JP6470496B2 - フラットスラブ構造 - Google Patents

Description

本発明は、フラットスラブ構造に関する。

順梁工法において用いられるハーフプレキャスト（以下、「ＰＣａ」という）床版が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された技術では、隣接するハーフＰＣａ床版は、柱位置で接合される。

特開昭６１−１６９５５９号公報

ところで、梁がないフラットスラブ工法において、ＰＣａ床版を使用することが考えられる。

しかしながら、フラットスラブ工法では、柱とフラットスラブとの接合部に応力が集中し易いため、隣接するＰＣａ床版を柱位置で接合すると、当該接合部が破損する可能性がある。

本発明は、上記の事実を考慮し、隣接するプレキャスト床版の接合部の破損を抑制することを目的とする。

第１態様に係るフラットスラブ構造は、柱と、前記柱から張り出す受け部材と、両側の端部が前記柱から両側へ張り出した状態で前記受け部材の上に載置された第１プレキャスト床版と、端部が前記第１プレキャスト床版の前記端部と接合された第２プレキャスト床版と、を備える。

第１態様に係るフラットスラブ構造によれば、柱から張り出す受け部材の上に、第１プレキャスト床版が載置されている。この第１プレキャスト床版の両側の端部は、柱から両側へ張り出している。また、第１プレキャスト床版の端部には、第２プレキャスト床版の端部が接合されている。

このように柱から張り出す第１プレキャスト床版の端部に第２プレキャスト床版の端部を接合することにより、応力が集中し易い柱位置から外れた位置で第１プレキャスト床版と第２プレキャスト床版とを接合することができる。したがって、第１プレキャスト床版と第２プレキャスト床版の接合部の破損を抑制することができる。

第２態様に係るフラットスラブ構造は、第１態様に係るフラットスラブ構造において、前記第１プレキャスト床版は、該第１プレキャスト床版に形成された取付孔に前記柱を貫通させた状態で前記受け部材の上に載置される。

第２態様に係るフラットスラブ構造によれば、第１プレキャスト床版は、その取付孔に柱を貫通させた状態で、当該柱から張り出す受け部材の上に載置される。これにより、第１プレキャスト床版を柱に容易に支持させることができる。したがって、施工性が向上する。

以上説明したように、本発明に係るフラットスラブ構造によれば、隣接するプレキャスト床版の接合部の破損を抑制することを目的とする。

本発明の一実施形態に係るフラットスラブ構造が適用されたフラットスラブを示す平面図である。 図１の２−２線断面図である。 図２に示される受け部材を示す平面図である。 （Ａ）は図１の４Ａ−４Ａ線断面図であり、（Ｂ）は図１の４Ｂ−４Ｂ線断面図である。 図１に示されるフラットスラブをＹ方向に沿って切断した断面図である。 本発明の一実施形態における第１ハーフＰＣａ床版の変形例を示す平面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係るフラットスラブ構造について説明する。なお、各図において適宜示される矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向は、互いに直交する水平二方向（水平一方向、水平他方向）を示している。

図１には、本実施形態に係るフラットスラブ構造１０が適用されたフラットスラブ１２が示されている。フラットスラブ１２は、第１ハーフＰＣａ床版２０，２２と、第２ハーフＰＣａ床版４０，４２と、第１ハーフＰＣａ床版２０，２２及び第２ハーフＰＣａ床版４０，４２の上にコンクリートを打設して形成されたトップコンクリート部１６とを備えている。

第１ハーフＰＣａ床版２０，２２はＸ方向に配列されており、第２ハーフＰＣａ床版４０，４２はＹ方向に配列されている。なお、第１ハーフＰＣａ床版２０と第１ハーフＰＣａ床版２２とは、後述する取付孔３０以外の構成は同じである。また、第２ハーフＰＣａ床版４０と第２ハーフＰＣａ床版４２とは、同じ構成である。

第１プレキャスト床版としての第１ハーフＰＣａ床版２０は、鉄骨柱１４に支持されている。鉄骨柱１４は、例えば丸形鋼管で形成されており、水平二方向（Ｘ方向及びＹ方向）に間隔を空けて複数配列されている。また、Ｙ方向に隣接する第１ハーフＰＣａ床版２０の間には、第２プレキャスト床版としての第２ハーフＰＣａ床版４０が配置されている。これらの第１ハーフＰＣａ床版２０及び第２ハーフＰＣａ床版４０に、本実施形態に係るフラットスラブ構造１０が適用されている。

