JP6630776B2

JP6630776B2 - スラブ構造の施工方法

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Publication number: JP6630776B2
Application number: JP2018106162A
Authority: JP
Inventors: 秀也二木; 博司古川; 長瀬　正; 正長瀬; 西村　章; 章西村
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 2018-06-01
Filing date: 2018-06-01
Publication date: 2020-01-15
Anticipated expiration: 2034-03-27
Also published as: JP2018150805A

Description

本発明は、スラブ構造の施工方法に関する。

鉄骨柱から張り出すダイアフラムに鉄骨大梁を接合する接合構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、鉄骨柱から張り出すダイアフラムに接合された鉄骨大梁をコンクリートスラブ内に埋設するスラブ構造が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１１−０４３０３１号公報特開２００４−１９７３８８号公報

ところで、フラットスラブでは、デッキプレート等の埋設型枠を支持する大梁がないため、一般に在来型枠によって施工される。

しかしながら、在来型枠を用いると、当該在来型枠を支持する支保工（仮設支柱）が増加するため、支保工の仮設及び撤去作業に手間がかかる。

本発明は、上記の事実を考慮し、支保工の本数を減らすことを目的とする。

第１態様に係るスラブ構造は、柱と、柱を挟んで、各々の梁側面を対向させて配置される一対の鉄骨梁と、前記柱と前記一対の鉄骨梁の前記梁側面とをそれぞれ接合するコンクリート接合部と、前記一対の鉄骨梁に支持されるコンクリートスラブと、を備える。

第１態様に係るスラブ構造によれば、コンクリートスラブの施工時には、例えば、柱を挟んで、各々の梁側面が対向するように一対の鉄骨梁を配置すると共に、この一対の鉄骨梁を支保工でそれぞれ支持する。この状態で一対の鉄骨梁に、例えば、コンクリートスラブ用の在来型枠や埋設型枠等を架け渡す。

このように支保工で支持された一対の鉄骨梁に在来型枠等を架け渡すことにより、在来型枠等を支保工で直接支持する場合と比較して、支保工の本数を減らすことができる。したがって、支保工の仮設及び撤去作業が容易となるため、施工性が向上する。

また、一対の鉄骨梁の梁側面は、コンクリート接合部によって柱と接合される。したがって、柱に鉄骨梁を接合するためのダイアフラム等が不要になるため、柱の加工コスト等を削減することができる。

第２態様に係るスラブ構造は、第１態様に係るスラブ構造において、前記コンクリート接合部は、前記柱と前記一対の鉄骨梁の前記梁側面との間にコンクリートを打設して形成されるキャピタルである。

第２態様に係るスラブ構造によれば、柱と一対の鉄骨梁の梁側面との間にコンクリートを打設してキャピタルを形成することにより、地震時における柱周りのコンクリートスラブの破壊等が抑制される。また、キャピタルを施工する際に、一対の鉄骨梁をキャピタル用の埋設型枠として用いることにより施工性が向上する。さらに、一対の鉄骨梁によってキャピタルが補強されるため、キャピタルを薄くすることができる。したがって、キャピタルの重量が軽減されるため、キャピタルを支持する支保工の本数を減らすことができる。

以上説明したように、本発明によれば、支保工の本数を減らすことができる。

本発明の一実施形態に係るスラブ構造が適用されたコンクリー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１の３−３線断面図である。図１の４−４線断面図である。図１に示されるコンクリートスラブの施工方法を説明する平面図である。本発明の一実施形態に係るスラブ構造の変形例を示す図５に対応する平面図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係るスラブ構造の変形例を示す図２に対応する断面図である。

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を示している。

図１に示されるように、本実施形態に係るスラブ構造１０は、柱１２と、Ｙ方向に沿って配置される複数（図１では４本）の第１鉄骨梁２０と、Ｘ方向に沿って配置される複数（図１では４本）の第２鉄骨梁３０と、これらの第１鉄骨梁２０及び第２鉄骨梁３０に支持されるコンクリートスラブ１４と、柱１２周りのコンクリートスラブ１４を補強するキャピタル１６とを備えている。

柱１２は、水平二方向（矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向）に間隔を空けて配列されている。各柱１２は鉄骨造とされており、例えば、円形鋼管等で形成される。なお、柱１２は、角形鋼管でも良いし、ＲＣ造やＳＲＣ造、ＣＦＴ造等であっても良い。

柱１２のＸ方向両側には、一対の鉄骨梁としての一対の第１鉄骨梁２０がＹ方向に沿って配置されている。一方、柱１２のＹ方向両側には、一対の第２鉄骨梁３０がＸ方向に沿って配置されている。

一対の第１鉄骨梁２０と一対の第２鉄骨梁３０とは平面視にて井桁状に連結されており、これらの第１鉄骨梁２０及び第２鉄骨梁３０で囲まれた矩形状のキャピタル枠４０内に柱１２が配置されている。また、キャピタル枠４０内には、鉄筋コンクリート造のキャピタル１６が形成されている。

