(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】2025-02-06
(45)【発行日】2025-02-17
(54)【発明の名称】デッキプレートユニットおよび合成スラブ
(51)【国際特許分類】
E04B 5/40 20060101AFI20250207BHJP
【FI】
E04B5/40 D
E04B5/40 G
(21)【出願番号】P 2021013178
(22)【出願日】2021-01-29
【審査請求日】2023-10-02
(73)【特許権者】
【識別番号】000231110
【氏名又は名称】JFE建材株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス=ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【氏名又は名称】上島 類
(72)【発明者】
【氏名】米澤 泰斗
(72)【発明者】
【氏名】関 勝輝
【審査官】坂田 誠
(56)【参考文献】
【文献】特開昭52-26714(JP,A)
【文献】特開2020-41348(JP,A)
【文献】実開昭63-83310(JP,U)
【文献】実開昭59-75821(JP,U)
【文献】特開2007-118019(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E04B 5/40
E04C 5/18
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
山頂面と谷底面とが傾斜面を介して交互に連なった断面波型形状の波型部を有する波型鋼板からなるデッキプレートと、
梁の上面と前記デッキプレートとを接合するスペーサと
を備え、
前記スペーサは、長手方向に長く形成された橋部と、当該橋部とは垂直な方向に形成された複数の脚部とを有し、
前記複数の脚部は、前記梁の上面に接合されるフランジ用脚部、および、前記デッキプレートに接合されるデッキ用脚部を有し、
前記デッキ用脚部が、前記波型部の高さの分だけ前記フランジ用脚部よりも長く形成されていることにより、前記波型部が前記梁の上面よりも下方に位置するように前記スペーサによって前記デッキプレートが吊り下げられるように構成されているデッキプレートユニット。
【請求項2】
山頂面と谷底面とが傾斜面を介して交互に連なった断面波型形状の波型部を有する波型鋼板からなるデッキプレートと、
梁の上面と前記デッキプレートとを接合するスペーサと
を備え、
前記スペーサは、長手方向に長く形成された橋部と、当該橋部とは垂直な方向に形成された複数の脚部とを有し、
前記複数の脚部の先端が前記デッキプレートに接合されるとともに、前記橋部が前記梁の上面と接合されることにより、前記波型部が前記梁の上面よりも下方に位置するように前記スペーサによって前記デッキプレートが吊り下げられるように構成されているデッキプレートユニット。
【請求項3】
前記スペーサは、前記デッキプレートの上方に金網または鉄筋を載せるために棒型鋼を屈曲加工して形成された部材である
請求項1又は2に記載のデッキプレートユニット。
【請求項4】
前記デッキプレートは、長手方向の両側端部が前記梁の上面と平行な平坦部を有し、前記平坦部の平坦面が前記梁の上面と接合可能である
請求項1又は2に記載のデッキプレートユニット。
【請求項5】
山頂面と谷底面とが傾斜面を介して交互に連なった断面波型形状の波型部を有する波型鋼板からなるデッキプレートと、
梁の上面と前記デッキプレートとを接合するスペーサと、
前記デッキプレートの上面に打設されて固化されたコンクリートと
を備え、
前記スペーサは、長手方向に長く形成された橋部と、当該橋部とは垂直な方向に形成された複数の脚部とを有し、
前記複数の脚部は、前記梁の上面に接合されるフランジ用脚部、および、前記デッキプレートに接合されるデッキ用脚部を有し、
前記デッキ用脚部が、前記波型部の高さの分だけ前記フランジ用脚部よりも長く形成されていることにより、前記波型部が前記梁の上面よりも下方に位置するように前記スペーサによって前記デッキプレートが吊り下げられている合成スラブ。
【請求項6】
山頂面と谷底面とが傾斜面を介して交互に連なった断面波型形状の波型部を有する波型鋼板からなるデッキプレートと、
梁の上面と前記デッキプレートとを接合するスペーサと、
前記デッキプレートの上面に打設されて固化されたコンクリートと
を備え、
前記スペーサは、長手方向に長く形成された橋部と、当該橋部とは垂直な方向に形成された複数の脚部とを有し、
前記複数の脚部の先端が前記デッキプレートに接合されるとともに、前記橋部が前記梁の上面と接合されることにより、前記波型部が前記梁の上面よりも下方に位置するように前記スペーサによって前記デッキプレートが吊り下げられている
合成スラブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、デッキプレートユニットおよび合成スラブに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、鉄骨構造物においては、H型鋼からなる梁と梁との間にデッキプレートを架け渡すように固定し、デッキプレートの上にコンクリートを打設して固化させることにより床スラブ(床構造体)または天井スラブ(天井構造体)等の合成スラブを構築している。
