JP7307596B2 - 鋼板スラブ構造の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、並設された複数の形鋼を上下の第１鋼板と第２鋼板とで挟んでなる鋼板スラブ構造の施工方法に関する。

並設された複数の形鋼を上下の鋼板で挟んでなる所謂サンドイッチ型の鋼板スラブ構造は、見付寸法を極力小さくしながら良好な剛性を確保できるスラブ構造として知られている。そして、このような鋼板スラブ構造の施工方法では、上下一方側の鋼板が接合された複数の形鋼に対して上下他方側の鋼板を接合する際には、上下鋼板で閉塞された内側（型鋼側）空間からの溶接作業ができなくなる。そこで、２番目に接合される他方側の鋼板については、形鋼に対して高力ボルト等によりボルト接合することが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２００６－３３６２３１号公報

しかしながら、複数の形鋼に対して鋼板をボルト接合する場合には、その接合作業が煩雑であることから長工期化の要因となる。また、鋼板をボルト接合すると、鋼板の外面においてボルトの頭部が突出配置されることになって、意匠性が悪化する上に、当該鋼板の外面を床面として使用する場合にはボルトの頭部が歩行等の邪魔になる。
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、並設された複数の形鋼を上下の鋼板で挟んでなる所謂サンドイッチ型の鋼板スラブ構造の施工方法において、複数の形鋼に対して上下夫々の鋼板を溶接により接合可能な構成を実現し、接合作業の簡略化及び意匠性の向上を図ることができる技術を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、並設された複数の形鋼を上下の第１鋼板と第２鋼板とで挟んでなる鋼板スラブ構造の施工方法であって、
前記第１鋼板のスラブ内側を向く内面を、前記形鋼のフランジの縁部に対して隅肉溶接する形態で、前記第１鋼板を複数に分割した分割第１鋼板の夫々を予め工場側で前記形鋼に溶接接合してなる複数の第１鋼板ユニットを製作する第１鋼板ユニット製作工程と、
前記第１鋼板ユニット製作工程で製作された複数の第１鋼板ユニットの夫々を施工箇所に設置する第１鋼板ユニット設置工程と、
前記第２鋼板の端面を、前記形鋼のフランジの外面に対して隅肉溶接する形態で、前記第１鋼板ユニット設置工程で設置された複数の第１鋼板ユニットに設けられた複数の形鋼に対して前記第２鋼板を溶接接合する第２鋼板接合工程と、を備えた点にある。

本構成によれば、第２鋼板が接合されていない複数の形鋼に対しては、その形鋼のフランジの縁部に第１鋼板のスラブ内側を向く内面を隅肉溶接する形態で、第１鋼板を当該第１鋼板の内面側からの溶接作業により接合することができる。次に、第１鋼板が接合された複数の形鋼に対しては、その形鋼のフランジの外面に対して第２鋼板の端面を隅肉溶接する形態で、第２鋼板を上記第１鋼板が存在しない当該第２鋼板の外面側からの溶接作業により接合することができる。
よって、上記第１鋼板を形鋼に接合する際の溶接作業と上記第２鋼板を形鋼に接合する際の溶接作業は、共に同じ側からの作業となることから、接合作業の簡略化して工期の短縮を図ることができる。
従って、本発明により、並設された複数の形鋼を上下の鋼板で挟んでなる所謂サンドイッチ型の鋼板スラブ構造の施工方法において、複数の形鋼に対して上下夫々の鋼板を溶接により接合可能な構成を実現し、接合作業の簡略化及び意匠性の向上を図ることができる技術を提供することができる。
また、本構成によれば、上記第１鋼板については、上記第１鋼板ユニット製作工程により上記複数の第１鋼板ユニットを予め工場側で製作し、それら予め製作された複数の分割鋼板ユニットを上記第１鋼板ユニット設置工程により施工箇所に設置する形態で、当該施工箇所において複数の形鋼に対して溶接接合することができる。そして、第２鋼板については、上記第２鋼板接合工程により施工箇所において設置された複数の第１鋼板ユニットに設けられた複数の形鋼に対して、当該第２鋼板の外面側からの溶接作業により簡単に溶接接合することができる。このことにより、施工箇所での作業を極力少なくして工期の短縮を図ることができる。

本発明の第２特徴構成は、前記複数の形鋼の下側に敷設される下側鋼板が前記第１鋼板であり、
前記複数の形鋼の上側に敷設される上側鋼板が前記第２鋼板である点にある。

本構成によれは、形鋼の下側に敷設される下側鋼板が、形鋼のフランジの縁部に内面が隅肉溶接される第１鋼板であるので、下側鋼板の内面側である上方側からの溶接作業により、当該下側鋼板を複数の形鋼に接合することができる。また、形鋼の上側に敷設される上側鋼板が、形鋼のフランジの外面に端面が隅肉溶接される第２鋼板であるので、上側鋼板の外面側である上方側からの溶接作業により、当該上側鋼板を複数の形鋼に接合することができる。即ち、上記下側鋼板及び上記上側鋼板は共に上方側の溶接作業により複数の形鋼に接合することができるので、これら鋼板の接合作業を一層簡略化することができる。