なお、第１鉄骨梁２０は、Ｙ方向に沿って配置される複数の梁部材を適宜接合して形成されている。また、第２鉄骨梁３０は、一対の第１鉄骨梁２０の間（内側）に配置される第２鉄骨梁３０Ａと、一対の第１鉄骨梁２０の外側に配置される第２鉄骨梁３０Ｂとを有している。

図２に示されるように、一対の第１鉄骨梁２０はＨ形鋼で形成されており、上下方向に対向する一対の上フランジ部２２及び下フランジ部２４と、上フランジ部２２と下フランジ部２４とを接続するウェブ部２６とを有している。

一対の第１鉄骨梁２０は、柱１２を挟んで各々の梁側面２６Ａ（ウェブ部２６の表面）を対向させて配置されている。この梁側面２６Ａは、コンクリート接合部の一例としてのキャピタル１６を介して柱１２と接合されている。なお、梁側面２６Ａには、キャピタル１６との一体性を高めるスタッド２８が設けられている。また、一対の第１鉄骨梁２０の下フランジ部２４の上には、キャピタル１６の底型枠となるデッキプレート４２が架け渡されている。

なお、第１鉄骨梁２０の梁側面２６Ａには、スタッド２８に代えて、せん断力を伝達可能な異形鉄筋等のせん断力伝達部材を設けても良い。また、スタッド２８は、適宜省略可能である。

キャピタル１６は、キャピタル枠４０にコンクリートを打設することにより形成されている。また、キャピタル１６は、コンクリートスラブ１４の一般部１４Ａの下面１４Ｌから突出している。このキャピタル１６によって柱１２周りのコンクリートスラブ１４の厚み（スラブ厚）Ｔ_２（＝Ｔ_０＋Ｔ_１）をコンクリートスラブ１４の一般部１４Ａの厚みＴ_０よりも厚くすることにより、柱１２周りのコンクリートスラブ１４が補強されている。

図３に示されるように、キャピタル枠４０からＹ方向外側へ延出する一対の第１鉄骨梁２０には、コンクリートスラブ１４の一般部１４Ａの底型枠となる複数のデッキプレート４４が架け渡されている。複数のデッキプレート４４は、一対の第１鉄骨梁２０の上フランジ部２２の上に載置されている。これらのデッキプレート４４上にＸ方向及びＹ方向にスラブ筋４６を適宜配筋し、コンクリートを打設することによりコンクリートスラブ１４の一般部１４Ａが形成されている。なお、第１鉄骨梁２０の上フランジ部２２には、コンクリートスラブ１４との一体性を高めるスタッド４８が設けられている。

図４に示されるように、第２鉄骨梁３０Ａ，３０Ｂは、第１鉄骨梁２０と同様に、上下方向に対向する一対の上フランジ部３２及び下フランジ部３４と、上フランジ部３２と下フランジ部３４とを接続するウェブ部３６とを有している。この第２鉄骨梁３０Ａ，３０Ｂは、第１鉄骨梁２０の両側に設けられたガセットプレート３８に、ボルト３９及びナット（図示省略）によってそれぞれ接合されている。

なお、本実施形態では、第２鉄骨梁３０Ａ，３０Ｂが第１鉄骨梁２０にピン接合されているが、これに限らない。例えば、第１鉄骨梁２０の上フランジ部２２及び下フランジ部２４に第２鉄骨梁３０Ａ，３０Ｂの上フランジ部３２及び下フランジ部３４をそれぞれ接合して剛接合にしても良い。また、第２鉄骨梁３０Ａ，３０Ｂと第１鉄骨梁２０とは、半剛接合にしても良い。

図５に示されるように、一対の第２鉄骨梁３０Ａは、一対の第１鉄骨梁２０と同様に、柱１２を挟んで各々の梁側面（図示省略）を対向させて配置されている。この一対の第２鉄骨梁３０Ｂは、キャピタル１６（図２参照）を介して柱１２と接合されている。

なお、第２鉄骨梁３０Ａの梁側面には、第１鉄骨梁２０の梁側面２６Ａと同様に、キャピタル１６との一体性を高める図示しないスタッドが適宜設けられている。また、一対の第２鉄骨梁３０の下フランジ部３４は、前述したキャピタル１６の底型枠となるデッキプレート４２の端部を支持している。