【0003】
また、合成スラブのコンクリートにひび割れが発生することを防止することを目的とし、H型鋼からなる梁のフランジ部分に設けられたスタッドやワイヤメッシュの周辺に補強鉄筋を配置した合成デッキスラブが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、近年、床スラブや天井スラブにおいて、スラブ(コンクリート)の梁上面からスラブ上面までの距離(以下、これを「厚さ」ともいう。)を薄くすることが求められている。スラブの厚さを薄くすることは、コンクリート使用量が減少する等の理由により、材料の削減、設計の合理化、および、建設コストの削減につながる一方、コンクリートのひび割れや居住性能、例えば騒音や振動抑制の低下などのリスクも生じる。
【0006】
特許文献1の合成デッキスラブにおいては、コンクリートのひび割れについては抑制できるものの、H型鋼のフランジ部分の上面にスタッドや補強鉄筋を配置するという構造上、スラブの厚さを薄くすることは困難であった。
【0007】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、簡易な構成でありながらコンクリートの強度や剛性、居住性能などを落とすことなくスラブの厚さを従来に比して薄くすることが可能かつ簡易な構造のデッキプレートユニットおよび合成スラブを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
かかる課題を解決するため本発明のデッキプレートユニットにおいては、山頂面と谷底面とが傾斜面を介して交互に連なった断面波型形状の波型部を有する波型鋼板からなるデッキプレートと、前記デッキプレートが梁の上面よりも下方に前記波型部が配置された状態で、前記デッキプレートを吊り下げるように前記梁の上面と前記デッキプレートとを接合するスペーサとを備える。
【0009】
本発明において、前記スペーサは、前記デッキプレートの上方に金網または鉄筋を載せるために棒型鋼を屈曲加工して形成された部材であり、長手方向に長く形成された橋部と、当該橋部とは垂直な方向に形成された複数の脚部とを有することが好ましい。
【0010】
本発明において、前記スペーサにおける前記複数の脚部の先端と、前記デッキプレートとが接合されていることが好ましい。
【0011】
本発明において、前記デッキプレートは、長手方向の両側端部が前記フランジ部と平行な平坦部であり、前記平坦部の平坦面と前記フランジ部の上面とが接合されていることが好ましい。
【0012】
本発明において、前記スペーサにおける前記複数の脚部は、前記フランジ部に接合されるフランジ用脚部、および、前記デッキプレートに接合されるデッキ用脚部を有することが好ましい。
【0013】
本発明において、前記デッキプレートの長手方向の両側端部よりも外側に突出した前記スペーサの橋部が前記フランジ部と接合されていることが好ましい。
【0014】
本発明の合成スラブにおいては、山頂面と谷底面とが傾斜面を介して交互に連なった断面波型形状の波型部を有する波型鋼板からなるデッキプレートと、前記デッキプレートが梁の上面よりも下方に前記波型部が配置された状態で、前記デッキプレートを吊り下げるように前記梁の上面と前記デッキプレートとを接合するスペーサと、前記デッキプレートの上面に打設されて固化されたコンクリートとを備える。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、簡易な構成でありながらコンクリートの強度や剛性、居住性能などを落とすことなくスラブの厚さを従来に比して薄くすることが可能かつ簡易な構造のデッキプレートユニットおよび合成スラブを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【
図1】本発明の第1の実施の形態におけるデッキプレートユニットの外観構成を示す略線的斜視図である。
【
図2】本発明の第1の実施の形態におけるデッキプレートの外観構成を示す斜視図である。
【
図3】本発明の第1の実施の形態におけるデッキプレートが裏返された場合の外観構成を示す斜視図である。
【
図4】本発明の第1の実施の形態におけるデッキプレートユニットを用いた合成スラブの構成を示す長手方向および短手方向の断面図である。
【
図5】本発明の第1の実施の形態におけるデッキプレートユニットを用いた合成スラブと比較例とを対比して高さの違いを示した長手方向および短手方向の断面図である。
【
図6】本発明の第2の実施の形態におけるデッキプレートユニットの外観構成を示す略線的斜視図である。
【
図7】本発明の第2の実施の形態におけるデッキプレートユニットを用いた合成スラブの構成を示す長手方向および短手方向の断面図である。
【
