JP2017190586A

JP2017190586A - スラブ構造

Info

Publication number: JP2017190586A
Application number: JP2016079527A
Authority: JP
Inventors: 晃治福本; Koji Fukumoto
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 2016-04-12
Filing date: 2016-04-12
Publication date: 2017-10-19
Anticipated expiration: 2036-04-12
Also published as: JP6864991B2

Abstract

【課題】耐火被覆工事を減らすことのできるスラブ構造を提供する。
【解決手段】スラブ構造は、耐火性能を有する大梁１６と、全体又は一部が耐火被覆処理されず、大梁１６に接合された鉄骨小梁１８と、大梁１６と鉄骨小梁１８とに支持される鉄筋コンクリート製のスラブ１２と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、スラブ構造に関する。

例えば特許文献１に示すように、鉄筋コンクリート製の大梁及び鉄骨製の小梁に鉄筋コンクリート製のスラブが支持されるスラブ構造が知られている。

特許第２８４２１９９号公報

特許文献１に記載のスラブ構造では、鉄骨製である小梁の露出表面全体を予め耐火材成形板によって被覆しなければならず、被覆作業に時間や工数が必要となっていた。

本発明は上記事実に鑑み、耐火被覆工事を減らすことのできるスラブ構造を提供することを目的とする。

請求項１に記載のスラブ構造は、耐火性能を有する大梁と、全体又は一部が耐火被覆処理されず、前記大梁に接合された鉄骨小梁と、前記大梁と前記鉄骨小梁とに支持される鉄筋コンクリート製のスラブと、を有する。

上記構成によれば、全体又は一部の鉄骨小梁の耐火被覆処理を省略することで、耐火被覆工事を減らすことができる。また、鉄骨小梁を設けることで、大梁に囲まれたスラブの変形を抑制することができ、鉛直下向きの床荷重に耐え得るスラブを設計することができる。

ここで、火災時には、熱によって鉄骨小梁の耐荷重が低下する虞がある。しかし、熱によって鉄骨小梁の耐荷重が低下しても、スラブは耐火性能を有する大梁に支持されており、また長期応力を考慮してスラブを設計することで、耐力的な問題は生じない。

請求項２に記載のスラブ構造は、請求項１に記載のスラブ構造であって、前記大梁は、鉄筋コンクリート製とされ、前記鉄骨小梁の端部は、前記大梁に剛接合されている。

上記構成によれば、大梁が鉄筋コンクリート製とされているため、耐火被覆処理する必要がない。また、鉄骨小梁の端部が大梁に剛接合されているため、鉄骨小梁の変形を抑制することができる。

請求項３に記載のスラブ構造は、請求項２に記載のスラブ構造であって、前記鉄骨小梁はＨ形鋼梁であり、前記大梁の上部には、前記Ｈ形鋼梁の上フランジが接合される水平鋼板が跨り、前記大梁の側面には、前記Ｈ形鋼梁の端部が接合される鉛直鋼板が固定されている。

上記構成によれば、鉄筋コンクリート製の大梁とＨ形鋼梁が剛接合されており、鉛直鋼板によってせん断力が大梁へ伝達される。また、Ｈ形鋼梁が撓んだときのＨ形鋼梁による圧縮応力は鉛直鋼板が受け、引張応力は水平鋼板によって大梁に伝達される。

本発明によれば、耐火被覆工事を減らすことのできるスラブ構造を提供することができる。

本発明の実施形態の一例におけるスラブ構造を示す全体図である。本発明の実施形態の一例におけるスラブ構造を示す立断面図である。（Ａ）は本発明の実施形態の一例におけるスラブ構造の小梁の連結部を示す立断面図であり、（Ｂ）はＢ−Ｂ線断面図である。火災時におけるスラブ構造を示す立断面図である。本発明の実施形態の変形例におけるスラブ構造を示す立断面図である。

以下、本発明の実施形態に係るスラブ構造の一例について、図１〜図４に従って説明する。

図１、図２に示すように、建物１０のスラブ１２は、鉄筋コンクリート製であって、柱１４間に架け渡された大梁１６と、大梁１６間に架け渡された鉄骨小梁１８とによって支持されている。また、大梁１６は鉄筋コンクリート製とされ、大梁１６にはスラブ１２の四辺が剛接合されている。