一対の第２鉄骨梁３０Ｂは、一対の第２鉄骨梁３０Ａと連続するように、Ｙ方向に間隔を空けて配置されている。この一対の第２鉄骨梁３０Ｂの上には、コンクリートスラブ１４の一般部１４Ａの底型枠となる複数のデッキプレート５０が架け渡されている。このデッキプレート５０の上にＸ方向及びＹ方向にスラブ筋４６（図４参照）を適宜配筋し、コンクリートを打設することによりコンクリートスラブ１４の一般部１４Ａが形成されている。なお、第２鉄骨梁３０Ａ，３０Ｂの上フランジ部３２には、コンクリートスラブ１４の一般部１４Ａとの一体性を高めるスタッド４８が設けられている。

次に、コンクリートスラブ１４の施工方法の一例について説明する。

図５に示されるように、先ず、柱１２を立てる（建方する）。次に、柱１２のＸ方向両側に一対の第１鉄骨梁２０を配置する。この際、一対の第１鉄骨梁２０を支保工（仮設支柱）６０で適宜支持する。なお、図５の例では、一対の第１鉄骨梁２０と一対の第２鉄骨梁３０との交差部を支保工６０でそれぞれ支持している。

次に、柱１２のＹ方向両側に一対の第２鉄骨梁３０Ａを配置し、一対の第１鉄骨梁２０と接合する。これにより、柱１２の周囲にキャピタル１６の側面型枠となるキャピタル枠４０を形成する。また、一対の第１鉄骨梁２０の外側に、第２鉄骨梁３０Ａと連結するように一対の第２鉄骨梁３０Ｂを配置し、第１鉄骨梁２０と接合する。

次に、キャピタル枠４０を構成する一対の第１鉄骨梁２０の下フランジ部２４の上にキャピタル１６の底型枠となるデッキプレート４２を架け渡す。一方、キャピタル枠４０からＹ方向外側へ延出する一対の第１鉄骨梁２０の上フランジ部２２には、コンクリートスラブ１４の一般部１４Ａの底型枠となるデッキプレート４４を架け渡す。これと同様に、キャピタル枠４０からＸ方向外側へ延出する一対の第２鉄骨梁３０Ｂの上フランジ部２２には、コンクリートスラブ１４の一般部１４Ａの底型枠となるデッキプレート５０を架け渡す。

以上の手順によりコンクリートスラブ１４の構築領域に、デッキプレートを適宜敷設する。なお、本実施形態では、図１に示されるように、デッキプレートのスパンに応じて、コンクリートスラブ１４の中央部にも鉄骨梁６２を設けている。

次に、キャピタル枠４０内にコンクリートを打設してキャピタル１６を形成すると共に、デッキプレート４４，５０の上にスラブ筋４６を適宜配筋し、コンクリートを打設してコンクリートスラブ１４を形成する。その後、第１鉄骨梁２０を支持する支保工６０を撤去する。

次に、本実施形態の作用について説明する。

図５に示されるように、本実施形態に係るスラブ構造１０によれば、一対の第１鉄骨梁２０は、柱１２の両側に配置される。この一対の第１鉄骨梁２０は、柱１２を挟んで各々の梁側面２６Ａを対向させて配置されており、キャピタル１６を介して柱１２と接合されている。

このように本実施形態には、柱１２に直接接合される鉄骨大梁がない。したがって、フラットスラブのように階高を低く抑えることができる。また、柱１２の両側に一対の第１鉄骨梁２０を配置することにより、柱１２に直接接合される鉄骨大梁と比較して、一対の第１鉄骨梁２０の梁成を低くすることができる。さらに、一対の第１鉄骨梁２０及び一対の第２鉄骨梁３０Ａによってキャピタル１６が補強されるため、キャピタル１６の厚みＴ_１を薄くすることができる。したがって、キャピタル１６の重量が軽減されるため、キャピタル１６を支持する支保工６０の本数を減らすことができる。

また、前述したように、コンクリートスラブ１４の施工時には、例えば、支保工６０で支持された一対の第１鉄骨梁２０及び一対の第２鉄骨梁３０Ｂにデッキプレート４４，５０をそれぞれ架け渡す。これにより、従来のフラットスラブ工法のように、在来型枠等を支保工で直接支持する場合と比較して、支保工６０の本数を減らすことができる。したがって、支保工６０の仮設及び撤去作業が容易となるため、施工性が向上する。

このように本実施形態では、フラットスラブのように階高を低く抑えつつ、コンクリートスラブ１４の施工性を向上させることができる。

また、本実施形態では、一対の第１鉄骨梁２０及び一対の第２鉄骨梁３０Ａをキャピタル１６の側面型枠として利用する。これにより、キャピタル１６の側面型枠の仮設及び撤去作業等が不要になる。また、キャピタル１６を形成することにより、地震時における柱１２周りのコンクリートスラブ１４の破壊（例えば、パンチング破壊）等が抑制される。したがって、キャピタル１６の施工性を向上しつつ、耐震性能を向上させることができる。

さらに、一対の第１鉄骨梁２０には、キャピタル１６の底型枠となるデッキプレート４２を架け渡すことができるため、キャピタル１６の施工性がさらに向上する。なお、デッキプレート４２は、一対の第２鉄骨梁３０に架け渡すことも可能である。

