特許 7228337 梁床構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-15

(45)【発行日】2023-02-24

(54)【発明の名称】梁床構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 5/02 20060101AFI20230216BHJP

   E04B 5/38 20060101ALI20230216BHJP

【ＦＩ】

E04B5/02 T

E04B5/38 A

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2018093768

(22)【出願日】2018-05-15

(65)【公開番号】P2019199714

(43)【公開日】2019-11-21

【審査請求日】2021-04-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000002299

【氏名又は名称】清水建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100161506

【弁理士】

【氏名又は名称】川渕 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(72)【発明者】

【氏名】門脇 秀宜

【審査官】兼丸 弘道

(56)【参考文献】

【文献】特開平０４－０２４３４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３５０６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－０９８８４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２４８６７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５５－００９９７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｂ ５／００－５／０２，５／３８－５／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

梁と、
前記梁の上部に設けられたハーフＰＣ床版と、
前記ハーフＰＣ床版の上側に打設されたトッピングコンクリートと、を有する梁床構造において、
前記ハーフＰＣ床版の上側に互いに平行となるように載置され、前記トッピングコンクリートに埋設された複数の形鋼を有し、
前記形鋼は、上下に配置されるフランジを備え、前記形鋼の上側フランジの上端面が前記トッピングコンクリートの上端面と面一となるように設けられるとともに、前記梁が延びる方向と直交する方向に延びる向きに配置され、長さ方向の中間部が前記梁の直上に配置されていることを特徴とする梁床構造。

【請求項2】

前記ハーフＰＣ床版には、前記形鋼の少なくとも下部側が挿入される溝部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の梁床構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、梁床構造に関する。

【背景技術】

【0002】

廃棄物貯蔵庫のような載荷重の大きい（例えば、４．５ｔ／ｍ^２）床の複層建屋を計画する際に、スパンの制約から床受梁の梁せいを大きくしなければならないことがある。床受け梁の梁せいを大きくすると、階高に影響するとともに、建物全体の建設コストが高くなるという問題がある。これに対し、例えば特許文献１に記載されているような高耐力の合成床版を採用して梁せいを抑えたり、合成床版を一方向版として採用して梁を省略したりする計画が行われている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－２２６２５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ＳＣ構造の合成床版は、優れた性能を期待することができるが、例えば、下端鋼板をすべて現場溶接したり、特殊な製作物を製作したりすることがある。このため、建方精度にばらつきが生じたり、工期が長くなったりして、品質管理、工程管理に労力がかかるという問題がある。

【0005】

そこで、本発明は、高耐力を確保できるとともに、品質管理および工程管理を容易に行うことができる梁床構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、本発明に係る梁床構造は、梁と、前記梁の上部に設けられたハーフＰＣ床版と、前記ハーフＰＣ床版の上側に打設されたトッピングコンクリートと、を有する梁床構造において、前記ハーフＰＣ床版の上側に互いに平行となるように載置され、前記トッピングコンクリートに埋設された複数の形鋼を有し、前記形鋼は、上下に配置されるフランジを備え、前記形鋼の上側フランジの上端面が前記トッピングコンクリートの上端面と面一となるように設けられるとともに、前記梁が延びる方向と直交する方向に延びる向きに配置され、長さ方向の中間部が前記梁の直上に配置されていることを特徴とすることを特徴とする。

【0007】

本発明では、ハーフＰＣ床版の上側のトッピングコンクリートに複数の形鋼が埋設されていることにより、合成床版を下部側ではハーフＰＣ床版が応力を負担し、上部側では形鋼が応力を負担する高耐力な構造とすることができる。
そして、形鋼は、梁が延びる方向と直交する方向に延びる向きに配置され、長さ方向の中間部が梁の直上に配置されていることにより、曲げモーメントが最大となる梁の上側に形鋼の長さ方向の中間部が配置されるため、梁の上側に作用する応力を形鋼が負担することができる。
また、複数の形鋼は、平行に配列されていることにより、合成床版が一方向版となり、形鋼が延びる方向の梁を省略することができる。
また、形鋼は、ハーフＰＣ床版の上部に載置された構成であるため、形鋼とハーフＰＣ床版とを接合するための溶接やボルト接合が不要となり、品質管理および工程管理を容易に行うことができる。

