JP6875120B2 - 床パネル、床構造、床部の施工方法および建物の躯体の再利用方法 - Google Patents

床パネル、床構造、床部の施工方法および建物の躯体の再利用方法 Download PDF

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Description

この発明は、建物の床に用いられる床パネル、床構造、床部の施工方法および建物の躯体の再利用方法に関する。
特許文献1には、床荷重を受ける一対の平行な梁材と、その梁材間を連結する小断面の連結材と、それら梁材と連結材によって囲まれる空間に配置したブレース材からなる第1の床フレームと、一対のブレース材を斜辺とする三角形状の第2の床フレームとからなり、上記第1の複数の床フレームを桁梁方向に、その梁材が桁梁と直交方向となるようにして間隔を置いて配置するとともに、各第1の床フレーム間に上記第2の床フレームを配置する構造が開示されている。
また、特許文献2には、内向きの溝形鋼からなる一対の平行な長辺フレーム材およびこれら長辺フレーム材間に接合した複数本の短辺フレーム材からなる鋼製のパネルフレームと、上記鋼製パネルフレーム上に長辺に沿って設置された複数本の平行な木製の根太と、この根太上に設けられた床板とを備え、上記長辺フレーム材は建物躯体の梁または胴差となる床パネルが開示されている。
また、特許文献3には、ブレースをパネルフレームに組み付けたブレースパネルを用い、これを建物に組み付けることで建物にブレースを備えさせる、建物におけるブレースの取付け構造において、上記ブレースパネルのブレースの両端部に、ジョイント用金物が備えられ、該ジョイント用金物が、建物の柱及び/又は横架材に接合され、ブレースにかかる力がジョイント用金物を通じて柱及び/又は横架材に直接伝えられる構造が開示されている。
上記特許文献1は、床梁或いは胴差がパネルフレームを兼ねる構造であるため、仮設的な建物とすることには向かない。また、この特許文献1で床フレームと称されるものは、フレーム(枠)の構造を有しない。上記特許文献2も、床梁或いは胴差がパネルフレームを兼ねる構造であるため、仮設的な建物とすることには向かない。また、特許文献3は、床をパネル化する思想を開示しないし、また、パネルフレームと梁とが直接的に接合される構造となっている。
特開平5−295828号公報 特開平9−41533号公報 特開2005−282144号公報
ここで、例えば、期間限定のイベント等で使用される建物を仮設し、また移設する等して最終的に、本格的な建て方(本設)で建物を建てることを考える。この場合に、さらに、上記仮設される床パネルを、建物躯体である梁から独立して取り外せる構成とし、この床パネルが外された躯体に本格的な床を設けて本設することを考える。しかしながら、上記のどの引用文献も、このような考えにおいて有用となるものではない。
この発明は、上記の事情に鑑み、仮設的な床を容易に構築でき、また、建物躯体を損傷させずに独立して取り外すことができる床パネルを提供するとともに、この床パネルを用いた床構造、床部の施工方法および建物の躯体の再利用方法を提供することを課題とする。
この発明の床パネルは、上記の課題を解決するために、枠形状を有する床パネルフレームと、
上記床パネルフレームに連結されたブレースと、
上記床パネルフレームに接合されて一部が床パネルフレームの枠内側に水平に突出するように設けられ、上記突出する部分に、上記ブレースが固定される固定部と、建物の躯体に接合された躯体側部材に締結部材により接合される締結部材接合部と、を有するプレート部材と、を備えることを特徴とする。
上記の構成であれば、例えば、当該床パネルを建物の梁等からなる枠状躯体内に上側から嵌め込んだ状態で、上記床パネルフレームの内側に突出する部分における上記締結部材接合部において、当該床パネルを建物の躯体側部材に締結部材を用いて接合するという作業方法を採用することができる。また、解体においても、上記床パネルフレームの内側に突出して位置することになる上記締結部材接合部において上記締結部材を緩めることにより、当該床パネルを簡単に取り外すことができる。すなわち、この床パネルは、仮設的な床を容易に構築でき、また、建物躯体を損傷させずに独立して取り外すことができる。
