JP2019199783A - 床版の支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】鉄骨造の建物において重量衝撃音の伝播を抑制できる床版の支持構造を提供する。【解決手段】床版の支持構造は、Ｈ型鋼で形成された鉄骨梁２０と、鉄骨梁２０の上フランジ２２と下フランジ２４との間に固定されると共に、上フランジ２２及び下フランジ２４の幅方向外側へ突出した突出部３０Ｂを備えた重量体３０と、互いに隣接する鉄骨梁２０にそれぞれ固定された重量体３０の突出部３０Ｂに架け渡された床版４０と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、床版の支持構造に関する。

下記特許文献１には、鉄骨造の住宅における鉄骨梁に床スラブが掛け渡された構造が開示されている。

特開２００９−２９９２９０号公報

上記特許文献１に開示されたような鉄骨造の建物は、例えば鉄筋コンクリート造の建物と比較して重量が軽く、重量衝撃音が伝播しやすい。

本発明は、上記事実を考慮して、鉄骨造の建物において重量衝撃音の伝播を抑制できる床版の支持構造を提供することを目的とする。

請求項１の床版の支持構造は、Ｈ型鋼で形成された鉄骨梁と、前記鉄骨梁の上フランジと下フランジとの間に固定されると共に、前記上フランジ及び前記下フランジの幅方向外側へ突出した突出部を備えた重量体と、互いに隣接する前記鉄骨梁にそれぞれ固定された前記重量体の前記突出部に架け渡された床版と、を備えている。

請求項１の床版の支持構造では、鉄骨梁に重量体が固定され、重量体の突出部に床版が掛け渡されている。床版の上部で発生した重量衝撃音は、床版、重量体及び鉄骨梁を介して、固体伝播によって下部空間へ伝達される。請求項１の床版の支持構造においては、重量体によって鉄骨梁の重量が増えているため、鉄骨梁に重量体が固定されていない場合と比較して、伝播音は減衰されて小さくなる。これにより、重量衝撃音を低減できる。なお、「重量体」とは鉄骨梁に与える付加荷重のことである。

請求項２の床版の支持構造は、前記突出部の上端部には切欠き部が形成され、前記床版は前記切欠き部に配置されている。

請求項２の床版の支持構造では、床版が、重量体に形成された切欠き部に配置されている。このため、切欠き部が形成されていない場合と比較して、床版の下面高さが低くなる。これにより、床版の下面から鉄骨梁の下面までの距離が小さくなるため、梁せいの見た目を小さくすることができる。

請求項３の床版の支持構造は、前記床版は、プレキャストコンクリート板と、前記プレキャストコンクリート板の上に現場打ちされたコンクリートとで形成され、前記鉄骨梁の上部に固定されたスタッドが前記コンクリートに埋設されている。

請求項３の床版の支持構造では、床版がプレキャストコンクリート板と現場打ちされたコンクリートとで形成されている。これにより床版を施工する際に床型枠や支保工を省略できる。また、鉄骨梁の上部に固定されたスタッドがコンクリートに埋設されているため、スタッドがない場合と比較して鉄骨梁と床版との固定度が高い。これにより鉄骨梁と床版との間の振動を抑制できるため、重量衝撃音の低減効果を高めることができる。

本発明に係る床版の支持構造によると、鉄骨造の建物において重量衝撃音の伝播を抑制できる。

（Ａ）は本発明の実施形態に係る床版の支持構造を示す断面図であり、（Ｂ）は平面図である。 本発明の実施形態に係る床版の支持構造において、重量体に切欠き部を形成しない変形例を示す断面図である。

＜床版の支持構造＞
図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本発明の実施形態に係る床版の支持構造は、Ｈ型鋼で形成された鉄骨梁２０と、鉄骨梁２０の上フランジ２２と下フランジ２４との間に固定された重量体３０と、互いに隣接する鉄骨梁２０にそれぞれ固定された重量体３０に架け渡された床版４０と、を備えて形成されている。

（鉄骨梁）
鉄骨梁２０は、鉄骨造の建物に配置された構造体である。鉄骨梁２０の上フランジ２２の上面には、スタッド２２Ｓが溶接されている。スタッド２２Ｓは、ウェブ２６の中心線ＣＬの両側（上フランジ２２の幅方向両側）にそれぞれ溶接されており、また、鉄骨梁２０の延設方向（図１（Ｂ）における矢印Ｙ方向）に沿って所定の間隔で設けられている。

