JP7475777B2 - How to design a composite slab - Google Patents

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Description

この発明は、デッキプレートとコンクリートとが一体化された合成スラブに関し、特に、デッキプレートの長さ方向端部を押し潰して山面高さ位置に端部閉塞の梁載置部を形成したエンドクローズドデッキプレート(以下では、「エンドクローズドデッキプレート」を「エンクロデッキプレート」と略して呼ぶ)、すなわち逆エンクロデッキプレートを用いて施工された合成スラブに関する。 This invention relates to a composite slab in which a deck plate and concrete are integrated, and in particular to a composite slab constructed using an end-closed deck plate (hereinafter, "end-closed deck plate" will be abbreviated to "encro deck plate"), in which the longitudinal ends of the deck plate are crushed to form end-closed beam placement sections at the height of the mountain surface, i.e., an inverted encro deck plate.

山部と谷部とが斜面で連続して台形波形断面形状をなすとともに幅方向両側に谷面高さ位置の平坦部を有するデッキプレートは、これを型枠としてコンクリートを打設して床スラブを施工する場合に広く用いられている。 Deck plates, in which the peaks and valleys are continuous at the slope to form a trapezoidal wave-shaped cross section and which have flat sections at the height of the valleys on both sides in the width direction, are widely used when using them as formwork to pour concrete and construct floor slabs.

エンボスや特殊な折り曲げを施していないデッキプレートによる床スラブ(コンクリート床スラブ)に荷重が加わると、デッキプレートとコンクリートに曲げが発生する。曲げにより引張力が作用する部分(中立線より下の部分)のコンクリートにひび割れが発生して、デッキプレートとコンクリートが相互に長手方向にずれる力が生じる。また、そのずれに伴って剥離も生じる。 When a load is applied to a floor slab (concrete floor slab) made of a deck plate that is not embossed or specially bent, bending occurs in the deck plate and concrete. Cracks occur in the concrete in the area where tension is applied due to the bending (area below the neutral line), and a force is generated that causes the deck plate and concrete to shift relative to each other in the longitudinal direction. This shift also causes peeling.

これに対して、デッキプレートにエンボスや特殊な折り曲げを施した合成スラブ用のデッキプレート(例えば図1のデッキプレート1(但し図示ではエンボスは施していない))による合成スラブでは、そのずれを抑えることで、両者の合成効果が発揮され、高い性能を有した床を構築できる。
図1において、符号2は山部(ないし山面)、3は谷部(ないし谷面)、4は斜面部、7、8は幅方向両側の谷面高さ位置の平坦部である。
In contrast, in a composite slab made of a deck plate for composite slabs that has been embossed or specially folded (for example, deck plate 1 in Figure 1 (however, the deck plate is not embossed in the illustration)), the misalignment is reduced, allowing the combined effect of both to be exerted, and a high-performance floor can be constructed.
In FIG. 1, reference numeral 2 denotes a peak (or peak surface), 3 denotes a valley (or valley surface), 4 denotes a slope, and 7 and 8 denote flat portions at the valley surface height on both sides in the width direction.

合成スラブに荷重を加えていくと、引張側となるコンクリートにひび割れが生じ始めるが、ひび割れが小さい範囲では、中立軸より圧縮側のコンクリートと引張側のデッキプレートからなる有効等価断面で荷重を保持することになる。この状態を維持している間は耐力低下は見られず、安定した状態で床荷重の支持が可能である。 When a load is applied to a composite slab, cracks begin to appear in the concrete on the tension side, but as long as the cracks are small, the load is supported by an effective equivalent cross section consisting of the concrete on the compression side of the neutral axis and the deck plate on the tension side. As long as this state is maintained, there is no reduction in strength, and the floor load can be supported in a stable manner.

