(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】2024-09-19
(45)【発行日】2024-09-30
(54)【発明の名称】床スラブおよびその構築方法
(51)【国際特許分類】
E04B 5/32 20060101AFI20240920BHJP
E04B 1/16 20060101ALI20240920BHJP
E04B 5/02 20060101ALI20240920BHJP
【ＦＩ】
E04B5/32 A
E04B1/16 E
E04B5/02 E
E04B5/32 B
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2021006179
(22)【出願日】2021-01-19
(65)【公開番号】P2022110646
(43)【公開日】2022-07-29
【審査請求日】2023-02-21
(73)【特許権者】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100124084
【弁理士】
【氏名又は名称】黒岩 久人
(72)【発明者】
【氏名】谷 翼
(72)【発明者】
【氏名】中村 正寿
【審査官】須永 聡
(56)【参考文献】
【文献】特開２００４－１６２３７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－１２００３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－０９６０４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０８４７２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－２１５０２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０６－０３４００６（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０２０－１０４２７６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０４Ｂ １／６２－１／９９
Ｅ０４Ｂ ５／００－５／４８
Ｅ０４Ｂ １／１６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
鉄筋コンクリート部と、前記鉄筋コンクリート部に埋設される木質部と、を備え、前記木質部は、丸太を長さ方向に沿って二分割した半割丸太であり、
前記半割丸太は、曲面が上向きとなるようにして複数並べて配置され、
前記半割丸太の下面は、前記鉄筋コンクリート部の下面と面一である、あるいは、前記鉄筋コンクリート部の下面よりも上方に位置することを特徴とする床スラブ。
【請求項2】
前記木質部の上には、補強筋が配筋され、前記補強筋は、前記鉄筋コンクリート部に埋設されることを特徴とする請求項１記載の床スラブ。
【請求項3】
前記鉄筋コンクリート部の直下には、木質板が設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の床スラブ。
【請求項4】
鉄筋コンクリートと木材とを組み合わせた床スラブの構築方法であって、木質板を底型枠材として設置する工程と、
前記木質板の上面に、丸太を長さ方向に沿って二分割した半割丸太を、曲面が上向きとなるようにして複数並べて設置し、前記半割丸太の上に補強筋を配筋し、前記補強筋の上方からコンクリートを打設して、鉄筋コンクリート部を形成する工程と、を備えることを特徴とする床スラブの構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、鉄筋コンクリートと木材とを組み合わせた床スラブおよびその構築方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、鉄筋コンクリート等と木材とを組み合わせた合成スラブが知られている（特許文献１参照）。
