JP2005146528A - 床パネルの支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 Ｈ形鋼梁上に柱が立っていても床パネルを切り欠く必要がなく、また建物の他部位に影響を与えることなく鉄骨梁の剛性を高めて、遮音性能を改善出来る床パネルの支持構造を提供する。
【解決手段】 上下のフランジ部３，４が同一幅である既存のＨ形鋼梁１の上に、上フランジ部８の幅ａが既存Ｈ形鋼梁１のフランジ部３，４とほぼ同じで、下フランジ部９が上フランジ部８より幅広くなるように両側又は片側に突出した別のＨ形鋼梁６を乗せて、既存Ｈ形鋼梁１の上フランジ部３と別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９とを一体的に連結し、別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９上面から上フランジ部８上面までの高さに相当する厚みｔを有する床パネル４を、別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９の幅広突出部９ｏ上面で支持するようにしてなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、鉄骨構造建物において金属製又はコンクリート製の床パネルをＨ形鋼梁に支持する支持構造に関する。

従来の床パネルの支持構造については、公知文献を具体的に挙げることはできないが、図５の(a) に示すように、ウエブ２の上下両端部に同一幅の上下フランジ部３，４を形成したＨ形鋼からなる梁１の上フランジ部３にコンクリート製（又は金属製）の床パネル４の端部を乗せ掛けて支持するようにしたもので、図示はしないが、床パネル４は専用の固定金具やボルト・ナットによって上フランジ部３に固定している。

上記のような床パネルの支持構造によれば、図５の(b) から分かるように、Ｈ形鋼梁１上に柱５（Ｈ形鋼や角形鋼等からなる）が立っている場合には、床パネル４の隅部が柱５と干渉するため、その床パネル４の隅部を切り欠く必要があり（その切り欠き部をＣＰで示す）、しかも床パネル４がコンクリート製や金属製であることから、その切り欠き作業が非常に困難で、作業性が低下する。

また、一般に床パネル支持構造の遮音性能を改善するには、床パネルの重量を増大すること及び鉄骨梁の剛性を高めることが知られているが、床パネルの重量を一定にした場合には、梁背を大きくしたり、フランジ幅を大きくするなど梁サイズを変更して、鉄骨梁の剛性を高める必要がある。しかし、プレハブ住宅では、梁サイズの変更は、建物の他部位への影響が大きいため、実際に不可能である。

本発明は、上記の課題に鑑み、Ｈ形鋼梁上に柱が立っても、床パネルを切り欠く必要がなく、また建物の他部位に影響を与えることなく鉄骨梁の剛性を高めて、遮音性能を改善出来る床パネルの支持構造を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明の床パネルの支持構造は、上下のフランジ部３，４が同一幅である既存のＨ形鋼梁１の上に、上フランジ部８の幅が既存Ｈ形鋼梁１のフランジ部３，４幅とほぼ同じで、下フランジ部９が上フランジ部８より幅広くなるように両側又は片側に突出した別のＨ形鋼梁６を乗せて、既存Ｈ形鋼梁１の上フランジ部３と別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９とを一体的に連結し、別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９上面から上フランジ部８上面までの高さに相当する厚みｔを有する床パネル４の端部を、別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９の幅広突出部９ｏ上面で支持するようにしたことを特徴とする。

請求項２は、請求項１に記載の床パネルの支持構造において、既存Ｈ形鋼梁１の上フランジ部３と別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９とはボルト１０・ナット１１によって一体的に連結するようにしたことを特徴とする。

請求項３は、請求項１に記載の床パネルの支持構造において、既存Ｈ形鋼梁１の上フランジ部３と別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９とは溶接によって一体的に連結するようにしたことを特徴とする。

請求項４は、請求項１〜３の何れかに記載の床パネルの支持構造において、既存Ｈ形鋼梁１の上フランジ部３と別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９との間に耐火断熱部材を介在させて梁１の上フランジ部３と別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９との間に振動衝撃吸収部材１２を介在させてなることを特徴とする。

請求項５は、請求項１〜３の何れかに記載の床パネルの支持構造において、既存Ｈ形鋼梁１の上フランジ部３と別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９との間に耐火断熱部材を介在させてなることを特徴とする。