しかし、コンクリート厚が厚くなると、中立軸から引張縁(床スラブの下端縁)までの距離が離れてしまうことで、引張側コンクリートに大きな引張力が生じ、ひび割れが大きくなり易くなる。つまり、デッキプレートとコンクリートの間でずれが発生し易くなり、理論上の断面性能を保持できなくなる。
そのため、「デッキプレート床構造設計・施工規準2018」(一般社団法人日本鋼構造協会)では、合成スラブとして有効なデッキプレート山上コンクリート厚さは、50mm 以上 100mm 以下としている。これは、同規準にも記載がある通り、過去の実験結果から直接性能を確認した数値である。
However, as the concrete becomes thicker, the distance from the neutral axis to the tension edge (the bottom edge of the floor slab) increases, which causes a large tension force to be generated in the tension side concrete, making it easier for cracks to grow. In other words, slippage occurs more easily between the deck plate and the concrete, and the theoretical cross-sectional performance cannot be maintained.
Therefore, the "Deck Plate Floor Structure Design and Construction Standards 2018" (Japan Steel Construction Association) states that the effective thickness of the concrete on the top of the deck plate as a composite slab should be between 50mm and 100mm. As stated in the standard, this is a value that was directly confirmed from the performance of past experiments.

特開2007-118020Patent Publication 2007-118020

合成スラブを用いる際、デッキプレート山上コンクリート厚さを100mm以上とすることで合成スラブの断面性能が高くなり、より大きな積載荷重の支持及びひび割れ低減効果が期待できる。
しかし、デッキプレート山上コンクリート厚さを100mm以上としたとして現在の合成スラブの設計体系では、上述の通りデッキプレート山上コンクリート厚さは100mmまでの性能で設計することになっており、コンクリート厚さ100mmを超える断面を用いたとしても、その分の性能は上積みできず、逆に床スラブの自重増加分だけ許容荷重が小さくなってしまっていた。
図2(イ)、(ロ)に、例えば高さ75mmのデッキプレートの場合として模式的に示すように、山上コンクリート厚さを、例えば100mmから120mmへと20mm厚くしても、その分の性能は上積みせずに断面二次モーメントや断面係数は同じとして扱うので、自重増加分(厚さ20mm分のコンクリート重量)だけ許容荷重が小さくなる。つまり、山上コンクリート厚さを120mmとしても、山上コンクリート厚さ100mmの合成スラブの断面性能とみなされてしまう。
When using a composite slab, making the thickness of the concrete on the top of the deck plate 100 mm or more will improve the cross-sectional performance of the composite slab, and will be able to support a greater load and reduce cracks.
However, under the current design system for composite slabs, the concrete thickness on the top of the deck plate is set at 100 mm or more, and as mentioned above, the concrete thickness on the top of the deck plate is designed to have performance up to 100 mm. Even if a cross section with a concrete thickness of more than 100 mm is used, it is not possible to add additional performance; instead, the allowable load is reduced by the increase in the floor slab's own weight.
As shown in Figures 2(a) and (b) for a 75mm high deck plate, for example, if the thickness of the concrete on the top of the hill is increased by 20mm, for example from 100mm to 120mm, the second moment of area and section modulus are treated as the same without any additional performance, so the allowable load is reduced by the increase in self-weight (weight of the concrete for a thickness of 20mm). In other words, even if the concrete on the top of the hill is 120mm thick, it will be considered as having the cross-sectional performance of a composite slab with a concrete thickness of 100mm.

なお、前記「デッキプレート床構造設計・施工規準2018」においてデッキプレート山上コンクリート厚さを100mm 以下としたのは、図3(イ)、(ロ)のように、梁10に載る梁載置部が谷面高さ位置にある場合を想定したものである。
すなわち、図3(イ)の端部閉塞をしていない一般的なデッキプレート1Aの場合、及び図3(ロ)の谷面高さ位置に端部閉塞の梁載置部5Bを形成した通常の端部閉塞デッキプレート1Bの場合を想定したものである。
The reason why the thickness of the concrete on the top of the deck plate in the "Deck Plate Floor Structure Design and Construction Standards 2018" is set at 100 mm or less is because it is assumed that the beam placement part on the beam 10 is at the valley surface height, as shown in Figure 3 (A) and (B).
That is, this assumes the case of a typical deck plate 1A without end blocking as shown in Figure 3 (a), and the case of a typical end-blocked deck plate 1B in which an end-blocked beam support portion 5B is formed at the valley face height position as shown in Figure 3 (b).

