JP7324882B2 - デッキプレート及びコンクリート構造体 - Google Patents
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Description
また、デッキプレートの平坦部に、隣接する位置が互いにずれるように複数のエンボスを形成したデッキプレートが開示されている(例えば、特許文献3,4参照)。
また、デッキプレートにおいては、大きな曲げ加工が施されたリブと加工されていない平坦部との応力差により、平坦部に皺が発生し、品質の高いデッキプレートの成形を困難なものとしている。
また、リブ間の平坦部においては、リブ周辺に比べて剛性が不足しているため、打設されたコンクリートの重量や施工時の作業者の歩行によって変形してしまうおそれがある。
また、デッキプレートは金属板から形成されているため、平坦な領域が多いと滑りやすく、さらには光の反射によって作業を阻害し、作業効率が低下するおそれがある。
図1から図4に示すように、デッキプレート10は、建築構造物の床構造体または天井構造体を構築する際に打設されるコンクリートの型枠となる。また、図5に示すように、デッキプレート10は、コンクリートの固化後、コンクリートと一体となって床構造体(または天井構造体)100の剛性を高めるものである。すなわち、図5に示すように、本実施の形態において、床構造体(または天井構造体)100は、デッキプレート10と、このデッキプレート10の上面に打設され、固化によりデッキプレート10と一体に形成されたコンクリート層30と、を備えている。
図1に示すように、デッキプレート10は、対向する梁20間に架け渡されている。デッキプレート10は、一端が一方の梁20に載置され、溶接等によって梁20に固定されており、他端が他方の梁20に載置され、溶接等によって梁20に固定されている。具体的に、梁20は、例えば、H形鋼によって構成されており、デッキプレート10の各端部はそれぞれの梁20を構成するH形鋼のフランジ部に載置され、固定されている。
デッキプレート10は、リブ1と、平坦部2と、エンドクローズ部3と、突条部4(凹凸部)と、を備えている。
突条部4は、リブ1の延在方向、すなわち、デッキプレート10の長さ方向(長手方向)に沿って所定間隔をあけて複数形成されている。ここで、隣接する突条部4の間隔Gは、例えば、G=50mm~100mmであることが好ましい。
最初に、突条部4の幅Bと平坦部2表面からの突出量tについて考える。
図6に示すように、凹凸を有する二つの物体(コンクリートとデッキプレート)が係合している場合において、一方の物体(コンクリート)に水平荷重が作用して他方の物体(デッキプレート)を乗り越えようとするときの摩擦係数μを考える。この場合、クーロンーアモントンの法則により、一方の物体(コンクリート)の垂直荷重をW、一方の物体(コンクリート)が他方の物体(デッキプレート)を乗り越える力をF、凸部(突条部)の傾斜角をθとすると、摩擦係数μは、以下の式(1)で求めることができる。
μ=tanθ ・・・ (1)
1/2×B=t/tanθ ・・・ (2)
ここで、式(1)を式(2)に代入すると、摩擦係数μは、以下の式(3)で求めることができる。
μ=2t/B ・・・ (3)
例えば、突出量t=1.0mm、幅B=10mmで突条部4を形成した場合には、突条部4の摩擦係数μは、μ=0.2となる。また、突出量t=1.0mm、幅B=30mmで突条部4を形成した場合には、突条部4の摩擦係数μは、μ≒0.067となる。また、突出量t=3.5mm、幅B=10mmで突条部4を形成した場合には、突条部4の摩擦係数μは、μ=0.7となる。また、突出量t=3.5mm、幅B=30mmで突条部4を形成した場合には、突条部4の摩擦係数μは、μ≒0.233となる。
なお、摩擦係数μは、0.05≦μ≦1.65の範囲内にあることが好ましい。
この場合、一つの突条部4の長手方向の長さLは、突条部4を短手側から見た断面投影面積をA、突条部4の短手方向に沿って並んだ突条部4の個数(行の数)をm、突条部4の長手方向に沿って並んだ突条部4の個数(列の数)をn、突条部4の平坦部2の表面からの突出量をtとしたときに、以下の式(4)で求めることができる。
L=mA/nt ・・・ (4)
例えば、突出量t=1.0mm、幅B=10mmで突条部4を形成した場合には、突条部4の断面投影面積Aは、A≒10mm2となり、突条部4の短手方向に沿って並んだ突条部4の個数(行の数)m=26個、突条部4の長手方向に沿って並んだ突条部4の個数(列の数)n=3個とすると、一つの突条部4の長さLは、L≒86.7mmとなる。
以上のように考えることで、デッキプレート10に求める摩擦係数μに応じて、突条部4の長さL、幅B、突出量tを設計することができる。
また、突条部4を形成することにより、リブ1間の平坦部2の剛性を高めることができ、打設されたコンクリートの重量や施工時の作業者の歩行による平坦部2の変形を抑えることができる。
また、突条部4を形成することにより、平坦部2から突出している突条部4が光を乱反射させるので、作業者への防眩効果を高めることができる。さらに、夏場の日光の照り返しを抑えることができるので、作業者への負担を軽減することができ、作業効率の低下を抑えることができる。
また、上記の式(4)に示すように、あらゆる方向からの水平荷重に抵抗するため、突条部4の断面投影面積をデッキプレート10のX方向とY方向とで等しくなるように突条部4が設計されているが、突条部4を千鳥状に配置することで、X方向から見た時の突条部4同士の重なりを減らすことができる。よって、少ない数で断面投影面積を増やすことができ、デッキプレート10に形成すべき突条部4の数を減らすことができるので、デッキプレート10の生産に必要な金属板の量を減らすことができ、軽量化を図ることができる。
