JP2019152058A - 鉄筋トラス付デッキプレート及び床スラブ構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】 スタッドコネクタの使用本数を削減しても、確実に梁と床スラブとを接合することが可能な鉄筋トラス付デッキプレート及び床スラブ構造体を提供する。【解決手段】 デッキプレート３の長手方向に沿って、主鉄筋である上主筋５ａ、下主筋５ｂが配置されて固定される。デッキプレート３の長手方向の端部には、端部材９が接合される。端部材９の主筋支持部１１には一対の孔１６が形成される。孔１６には、それぞれ、下主筋５ｂが貫通して溶接部１７ｃによって固定される。また、主筋支持部１１の上部には、上主筋５ａが溶接部１７ｂによって固定される。孔１６の内径は、下主筋５ｂの外径の３倍〜８倍であることが望ましい。端部材９の梁接合部１３は、主筋支持部１１と略直交しするように配置される。梁接合部１３の一端は、デッキプレート３の端部から突出する。梁接合部１３は、梁１５と溶接部１７ａで接合される。【選択図】図２

Description

本発明は、鉄筋トラス付デッキプレート及びこれを用いた床スラブ構造体に関するものである。

従来、床スラブを構築する際に、デッキプレートが用いられる場合がある。デッキプレートは、型枠として機能し、コンクリートと一体化する。

このようなデッキプレートを用いて鉄骨梁と床スラブとを接合するためには、スタッドコネクタが用いられる（例えば特許文献１、２）。

特開２００２−１８８２０９号公報 特開２０１５−２２７６００号公報

このようなスタッドコネクタを用いることで、例えば地震時においても、床に作用する慣性力を鉄骨梁に伝達させることができ、床スラブを確実に鉄骨梁に固定することができる。また、Ｈ鋼からなる鉄骨梁の上フランジを床スラブと一体化させることができるため、コンクリートとの合成効果によって、床スラブが鉄骨梁の曲げ抵抗に寄与して全体としての剛性を向上させることができる。

しかし、上記の効果を得るためには多数のスタッドコネクタを鉄骨梁上に溶接する必要がある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、スタッドコネクタの使用本数を削減しても、確実に梁と床スラブとを接合することが可能な鉄筋トラス付デッキプレート及び床スラブ構造体を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するため、第１の発明は、鉄筋トラス付デッキプレートであって、板状のデッキプレートと、前記デッキプレートに接合され、上主筋と下主筋とラチス筋とを有する鉄筋トラスと、前記デッキプレートの端部に接合される端部材と、を具備し、前記端部材は、前記デッキプレートに略垂直に起立する主筋支持部と、前記主筋支持部と略直交し、前記デッキプレートの端部から突出する梁接合部と、を有し、前記主筋支持部は、少なくとも前記下主筋の端部が貫通して固定される孔を有し、前記孔の内径が、前記下主筋の径の３倍〜８倍であることを特徴とする鉄筋トラス付デッキプレートである。

前記上主筋は、前記主筋支持部の上部に接合されることが望ましい。

第１の発明によれば、デッキプレートの端部に突出する端部材が設けられ、端部材が主筋と接合されているため、端部材の突出部を鉄骨梁に接合することで、床スラブと鉄骨梁とを確実に一体化して、鉄骨梁と床スラブとを固定することができる。

この際、端部材には下主筋の径の３倍〜８倍の径の孔が形成されているため、孔に下主筋を挿通した状態でも、さらに孔内にコンクリートを充填することができる。このため、充填されたコンクリートがせん断に抵抗し、これが孔あき鋼板ジベルの役割を果たすため、端部材を鉄骨梁と床スラブのずれ止めとして機能させることができる。また、床スラブを介したせん断力は、略垂直に起立する主筋支持部が支圧抵抗を発揮するので梁に伝達することができる。すなわち、従来のスタッドコネクタが有する、コンクリートと梁とを一体化する合成梁とする機能と、床に作用する慣性力を梁に伝達する機能とを、端部材によって発揮させることができる。このため、スタッドコネクタの本数を削減することができ、スタッドコネクタの施工作業を削減することができる。

また、上主筋が主筋支持部の上部に接合されることで、上主筋と主筋支持部とを確実に接合することができる。

第２の発明は、第１の発明にかかる鉄筋トラス付デッキプレートを用いた床スラブ構造体であって、前記鉄筋トラス付デッキプレートが、一対の梁間に掛け渡されており、前記鉄筋トラス付デッキプレートの前記梁接合部が、それぞれの前記梁に対して溶接されており、前記鉄筋トラス付デッキプレート上にコンクリートが打設され、前記孔の内部に前記コンクリートが充填されていることを特徴とする床スラブ構造体である。