特許文献１には、端部が鉄骨梁の上に載せられた直交集成板と、直交集成板の上面および端面を覆うように打設されたコンクリートと、を備える床ＣＬＴ構造が示されている。
特許文献２には、木質梁材と、木質梁材の上面に接合された直交集成板（ＣＬＴ）の床材と、木質梁材の上面とＣＬＴの床材の下面との間に配設されたブルドッグジベル接合具と、木質梁材とＣＬＴの床材とを緊結するボルトと、を備える合成梁が示されている。
特許文献３には、木質版と、この木質版の上面に接合された鉄筋コンクリート版と、を含んで構成された合成スラブが示されている。
特許文献１には、端部が鉄骨梁の上に載せられた直交集成板と、直交集成板の上面および端面を覆うように打設されたコンクリートと、を備える床ＣＬＴ構造が示されている。
特許文献２には、木質梁材と、木質梁材の上面に接合された直交集成板（ＣＬＴ）の床材と、木質梁材の上面とＣＬＴの床材の下面との間に配設されたブルドッグジベル接合具と、木質梁材とＣＬＴの床材とを緊結するボルトと、を備える合成梁が示されている。
特許文献３には、木質版と、この木質版の上面に接合された鉄筋コンクリート版と、を含んで構成された合成スラブが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０２０－１０５６９４号公報
【文献】特開２０１７－１２８９８１号公報
【文献】特開２０１９－３９１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、低コストで構築可能な、鉄筋コンクリートと木材とを組み合わせた床スラブおよびその構築方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明者らは、合成スラブとして、鉄筋コンクリート部に木質部を埋設して床スラブを形成することで、スラブ断面が全てコンクリートの場合と比べて軽量化でき、かつ、コンクリートによって木質部に伝わる延焼熱を抑制できる点に着眼して、本発明の鉄筋コンクリートと木材とを組み合わせた床スラブを開発した。
第１の発明の床スラブ（例えば、後述の床スラブ１）は、鉄筋コンクリート部（例えば、後述の鉄筋コンクリート部１０）と、前記鉄筋コンクリート部に埋設される木質部（例えば、後述の半割丸太３０）と、を備えることを特徴とする。
第１の発明の床スラブ（例えば、後述の床スラブ１）は、鉄筋コンクリート部（例えば、後述の鉄筋コンクリート部１０）と、前記鉄筋コンクリート部に埋設される木質部（例えば、後述の半割丸太３０）と、を備えることを特徴とする。
【0006】
この発明によれば、鉄筋コンクリート部に木質部を埋設させることで、床スラブを鉄筋コンクリート部のみで構成した場合に比べて、床スラブを軽量化できる。
また、本発明の床スラブは、多く利用される普通強度相当の鉄筋コンクリートと、汎用品や余剰品である木質部と、を組み合わせて形成される。ここで、鉄筋コンクリート部に木質部が埋設されていることで、本発明の床スラブの外縁部分が鉄筋コンクリートで形成される。よって、床スラブの外縁部分には、木質部に比べて高剛性の鉄筋コンクリートが配置されることになる。その結果、床スラブの所定方向の両端部（床スラブの外縁部分の一部）は、床スラブの所定方向の中央部に比べて、高剛性となる。したがって、床スラブの所定方向両端部を梁部材で支持する際には、床スラブの外縁部分が梁部材に接合されるため、床スラブの構造安定性を確保できる。
また、木質部が鉄筋コンクリート部に埋設されているために、火災時にはコンクリートによって木質部に伝達される延焼熱を抑制でき、耐火性能に優れた床スラブを実現できる。
また、本発明の床スラブは、多く利用される普通強度相当の鉄筋コンクリートと、汎用品や余剰品である木質部と、を組み合わせて形成される。ここで、鉄筋コンクリート部に木質部が埋設されていることで、本発明の床スラブの外縁部分が鉄筋コンクリートで形成される。よって、床スラブの外縁部分には、木質部に比べて高剛性の鉄筋コンクリートが配置されることになる。その結果、床スラブの所定方向の両端部（床スラブの外縁部分の一部）は、床スラブの所定方向の中央部に比べて、高剛性となる。したがって、床スラブの所定方向両端部を梁部材で支持する際には、床スラブの外縁部分が梁部材に接合されるため、床スラブの構造安定性を確保できる。