また、隣接する突条部4の間隔Gを、G=50mm~100mm、突条部4の長さLを、L=43mm~260mm、突条部4の幅Bを、B=10mm~30mm、突条部4の平坦部2からの突出量tを、t=1.0mm~3.5mmの範囲内で形成することで、上記の効果をより高めるのに適した突条部4とすることができる。
また、デッキプレート10にコンクリートを打設した際、突条部4がコンクリートに食い込んだ状態で固化するので、突条部4は、コンクリートとの係合部として機能することとなり、床構造体や天井構造体の剛性を高めることができる。
また、突条部4は、デッキプレート10の長手方向に延在しているとともに、デッキプレート10の短手方向に沿って複数形成されているので、デッキプレート10の長さ方向及び幅方向においてコンクリートが突条部4に係合されて床構造体または天井構造体の剛性を高めることができる。
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではない。例えば、凹凸部としての突条部4は、リブ1とは反対側の面に突出する場合に限らず、リブ1と同じ方向に突出するように形成してもよい。この場合、リブ1とは反対側の面から見れば、平坦部2に溝が形成されていることになる。また、突条部4の形成にあたっては、エンボス加工に限らず、他の加工方法を用いてもよい。また、凹凸部は、平坦部2に凹凸が形成されていればよいので、突条部4に限らず、複数の円形状の突起又は凹部を形成してもよい。この場合、ロール成形後にショットブラスト加工を施すことによって形成してもよいし、ロール成形時に型押しで形成してもよい。なお、これらの突起又は凹部と突条部4との両方を形成してもよい。さらに、平坦部2に筋状の傷を形成して、デッキプレート10の表面粗さを大きくして、光をより乱反射させて防眩効果を高めてもよい。
また、上記の実施の形態においては、打設したコンクリートの固化後に、デッキプレートを残置し、デッキプレートを床構造体又は天井構造体の補強材として用いているが、必ずしも残置する必要はなく、コンクリートの固化後にデッキプレートを取り外してもよい。すなわち、デッキプレートを単なる型枠としてのみ用いてもよい。
2 平坦部
3 エンドクローズ部
4 突条部(凹凸部)
10 デッキプレート
20 梁
30 コンクリート層
100 床構造体(天井構造体)
Claims (12)
- 金属板から形成されるデッキプレートであって、
一方の面において、互いに間隔をあけて懸架方向に沿って一端から他端にわたって延在するリブと、
前記リブの両端部が前記一方の面に対して直角方向に潰されたエンドクローズ部と、
隣接する前記リブ間の平坦部に形成された凹凸部を形成する突条又は突起と、を備え、
一つの前記突条又は突起の長さLは、前記突条又は突起の幅方向に沿った断面投影面積をA、前記突条又は突起の幅方向に沿って並んだ前記突条又は突起の個数をm、前記突条又は突起の長さ方向に沿って並んだ前記突条又は突起の個数をn、前記突条又は突起の前記平坦部表面からの突出量をtとしたときに、
L=mA/nt
であることを特徴とするデッキプレート。 - 前記突条又は突起は、前記リブの延在方向に交差する方向に延在していることを特徴とする請求項1に記載のデッキプレート。
- 前記突条又は突起は、前記リブの延在方向に沿って間隔をあけて複数形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のデッキプレート。
- 隣接する前記リブに挟まれた領域に形成されている前記突条又は突起と、この領域に隣接する領域に形成されている前記突条又は突起とが千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項3に記載のデッキプレート。
- 前記突条又は突起の長さLは、L=43mm~260mmであることを特徴とする請求項4に記載のデッキプレート。
- 隣接する領域のうち、一方の領域に形成されている前記突条又は突起は、他方の領域に形成された隣接する前記突条又は突起の間隔の半分の距離だけ前記リブの延在方向にずらされていることを特徴とする請求項4又は5に記載のデッキプレート。
- 隣接する前記突条又は突起の間隔Gは、G=50mm~100mmであることを特徴とする請求項3~6までのいずれか一項に記載のデッキプレート。
- 一つの前記突条又は突起の摩擦係数μは、
μ≧0.05
であることを特徴とする請求項1~7までのいずれか一項に記載のデッキプレート。 - 前記平坦部表面の滑り抵抗係数C.S.Rは、
0.4≦C.S.R≦0.9
であることを特徴とする請求項1~8までのいずれか一項に記載のデッキプレート。 - 前記突条又は突起の幅Bは、B=10mm~30mmであることを特徴とする請求項1~9までのいずれか一項に記載のデッキプレート。
- 前記突条又は突起の前記平坦部表面からの突出量tは、t=1.0mm~3.5mmであることを特徴とする請求項1~10までのいずれか一項に記載のデッキプレート。
- 請求項1~11までのいずれか一項に記載のデッキプレートと、
前記デッキプレートの上面に打設され、固化により前記デッキプレートと一体に形成されたコンクリート層と、
を備えることを特徴とするコンクリート構造体。
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