図3(ハ)のデッキプレートは、同基準においては、想定されていなかった。 The deck plate in Figure 3 (c) was not taken into account in the standards.

本発明は上記背景のもとになされたもので、山上コンクリート厚さを現状の100mmより高くした場合に、その高くした分の性能の上積みが可能な合成スラブを得ることを目的とする。 The present invention was made against the background described above, and aims to obtain a composite slab that can increase performance by the amount of the increase in thickness of the concrete on the top of the hill, if the thickness is increased beyond the current 100 mm.

上記課題を解決する請求項1の発明の合成スラブの設計方法は、山部と谷部とが斜面で連続して台形波形断面形状をなすとともに幅方向両側に谷面高さ位置の平坦部を有するデッキプレートの長さ方向端部を押し潰して、山面高さ位置に端部閉塞の梁載置部を形成した逆エンドクローズドデッキプレートを用い施工された、デッキプレートとコンクリートとが一体化された合成スラブの設計方法であって、
合成スラブを、同一方向性の鉄筋コンクリート梁とみなす設計において、
鉄筋コンクリート梁とした場合の引張鉄筋比(r)を設定する工程と、
引張鉄筋比(r)に乗ずる係数(α)を設定する工程と、
合成スラブの各部材の断面寸法を、次の式(1)、及び式(2)を用いて設定する工程と、を含むことを特徴とする。
H=S/(α・r)-d ・・・・(1)
2≦α≦2×1.1 ・・・(2)
但し、
H=山上コンクリート厚さ(mm)
S=デッキプレートの1000mm幅当たりの断面積(mm
α=引張鉄筋比(r)に対する係数
r=鉄筋コンクリート梁の長期荷重時に最大曲げモーメントを受ける部分の引張鉄筋比
d=デッキプレート高さ領域における平均コンクリート厚さ(mm)
The design method for a composite slab of the invention of claim 1 that solves the above problems is a design method for a composite slab in which a deck plate and concrete are integrated, the deck plate being constructed using an inverted end-closed deck plate in which the crests and valleys are continuous at the slope to form a trapezoidal wave-shaped cross section and flat parts at the valley height on both sides in the width direction are crushed at the longitudinal ends of the deck plate to form beam placement parts with closed ends at the crest height,
In designing composite slabs, they are considered to be unidirectional reinforced concrete beams.
A step of setting a tensile reinforcement ratio (r) when the beam is made into a reinforced concrete beam;
A step of setting a coefficient (α) to be multiplied by the tensile reinforcement ratio (r);
The method includes a step of setting the cross-sectional dimensions of each member of the composite slab using the following formulas (1 ) and (2).
H = S / (α · r) - d ... (1)
2≦α≦2×1.1 (2)
however,
H = concrete thickness on top of hill (mm)
S = Cross-sectional area of deck plate per 1000 mm width (mm 2 )
α = Coefficient for tensile reinforcement ratio (r)
r = tensile reinforcement ratio of the part of the reinforced concrete beam that receives the maximum bending moment during long-term loading d = average concrete thickness in the deck plate height area (mm)

請求項2は、請求項1の合成スラブの設計方法における引張鉄筋比が0.004であることを特徴とする。
[発明の効果]
Claim 2 is characterized in that the tensile reinforcement ratio ( r ) in the design method of the composite slab of claim 1 is 0.004.
[Effect of the invention]