また、木質部が鉄筋コンクリート部に埋設されているために、火災時にはコンクリートによって木質部に伝達される延焼熱を抑制でき、耐火性能に優れた床スラブを実現できる。
【0007】
第２の発明の床スラブでは、前記木質部は、断面が半円形であることを特徴とする。
この発明によれば、断面が半円形の木質部として、丸太を長さ方向に沿って二分割した半割丸太を用いることができる。このように、丸太を加工することにより、木質部の加工手間がかからない、丸太を用いることで無駄になる部分が少ない、丸太が曲がっていたり節があったりしても使用できる、といったメリットがあるので、床スラブを低コストで構築できる。
また、断面が半円形の木質部を用いたので、木質部が半円形のためコンクリートの充填性が良いうえに、木質部に角部が少ないため応力が集中しにくいから、構造安定性が高い。
この発明によれば、断面が半円形の木質部として、丸太を長さ方向に沿って二分割した半割丸太を用いることができる。このように、丸太を加工することにより、木質部の加工手間がかからない、丸太を用いることで無駄になる部分が少ない、丸太が曲がっていたり節があったりしても使用できる、といったメリットがあるので、床スラブを低コストで構築できる。
また、断面が半円形の木質部を用いたので、木質部が半円形のためコンクリートの充填性が良いうえに、木質部に角部が少ないため応力が集中しにくいから、構造安定性が高い。
【0008】
第３の発明の床スラブでは、前記鉄筋コンクリート部の下面には、木質板（例えば、後述の合板２０）が設けられることを特徴とする。
この発明によれば、鉄筋コンクリート部の下面に木質板を設けたので、木質板を床スラブの底型枠や天井仕上げ材として利用できる。よって、床スラブの構築後にこの床スラブの下面に新たな仕上材を取り付ける必要がなく、天井面に仕上材が取り付けられた床スラブを低コストで構築できる。
この発明によれば、鉄筋コンクリート部の下面に木質板を設けたので、木質板を床スラブの底型枠や天井仕上げ材として利用できる。よって、床スラブの構築後にこの床スラブの下面に新たな仕上材を取り付ける必要がなく、天井面に仕上材が取り付けられた床スラブを低コストで構築できる。
【0009】
第４の発明の床スラブの構築方法は、鉄筋コンクリートと木材とを組み合わせた床スラブの構築方法であって、木質板を底型枠材として設置する工程（例えば、後述のステップＳ１）と、前記木質板の上面に、丸太または半割丸太を設置し、前記丸太または半割丸太の上に補強筋（例えば、後述のワイヤーメッシュ４０）を配筋し、前記補強筋の上方からコンクリートを打設して、鉄筋コンクリート部を形成する工程（例えば、後述のステップＳ２、Ｓ３）と、を備えることを特徴とする。
【0010】
この発明によれば、木質板を底型枠材として用いて、この木質板の上面に、丸太または半割丸太を設置し、さらに補強筋を配筋して、その上方からコンクリートを打設して鉄筋コンクリート部を形成する。よって、木質板、丸太または半割丸太、およびコンクリートが、特別な接合手段を用いなくても、木材とコンクリートとの付着特性で接合される。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、低コストで構築な、鉄筋コンクリートと木材とを組み合わせた床スラブおよびその構築方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の第１実施形態に係る床スラブの平面図である。
【図4】床スラブの構築手順のフローチャートである。
【図5】本発明の第２実施形態に係る床スラブの断面図である。
【図6】曲げ剛性の計算例に用いるＳデッキスラブおよびＷデッキスラブの寸法を示す断面図である。
【図7】Ｗデッキスラブの断面二次モーメントの算出方法の説明図である。
【図8】燃焼実験に用いた試験体の寸法を示す平面図および断面図である。
【図9】燃焼実験に用いた試験体の温度センサおよび熱電対の配置を示す平面図および断面図である。