上記プレート部材における上記固定部および上記締結部材接合部を避けるように、上記波板状プレートが設けられていてもよい。これによれば、作業者は上記波板状プレート上に載って上記締結部材接合部等に対する作業を容易且つ安全に行うことができる。上記プレート部材における上記固定部および上記締結部材接合部を避けるように、上記波板状プレートが設けられていてもよい。
水平配置された上記躯体側部材に面接合されるように上記プレート部材が設けられていてもよい。これによれば、上記ブレースにかかる水平荷重を、上記躯体側部材を介して的確に建物躯体に伝達することができる。
上記床パネルフレームの隅側に設けられた上記プレート部材における上記固定部および上記締結部材接合部の上下空間が開放されるように、上記隅側の短辺側フレーム部が、上記プレート部材における少なくとも上記固定部および上記締結部材接合部が設けられた領域の分だけ互いに離間する2本のフレーム部で構成されていてもよい。これによれば、上記床パネルフレームの隅側におけるブレースの取付作業や建物の躯体側部材への接合作業が行い易くなる。
上記プレート部材が上記床パネルフレームの対向するフレーム部に対向するように接合されており、これら対向するプレート部材に渡らせて床梁繋ぎが取り付けられていてもよい。これによれば、床パネルの剛性の向上が図れる。
また、この発明の床構造は、上記床パネルの上記プレート部材における上記締結部材接合部が、建物の躯体である梁に接合された躯体側部材に、締結部材によって着脱可能に接合されることを特徴とする。これによれば、上記床パネルを建物躯体である梁から独立して取り外すことができ、この床パネルが外された躯体に本格的な床を設けて本設することが容易になる。
上記床パネルフレームの厚さは上記梁の梁せいよりも薄くされていてもよい。これによれば、上記梁間内空間において上記床パネルの下側に空間を形成することができ、この空間を利用して配管等を配置することができる。
上記躯体側部材は、上記梁に水平配置で設けられ、上記梁より突出する突出部を有し、この突出部上に上記床パネルの上記床パネルフレームおよび上記プレート部材が位置してもよい。これによれば、上記梁間内空間の上側から床パネルを降下させ、上記躯体側部材を介して床パネルを上記梁に支持させることができる。
また、この発明の床部の施工方法は、上記床パネルが、工場で作製されて建築現場に搬送され、建物の躯体に接合された躯体側部材に接合されることを特徴とする。かかる方法であれば、上記床パネルが工場で作製されるので、設計通りの寸法が確保された床パネルを現場において的確に組み立てていくことができる。
また、この発明の建物の躯体の再利用方法は、上記床構造の梁から上記床パネルを取り外した建物の躯体を再利用して建物を建てることを特徴とする。
上記再利用方法において、上記床パネルを取り外した梁の上に波板状プレートを設け、この波板状プレート上にコンクリートを打設してコンクリート床を作製するようにしてもよい。
本発明であれば、仮設的に建てられる建物の床として機能することができる一方、建物躯体から独立して取り外すことができて本格的に建てることを容易にする等の効果を奏する。
実施形態を示す図であって、床パネル(デッキプレートは図示を省略)を示した平面図である。 図1の床パネルの端側を拡大して示した平面図である。 図1の床パネルの床パネルフレームおよびこれに接合されたプレート部材を示した立体図である。 図1の床パネルの一部断面を示した概略の断面図である。 図1の床パネルの一部を示した概略の斜視図であり、仮想線部はデッキプレートの切除部を示している。 図1の床パネル(デッキプレートは図示を省略)を用いた床構造を示した平面図である。 図1の床パネル(デッキプレートは図示を省略)を用いた床構造を有する建物の骨組みを示した概略の立体図である。 図7の床構造における床パネルフレームに接合されたプレート部材と躯体側部材との位置関係を示した立体図である。 図7の床構造の一部断面を示した概略の断面図である。 図7の床構造の一部を示した概略の立体図である。 図7の床構造の一部を示した概略の立体図である。
