JP6368540B2

JP6368540B2 - 床構造

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Publication number: JP6368540B2
Application number: JP2014103492A
Authority: JP
Inventors: 岡　日出夫; 日出夫岡
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 2014-05-19
Filing date: 2014-05-19
Publication date: 2018-08-01
Anticipated expiration: 2034-05-19
Also published as: JP2015218504A

Description

本発明は、梁上に床パネルを設置して床を形成する床構造に関する。

乾式床パネルの端部を梁上に設置して床を形成する床構造がある。例えば、特許文献１には、軽量気泡コンクリートによって形成され、梁上に設置される床版が開示されている。

しかし、梁が木質の場合、火災時に梁の側面の表層が消失したときに、乾式床パネルの端部が支持される梁部分が小さくなり、床パネルが十分に支持されなくなることが懸念される。

特開２０１０−２６５６９１号公報

本発明は係る事実を考慮し、火災時においても木質梁で床パネルを支持した状態を維持することを課題とする。

第１態様の発明は、木質梁と、下面と上面、又は下面に耐火手段が配置され、前記木質梁の上に配置されて該木質梁に固定された脱落防止金具板と、前記脱落防止金具板に端部が支持された乾式床パネルと、を有する床構造である。

第１態様の発明では、下面と上面、又は下面に耐火手段が配置され、木質梁の上に配置されてこの木質梁に固定された脱落防止金具板に、乾式床パネルの端部が支持されているので、火災時においても木質梁で乾式床パネルを支持した状態を維持することができる。

第２態様の発明は、第１態様の床構造において、前記木質梁は、荷重を支持する梁心部と、前記梁心部の下面と側面に配置された外層部とを備え、前記梁心部を残して前記外層部の上部を切り取った切り欠き部に、前記梁心部の側面と平行な鉛直部と、該鉛直部から外側へ延びる水平部とを有する前記脱落防止金具板を装着して、前記水平部に前記乾式床パネルを支持させている。

第２態様の発明では、乾式床パネルを低い位置に配置することができるので、乾式床パネル上に形成される階の階高を高くすることができる。

第３態様の発明は、第１又は第２態様の床構造において、前記脱落防止金具板は、前記木質梁の梁長方向へ沿って連続して設けられている。

第３態様の発明では、１つの脱落防止金具板で複数の乾式床パネルを支持することができるので、複数配置される乾式床パネルのそれぞれに対応させて脱落防止金具板を設けるよりも、脱落防止金具板の取り付けを合理的に行うことができる。

本発明は上記構成としたので、火災時においても木質梁で床パネルを支持した状態を維持することができる。

本発明の第１実施形態に係る床構造を示す正面断面図である。本発明の第１実施形態に係る脱落防止金具板を示す斜視図である。本発明の第１実施形態に係る床構造を示す平面図である。本発明の第１実施形態に係る床構造のバリエーションを示す正面断面図である。本発明の第２実施形態に係る床構造を示す正面断面図である。本発明の第３実施形態に係る床構造を示す正面断面図である。本発明の第３実施形態に係る床構造のバリエーションを示す正面断面図である。本発明の第１実施形態に係る床構造のバリエーションを示す正面断面図である。本発明の第１実施形態に係る床構造のバリエーションを示す正面断面図である。本発明の第１実施形態に係る床構造のバリエーションを示す平面図である。本発明の第１実施形態に係る床構造のバリエーションを示す平面図である。本発明の第１実施形態に係る床構造のバリエーションを示す正面断面図である。

図を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。まず、本発明の第１実施形態に係る床構造について説明する。

図１の正面断面図に示すように、第１実施形態の床構造１０は、木質梁としての木質の梁１２と、耐火手段としての石膏ボード１４、１６と、鋼製の脱落防止金具板１８と、乾式床パネルとしての床版２０と、を有して構成されている。

梁１２は、荷重を支持する木製の梁心部２２と、梁心部２２を取り囲むように梁心部２２の下面と側面に配置された外層部２４とを備えている。外層部２４は、梁心部２２の外周を取り囲む燃え止まり層２６と、燃え止まり層２６の外周を取り囲む木製の燃え代層２８とを有して構成されている。

