JP6431450B2 - 床構造 - Google Patents

Description

この発明は、木とＨ鋼材を使用することで、強度・剛性が高くスパンの長い床構造に関する。

床に集成材などの木を用いると、廉価で軽量化できるが梁・床構造の剛性が低くなるためスパンの長い床として用いることができなかった。
例えば、特開２００３−１９３６９１号の複層戸建てコンクリート住宅では、外壁構造体と一体に形成されるコンクリート造りの構造梁に、木造又は鉄骨造の床組みを構築する構造が開示されているが、木造の場合には、上下の積層ビーム材を連結板で固着したＩ形ビームからなる床・梁を間隔を置いて多数並設し、該床・梁の両端を外壁または構造梁に固定しているが、構造が複雑となると共に木造のみの場合には十分な剛性が得られず高層階の床材に使用することができなかった。
また、実公平７−２８２４９号の木造構造における集成材梁の継手構造では、相互に接続される集成材梁の端部に鉛直及び水平に設けられた断面キ字状のスリットに、梁成より小さい高さで、梁幅より小さい幅のＨ形の接合金物を片側を集成材梁端面から突出させて差し込み、両集成材梁の端面から突出した接合金物を互いに複数箇所ボルト接合するとともに、接合金物回りのスリット内に埋込材を挿入し、スリット内の空隙部に充填剤を密実に充填してなる継手構造が開示されているが、これは集成材を延出方向に接続する構造であって集成材を床材として使用する場合には剛性を高めることができないという問題点がある。

特開２００３−１９３６９１号公報 実公平７−２８２４９号公報

この発明が解決しようとする問題点は、並列に並べて対向する梁の間に掛け渡すＣＬＴ（Ｃｒｏｓｓ Ｌａｍｉｎａｔｅｄ Ｔｉｍｂｅｒ）等の集成材（集成板）をＨ形鋼を介して連結して床材とすると共に、前記Ｈ形鋼の両端を集成材より長く延出させ、延出部分を対向する梁に固着することで、軽量で剛性の高い梁・床構造とすることができる床構造を提供することにある。

この発明は上記課題を解決するために創案されたものであって、請求項１の発明では、
対向する一対の梁の間に掛け渡される長さの断面が矩形または正方形の集成材を複数並列に並べ、隣接する集成材をＨ型鋼で連結した床構造であって、
前記集成材がＣＬＴ（Ｃｒｏｓｓ Ｌａｍｉｎａｔｅｄ Ｔｉｍｂｅｒ）からなっており、
前記集成材には延出方向の全長に亘って左右の側面に上下一対のスリットが設けられており、
横幅方向に隣接する集成材間に横倒して配置されたＨ型鋼で一対のフランジのウエブより左右に突出する片を前記上下一対のスリットにそれぞれ嵌合して前記隣接する集成材を一体に連結して床材となし、
前記Ｈ型鋼の前後の延出部分を梁の内部に嵌合し梁に内蔵した鉄筋に固着し、または前記Ｈ型鋼の先端部分に梁連結用金属部材が固着されており梁に前記梁連結用金属部材と固着される梁連結用金属受部材を固着してなり、
前記梁に、前記集成材の前後の端部を掛止める段部が形成されており、
前記Ｈ型鋼を介して床材を梁に固着してなることを特徴とする。
請求項２の発明では、
前記集成材の側面に、上下一対のスリットと、該一対のスリット間をつなぎＨ形鋼のウエブの厚みの少なくとも半分からなる深さを有する凹部でウエブの一側を嵌合するウエブ嵌合凹部が形成されて、左右に隣接する集成材の間を隙間なく連結してなることを特徴とする。

床材が集成材をＨ形鋼で連結することで、軽量でありながら強度を持たせることができ、梁への連結はＨ形鋼の延出部分を用いて行うことで結合力が高まり、更に床構造が軽量となることで、梁構造の剛性を高めることができ、低層住宅に限らず中・高層住宅の床構造としても利用することができる。
また、梁は新設のものでも、既設の梁を利用し、床構造のみを置き換えるものでもよい。

実施例１の梁に連結する床構造の要部断面図である。 集成材をＨ形鋼で連結する構成の一部を示す分解斜視図である。 Ｈ形鋼で連結された集成材の部分断面図である。 上下のスリット間に凹部を設けて隣接する木の間を隙間無く連結してなる床の部分断面図である。 実施例２の梁・床構造の要部断面図である。

