JP2021105276A

JP2021105276A - スラブ構造

Info

Publication number: JP2021105276A
Application number: JP2019236424A
Authority: JP
Inventors: 篤木村; Atsushi Kimura; 大祐山田; Daisuke Yamada; 達士石山; Tatsushi Ishiyama
Original assignee: Denso Corp; Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Denso Corp; Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 2019-12-26
Filing date: 2019-12-26
Publication date: 2021-07-26
Anticipated expiration: 2039-12-26
Also published as: JP7341051B2

Abstract

【課題】着脱可能な床板を設けてもスラブ全体の剛性の低下を抑制する。【解決手段】スラブ構造１００は、大梁１５０で平面視矩形状に囲まれた内側に少なくとも平面視十字状に設けられた小梁１８０と、大梁１５０及び小梁１８０で囲まれた開口部１３０に着脱可能に設けられ大梁１５０の側面１５２及び小梁１８０の側面１８２に設けられ受部２５０に支持された床板２００と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、スラブ構造に関する。

特許文献１には、工場の床構造に関する技術が開示されている。この先行技術では、地中梁や基礎梁等の支持体で四縁を囲繞された区画に、プレキャストコンクリート単位床板を着脱自在に設置している。

特開昭６２−４１８６１号公報

しかし、着脱可能な床板を設けると、スラブ全体の剛性が低下する。

本発明は、上記事実に鑑み、着脱可能な床板を設けてもスラブ全体の剛性の低下を抑制することが目的である。

第一態様は、大梁で平面視矩形状に囲まれた内側に少なくとも平面視十字状に設けられた小梁と、前記大梁及び前記小梁で囲まれた開口部に着脱可能に設けられ、前記大梁及び前記小梁の側面に設けられた受部に支持された床板と、を備えたスラブ構造。

第一態様では、大梁及び小梁の側面に設けた受部に支持されている着脱可能な床板を取り外すことで、開口部を容易に設けることができる。また、着脱可能な床板を取り付けて開口部を容易に塞ぐことができる。なお、大梁で囲まれた内側に小梁を少なくとも平面視十字状に設けることで、着脱可能な床板を設けても、スラブ全体の剛性の低下が抑制される。

第二態様は、前記床板で構成された第一領域と、前記第一領域の外側に設けられ、剛床で構成された第二領域と、を備えた第一態様のスラブ構造。

第二態様では、床板で構成された第一領域の外側を剛床で構成された第二領域を設けることで、スラブ全体の剛性が向上する。

第三態様は、前記床板の端部には、前記受部を反力受けとして、前記床板の高さを調整する調整機構が設けられている第一態様又は第二態様のスラブ構造。

第三態様では、床板の端部に設けられた調整機構によって、受部を反力受けとして、床板の高さを容易に調整することができる。

本発明によれば、着脱可能な床板を設けてもスラブ全体の剛性の低下を抑制することができる。

建物のＸ方向に沿った縦断面を模式的に示す縦断面図である。スラブの第一領域の平面図である。スラブの第一領域の要部のＸ方向に沿った拡大縦断面図である。スラブにおける第一領域と第二領域とを示す平面図である。（Ａ）は第一比較例のスラブの斜視図であり、（Ｂ）は第一比較例のスラブの平面図であり、（Ｃ）は第一比較例のスラブにおける振動数（Ｈｚ）とスティフネス（Ｎ／ｍ）との関係を示すグラフである。（Ａ）は第二比較例のスラブの斜視図であり、（Ｂ）は第二比較例のスラブの平面図であり、（Ｃ）は第二比較例のスラブにおける振動数（Ｈｚ）とスティフネス（Ｎ／ｍ）との関係を示すグラフである。（Ａ）は実施形態のスラブの第一領域の斜視図であり、（Ｂ）は実施形態のスラブの第一領域の平面図であり、（Ｃ）は実施形態のスラブの第一領域における振動数（Ｈｚ）とスティフネス（Ｎ／ｍ）との関係を示すグラフである。

＜実施形態＞
本発明の一実施形態のスラブ構造について説明する。なお、水平方向の直交する２方向をＸ方向及びＹ方向とし、それぞれ矢印Ｘ及び矢印Ｙで示す。また、Ｘ方向及びＹ方向と直交する鉛直方向をＺ方向とし、矢印Ｚで示す。