【図12】本発明の変形例に係る床スラブの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明は、鉄筋コンクリート部の内部に木質部を埋設させた床スラブである。具体的に床スラブは、木質板の上面に複数の半割丸太を並列に配置し、その半割丸太の上にワイヤーメッシュを配筋して、その上方からコンクリートを打設することで、鉄筋コンクリート部を形成する。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る床スラブ１の平面図である。図２（ａ）は、図１の床スラブ１のＡ－Ａ断面図であり、図２（ｂ）は、図１の床スラブ１のＢ－Ｂ断面図である。図３は、図１の床スラブ１のＣ－Ｃ断面図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る床スラブ１の平面図である。図２（ａ）は、図１の床スラブ１のＡ－Ａ断面図であり、図２（ｂ）は、図１の床スラブ１のＢ－Ｂ断面図である。図３は、図１の床スラブ１のＣ－Ｃ断面図である。
【0014】
床スラブ１は、所定方向の両端部で鉄骨梁２に支持されている。この床スラブ１は、鉄筋コンクリート造の鉄筋コンクリート部１０と、鉄筋コンクリート部１０の下面に設けられた木質板としての合板２０と、合板２０の上に配置されて鉄筋コンクリート部１０に埋設された断面が半円形の木質部としての半割丸太３０と、半割丸太３０の上に配置されて鉄筋コンクリート部１０に埋設されたワイヤーメッシュ４０と、を備える。
半割丸太３０は、円柱形状の丸太を長さ方向に二分割したものであり、曲面３１が上向きとなるように配置され、平面３２が合板２０上に当接している。この半割丸太３０は、鉄筋コンクリート部１０の所定方向に延びて複数並んで配置されている。半割丸太３０の両端面は、鉄筋コンクリート部１０の所定方向の両端面から露出していない。言い換えると、床スラブ１では、鉄筋コンクリート部１０の内部に複数の半割丸太３０が並列に設置され、半割丸太３０の両端部は、鉄筋コンクリート部１０に埋設されている。よって、床スラブ１の外縁部分は、鉄筋コンクリートで形成されている。
半割丸太３０は、円柱形状の丸太を長さ方向に二分割したものであり、曲面３１が上向きとなるように配置され、平面３２が合板２０上に当接している。この半割丸太３０は、鉄筋コンクリート部１０の所定方向に延びて複数並んで配置されている。半割丸太３０の両端面は、鉄筋コンクリート部１０の所定方向の両端面から露出していない。言い換えると、床スラブ１では、鉄筋コンクリート部１０の内部に複数の半割丸太３０が並列に設置され、半割丸太３０の両端部は、鉄筋コンクリート部１０に埋設されている。よって、床スラブ１の外縁部分は、鉄筋コンクリートで形成されている。
【0015】
以下、床スラブ１を構築する手順について、図４のフローチャートを参照しながら説明する。
ステップＳ１では、合板２０を底型枠材として設置する。
ステップＳ２では、合板２０の上面に、半割丸太３０を設置し、半割丸太３０の上に補強筋としてのワイヤーメッシュ４０を配置する。
ステップＳ３では、ワイヤーメッシュ４０の上からコンクリートを打設して、鉄筋コンクリート部１０を形成する。
ステップＳ１では、合板２０を底型枠材として設置する。
ステップＳ２では、合板２０の上面に、半割丸太３０を設置し、半割丸太３０の上に補強筋としてのワイヤーメッシュ４０を配置する。
ステップＳ３では、ワイヤーメッシュ４０の上からコンクリートを打設して、鉄筋コンクリート部１０を形成する。
【0016】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）鉄筋コンクリート部１０に半割丸太３０を埋設して、合成スラブである床スラブ１を構築した。よって、床スラブを鉄筋コンクリート部のみで構成した場合に比べて、床スラブ１を軽量化できる。
また、半割丸太３０が鉄筋コンクリート部１０に埋設されていることで、火災時には、コンクリートによって半割丸太３０に伝達される延焼熱が抑制されるため、耐火性能に優れた床スラブ１を実現できる。
また、半割丸太３０を製造するための丸太として、汎用品や余剰品を用いることができるので、床スラブ１を低コストで構築できる。よって、木材を有効活用できる。
