JP7351055B2 - 合成スラブ構造及び合成スラブの施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、合成スラブ構造及び合成スラブの施工方法に関する。

特許文献１には、鉄筋コンクリート造のスラブと、このスラブの上に設けられた床構成部と、を備えた二重床構造に関する技術が開示されている。

特許文献２には、木質床版とトップコンクリート部とによって構成された合成床に関する技術が開示されている。

特許文献３には、合成床構造及び耐火構造物並びに合成床構造の構築方法に関する技術が開示されている。

特開２０１８－１０９３０６号公報 特開２０１９－０１５０５３号公報 特開２０１３－０８３１０４号公報

ひき板を繊維方向が直交するように積層接着した直交集成材と、鉄筋コンクリート版と、で構成された合成スラブが知られている。しかし、直交集成材は、耐力を上げるためには版厚を厚くする必要があり高コストであると共にローリングシアで耐力が決定される。

本発明は、上記事実に鑑み、木質板材と鉄筋コンクリート版で構成された合成スラブの耐力を、コストを抑制しつつ向上させることが目的である。

第一態様は、木質板材の下面に複数の木質棒状部材が間隔をあけて並んで接合された木版ユニットと、複数の前記木版ユニットが並べられ、前記木質棒状部材が架設された梁と、前記木版ユニットの前記木質板材の上面に一体的に設けられた鉄筋コンクリート版と、を備えた合成スラブ構造である。

第一態様の合成スラブ構造は、木質板材の下面に複数の木質棒状部材が間隔をあけて並んで接合された木版ユニットを予め製造し、これを梁に設置することで、施工性が向上する。よって、施工コストが抑制される。また、木質板材の下面に間隔をあけて並んで接合された木質棒状部材の剛性によって、合成スラブの耐力が向上する。したがって、合成スラブの耐力をコストを抑制しつつ、向上させることができる。

第二態様は、前記木質板材は、単板積層材で構成され、前記木質棒状部材が間隔をあけて並ぶ方向は、前記木質板材の繊維方向に沿っている合成スラブ構造である。

第二態様の合成スラブ構造では、木質板材は単板積層材で構成されているので、直交集成材のようにローリングシアが発生しない。よって、ローリングシアによって木版ユニットの耐力が決定されない。また、木質棒状部材が間隔をあけて並ぶ方向は、木質板材の繊維方向に沿っているので、木質棒状部材の並べる間隔を広くすることができる。

第三態様は、木質板材の下面に複数の木質棒状部材を間隔をあけて並べて接合して木版ユニットを製造する工程と、前記木版ユニットの木質棒状部材を梁に架設して、複数の前記木版ユニットを並べる工程と、前記木版ユニットの前記木質板材の上面に一体的に鉄筋コンクリート版を設ける工程と、を備えた合成スラブの施工方法である。

第三態様の合成スラブの施工方法では、木質板材の下面に複数の木質棒状部材が間隔をあけて並んで接合された木版ユニットを予め製造し、これを梁に設置することで、施工性が向上する。よって、施工コストが抑制される。また、木質板材の下面に間隔をあけて並んで接合された木質棒状部材の剛性によって、合成スラブの耐力が向上する。したがって、合成スラブの耐力をコストを抑制しつつ、向上させることができる。

本発明によれば、木質板材と鉄筋コンクリート版で構成された合成スラブの耐力を、コストを抑制しつつ向上させることができる。

（Ａ）は木版ユニットの分解斜視図であり、（Ｂ）は木版ユニットの斜視図である。 大梁及び小梁の平面図である。 図２の大梁及び小梁の一部に木版ユニットを設置した状態の平面図である。 図２の大梁及び小梁の全域に木版ユニットを設置した状態の平面図である。 図４の木質板材を除いた状態の拡大平面図である。 合成スラブ構造を示す図５の６－６線に沿った断面図である。 合成スラブ構造を示す図５の７－７線に沿った断面図である。

＜実施形態＞
本発明の一実施形態の合成スラブ構造について説明する。なお、水平方向の直交する二方向をＸ方向及びＹ方向とし、それぞれ矢印Ｘ及び矢印Ｙで示す。また、Ｘ方向及びＹ方向に直交する鉛直方向をＺ方向とし、矢印Ｚで示す。

［構造］
先ず、本実施形態の合成スラブ構造が適用された建物の要部構造について説明する。

図６に示すように、合成スラブ構造１０が適用された建物１１は、木版ユニット１００（図１（Ｂ）も参照）、大梁５０（図２も参照）、小梁７０（図２も参照）及び鉄筋コンクリート版１５０を有している。また、複数の木版ユニット１００と鉄筋コンクリート版１５０とが一体化され、合成スラブ９０を構成している。

図１（Ｂ）に示すように、木版ユニット１００は、木質板材１１０（図１（Ａ）も参照）と、この木質板材１１０の下面１１２に間隔をあけて並んで接合された複数の木質棒状部材１２０（図１（Ａ）も参照）と、を有している（図６も参照）。なお、木版ユニット１００の上下方向の記載は、大梁５０及び小梁７０（図２を参照）に架設された状態での方向である。