本発明の第３特徴構成は、前記第２鋼板に複数の穴部が穿設されており、当該複数の穴部の内周面が前記端面として前記形鋼のフランジの外面に対して隅肉溶接されており、
前記複数の穴部の周長の合計が前記形鋼の長手方向に沿った前記第２鋼板の幅と略同等に設定されている点にある。

本構成によれば、第２鋼板に複数の穴部が穿設されているので、それら複数の穴部の内周面を第２鋼板の端面として形鋼のフランジの外面に隅肉溶接する形態で、第２鋼板を当該第２鋼板の外面側からの溶接作業により複数の形鋼に接合することができる。更に、第２鋼板に穿設された複数の穴部の周長の合計が形鋼の長手方向に沿った第２鋼板の幅と略同等に設定されているので、第２鋼板に穿設された複数の穴部の内周面を形鋼のフランジの外面に隅肉溶接する形態で第２鋼板を複数の形鋼に溶接接合するにあたり、当該第２鋼板の幅と同等の溶接長を確保して、形鋼に対する第２鋼板の接合強度を適切なものとすることができる。

鋼板スラブ構造の立断面図 鋼板スラブ構造の施工方法における第１工程を説明する図 鋼板スラブ構造の施工方法における第２工程を説明する図 鋼板スラブ構造の施工方法における第３工程を説明する図 鋼板スラブ構造の施工方法における第４工程を説明する図 鋼板スラブ構造の施工方法における第５工程を説明する図 鋼板スラブ構造の平面図

本発明に係る鋼板スラブ構造の施工方法の実施形態について図面に基づいて説明する。

先ずは、本実施形態の鋼板スラブ構造１００について、図１及び図７を参照して説明する。
鋼板スラブ構造１００は、図１に示すように、並設された複数の形鋼３０（形鋼の一例）を上下の下側鋼板１０（第１鋼板の一例）と上側鋼板２０（第２鋼板の一例）とで挟んで構成された所謂サンドイッチ型の鋼板スラブ構造として構成されている。この構成により、見付寸法を極力小さくしながら良好な剛性が確保されている。

上下の鋼板１０，２０に挟まれた形鋼３０は、平板状の下側フランジ３１と平板状の上側フランジ３２との略中央部分を平板状のウェブ３３にて連結した所謂Ｈ形鋼で構成されている。尚、形鋼３０については、Ｈ形鋼以外に溝形鋼等の他の形状の形鋼を利用することができる。更に、形鋼３０は、一方向のみならず例えば格子状に配置することができ、交差する形鋼同士は溶接又はボルト等により接合することができる。

本実施形態の鋼板スラブ構造１００では、突起をできるだけ無くして意匠性を向上させるために、形鋼３０に対する上下の鋼板１０，２０の接合は主に溶接により行われている。
即ち、鋼板スラブ構造１００では、下側鋼板１０の上面１０ａ（スラブ内側を向く内面の一例）が、形鋼３０の下側フランジ３１の縁部３１ａに対して隅肉溶接されている。一方、上側鋼板２０の端面２０ａが、形鋼３０の上側フランジ３２の上面３２ａ（スラブ外側を向く外面の一例）に対して隅肉溶接されている。

即ち、下側鋼板１０が、上側鋼板２０が接合されていない状態の複数の形鋼３０に対して、上側鋼板２０が存在しない上方側からの溶接作業により接合される。次に、上側鋼板２０が、下側鋼板１０が接合された状態の複数の形鋼３０に対して、上記下側鋼板１０が存在しない上方側からの溶接作業により接合される。
よって、下側鋼板１０を形鋼３０に接合する際の溶接作業と上側鋼板２０を形鋼３０に接合する際の溶接作業とは、共に上方側からの作業となる。このことで、接合作業を簡略化して工期の短縮が図られている。
また、形鋼３０に対する上側鋼板２０の接合作業は、上方側からの作業となることから、形鋼３０等を足場として無理なく簡単に行うことができる。

上側鋼板２０には、図１及び図７に示すように、その上側鋼板２０が接合される形鋼３０の長手方向に沿って略等間隔で配置された複数の穴部２０ｃが穿設されている。そして、これら複数の穴部２０ｃの内面が、上記上側鋼板２０の端面２０ａとして形鋼３０の上側フランジ３２の上面３２ａの略中央部に対して隅肉溶接されている。
このことで、上側鋼板２０の幅を形鋼３０の配置ピッチよりも大きく設定して継ぎ目が少ないものとした場合であっても、その上側鋼板２０の幅内に配置した穴部２０ｃにおいて形鋼３０と溶接接合することができる。また、この穴部２０ｃ内は、溶接ビードで満たされた状態となるので、上側鋼板２０の上面２０ｂを窪みや段差の無い略フラットな状態とすることができる。