【0008】

また、本発明に係る梁床構造では、前記ハーフＰＣ床版の上部には、前記形鋼の少なくとも下部側が挿入される溝部が形成されていてもよい。
このような構成とすることにより、ハーフＰＣ床版に対する形鋼の位置決めを容易に行うことができるため、品質管理および工程管理を容易に行うことができる。
また、ハーフＰＣ床版の上面が平坦面である場合と比べて、ハーフＰＣ床版とトッピングコンクリートとの定着面を大きくすることができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、高耐力を確保できるとともに、品質管理および工程管理を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態による合成床版および梁床構造の一例を示す図で桁間方向に沿った鉛直面による断面図である。

【図2】図１のＡ－Ａ線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態による合成床版および梁床構造について、図１および２に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態による合成床版１は、構造物１１の鉄骨梁（梁）１２の上側に設けられている。
鉄骨梁１２は、構造物１１の梁間方向（図１の紙面に直交する方向）に延びる向きで、構造物１１の桁行方向（図１の左右方向）に間隔をあけて複数設けられている。

【0014】

図１および図２に示すように、合成床版１は、鉄骨梁１２の上側に設けられたハーフＰＣ床版２と、ハーフＰＣ床版２の上側に打設されたトッピングコンクリート３と、ハーフＰＣ床版２の上側に載置され、トッピングコンクリート３に埋設された複数の形鋼４と、を有している。

【0015】

ハーフＰＣ床版２は、プレキャストプレストレスト床版でＰＳ鋼線２１によってプレストレスが導入されている。ＰＳ鋼線２１は、桁行方向に延びる向きに配置されている。
ハーフＰＣ床版２は、構造物１１の桁行方向および梁間方向に複数配列され、それぞれ桁行方向に隣り合う鉄骨梁１２の間に架けられている。ハーフＰＣ床版２は、桁行方向の一方側の端部２ａが桁行方向に隣り合う鉄骨梁１２のうちの桁行方向の一方側の鉄骨梁１２の上部に接合され、桁行方向の他方側の端部２ｂが桁行方向に隣り合う鉄骨梁１２のうちの桁行方向の他方側の鉄骨梁１２の上部に接合されている。
ハーフＰＣ床版２の下面は、平坦面に形成されている。ハーフＰＣ床版２の上面は、桁行方向に延びて上側に開口する溝部２２が梁間方向に間隔をあけて複数形成されている。溝部２２には、形鋼４の下部側が挿入されるように構成されている。溝部２２の幅寸法は、形鋼４の幅寸法よりもやや大きく形成されている。溝部２２の底部２２１は、平坦面に形成されている。

【0016】

形鋼４は、Ｈ形鋼４やＩ形鋼４などで、２つのフランジが上下に配置され、桁行方向に延びる向きに配置されている。形鋼４は、梁間方向に間隔をあけて複数設けられている。
形鋼４は、下部側が溝部２２に挿入され、溝部２２の底部２２１に載置されている。形鋼４の底面（下フランジの下面）４１と、溝部２２の底部２２１とは面接触している。形鋼４は複数設けられ、それぞれ溝部２２の底面に載置されている。
形鋼４は、ハーフＰＣ床版２の上部に載置されているだけで、ハーフＰＣ床版２とは溶接やボルト接合されていない。
形鋼４の長さ寸法は、桁行方向に隣り合う梁の間隔よりも短く設定されている。形鋼４は、長さ方向の中間部４ａが鉄骨梁１２の直上に配置され、長さ方向の両端部４ｂ，４ｃが桁行方向に隣り合う鉄骨梁１２の間に配置されている。
形鋼４は、桁行方向にも配列されていて、桁行方向に隣り合う形鋼４，４は、桁行方向に対向する端部４ｂ，４ｃどうしが離間している。桁行方向に隣り合う形鋼４の間の部分は、ハーフＰＣ床版２の桁行方向の中間部２ｃの上方となり、ハーフＰＣ床版２の桁行方向の中間部２ｃの上方には、形鋼４が配置されていない。