図8】本発明の第2の実施の形態におけるデッキプレートユニットを用いた合成スラブと比較例とを対比して高さの違いを示した長手方向および短手方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
1.実施の形態の具体例
(1-1)第1の実施の形態
以下、本発明の第1の実施の形態にかかるデッキプレートユニットおよび合成スラブの構成について
図1乃至
図5を参照しながら詳細に説明する。ここで、
図1は、本発明の第1の実施の形態におけるデッキプレートユニットの外観構成を示す略線的斜視図である。
図2は、本発明の第1の実施の形態におけるデッキプレートの外観構成を示す斜視図である。
図3は、本発明の第1の実施の形態におけるデッキプレートが裏返された場合の外観構成を示す斜視図である。
図4は、本発明の第1の実施の形態におけるデッキプレートユニットを用いた合成スラブの構成を示す長手方向および短手方向の断面図である。
図5は、本発明の第1の実施の形態におけるデッキプレートユニットを用いた合成スラブと比較例とを対比して高さの違いを示した長手方向および短手方向の断面図である。
【0018】
図1に示すように、デッキプレートユニット10は、デッキプレート20およびスペーサ30からなるユニットであり、互いに対向配置された例えばH型鋼からなる梁50間にデッキプレート20が架け渡されている。ただし、
図1では、便宜上、片方の梁50だけを図示している。デッキプレート20の長手方向の両側端の平坦部25は、梁50のフランジ部52の上面に載置された状態で溶接等によって双方が一体に固定されている。
【0019】
図2に示すように、デッキプレート20は、薄板状の鋼板によって形成されており、山頂部分に位置する平坦な面である山頂面21と、当該山頂面21と平行又は略平行であり谷底部分に位置する面である谷底面22と、山頂面21と谷底面22とを連結し所定角度に傾斜した面である傾斜面23とを有している。なお、デッキプレート20の鋼板は、亜鉛メッキ等の表面処理が施されていてもよい。
【0020】
この場合、デッキプレート20は、2つの山頂面21、3つの谷底面22、および、4つの傾斜面23からなるプレート単体の端部同志を複数連結することにより形成されている。
図2においては、デッキプレート20のプレート単体が表示されている。
【0021】
デッキプレート20のプレート単体では、2つの谷底面22と、1つの山頂面21と2つの傾斜面23からなる波型部24が2個連なる断面波型形状を有している。また、デッキプレート20は、梁50のフランジ部52、山頂面21および谷底面22と平行な平面を有する平坦部25を長手方向の両端部に有しており、いわゆるエンドクローズ加工が施されている。
【0022】
図3に示すように、デッキプレート20は通常の使用態様とは異なり、天地方向を逆様にした裏返状態で梁50のフランジ部52に架け渡されるように用いられ、当該デッキプレート20の両側端の平坦部25が梁50のフランジ部52の上面に載置された状態で溶接等により一体に取り付けられる。
【0023】
したがって、
図4(A)および(B)に示すように、梁50のフランジ部52の上面よりも上方にデッキプレート20の波型部24が位置付けられることはなく、当該フランジ部52よりも下方にデッキプレート20の波型部24が位置付けられることになる。すなわち、2つの梁50のフランジ部52とフランジ部52との間に架け渡されるとともに、フランジ部52の上面よりも下方にデッキプレート20の波型部24が位置付けられる。
【0024】
また、デッキプレート20では、波型部24の裏面24u(すなわち山頂面21の裏面)に長手方向へ渡って所定の高さのスペーサ30が配置されている。スペーサ30は、棒型鋼(鉄筋、異形鉄筋など)を屈曲加工して形成されたものである。このスペーサ30は、長手方向に延びる橋部31、および、当該橋部31を支え橋部31とは垂直な下方に延びるように形成された複数の脚部32を有している。
【0025】
スペーサ30における複数の脚部32においては、梁50のフランジ部52の上面に溶接等により接合されるフランジ用脚部32aと、それ以外のデッキプレート20における波型部24の裏面24uに溶接等により接合される複数のデッキ用脚部32bとを有している。この場合、デッキ用脚部32bは、フランジ部52の上面とデッキプレート20の波型部24の裏面24uとの高さ分だけフランジ用脚部32aよりも長く形成されている。
【0026】
また、スペーサ30の橋部31は、デッキプレート20の長手方向の長さよりも長く形成されており、フランジ用脚部32aはデッキプレート20の平坦部25よりも外側に配置されるが、2つの梁50のフランジ部52から外側へはみ出すことのない長さに形成されている。
【0027】
スペーサ30では、フランジ用脚部32aの先端が梁50のフランジ部52の上面に接合されるとともに、複数のデッキ用脚部32bの先端がデッキプレート20における波型部24mの裏面24muに接合されている。このため、スペーサ30の橋部31がフランジ部52の上面およびデッキプレート20における波型部24mの裏面24muと平行かつ直線状に延びている。
【0028】
