JP2021161808A - 構造体とその施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より低コストで建造可能な、ハイブリッド梁を備える構造体、およびその施工方法を提供すること。【解決手段】構造体は一対の柱、一対の柱に連結される梁、および梁上に位置する床スラブを備える。梁は、鉄骨、第２のコンクリートを有する。鉄骨は互いに対向する第１の端部と第２の端部を有する。第１のコンクリートは、第１の端部の一部を埋め込む。第２のコンクリートは、第２の端部の一部を埋め込み、第１のコンクリートから離隔する。床スラブは第３のコンクリートを含み、第３のコンクリートは、第１の端部と前記第２の端部において、鉄骨の上面と接する。第３のコンクリートの強度は、第１のコンクリートと第２のコンクリートの強度よりも低い。【選択図】図３

Description

本発明の実施形態の一つは、建築物に例示される構造体とその施工方法に関する。

近年、事務所ビルや病院、商業施設などの広い室内空間が要求される構造体（建築物）において、一対の柱を連結する梁として鉄骨を用い、鉄骨の両端部を鉄筋コンクリートで覆う梁（ハイブリッド梁）が採用されている。ハイブリッド梁を用いることで、梁の全てを鉄筋コンクリートで施工する場合と比較し、柱の数を大幅に減らすことができ、その結果、大きな空間を有する構造体を建造することができる（特許文献１参照）。

特開２０１３−１７０３８６号公報

本発明の実施形態の一つは、より低コストで建造可能な、ハイブリッド梁を備える構造体、およびその施工方法を提供することを課題の一つとする。

本発明の実施形態の一つは、構造体である。この構造体は、一対の柱、一対の柱に連結される梁、および梁上に位置する床スラブを備える。梁は、鉄骨、第１のコンクリート、および第２のコンクリートを有する。鉄骨は互いに対向する第１の端部と第２の端部を有する。第１のコンクリートは、第１の端部の一部を埋め込む。第２のコンクリートは、第２の端部の一部を埋め込み、第１のコンクリートから離隔する。床スラブは第３のコンクリートを含み、第３のコンクリートは、第１の端部と前記第２の端部において、鉄骨の上面と接する。第３のコンクリートの強度は、第１のコンクリートと第２のコンクリートの強度よりも低い。

本発明の実施形態の一つは、構造体の施工方法である。この施工方法は、一対の柱を互いに対向する第１の端部と第２の端部を有する鉄骨で連結すること、第１の端部の一部と第２の端部の一部をそれぞれ第１のコンクリートと第２のコンクリートで覆うこと、第１のコンクリート、第２のコンクリート、および鉄骨上に第３のコンクリートを打設することで床スラブを形成することを含む。第１のコンクリートと第２のコンクリートは、それぞれ鉄骨の上面が露出されるように打設される。第３のコンクリートの強度は、第１のコンクリートと第２のコンクリートの強度よりも低い。

本発明の実施形態により、広い空間を内部に有する構造体をより低コストで建造することができる。

本発明の実施形態の一つである構造体の模式的斜視図。 本発明の実施形態の一つである構造体の一部の外観と内部構造を示す模式的側面図。 本発明の実施形態の一つである構造体の一部の外観と内部構造を示す模式的上面図と断面図。 本発明の実施形態の一つである構造体の梁の模式的断面図。 本発明の実施形態の一つである構造体の梁の模式的断面図。 本発明の実施形態の一つである構造体の梁の模式的断面図。 本発明の実施形態の一つである構造体の施工方法を示す模式的上面図と側面図。 本発明の実施形態の一つである構造体の施工方法を示す模式的上面図と側面図。 本発明の実施形態の一つである構造体の床スラブの模式的上面図と側面図。 本発明の実施形態の一つである構造体の施工方法を示す模式的上面図と側面図。 本発明の実施形態の一つである構造体の施工方法を示す模式的断面図。 本発明の実施形態の一つである構造体の施工方法を示す模式的上面図と側面図。 本発明の実施形態の一つである構造体の施工方法を示す模式的断面図。 本発明の実施形態の一つである構造体の施工方法を示す模式的上面図と側面図。 本発明の実施形態の一つである構造体の施工方法を示す模式的断面図。 本発明の実施形態の一つである構造体の施工方法を示す模式的上面図と側面図。 本発明の実施形態の一つである構造体の施工方法を示す模式的断面図。

以下、本発明の各実施形態について、図面等を参照しつつ説明する。ただし、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状などについて模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略することがある。符号が付された要素の一部を表記する際には、符号に小文字のアルファベットが添えられる。同一または類似の構造を有する複数の要素をそれぞれ区別して表記する際には、符号の後にハイフンと自然数を付す。同一または類似の構造を有する複数の要素を纏めて表記する際には、符号のみを用いる。