なお、外層部とは、梁において荷重を支持する芯の部分（構造設計上の荷重を負担する部分）の外周に設けられている層の部分を意味し、例えば、梁が同一種類の木材によって形成されている場合には、この梁において荷重を支持する芯の部分の外周に設けられ、火災時に消失してしまうことを想定している部分が外層部となる。

梁心部２２及び燃え代層２８は、木材によって形成されていればよい。例えば、梁心部２２及び燃え代層２８は、米松、唐松、檜、杉、あすなろ等の一般の木造建築に用いられる木材（以下、「一般木材」とする）によって形成してもよいし、これらの一般木材を板状や角柱状等の製材に加工し、この製材を複数集成し製材同士を接着剤により接着して一体化した、所謂、集成材であってもよい。

また、燃え止まり層２６は、火炎及び熱の進入を抑えて燃え止まり効果を発揮できる層であればよい。例えば、燃え止まり層２６は、難燃性を有する層や熱の吸収が可能な層であればよい。

難燃性を有する層としては、木材に難燃薬剤を注入して不燃化処理した難燃薬剤注入層が挙げられる。熱の吸収が可能な層は、一般木材よりも熱容量が大きな材料、一般木材よりも断熱性が高い材料、又は一般木材よりも熱慣性が高い材料によって形成してもよいし、これらの材料と一般木材とを組み合わせて形成してもよい（図１には、一般木材よりも熱容量が大きな材料であるモルタルによって形成された板部材３０と、一般木材によって形成された板状の製材３２とを交互に配置して、燃え止まり層２６を形成している例が示されている）。また、難燃性を有する層と、熱の吸収が可能な層とを組み合わせて（例えば、難燃性を有する層と、熱の吸収が可能な層とを交互に配置して）燃え止まり層２６を形成してもよい。

一般木材よりも熱容量が大きな材料としては、モルタル、石材、ガラス、繊維補強セメント、石膏等の無機質材料、各種の金属材料などが挙げられる。一般木材よりも断熱性が高い材料としては、けい酸カルシウム板、ロックウール、グラスウールなどが挙げられる。一般木材よりも熱慣性が高い材料としては、セランガンバツ、ジャラ、ボンゴシ等の木材が挙げられる。

図１に示すように、床版２０は、軽量気泡コンクリートによって形成された板状部材３４の上下面に、鋼板３６をそれぞれ一体に設けた既製部材であり、床版２０の端部を外層部２４の上に載置させて、梁１２に支持されている。

脱落防止金具板１８は、梁１２の梁心部２２を残して外層部２４（燃え止まり層２６と燃え代層２８）の上部を切り取ったように形成された切り欠き部３８に装着されて、梁１２の上に配置されている。切り欠き部３８の深さは、床版２０の厚さと略等しくなっている。

脱落防止金具板１８は、中央部４０と、中央部４０の両端から垂下して設けられ、梁心部２２の側面と平行な鉛直部４２と、鉛直部４２の下端部から外側へ延びる水平部４４とを有しており、中央部４０をビス４６により梁心部２２に固定し、水平部４４に床版２０の端部を載置することにより脱落防止金具板１８によって床版２０を支持している。すなわち、梁１２の幅方向Ｗの左右一端部から他端部に渡って外層部２４及び梁心部２２の上面の全てを覆うように、脱落防止金具板１８が設けられている。

脱落防止金具板１８は、図２の斜視図に示すように、梁１２の梁長方向Ｌへ沿って連続して設けられている。すなわち、梁１２の梁長方向Ｌに対し、１つの脱落防止金具板１８で複数の床版２０を支持している。脱落防止金具板１８には、床版２０の幅と略等しいピッチ（例えば、６００ｍｍ）で、三角形状の補剛プレート４８が設けられている。

図１に示すように、脱落防止金具板１８の水平部４４の下面と、中央部４０の上面には、石膏ボード１４、１６が配置されている。すなわち、脱落防止金具板１８の床版２０及び梁心部２２の何れかと接しない面に、石膏ボード１４、１６が設けられている。

図１に示すように、床版２０は、床版２０の端部を梁１２の切り欠き部３８へ落とし込むようにして取り付けられ、図３の平面図に示すように、梁１２を四辺とする矩形の枠５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ内に嵌め込まれる収まりで配置されている。図３の例では、４つの柱５０に囲まれた領域５４に、左から右へ枠５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃが配置されている。