請求項６は、請求項１〜３の何れかに記載の床パネルの支持構造において、既存Ｈ形鋼梁１の上フランジ部３と別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９との間に振動衝撃吸収部材１２及び耐火断熱部材を介在させてなることを特徴とする。

請求項１に係る発明の床パネルの支持構造によれば、床パネルの取付けにあたって、別Ｈ形鋼梁の上フランジ部に柱が立設されても、従来の床パネル構造のように床パネルの一部を切り欠く必要がなく、その切り欠きのための作業が不要となり、床パネルの取付敷設作業の能率が大幅に向上される。また、別Ｈ形鋼梁は、既存Ｈ形鋼梁の上フランジ部の上面に乗せられて固定されるだけで、その両端部が柱や土台等に支持されたり、連結されるものではなく、既存Ｈ形鋼梁の両端部が柱や土台等に支持されたり、連結されるようになるから、既存Ｈ形鋼梁の上に別Ｈ形鋼梁を取り付けたことによって他部位に影響を与えることがない。而して、既存Ｈ形鋼梁１の上フランジ部の上面に別Ｈ形鋼梁を乗せて、既存Ｈ形鋼梁の上フランジ部と別Ｈ形鋼梁の下フランジ部とを一体的に連結することにより、鉄骨梁の剛性を高めることが出来、それによって床全体の遮音性能を改善することが出来る。

また、床パネルは別Ｈ形鋼梁の下フランジ部の上面から上フランジ部の上面までの高さに相当する厚みを有するものであって、床パネルの上面と別Ｈ形鋼梁の上フランジ部上面とが面一となり、しかも既存Ｈ形鋼梁の上フランジ部と床パネルとの対向隙間を少なくすることが出来るから、遮音性能が一層向上する共に、耐火性能が向上し、また耐火措置も容易である。

請求項２に係る発明の床パネルの支持構造によれば、既存Ｈ形鋼梁の上フランジ部と変形Ｈ形鋼梁の下フランジ部とをボルト・ナットで一体的に連結する場合には、既存Ｈ形鋼梁１の上フランジ部と別Ｈ形鋼梁の下フランジ部とに夫々一定間隔おきにボルト挿通孔を明けて、ボルトを挿通し、ナットで締め付ければよいから、連結作業が簡単となる。

請求項３に係る発明の床パネルの支持構造によれば、既存Ｈ形鋼梁の上フランジ部と変形Ｈ形鋼梁の下フランジ部とを溶接によって一体的に連結する場合は、ボルト・ナットのように緩むおそれがなく、既存Ｈ形鋼梁の上フランジ部と別Ｈ形鋼梁の下フランジ部とを半永久的に一体に連結することが出来る。

請求項４に係る発明の床パネルの支持構造によれば、振動衝撃吸収部材を既存Ｈ形鋼梁の上フランジ部と別Ｈ形鋼梁の下フランジ部との間に介在させることによって、床パネル上で生じた振動や衝撃をこの振動衝撃吸収部材により吸収し、下階側への振動や衝撃の伝搬を極力阻止して、防振、遮音性能の大幅な改善を図ることができる。

請求項５に係る発明の床パネルの支持構造によれば、耐火断熱部材を既存Ｈ形鋼梁の上フランジ部と別Ｈ形鋼梁の下フランジ部との間に介在させることによって、既存Ｈ形鋼梁と別Ｈ形鋼梁との間における耐火断熱性能が向上する。

請求項６に係る発明の床パネルの支持構造によれば、振動衝撃吸収部材及び耐火断熱部材を既存Ｈ形鋼梁の上フランジ部と別Ｈ形鋼梁の下フランジ部との間に介在させることによって、床パネル上で生じた振動や衝撃をこの振動衝撃吸収部材により吸収し、下階側への振動や衝撃の伝搬を極力阻止して、防振、遮音性能を大幅に改善できると共に、既存Ｈ形鋼梁と別Ｈ形鋼梁との間における耐火断熱性能を向上できる。