【0017】

トッピングコンクリート３は、ハーフＰＣ床版２の上部全体に現場にて打設され、上端面が形鋼４の上端面と同じ高さとなるように設けられている。トッピングコンクリート３は、ハーフＰＣ床版２の桁行方向の中間部２ｃの上方の形鋼４が配置されていない部分にも打設されている。
トッピングコンクリート３は、ひび割れ防止用の鉄筋を設ける程度で、配筋を行わなくてもよい。

【0018】

次に、上述した本実施形態による合成床版および梁床構造の作用・効果について図面を用いて説明する。
上述した本実施形態による合成床版１では、ハーフＰＣ床版２の上側のトッピングコンクリート３に複数の形鋼４が埋設されていることにより、合成床版１を下部側ではハーフＰＣ床版２が応力を負担し、上部側では形鋼４が応力を負担する高耐力な構造とすることができる。
また、複数の形鋼４は、平行に配列されていることにより、合成床版１が一方向版となり、桁行方向に延びる鉄骨梁を省略することができる。これにより、室内の天井高を高く確保することができる。
また、形鋼４は、ハーフＰＣ床版２の上部に載置された構成であるため、形鋼４とハーフＰＣ床版２とを接合するための溶接やボルト接合が不要となり、品質管理および工程管理を容易に行うことができる。

【0019】

また、上述した本実施形態による梁床構造では、形鋼４は、鉄骨梁１２が延びる方向と直交する方向に延びる向きに配置され、長さ方向の中間部４ａが鉄骨梁１２の直上に配置されている。
本実施形態による梁床構造では、上方からの荷重よって生じるモーメントが、上側では鉄骨梁１２の鉛直方向上側の領域（内端上端）、下側では桁行方向に隣り合う鉄骨梁１２の中間部の鉛直方向上側の領域（中央下端）で最大となる。
本実施形態では、曲げモーメントが最大となる鉄骨梁１２の上側に形鋼４の長さ方向の中間部４ａが配置されるため、鉄骨梁１２の上側に作用する応力を形鋼４が負担することができる。

【0020】

また、ハーフＰＣ床版２の上部には、形鋼４の下部側が挿入される溝部２２が形成されていることにより、ハーフＰＣ床版２に対する形鋼４の位置決めを容易に行うことができるため、品質管理および工程管理を容易に行うことができる。ハーフＰＣ床版２の上面が平坦面である場合と比べて、ハーフＰＣ床版２とトッピングコンクリート３との定着面を大きくすることができる。

【0021】

以上、本発明による合成床版および梁床構造の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の実施形態では、ハーフＰＣ床版２の上部には、形鋼４の下部側が挿入される溝部２２が形成されているが、溝部２２が形成されていなくてもよい。また、ハーフＰＣ床版２の上部に溝部２２が形成される場合は、溝部２２の形状は適宜設定されてよい。溝部２２には、形鋼４の下部側のみでなく上部側も挿入されるように構成されていてもよい。
また、上記の実施形態では、トッピングコンクリート３は、ハーフＰＣ床版２の上部全体に打設され、上端面が形鋼４の上端面と同じ高さとなるように設けられているが、トッピングコンクリート３の上端面が形鋼４の上端面よりも上側となっていてもよい。
また、形鋼４には、トッピングコンクリート３と定着するためのスタッドなどが適宜設けられていてもよい。

【符号の説明】

【0022】

１ 合成床版
２ ハーフＰＣ床版
３ トッピングコンクリート
４ 形鋼
４ａ 中間部
１２ 鉄骨梁（梁）
２２ 溝部

【図1】

【図2】