次に、本発明の第１実施形態に係る床構造の作用と効果について説明する。

第１実施形態の床構造１０では、図１に示すように、梁１２において、火災が発生したときに火炎が燃え代層２８に着火し、燃え代層２８が燃焼する。そして、燃焼した燃え代層２８は炭化する。これにより、梁１２の外部から梁心部２２への熱伝達を炭化した燃え代層２８が抑制し、燃え止まり層２６が吸熱するので、火災時、又は火災時と火災終了後における梁心部２２の温度上昇を抑制し、梁心部２２を着火温度（例えば、２６０°Ｃ）未満に抑えて梁心部２２を燃焼させずに燃え止まらせることができる。よって、火災時の所定時間の間、又は火災時と火災終了後において、梁心部２２によって荷重を支持させることができる。

また、第１実施形態の床構造１０では、図１に示すように、梁１２の上に配置されてこの梁１２に固定された脱落防止金具板１８の水平部４４に、床版２０の端部が支持されているので、火災時においても木質の梁１２で床版２０を支持した状態を維持することができ、火災時における床構造１０の安全性を高めることができる。脱落防止金具板１８は、水平部４４の下面に石膏ボード１４が配置され、中央部４０の上面に石膏ボード１６が配置されているので、石膏ボード１４、１６が耐火被覆として機能して脱落防止金具板１８に耐火性を付与し、火災時において脱落防止金具板１８の所定強度を保持することができる。

さらに、第１実施形態の床構造１０では、図３に示すように、枠５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ内に床版２０を嵌め込むようにして、梁１２に床版２０を収まり良く取り付けることができる。また、床版２０の周囲を梁１２で囲むことより、床版２０の床面内方向への移動や変形が抑えられるので、床版２０の床面内のせん断剛性を向上させることができる。

また、切り欠き部３８の深さを床版２０の厚さと略等しくすることにより、床版２０の上面と、梁１２（梁心部２２）の上面（厳密には、石膏ボード１６の上面）のレベルを揃えて、梁１２に床版２０を収まり良く取り付けることができる。

さらに、床版２０の端部を梁１２の切り欠き部３８に落とし込むようにして床版２０が配置されるので、梁１２に対して床版２０を低い位置に配置することができる。これにより、床版２０上に形成される階の階高を高くすることができる。

また、第１実施形態の床構造１０では、床版２０の端部を梁１２の切り欠き部３８に落とし込むようにして床版２０を取り付けることによって建物の床を構築することができるので、コンクリート打設によって床スラブを形成する施工方法に比べて、高い生産性と安全性を発揮させることができる。

さらに、第１実施形態の床構造１０では、脱落防止金具板１８が梁１２の梁長方向Ｌへ沿って連続して設けられているので、１つの脱落防止金具板１８で複数の床版２０を支持することができる。これにより、複数配置される床版２０のそれぞれに対応させて脱落防止金具板を設けるよりも、脱落防止金具板１８の取り付けを合理的に行うことができる。

また、第１実施形態の床構造１０では、脱落防止金具板１８の中央部４０をビス４６により梁１２（梁心部２２）に固定することによって、梁１２と脱落防止金具板１８の一体化を図ることができる。これにより、脱落防止金具板１８が設けられた梁１２に、合成梁としての構造特性を期待することができる。すなわち、脱落防止金具板１８が梁１２の補強材となり、梁１２の強度や剛性を高めることができる。ビス４６の数を増やしたり、接着剤を併用したりすれば、一体性を高めることができるので好ましい。

さらに、第１実施形態の床構造１０では、床版２０を軽量気泡コンクリートによって形成することにより、この床版２０の軽量化を図ることができる。これにより、梁１２の構造断面を小さくでき、梁１２のスリム化を図ることができる。

また、第１実施形態の床構造１０では、梁１２に切り欠き３８を設けることにより、梁１２のボリュームを減らすことができる。これにより、梁１２を構成する高価な木材料を節約することができる。

以上、本発明の第１実施形態について説明した。

なお、第１実施形態では、図１に示すように、外層部２４（燃え止まり層２６と燃え代層２８）の上部に切り欠き部３８を形成した例を示したが、切り欠き部３８は、燃え代層２８の上部のみや、梁心部２２の上部の一部と外層部２４の上部に形成してもよい。