以下、この発明の一態様に係る実施形態を添付図面に基づいて説明する。図1および図2に示すように、この実施形態の床パネル1は、長方形枠状の床パネルフレーム11と、プレート部材13A,13Bと、上記床パネルフレーム11に上記プレート部材13A,13Bを介して連結されたブレース12と、床梁繋ぎ14とを備えている。上記床パネルフレーム11の各フレーム部は、例えばリップ溝形鋼からなり、その開口側を床パネルフレーム11の枠内側に向けて配置されている。また、上記ブレース12は、例えば棒状材或いは板状材からなる。また、上記床梁繋ぎ14は、例えば溝形鋼からなり、その開口側を上に向けて配置されている。ここで、乾式床を構成するためには、水平荷重を伝達できる機構が必要になり、部材点数が増え、施工の手間が多くなるという課題があり、この実施形態では、この点についても解決を図る。
上記プレート部材13A,13Bは、上記床パネルフレーム11の下面に溶接されて一部が床パネルフレーム11の枠内側に床パネル面と平行に(水平に)突出するように設けられた板部材からなり、上記突出する部分に、上記ブレース12が固定される固定部および建物の躯体に接合された躯体側部材21に締結部材である例えばボルト・ナット3を用いて接合される締結部材接合部を有する。
上記固定部は、例えば、図3にも示すように、各ブレース12の固定箇所となる鉛直方向のボルト挿通孔13aを備える。すなわち、上記固定部は、ボルト挿通孔13aとその周囲の板部とにより構成されている。これらボルト挿通孔13aに設けられたボルト・ナットによって上記ブレース12が上記プレート部材13A,13Bに固定される。また、上記締結部材接合部は、例えば、上記ボルト挿通孔13aよりも中央側に位置し、2個の鉛直方向のボルト挿通孔13bを備える。すなわち、上記締結部材接合部は、ボルト挿通孔13bとその周囲の板部とにより構成されている。
また、上記床パネル1においては、上記ブレース12のクロス状配置部が長手方向に例えば4セット設けられている。また、上記プレート部材13Aは、上記床パネルフレーム11の対向する長辺フレーム部11aの中央側で対をなして例えば3セット設けられている。同様に、上記プレート部材13Bは、上記床パネルフレーム11の対向する長辺フレーム部11aの端側で対をなして例えば2セット設けられている。なお、上記プレート部材13Bにおいては、上記ボルト挿通孔13aは1箇所だけ形成されている。
上記床梁繋ぎ14は、上記の対をなすプレート部材13A間およびプレート部材13B間に架け渡されて固定されている。各プレート部材13A,13Bには、上記床梁繋ぎ14をボルト・ナット固定するためのボルト挿通孔13cが2箇所形成されている。
上記床パネルフレーム11の対向する長辺フレーム部11aの内側であって、各プレート部材13A,13Bが配置される箇所には、図4にも示すように、リップ溝形鋼のリップ部を跨ぐように第1板材15が溶接されている。また、上記第1板材15および上記プレート部材13A,13Bにそれぞれ直交するように方形状の第2板材16が設けられている。この第2板材16は、その縁部が上記第1板材15および上記プレート部材13A,13Bに溶接されている。
上記床パネルフレーム11の短辺部は、2本の短辺側フレーム部11bからなっている。上記2本の短辺側フレーム部11bにおける1本は当該床パネルフレーム11の最も端に位置し、他の1本は上記プレート部材13Bの上方位置から外れるように間隔をおいて設けられている。各短辺側フレーム部11bは、一方の面部が上記長辺フレーム部11aに溶接されたLアングルの他方の面部に、ボルト・ナット締結されている。また、上記2本の短辺側フレーム部11b間には補強部材11cが架け渡されて固定されている。
また、図5にも示すように、上記床パネルフレーム11上には、波形状プレートとしてデッキプレート17がビス等の締結部材によって留め付けられている。そして、上記デッキプレート17上には、例えば、現場作業によって合板等からなる木質ボード18がビス等によって留め付けられる。なお、上記木質ボード18を留め付けない場合もある。また、上記デッキプレート17は、その長辺方向に波を連続させるものに限らず、短辺方向に波を連続させるものでもよい。上記デッキプレート17および上記木質ボード18は上記床パネルフレーム11からその短辺方向側にはみ出る大きさを有している。なお、上記プレート部材13A,13Bの締結部材接合部等に対する作業が適切に行えるように、当該プレート部材13A,13B上に位置する上記デッキプレート17の一部分を切り欠いている。すなわち、上記プレート部材13A,13Bにおける上記固定部および上記締結部材接合部を避けるように、上記デッキプレート17が設けられている。建築現場では、作業者は上記デッキプレート17上を歩くことができる。また、上記床パネルフレーム11の端側には上記デッキプレート17を設けないこととしてもよく、この端側(胴差側)での留め付け作業等の効率化を図ることもできる。この場合、上記2本の短辺側フレーム部11bの間隔或いは上記床梁繋ぎ14による間隔を、人が落ちない程度の間隔にしておくことが望ましい。