本実施形態では、木質板材１１０は単板積層材で構成され、木質棒状部材１２０は製材で構成されているが、これに限定されるものでは無い。例えば、木質板材１１０は構造用合板で構成されていてもよいし、木質棒状部材１２０は集成材で構成されていてもよい。

なお、本実施形態では、木質棒状部材１２０は、単板積層材で構成された木質板材１１０の繊維方向であるＳ方向に対して、長手方向が直交するように配置されている。また、木質棒状部材１２０は、木質板材１１０の繊維方向であるＳ方向に間隔をあけて互いに平行になるように並んでいる。

図６に示すように、本実施形態では、木質棒状部材１２０は木質板材１１０に、棒状の固定部材の一例としての頭部１３２を有するラグスクリュー１３０で接合されている。ラグスクリュー１３０の頭部１３２側の約半分を構成する頭部側部１３３は、木質板材１１０から露出している。なお、図１（Ｂ）では、図が煩雑になって見づらくなるのを避けるため、ラグスクリュー１３０は一部のみ図示している。また、図６及び後述する図７では、判り易くするために、木質棒状部材１２０及び鉄筋コンクリート版１５０に埋設している部材（ラグスクリュー１３０や後述するスタッド６０、６２等）を実線で図示している。

図２に示すように、大梁５０はＸ方向及びＹ方向に沿って格子状に配置され、端部が柱３０に接合されている。小梁７０は、Ｘ方向に沿って配置され、Ｙ方向に沿った大梁５０間に掛け渡され、端部が大梁５０に接合されている。なお、本実施形態では、柱３０は、鋼管で構成されている。また、柱３０における大梁５０との接合部位には、ダイヤフラム３２が接合されている。

図６及び図７に示すように、大梁５０は上下のフランジ５２、５４とウエブ５６とを有するＨ形鋼で構成されている。同様に小梁７０は上下のフランジ７２、７４とウエブ７６とを有するＨ形鋼で構成されている。大梁５０における小梁７０との接合部位には、リブプレート５８が接合されている。

図５及び図７に示すように、大梁５０の上側のフランジ５４には、スタッド６０が設けられている。同様に図５、図６及び図７に示すように、小梁７０の上側のフランジ７４には、スタッド６２が設けられている。なお、図２及び後述する図３では、スタッド６０、６２の図示を省略している。

図３及び図４に示すように、大梁５０の上側のフランジ５４及び小梁７０の上側のフランジ７４の上に複数の木版ユニット１００が並べられている。木質棒状部材１２０はＹ方向に沿って配置され、Ｘ方向に沿った大梁５０と小梁７０との間又は小梁７０同士の間に架設されている（図５及び図６も参照）。なお、図５では、木質板材１１０の図示を省略して、木質棒状部材１２０を実線で図示している。

図６に示すように、木版ユニット１００の木質板材１１０の上面１１４には、鉄筋コンクリート版１５０が設けられている。鉄筋コンクリート版１５０内には主筋１５２と配力筋１５４とが埋設されている。また、鉄筋コンクリート版１５０には、ラグスクリュー１３０の頭部側部１３３及びスタッド６０、６２が埋設されることで、木版ユニット１００、大梁５０及び小梁７０と、鉄筋コンクリート版１５０とが一体化され、合成スラブ９０となっている。

なお、本実施形態における木質棒状部材１２０が間隔をあけて並ぶ方向及び木質板材１１０の繊維方向であるＳ方向は、Ｘ方向である。

図７に示すように、大梁５０の上側のフランジ５４及び小梁７０の上側のフランジ７４は、鉄筋コンクリート版１５０を支持しており、その部位の版厚は、木版ユニット１００の木質板材１１０の上面１１４上の版厚（図６参照）よりも厚い。

図５及び図６に示すように、大梁５０の上側のフランジ５４の側端部には、鉄筋コンクリート版１５０の前述の版厚が厚い部位の側面を覆う木製の側壁板８０が設けられている。

また、図５に示すように、Ｘ方向に沿った小梁７０の上側のフランジ７４の側端部における木質棒状部材１２０間には、鉄筋コンクリート版１５０の前述の版厚が厚い部位の側面を覆う木製の側壁板８２が設けられている。なお、図示されていないがＸ方向に沿った大梁５０の上側のフランジ５４の側端部における木質棒状部材１２０間にも、鉄筋コンクリート版１５０の版厚が厚い部位の側面を覆う木製の側壁板８２が設けられている。

なお、本実施形態では、合成スラブ９０の下面、すなわち木版ユニット１００の木質板材１１０及び木質棒状部材１２０の露出面には、耐火被覆が施されている。また、本実施形態では、木質棒状部材１２０は、断面が略正方形の木質の角材であり（図１も参照）、その上下方向の長さは、木質板材１１０の板厚よりも長く、鉄筋コンクリート版１５０の版厚よりも短い。なお、この場合の版厚は、図６に示す木版ユニット１００の木質板材１１０の上面１１４上の版厚（図６参照）である。