また、第１実施形態では、図１に示すように、梁１２の幅方向Ｗの両端に切り欠き部３８を形成した例を示したが、建物の外周部に配置される梁等においては、図４の正面断面図に示す床構造５６のように、梁１２の幅方向Ｗの一端に切り欠き部３８を形成するようにしてもよい。床構造５６では、中央部４０の一端側のみに鉛直部４２及び水平部４４を有する鋼製の脱落防止金具板５８がビス４６によって梁１２の梁心部２２に固定され、左側の外層部２４の上面から中央部４０の上面へ渡って、脱落防止金具板５８に耐火性を付与する耐火手段としての石膏ボード６０が配置されている。

次に、本発明の第２実施形態の構成と作用及び効果について説明する。本発明の第２実施形態の説明において、第１実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。

第２実施形態の床構造６２では、図５の正面断面図に示すように、切り欠き部３８の深さを床版２０の厚さよりも浅くしている。また、脱落防止金具板１８の中央部４０上には、打設面が床版２０の上面と略面一となるように、後打ちコンクリートＶが打設されて硬化している。床構造６２では、脱落防止金具板１８の中央部４０の上面に配置された硬化した後打ちコンクリートＶと、脱落防止金具板１８の水平部４４の下面に配置された石膏ボード１４が、脱落防止金具板１８に耐火性を付与する耐火手段となる。

このように、切り欠き部３８の深さを変えることにより、梁１２に対する床版２０の上面の高さを調整することができる。また、後打ちコンクリートＶにより、隣り合って配置された床版２０同士が一体化され、床面内のせん断剛性を向上させることができる。

次に、本発明の第３実施形態の構成と作用及び効果について説明する。本発明の第３実施形態の説明において、第１実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。

第３実施形態の床構造６４では、図６の正面断面図に示すように、梁１２に切り欠き部が形成されていない。また、梁１２（梁心部２２と外層部２４）の上面を覆うように配置される中央部６６と、中央部６６の両端から垂下し梁１２の側面に沿って設けられた鉛直部６８と、鉛直部６８の下端部から外側へ延びる水平部７０とを有する脱落防止金具板７２が用いられており、中央部６６をビス４６により梁心部２２に固定し、水平部４４に床版２０の端部を支持させている。すなわち、梁１２の幅方向Ｗの左右一端部から他端部に渡って外層部２４及び梁心部２２の上面の全てを覆うように、脱落防止金具板７２が設けられている。

床構造６４では、脱落防止金具板７２の中央部６６の上面に配置された石膏ボード７４、脱落防止金具板７２の中央部６６の下面に配置された石膏ボード７６、及び脱落防止金具板７２の水平部７０下面に施されて配置された湿式の耐火被覆７８が、脱落防止金具板７２に耐火性を付与する耐火手段となる。

以上、本発明の第３実施形態について説明した。

なお、第３実施形態では、折り曲げられた形状の脱落防止金具板７２を用いた例を示したが、図７の正面断面図に示す床構造８０のように、中央部６６と水平部７０を一直線に繋げた平板状の脱落防止金具板８２を用いてもよい。

以上、本発明の第１〜第３実施形態について説明した。

なお、第１〜第３実施形態では、図１に示すように、梁１２を、梁心部２２、燃え止まり層２６、及び燃え代層２８を有して構成した例を示したが、梁１２は、梁心部２２に相当する部分（構造設計上の荷重を負担する部分）を有する木質の部材であればよい。

また、第１〜第３実施形態では、図１に示すように、床版２０を、軽量気泡コンクリートによって形成された板状部材３４の上下面に鋼板３６をそれぞれ一体に設けた既製部材とした例を示したが、床版２０は、乾式の板状床部材であればよい。木質の梁１２は、鉄骨造や鉄筋コンクリート造の梁に比べて柔らかくて変形し易いので、床版２０には、軽量気泡コンクリート等で形成した軽量の床部材を用いるのが好ましい。

さらに、第１〜第３実施形態の図１、４、５、６、７で示した脱落防止金具板１８、５８、７２、８２は、梁１２の梁長方向Ｌへ沿って連続して設けられ、梁１２の梁長方向Ｌに対して１つの脱落防止金具板１８、５８、７２、８２で複数の床版２０を支持するものであるが、脱落防止金具板は部分的に設けてもよい。例えば、１つの床版２０の端部を１つ又は複数の脱落防止金具板で直接支持するようにしてもよい。