上記床パネル1は、工場において上記床パネルフレーム11上に上記デッキプレート17が取り付けられた状態が作製され、現場へと搬送され、建物の躯体側部材21に接合される。
図6および図7は、建物の躯体である例えばH鋼梁(胴差を含む)2に上記床パネル1(デッキプレート17および木質ボード18は図示せず)を取り付けた状態を示している。なお、上記第2板材16には孔が形成されており、この孔にワイヤー先端の吊り金具を係止させ、上記ワイヤーをクレーンで引き上げることで、上記床パネル1を吊り上げることができる。また、上記床パネルフレーム11においては、当該床パネルフレーム11の外側に出る部位・部材は存在しておらず、このようにして吊り上げた床パネル1を上記H鋼梁2による当該床パネル1に対応した長方形の枠状空間内に降ろして置くことができる。
図8および図9にも示すように、上記躯体側部材21には、上記ボルト挿通孔13bに対応する位置に、ボルト挿通孔が形成されている。そして、上記躯体側部材21のボルト挿通孔および上記締結部材接合部となる上記ボルト挿通孔13bにボルト・ナット3を取り付け、このボルト・ナット3を締め付けることで上記床パネル1を上記躯体側部材21に固定することができる。なお、作業者は、上記デッキプレート17上に載っている状態で、このデッキプレート17の切り欠いている箇所において上記ボルト・ナット3の一方を上記プレート部材13A,13Bの下側から入れ、他方側を上側からねじ込んで固定することができる。上記切り欠いている箇所には、上記の固定作業後に、当該箇所を覆うように、別途デッキプレートまたはハット型のプレートを取り付けてビス固定する。解体時は、上記の別途設けたデッキプレートを取り外し、上記ボルト・ナット3を緩めて外すことで、上記床パネル1を上記躯体側部材21から上方向に取り外すことができる。このとき、上記H鋼梁2を溶断等で損傷させることはない。
上記躯体側部材21は、上記H鋼梁2のウェブ2aに水平配置で溶接により固定されている。また、上記躯体側部材21は上記H鋼梁2のフランジの突出長さを超えて長く突出しており、この突出する領域に、上記ボルト・ナット3が挿通される上記ボルト挿通孔が形成されているとともに、上記床パネルフレーム11の長辺フレーム部11aおよび上記プレート部材13A,13Bが置かれる。このように置かれた状態で上記ボルト・ナット3を締め付けられると、上記プレート部材13A,13Bが上記躯体側部材21に面接合状態で固定されることになる。また、上記の突出する領域の上方に上記第1板材15および第2板材16が位置する。
上記躯体側部材21の配置高さは、上記床パネル1が取り付けられた状態で、上記デッキプレート17が上記H鋼梁2の上側のフランジ2b上に位置する高さとなっている。換言すれば、上記床パネルフレーム11の厚みに上記プレート部材13A,13Bの厚みを加算した高さが、上記上側のフランジ2bの上面よりも高くなるようにしている。
また、図10および図11に示すように、上記躯体側部材21の下側には、これに直交し且つ上記H鋼梁2のウェブ2aにも直交する鉛直配置の補強板22が設けられている。この補強板22は、上記躯体側部材21の下面と上記H鋼梁2のウェブ2aと下側のフランジ2bの上面に溶接されている。
このように、上記の床パネル1であれは、当該床パネル1を建物の梁等による枠状躯体内に上側から嵌め込んだ状態で、上記床パネルフレーム11の枠内側に突出する部分における上記締結部材接合部(ボルト挿通孔13b)において、当該床パネル1を建物の躯体側部材21に締結部材であるボルト・ナット3を用いて接合する作業を行うことができる。また、解体においても、上記床パネルフレーム11の内側に突出して位置することになる上記締結部材接合部(ボルト挿通孔13b)において上記締結部材であるボルト・ナット3を緩めることにより、当該床パネル1を簡単に取り外すことができる。すなわち、この床パネルは、仮設的な床を容易に構築でき、また、建物躯体を損傷させず独立して取り外すことができる。また、このようなコンクリートの打ち込みのない乾式床とすることで、湿式と比較して部品点数を削減できる効果がある。