このスペーサ30は、デッキプレート20の長手方向の強度や剛性を向上させるとともに、施工時には作業者が当該デッキプレート20を持ち運ぶための持ち手とすることができる。なお、スペーサ30は、デッキプレート20の長手方向の長さに応じてフランジ用脚部32aおよび複数のデッキ用脚部32bの本数を任意に設定することが可能である。
【0029】
スペーサ30の上には、格子状の金網40または鉄筋(以下、「金網40等」ともいう。)が載置され、当該スペーサ30と金網40等とが溶接、鉄線等によって一体に接合されている。スペーサ30は、金網40等をデッキプレート20から所定の高さだけ浮かせた状態で配置するための部材であり、当該金網40等によってコンクリートの強度を向上させることができる。
【0030】
ところで、デッキプレート20の上面にコンクリート80を打設して固化させることにより床スラブ90を形成することができる。このとき、デッキプレート20における波型部24の内側空間についてもコンクリート80を打設することができる。
【0031】
通常、
図5(A)に示すように、梁50のフランジ部52の上面にデッキプレート20を通常の使用態様(
図2参照)で載置し、そのデッキプレート20の上面にコンクリート80を打設して固化させれば比較例の床スラブ100を形成することができる。
【0032】
これに比べて、
図5(B)に示すように、梁50のフランジ部52の上面よりも下方に波型部24が配置されるようにデッキプレート20を裏返した状態で載置すれば、その波型部24の内側空間についてもコンクリート80を打設して床スラブ90を形成することができる。
【0033】
この床スラブ90では、裏返したデッキプレート20の波型部24の内側空間にコンクリート80を打設することができる分だけ、当該コンクリート80の量を減らすことなく、比較例の床スラブ100に比して当該床スラブ90の全体の高さを矢印H1の分だけ低減することができる。
【0034】
また、デッキプレートユニット10は、デッキプレート20、スペーサ30および梁50が予め一体化された状態で形成されているため、現場でデッキプレート20に対してスペーサ30および梁50と接合する手間を省略し、施工時間および施工コストを低減することができる。
【0035】
(1-2)第2の実施の形態
以下、本発明の第2の実施の形態にかかるデッキプレートユニット200の構成について
図6乃至
図8を参照しながら詳細に説明する。ここで、
図6は、本発明の第2の実施の形態におけるデッキプレートユニットの外観構成を示す略線的斜視図である。
図7は、本発明の第2の実施の形態におけるデッキプレートユニットを用いた合成スラブの構成を示す長手方向および短手方向の断面図である。
図8は、本発明の第2の実施の形態におけるデッキプレートユニットを用いた合成スラブと比較例とを対比して高さの違いを示した長手方向および短手方向の断面図である。
【0036】
図1との対応部分に同一符号を付した
図6に示すように、デッキプレートユニット200は、デッキプレート220およびスペーサ230からなるユニットであり、互いに対向配置された例えばH型鋼からなる梁50間にデッキプレート220が架け渡されている。なお、この場合も片方の梁50だけを図示している。
【0037】
図2との対応部分に同一符号を付した
図7(A)および(B)に示すように、デッキプレート220は、薄板状の鋼板によって形成されており、平坦な山頂面21と、当該山頂面21と平行又は略平行な谷底面22と、山頂面21と谷底面22とを連結する傾斜面23とを有している。なお、デッキプレート220の鋼板は、亜鉛メッキ等の表面処理が施されていてもよい。
【0038】
この場合も、デッキプレート220は、2つの山頂面21、3つの谷底面22、4つの傾斜面23からなるプレート単体の端部同志を複数連結することにより形成されている。デッキプレート220のプレート単体では、2つの谷底面22と、1つの山頂面21と2つの傾斜面23からなる波型部24が2個連なる断面波型形状を有している。
【0039】
デッキプレート220は、第1の実施の形態におけるデッキプレート20とは異なり、長手方向の両端部に平坦部25は有していない、すなわちエンドクローズ加工が施されていない以外、基本的にデッキプレート20と同じである。
【0040】
この場合のデッキプレート220は、第1の実施の形態におけるデッキプレート20とは異なり、裏返されることのない通常の使用態様で用いられる。ただし、これに限るものではなく、第1の実施の形態におけるデッキプレート20と同様に、天地方向を逆様にした裏返状態で用いられてもよい。
【0041】
また、デッキプレート220は、谷底面22に対して長手方向へ渡ってスペーサ230が配置されている。スペーサ230は、棒型鋼(鉄筋)を屈曲加工して形成されたものであり、長手方向に延びる橋部231および当該橋部231を支え、橋部231とは垂直な下方に延びるように形成された複数の脚部232を有している。
【0042】