更に、図７に示すように、上側鋼板２０に穿設された複数の穴部２０ｃの周長の合計は、形鋼３０の長手方向に沿った上側鋼板２０の幅と略同等に設定されている。
例えば、穴部２０ｃは平面視において略円状に形成されており、この穴部２０ｃは形鋼３０の長手方向に沿って、穴部２０ｃの直径の略円周率倍（例えば３倍）のピッチで複数配置されている。
このことで、複数の穴部２０ｃの内周面を形鋼３０の上側フランジ３２の上面３２ａに隅肉溶接するにあたり、上側鋼板２０の幅と同等の溶接長が確保されることになり、形鋼３０に対する上側鋼板２０の接合強度が適切なものとなる。

次に、本実施形態の鋼板スラブ構造１００の施工方法（以下、「本施工方法」と呼ぶ。）について、図２～図７を参照して説明する。
本施工方法では、図６及び図７に示すように、後述する各工程を順に実行する形態で、周囲を鉄骨梁５０で支持させる状態で本実施形態の鋼板スラブ構造１００を構築する方法として構成されている。尚、周囲の鉄骨梁５０については、矩形に配置されたものが一般的であるが、矩形でない多角形等に配置しても構わない。

本実施形態において、図２に示すように、鉄骨梁５０は、平板状の下側フランジ５１と平板状の上側フランジ５２との略中央部分を平板状のウェブ５３にて連結した所謂Ｈ形鋼で構成されている。また、この鉄骨梁５０の下側フランジ３１には、隣接する下側鋼板１０の縁部を下方から支持するための支持プレート５５が下面から側方に延出する状態で溶接接合されている。例えば、下側フランジ３１の下面に支持プレート５５を沿わせた状態で当該下側フランジ３１に形成された穴部５１ａの内周面と支持プレート５５の上面とが隅肉溶接される。更には、下側フランジ３１の縁部と支持プレート５５の側方への延出部分の上面とが隅肉溶接される形態で、下側フランジ３１と支持プレート５５とが溶接接合される。
次に、本施工方法で実行される各工程について説明する。

図２～図４には、複数の下側鋼板ユニット４０（第１鋼板ユニットの一例）の夫々を施工箇所に設置する下側鋼板ユニット設置工程（第１鋼板ユニット設置工程の一例）の様子が示されている。

上記複数の下側鋼板ユニット４０は、下側鋼板ユニット製作工程（第１鋼板ユニット製作工程の一例）を予め工場側で実行して製作される。
即ち、この下側鋼板ユニット製作工程では、下側鋼板１０を複数に分割した分割下側鋼板１０Ａ（分割第１鋼板の一例）の夫々を予め工場側で形鋼３０に溶接接合してなる複数の下側鋼板ユニット４０が製作される。具体的には、分割下側鋼板１０Ａの上面１０ａに、位置決め用ボルトＢを用いて位置決めした状態で一又は複数の形鋼３０が設置され、その設置された形鋼３０の下側フランジ３１の縁部３１ａが、下側鋼板１０の上面１０ａに対して隅肉溶接される。更に、分割下側鋼板１０Ａの一方側の縁部の上面には、側方に配置される支持プレート５５や下側鋼板１０に載置される連結プレート１２が溶接接合により取り付けられている。この連結プレート１２には、支持プレート５５や下側鋼板１０に立設された位置決め用ボルトＢが下方側から挿通されるボルト挿通穴Ｈが形成されている。

図２～図４に示すように、上記下側鋼板ユニット設置工程において、上記下側鋼板ユニット製作工程により製作された複数の下側鋼板ユニット４０が、一方側の鉄骨梁５０側から他方側の鉄骨梁５０にかけて順に設置される。即ち、図２及び図３に示すように、一方側の鉄骨梁５０に対して一個目の下側鋼板ユニット４０が設置された後に、図４に示すように、その既設の下側鋼板ユニット４０に対して隣接させて２個目以降の下側鋼板ユニット４０が設置される。このとき、下側鋼板ユニット４０は、隣接する支持プレート５５や下側鋼板１０に対して位置決め用ボルトＢにより連結プレート１２を位置決めしながら連結される。また、支持プレート５５や下側鋼板１０とそれに連結された連結プレート１２とは、連結プレート１２の縁部を支持プレート５５や下側鋼板１０の上面１０ａに隅肉溶接する形態で固定される。