図２及び図３に示されるように、鉄骨柱１４における第１ハーフＰＣａ床版２０との接合部には、受け部材１８が設けられている。受け部材１８は、鉄骨柱１４の外面（外周面）から張り出すフランジ部１８Ａと、フランジ部１８Ａを補強する複数の補強リブ１８Ｂとを有している。なお、本実施形態では、受け部材１８の下方に、鉄骨柱１４を構成する上下の柱部材１４Ａ，１４Ｂを繋ぐ継手部１４Ｋが設けられている。

フランジ部１８Ａは、円盤状に形成されており、鉄骨柱１４から鍔状に張り出している。複数の補強リブ１８Ｂは、鉄骨柱１４の外面から放射状に延出し、鉄骨柱１４の外面とフランジ部１８Ａの上面とを接続している。なお、フランジ部１８Ａの径は、フラットスラブ１２のパンチング破壊耐力（押抜きせん断破壊耐力）等に応じて適宜設定される。また、フランジ部１８Ａの円形状に限らず、例えば、矩形状に形成しても良い。

図２に示されるように、第１ハーフＰＣａ床版２０は、ＰＣａ製の床版部２４と、床版部２４の上面から突出する複数のトラス筋２６とを有している。床版部２４は、平面視にて略矩形状に形成され、長手方向をＹ方向（図１参照）として配置されている。この床版部２４には、複数の下端スラブ筋２８（図４（Ａ）参照）が水平二方向に埋設されている。また、床版部２４は、トップコンクリート部１６用の型枠として機能する。

床版部２４の中央部には、当該床版部２４を厚み方向（上下方向）に貫通する取付孔３０が形成されている。取付孔３０は、受け部材１８のフランジ部１８Ａの大きさに応じた円形状に形成されている。この取付孔３０に鉄骨柱１４を貫通させ、取付孔３０の周縁部をフランジ部１８Ａの外周部の上に載置することにより、第１ハーフＰＣａ床版２０が鉄骨柱１４の受け部材１８に支持されている。

なお、床版部２４の下面側における取付孔３０の周縁部には、フランジ部１８Ａの外周部が配置されるサグリ部３２が形成されている。このサグリ部３２は、適宜省略可能である。

複数のトラス筋２６は、床版部２４とトップコンクリート部１６（現場打ちコンクリート）とをより確実に一体化させるものであり、鉄筋をトラス状（トラス梁状）に連結して形成されている。これらのトラス筋２６は、第１ハーフＰＣａ床版２０の長手方向（Ｙ方向）に延びると共に、第１ハーフＰＣａ床版２０の短手方向（矢印Ｘ方向）に間隔を空けて配置されている。また、各トラス筋２６は、水平二方向に配筋された上端スラブ筋３４を支持する架台としても機能する。なお、トラス筋２６は、適宜省略可能である。

ここで、図１に示されるように、第１ハーフＰＣａ床版２０は、その長手方向両側の端部２０Ａが鉄骨柱１４からＹ方向の両側へ張り出した状態で鉄骨柱１４の受け部材１８に支持されている。そして、Ｙ方向に隣接する第１ハーフＰＣａ床版２０の間に、第２ハーフＰＣａ床版４０が配置されている。この第２ハーフＰＣａ床版４０の長手方向両側の端部４０Ａは、Ｙ方向両側の第１ハーフＰＣａ床版２０の端部２０Ａとそれぞれ接合される。

図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示されるように、第２ハーフＰＣａ床版４０は、ＰＣａ製の床版部４４と、床版部４４の上面から突出する複数のトラス筋４６とを有している。床版部４４は、平面視にて略矩形状に形成され、長手方向をＹ方向（図１参照）として配置されている。この床版部４４には、複数の下端スラブ筋４８（図４（Ａ）参照）が水平二方向に埋設されている。また、床版部４４は、トップコンクリート部１６用の型枠として機能する。なお、トラス筋２６は、適宜省略可能である。

複数のトラス筋４６は、床版部４４とトップコンクリート部１６（現場打ちコンクリート）とをより確実に一体化させるものであり、第２ハーフＰＣａ床版４０の長手方向（Ｙ方向）に延びると共に、第２ハーフＰＣａ床版４０の短手方向（Ｘ方向）に間隔を空けて配置されている。また、各トラス筋４６は、水平二方向に配筋された上端スラブ筋３４を支持する架台としても機能する。