上記床パネルフレーム11上にデッキプレート17が設けられていると、作業者は上記デッキプレート17上に載って上記締結部材接合部等に対する作業を容易且つ安全に行うことができる。
上記建物に水平配置される躯体側部材21に上記プレート部材13A,13Bが面接合されていると、上記ブレース12にかかる水平荷重を、上記躯体側部材21を介して的確に建物躯体であるH鋼梁2に伝達することができる。
また、上記床パネルフレーム11の隅側に設けられた上記プレート部材13Bにおける上記固定部および上記締結部材接合部の上下空間が開放されるように、上記隅側の短辺側フレーム部を、上記プレート部材13Bにおける少なくとも上記固定部および上記締結部材接合部が設けられた領域の分だけ互いに離間する2本の短辺側フレーム部11bで構成すると、上記床パネルフレーム11の隅側でのブレース12の固定作業や建物の躯体側部材21への接合作業(ボルト・ナット3の締結作業)が行い易くなる。
上記床パネルフレーム11の対向する長辺フレーム部11aにそれぞれ上記プレート部材13A,13Bが対向するように接合されており、これら対向するプレート部材13A,13Bに床梁繋ぎ14が取り付けられていると、床パネル1の剛性の向上が図れる。
また、上記床パネル1を建物の躯体に固定した床構造は、上記床パネル1が、建物の梁側に接合された躯体側部材21に、例えば、ボルト・ナット3の操作で着脱可能に接合されるので、上記床パネル1を簡単に建物躯体から独立して取り外すことができる。
また、上記床パネルフレーム11の厚さが上記建物の上記H鋼梁2の梁せいよりも薄くされていると、上記H鋼梁2の梁間内空間において上記床パネル1の下側に空間を形成することができ、この空間を利用して配管等を配置することが可能になる。
上記躯体側部材21が上記H鋼梁2に水平配置で設けられ、上記H鋼梁2より突出する突出部を有し、この突出部上に上記床パネルフレーム11および上記プレート部材13A,13Bが位置すると、上記H鋼梁2の梁間内空間の上方側から床パネル1を降下させてH鋼梁2に支持させる作業が容易に行え、現場での作業の効率化が図れる。なお、特許文献1では、H鋼梁の上下フランジに渡って支持プレート(54)の鉛直板部が設けられるが、仮に、このような鉛直板部が上記H鋼梁2において存在していると、この鉛直板部の厚み分、上記床パネルフレーム11の長辺フレーム部11aが上記H鋼梁2から離れて存在してしまう不利がある。この実施形態では、上記鉛直板部に相当する部材はないので、上記のような不利は生じない。
また、上記のように、上記床パネル1が、工場で作製されて建築現場に搬送され、建物の躯体に接合される方法であれば、上記床パネル1が工場で作製されるので、設計通りの寸法が確保された床パネル1を現場において的確に組み立てていくことができる。
また、この実施形態の建物の躯体の再利用方法においては、上記床構造を有する建物において上記床パネル1を取り外した躯体を再利用して建物を建てる。そして、この再利用方法において、例えば、上記床パネル1を取り外した上記H鋼梁2の上フランジ上に新たにデッキプレートを設け、このデッキプレート上にコンクリートを打設してデッキコンクリート床を作製する。
上記のように、床パネル1を建物の躯体側部材21から取り外し、上記H鋼梁2上にデッキプレートを固定してデッキコンクリート床とする場合に、上記床パネルフレーム11上のデッキプレート17を再利用することも可能である。
また、上記躯体側部材21を外さなくても、上記再利用において、上記デッキコンクリート床を作製することができる。すなわち、上記床構造を用いた建物の躯体の再利用方法であれば、上記床パネル1を支持する上記躯体側部材21を外す必要はなく、これを外す場合の躯体への損傷も防止できる。また、梁としてC形鋼を用いることができるが、このような躯体再利用を考慮すると、H形鋼を用いるのが望ましいといえる。