［施工方法］
次に、本実施形態の合成スラブ構造１０が適用された建物１１の要部の施工方法の一例について説明する。

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、木質板材１１０の下面１１２に複数の木質棒状部材１２０を間隔をあけて並べ、ラグスクリュー１３０（図１（Ｂ）参照）で接合し、木版ユニット１００を製造する。なお、図６に示すように、ラグスクリュー１３０の頭部側部１３３は、木質板材１１０から露出させる。

図２及び図３に示すように、大梁５０及び小梁７０の上に複数の木版ユニット１００を並べ、木質棒状部材１２０をＸ方向の大梁５０と小梁７０との間又は小梁７０同士の間に架設する（図５及び図６も参照）。なお、この後、木版ユニット１００を大梁５０及び小梁７０に仮固定してもよい。

図５及び図６に示すように、側壁板８０、８２を設置する。そして、図６に示すように、木版ユニット１００の木質板材１１０の上面１１４に、主筋１５２及び配力筋１５４を配筋し、コンクリートを打設して鉄筋コンクリート版１５０を構築する。なお、側壁板８０、８２は、コンクリートを打設する際の形枠として機能する。

［作用及び効果］
次に本実施形態の作用及び効果について説明する。

本実施形態では、木質板材１１０の下面１１２に複数の木質棒状部材１２０が間隔をあけて並んで接合された木版ユニット１００を予め製造し、これを大梁５０及び小梁７０に設置することで、施工性が向上する。よって、施工コストが抑制される。

また、木版ユニット１００の木質板材１１０の下面１１２に間隔をあけて並んで接合され、大梁５０及び小梁７０に架設された木質棒状部材１２０の剛性によって、合成スラブ９０の耐力が向上する。

したがって、合成スラブ９０の耐力を、コストを抑制しつつ向上させることができる。

また、木質板材１１０は単板積層材で構成されているので、直交集成材のようにローリングシアが発生しない。よって、ローリングシアによって木版ユニット１００の耐力が決定されない。

また、木質棒状部材１２０が間隔をあけて並ぶ方向（本実施形態ではＸ方向）は、木質板材１１０の繊維方向であるＳ方向に沿っているので、木質棒状部材１２０の間隔を広くすることができる。

＜その他＞
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。

例えば、上記実施形態では、木質棒状部材１２０は、木質板材１１０にラグスクリュー１３０で接合されているが、これに限定されない。例えば、ラグスクリュー１３０以外の棒状の固定部材で両者を接合してもよい。或いは、接着剤で両者を接合してもよい。

また、例えば、上記実施形態では、ラグスクリュー１３０の頭部側部１３３及びスタッド６０、６２が鉄筋コンクリート版１５０に埋設されることで、木版ユニット１００、大梁５０及び小梁７０と、鉄筋コンクリート版１５０とが一体化されていたが、これに限定されない。例えば、鉄筋コンクリート版１５０をプレキャストコンクリート製とし、接着剤で木版ユニット１００、大梁５０及び小梁７０と接合してもよい。

更に、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。また、複数の実施形態及び変形例等は、適宜、組み合わされて実施可能である。

１０ 合成スラブ構造
１１ 建物
５０ 大梁（梁の一例）
７０ 小梁（梁の一例）
９０ 合成スラブ
１００ 木版ユニット
１１０ 木質板材
１１２ 下面
１１４ 上面
１２０ 木質棒状部材
１５０ 鉄筋コンクリート版

Claims (4)

1. 梁と、
   単板積層材の下面に複数の木質棒状部材が間隔をあけて並んで接合され、前記木質棒状部材の端部が前記梁の上端部に載せ掛けられて並べられた複数の木版ユニットと、
   前記梁の上端部の側端部に設けられた木製の側壁板と、
   前記木版ユニットの前記単板積層材の上面及び前記梁の上端部と一体的に設けられ、前記梁の上端部に支持され、前記単板積層材の上面よりも版厚が厚く側面を前記側壁板が覆う版厚部が形成された鉄筋コンクリート版と、
   を備えた合成スラブ構造。
2. 前記木質棒状部材が間隔をあけて並ぶ方向は、前記単板積層材の繊維方向に沿っている、
   請求項１に記載の合成スラブ構造。
3. 前記梁は、鉄骨梁とされ、前記鉄骨梁の上端部から前記版厚部に埋設されるスタッドが突出している、
   請求項１又は請求項２に記載の合成スラブ構造。
4. 請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の合成スラブの施工方法であって、
   単板積層材の下面に複数の木質棒状部材を間隔をあけて並べて接合して木版ユニットを製造する工程と、
   前記木版ユニットの前記木質棒状部材の端部を梁の上端部に載せ掛かけ、複数の前記木版ユニットを並べる工程と、
   前記梁の上端部の側端部に木製の側壁板を設ける工程と、
   前記木版ユニットの前記単板積層材の上面と、前記梁の上端部と前記側壁板との間と、にコンクリートを打設し、前記木版ユニットの前記単板積層材の上面及び前記梁の上端部と一体的に設けられた鉄筋コンクリート版を構築する工程と、
   を備えた合成スラブの施工方法。