以下、「ある構造体が他の構造体から露出するという」という表現は、ある構造体の一部が他の構造体によって覆われていない態様を意味し、この他の構造体によって覆われていない部分は、さらに別の構造体によって覆われる態様も含む。

以下、コンクリートとは、原料の一つであるセメントが水と反応して生成する水和物が硬化し、流動性を示さないものを指す。一方、セメントと水を含む混合物が完全に硬化せずに流動性を有する状態はレディーミクストコンクリート（生コンクリートとも呼ばれる）と記す。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の実施形態の一つである構造体１００の構造について説明する。以下に示す図面においては、便宜上、水平な地表面に平行な面をｘｙ平面とし、ｘｙ平面に垂直な鉛直方向がｚ軸であるとして説明を行う。

１．全体構造
構造体１００の模式的斜視図を図１に示す。図１に示すように、構造体１００は、鉛直方向（ｚ方向）に延伸する複数の柱１１０、一対の柱１１０に連結され、水平方向（ｘ方向またはｙ方向）に延伸する複数の梁１２０、および梁１２０の上に設けられる床スラブ１５０を基本的な構成として備える。

１−１．柱
柱１１０の数は４以上であれば特に制約はなく、構造体１００の大きさや形状に応じ、その数や配置を適宜決定すればよい。柱１１０は図示されない杭や基礎梁と接続される。柱１１０の形状（ｘｙ平面における断面形状）も任意であり、四角形、円形、楕円形などから適宜選択すればよい。柱１１０の長さも構造体１００の大きさ、各階層の高さに応じて適宜設計される。

１−２．梁
各梁１２０は隣接する一対の柱１１０と接続される。構造体１００に設けられる梁１２０の少なくとも一つは、ハイブリッド梁である。すなわち、構造体１００に設けられる梁１２０の少なくとも一つは、一対の柱１１０に連結する鉄骨を有し、その両端部（第１の端部と第２の端部）において鉄骨は鉄筋コンクリートによって覆われる。第１の端部と第２の端部を覆う鉄筋コンクリートに含まれるコンクリートを、以下、それぞれ第１のコンクリートと第２のコンクリートと呼ぶ。ハイブリッド梁の詳細については後述する。

構造体１００に設けられる梁１２０の全てがハイブリッド梁でもよく、あるいは梁１２０の一部がハイブリッド梁であり、他の梁１２０は、全体が鉄筋コンクリートで形成された梁（鉄筋コンクリート梁、以下、ＲＣ梁と記す）、または鉄筋コンクリートを備えない鉄骨で形成された梁（鉄骨梁）でもよい。図１に示した例では、長い間隔（スパン）で設けられる一対の柱１１０（例えば第１の柱１１０−１と第２の柱１１０−２の対、第３の柱１１０−３と第４の柱１１０−４の対、第５の柱１１０−５と第６の柱１１０−６の対）に連結される梁１２０としてハイブリッド梁が用いられ、短い間隔で設けられる一対の柱１１０（例えば第１の柱１１０−１と第３の柱１１０−３の対、第２の柱１１０−２と第４の柱１１０−４の対、第３の柱１１０−３と第５の柱１１０−５の対、第４の柱１１０−４と第６の柱１１０−６の対）にはＲＣ梁が用いられている。ハイブリッド梁とＲＣ梁の配置は任意に決定することができるが、図１に示した例のように、長い間隔で設けられる一対の柱１１０の間にハイブリッド梁を用いることが好ましい。これは、ＲＣ梁と比較するとハイブリッド梁は軽量であるため、スパンの大きい梁（ここでは第１の梁１２０−１、第３の梁１２０−３など）にハイブリッド梁を用いることで広い室内空間を確保しつつ、構造体１００に十分な強度を付与することができるためである。

１−３．床スラブ
床スラブ１５０は各層の床面を構成する鉄筋コンクリートであり、梁１２０の上に設けられる。床スラブ１５０は各階層に設けられる。なお、図１では、見やすさを考慮し、床スラブ１５０は一部のみが示されている。詳細は後述するが、床スラブ１５０には、床面を形成するデッキプレートや、デッキプレート上に設けられる鉄筋トラスおよびスラブ筋を有し、デッキプレート上に鉄筋トラスおよびスラブ筋を埋め込むコンクリート（第３のコンクリート）によって形成される。なお、床スラブ１５０は設けられない階層があってもよい。