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
1 :床パネル
2 :H鋼梁
2a :ウェブ
2b :フランジ
3 :ナット
11 :床パネルフレーム
11a :長辺フレーム部
11b :短辺側フレーム部
11c :補強部材
12 :ブレース
13A :プレート部材
13B :プレート部材
13a :ボルト挿通孔
13b :ボルト挿通孔
13c :ボルト挿通孔
14 :床梁繋ぎ
15 :第1板材
16 :第2板材
17 :デッキプレート(波形状プレート)
18 :木質ボード
21 :躯体側部材

Claims (12)

  1. 枠形状を有する床パネルフレームと、
    上記床パネルフレームに接合されて一部が床パネルフレームの枠内側に水平に突出するように設けられ、上記突出する部分に、ブレース固定用の固定部と、建物の躯体に接合された躯体側部材に締結部材により接合される締結部材接合部と、を有するプレート部材と、
    上記固定部に固定されることで上記プレート部材を介して上記床パネルフレームに連結されたブレースと、
    を備えることを特徴とする床パネル。
  2. 請求項1に記載の床パネルにおいて、上記床パネルフレーム上に波板状プレートが設けられていることを特徴とする床パネル。
  3. 請求項2に記載の床パネルにおいて、上記プレート部材における上記固定部および上記締結部材接合部を避けるように、上記波板状プレートが設けられていることを特徴とする床パネル。
  4. 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の床パネルにおいて、水平配置された上記躯体側部材に面接合されるように上記プレート部材が設けられていることを特徴とする床パネル。
  5. 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の床パネルにおいて、上記床パネルフレームの隅側に設けられた上記プレート部材における上記固定部および上記締結部材接合部の上下空間が開放されるように、上記隅側の短辺側フレーム部が、上記プレート部材における少なくとも上記固定部および上記締結部材接合部が設けられた領域の分だけ互いに離間する2本のフレーム部で構成されていることを特徴とする床パネル。
  6. 請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の床パネルにおいて、上記プレート部材が上記床パネルフレームの対向するフレーム部に対向するように接合されており、これら対向するプレート部材に渡らせて床梁繋ぎが取り付けられていることを特徴とする床パネル。
  7. 請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の床パネルの上記プレート部材における上記締結部材接合部が、建物の躯体である梁に接合された躯体側部材に、締結部材によって着脱可能に接合されていることを特徴とする床構造。
  8. 請求項7に記載の床構造において、上記床パネルフレームの厚さは上記梁の梁せいよりも薄くされていることを特徴とする床構造。
  9. 請求項7または請求項8に記載の床構造において、上記躯体側部材は、上記梁に水平配置で設けられ、上記梁より突出する突出部を有し、この突出部上に上記床パネルの上記床パネルフレームおよび上記プレート部材が位置していることを特徴とする床構造。
  10. 請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の床パネルが、工場で作製されて建築現場に搬送され、建物の躯体に接合された躯体側部材に接合されることを特徴とする床部の施工方法。
  11. 請求項7〜請求項9のいずれか1項に記載の床構造の梁から上記床パネルを取り外した建物の躯体を再利用して建物を建てることを特徴とする建物の躯体の再利用方法。
  12. 請求項11に記載の建物の躯体の再利用方法において、上記床パネルを取り外した梁の上に波板状プレートを設け、この波板状プレート上にコンクリートを打設してコンクリート床を作製することを特徴とする建物の躯体の再利用方法。
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