JP2002213047A - 帯状鋼板ジベルとそれを用いた形鋼及び合成構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製作が容易で、材料の歩留まりが良く、施工
の簡略化を図ることができる鋼板ジベル並びにそれを用
いた形鋼梁及び合成梁の構造を提供する。 【解決手段】 互いに上下逆形態の同一形状からなる凸
部３と凹部４とを、帯状鋼板２の材軸方向Ｘに交互に連
続して形成してなるとともに、凸部３の頭部幅を、その
基部幅よりも幅広に形成してなる形態を有することを特
徴とする帯状鋼板ジベル１を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、高層建物
等における合成梁などの鉄筋コンクリート打設部に用い
られる鋼板ジベル並びに、それを用いた形鋼部材及び合
成構造並びにその製作方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、鉄骨架構を主体とした高層建物
等における合成梁は、鉄骨梁として、Ｈ形鋼やＩ形鋼等
の形鋼梁を用い、このような形鋼梁からなる鉄骨架構上
に鉄筋コンクリートスラブ（床スラブ）を打設して結合
し、一体化してなる合成構造を構成している。

【０００３】従来、形鋼梁などの形鋼部材と鉄筋コンク
リートスラブとを結合するには、例えば、Ｈ形鋼の上部
フランジに、頭付きスタッドやねじスタッド等のジベル
を溶接することにより行っているのが一般的である。と
ころが、この種のスタッドジベルは、予めスタッド径な
どが決まっており、このため性能的な制約がある。しか
も、Ｈ形鋼への取付けにあたってはスタッドジベルを一
本一本溶接する必要があり、施工時の溶接作業手間やコ
スト的な負担が大きい点で改善の余地がある。

【０００４】また、土木分野では、適宜間隔毎に開孔さ
れた鋼板からなる孔開鋼板ジベルを用いることもある。
図５は孔開鋼板ジベル４３を用いたＨ形鋼梁４１と鉄筋
コンクリートスラブ４０の接合状態を示したものであ
り、鉄筋コンクリートスラブ４０が打設されるＨ形鋼梁
４１の上部フランジ４２上に、帯状の孔開鋼板ジベル４
３が材軸方向に配置され、その孔４４を通して鉄筋等の
抵抗鋼材４５が配筋され、鉄筋コンクリートスラブ４０
との相対ずれ止めの機能を果たしている。

【０００５】前記の孔開鋼板ジベル４３は、スタッドジ
ベルと比較して、次のような長所を有している。すなわ
ち、 （１） 単位面積当たりで、ずれに対する大きな耐力を
確保できる。 （２） 帯状鋼板に孔を開けるだけのため、加工性が良
く、性能を自由に設計可能である。 （３） 線状隅肉溶接のため、施工性が良く、コスト的
にも安価である。 （４） 剛性が高く、荷重時にほとんど相対ずれを起こ
さない。 などの多くの長所を有している。

【０００６】しかし、前記の孔開鋼板ジベル４３では、
鉄筋コンクリートスラブ４０との結合に十分な結合強度
を確保するには、孔開鋼板ジベル４３の孔４４に鉄筋等
の抵抗鋼材４５を通して配筋する必要がある。したがっ
て、後工程の配筋作業において多大な労力を要するため
不便である。さらに、孔４４形成のために打ち抜かれた
孔部分の材料が無駄になるという問題がある。

【０００７】他方、実開昭６１−１９８３１１号公報に
開示の技術があり、これには、図６に示すように、無加
工の帯状鋼板を材軸方向に対して波状に湾曲させた蛇行
形状鋼板ジベル５０が、鋼材５２のコンクリート打設面
に取付られると共に、コンクリートスラブ５１が打設さ
れている。しかし、この蛇行形状鋼板ジベル５０は鋼板
自体が無加工であるため、コンクリートスラブ５１と鋼
材５２を引き離す方向の力に弱い。また、鋼板ジベル５
０が波状に蛇行しているだけ鋼材を多く必要とし、しか
も溶接による取付け長さが延びることからコスト高を招
くという問題もある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の従来
技術の欠点を除くためになされたものであり、その目的
は、製作が容易で、材料の歩留まりが良く、施工の簡略
化を図ることができる帯状鋼板ジベル並びに、それを用
いた形鋼部材及び合成構造を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明は次のように構成する。

【００１０】第１の発明は、互いに上下逆形態の同一形
状からなる凸部３と凹部４とを、帯状鋼板２の材軸方向
Ｘに交互に連続して形成してなるとともに、凸部３の頭
部幅Ｗ１を、その括れ基部幅Ｗ２よりも幅広（Ｗ１＞Ｗ
２）に形成してなる形態を有することを特徴とする。