第３のコンクリートの強度は、第１のコンクリートと第２のコンクリートの強度よりも低い。具体的には、第３のコンクリートでは２１Ｎ／ｍｍ²以上３３Ｎ／ｍｍ²以下、または２４Ｎ／ｍｍ²以上２７Ｎ／ｍｍ²以下であるのに対し、第１のコンクリートと第２のコンクリートでは２７Ｎ／ｍｍ²以上１５０Ｎ／ｍｍ²以下、３６Ｎ／ｍｍ²以上１２０Ｎ／ｍｍ²以下、または３６Ｎ／ｍｍ²以上４８Ｎ／ｍｍ²以下である。第１のコンクリートと第２のコンクリートの強度は互いに実質的に同一でもよく、異なってもよい。また、柱１１０やＲＣ梁で使用されるコンクリートの強度も、第１のコンクリートと第２のコンクリートの強度と実質的に同一でよい。

２．内部構造
図２（Ａ）と図２（Ｂ）にハイブリッド梁の一例として第１の梁１２０−１、および第１の梁１２０−１が連結される一対の柱（第１の柱１１０−１、第２の柱１１０−２）の模式的側面図を、図３（Ａ）と図３（Ｂ）に対応する模式的上面図を示す。図２（Ｂ）では、内部構造を示すため、第１の柱１１０−１や第２の柱１１０−２、第１の梁１２０−１のコンクリート、および床スラブ１５０は点線で示されている。また、図３（Ａ）と図３（Ｂ）では、床スラブ１５０は示されていない。

各柱１１０には、鉛直方向に延伸する少なくとも一つの柱主筋１１２、および柱主筋１１２を取り囲むように設けられる複数の帯筋１１４を含む鉄筋ユニットが設けられ、この鉄筋ユニットを取り囲むようにコンクリート１１６が打設される（図２（Ｂ）、図３（Ｂ））。柱主筋１１２の数や帯筋１１４の配置密度も、柱１１０の長さや太さ、要求される強度によって適宜決定される。

上述したように、ハイブリッド梁構造を有する第１の梁１２０−１は、一対の柱１１０（第１の柱１１０−１、第２の柱１１０−２）に連結され、水平方向に延伸する鉄骨１２２を備える（図２（Ａ）、図２（Ｂ）、図３（Ａ）、図３（Ｂ））。鉄骨１２２は、柱主筋１１２や帯筋１１４によって構築される柱１１０の鉄筋ユニット内部に侵入しないように設けられる。鉄骨１２２は鉄を含み、その断面形状はＨ形、Ｉ形、Ｔ形、Ｌ形などでもよい。典型的には、断面がＨ形のＨ鋼を用いることができる。Ｈ鋼を用いる場合には、二つのフランジが水平面に延伸するように鉄骨１２２が配置される。鉄骨１２２は、互いに対向する二つの（第１の端部１２０ａ、第２の端部１２０ｂを有し、第１の端部１２０ａ、第２の端部１２０ｂがそれぞれ一対の柱１１０に連結される。第１の端部１２０ａと第２の端部１２０ｂには鉄筋コンクリートが配置されるため、これらはＲＣ区間とも呼ばれる。また、第１の端部１２０ａと第２の端部１２０ｂの間には鉄筋コンクリートが設けられないため、この部分（Ｓ部）１２０ｃは鉄骨区間とも呼ばれる。

第１の端部１２０ａと第２の端部１２０ｂにおいては、鉄骨１２２の長手方向に平行な方向に延伸する少なくとも一つの梁主筋１２６が設けられ、この梁主筋１２６は柱１１０の鉄筋ユニットに一部が挿入される（図２（Ｂ））、図３（Ｂ））。少なくとも一つの梁主筋１２６は、複数の梁主筋１２６を含んでもよい。各梁主筋１２６の梁中央側には、梁主筋１２６よりも断面積の大きい定着プレート１２６ａを形成してもよい（図２（Ｂ））。第１の端部１２０ａと第２の端部１２０ｂにはさらに、鉄骨１２２と交差し、鉄骨１２２と梁主筋１２６を取り囲むように配置される少なくとも一つの横補強筋１２４が設けられる（図２（Ｂ））、図３（Ｂ））。少なくとも一つの横補強筋１２４は複数の横補強筋１２４を含んでもよい。横補強筋１２４は、複数の梁主筋１２６の全てを囲むように環状に配置してもよく、あるいは図２（Ｃ）に示すように、互いに形状の異なる一対の横補強筋１２４−１と１２４−２を組み合わせて一つの環状の横補強筋１２４を形成してもよい。後者の場合、例えば一方の横補強筋１２４−１は鉄骨１２２よりも上の梁主筋１２６の一部の上には延伸せず、他方の横補強筋１２４−１がこの一部の梁主筋１２６の上で交差するように配置すればよい。横補強筋１２４により、鉄骨１２２が梁主筋１２６とともに柱１１０の鉄筋ユニットと強固に固定される。横補強筋１２４の配置も任意であるが、例えば柱１１０側とＳ部１２０ｃ側において高密度に、これらの間が低密度になるように配置してもよい。