［構造］
先ず本実施形態のスラブ構造が適用されたスラブの構造について説明する。

図１に示す本実施形態の建物１０は工場であり、第一層１２は物流・空調エリアとされ、第二層１４は生産エリアとされている。本実施形形態のスラブ構造１００が適用されたスラブ１０２は、第二層１４の床（一層の天井）を構成している。

図４に示すように、本実施形態のスラブ１０２は、鉄筋コンクリート造とされ、平面視で矩形状の第一領域１１０と、第一領域１１０の外側に設けられた第二領域１２０とを有している。本実施形態の第二領域１２０は、平面視で略Ｕ字状となっている。

スラブ１０２における第一領域１１０は、後述する複数の着脱可能な床板２００（図１及び図２を参照）で構成されている。また、スラブ１０２における略Ｕ字状の第二領域１２０は、剛床となっている。なお、剛床は、構造計算上、水平荷重に対して、必要な剛性と耐力を持つ床である。

図１及び図２に示すように、スラブ１０２における第一領域１１０は、大梁１５０及び小梁１８０に支持されている。大梁１５０は柱５０に架設され、小梁１８０は大梁１５０に架設されている（図７（Ａ）及び図７（Ｂ）も参照）。また、図２に示すように、小梁１８０は、大梁１５０で平面視矩形状に囲まれた内側に平面視十字状に設けられている（図７（Ａ）及び図７（Ｂ）も参照）。なお、平面視十字状の小梁１８０に加え、更にＹ方向に沿った小梁及びＸ方向に沿った小梁１８０を設けてもよい。要は、少なくとも平面視十字状に小梁１８０が設けられていればよい。

図１及び図２に示すように、大梁１５０及び小梁１８０で囲まれた複数の開口部１３０には、それぞれ床板２００が着脱可能に設けられている（図７（Ａ）及び図７（Ｂ）も参照）。なお、本実施形態の柱５０、大梁１５０及び小梁１８０はコンクリート製とされ、床板２００はプレキャストコンクリート製とされている。なお、「大梁」は柱に架設された梁であり、「小梁」は大梁に架設された梁である。また、床板２００はプレキャストコンクリート製に特定されない。例えば、鋼製の床板でもよい。要は、床板としての剛性が確保されていれば、どのような構造であってもよい。

図３に示すように、床板２００には主筋２０２及び配力筋２０４が配筋されている。また、大梁１５０及び小梁１８０には、梁主筋１４０及びせん断補強筋１４２が配筋されている。なお、図３は、大梁１５０の断面図であるが、小梁１８０も同様の構造であるので、丸括弧内に小梁１８０の場合の符号を付している。

図２及び図３に示すように、大梁１５０の側面１５２及び小梁１８０の側面１８２に受部２５０が形成されている。受部２５０は側面１５２、１８２から外側に向けて突出し、この受部２５０に床板２００の端部２１０が載せられ支持されている。本実施形態では、受部２５０は、大梁１５０の側面１５２及び小梁１８０の側面１８２の梁方向の略全域に亘って形成されている。

図３に示すように、本実施形態では、大梁１５０及び小梁１８０には、受部２５０に埋設された梁方向に延びる受部側主筋２５２と、この受部側主筋２５２を囲むように梁方向に間隔をあけて埋設された受部側せん断補強筋２５４と、が配筋されている。

床板２００の端部２１０には、受部２５０を反力受けとして、床板２００の高さを調整する調整機構３００が設けられている。調整機構３００は、雌ネジ部材３０２とボルト３１０とを有している。雌ネジ部材３０２は、円筒状とされ、床板２００の端部２１０に埋設されていると共に貫通している。また、雌ネジ部材３０２は、筒状部３０４と、この筒状部３０４の下側に設けられた雌ネジ部３０６と、を有している。

ボルト３１０は、雌ネジ部材３０２に挿入され、雌ネジ部３０６に捩じ込まれている。また、ボルト３１０の下端部３１２は、床板２００の端部２１０の下面２１２から下方へ突出し、受部２５０に接触している。なお、本実施形態では、受部２５０の上端部には、プレート材２６０が埋設され、このプレート材２６０の上面に、ボルト３１０の下端部３１２が接触している。また、ボルト３１０の上端部の頭部３１４は、床板２００の上面２１４から上方に突出している。