【００１１】第２の発明は、第１の発明において、前記
凹部を間に介して隣接する前記凸部間の頭部間隔を、少
なくとも前記凹部に嵌入される鉄筋等の抵抗鋼材の径も
しくは幅よりも大きくしてなることを特徴とする。

【００１２】第３の発明は、第１または第２の発明にお
いて、帯状鋼板ジベルを梁構成用の形鋼のコンクリート
打設面に取付けたことを特徴とする。

【００１３】第４の発明は、第３の発明において、形鋼
梁と、鉄筋コンクリートとを一体化したことを特徴とす
る。

【００１４】第５の発明は、帯状鋼板ジベルの製作方法
であって、長尺の帯状鋼板をその材軸方向に沿ってジグ
ザグに切削することにより、凸部の頭部幅が、その括れ
基部幅よりも幅広で、互いに上下略逆形状の凸部と凹部
とを、切削線の両側に連続形成することを特徴とする。

【００１５】

【作用】本発明に係る帯状鋼板ジベル１は、凸部の頭部
幅が、その括れ基部幅よりも幅広で、互いに上下形状の
凸部３と凹部４とを、帯状鋼板２の材軸方向Ｘに交互に
連続して形成してなるとともに、凸部３の頭部幅Ｗ１
を、その括れ基部幅Ｗ２よりも幅広（Ｗ１＞Ｗ２）に形
成してなる形態を有するので、従前の有孔鋼板ジベルの
ように、設計の自由度を高めるとともに、製作にあたっ
ては、帯状鋼板を一本の切断線に沿って材軸方向に切断
するだけで、左右２枚の鋼板ジベルの同時製作による板
取りが可能になる。したがって、製作が容易で、量産性
も可能になり、また、材料の歩留まりが良く、コストの
低減化が図れる。

【００１６】また、本発明の鋼板ジベル１が帯状鋼板２
からなるため、Ｈ形鋼１１（形鋼梁）上への溶接が線状
隅肉溶接１２となり、施工性が良く、取付けコストも安
価である。さらに、予め鋼板ジベルを溶接した形鋼梁上
への鉄筋コンクリートスラブ２０の打設前に、鉄筋等の
抵抗鋼材１３を配筋する際、隣接する凸部３間の凹部４
に鉄筋等の抵抗鋼材１３を落込み嵌入することが可能な
ため、配筋手間の削減化が図れる。しかも、凹部４を間
に介して隣接する凸部３間の頭部間隔Ｐを、凹部４に落
込み嵌入される鉄筋等の抵抗鋼材１３の径（もしくは
幅）Ｒよりも、僅かに大きくなるように設計すれば、配
筋後の鉄筋等の抵抗鋼材１３の抜け防止にもなる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
から図３に示す図面を参照しながら詳細に説明する。図
１は、本発明に係る鋼板ジベルを形鋼梁に取り付けた一
実施形態を示す図である。

【００１８】図１に示すように、鋼板ジベル１は、所定
の長さＬ（例えば、Ｌ＝１０００ｍｍ）に切断された厚
さｔ（例えば、ｔ＝１〜１００ｍｍ）の帯状鋼板２の材
軸方向Ｘに凸部３と凹部４とが交互に連続して形成され
ている。これら各々の凸部３と凹部４とは、互いに上下
逆形態の同一形状を有している。

【００１９】そして、図２に示すように、帯状鋼板２の
材軸方向Ｘに凹部４と交互に連続して形成される凸部３
の頭部３ａの幅Ｗ１は、その括れ基部３ｂの幅Ｗ２より
も幅広に形成してなる形態（Ｗ１＞Ｗ２）を有する。さ
らに、凹部４を間に介して隣接する凸部３，３間におけ
る頭部３ａの間隔Ｐは、少なくとも凹部４に落込み嵌入
される鉄筋等の抵抗鋼材１３の径（もしくは幅）Ｒより
も大きくしてなる形態（Ｐ＞Ｒ）を有する。これは、頭
部３ａの間隔Ｐが抵抗鋼材１３の径Ｒより小さい場合
（Ｐ＜Ｒ）には抵抗鋼材１３を落込み嵌入することがで
きなくなり、後工程の配筋作業で多大な労力を要するた
めである。

【００２０】なお、頭部３ａの間隔Ｐが抵抗鋼材１３の
径Ｒより僅かに大きくなるように設計すれば、頭部３ａ
が配筋後の鉄筋等の抵抗鋼材１３の抜け防止部材の役目
も果たす。

【００２１】ここで、帯状鋼板２における凸部３及び凹
部４の具体的な設計形態を図３を参照しながら説明す
る。この場合、凹部４の設計形態は、凸部３とは上下逆
形態の同一形状であるため、その説明は省略する。