第１の端部１２０ａと第２の端部１２０ｂにおいては、鉄骨１２２の一部、梁主筋１２６の一部、および横補強筋１２４の一部がそれぞれ第１のコンクリート１２８ａと第２のコンクリート１２８ｂに埋め込まれる（図２（Ｂ））、図３（Ｂ））。これらのコンクリート１２８は柱１１０を構成するコンクリート１１６と接してもよい。あるいは、これらのコンクリート１１６、１２８は一体化されていてもよい。第１の端部１２０ａと第２の端部１２０ｂに設けられる第１のコンクリート１２８ａと第２のコンクリート１２８ｂは、互いに離隔する。換言すると、鉄骨１２２のＳ部１２０ｃは、コンクリート１２８から露出する。

ここで、第１の端部１２０ａと第２の端部１２０ｂにおいては、図３（Ｂ）の破線Ａ−Ａ´に沿った模式的断面図（図４（Ａ））に示すように、鉄骨１２２の一部、梁主筋１２６の一部、および横補強筋１２４の一部は、コンクリート１２８から露出する。例えば、鉄骨１２２の上面は、コンクリート１２８から露出する。鉄骨１２２がＨ鋼の場合には、一方のフランジ（図４（Ａ）において点線楕円で囲まれた部分）の上面がコンクリート１２８から露出し、コンクリート１２８の最上面とフランジの上面が同一平面に位置してもよい。横補強筋１２４は、一部がコンクリート１２８に埋め込まれ、他の一部がコンクリート１２８から露出する。同様に、梁主筋１２６も、一部がコンクリート１２８に埋め込まれ、他の一部がコンクリート１２８から露出する。一方、コンクリート１２８から露出した部分は、床スラブ１５０に含まれる第３のコンクリート１５２によって埋め込まれる。例えば、横補強筋１２４や梁主筋１２６のうちコンクリート１２８から露出した部分は、第３のコンクリート１５２によって埋め込まれる。鉄骨１２２の上面は、第３のコンクリート１５２と接する。また、第１の端部１２０ａや第２の端部１２０ｂでは、第３のコンクリート１５２は、コンクリート１２８と接する。

コンクリート１２８は、図４（Ａ）に示すように、その上面が鉄骨１２２の上面と同一平面上に位置するように設けてもよく、あるいは、図４（Ｂ）に示すように、鉄骨１２２の上面の全てがコンクリート１２８から露出するようにコンクリート１２８を設けてもよい。すなわち、コンクリート１２８の上面が鉄骨１２２の上面よりも低く位置し、一対のフランジを連結するウェブの一部がコンクリート１２８から露出するようにコンクリート１２８を設けてもよい。

あるいは、図５（Ａ）から図５（Ｃ）に示すように、鉄骨１２２の上側のフランジの上面は、コンクリート１２８と重ならない領域における床スラブ１５０の底面よりも低くなるよう、鉄骨１２２を配置してもよい。図５（Ａ）に示す例では、鉄骨１２２の全てがコンクリート１２８内に埋設され、上側のフランジがコンクリート１２８によって覆われる。図５（Ｂ）に示す例では、鉄骨１２２の上側のフランジの一部をコンクリート１２８が覆い、他の一部はコンクリート１２８から露出し、床スラブを形成する第３のコンクリート１５２と接する。図５（Ｃ）に示す例では、ウェブの一部がコンクリート１２８に埋め込まれ、他の一部が床スラブを形成する第３のコンクリート１５２と接する。

図６（Ａ）から図６（Ｃ）に示すように、横補強筋１２４や梁主筋１２６のすべてが、コンクリート１２８と重ならない領域における床スラブ１５０の底面よりも下に位置していてもよい。図６（Ａ）に示すでは、鉄骨１２２の上側のフランジの一部がコンクリート１２８から露出し、図６（Ｂ）に示す例では、ウェブの一部がコンクリート１２８から露出するようにコンクリート１２８が設けられる。図６（Ｃ）に示す例では、コンクリート１２８の上面と鉄骨１２２の上側のフランジの上面が実質的に同一平面になるよう、コンクリート１２８が設けられる。