（１）鉄筋コンクリート部１０に半割丸太３０を埋設して、合成スラブである床スラブ１を構築した。よって、床スラブを鉄筋コンクリート部のみで構成した場合に比べて、床スラブ１を軽量化できる。
また、半割丸太３０が鉄筋コンクリート部１０に埋設されていることで、火災時には、コンクリートによって半割丸太３０に伝達される延焼熱が抑制されるため、耐火性能に優れた床スラブ１を実現できる。
また、半割丸太３０を製造するための丸太として、汎用品や余剰品を用いることができるので、床スラブ１を低コストで構築できる。よって、木材を有効活用できる。
【0017】
（２）合板２０の上に鉄筋コンクリート部１０を設けたので、合板２０を床スラブ１の底型枠や天井仕上げ材として利用できる。よって、床スラブ１の構築後にこの床スラブ１の下面に新たな仕上材を取り付ける必要がなく、天井面に仕上材が取り付けられた床スラブ１を低コストで構築できる。
また、丸太を長さ方向に沿って二分割した半割丸太３０を用いた。このように、丸太を加工することにより、加工手間がかからない、丸太を用いることで無駄になる部分が少ない、丸太が曲がっていたり節があったりしても使用できる、といったメリットがあるので、床スラブ１を低コストで構築できる。
また、断面が半円形の半割丸太３０を用いたので、半割丸太３０の曲面に沿ってコンクリートが充填されるため、コンクリートを比較的容易に充填できる。また、半割丸太３０に角部が少ないため応力が集中しにくいから、構造安定性が高い。
また、丸太を長さ方向に沿って二分割した半割丸太３０を用いた。このように、丸太を加工することにより、加工手間がかからない、丸太を用いることで無駄になる部分が少ない、丸太が曲がっていたり節があったりしても使用できる、といったメリットがあるので、床スラブ１を低コストで構築できる。
また、断面が半円形の半割丸太３０を用いたので、半割丸太３０の曲面に沿ってコンクリートが充填されるため、コンクリートを比較的容易に充填できる。また、半割丸太３０に角部が少ないため応力が集中しにくいから、構造安定性が高い。
【0018】
（３）半割丸太３０を曲面３１が上向きとなるように配置したので、この半割丸太３０の曲面が鉄筋コンクリート部１０内を伝わる音を放射状に反射するため、床スラブ１の遮音性が高くなる（説明図は省略）。また、半割丸太３０の平面３２を合板２０上に載置するだけで、半割丸太３０を合板２０上に安定した姿勢でセットできるから、施工性が良い。
【0019】
〔第２実施形態〕
図５は、本発明の第２実施形態に係る床スラブ１Ａの断面図である。
本実施形態では、半割丸太３０の向きが第１実施形態と異なる。すなわち、半割丸太３０は、曲面３１が下向きとなるように配置されて、この半割丸太３０の曲面３１は、合板２０の上に当接している。
本実施形態によれば、上述の（１）、（２）に加えて、以下のような効果がある。
（４）半割丸太３０を曲面３１が下向きとなるように配置したので、半割丸太３１の曲面３１と合板２０との間にコンクリートが入り込むから、火災時に半割丸太３０がより燃えにくくなり、耐火性能がさらに向上する。
図５は、本発明の第２実施形態に係る床スラブ１Ａの断面図である。
本実施形態では、半割丸太３０の向きが第１実施形態と異なる。すなわち、半割丸太３０は、曲面３１が下向きとなるように配置されて、この半割丸太３０の曲面３１は、合板２０の上に当接している。
本実施形態によれば、上述の（１）、（２）に加えて、以下のような効果がある。
（４）半割丸太３０を曲面３１が下向きとなるように配置したので、半割丸太３１の曲面３１と合板２０との間にコンクリートが入り込むから、火災時に半割丸太３０がより燃えにくくなり、耐火性能がさらに向上する。
【0020】
〔曲げ剛性の計算例〕
以下、従来の鋼製デッキを用いた合成スラブ（以下、Ｓデッキスラブと呼ぶ）、および、本発明の半割丸太および合板を用いた合成スラブ（以下、Ｗデッキスラブど呼ぶ）について、計算により曲げ剛性を求めた。
図６（ａ）は、本計算例に用いるＳデッキスラブの寸法を示す断面図である。図６（ａ）に示すように、鋼製デッキは、板厚１．２ｍｍ、山の高さ７５ｍｍ、山の上端の幅１２０ｍｍ、山の下端の幅１８０ｍｍ、山同士の距離を１２０ｍｍとした。また、Ｓデッキスラブのスラブ厚さを１６５ｍｍとした。