そして、ボルト３１０の雌ネジ部３０６への捩込量を調整することで、床板２００の下面２１２から突出する下端部３１２の突出量が調整され、下端部３１２の突出量を調整することで床板２００の上面２１４の高さ調整がなされる。

なお、高さ調整後に床板２００の端部２１０の下面２１２と受部２５０との間にモルタル等の充填材を充填し、硬化後、ボルト３１０を取り除く、或いは床板２００の上面２１４から突出している部分を切断する。そして、ボルト３１０の除去後又は切断後、雌ネジ部材３０２内に充填材を充填する。また、床板２００の端部２１０と、大梁１５０の側面１５２及び小梁１８０の側面１８２と、の隙間にも充填材を充填する。

なお、床板２００は、端部２１０が大梁１５０の側面１５２及び小梁１８０の側面１８２に形成された受部２５０に載置されている。また、床板２００は、端部２１０と、大梁１５０の側面１５２及び小梁１８０の側面１８２との隙間に充填材が充填されているだけであり、大梁１５０及び小梁１８０とは強固に接合されていない。よって、床板２００に取り外すことができる。

［作用及び効果］
次に、本実施形形態の作用及び効果について説明する。

大梁１５０の側面１５２及び小梁１８０の側面１８２に設けた受部２５０に支持されている着脱可能な床板２００を取り外すことで、スラブ１０２に開口部１３０を容易に設けることができる。また、着脱可能な床板２００を取り付けて開口部１３０を容易に塞ぐことができる。

ここで、前述したように、本実施形態の建物１０は工場であり、第一層１２は物流・空調エリアとされ、第二層１４は生産エリアとされ、本実施形形態のスラブ１０２は、第二層１４の床（第一層１２の天井）を構成している。よって、第二層１４の生産エリアの生産ライン替えの等の際、床板２００を取り外すことで、スラブ１０２に垂直搬送機用の開口部１３０を容易に短期間で設けられることができると共に、生産ライン替え等が終了後に容易に短時間で開口部１３０閉塞することができる。

また、大梁１５０で囲まれた内側に小梁１８０を平面視十字状に設けることで、着脱可能な床板２００をスラブ１０２に設けても、スラブ１０２全体の剛性の低下が抑制される。なお、大梁１５０で囲まれた内側に小梁１８０を平面視十字状に設けることによるスラブ１０２全体の剛性の向上についての詳細は後述する。

また、本実施形態のスラブ１０２は、床板２００で構成された第一領域１１０の外側を平面視略Ｕ字状の剛床で構成された第二領域１２０を設けることで、スラブ１０２全体の剛性が更に向上する。

また、床板２００の端部２１０に設けられた調整機構３００によって、受部２５０を反力受けとして、床板２００の高さを容易に調整することができる。つまり、受部２５０は、床板２００の支持部材としての機能と、高さ調整時の反力受け機能と、の二つの機能を有している。

（平面視十字状の小梁による剛性の向上について）
次に、大梁１５０で囲まれた内側に小梁１８０を平面視十字状に設けることによるスラブ１０２全体の剛性が向上することについて説明する。

ここで、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）には、Ｙ方向に沿ってのみ小梁５８０が架設された第一比較例のスラブ５０２のモデル図が図示されている。なお、符号５３０は第一比較例の開口部で、符号５００は第一比較例の床板である。また、判りやすくするため、一部の床板５００はドットで濃くしている。

図６（Ａ）及び図６（Ｂ）には、Ｘ方向に沿ってのみ小梁６８０が架設された第二比較例のスラブ６０２のモデル図が図示されている。なお、符号６３０は第二比較例の開口部で、符号６００は第一比較例の床板である。また、同様に判りやすくするため、一部の床板６００はドットで濃くしている。

図７（Ａ）及び図７（Ｂ）には、Ｘ方向及びＹ方向に沿って十字状に小梁１８０が架設された本実施形態のスラブ１０２の第一領域１１０のモデル図が図示されている。また、同様に判りやすくするため、一部の床板２００はドットで濃くしている。