上述したように、第３のコンクリート１５２の強度は第１のコンクリート１２８ａや第２のコンクリート１２８ｂの強度よりも低い。しかしながら、鉄骨１２２の第１の端部１２０ａと第２の端部１２０ｂでは、鉄骨１２２やそれを取り巻く横補強筋１２４や梁主筋１２６は、第１のコンクリート１２８ａと第３のコンクリート１５２、または第２のコンクリート１２８ｂと第３のコンクリート１５２によって覆われる。したがって、ハイブリッド梁として機能する第１の梁１２０−１は十分な強度を確保することができる。このため、床スラブ１５０に低強度の第３のコンクリート１５２を用いても十分な強度を確保した構造体１００を提供することができ、より低コストで広い室内空間を備える構造体１００を建築することができる。

＜第２実施形態＞
本実施形態では、第１実施形態で述べた構造体１００の施工方法の一例を図７（Ａ）から図１７（Ｂ）を用いて説明する。図７（Ａ）、図８（Ａ）、図１０（Ａ）、図１２（Ａ）、図１４（Ａ）、および図１６（Ａ）は構造体１００の施工方法を示す模式的平面図であり、図７（Ｂ）、図８（Ｂ）、図１０（Ｂ）、図１２（Ｂ）、図１４（Ｂ）、および図１６（Ｂ）はこれらに対応する模式的側面図である。これらの図では、見やすさを考慮し、一部の構成（鉄筋ユニットの一部など）は図示されない。なお、本実施形態では、四本の柱１１０とこれらを連結する四本のハイブリッド梁である梁１２０によって形成される構造体１００について説明するが、柱１１０の数や梁１２０の数は制約されない。第１実施形態で述べた構成と同様または類似する構成については説明を割愛することがある。

１．柱と梁の施工
図７（Ａ）と図７（Ｂ）は、柱１１０と鉄骨１２２、および梁主筋１２６までが設けられた状態を示す。これらは公知の方法で施工できるため、説明は割愛する。なお、柱１１０は、あらかじめ柱主筋１１２や帯筋１１４などで構成される鉄筋ユニットとそれを取り巻くコンクリートを作製した後に設置してもよく、あるいは鉄筋ユニットを施工場所に組み立て、その後コンクリートを打設することで構築してもよい。

任意の構成として、互いに平行に延伸する一対の鉄骨１２２を連結する一つ、または複数の小梁１３０を設けてもよい。小梁１３０にも断面形状がＨ形、Ｉ形、Ｔ型、Ｌ型などの鉄骨を用いることができる。小梁１３０の強度は、鉄骨１２２の強度よりも小さくてもよい。すなわち、小梁１３０の断面積は鉄骨１２２の断面積よりも小さくてもよい。小梁１３０を設けることで、後述するデッキプレート１５４の撓みを防止することができる。

２．床スラブと型枠の設置
次に、床スラブ１５０を構成する。床スラブ１５０も鉄筋コンクリートで構成することができ、金属製または木製の板材の上に構築される鉄筋ユニット、および鉄筋ユニットを埋め込む第３のコンクリートを含む。一例として、板材として機能するデッキプレート１５４、およびデッキプレート１５４上に設けられる鉄筋トラス１５６を鉄骨１２２上に配置する例を図８（Ａ）から図９（Ｃ）に示す。図９（Ａ）に示すように、デッキプレート１５４は鉄やステンレスで形成される平板であり、溶接、あるいはボルトによって鉄骨１２２や小梁１３０に固定される。デッキプレート１５４は凹凸形状を有してもよい。デッキプレート１５４の長さに制約はなく、互いに平行に延伸する一対の鉄骨１２２の間隔以上でもよく、それ以下でもよい。後者の場合、図８（Ａ）、図８（Ｂ）に示すように、一つのデッキプレート１５４は、一つの鉄骨１２２と一つの小梁１３０、または隣接する小梁１３０上に配置、固定される。

鉄筋トラス１５６はデッキプレート１５４上に設けられる鉄筋ユニットであり、あらかじめ鉄筋トラス１５６が形成されたデッキプレート１５４を鉄骨１２２上に配置してもよく、鉄骨１２２上に配置されたデッキプレート１５４上に鉄筋トラス１５６を配置してもよい。鉄筋トラス１５６の構成も任意に選択することができる。例えば図９（Ａ）から図９（Ｃ）に示すように上主筋１５８、下主筋１６０、ラチス材１６２、吊材１６４などの鉄筋を主な構成として備えることができる。