図１の(a) は本発明の一実施形態による床パネル支持構造の横断面図、(b) は同床パネル支持構造の平面図である。この床パネル支持構造は、上下のフランジ部３，４が共に同じ幅ａである既存のＨ形鋼梁１の上に、上フランジ部８の幅が既存Ｈ形鋼梁１のフランジ部３，４の幅ａと同じで、下フランジ部９の幅ｂが上フランジ部８の幅ａよりも所要量だけ広くなるように両側に突出した別のＨ形鋼梁６を乗せて、既存Ｈ形鋼梁１の上フランジ部３と別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９とを一体的に連結し、而して別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９の上面から上フランジ部８の上面までの高さに相当する厚みｔを有する床パネル４の端部を、別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９の幅広突出部９ｏ上面で支持するようにしたものである。尚、図１〜図３に示す実施形態では、別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９の幅広突出部９ｏが下フランジ部９の両側に突出する構造となっているが、建物の壁側に使用される別Ｈ形鋼梁６の場合は、図４の(b) に示すように、その幅広突出部９ｏが下フランジ部９の片側にのみ突出するように形成される。

別Ｈ形鋼梁６は、ウエブ７の上下両端部に上下のフランジ部８，９を一体に形成したもので、上記のように上フランジ部８の幅ａが既存Ｈ形鋼梁１のフランジ部３，４と同じ幅ａで、下フランジ部９の幅ｂが上フランジ部８の幅ａよりも所要量だけ広くなるように形成され、その高さｈは例えば既存Ｈ形鋼梁１の高さ２ｈの１／２となっている。この別Ｈ形鋼梁６は、既存Ｈ形鋼梁１の上フランジ部３の上面に乗せられて固定されるだけで、両端部が柱や土台等に支持されたり、連結されることはない。柱や土台等に支持されたり、連結されるのは既存Ｈ形鋼梁１である。尚、別Ｈ形鋼梁６は、その上フランジ部８の幅が既存Ｈ形鋼梁１のフランジ部３，４の幅ａと全く同じでなくても、ほぼ同じであればよい。

また、既存Ｈ形鋼梁１の上フランジ部３と別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９とは、通常は図１の(a) に示すように、ボルト１０及びナット１１によって一体的に連結される。この既存Ｈ形鋼梁１の上フランジ部３と別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９との連結は、溶接によって行うこともある。ボルト１０・ナット１１による連結の場合には、既存Ｈ形鋼梁１の上フランジ部３と別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９とに夫々一定間隔おきにボルト挿通孔を明けて、ボルト１０を挿通し、ナット１１で締め付ければよいから、連結作業が簡単となる。このボルト１０・ナット１１による連結作業は施工現場で行うが、ボルト挿通孔の孔明け加工は工場で行う。溶接による連結作業は、原則的には工場で行うが、施工現場で行うことも出来る。溶接による場合は、溶接作業に手間はかかるが、ボルト１０・ナット１１のように緩むおそれがなく、既存Ｈ形鋼梁１の上フランジ部３と別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９とを半永久的に一体に連結することが出来る。

床パネル４は、全体をコンクリートで形成したものでよいし、また鋼板で形成した箱状のパネル本体に生コンクリート、気泡コンクリートなどを充填したものでもよい。何れの場合でも、床パネル４は、別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９の上面から上フランジ部８の上面までの高さに相当する厚みｔを有するものである。換言すれば、別Ｈ形鋼梁６は、下フランジ部９の上面から上フランジ部８の上面までの高さが床パネル４の厚みｔに相当するものである。

而して、この床パネル４は、その両端部を図１の(a) に示すように別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９の幅広突出部９ｏ上面に乗せて支持させ、専用の固定金具やボルト・ナットで下フランジ部９に固定する。尚、図４の(a) に、床パネル４の端部を別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９の幅広突出部９ｏにボルト止めする場合を具体的に図示している。

上記のような床パネル４の支持構造によれば、床パネル４の取付けにあたって、図１の(b) に示すように、別Ｈ形鋼梁６の上フランジ部８に柱５（Ｈ形鋼や角形鋼等からなる）が立設されていても、図４の(a) 及び(b) に示す従来の床パネル構造のように床パネル４の一部を切り欠く必要がなく、従ってその切り欠きのための作業が不要となり、床パネル４の取付敷設作業の能率が大幅に向上される。

別Ｈ形鋼梁６の上フランジ部８に柱５を立てる場合は、図２の(a) に示すように、別Ｈ形鋼梁６の上フランジ部８の上面に柱５を直接立設してもよいし、また同図の(b) に示すように、別Ｈ形鋼梁６を柱５の幅相当分だけ切除して（その切除部分を１５で示す）、既存Ｈ形鋼梁１の上フランジ部３の上面に柱５を立設するようにしてもよい。