本発明の合成スラブにおけるデッキプレートは、長さ方向端部を押し潰して、山面高さ位置に端部閉塞の梁載置部を形成したエンクロデッキプレート、すなわち、図3(ハ)に示した逆エンクロデッキプレート1Cである。梁載置部を符号5Cで示す。
デッキプレートによる床スラブに荷重が加わると、デッキプレートとコンクリートに曲げが発生し、曲げにより引張力が作用する部分(中立線より下の部分)のコンクリートにひび割れが発生する。
下部のコンクリートにひび割れが発生すると、曲げの力はコンクリートがデッキプレートに対してずれる力となり、
図3(ロ)の谷面高さ位置に端部閉塞の梁載置部を形成した通常のエンドクローズドデッキプレート1Bの場合、コンクリート6が図4(ロ)のようにずれる。また、そのずれに伴って剥離も生じる。
しかし、図3(ハ)の山面高さ位置に端部閉塞の梁載置部5Cを形成した逆エンクロデッキプレート1Cの場合、図4(イ)のように逆エンクロデッキプレートであることにより、すなわち、梁載置部5Cが山面高さ位置にあることにより、デッキプレートの端部閉塞部が合成スラブの谷部のコンクリート6のずれ止めとして有効に作用する。したがって、デッキプレート5Cとコンクリート6の相互のずれ及びそれに伴う剥離が防止され、有効に一体化した合成スラブとなる。
The deck plate in the composite slab of the present invention is an enclosing deck plate with the longitudinal ends crushed to form a beam support part with closed ends at the height of the mountain surface, i.e., the inverted enclosing deck plate 1C shown in Figure 3 (C). The beam support part is indicated by the symbol 5C.
When a load is applied to the floor slab formed by the deck plate, bending occurs in the deck plate and concrete, and cracks occur in the concrete in the area where tension acts due to the bending (the area below the neutral line).
If cracks occur in the concrete below, the bending force will cause the concrete to slip relative to the deck plate,
In the case of a normal end-closed deck plate 1B in which the end-closed beam placement portion is formed at the valley height position as shown in Fig. 3(b), the concrete 6 shifts as shown in Fig. 4(b). In addition, peeling also occurs due to this shift.
However, in the case of the inverted enclosing deck plate 1C with the end-blocked beam placement portion 5C formed at the mountain surface height as shown in Fig. 3(C), by being an inverted enclosing deck plate as shown in Fig. 4(A), i.e. by having the beam placement portion 5C at the mountain surface height, the end-blocking portion of the deck plate effectively acts as a slip-stop for the concrete 6 in the valley of the composite slab. Therefore, the mutual slippage and the accompanying peeling between the deck plate 5C and the concrete 6 are prevented, resulting in an effectively integrated composite slab.

本発明は、デッキプレートが逆エンクロデッキプレートであることにより、上記の通りデッキプレートとコンクリートの相互のずれが防止され有効に一体化した合成スラブが得られることに伴って、式(1)、(2)を満たす条件のもとで、山上コンクリート厚さを現状の100mmより高くした場合に、その高くした分の性能の上積みが可能な合成スラブを得ることが可能となることを見出したものである。 The present invention has discovered that by using an inverted enclosing deck plate, the deck plate and concrete are prevented from slipping from each other as described above, and an effectively integrated composite slab is obtained. In addition, under conditions that satisfy formulas (1) and (2), if the thickness of the concrete on the top of the hill is increased beyond the current 100 mm, it is possible to obtain a composite slab that can achieve an increase in performance by the amount of the increase.

式(1)におけるrは「鉄筋コンクリート梁の長期荷重時に最大曲げモーメントを受ける部分の引張鉄筋比(梁断面積に対する鉄筋断面積の比)」であるが、「鉄筋コンクリート構造/計算基準・同解説」において、「長期荷重時に正負最大曲げモ―メントを受ける部分の引張鉄筋断面積は、
「0.004×梁幅×梁有効せい」(すなわち、引張鉄筋比rが0.004)、または存在応力によって必要とされる量の4/3倍のうち、小さい方の数値以上とする。」
とされている。
In formula (1), r is the "tensile reinforcement ratio (ratio of the rebar cross-sectional area to the beam cross-sectional area) of the part of the reinforced concrete beam that receives the maximum bending moment during long-term loading." In the "Reinforced Concrete Structure/Calculation Standards and Commentary," it is stated that "The tensile reinforcement cross-sectional area of the part that receives the maximum positive and negative bending moment during long-term loading is,
It shall be equal to or greater than the smaller of "0.004 x beam width x beam effective depth" (i.e., tensile rebar ratio r is 0.004) or 4/3 times the amount required by the existing stress."
It is said that.