上主筋１５８と下主筋１６０は、一つの方向（例えばＸ方向）に延伸し、上主筋１５８が下主筋１６０上に配置される。上主筋１５８と下主筋１６０は、デッキプレート１５４の長辺方向と平行になるように配置してもよく、短辺方向と平行になるように配置してもよい。ラチス材１６２は下主筋１６０と上主筋１５８の間に配置され、溶接、またはボルトによって下主筋１６０と上主筋１５８に固定される。ラチス材１６２は下主筋１６０と上主筋１５８の間で波形状を有し、下主筋１６０と上主筋１５８が延伸する方向に延伸する。これにより、下主筋１６０と上主筋１５８が強固に固定され、Ｘ方向、および上下方向（Ｚ方向）に掛かる張力に対して高い耐性が付与される。一方、吊材１６４は、下主筋１６０と上主筋１５８が延伸する方向と交差する方向（例えばＹ方向）に延伸する。吊材１６４は、溶接、あるいはボルトによってデッキプレート１５４に固定されるとともに、上主筋１５８にも固定される。吊材１６４は、デッキプレート１５４を底面、上主筋１５８を頂点とする三角形を囲む形状を有するように折り曲げられ、デッキプレート１５４と上主筋１５８に固定される。

次に、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に示すように、デッキプレート１５４を柱１１０近辺を除く領域に配置した後、横補強筋１２４を配筋する。デッキプレート１５４を柱１１０近辺に配置しないことで、横補強筋１２４を配筋するための空間を確保すことができるので、作業効率の向上を図ることができる。

なお、図９（Ａ）から図９（Ｃ）に例示されたデッキプレート１５４や鉄筋トラス１５６を用いず、木製の板材上に複数の鉄筋を網目状に配置してもよい。

その後、各鉄骨１２２の両端部に打設されるコンクリート１２８のための型枠１３２を設置する。図１０（Ａ）の鎖線Ｃ−Ｃ´に沿った断面の模式図を図１１に示す。図１１に示すように、型枠１３２は、鉄骨１２２や横補強筋１２４、梁主筋１２６の一部を囲むように設けられる。また、図１１中の点線で示すように、型枠１３２は、その上面が鉄骨１２２の上側のフランジの上面とほぼ同一平面となるように設けられる。ただし、コンクリート１２８がフランジの上面の一部を覆う場合には（図４（Ｂ）、図５（Ｂ））、型枠１３２は、その上面が上側のフランジの上面よりも上に位置するように設けられる。一方、上側のフランジの全体がコンクリート１２８から露出する場合には（図４（Ｂ）、図５（Ｃ））、型枠１３２は、その上面がそれぞれ上側のフランジの底面よりも下に位置するように設けられる。

この後、柱１１０近辺にもデッキプレート１５４を配置する（図１２（Ａ）、図１２（Ｂ））。図１２（Ａ）の鎖線Ｄ−Ｄ´に沿った模式的断面図を図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）に示す。これらの図では、一つの鉄骨１２２を挟むように設けられる二つのデッキプレート１５４が示されている。図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）に示すように、柱１１０近辺に設けられるデッキプレート１５４は、型枠１３２が形成する空間がデッキプレート１５４によって閉ざされないように配置される。したがって、デッキプレート１５４は、型枠１３２の上面の一部と接する（図１３（Ａ））、あるいはデッキプレート１５４の一部が型枠１３２の内側底面に重なるように配置される（図１３（Ｂ））。これにより、コンクリート１２８を型枠１３２内部に打設することができ、かつ、鉄骨１２２や横補強筋１２４、梁主筋１２６の一部をコンクリート１２８によって埋め込むことができる。

なお、図１２（Ａ）の鎖線Ｅ−Ｅ´に沿った模式的断面図（図１３（Ｃ））に示すように、Ｓ部１２０ｃにおいては、鉄骨１２２のフランジは隣接するデッキプレート１５４から一部が露出するようにデッキプレート１５４を配置する。これにより、第３のコンクリート１５２が鉄骨１２２と接することができる。

３．ＲＣ区間におけるコンクリートの打設
次に、型枠１３２内にレディーミクストコンクリートを流し込み、硬化させる。つまり、コンクリート１２８を打設する（図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）。レディーミクストコンクリートは、その上面が型枠１３２の上面とほぼ同一平面となるように流し込み、硬化させる。その結果、図１４（Ａ）の鎖線Ｆ−Ｆ´に沿った模式的断面図（図１５（Ａ））に示すように、Ｓ部に打設されるコンクリート１２８の上面も、型枠１３２の上面とほぼ同一平面となる。レディーミクストコンクリートの硬化開始時に、コンクリート１２８の上面を刷毛引きなどによって処理し、凹凸を形成してもよい（図１５（Ｂ））。凹凸の深さ（すなわち、凸部の高さ）は、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下、３ｍｍ以上７ｍｍ以下とすればよい。凹凸をコンクリート１２８の上面に形成することで、コンクリート１２８上に設けられる床スラブ１５０に含まれる第３のコンクリート１５２との摩擦係数を増大させることができ、その結果、コンクリート１２８と第３のコンクリート１５２をより強固に互いに固定することができる。なお、ウォータージェットなどによりレディーミクストコンクリートの硬化後にコンクリート１２８の上面に凹凸を形成してもよい。