以下に、この発明の床構造の実施の形態を図面を参照しながら説明する。

図１に模式図で示す床構造１は、対向する一対の梁２，２の間のスパンに対応した長さの断面矩形または正方形の集成材を並列に並べ、隣接する集成材６の対向する側面間に横倒したＨ形鋼を介設し隣接する木間を連結して一体の床５とする構造である（図２〜４参照）。
なお、図１では一方の梁２と床５との連結構造を図示するが、対向する梁２側も同様であるので図示省略している。

上記梁２の構造は、住宅等の建造物で用いられる公知の構造からなっており、外壁と一体に形成されるコンクリート造や、鉄筋コンクリート造、または鉄骨などで形成される。
本実施例では、梁２は、断面略矩形の鉄筋コンクリートからなっており、一例を挙げると柱幅７００ｍｍで梁幅は５００ｍｍとなっており、梁の長さは８００ｍｍのものを用いている。

床５は、図２〜図４に示すように、対向する一対の梁２，２間に掛け渡されるスパンの長い集成材６を多数並列に並べ、隣接する集成材６（説明の便宜上、一方の符号を６、他方を６’とする。）の対向する側面６ａ，６ａ’がＨ形鋼１０によって連結される。
図示例では前記梁２に、床５を構成する集成材６（６’）の前後の端面を掛止める段差部３が形成されており、該段差部３は、梁２の上端から中央まで４００ｍｍの長さで５０ｍｍ奥に窪んだＬ状段差となっており、床５の端部側を嵌合している。
前記隣接する集成材６と６’の対向する側面６ａと６ａ’に、それぞれ長手方向の全長にわたって貫通するように上下一対のスリット７、８と７’、８’が設けられている。

前記集成材６（６’）の全長は、対向する梁２間のスパンに対応した長さ、本実施例では７ｍの長さからなり、隣接する一対の集成材６、６’の間には、集成材の全長より長いＨ型鋼１０が配置される。
該Ｈ形鋼１０は、ウエブ１１の長さが、集成材６の厚みより短い長さとなっており、一例を挙げれば、集成材６の厚み（上下の長さ）が３００ｍｍの場合、ウエブ１１は２００ｍｍとなっており、前記上下のスリット７，８はそれぞれ上下に５０ｍｍづつの余裕が出るように集成材６の厚みの中央を基準に上下対称に配置されている。
なお、図示例では、集成材６の横幅（左右の長さ）は１８００ｍｍからなっている。
この発明では上記各数値は一例であって、特に限定されるものではないこと勿論である。

そして、前記隣接する一対の集成材６、６’の間に配置されたＨ型鋼１０の一対のフランジ１２、１３のそれぞれウエブ１１を中心にした左右の片１２ａ、１２ｂと１３ａ、１３ｂを、隣接する集成材６、６’の対向する側面６ａ、６ａ’に形成された上方のスリット７に１２ａ、７’に１２ｂを隙間なく挿入し、下方のスリット８に１３ａ、８’に１３ｂをそれぞれ隙間なく挿入し、接着剤等で接着するなどして、前記複数の集成材６、６’をＨ型鋼１０によって一体的に連結する。

なお、Ｈ型鋼１０のウエブ１１は、集成材６、６’の間に挟んでもよいし、各集成材６、６’の上下のスリット７、８間、７’，８’間にウエブ１１の約半分の厚みに相当する凹部９、９’を形成して、ウエブ１１を左右の凹部９、９’内に嵌合して集成材６、６’間を隙間無く連結するようにしてもよい（図４参照）。
このように連結された集成材６の上面、および下面には、公知の耐火被覆や仕上げ等の被覆加工層２０が施される（図１、図４参照）。

前記Ｈ型鋼１０は、集成材６、６’の上方や下方に突出することはないが、集成材６、６’の長手方向の前後で集成材６、６’の前後の端部から外方に突出した延出部分３０を有している。
該前後の延出部分３０は、それぞれ前後の梁２に固着されて床５を梁２に強固に固着する。

本実施例では、延出部分３０は、梁２に設けられる鉄筋４に固定金具４０を用いたり溶接などで強固に固着され、コンクリートを梁型に充填して延出部分３０を内蔵したコンクリート梁２が形成されるので、Ｈ型鋼１０を強固に梁２に固着することができ、木を用いた床構造１が完成する。
上記構成は、住宅の新築時に、梁２を新規に形成する場合に用いられるが、既存のコンクリート梁２に孔を穿って、前記Ｈ形鋼１０の延出部分を孔に嵌合し、鉄筋等に固着した後に孔をコンクリートで埋め戻すなどしてもよい。

図５に示す床構造１は、既存の梁・床構造を利用して、集成材６とＨ形鋼１０の床構造に置き換える場合の模式図である。
この場合も、集成材６をＨ型鋼１０で連結する構造は前記実施例１と同様であるので、同一符号を付してその説明を省略する（図２〜４参照）。