第２の発明によれば、床に作用する慣性力を鉄骨梁に伝達させることができ、合成効果によって、高い剛性を有する合成梁として機能する床スラブ構造体を得ることができる。

本発明によれば、スタッドコネクタの使用本数を削減しても、確実に梁と床スラブとを接合することが可能な鉄筋トラス付デッキプレート及び床スラブ構造体を提供することができる。

デッキプレート固定構造１０を示す斜視図。 （ａ）は、デッキプレート固定構造１０の正面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面図。 鉄筋トラス付デッキプレート１を設置する工程を示す図。 床スラブ構造体２０を示す図。 他の固定構造を示す図。

以下、本発明の実施の形態にかかる鉄筋トラス付デッキプレート１について説明する。図１は、鉄筋トラス付デッキプレート１を用いたデッキプレート固定構造１０示す斜視図であり、図２（ａ）は、デッキプレート固定構造１０の正面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。鉄筋トラス付デッキプレート１は、主に、デッキプレート３、上主筋５ａ、下主筋５ｂ、ラチス筋７等から構成される。

デッキプレート３は、板状の鋼製部材であり、デッキプレート３の長手方向に沿って、主鉄筋である上主筋５ａ、下主筋５ｂが配置されて固定される。なお、図示した例では、一対の下主筋５ｂに対して、１本の上主筋５ａが三角形状に配置され、合計３本の上主筋５ａと下主筋５ｂとが、１対併設される。また、デッキプレート３および上主筋５ａと下主筋５ｂに対して、所定の角度でラチス筋７が接合され、鉄筋トラスが構成される。

このような鉄筋トラスは、後述するコンクリートの打設後には、床スラブの鉄筋構造体として機能する。また、鉄筋トラスがあらかじめデッキプレート３に接合されているため、現場での組み立て作業を削減することができる。

デッキプレート３の長手方向の端部には、端部材９が接合される。端部材９は、主筋支持部１１と梁接合部１３とを有する。主筋支持部１１は、デッキプレート３に略垂直に起立する。主筋支持部１１には一対の孔１６が形成される。孔１６には、それぞれ、下主筋５ｂが貫通して溶接部１７ｃによって固定される。また、主筋支持部１１の上部には、上主筋５ａが溶接部１７ｂによって固定される。

孔１６の内径は、下主筋５ｂの外径の３倍〜８倍であることが望ましい。後述する梁１５と床スラブのずれ止め効果は、孔１６に充填されるコンクリートの円側面のせん断抵抗で決まるため、孔１６の内径が小さすぎると、コンクリートに対するずれ止めとしての効果が小さくなる。この効果を確実に得るためには、少なくとも下主筋５ｂの３倍以上の孔サイズが必要である。また、孔１６が大きすぎると孔充填コンクリート部におけるせん断抵抗は上がるが、端部材９が面外変形しせん断破壊するおそれがある。また、端部材９が壊れるのを防ごうとすると端部材９が大型化する。

なお、上主筋５ａ、下主筋５ｂの配置位置や本数は図示した例には限られない。また、主筋支持部１１にさらに孔を形成し、上主筋５ａも孔に挿通して接合してもよい。

梁接合部１３は、主筋支持部１１と略直交しするように配置される。梁接合部１３の一端は、デッキプレート３の端部から突出する。梁接合部１３は、梁１５と溶接部１７ａで接合される。すなわち、鉄筋トラス付デッキプレート１が、梁１５に接合される。

次に、床スラブ構造体の施工方法について説明する。図３に示すように、４本の柱１９同士の間には、梁１５が配置される。また、対向する梁１５同士の間には、必要に応じて、当該梁１５に略平行に、複数の小梁が固定される。対向する梁１５の間に鉄筋トラス付デッキプレート１が架け渡される。この際、前述したように、端部材９の梁接合部１３が梁１５に接合される。

なお、端部材９は、鉄筋トラス付デッキプレート１の長手方向の端部のみではなく、さらに、これと直交する方向に配置してもよい。例えば、図示したように、鉄筋トラス付デッキプレート１の長辺側に端部材９を固定し、さらに端部材９を梁１５に接合してもよい。

図４は、このようにして鉄筋トラス付デッキプレート１を配置した状態で、上方にコンクリート２１を打設し、床スラブ構造体２０を構築した状態を示す。この際、デッキプレート３が型枠として機能する。