図５及び図６には、下側鋼板ユニット設置工程で設置された複数の下側鋼板ユニット４０に設けられた複数の形鋼３０に対して前記上側鋼板２０を溶接接合する上側鋼板接合工程（第２鋼板接合工程の一例）の様子が示されている。
即ち、上側鋼板接合工程では、図５に示すように、施工箇所に設置された鉄骨梁５０及び形鋼３０の上側フランジ５２，３２の上面全体に亘らせた状態で、上側鋼板２０が敷設される。このとき、当該上側鋼板２０は、継ぎ目のない一体物とすることができるが、適所で分割したものを利用することもできる。
そして、図６に示すように、上側鋼板２０に穿設された複数の穴部２０ｃの内面が形鋼３０の上側フランジ３２の上面３２ａに対して上方側から隅肉溶接される。更には、上側鋼板２０の縁部２０ｄが鉄骨梁５０の上側フランジ５２の上面に対して上方側から隅肉溶接されて、上側鋼板２０が鉄骨梁５０及び形鋼３０に対して簡単に溶接接合される。
以上のような施工方法により、施工箇所での作業が極力少なくなり、工期の短縮が図られている。

また、上記上側鋼板接合工程の実行後には、図１に示すように、上側鋼板２０の上面２０ｂにモルタル６０を施工した上でＯＡフロア６１等を敷設することができる。

〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）上記実施形態では、下側鋼板１０のスラブ内側を向く内面である上面１０ａを、形鋼３０の下側フランジ３１の縁部３１ａに対して隅肉溶接し、上側鋼板２０の端面２０ａを形鋼３０の上側フランジ３２の外面である上面３２ａに対して隅肉溶接する構成として、上方側からの溶接作業により下側鋼板１０及び上側鋼板２０を複数の形鋼３０に接合したが、これとは逆の構成を採用することもできる。即ち、上側鋼板のスラブ内側を向く内面である下面を、形鋼の上側フランジの縁部に対して隅肉溶接し、下側鋼板の端面を形鋼の下側フランジの外面である下面に対して隅肉溶接する構成として、下方側からの溶接作業により下側鋼板及び上側鋼板を複数の形鋼に接合することもできる。

（２）上記実施形態では、上側鋼板２０に複数の穴部２０ｃを穿設して、当該複数の穴部２０ｃの内周面を端面２０ａとして形鋼３０の上側フランジ３２の上面３２ａに対して隅肉溶接したが、この穴部２０ｃの形状を変更したり、当該穴部ではない別の端面２０ａを形鋼３０の上側フランジ３２の上面３２ａに隅肉溶接したりなどのように、形鋼３０の上側フランジ３２の上面３２ａに対して隅肉溶接される上側鋼板２０の端面２０ａの形態については適宜変更しても構わない。

１０ 下側鋼板（第１鋼板）
１０Ａ 分割下側鋼板（分割第１鋼板）
１０ａ 上面（内面）
２０ 上側鋼板（第２鋼板）
２０ａ 端面
２０ｃ 穴部
３０ 形鋼
３１ 下側フランジ
３１ａ 縁部
３２ 上側フランジ
３２ａ 上面（外面）
４０ 下側鋼板ユニット（第１鋼板ユニット）
１００ 鋼板スラブ構造

Claims (3)

1. 並設された複数の形鋼を上下の第１鋼板と第２鋼板とで挟んでなる鋼板スラブ構造の施工方法であって、
   前記第１鋼板のスラブ内側を向く内面を、前記形鋼のフランジの縁部に対して隅肉溶接する形態で、前記第１鋼板を複数に分割した分割第１鋼板の夫々を予め工場側で前記形鋼に溶接接合してなる複数の第１鋼板ユニットを製作する第１鋼板ユニット製作工程と、
   前記第１鋼板ユニット製作工程で製作された複数の第１鋼板ユニットの夫々を施工箇所に設置する第１鋼板ユニット設置工程と、
   前記第２鋼板の端面を、前記形鋼のフランジの外面に対して隅肉溶接する形態で、前記第１鋼板ユニット設置工程で設置された複数の第１鋼板ユニットに設けられた複数の形鋼に対して前記第２鋼板を溶接接合する第２鋼板接合工程と、を備えた鋼板スラブ構造の施工方法。
2. 前記複数の形鋼の下側に敷設される下側鋼板が前記第１鋼板であり、
   前記複数の形鋼の上側に敷設される上側鋼板が前記第２鋼板である請求項１に記載の鋼板スラブ構造の施工方法。
3. 前記第２鋼板に複数の穴部が穿設されており、当該複数の穴部の内周面が前記端面として前記形鋼のフランジの外面に対して隅肉溶接されており、
   前記複数の穴部の周長の合計が前記形鋼の長手方向に沿った前記第２鋼板の幅と略同等に設定されている請求項１又は２に記載の鋼板スラブ構造の施工方法。

Images