また、この床パネル４の支持構造にあっては、別Ｈ形鋼梁６は、既存Ｈ形鋼梁１の上フランジ部３の上面に乗せられて固定されるだけで、両端部が柱や土台等に支持されたり、連結されることはなく、既存Ｈ形鋼梁１の両端部が柱や土台等に支持されたり、連結されるようになっているから、既存Ｈ形鋼梁１の上に別Ｈ形鋼梁６を取り付けたことによって他部位に影響を与えることがない。而して、既存Ｈ形鋼梁１の上フランジ部３の上面に別Ｈ形鋼梁６を乗せて、既存Ｈ形鋼梁１の上フランジ部と別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９とを一体的に連結することにより、鉄骨梁の剛性を高めることが出来、それによって床全体の遮音性能を改善することが出来る。

また、床パネル４は別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９の上面から上フランジ部８の上面までの高さに相当する厚みｔを有するものであり、換言すれば、別Ｈ形鋼梁６は下フランジ部９の上面から上フランジ部８の上面までの高さが床パネル４の厚みｔに相当するものであって、床パネル４の上面と別Ｈ形鋼梁６の上フランジ部８上面とが面一となり、しかも既存Ｈ形鋼梁１の上フランジ部８と床パネル４との対向隙間Ｓを少なくすることが出来るから、梁上に空洞部がなく、遮音性能が一層向上する共に、耐火性能が向上し、耐火措置も容易となる。

図３は図１及び図２に示す床パネル４の支持構造と同様な支持構造であるが、既存Ｈ形鋼梁１の上フランジ部３と別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９との間に粘弾性高分子材料からなる振動衝撃吸収部材１２を介在させてなる床パネル４の支持構造を示したものであり、(a) は同支持構造の横断面図、(b) は分解断面図である。既存Ｈ形鋼梁１の上フランジ部３と別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９と間に振動衝撃吸収部材１２を介在させた点以外は、図１及び図２に示す床パネル４の支持構造と同じであるため、この振動衝撃吸収部材１２について以下に説明する。

上記振動衝撃吸収部材１２は、シリコンを主材料とした粘弾性高分子材料からなる、振動吸収性及び衝撃吸収性に優れた超低硬度の近ゲル体で、しかも耐久性を兼ね備えた超軟質エラストマーである。そして、この振動衝撃吸収部材１２は、通常は所要幅を有する連続シート状のもので、梁１，６の長さ寸法に合わせてカットして使用される。この振動衝撃吸収部材１２としては、例えば、株式会社ジェルテックにより「αGEL 」の登録商標名で販売されているもの、あるいは、株式会社ポリシスにより「ハプラゲル」の商品名で販売されているものを使用することができる。この粘弾性高分子材料からなる振動衝撃吸収部材１２は、振動や衝撃の吸収に抜群の効果を発揮するものであって、在来の高性能防振ゴムと比べても共振点、共振倍率が低く、尚且つ振動減衰時間が短いと云う卓越した防振性能を有する。尚、振動衝撃吸収部材１２としては、上記のような粘弾性高分子材料からなるものに限らず、他の適当な材料のものを使用することが出来る。

上記のような振動衝撃吸収部材１２を既存Ｈ形鋼梁１の上フランジ部３と別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９との間に介在させることによって、床パネル４上で生じた振動や衝撃をこの振動衝撃吸収部材１２により吸収し、下階側への振動や衝撃の伝搬を極力阻止して、防振、遮音性能の大幅な改善を図ることができる。

また、既存Ｈ形鋼梁１の上フランジ部３と別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９との間には、上記振動衝撃吸収部材１２に代えて、ロックウールやセラミックウール等のシート材からなる耐火断熱部材（図示省略）を介在させることも出来、それによって既存Ｈ形鋼梁と別Ｈ形鋼梁との間における耐火断熱性能を向上させることもあり、そうすることによって既存Ｈ形鋼梁１の上フランジ部３と別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９との間に、振動衝撃吸収部材１２と耐火断熱部材との両者を重ねて介在させるようにしてもよく、そうした場合には床パネル４上で生じた振動や衝撃をこの振動衝撃吸収部材１２により吸収し、下階側への振動や衝撃の伝搬を極力阻止して、防振、遮音性能を大幅に改善できると共に、既存Ｈ形鋼梁１と別Ｈ形鋼梁６との間における耐火断熱性能を向上できる。