スペーサ230の橋部231は、デッキプレート220の長手方向の長さよりも長く形成されているが、2つの梁50のフランジ部52よりも外側にはみ出すことのない長さに形成されている。また、スペーサ230における複数の脚部232は、梁50のフランジ部52の上面からデッキプレート220が吊り下げられた状態における谷底面22までの距離に等しい長さ(高さ)となっている。なお、この場合、スペーサ230の脚部232の長さ(高さ)は、梁50の高さよりも短ければ任意に設定可能である。
【0043】
スペーサ230の橋部231の端部は、梁50のフランジ部52の上面に対して溶接により接合されるとともに、複数の脚部232の先端がデッキプレート220における谷底面22に対して溶接等により接合される。これにより、スペーサ230は、一端側の梁50のフランジ部52と他端側の梁50のフランジ部50との間でデッキプレート220を吊り下げた状態で保持することになる。
【0044】
このようにデッキプレート220においては、梁50のフランジ部52の上面よりも上方にデッキプレート220の波型部24が位置付けられることはなく、当該フランジ部52よりも下方にデッキプレート220の波型部24が位置付けられることになる。
【0045】
このスペーサ230においても、デッキプレート220の長手方向の強度を向上させるとともに、施工時には作業者が当該デッキプレート220を持ち運ぶための持ち手とすることができる。なお、スペーサ230においても、デッキプレート220の長手方向の長さに応じて脚部232の本数を任意に設定することが可能である。
【0046】
スペーサ230の上には、格子状の金網40等が載置され、当該スペーサ230と金網40等とが溶接、鉄線等によって一体に接合されている。スペーサ230についても、金網40等をデッキプレート220から所定の高さだけ浮かせた状態で配置するための部材であり、当該金網40等によってコンクリートの強度を向上させる。
【0047】
図7(A)および(B)に示すように、デッキプレート220の上にコンクリート80を打設して固化させることにより床スラブ290を形成することができる。このとき、デッキプレート220における波型部24と波型部24との間の空間についてもコンクリート80を打設することができる。
【0048】
通常、
図8(A)に示すように、梁50のフランジ部52の上面にデッキプレート220を通常の使用態様で載置し、そのデッキプレート220の上面にコンクリート80を打設して固化させれば比較例の床スラブ300を形成することができる。
【0049】
これに比べて、
図8(B)に示すように、梁50のフランジ部52の上面よりも下方に波型部24が配置されるようにデッキプレート220をスペーサ130によって吊り下げた状態で載置すれば、デッキプレート220を梁50のフランジ部52の上面よりも一段と低く配置することができる。
【0050】
したがって、床スラブ290では、デッキプレート220が低く配置された分だけ多くの量のコンクリート80を打設することができるとともに、波型部24と波型部24との間の空間に対してもコンクリート80を打設することができる分だけ、コンクリート80の量を増やしながらも比較例の床スラブ300よりも一段と高さの低い床スラブ290を形成することができる。すなわち、比較例の床スラブ300に比して床スラブ290の全体の高さを矢印H2の分だけ低減することができる。
【0051】
なお、床スラブ290では、デッキプレート220を吊り下げた状態のままスペーサ130の脚部132の長さをできるだけ長くすれば、その分だけ床スラブ290の全体の高さを低くすることができる。また、逆に、コンクリート80の量を可能な限り減らすことができれば、床スラブ290の高さを更に低くすることができる。
【0052】
また、デッキプレートユニット200は、第1の実施の形態と同様に、デッキプレート220、スペーサ230および梁50が予め一体化された状態で固定されているため、現場でデッキプレート220に対してスペーサ230および梁50と接合する手間を省略し、施工時間および施工コストを低減することができる。
【0053】
2.他の実施の形態
なお、本実施の形態においては、梁50としてH型鋼を用いるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、所定の高さを有するものであれば、他の形状の梁を用いるようにしてもよい。
【0054】
なお、その他、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明のデッキプレートユニット10、200および床スラブ90、290を適宜改変することができる。かかる改変によってもなお本発明の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
【符号の説明】
【0055】
10,200……デッキプレートユニット、20,220……デッキプレート、30,230……スペーサ、21……山頂面、22……谷底面、23……傾斜面、24……波型部、25……平坦部、31、231……橋部、32、232……脚部、32a……フランジ用脚部、32b……デッキ用脚部、40……金網、50……梁、52……フランジ部、80……コンクリート、90、100、290、300……床スラブ。