また、第１〜第３の実施形態では、図１、４、５、６、７に示すように、耐火手段を石膏ボード１４、１６、６０、７４、７６、後打ちコンクリートＶ、及び湿式の耐火被覆７８とした例を示したが、耐火手段は、脱落防止金具板１８、５８、７２、８２に耐火性を付与できるものであればよい。例えば、けい酸カルシウム板や耐火塗料であってもよい。

さらに、第１〜第３の実施形態では、図１、４、５、６、７に示すように、ビス４６によって脱落防止金具板１８、５８、７２、８２を梁１２に固定した例を示したが、脱落防止金具板１８、５８、７２、８２を梁１２に確実に固定できれば、ラグスクリューや接着剤等の他の方法で、脱落防止金具板１８、５８、７２、８２を梁１２に固定してもよい。

また、第１〜第３の実施形態では、図１、４、５、６、７に示すように、脱落防止金具板１８、５８、７２、８２の水平部４４、７０に床版２０の端部を載置した例を示したが、脱落防止金具板１８、５８、７２、８２の水平部４４、７０に床版２０の端部を固定しなくてもよいし、ラグスクリューボルト等で脱落防止金具板１８、５８、７２、８２の水平部４４、７０に床版２０の端部を固定してもよい。図８の正面断面図には、ラグスクリューボルト８４で脱落防止金具板１８の水平部４４に床版２０の端部を固定している床構造８６の例が示されている。

ラグスクリューボルト等で脱落防止金具板１８、５８、７２、８２の水平部４４、７０に床版２０の端部を固定すれば、梁１２に対する床版２０の固定度や、床面内のせん断剛性を高めることができるので好ましい。

さらに、図９〜１１に示す床構造８８、９０、９２にして、床面内のせん断剛性を高めるようにしてもよい。図９の正面断面図に示す床構造８８では、脱落防止金具板１８の鉛直部４２の外面と床版２０の端面との間に、後打ちモルタルＭを充填して硬化させている。床構造８８では、硬化した後打ちモルタルＭによって、梁１２に対する床版２０の固定度を高めることができる。

図１０の平面図、及び図１１の平面図に示す床構造９０、９２では、平鋼からなるブレース部材９４を床版２０上に設けている。図１２の正面断面図に示すように、ブレース部材９４の端部が、ビスや溶接等（不図示）によって、脱落防止金具板１８の中央部４０の上面にせん断力の伝達可能に接合されている。ブレース部材９４の取り付け施工上や、床版２０の下階からの美観上において、床版２０の上面側にブレース部材９４を配置するのが好ましい。

以上、本発明の第１〜第３実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、第１〜第３実施形態を組み合わせて用いてもよいし、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ことは勿論である。

１０、５６、６２、６４、８０、８６、８８、９０、９２床構造
１２梁（木質梁）
１４、１６、６０、７４、７６石膏ボード（耐火手段）
１８、５８、７２、８２脱落防止金具板
２０床版（乾式床パネル）
２２梁心部
２４外層部
３８切り欠き部
４２鉛直部
４４水平部
７８耐火被覆（耐火手段）
Ｖ後打ちコンクリート（耐火手段）

Claims

木質梁と、
前記木質梁の上に配置されて該木質梁に固定された脱落防止金具板と、
前記脱落防止金具板に端部が支持された乾式床パネルと、
前記脱落防止金具板の下面と前記木質梁との間及び前記脱落防止金具板の上面、前記脱落防止金具板の上面及び前記脱落防止金具板の前記乾式床パネル下へ張り出した下面、又は前記脱落防止金具板の前記乾式床パネル下へ張り出した下面に配置された耐火手段と、
を有する床構造。
前記木質梁は、荷重を支持する梁心部と、前記梁心部の下面と側面に配置された外層部とを備え、
前記梁心部を残して前記外層部の上部を切り取った切り欠き部に、前記梁心部の側面と平行な鉛直部と、該鉛直部から外側へ延びる水平部とを有する前記脱落防止金具板を装着して、前記水平部に前記乾式床パネルを支持させている請求項１に記載の床構造。
前記脱落防止金具板は、前記木質梁の梁長方向へ沿って連続して設けられている請求項１又は２に記載の床構造。