以下、従来の鋼製デッキを用いた合成スラブ（以下、Ｓデッキスラブと呼ぶ）、および、本発明の半割丸太および合板を用いた合成スラブ（以下、Ｗデッキスラブど呼ぶ）について、計算により曲げ剛性を求めた。
図６（ａ）は、本計算例に用いるＳデッキスラブの寸法を示す断面図である。図６（ａ）に示すように、鋼製デッキは、板厚１．２ｍｍ、山の高さ７５ｍｍ、山の上端の幅１２０ｍｍ、山の下端の幅１８０ｍｍ、山同士の距離を１２０ｍｍとした。また、Ｓデッキスラブのスラブ厚さを１６５ｍｍとした。
【0021】
図６（ｂ）は、本計算例に用いるＷデッキスラブの寸法を示す断面図である。図６（ｂ）に示すように、半割丸太の直径を１５０ｍｍ、丸太間距離を２００ｍｍ、合板の板厚を１２ｍｍ、木材の等級をＥ１１０とした。また、Ｗデッキスラブのスラブ厚さを１５５ｍｍとした。
その結果、Ｓデッキスラブは、ヤング係数Ｅが２０５０００Ｎ／ｍｍ２、断面二次モーメントＩが１．６３×１０６ｍｍ４／ｍ、曲げ剛性ＥＩが３．３４×１０１１Ｎｍｍ２／ｍとなった。また、Ｗデッキスラブは、ヤング係数Ｅが１１０００Ｎ／ｍｍ２、断面二次モーメントＩが３．１０×１０７ｍｍ４／ｍ、曲げ剛性ＥＩが３．４１×１０１１Ｎｍｍ２／ｍとなった。よって、Ｗデッキスラブは、曲げ剛性ＥＩがＳデッキスラブとほぼ同等であることが判る。
その結果、Ｓデッキスラブは、ヤング係数Ｅが２０５０００Ｎ／ｍｍ２、断面二次モーメントＩが１．６３×１０６ｍｍ４／ｍ、曲げ剛性ＥＩが３．３４×１０１１Ｎｍｍ２／ｍとなった。また、Ｗデッキスラブは、ヤング係数Ｅが１１０００Ｎ／ｍｍ２、断面二次モーメントＩが３．１０×１０７ｍｍ４／ｍ、曲げ剛性ＥＩが３．４１×１０１１Ｎｍｍ２／ｍとなった。よって、Ｗデッキスラブは、曲げ剛性ＥＩがＳデッキスラブとほぼ同等であることが判る。
【0022】
以下、Ｗデッキスラブの断面二次モーメントＩの算出方法ついて、図７に示す図を用いて説明する。
半割丸太の図心高さＳｒおよび断面積Ａｒは、以下の式（１）で表わされる。
合板の図心高さＳｂおよび断面積Ａｂは、以下の式（２）で表わされる。
半割丸太および合板を合わせた図形の図心高さＳは、以下の式（３）で表わされる。
以上より、半割丸太および合板を合わせた図形の図心に関する断面二次モーメントＩは、以下の式（４）で表わされる。
半割丸太の図心高さＳｒおよび断面積Ａｒは、以下の式（１）で表わされる。
【数1】
【数2】
【数3】
【数4】
【0023】
〔燃焼実験〕
以下、本発明の、鉄筋コンクリート部、半割丸太、および合板を組み合わせた床スラブの試験体を製作し、この試験体を燃焼させる燃焼実験を行った。
図８（ａ）は、燃焼実験に用いた試験体の寸法を示す平面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）の試験体の断面図である。試験体に用いた半割丸太は外径１５０ｍｍとし、合板は厚さ１２ｍｍとした。
この試験体について、図９に示すように、温度センサおよび熱電対を配置した。センサＡは、半割丸太が設けられた部分の温度を測定する温度センサであり、センサＢ１は、試験体裏面の丸太がある部分の温度を測定する温度センサであり、センサＢ２は、試験体裏面の丸太がない部分の温度を測定する温度センサである。センサＣは、鉄筋が設けられた部分の温度を測定する温度センサである。熱電対とは、炉内に配置された熱源である。
以下、本発明の、鉄筋コンクリート部、半割丸太、および合板を組み合わせた床スラブの試験体を製作し、この試験体を燃焼させる燃焼実験を行った。
図８（ａ）は、燃焼実験に用いた試験体の寸法を示す平面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）の試験体の断面図である。試験体に用いた半割丸太は外径１５０ｍｍとし、合板は厚さ１２ｍｍとした。
この試験体について、図９に示すように、温度センサおよび熱電対を配置した。センサＡは、半割丸太が設けられた部分の温度を測定する温度センサであり、センサＢ１は、試験体裏面の丸太がある部分の温度を測定する温度センサであり、センサＢ２は、試験体裏面の丸太がない部分の温度を測定する温度センサである。センサＣは、鉄筋が設けられた部分の温度を測定する温度センサである。熱電対とは、炉内に配置された熱源である。