ここで、図４（Ａ）に示されるように、第１ハーフＰＣａ床版２０の端部２０Ａと、第２ハーフＰＣａ床版４０の端部４０Ａとの接合部には、連結筋５０が配筋される。連結筋５０は、第１ハーフＰＣａ床版２０と第２ハーフＰＣａ床版４０とに亘って配筋されると共にトップコンクリート部１６に埋設されている。これと同様に、図４（Ｂ）に示されるように、Ｘ方向に隣接する第２ハーフＰＣａ床版４０の端部と第２ハーフＰＣａ床版４２の端部との接合部には、連結筋５２が配筋される。この連結筋５２は、第２ハーフＰＣａ床版４０と第２ハーフＰＣａ床版４２とに亘って配筋されると共に、トップコンクリート部１６に埋設されている。

なお、図示を省略するが、Ｘ方向に隣接する第１ハーフＰＣａ床版２０，２２の接合部、及びＹ方向に隣接する第１ハーフＰＣａ床版２２と第２ハーフＰＣａ床版４２との接合部にも、同様の連結筋が配筋されている。

次に、フラットスラブ１２の施工方法の一例について説明する。

先ず、図５に示されるように、基礎スラブ６０上に複数の鉄骨柱１４を水平二方向に間隔を空けて立てる。次に、第１ハーフＰＣａ床版２０及び第２ハーフＰＣａ床版４０を支持するユニット支保工６２を基礎スラブ６０上に設置する。なお、ユニット支保工６２は、複数の支保工６４を予め一体化させたものである。

ここで、本実施形態では、ユニット支保工６２の設置位置を考慮して、基礎梁（基礎小梁）６６の配置が設定されている。具体的には、所定の支保工６４の脚部６４Ａの直下に基礎梁６６が構築されている。これにより、ユニット支保工６２の脚部６４Ａを支持する基礎スラブ６０の強度が確保されている。

次に、図示しない揚重機等で第１ハーフＰＣａ床版２０及び第２ハーフＰＣａ床版４０を吊り上げ、ユニット支保工６２の上に敷設する。この際、図２に示されるように、第１ハーフＰＣａ床版２０は、床版部２４に形成された取付孔３０に鉄骨柱１４を貫通させた状態で、取付孔３０の周縁部をフランジ部１８Ａの外周部の上に載置する。これにより、第１ハーフＰＣａ床版２０の長手方向両側の端部２０Ａ（図１参照）が鉄骨柱１４からＹ方向の両側へ張り出した状態で、第１ハーフＰＣａ床版２０が鉄骨柱１４の受け部材１８に支持される。なお、図示を省略するが、第１ハーフＰＣａ床版２２及び第２ハーフＰＣａ床版４２についても、適宜設置されたユニット支保工の上に敷設する。

次に、第１ハーフＰＣａ床版２０，２２及び第２ハーフＰＣａ床版４０，４２の各接合部に、連結筋５０，５２を配筋する。具体的には、図４（Ａ）に示されるように、Ｙ方向に隣接する第１ハーフＰＣａ床版２０の端部２０Ａと第２ハーフＰＣａ床版４０の端部４０Ａとの接合部に連結筋５０を配筋する。また、図４（Ｂ）に示されるように、Ｘ方向に隣接する第２ハーフＰＣａ床版４０の端部と第２ハーフＰＣａ床版４２の端部との接合部に連結筋５２を配筋する。

次に、第１ハーフＰＣａ床版２０，２２及び第２ハーフＰＣａ床版４０，４２のトラス筋２６，４６の上に、上端スラブ筋３４を水平二方向に適宜配筋する。次に、第１ハーフＰＣａ床版２０，２２及び第２ハーフＰＣａ床版４０，４２の上にコンクリートを打設してトップコンクリート部１６を形成する。これにより、第１ハーフＰＣａ床版２０，２２及び第２ハーフＰＣａ床版４０，４２がトップコンクリート部１６、上端スラブ筋３４、及び連結筋５０，５２等を介して互いに接合され、フラットスラブ１２が形成される。その後、ユニット支保工６２を撤去する。

なお、本実施形態では、ユニット支保工６２の脚部６４Ａの直下に基礎梁６６を構築したが、ユニット支保工６２と基礎梁６６との位置関係は適宜変更可能である。また、本実施形態では、ユニット支保工６２を用いたが、通常の支保工を用いても良い。