４．第３のコンクリートの打設
引き続き、鉄筋トラス１５６を埋め込むようにレディーミクストコンクリートをデッキプレート１５４上に流し込み、硬化させる。これにより、床スラブ１５０の第３のコンクリート１５２が打設される（図１６（Ａ）、図１６（Ｂ））。なお、レディーミクストコンクリートを打設する前に、梁１２０を介して隣接するデッキプレート１５４に亘る複数のスラブ筋１６６を配置してもよい（図１７（Ａ）、図１７（Ｂ）参照）。複数のスラブ筋１６６は鉄筋トラス１５６上に設けられ、上主筋１５８などと交差する。スラブ筋１６６はコンクリート１２８を打設する前に配置してもよい。図１６（Ａ）の鎖線Ｇ−Ｇ´に沿った模式的断面図（図１７（Ａ））に示すように、ＲＣ区間では、コンクリート１２８が第３のコンクリート１５２と接する。また、Ｓ部では、図１３（Ｃ）に対応する模式的断面図（図１７（Ｂ））に示すように、鉄骨１２２のフランジが第３のコンクリート１５２と接する。その後、型枠１３２を撤去する。

上述したように、第３のコンクリート１５２の強度はコンクリート１２８（第１のコンクリート１２８ａ、第２のコンクリート１２８ｂ）の強度よりも低い。したがって、例えば第３のコンクリート１５２を形成するレディーミクストコンクリート中の水の量を、第１のコンクリート１２８ａ、第２のコンクリート１２８ｂのそれよりも多くすればよい。

以上の施工方法を適宜適用することにより、第１実施形態で述べた構造体１００を建築することができる。構造体１００では、床スラブ１５０を構成する第３のコンクリート１５２は、ハイブリッド梁として機能する梁１２０の両端部を覆うコンクリート（第１のコンクリート１２８ａ、第２のコンクリート１２８ｂ）よりも強度が低い。このため、より低コストで床スラブ１５０を構築することができるため、構造体１００の建築コストの削減が可能である。

本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。各実施形態を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

上述した各実施形態によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、または、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと理解される。

１２０：梁、１２０−１：第１の梁、１２０−３：第３の梁、１２０ａ：第１の端部、１２０ｂ：第２の端部、１２０ｃ：Ｓ部、１２２：鉄骨、１２４：横補強筋、１２６：梁主筋、１２６ａ：定着プレート、１２８：コンクリート、１２８ａ：第１のコンクリート、１２８ｂ：第２のコンクリート、１３０：小梁、１３２：型枠、１５０：床スラブ、１５２：第３のコンクリート、１５４：デッキプレート、１５６：鉄筋トラス、１５８：上主筋、１６０：下主筋、１６２：ラチス材、１６４：吊材、１６６：スラブ筋

Claims (21)