本発明では、合成スラブにおける引張鉄筋比Rを鉄筋コンクリート梁の引張鉄筋比rのα倍とみなすが、基本的には「α=2」(すなわち、鉄筋コンクリート梁の引張鉄筋比rの2倍)と把握する。その理由は、鉄筋コンクリート梁における鉄筋は全周面がコンクリートとの付着面になり、コンクリートと鉄筋との一体化を図っているのに対して、合成スラブにおけるデッキプレートはその片面の付着により合成効果を発揮させることから、鉄筋コンクリート梁の場合における引張鉄筋比rの2倍を基本とする。αは引張鉄筋比rに対する係数として採用される数値であり、本発明ではαの範囲を、2より大で2.1より小という数値を採用する。 In this invention, the tensile reinforcement ratio R in a composite slab is considered to be α times the tensile reinforcement ratio r of a reinforced concrete beam, but is basically understood to be "α = 2" (i.e., twice the tensile reinforcement ratio r of a reinforced concrete beam). The reason for this is that the entire circumference of the reinforcement in a reinforced concrete beam is attached to the concrete, integrating the concrete and the reinforcement, whereas the deck plate in a composite slab exerts a composite effect by attaching only one side of it, so it is basically set to twice the tensile reinforcement ratio r in the case of a reinforced concrete beam. α is a numerical value used as a coefficient for the tensile reinforcement ratio r, and in this invention, the range of α is used, which is greater than 2 and less than 2.1.

本発明が床(床スラブ)に関するものであるのに「梁(鉄筋コンクリート梁)の引張鉄筋比」を利用するのは、合成スラブは一方向性スラブであるからである。
すなわち、合成スラブにおいてはデッキプレート断面が引張鉄筋となるが、直角2方向に鉄筋を配筋する二方向性スラブである鉄筋コンクリート床スラブと異なり、合成スラブは鉄筋機能を果たすデッキプレートが一方向であり、構造として「鉄筋コンクリート梁」と同様な一方向性梁を並べたものとして扱えるからである。
The reason why the "tensile reinforcement ratio of a beam (reinforced concrete beam)" is utilized even though the present invention relates to a floor (floor slab) is because a composite slab is a one-way slab.
In other words, in a composite slab, the cross section of the deck plate becomes the tensile reinforcement, but unlike a reinforced concrete floor slab, which is a bidirectional slab with reinforcement bars arranged in two perpendicular directions, in a composite slab the deck plate, which functions as a reinforcement bar, is unidirectional, and structurally it can be treated as a series of unidirectional beams similar to "reinforced concrete beams."

本発明の合成スラブによる効果、すなわち、山上コンクリート厚さを現状の100mmより高くした場合に、その高くした分の性能の上積みが可能であることは、後述の「発明を実施するための形態」の実施例において、前記「鉄筋コンクリート構造/計算基準・同解説」に記載の考え方に沿って、具体的な形状寸法の逆エンクロデッキプレートを例にとって説明する。 The effect of the composite slab of the present invention, that is, the possibility of increasing the performance by the amount of the increase when the thickness of the concrete on the top of the hill is increased beyond the current 100 mm, will be explained in the examples of the "Form for carrying out the invention" described below, using a reverse-enclosed deck plate with specific shape and dimensions as an example, in line with the ideas described in the "Reinforced Concrete Structure/Calculation Standards and Commentary" above.