一方、鉄骨小梁１８は、全体が耐火被覆処理されていないＨ形鋼梁からなり、上フランジ１８Ｃに溶接された複数のスタッド３２によってスラブ１２と一体化されている。なお、「耐火被覆処理」とは、鉄骨小梁１８の構造耐久上支障のある変形、溶解、破損その他の損傷を生じない状態を保持するために温度上昇を抑制するための被覆処理をいう。

また、図３に示すように、一対の鉄骨小梁１８は、大梁１６を挟んで隣合うよう配置され、端部がそれぞれ大梁１６の側面に剛接合されることによって連梁とされている。具体的には、大梁１６の両側面に矩形板状の金属製のシアコッタープレート２０がアンカー２２で取付けられており、鉄骨小梁１８のウェブ１８Ａの端面及び下フランジ１８Ｂの端面が、それぞれシアコッタープレート２０に溶接され接合されている。

なお、鉄骨小梁１８の端部には、鉄骨小梁１８のウェブ１８Ａの両面に水平方向へ補強リブ２４が設けられており、補強リブ２４の端面は鉄骨小梁１８のウェブ１８Ａ及びシアコッタープレート２０に溶接され接合されている。

一方、鉄骨小梁１８の上フランジ１８Ｃの上面及び下面には、２枚のスプライスプレート２８の一端がそれぞれボルト２６で接合されている。このスプライスプレート２８は、大梁１６の上部を跨り、中央部分が上端筋３０Ａの下方を通って大梁１６に埋設され、両端部分が大梁１６から張出している。

上記のスラブ構造を施工するには、まず、図示しない型枠内に梁主筋３０として上端筋３０Ａ及び下端筋３０Ｂを配筋してスターラップ３１を巻掛け、シアコッタープレート２０を側面に配置した後、コンクリートを打設して大梁１６を形成する。このとき、上端筋３０Ａはコンクリートから露出している。

次に、鉄骨小梁１８のウェブ１８Ａの端面及び下フランジ１８Ｂの端面を、それぞれシアコッタープレート２０に溶接して接合する。ここで、鉄骨小梁１８の上フランジ１８Ｃの端部とシアコッタープレート２０の上端との間には、スプライスプレート２８を挿入するための隙間をあけておく。

次に、大梁１６の上部を跨ぐように、一対の鉄骨小梁１８の上フランジ１８Ｃの上面間及び下面間にそれぞれスプライスプレート２８を掛け渡し、２枚のスプライスプレート２８を鉄骨小梁１８の上フランジ１８Ｃにボルト２６で接合する。

その後、大梁１６及び鉄骨小梁１８の上部に図示しない型枠を形成して図示しないスラブ鉄筋を配筋し、型枠内にコンクリートを打設してスラブ１２を形成する。このとき、大梁１６の上端筋３０Ａ及びスプライスプレート２８の中央部分がコンクリートに埋設される。また、大梁１６及び鉄骨小梁１８とスラブ１２とが一体化される。

ここで、スラブ１２の厚さは、スラブ１２に生じる長期応力のみを考慮して設計される。具体的には、スラブ１２の設計時には鉄骨小梁１８を考慮せず、四方を大梁１６に囲まれた大版スラブとしてスラブ１２を考え、スラブ１２に生じる長期応力に耐え得る鉄筋量と厚さを設計する。

このとき、スラブ１２に生じる長期たわみについては考慮しない。次に、四方を大梁１６及び鉄骨小梁１８で囲まれた小版スラブとしてスラブ１２を考え、スラブ１２が長期たわみに耐え得るよう鉄骨小梁１８の数や梁成を設計する。

本実施形態によれば、小梁を鉄骨小梁１８としているため、小梁を鉄筋コンクリート製とする構成と比較して型枠工事等を減らすことができるとともに、同じ梁成で支持できるスパンが大きくなる。このため、梁成を小さくすることができ、階高空間を広くすることができる。また、鉄骨小梁１８はスラブ１２のコンクリート打設時の仮設梁として利用することができるため、支保工を減らすことができる。

