JP2023140780A - コンクリートスラブの支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】コンクリートスラブの水平力を支持部材に伝達するにあたり、コンクリート内の応力集中によるひび割れの発生を効果的に防止する。【解決手段】支持部材と、上記支持部材の上方に打設されるコンクリートと上記コンクリートに定着させられるスタッドボルトとを備え、上記スタッドボルトの一方の端部は上記支持部材に溶接される、コンクリートスラブの支持構造が提供される。【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリートスラブの支持構造に関する。

コンクリートスラブの水平力を梁に伝達する方法として、頭付きスタッドや焼抜き栓溶接、打込み鋲、溶接（隅肉溶接またはプラグ溶接）、ボルトまたは高力ボルトが用いられることがある。このうち、コンクリートスラブと梁とをより強固に一体化するために、頭付きスタッドが用いられることが多い。例えば、特許文献１には、コンクリートとデッキプレートとのコンクリートスラブと鉄骨梁とが頭付きスタッドを用いたシアコネクタで一体になっている合成梁の例が記載されている。

特開２００８－２８０６８７号公報

しかしながら、上記の特許文献１に記載されたような技術では、コンクリートスラブに曲げが生じた場合に、コンクリート内の応力が頭付きスタッドの頭部に集中するため、スタッド頭部を起点としたひび割れが生じやすいという問題がある。

そこで、本発明は、コンクリートスラブの水平力を支持部材に伝達するにあたり、コンクリート内の応力集中によるひび割れの発生を効果的に防止することが可能なコンクリートスラブの支持構造を提供することを目的とする。

［１］支持部材と、上記支持部材の上方に打設されるコンクリートと上記コンクリートに定着させられるスタッドボルトとを備え、上記スタッドボルトの一方の端部は上記支持部材に溶接される、コンクリートスラブの支持構造。
［２］上記スタッドボルトの上記支持部材とは反対側の端部から上記スタッドボルトに螺合させられる第１のナットをさらに備え、上記第１のナットは、上記支持部材から離隔している、［１］に記載のコンクリートスラブの支持構造。
［３］上記スタッドボルトの上記支持部材とは反対側の端部から上記スタッドボルトに螺合させられる第２のナットをさらに備え、上記第２のナットは、上記第１のナットと上記支持部材との間に配置される、［２］に記載のコンクリートスラブの支持構造。
［４］上記第１のナットと上記第２のナットとの間に挟持される板状部材をさらに備える、［３］に記載のコンクリートスラブの支持構造。
［５］上記コンクリートは、合成スラブを構成する、［１］から［４］のいずれか１項に記載のコンクリートスラブの支持構造。

上記の構成によれば、支持部材に溶接されたスタッドボルトを介して、コンクリートスラブの水平力が支持部材に伝達される。スタッドボルトの表面にはねじの凹凸が形成されているため、頭付きスタッドの場合と同様にコンクリートからの引き抜きに抵抗することができる。その一方で、ねじの凹凸はスタッドボルトの長さ方向の所定の区間にわたって形成されているため、頭部のみに応力が集中する頭付きスタッドの場合に比べてコンクリート内の応力を分散させることができ、応力集中によるひび割れの発生を効果的に防止することができる。

本発明の一実施形態に係るコンクリートスラブの支持構造を示す図である。 本発明の実施形態においてスタッドボルトに螺合するナットおよび板状部材を配置する例を示す図である。 本発明の実施形態においてスタッドボルトに螺合するナットおよび板状部材を配置する例を示す図である。 本発明の実施形態においてスタッドボルトに螺合するナットおよび板状部材を配置する例を示す図である。 本発明の実施形態の適用部位の別の例を示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係るコンクリートスラブの支持構造を示す図である。図示された例では、支持部材であるＨ形鋼１の上方にコンクリート２が打設されてコンクリートスラブが構築される。フランジ１１およびウェブ１２を含むＨ形鋼１は支持部材の例であり、例えば建築物における梁を構成する。支持部材はＨ形鋼には限定されず、例えば溝形鋼や山形鋼などの各種の形鋼を支持部材として用いることができる。Ｈ形鋼１のフランジ１１の上面にはスタッドボルト３の一方の端部が溶接され、スタッドボルト３はコンクリート２に定着させられている。これによって、コンクリートスラブの水平力を支持部材であるＨ形鋼１に伝達する支持構造が構成される。スタッドボルト３の表面にはねじの凹凸が形成されているため、頭付きスタッドの場合と同様にコンクリート２からの引き抜きに抵抗することができる。その一方で、ねじの凹凸はスタッドボルト３の長さ方向の所定の区間にわたって形成されているため（必ずしも全体ではなくてもよく、端部付近など、ねじが形成されない部分が存在してもよい）、頭部のみに応力が集中する頭付きスタッドの場合に比べてコンクリート２内の応力を分散させることができ、応力集中によるひび割れの発生を効果的に防止することができる。

図示された例において、コンクリート２はデッキプレート４の上に打設されて合成スラブを構成しているが、スタッドボルト３が定着させられる部分にはデッキプレート４は配置されていない。スタッドボルト３とは別の部分で、デッキプレート４を貫通してＨ形鋼１に溶接されるスタッドが配置されてもよい。デッキプレート４は、例えば交互に配置された台形の山部と溝底部とが互いに平行に延びる波板状の薄板である。山部および溝底部は、Ｈ形鋼１の材軸に対して直交する方向に延びていてもよいし、Ｈ形鋼１の材軸に対して平行な方向に延びていてもよい。また、デッキプレートと鉄筋トラスとが一体になった型枠部材が用いられてもよい。他の例では、フラットデッキのような専ら型枠として用いられる部材の上にコンクリート２を打設してコンクリートスラブを構築してもよいし、コンクリート２の打設後に型枠部材を撤去し、コンクリートスラブの構築後に型枠部材が残されなくてもよい。