図５（Ｃ）、図６（Ｃ）及び図７（Ｃ）には、第一比較例のスラブ５０２、第二比較例のスラブ６０２及び本実施形態のスラブ１０２の第一領域１１０における振動数（Ｈｚ）とスティフネス（Ｎ／ｍ）との関係が示されている。なお、図７（Ｃ）は、第二領域１２０（図４参照）が設けられていない第一領域１１０のみの場合の振動数（Ｈｚ）とスティフネス（Ｎ／ｍ）との関係が示されている。

図５（Ｃ）、図６（Ｃ）及び図７（Ｃ）におけるＫ１は小梁５８０、小梁６８０及び小梁１８０のそれぞれ中央部であり、Ｋ２は床板５００、床板６００及び床板２００のそれぞれ中央部である。なお、Ｋ１及びＫ２に対応する位置を、それぞれ図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示している。

第一比較例のスラブ５０２及び第二比較例のスラブ６０２は、図５（Ｃ）及び図６（Ｃ）のグラフから小梁５８０及び小梁６８０の中央部Ｋ１と、床板５００及び床板６００の中央部Ｋ２とは、いずれもスティフネス（Ｎ／ｍ）が１００Ｎ/μｍよりも低くなっている。

これに対して、本実施形態のスラブ１０２では、図７（Ｃ）のグラフから小梁１８の中央部Ｋ１は、スティフネス（Ｎ／ｍ）が１００Ｎ/μｍよりも高くなっている。また、床板２００中央部Ｋ２は、スティフネス（Ｎ／ｍ）が１００Ｎ/μｍよりも若干低いだけである。

したがって、Ｙ方向に沿ってのみ小梁５８０が架設された第一比較例のスラブ５０２及びＸ方向に沿ってのみ小梁６８０が架設された第二比較例のスラブ６０２の剛性よりも、Ｘ方向及びＹ方向に沿って十字状に小梁１８０が架設された本実施形態のスラブ１０２の剛性が高いことがわかる。

＜その他＞
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。

例えば、上記実施形態のスラブ１０２は、床板２００で構成された第一領域１１０の外側に設けられた第二領域１２０が、平面視で略Ｕ字状であったがこれに限定されない。例えば、第二領域１２０は、平面視でＬ字形状であってもよいし、第一領域１１０の全周に設けられていてもよい。

或いは、スラブ１０２は、床板２００で構成された第一領域１１０のみで構成されていてもよい。

また、例えば、上記施形態では、受部２５０は、大梁１５０の側面１５２及び小梁１８０の側面１８２における梁方向の略全域に亘って形成されているが、これに限定されない。大梁１５０の側面１５２及び小梁１８０の側面１８２における梁方向の一部にのみ受部２５０が形成されていてもよい。

また、例えば、床板２００の高さ調整を行う調整機構３００は、上記機構に限定されない。どのような機構であってもよい。また、床板２００の高さ調整を行う調整機構を有していなくてもよい。

また、例えば、上記実施形態では、スラブ１０２、大梁１５０及び小梁１８０は、鉄筋コンクリート造であったが、これに限定されない。例えば、これらは鉄骨鉄筋コンクリート造であってもよい。

また、例えば上記実施形態のスラブ構造１００が適用された建物１０は工場であったが、これに限定されない。工場以外の建物のスラブにも本発明を適用することができる。

更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。

１０建物
５０柱
１００スラブ構造
１０２スラブ
１１０第一領域
１２０第二領域
１３０開口部
１５０大梁
１５２側面
１８０小梁
１８２側面
２００床板
２１０端部
２５０受部

Claims

大梁で平面視矩形状に囲まれた内側に少なくとも平面視十字状に設けられた小梁と、
前記大梁及び前記小梁で囲まれた開口部に着脱可能に設けられ、前記大梁及び前記小梁の側面に設けられた受部に支持された床板と、
を備えたスラブ構造。
前記床板で構成された第一領域と、
前記第一領域の外側に設けられ、剛床で構成された第二領域と、
を備えた請求項１に記載のスラブ構造。
前記床板の端部には、前記受部を反力受けとして、前記床板の高さを調整する調整機構が設けられている、
請求項１又は請求項２に記載のスラブ構造。