このように、コンクリート２１によって、鉄筋トラス付デッキプレート１と梁１５とが一体化する。すなわち、コンクリート２１の打設時には、荷重はデッキプレート３が受け、その力はデッキプレート３に接合されている鉄筋トラスに伝達され、最終的には梁１５に伝達される。

また、コンクリート２１は、孔１６内にも入り込み硬化する。したがって、孔１６がずれ止めとして機能する。このため、コンクリート２１と端部材９とは確実に力を伝達することができる。すなわち、コンクリート２１と梁１５を一体化する合成梁とする機能を発揮できる。

なお、端部材９は、デッキプレート３に対して、現場で接合してもよく、工場で接合してもよい。また、鉄筋トラスが接合されたデッキプレート３は、必要に応じて所定の長さに切断して使用される。この際、ラチス筋７の切断位置によっては、デッキプレート３の端部近傍において、上主筋５ａ、下主筋５ｂがデッキプレート３に支持されず、片持ち梁のような状態となる恐れがある。この場合でも、端部材９を接合することで、コンクリート２１の打設時に、上主筋５ａ、下主筋５ｂの位置を保持し、ラチス筋７の切断位置によらず、確実に、上主筋５ａ、下主筋５ｂから梁１５へ力を伝達することができる。

以上、本実施の形態によれば、鉄筋トラス付デッキプレート１の端部材９がずれ止めとして機能するため、梁１５とコンクリート２１とが一体化されて、例えば地震の際のコンクリート２１の慣性力を確実に梁１５に伝達することができる。

また、構造骨組みの計算において、梁１５の強度として、鉄筋トラス付デッキプレート１上に打設されたコンクリート２１の強度を加味して算出することができる。この際、スタッドコネクタの本数を削減することができる。

また、端部材９が、上主筋５ａ、下主筋５ｂと接合されるため、鉄筋トラス付デッキプレート１を切断して使用する場合でも、端部材９によって、確実に上主筋５ａ、下主筋５ｂの位置を保持し、力を伝達することができる。

次に、第２の実施形態について説明する。図５は、第２の実施形態にかかる端部材９を示す図である。なお、以下の説明において、第１の実施形態と同一の機能を奏する構成については、図１〜４と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

第２の実施形態では、孔１６に直接下主筋５ｂが挿通されずに、孔１６に筒部材２３が挿通されて、下主筋５ｂが筒部材２３へ挿通される。なお、筒部材２３と主筋支持部１１とは溶接で接合される。

このように、下主筋５ｂは、直接孔１６へ挿通されるのではなく、筒部材２３を介して孔１６に挿通されて固定されてもよい。この場合でも、コンクリート２１が筒部材２３内に充填され、端部材９を孔あき鋼板ジベルとして機能させることができる。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１………鉄筋トラス付デッキプレート
３………デッキプレート
５ａ………上主筋
５ｂ………下主筋
７………ラチス筋
９………端部材
１０………デッキプレート固定構造
１１………主筋支持部
１３………梁接合部
１５………梁
１６………孔
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ………溶接部
１９………柱
２０………床スラブ構造体
２１………コンクリート
２３………筒部材

Claims (3)

1. 鉄筋トラス付デッキプレートであって、
   板状のデッキプレートと、
   前記デッキプレートに接合され、上主筋と下主筋とラチス筋とを有する鉄筋トラスと、
   前記デッキプレートの端部に接合される端部材と、
   を具備し、
   前記端部材は、前記デッキプレートに略垂直に起立する主筋支持部と、前記主筋支持部と略直交し、前記デッキプレートの端部から突出する梁接合部と、を有し、
   前記主筋支持部は、少なくとも前記下主筋の端部が貫通して固定される孔を有し、
   前記孔の内径が、前記下主筋の径の３倍〜８倍であることを特徴とする鉄筋トラス付デッキプレート。
2. 前記上主筋は、前記主筋支持部の上部に接合されることを特徴とする請求項１記載の鉄筋トラス付デッキプレート。
3. 請求項１または請求項２に記載の鉄筋トラス付デッキプレートを用いた床スラブ構造体であって、
   前記鉄筋トラス付デッキプレートが、一対の梁間に掛け渡されており、
   前記鉄筋トラス付デッキプレートの前記梁接合部が、それぞれの前記梁に対して溶接されており、
   前記鉄筋トラス付デッキプレート上にコンクリートが打設され、前記孔の内部に前記コンクリートが充填されていることを特徴とする床スラブ構造体。
   

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