本発明の実施例の合成スラブで採用したデッキプレートの形状/寸法を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the shape/dimensions of a deck plate adopted in a composite slab according to an embodiment of the present invention. 谷面が梁上に載置される一般的なデッキプレート(谷面高さ位置に端部閉塞の梁載置部を形成した通常の端部閉塞デッキプレートの場合も含む)による合成スラブの場合に、デッキプレート山上コンクリート厚さが100mmの場合(イ)と、それを超えた120mmの場合(ロ)とを対比させて示した図であり、100mmを超えた厚さにしても、その分の性能は上積みできないことを説明する図である。This figure compares the case where the concrete thickness on the top of the deck plate is 100 mm (a) with the case where it exceeds that, 120 mm (b), in the case of a composite slab made of a typical deck plate (including the case of a normal end-closed deck plate with an end-closed beam placement portion formed at the valley surface height) in which the valley surface is placed on the beam, and explains that even if the thickness exceeds 100 mm, the performance cannot be improved by that amount. 端部閉塞デッキプレートについて説明するもので、(イ)は端部閉塞していない梁載置部を持つ一般的なデッキプレート1A、(ロ)は谷面高さ位置に端部閉塞の梁載置部5Bを形成した通常の端部閉塞デッキプレート1B、(ハ)は本発明で対象とする、山面高さ位置に端部閉塞の梁載置部5Cを形成した逆エンクロデッキプレート1Cを示す。This explains end-closed deck plates, where (a) shows a typical deck plate 1A with a beam support portion that does not have a closed end, (b) shows a normal end-closed deck plate 1B with an end-closed beam support portion 5B formed at valley surface height, and (c) shows a reverse-enclosed deck plate 1C, which is the subject of this invention, with an end-closed beam support portion 5C formed at peak surface height. (イ)は逆エンクロデッキプレート1Cを用いて施工した合成スラブ、(ロ)は通常エンクロデッキプレート1Bを用いて施工した合成スラブを示し、逆エンクロデッキプレート1Cを用いた合成スラブの場合に、コンクリートがデッキプレートに対してずれにくいことを説明する図である。(a) shows a composite slab constructed using a reverse-enclosed deck plate 1C, and (b) shows a composite slab constructed using a normal-enclosed deck plate 1B, and is a figure that explains how the concrete is less likely to slip relative to the deck plate in the case of a composite slab using a reverse-enclosed deck plate 1C. 図1のデッキプレートで施工した合成スラブを模式的に示すものであり、本発明の合成スラブの効果を数値例として説明するための図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a composite slab constructed using the deck plate of FIG. 1, and is a diagram for explaining the effect of the composite slab of the present invention as a numerical example.

以下、本発明の合成スラブを実施するための形態について、図面を参照して説明する。 Below, we will explain the form for implementing the composite slab of the present invention with reference to the drawings.

本発明の合成スラブによる効果、すなわち、山上コンクリート厚さを現状の100mmより高くした場合に、その高くした分の性能の上積みが可能であることを、図1に示した断面形状・寸法のデッキプレートを取り上げて説明する。
本発明では合成スラブを鉄筋コンクリート梁とみなして扱うが、実施例として合成スラブを幅1000mm、せいHmmの鉄筋コンクリート梁とみなす。
h=山上コンクリート厚さmm
d=デッキプレート高さ領域の平均コンクリート厚さmm
S=デッキプレートの断面積mm
とすると、
梁断面積に対応するのは 1000×H(=1000×(h+d))、
鉄筋断面積に対応するのは デッキプレート断面積S、
である。
したがって、合成スラブにおける引張鉄筋比Rは、
R=S/1000(h+d) ・・・式(3)
である。
The effect of the composite slab of the present invention, that is, the fact that if the thickness of the concrete on the top of the hill is made thicker than the current 100 mm, it is possible to improve performance by the amount of the increase, will be explained by taking a deck plate with the cross-sectional shape and dimensions shown in Figure 1.
In the present invention, the composite slab is treated as a reinforced concrete beam, and in the embodiment, the composite slab is treated as a reinforced concrete beam having a width of 1000 mm and a depth of H mm.
h = thickness of concrete on top of hill (mm)
d = average concrete thickness of the deck plate height area mm
S = cross-sectional area of deck plate mm2
Then,
The cross-sectional area of the beam corresponds to 1000 x H (= 1000 x (h + d)),
The cross-sectional area of the reinforcing bar corresponds to the cross-sectional area of the deck plate S,
It is.
Therefore, the tensile reinforcement ratio R in the composite slab is:
R = S / 1000 (h + d) ... Equation (3)
It is.