本実施例では、改築前に梁２と床とがコンクリート等を用いて一体に形成されていた場合に、この発明の木を用いた床５に置き換える場合であって、梁２と一体につながる床の基部５０を残した状態で、残りの既存の床を解体する。
ここで基部５０は、図示例では、鉄筋コンクリートの梁２の上半分に一体に形成されたコンクリートブロックからなっており、一例を示すと、実施例１と同様に梁幅５００ｍｍ、梁高さ８００ｍｍの梁２と、梁２の上半分で高さ４００ｍｍ、長さ５５０ｍｍのブロックを基部５０として残しておく。
この基部５０は、既存の住宅の構造躯体の一部であり、損傷されていなければ強度が確保されているのでそのまま利用するためである。

この実施例では、床５は、集成材６の前後の端部から突出するＨ型鋼１０の延出部分３０としてＨ型鋼１０の端部に溶接等で梁連結用金属部材５５が一体に固着されている。
図示例では、梁連結用金属部材５５は、Ｈ型鋼１０のフランジの横幅以上の横幅を有し、集成材６の縦幅を上下共に超える長さで、前記基部５０の高さと同様に設定することが好ましい。

一方、梁２（基部５０）側には、前記梁連結用金属部材５５と整合する大きさの梁連結用金属受部材５６が、アンカーボルトなどの固定金具４５を用いて基部５０に一体に固着される。
そして、前記梁連結用金属部材５５と梁連結用金属受部材５６とを固定金具４０や溶接等を用いて一体に固着する。
ここで、梁連結用金属部材５５と梁連結用金属受部材５６との間には、隙間を塞ぐための調整部材５７を介設して、固定金具などの固定手段で隙間無く一体的に固着しうる構成となっている。

本実施例で集成材（集成板）には、ＣＬＴ（Ｃｒｏｓｓ Ｌａｍｉｎａｔｅｄ Ｔｉｍｂｅｒ）を用いている。
ＣＬＴは、ひき板を並べた層を、板の方向が層ごとに直交するように重ねて接着した大判のパネルを示すもので、ＣＬＴを用いることで、木材であっても、軽量で高強度な素材を利用することができ、経済的にも優れている。
また、その他の集成材であってもＣＬＴと同様の強度を有するものであれば同様に使用することができし、無垢材を用いてもよい。
また、床の前後両端と梁との固着構造は同一構造である必要はなく、それぞれが異なる固着構造を用いてもよい。
その他、この発明で要素を変更しない範囲で種々設計変更しうる。

１ 床構造
２ 梁
３ 段差部
４ 鉄筋
５ 床
６ 集成材
６ａ 側面
７、８ 上下のスリット
１０ Ｈ型鋼
１１ ウエブ
１２、１３ 上下のフランジ
１２ａ、１２ｂ フランジ１２の左右の片
１３ａ、１３ｂ フランジ１３の左右の片
２０ 被覆加工層
３０ 延出部分
４０、４５ 固定金具
５０ 基部
５５ 梁連結用金属部材
５６ 梁連結用金属受部材
５７ 調整部材

Claims (2)

1. 対向する一対の梁の間に掛け渡される長さで断面が矩形または正方形の集成材を複数並列に並べ、隣接する集成材をＨ型鋼で連結した床構造であって、
   前記集成材がＣＬＴ（Ｃｒｏｓｓ Ｌａｍｉｎａｔｅｄ Ｔｉｍｂｅｒ）からなっており、
   前記集成材には延出方向の全長に亘って左右の側面に上下一対のスリットが設けられており、
   横幅方向に隣接する集成材間に横倒して配置されたＨ型鋼で一対のフランジのウエブより左右に突出する片を前記上下一対のスリットにそれぞれ嵌合して前記隣接する集成材を一体に連結して床材となし、
   前記Ｈ型鋼の前後の延出部分を梁の内部に嵌合し梁に内蔵した鉄筋に固着し、または前記Ｈ型鋼の先端部分に梁連結用金属部材が固着されており梁に前記梁連結用金属部材と固着される梁連結用金属受部材を固着してなり、
   前記梁に、前記集成材の前後の端部を掛止める段部が形成されており、
   前記Ｈ型鋼を介して床材を梁に固着してなることを特徴とする床構造。
2. 集成材の側面に、上下一対のスリットと、該一対のスリット間をつなぎＨ形鋼のウエブの厚みの少なくとも半分からなる深さを有する凹部でウエブの一側を嵌合するウエブ嵌合凹部が形成されて、左右に隣接する集成材の間を隙間なく連結してなることを特徴とする請求項１に記載の床構造。

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