【0024】
以上の試験体を加熱炉内に配置し、熱電対により所定の加熱曲線（図８および図９参照）で加熱した。
図１０および図１１は、燃焼実験の実験結果である。図１０は、試験体のうち半割丸太の曲面を上向きに配置した木質部Ａ（図８および図９に示す試験体の上側半分）の実験結果であり、図１１は、試験体のうち半割丸太の曲面を下向きに配置した木質部Ｂ（図８および図９に示す試験体の下側半分）の実験結果である。
図１０および図１１より、以下のことが判る。１時間経過した時点では、温度変化がほとんど見られない。その後、半割丸太の曲面を上向きに配置した木質部Ａでは、半割丸太が燃え尽きて、半割丸太や鉄筋が設けられた部分の温度が上昇していく。一方、半割丸太の曲面を下向きに配置した木質部Ｂでは、曲面の下側に入り込んだコンクリートによって半割丸太が熱から守られるため、燃焼の進行が遅くなり、半割丸太や鉄筋が設けられた部分の温度の上昇が抑制される。
図１０および図１１は、燃焼実験の実験結果である。図１０は、試験体のうち半割丸太の曲面を上向きに配置した木質部Ａ（図８および図９に示す試験体の上側半分）の実験結果であり、図１１は、試験体のうち半割丸太の曲面を下向きに配置した木質部Ｂ（図８および図９に示す試験体の下側半分）の実験結果である。
図１０および図１１より、以下のことが判る。１時間経過した時点では、温度変化がほとんど見られない。その後、半割丸太の曲面を上向きに配置した木質部Ａでは、半割丸太が燃え尽きて、半割丸太や鉄筋が設けられた部分の温度が上昇していく。一方、半割丸太の曲面を下向きに配置した木質部Ｂでは、曲面の下側に入り込んだコンクリートによって半割丸太が熱から守られるため、燃焼の進行が遅くなり、半割丸太や鉄筋が設けられた部分の温度の上昇が抑制される。
【0025】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、上述の第２実施形態では、半割丸太３０を合板２０の上に直接配置したが、これに限らず、図１２に示すように、モルタルブロック５０を介して、半割丸太３０を合板２０の上に配置してもよい。あるいは、モルタルブロック５０の代わりに、所定厚さのコンクリートを先行して打設し、この打設したコンクリート上に半割丸太３０を配置してもよい。このようにすれば、半割丸太３０と合板２０との間のコンクリートがさらに厚くなるので、耐火性能がさらに向上する。
また、上述の実施形態および変形例では、鉄筋コンクリート部１０の下面に木質板２０を設置したが、これに限らず、木質板２０を設けなくてもよい。また、鉄筋コンクリート部１０内には、木質部として半割丸太３０を埋設したが、半割丸太に限定することなく、丸太または断面が矩形状の製材であってもよい。
例えば、上述の第２実施形態では、半割丸太３０を合板２０の上に直接配置したが、これに限らず、図１２に示すように、モルタルブロック５０を介して、半割丸太３０を合板２０の上に配置してもよい。あるいは、モルタルブロック５０の代わりに、所定厚さのコンクリートを先行して打設し、この打設したコンクリート上に半割丸太３０を配置してもよい。このようにすれば、半割丸太３０と合板２０との間のコンクリートがさらに厚くなるので、耐火性能がさらに向上する。
また、上述の実施形態および変形例では、鉄筋コンクリート部１０の下面に木質板２０を設置したが、これに限らず、木質板２０を設けなくてもよい。また、鉄筋コンクリート部１０内には、木質部として半割丸太３０を埋設したが、半割丸太に限定することなく、丸太または断面が矩形状の製材であってもよい。
【符号の説明】
【0026】
１、１Ａ、１Ｂ…床スラブ ２…鉄骨梁 １０…鉄筋コンクリート部
２０…合板（木質板） ３０…半割丸太（木質部）
３１…半割丸太の曲面 ３２…半割丸太の平面 ４０…ワイヤーメッシュ（補強筋）
５０…モルタルブロック
２０…合板（木質板） ３０…半割丸太（木質部）
３１…半割丸太の曲面 ３２…半割丸太の平面 ４０…ワイヤーメッシュ（補強筋）
５０…モルタルブロック
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】