【００２２】図３に示すように、帯状鋼板２の基端２ａ
から凸部３の頭部３ａの頂端までの高さＨを１００ｍ
ｍ、凹部４の基底端４ａの中間から次の凹部４の基底端
４ａの中間までの長さｌを８９．９ｍｍ、及び、帯状鋼
板２の基端２ａから凹部４の基底端４ａまでの高さｈを
２０．０ｍｍとする。また、凸部３の頭部３ａの幅Ｗ１
が３８．５ｍｍ、その括れ（くびれ）基部３ｂの幅Ｗ２
が３１．４ｍｍ、凸部３の頭部３ａから括れ基部３ｂに
至る直線部３ｃの長さａが２６．５ｍｍで、その傾斜角
度θが２３°である。そして、凸部３の頭部３ａの直線
部３ｄの長さｂが１８．５ｍｍとなるように設定し、半
径ｒ（ｒ＝２０．０ｍｍ）の円でもって、凸部３が全体
的に略円弧状の丸みを持つように形態に形成される。

【００２３】この場合、前記した鋼板ジベル１の帯状鋼
板２に形成される凸部３の各部における数値Ｈ，ｈ，
ｌ，Ｗ１，Ｗ２，ａ，ｂ，θ及びｒは、関数上の表現を
可能にしてなるもので、これらを変位量とすれば、ＮＣ
制御による鋼板切断装置（図示せず）に入力することよ
って、後述する鋼板ジベル１の製作時における凸部３及
び凹部４の連続形成のための切断線Ｃ．Ｌが計算され、
容易に設定される。これにより、凸部３の種々の形態が
自由に設計変更可能になる。

【００２４】図４は、前記鋼板ジベル１の製作工程を示
すものである。図４に示すように、例えば、板幅Ｗが６
００ｍｍの長尺な鋼板素材１００を用いる。そして、こ
の鋼板素材１００を図４に点線で示す幅ｗが１２０ｍｍ
の５つの等間隔に仕切り、これら各帯状鋼板素材１０１
毎に、上述したように、例えば、ガス、レーザあるいは
プラズマ等のＮＣ制御による鋼板切断装置（図示せず）
により計算され設定された凸部３及び凹部４の連続形成
のための切断線Ｃ．Ｌに基づいて、図４に斜線で示すよ
うに、材軸方向Ｘに沿って切断する。次いで、図４に点
線で示すように、各帯状鋼板素材１０１毎にそれぞれ切
断する。この各帯状鋼板素材１０１を更に所定の長さＬ
に切断することにより、各組の帯状鋼板素材１０１毎
に、左右２枚の鋼板ジベル１を同時に製作する。なお、
切断線には幅数ミリが必要であり、この幅寸法はレー
ザ、ガスなど切断方法ごとに変わるので、これらの各種
条件を考慮してＷやｗの寸法を設定する。

【００２５】なお、鋼板素材１００を切断する場合、先
に各帯状鋼板素材１０１毎に凸部３及び凹部４の連続形
成のため切断線Ｃ．Ｌで切断した後に、帯状鋼板素材１
０１を各幅ｗ毎にそれぞれ切断したが、これらの切断工
程を逆にして良いことは云うまでもない。

【００２６】このように製作された鋼板ジベル１は、図
１に示すように、例えば、鉄骨梁となるＨ形鋼１１上に
線状隅肉溶接１２により溶接することにより取付け、形
鋼部材１０を得る。なお、このようなＨ形鋼１１への鋼
板ジベル１の取付けは、工場または現場のいずれでも良
い。

【００２７】そして、形鋼部材１０上に鉄筋等の抵抗鋼
材１３を、鋼板ジベル１の凹部４に落込み嵌入して配筋
した後、鉄筋コンクリートスラブ２０を打設することに
より、形鋼１０部材と鉄筋コンクリートスラブ２０とが
鋼板ジベル１を介して一体化された合成構造３０を構築
してなるものである。

【００２８】なお、前記した実施形態において、鋼板ジ
ベル１の帯状鋼板２に連続形成される凸部３と凹部４の
形態は、図２や図３に示すような形態には限定されず、
さらに切断方法も限定されず、板厚が薄いときは押し抜
きも利用でき、このように特許請求の範囲の請求項１及
び、請求項２に記載された範囲で種々変更実施可能であ
る。

【００２９】また、本発明は、上述したような鉄骨梁と
鉄筋コンクリートスラブとの一体化の他に、例えば、鉄
骨骨組と鉄筋コンクリート壁との一体化、あるいは、鉄
骨柱とＲＣ基礎への根入れ部位の結合などのような、土
木・建築他における鋼材と鉄筋コンクリートによる合成
構造分野に応用することも可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る帯状
鋼板ジベルは、互いに上下逆形態の同一形状からなる凹
凸部を、帯状鋼板の材軸方向に交互に連続して形成して
なるとともに、前記凸部の頭部幅を、その括れ基部幅よ
りも幅広に形成してなる形態を有する。