具体的な数値例にて説明すると、以下の通りである。
図1に示した通り、1枚のデッキプレートの断面形状・寸法が板厚1.0mm、高さ75mm、幅600mmで、断面積が880mm(1メートル(1000mm)当たりの断面積S=1480mm)の場合で計算する。
式(1)における「デッキプレート高さ領域における平均コンクリート厚さd」は、さらに具体的に言えば、「デッキプレートの幅寸法×d=谷部空間と谷部相当空間の合計断面積」となるような数値dであり、溝部換算スラブ厚さとも呼ばれる。
ここで谷部相当空間とは、デッキプレート同士を幅方向に連結した場合における連結部領域空間を指す。通常は谷部空間と連結部領域空間は同サイズである。
例示のデッキプレートの「デッキプレート高さ領域における平均コンクリート厚さd」は36mm(d=36mm)である。
A specific numerical example is described below.
As shown in Figure 1, the calculation is based on the cross-sectional shape and dimensions of one deck plate being 1.0 mm thick, 75 mm high, 600 mm wide, and a cross-sectional area of 880 mm 2 (cross-sectional area S per meter (1000 mm) = 1480 mm 2 ).
The "average concrete thickness d in the deck plate height region" in formula (1) is, more specifically, a value d such that "the width dimension of the deck plate × d = the total cross-sectional area of the valley space and the valley equivalent space", and is also called the groove equivalent slab thickness.
The valley space here refers to the space in the joint area when deck plates are connected together in the width direction. Usually, the valley space and the joint area space are the same size.
The "average concrete thickness d in the deck plate height region" of the exemplary deck plate is 36 mm (d = 36 mm).

具体的な計算は以下の通りである。
ここでは、鉄筋コンクリート梁の引張鉄筋比rを、前記「鉄筋コンクリート構造/計算基準・同解説」に記載の考え方に沿って、「r=0.004」とする。
また、[0018]に記載した通り、本発明において、係数αの数値は基本的には2と把握するので、「α=2.0」とする。
The specific calculation is as follows:
Here, the tensile reinforcement ratio r of the reinforced concrete beam is set to "r = 0.004" in accordance with the concept described in the above-mentioned "Reinforced Concrete Structure/Calculation Standards and Commentary."
As described in [0018], in the present invention, the value of the coefficient α is basically understood to be 2, so that "α=2.0".

前記の通り、r=0.004、α=2.0とすると、
合成スラブの引張鉄筋比R=α×r=0.008である。
上記断面形状・寸法の1メートル当たりの断面積S=1480mmであり、d=36mmなので、
式(3)に代入すると、
0.008=1480/1000(h+36)
したがって、
h=1480/(2×0.004)×1000―36
=149mm(≒150mm)
となる。
すなわち、逆エンクロデッキプレートを用いることで、デッキプレートとコンクリートとの相互のずれが防止されることから、合成スラブの山上コンクリート厚さhが100mmmを超えても、150mm程度までであれば、合成効果を有効に発揮することが可能であることが分かった。(鉄筋コンクリート梁として計算して、本発明の合成スラブの引張鉄筋比Rが「鉄筋コンクリート構造/計算基準」における引張鉄筋比の要件を満たしている故)。
As mentioned above, if r = 0.004 and α = 2.0,
The tensile reinforcement ratio of the composite slab is R = α × r = 0.008.
The cross-sectional area per meter of the above cross-sectional shape and dimensions is S = 1480 mm2 and d = 36 mm, so
Substituting into equation (3),
0.008 = 1480/1000 (h + 36)
therefore,
h = 1480/(2 x 0.004) x 1000-36
= 149 mm (≒ 150 mm)
It becomes.
In other words, by using the reverse enclosing deck plate, the mutual slippage between the deck plate and the concrete is prevented, so even if the thickness h of the concrete on top of the composite slab exceeds 100 mm, it is possible to effectively exert the composite effect as long as it is up to about 150 mm (calculated as a reinforced concrete beam, because the tensile reinforcement ratio R of the composite slab of the present invention meets the tensile reinforcement ratio requirements in the "Reinforced Concrete Structure/Calculation Standards").