次に、本実施形態の作用について説明する。

図１に示されるように、本実施形態に係るフラットスラブ構造１０によれば、Ｙ方向に隣接する鉄骨柱１４には、第１ハーフＰＣａ床版２０がそれぞれ支持されている。各第１ハーフＰＣａ床版２０は、長手方向両側の端部２０Ａが鉄骨柱１４からＹ方向に張り出した状態で鉄骨柱１４の受け部材１８に支持されている。これらの第１ハーフＰＣａ床版２０の間に、第２ハーフＰＣａ床版４０が配置されている。そして、図４（Ａ）に示されるように、第１ハーフＰＣａ床版２０の端部２０Ａと第２ハーフＰＣａ床版４０の端部４０Ａとは、トップコンクリート部１６、上端スラブ筋３４、及び連結筋５０等を介して互いに接合されている。

このように鉄骨柱１４から張り出す第１ハーフＰＣａ床版２０の端部２０Ａに第２ハーフＰＣａ床版４０の端部４０Ａを接合することにより、応力が集中し易い柱位置（鉄骨柱１４位置）から外れた位置で、第１ハーフＰＣａ床版２０の端部２０Ａと第２ハーフＰＣａ床版４０の端部４０Ａとを接合することができる。したがって、第１ハーフＰＣａ床版２０の端部２０Ａと第２ハーフＰＣａ床版４０の端部４０Ａとの接合部の破損を抑制することができる。

また、図１には、Ｙ方向に隣接する鉄骨柱１４間の長期荷重に起因する曲げモーメントＭが示されている。この図から分かるように、反曲点Ｐでは曲げモーメントＭがゼロになる。したがって、反曲点Ｐ、若しくは反曲点Ｐ付近に、第１ハーフＰＣａ床版２０の端部２０Ａと第２ハーフＰＣａ床版４０の端部４０Ａとを接合することにより、当該接合部の破損をさらに抑制することができる。

また、第１ハーフＰＣａ床版２０の床版部２４には、取付孔３０が形成されている。この取付孔３０には、鉄骨柱１４を貫通される。これにより、長手方向両側の端部２０Ａを鉄骨柱１４から両側へ張り出させた状態で、第１ハーフＰＣａ床版２０を鉄骨柱１４の受け部材１８に容易に支持させることができる。したがって、施工性が向上する。

さらに、第１ハーフＰＣａ床版２０及び第２ハーフＰＣａ床版４０をトップコンクリート部１６の型枠として使用することにより、在来型枠等が不要になると共に、現場打ちコンクリートの数量が減少する。また、各第１ハーフＰＣａ床版２０及び第２ハーフＰＣａ床版４０の床版部２４，４４に予め下端スラブ筋２８，４８を埋設しておくことにより、現場での下端スラブ筋２８，４８の配筋作業が不要になる。したがって、施工性の向上、コスト削減、工期の短縮化等を図ることができる。

しかも、第１ハーフＰＣａ床版２０及び第２ハーフＰＣａ床版４０を型枠として使用することにより、支保工６４の間隔を広げることができる。これにより、支保工６４を減らすことができるため、支保工６４の仮設及び撤去作業の手間を低減することができると共に、支保工６４が設置されたフロアでの作業性を向上させることができる。さらに、本実施形態では、複数の支保工６４を一体化したユニット支保工６２を使用するため、支保工６４の仮設及び撤去作業の手間をさらに低減することができる。

また、第１ハーフＰＣａ床版２０及び第２ハーフＰＣａ床版４０のトラス筋２６，４６を上端スラブ筋３４を支持する架台として利用することにより、上端スラブ筋３４の配筋作業の手間を低減することができる。

さらに、本実施形態では、図５に示されるように、ユニット支保工６２の脚部６４Ａの直下に基礎梁６６を構築する。これにより、ユニット支保工６２の支持強度が確保されるため、ユニット支保工６２の脚部６４を支持する基礎スラブ６０の補強を減らすことができる。

次に、上記実施形態の変形例について説明する。

上記実施形態では、第１ハーフＰＣａ床版２０に取付孔３０を形成し、この取付孔３０に鉄骨柱１４を貫通させた例を示したが、これに限らない。例えば、図６には、鉄骨柱１４のＸ方向両側に配置された一対の第１ハーフＰＣａ床版７０，７２が示されている。