また、一対の第１鉄骨梁２０及び一対の第２鉄骨梁３０は、キャピタル１６を介して柱１２と接合される。したがって、例えば、鉄骨柱に鉄骨大梁を接合する場合のように、柱にダイアフラム等を設ける不要になるため、柱１２の加工コスト等を削減することができる。

さらに、コンクリートスラブ１４は、デッキプレート４４，５０によって補強された合成スラブとなっている。これにより、例えば、ボイドスラブ等よりもコンクリートスラブ１４の厚みＴ_０を薄くすることができるため、コンクリートスラブ１４の重量を軽減することができる。この結果、基礎を含めた構造物全体の躯体重量を低減することができる。

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、柱１２のＹ方向両側に一対の第２鉄骨梁３０を設けた例を示したが、これに限らない。例えば、図６に示されるように、一対の第２鉄骨梁３０は省略しても良い。この場合、Ｙ方向に隣接する柱１２間では、支保工６０に支持された第１鉄骨梁２０にデッキプレート４４を架け渡すことにより、在来型枠等を支保工で直接支持する場合と比較して、支保工６０の本数を減らすことができる。したがって、支保工６０の仮設及び撤去作業が容易となるため、施工性が向上する。

なお、図６に示されるように、第２鉄骨梁３０Ａを省略した場合には、例えば、在来型枠等をキャピタル１６用の側面型枠として使用すれば良い。

また、上記実施形態では、一対の第１鉄骨梁２０にデッキプレート４４を架け渡した例を示したが、これに限らない。一対の第１鉄骨梁２０には、在来型枠を架け渡しても良いし、ハーフプレキャスト床版やフルプレキャスト床版等を架け渡しても良い。一対の第２鉄骨梁３０についても同様である。

また、上記実施形態では、キャピタル１６の底型枠としてデッキプレート４２を用いた例を示したが、これに限らない。例えば、デッキプレート４２に代えて、在来型枠を用いても良いし、ＰＣ板等を用いても良い。

また、キャピタル１６の厚みＴ_１は、適宜変更可能である。具体的には、図７（Ａ）に示されるように、例えば、一対の第１鉄骨梁２０におけるウェブ部２６の梁成方向の中央部にブラケット６４等を介してデッキプレート４２を架け渡し、このデッキプレート４２の上にキャピタル６６を形成しても良い。この例では、キャピタル６６の厚みＴ_１が第１鉄骨梁２０の梁成よりも薄くなっている。

また、上記実施形態では、柱１２周りに、コンクリート接合部としてのキャピタル１６を形成した例を示したが、これに限らない。例えば、図７（Ｂ）に示されるように、一対の第１鉄骨梁２０の上部をコンクリートスラブ７０に埋設し、柱１２周りのコンクリートスラブ７０とそれ以外のコンクリートスラブ７０の厚みとを略同じにしても良い。この場合、柱１２周りのコンクリートスラブ７０を部分的に厚くするキャピタルは存在しなくなる。そのため、柱１２と第１鉄骨梁２０の梁側面２６Ａとを接合するコンクリート体（コンクリートスラブ）７０Ａがコンクリート接合部に相当する。さらに、図示を省略するが、一対の第１鉄骨梁２０全体をコンクリートスラブに埋設することも可能である。

また、上記実施形態では、一対の第１鉄骨梁２０をＨ形鋼で形成した例を示したが、これに限らない。一対の第１鉄骨梁２０は、Ｉ形鋼、Ｃ形鋼、Ｔ形鋼、角形鋼管等で形成しても良い。なお、角形鋼管の場合には、角形鋼管の側面が梁側面となる。

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スラブ構造
１２柱
１４コンクリートスラブ
２０第１鉄骨梁
３０Ａ第２鉄骨梁
４０キャピタル枠
４４デッキプレート（底型枠）
６０支保工
７０コンクリートスラブ
７０Ａコンクリート体（コンクリート接合部）

Claims

互いの梁側面が対向するように一対の第１鉄骨梁を柱の両側に配置し、該第１鉄骨梁を支保工で支持する工程と、
一対の前記第１鉄骨梁に前記柱の両側で一対の第２鉄骨梁を架設し、キャピタル枠を形成する工程と、
前記キャピタル枠内にコンクリートを打設してコンクリート接合部を形成する工程と、
を備えるスラブ構造の施工方法。
前記第２鉄骨梁は、前記第１鉄骨梁にピン接合される、
請求項１に記載のスラブ構造の施工方法。
前記キャピタル枠の外側で前記第１鉄骨梁に支持された底型枠上にコンクリートを打設し、コンクリートスラブを形成する工程を備える、
請求項１又は請求項２に記載のスラブ構造の施工方法。