図２から図４は、本発明の実施形態においてスタッドボルトに螺合するナットおよび板状部材を配置する例を示す図である。図２に示された例では、スタッドボルト３のＨ形鋼１とは反対側の端部からナット５Ａが螺合させられる。ナット５Ａは、デッキプレート４から離隔しており、例えばスタッドボルト３の端部に近い位置に配置される。スタッドボルト３のねじの凹凸に加えてナット５Ａがスタッドボルト３からの張り出しを形成することによって、スタッドボルト３のコンクリート２からの引き抜きに対する抵抗が強化される。スタッドボルト３およびナット５Ａを合わせた全体の形状は頭付きスタッドに近いが、上述のようにねじの凹凸がスタッドボルト３の長さ方向の所定の区間にわたって形成されていることによって、頭付きスタッドの場合に比べてコンクリート２内の応力を分散させることができる。

図３に示された例では、スタッドボルト３のＨ形鋼１とは反対側の端部から２つのナット５Ａ，５Ｂが螺合させられる。ナット５Ａは図２の例と同様にスタッドボルト３の端部に近い位置に配置され、ナット５Ｂはナット５ＡとＨ形鋼１のフランジ１１との間に配置される。より具体的には、ナット５Ｂは、ナット５Ａとフランジ１１との中間付近であって、それらの両方から離隔した位置に配置される。ねじの凹凸がスタッドボルト３の長さ方向の所定の区間にわたって形成されているのに加えて、ナットによって形成されるスタッドボルト３からの張り出しがナット５Ａ，５Ｂの２箇所に増えることによって、スタッドボルト３のコンクリート２からの引き抜きに対する抵抗がさらに強化され、またコンクリート２内の応力をさらに分散させることができる。

図４に示された例では、ナット５Ｂが図３の例よりもナット５Ａ側に配置され、ナット５Ａ，５Ｂの間に板状部材６が挟持される。ねじの凹凸がスタッドボルト３の長さ方向の所定の区間にわたって形成されているのに加えて、ナット５Ａ，５Ｂ、さらに板状部材６によってスタッドボルト３からの張り出しが形成されることによって、スタッドボルト３のコンクリート２からの引き抜きに対する抵抗がさらに強化され、またコンクリート２内の応力をさらに分散させることができる。なお、板状部材６は平板状の部材として図示されているが、例えば波板状やＵ字形の湾曲形状など、断面形状は特に限定されない。

スタッドボルト３にはナットを螺合させることが容易であるため、上記の例のようにナットを螺合させたり、ナットで板状部材を挟持したりしてスタッドボルト３からの張り出しを形成し、引き抜きに対する抵抗を強化するとともにコンクリート２内の応力を分散させることができる。他の例では、スタッドボルト３にナット５Ａ，５Ｂ以外に１または複数のナットが螺合させられてもよいし、板状部材６と同様の１または複数の板状部材が、スタッドボルト３に螺合させられたナットによって挟持されてもよい。

図５は、本発明の実施形態の適用部位の別の例を示す図である。図１に示された例において、コンクリート２はデッキプレート４の上に打設されて合成スラブを構成するものとして説明されたが、コンクリート２は図５に示された例のようにＲＣスラブを構成してもよい。図示された例では、いずれもＨ形鋼で構成される大梁１Ａおよび小梁１Ｂの上に、コンクリート２にメッシュ筋７１および補強鉄筋７２が埋設されたＲＣスラブが構築される。スタッドボルト３は、大梁１Ａのフランジ１１Ａの上面、および小梁１Ｂのフランジ１１Ｂの上面にそれぞれ一方の端部が溶接され、コンクリート２に定着させられる。この場合も、スタッドボルト３を介してＲＣスラブの水平力が支持部材である大梁１Ａおよび小梁１Ｂに伝達され、スタッドボルト３によるコンクリート２内の応力を分散させる効果を得ることができる。また、上記で図２から図４を参照して説明した例は、図５のようなＲＣスラブの場合にも適用可能である。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はこれらの例に限定されない。本発明の属する技術の分野の当業者であれば、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、これらについても、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…Ｈ形鋼、１Ａ…大梁、１Ｂ…小梁、１１，１１Ａ，１１Ｂ…フランジ、１２…ウェブ、２…コンクリート、３…スタッドボルト、４…デッキプレート、５Ａ，５Ｂ…ナット、６…板状部材、７１…メッシュ筋、７２…補強鉄筋。

Claims (5)

1. 支持部材と、
   前記支持部材の上方に打設されるコンクリートと
   前記コンクリートに定着させられるスタッドボルトと
   を備え、
   前記スタッドボルトの一方の端部は前記支持部材に溶接される、コンクリートスラブの支持構造。
2. 前記スタッドボルトの前記支持部材とは反対側の端部から前記スタッドボルトに螺合させられる第１のナットをさらに備え、
   前記第１のナットは、前記支持部材から離隔している、請求項１に記載のコンクリートスラブの支持構造。
3. 前記スタッドボルトの前記支持部材とは反対側の端部から前記スタッドボルトに螺合させられる第２のナットをさらに備え、
   前記第２のナットは、前記第１のナットと前記支持部材との間に配置される、請求項２に記載のコンクリートスラブの支持構造。
4. 前記第１のナットと前記第２のナットとの間に挟持される板状部材をさらに備える、請求項３に記載のコンクリートスラブの支持構造。
5. 前記コンクリートは、合成スラブを構成する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のコンクリートスラブの支持構造。

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