一対の第１ハーフＰＣａ床版７０，７２は、その長手方向両側の端部７０Ａ，７２Ａが鉄骨柱１４から両側（Ｙ方向）へ張り出した状態で鉄骨柱１４の受け部材１８に支持されている。この一対の第１ハーフＰＣａ床版７０，７２における鉄骨柱１４側の端部には、互いに組み合わされて取付孔７４となる切欠き部７４Ａがそれぞれ形成されている。各切欠き部７４Ａは、平面視にて略半円状に形成されている。そして、各切欠き部７４Ａに鉄骨柱１４を配置することにより、第１ハーフＰＣａ床版７０，７２が鉄骨柱１４の受け部材１８の上に載置されている。このように第１ハーフＰＣａ床版７０，７２には、取付孔７４となる切欠き部７４Ａを形成しても良い。

また、上記実施形態では、Ｙ方向に隣接する第１ハーフＰＣａ床版２０の間に１つの第２ハーフＰＣａ床版４０を配置した例を示したが、これに限らない。Ｙ方向に隣接する第１ハーフＰＣａ床版２０の間には、例えば、２つ以上の第２ハーフＰＣａ床版４０を配置しても良い。つまり、柱にそれぞれ支持された第１ハーフＰＣａ床版の間には、少なくとも１つの第２ハーフＰＣａ床版を配置することができる。

また、上記実施形態では、Ｙ方向に配列された第１ハーフＰＣａ床版２０及び第２ハーフＰＣａ床版４０にフラットスラブ構造１０を適用した例を示したが、これに限らない。上記実施形態に係るフラットスラブ構造１０は、Ｘ方向に配列された第１ハーフＰＣａ床版２０，２２に適用しても良い。

また、上記実施形態では、第１プレキャスト床版及び第２プレキャスト床版として、第１ハーフＰＣａ床版２０及び第２ハーフＰＣａ床版４０を用いた例を示したが、これに限らない。第１プレキャスト床版及び第２プレキャスト床版としては、例えば、フルプレキャスト床版（フルＰＣａ床版）を用いても良い。この場合、第１フルＰＣａ床版と第２フルＰＣａ床版との接合方法は、例えば、以下のようになる。

先ず、第１フルＰＣａ床版と第２フルＰＣａ床版とを所定の隙間（後打ち帯）を空けて配置する。次に、第１フルＰＣａ床版及び第２フルＰＣａ床版の各々の端部から突出するスラブ筋（上端スラブ筋及び下端スラブ筋）同士を、例えばモルタル式スリーブ等の機械式継手やフープクリップ（登録商標）等のクリップを介して接続する。次に、第１フルＰＣａ床版と第２フルＰＣａ床版との隙間（後打ち帯）にモルタル等の充填材を充填して接合する。

また、上記実施形態では、柱としての鉄骨柱１４に第１ハーフＰＣａ床版２０を支持させた例を示したが、これに限らない。柱は、Ｓ造に限らず、例えば、ＲＣ造、ＳＲＣ造、ＣＦＴ造等であっても良い。

また、上記実施形態では、鉄骨柱１４に、フランジ部１８Ａを有する受け部材１８を設けた例を示したが、これに限らない。受け部材は、第１ハーフＰＣａ床版２０を支持可能であれば良く、例えば、鉄骨柱１４から張り出すキャピタル等のコンクリート部材であっても良い。さらに、フラットスラブ１２は、ボイドスラブとし、軽量化を図っても良い。

以上、本発明の一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限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、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 フラットスラブ構造
１２ フラットスラブ
１４ 鉄骨柱（柱）
１８ 受け部材
２０ 第１ハーフプレキャスト床版（第１プレキャスト床版）
２０Ａ 端部（第１プレキャスト床版の端部）
３０ 取付孔
４０ 第２ハーフプレキャスト床版（第２プレキャスト床版）
４０Ａ 端部（第２プレキャスト床版の端部）
７０ 第１ハーフプレキャスト床版（第１プレキャスト床版）
７０Ａ 端部（第１プレキャスト床版の端部）
７２ 第１ハーフプレキャスト床版（第１プレキャスト床版）
７２Ａ 端部（第１プレキャスト床版の端部）

Claims (1)

1. 鉄骨造の柱と、
   前記柱から張り出すフランジ部と、前記フランジ部の上に配置され、該フランジ部の上面と前記柱とを接続する補強リブと、を有する受け部材と、
   両側の端部が前記柱から両側へ張り出した状態で前記フランジ部の上に載置された第１プレキャスト床版と、
   端部が前記第１プレキャスト床版の前記端部と接合された第２プレキャスト床版と、
   を備え、
   前記第１プレキャスト床版に形成された取付孔の周縁部は、前記取付孔に前記柱及び前記補強リブが挿入された状態で、前記補強リブよりも外側へ張り出す前記フランジ部の外周部上に載置される、
   フラットスラブ構造。

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