図４の(a) は、床パネル４の端部を別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９の幅広突出部９ｏ上面に載置した後、この床パネル４端部をボルト止めする場合を具体的に示したもので、金属板製の中空パネル部材４ａとこれに装填されたコンクリート４ｂと中空パネル部材４ａの両端部に夫々取り付けた小口塞ぎ４ｃとからなる床パネル４を取り付ける場合を示す。即ち、この場合には、床パネル４の小口塞ぎ４ｃ部分を別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９の幅広突出部９ｏ上面に乗せて、ボルト１３及びナット１４によりこの小口塞ぎ４ｃ部分を幅広突出部９ｏに固定するようにしたものである。

また、図４の(b) は、建物の壁１５側に使用される別Ｈ形鋼梁６に床パネル４を取り付ける場合を示したもので、上記同様に別Ｈ形鋼梁６の下フランジ部９の幅広突出部９ｏ上面に床パネル４の小口塞ぎ４ｃ部分を乗せて、ボルト１３及びナット１４により小口塞ぎ４ｃ部分を幅広突出部９ｏに固定するようにしている。

(a) は本発明の一実施形態による床パネル支持構造の横断面図、(b) は同床パネル支持構造の平面図である。 (a) 及び(b) は別Ｈ形鋼梁の上フランジ部に柱が立設される場合を示す斜視図である。 既存Ｈ形鋼梁の上フランジ部と別Ｈ形鋼梁の下フランジ部との間に振動衝撃吸収部材を介在させてなる床パネルの支持構造を示したものであり、(a) は同支持構造の横断面図、(b) は分解断面図である。 (a) は従来の床パネル支持構造を示す横断面図、(b) は平面図である。 (a) 床パネル端部を別Ｈ形鋼梁の下フランジ部の幅広突出部上面にボルト止めした状態を示す床パネル支持構造の拡大詳細断面図、(b) は建物の壁側に使用される別Ｈ形鋼梁に床パネルを取り付ける場合を示す床パネル支持構造の拡大詳細断面図である。

符号の説明

１ 既存Ｈ形鋼梁
２ ウエブ
３ 上フランジ部
４ 下フランジ部
５ 柱
６ 別Ｈ形鋼梁
７ ウエブ
８ 上フランジ部
９ 下フランジ部
１０ ボルト
１１ ナット
１２ 振動衝撃吸収部材
１３ ボルト
１４ ナット

Claims (6)

1. 上下のフランジ部が同一幅である既存のＨ形鋼梁の上に、上フランジ部の幅が既存Ｈ形鋼梁のフランジ部とほぼ同じで、下フランジ部が上フランジ部より幅広くなるように両側又は片側へ突出した別のＨ形鋼梁を乗せて、既存Ｈ形鋼梁の上フランジ部と別Ｈ形鋼梁の下フランジ部とを一体的に連結し、別Ｈ形鋼梁の下フランジ部上面から上フランジ部上面までの高さに相当する厚みを有する床パネルの端部を、別Ｈ形鋼梁の下フランジ部の幅広突出部上面で支持するようにした床パネルの支持構造。
2. 既存Ｈ形鋼梁の上フランジ部と別Ｈ形鋼梁の下フランジ部とはボルト・ナットによって一体的に連結するようにした請求項１に記載の床パネルの支持構造。
3. 既存Ｈ形鋼梁の上フランジ部と別Ｈ形鋼梁の下フランジ部とは溶接によって一体的に連結するようにした請求項１に記載の床パネルの支持構造。
4. 既存Ｈ形鋼梁の上フランジ部と別Ｈ形鋼梁の下フランジ部との間に振動衝撃吸収部材を介在させてなる請求項１〜３の何れかに記載の床パネルの支持構造。
5. 既存Ｈ形鋼梁の上フランジ部と別Ｈ形鋼梁の下フランジ部との間に耐火断熱部材を介在させてなる請求項１〜３の何れかに記載の床パネルの支持構造。
6. 既存Ｈ形鋼梁の上フランジ部と別Ｈ形鋼梁の下フランジ部との間に振動衝撃吸収部材及び耐火断熱部材を介在させてなる請求項１〜３の何れかに記載の床パネルの支持構造。
   

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