上記の通りであり、逆エンクロデッキプレートを用いた合成スラブの山上コンクリート厚さhを従来より厚くすることが可能となることで、断面性能の上積みなしに逆に自重増加分だけ許容荷重が小さくなってしまう、という問題を解消できる。つまり、従来の100mm以下の合成スラブに対して、合成スラブの断面性能が高くなり、積載荷重の負担増加に加え、ひび割れ低減効果が期待できる。 As described above, by making it possible to make the thickness h of the concrete on the top of a composite slab using an inverted enclosing deck thicker than before, it is possible to solve the problem of the allowable load being reduced by the increase in dead weight without any increase in cross-sectional performance. In other words, compared to conventional composite slabs of 100 mm or less, the cross-sectional performance of the composite slab is improved, and in addition to increasing the burden of live loads, it is expected to have the effect of reducing cracks.

1(1A、1B、1C) デッキプレート
2 山部(ないし山面)
3 谷部(ないし谷面)
4 斜面部
5(5B、5C) 梁載置部
6 コンクリート
7、8 デッキプレート幅方向両側の谷面高さ位置の平坦部
10 梁

1 (1A, 1B, 1C) Deck plate 2 ridge (or ridge face)
3. Valley (or valley surface)
4 Slope portion 5 (5B, 5C) Beam placement portion 6 Concrete 7, 8 Flat portion 10 at valley height on both sides of deck plate width direction Beam

Claims (2)

山部と谷部とが斜面で連続して台形波形断面形状をなすとともに幅方向両側に谷面高さ位置の平坦部を有するデッキプレートの長さ方向端部を押し潰して、山面高さ位置に端部閉塞の梁載置部を形成した逆エンドクローズドデッキプレートを用い施工され、デッキプレートとコンクリートとが一体化された合成スラブの設計方法であって、
合成スラブを、同一方向性の鉄筋コンクリート梁とみなす設計において、
鉄筋コンクリート梁とした場合の引張鉄筋比(r)を設定する工程と、
引張鉄筋比(r)に乗ずる係数(α)を設定する工程と、
合成スラブの各部材の断面寸法を、次の式(1、及び式(2)を用いて設定する工程と、を含むことを特徴とする合成スラブの設計方法
H=S/(α・r)-d ・・・・(1)
2≦α≦2×1.1 ・・・(2)
但し、
H=山上コンクリート厚さ(mm)
S=デッキプレートの1000mm幅当たりの断面積(mm
α=引張鉄筋比(r)に対する係数
r=鉄筋コンクリート梁の長期荷重時に最大曲げモーメントを受ける部分の引張鉄筋比
d=デッキプレート高さ領域における平均コンクリート厚さ(mm)
A design method for a composite slab in which a deck plate and concrete are integrated, the deck plate having a trapezoidal wave-shaped cross section with continuous peaks and valleys on the slopes and flat portions at the valley height on both sides in the width direction, the longitudinal ends of which are crushed to form beam placement portions with closed ends at the peak height, and the composite slab is constructed using an inverted end closed deck plate,
In designing composite slabs, they are considered to be unidirectional reinforced concrete beams.
A step of setting a tensile reinforcement ratio (r) when the beam is made into a reinforced concrete beam;
A step of setting a coefficient (α) to be multiplied by the tensile reinforcement ratio (r);
and setting the cross-sectional dimensions of each member of the composite slab using the following formulas (1 ) and (2).
H = S / (α · r) - d ... (1)
2≦α≦2×1.1 (2)
however,
H = concrete thickness on top of hill (mm)
S = Cross-sectional area of deck plate per 1000 mm width (mm 2 )
α = Coefficient for tensile reinforcement ratio (r)
r = tensile reinforcement ratio of the part of the reinforced concrete beam that receives the maximum bending moment during long-term loading d = average concrete thickness in the deck plate height area (mm)
前記引張鉄筋比が0.004であることを特徴とする請求項1記載の合成スラブの設計方法 The method for designing a composite slab according to claim 1, characterized in that the tensile reinforcement ratio ( r ) is 0.004.
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