1. 一対の柱、
   前記一対の柱に連結される梁、および
   前記梁上に位置する床スラブを備え、
   前記梁は、
   互いに対向する第１の端部と第２の端部を有する鉄骨、
   前記第１の端部の一部を埋め込む第１のコンクリート、および
   前記第２の端部の一部を埋め込み、前記第１のコンクリートから離隔する第２のコンクリートを有し、
   前記床スラブは第３のコンクリートを含み、前記第３のコンクリートは、前記第１の端部と前記第２の端部において、前記鉄骨の上面と接し、
   前記第３のコンクリートの強度は、前記第１のコンクリートと前記第２のコンクリートの強度よりも低い、構造体。
2. 前記梁は、
   前記第１の端部を取り囲み、前記第１のコンクリートに部分的に埋め込まれる少なくとも一つの第１の横補強筋、および
   前記第２の端部を取り囲み、前記第２のコンクリートに部分的に埋め込まれる少なくとも一つの第２の横補強筋をさらに備え、
   前記少なくとも一つの第１の横補強筋の一部、および前記少なくとも一つの第２の横補強筋の一部は、それぞれ前記第１のコンクリートと前記第２のコンクリートから露出する、請求項１に記載の構造体。
3. 前記少なくとも一つの第１の横補強筋の前記一部、および前記少なくとも一つの第２の横補強筋の前記一部は、前記第３のコンクリートに埋め込まれる、請求項２記載の構造体。
4. 前記梁は、前記鉄骨の長手方向に延伸する少なくとも一つの第１の梁主筋と少なくとも一つの第２の梁主筋をさらに備え、
   前記少なくとも一つの第１の梁主筋は、前記鉄骨と前記少なくとも一つの第１の横補強筋の間に配置され、
   前記少なくとも一つの第２の梁主筋は、前記鉄骨と前記少なくとも一つの第２の横補強筋の間に配置される、請求項１に記載の構造体。
5. 前記第１のコンクリートの上面と前記第２のコンクリートの上面は、前記鉄骨の前記上面と同一平面上にある、請求項１に記載の構造体。
6. 前記第１のコンクリートの上面と前記第２のコンクリートの上面は、前記鉄骨の前記上面よりも下に位置する、請求項１に記載の構造体。
7. 前記第１のコンクリートの上面と前記第２のコンクリートの上面は、前記鉄骨の前記上面よりも上に位置する、請求項１に記載の構造体。
8. 前記鉄骨はＨ鋼である、請求項１に記載の構造体。
9. 前記床スラブは板材を含み、
   前記板材は、前記第１のコンクリートと前記第２のコンクリートから離隔する、請求項１に記載の構造体。
10. 前記床スラブは板材を含み、
    前記板材は、前記第１のコンクリートと前記第２のコンクリートに接する、請求項１に記載の構造体。
11. 一対の柱を互いに対向する第１の端部と第２の端部を有する鉄骨で連結すること、
    前記第１の端部の一部と前記第２の端部の一部をそれぞれ第１のコンクリートと第２のコンクリートで覆うこと、および
    前記第１のコンクリート、前記第２のコンクリート、および前記鉄骨上に第３のコンクリートを打設することで床スラブを形成することを含み、
    前記第１のコンクリートと前記第２のコンクリートは、それぞれ前記鉄骨の上面が露出されるように打設され、
    前記第３のコンクリートの強度は、前記第１のコンクリートと前記第２のコンクリートの強度よりも低い、構造体の施工方法。
12. 前記第１の端部を少なくとも一つの第１の横補強筋で取り囲むこと、および
    前記第２の端部を少なくとも一つの第２の横補強筋で取り囲むことをさらに含み、
    前記第１のコンクリートは、前記少なくとも一つの第１の誇補強筋の一部を露出するように打設され、
    前記第２のコンクリートは、前記少なくとも一つの第２の誇補強筋の一部を露出するように打設される、請求項１１に記載の施工方法。
13. 前記少なくとも一つの第１の横補強筋の前記一部、および前記少なくとも一つの第２の横補強筋の前記一部は、前記第３のコンクリートに埋め込まれる、請求項１２記載の施工方法。
14. 前記鉄骨の長手方向に延伸する少なくとも一つの第１の梁主筋と少なくとも一つの第２の梁主筋を配置することをさらに含み、
    前記少なくとも一つの第１の梁主筋は、前記鉄骨と前記少なくとも一つの第１の横補強筋の間に配置され、
    前記少なくとも一つの第２の梁主筋は、前記鉄骨と前記少なくとも一つの第２の横補強筋の間に配置される、請求項１２に記載の施工方法。
15. 前記第１のコンクリートと前記第２のコンクリートは、前記第１のコンクリートの上面と前記第２のコンクリートの上面が前記鉄骨の前記上面と同一平面上になるように打設される、請求項１１に記載の施工方法。
16. 前記第１のコンクリートと前記第２のコンクリートは、前記第１のコンクリートの上面と前記第２のコンクリートの上面が前記鉄骨の前記上面よりも下に位置するように打設される、請求項１１に記載の施工方法。
17. 前記第１のコンクリートと前記第２のコンクリートは、前記第１のコンクリートの上面と前記第２のコンクリートの上面が前記鉄骨の前記上面よりも上に位置するように打設される、請求項１１に記載の施工方法。
18. 前記第３のコンクリートを打設する前に、前記第１のコンクリートの上面と前記第２のコンクリートの上面に凹凸を形成することをさらに含む、請求項１１に記載の施工方法。
19. 前記鉄骨はＨ鋼である、請求項１１に記載の施工方法。
20. 前記床スラブの形成は、前記第３のコンクリートを打設する前に前記鉄骨上に板材を配置することをさらに含み、
    前記板材は、前記第１のコンクリートと前記第２のコンクリートから離隔するように配置される、請求項１１に記載の施工方法。
21. 前記床スラブの形成は、前記第３のコンクリートを打設する前に前記鉄骨上に板材を配置することをさらに含み、
    前記板材は、前記第２のコンクリートと前記第３のコンクリートに接するように配置される、請求項１１に記載の施工方法。

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