また、耐火被覆処理されていない鉄骨小梁１８を用いているため、耐火被覆処理された鉄骨小梁１８を用いる構成と比較して耐火被覆工事を減らすことができる。さらに、鉄骨小梁１８を設けることで、スラブ１２の変形を抑制することができ、鉛直下向きの床荷重に耐え得るスラブ１２を設計することができる。

ここで、火災時には、図４に示すように、熱によって鉄骨小梁１８の耐荷重が低下したり鉄骨小梁１８が溶解する場合がある。しかし、スラブ１２は、鉄骨小梁１８が無くても長期応力に耐え得る厚さに設計されているため、スラブ１２自体の耐力によりスラブ１２の脱落が抑制される。つまり、鉄骨小梁１８の耐荷重が低下したり鉄骨小梁１８が溶解した場合でも、スラブ構造に耐力的な問題は生じない。

また、大梁１６が鉄筋コンクリート製とされているため、耐火被覆処理する必要がなく、火災時に鉄骨小梁１８の耐荷重が低下したり鉄骨小梁１８が溶解した場合でも、大梁１６によってスラブ１２を支持することができる。

さらに、鉄骨小梁１８が連梁とされており、シアコッタープレート２０及びスプライスプレート２８によって大梁１６に剛接合されている。このため、鉄骨小梁１８に生じるせん断力及び鉄骨小梁１８が撓んだときの圧縮応力はシアコッタープレート２０によって大梁１６へ伝達される。

また、鉄骨小梁１８が撓んだときの引張応力は、スプライスプレート２８によって大梁１６及び大梁１６を挟んで隣合う鉄骨小梁１８へ伝達される。したがって、鉄骨小梁１８と大梁１６とを容易に剛接合でき、鉄骨小梁１８の変形を抑制することができる。

なお、本発明について実施形態の一例を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能である。

例えば、上記実施形態では、鉄骨小梁１８の全体が耐火被覆処理されていなかったが、図５に示すように、大梁１６に接合される鉄骨小梁１８の両端部が耐火被覆処理された耐火被覆部３４とされていてもよい。

なお、耐火被覆処理の方法としては、耐火性の吹付け材を吹付ける方法や、耐火性の被覆部材を巻付ける方法、塗布型の被覆部材を塗布する方法、ボード状の被覆材を取付ける方法等が挙げられる。

鉄骨小梁１８の両端部を耐火被覆部３４とすることで、大梁１６との接合部分において耐荷重の低下や溶解の虞が少なくなる。このため、火災時における鉄骨小梁１８によるスラブ１２の支持面積が大きくなり、スラブ１２の変形を小さくすることができる。

また、上記実施形態では鉄骨小梁１８が連梁とされていたが、大梁１６が鉄骨小梁１８から伝達される引張応力に耐え得るねじれ強度を有している場合には、鉄骨小梁１８は連梁とされている必要はなく、大梁１６の片側のみに鉄骨小梁１８が剛接合されていてもよい。さらに、鉄骨小梁１８は、大梁１６に対してウェブ１８Ａのみがボルトで接合される、いわゆるピン接合とされていてもよい。

また、大梁１６は鉄筋コンクリート製とされていたが、耐火性能を有していれば鉄筋コンクリート製でなくてもよく、耐火被覆処理された鉄骨製とされていてもよい。さらに、鉄骨小梁１８の大梁１６への接合方法も上記実施形態には限られず、シアコッタープレート２０やスプライスプレート２８が用いられていなくてもよい。

１２スラブ
１６大梁
１８鉄骨小梁
１８Ｃ上フランジ
２０シアコッタープレート（鉛直鋼板）
２８スプライスプレート（水平鋼板）

Claims

耐火性能を有する大梁と、
全体又は一部が耐火被覆処理されず、前記大梁に接合された鉄骨小梁と、
前記大梁と前記鉄骨小梁とに支持される鉄筋コンクリート製のスラブと、
を有するスラブ構造。
前記大梁は、鉄筋コンクリート製とされ、
前記鉄骨小梁の端部は、前記大梁に剛接合されている、
請求項１に記載のスラブ構造。
前記鉄骨小梁はＨ形鋼梁であり、
前記大梁の上部には、前記Ｈ形鋼梁の上フランジが接合される水平鋼板が跨り、
前記大梁の側面には、前記Ｈ形鋼梁の端部が接合される鉛直鋼板が固定されている、請求項２に記載のスラブ構造。