【００３１】このため、従前の孔開鋼板ジベルのよう
に、設計の自由度を高めるとともに、製作にあたって
は、帯状鋼板を一本の切断線に沿って材軸方向に切断す
るだけで、左右２枚の鋼板ジベルの同時製作による下取
りを行うことができる。これにより、製作が容易に行え
るとともに、量産化にすぐれ、また、材料の歩留まりが
良く、コストの低減化を図ることができる。

【００３２】また、このような鋼板ジベルが帯状鋼板か
らなるため、形鋼梁上への溶接が線状隅肉溶接となり、
施工性が良く、取付けコストも安価になる。さらに、予
め鋼板ジベルを溶接した形鋼梁上への鉄筋コンクリート
スラブの打設前に、鉄筋等の抵抗鋼材を配筋する際、隣
接する凸部間の凹部に鉄筋等の抵抗鋼材を落込み嵌入す
ることができるため、従前の開放型有孔鋼板ジベルのよ
うに、配筋手間の削減化を図ることができる。

【００３３】しかも、凹部を間に介して隣接する凸部間
の頭部間隔を、凹部に落込み嵌入される鉄筋等の抵抗鋼
材の径もしくは幅よりも、僅かに大きくなるように設計
すれば、配筋後の鉄筋等の抵抗鋼材の抜け防止にもな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る鋼板ジベルを形鋼梁に取り付けた
一実施形態を示す要部斜視図である。

【図２】帯状鋼板に連続形成される凸部と凹部との形態
を要部拡大して示す説明図である。

【図３】帯状鋼板に形成される凸部の具体的設計形態を
示す説明図である。

【図４】鋼板ジベルの製作工程を示す説明図である。

【図５】従来技術である孔開鋼板ジベルの形鋼梁への取
付け状態を示す要部斜視図である。

【図６】従来技術である蛇行形状鋼板ジベルを示す斜視
図である。

【符号の説明】

１ 帯状鋼板ジベル ２ 帯状鋼板 ２ａ 帯状鋼板の基端 ３ 凸部 ３ａ 頭部 ３ｂ 括れ基部 ３ｃ 直線部 ３ｄ 直線部 ４ 凹部 ４ａ 基底端 １０ 形鋼部材 １１ Ｈ形鋼 １２ 線状隅肉溶接 １３ 抵抗鋼材 ２０ 鉄筋コンクリートスラブ ３０ 合成構造 ４０ 鉄筋コンクリートスラブ ４１ Ｈ形鋼梁 ４２ Ｈ形鋼梁上部フランジ ４３ 孔開鋼板ジベル ４４ 孔 ４５ 抵抗鋼材 ５０ 蛇行形状鋼板ジベル ５１ コンクリートスラブ ５２ 鋼材 １００ 鋼板素材 １０１ 帯状鋼板素材 Ｃ．Ｌ 切断線 ａ 凸部の頭部から括れ基部に至る直線部の長さ ｂ 凸部の頭部直線部の長さ Ｈ 帯状鋼板の基端から凸部の頭部までの高さ ｈ 帯状鋼板の基端から凹部の基底端までの高さ ｌ 凹部の基底端の中間から次の凹部の基底端の中
間までの長さ Ｐ 隣接凸部の頭部間の間隔 Ｒ 抵抗鋼材の径（もしくは幅） ｒ 円弧状形成部の半径 Ｗ 鋼板素材の幅 ｗ 帯状鋼板素材の幅 Ｗ１ 凸部の頭部の幅 Ｗ２ 凸部の括れ基部の幅 θ 凸部の頭部から括れ基部に至る直線部の傾斜角
度 Ｘ 材軸方向

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 凸部の頭部幅が、その基部幅よりも幅広
   で、互いに上下略逆形状としてなる凸部と凹部とを、帯
   状鋼板の材軸方向に交互に連続して形成してなることを
   特徴とする帯状鋼板ジベル。
2. 【請求項２】 前記凹部を間に介して隣接する前記凸部
   間の頭部間隔を、少なくとも前記凹部に嵌入される鉄筋
   等の抵抗鋼材の径もしくは幅よりも大きくしてなること
   を特徴とする請求項１に記載の帯状鋼板ジベル。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の帯状鋼
   板ジベルを形鋼におけるコンクリート打設面に取付けた
   ことを特徴とする形鋼。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の形鋼と、鉄筋コンクリ
   ートとを一体化したことを特徴とする合成構造。