また、鉄骨梁２０のウェブ２６の両側面には、スタッド２６Ｓが溶接されている。スタッド２６Ｓは、ウェブ２６の高さ方向の中心位置より上側及び下側にそれぞれ溶接されており、また、スタッド２２Ｓと同様に、鉄骨梁２０の延設方向に沿って所定の間隔で設けられている。

なお、鉄骨梁２０は、建物の柱間に架け渡された大梁でもよいし、大梁に架け渡された小梁でもよい。

（重量体）
重量体３０は、鉄骨梁２０の施工後で床版４０の施工前に現場打ちされるコンクリートであり、スタッド２６Ｓを介して鉄骨梁２０に固定されている。重量体３０の幅方向（図１（Ａ）における矢印Ｗ方向）寸法は、鉄骨梁２０の幅方向寸法より大きく形成されている。具体的には、重量体３０は、鉄骨梁２０（上フランジ２２及び下フランジ２４）の幅方向内側に配置された固定部３０Ａと、固定部３０Ａから鉄骨梁２０の幅方向外側へ突出した突出部３０Ｂと、を備えて形成されている。なお、図１（Ａ）において、固定部３０Ａと突出部３０Ｂとの境界線を便宜的に２点鎖線で示している。

固定部３０Ａは、鉄骨梁２０の高さ方向（図１（Ａ）における矢印Ｈ方向）において、下フランジ２４の上面から上フランジ２２の下面に亘って打設されている。

突出部３０Ｂの上端部には、切欠き部３０Ｃが形成されている。具体的には、突出部３０Ｂの上面は、固定部３０Ａの上面（上フランジ２２の下面）より低い位置に形成されている。これにより、突出部３０Ｂの上端部には、固定部３０Ａと突出部３０Ｂとの間に形成された段差である切欠き部３０Ｃが形成される。

重量体３０の内部には、鉄骨梁２０の延設方向に沿う引張補強筋３２と、鉄骨梁２０の延設方向と略直交するせん断補強筋３４と、が配筋されている。せん断補強筋３４は、鉄骨梁２０の延設方向に沿った方向から見て、ウェブ２６側に開口する「コ字状」（チャンネル形状）に形成され、スタッド２６Ｓを上下方向から覆うようにして配置されている。

（床版）
床版４０は、ＰＣ板４２と、コンクリート４４と、を備えて形成されている。ＰＣ板４２は、工場等で製造されたプレキャストコンクリート板であり、図１（Ｂ）に示すように、長手方向（矢印Ｘ方向）が鉄骨梁２０の延設方向（矢印Ｙ方向）と略直交するように配置されている。

ＰＣ板４２には、ＰＣ板４２の長手方向の両端面に開口する貫通孔（不図示）が形成されている。これにより、ＰＣ板４２は貫通孔が無い場合と比較して軽量化され、かつ強軸方向が長手方向と略一致するように形成されている。

ＰＣ板４２は、互いに隣接する鉄骨梁２０にそれぞれ固定された重量体３０の突出部３０Ｂに架け渡されている。突出部３０Ｂの上端部には切欠き部３０Ｃが形成されているため、ＰＣ板４２の下面は、固定部３０Ａの上面より低い位置に配置されている。

ＰＣ板４２の上には、コンクリート４４が現場打ちによって打設される。コンクリート４４には、鉄骨梁２０における上フランジ２２の上面に溶接されたスタッド２６Ｓが埋設されている。換言すると、コンクリート４４は、スタッド２６Ｓを介して鉄骨梁２０に固定されている。なお、図１（Ｂ）においては、重量体３０及びＰＣ板４２の構成を明確に示すため、コンクリート４４の図示は省略されている。

＜作用・効果＞
本発明の実施形態に係る床版の支持構造では、鉄骨梁２０に重量体３０が固定され、重量体３０の突出部３０Ｂに、床版４０におけるＰＣ板４２が掛け渡されている。床版４０の上部で発生した重量衝撃音は、床版４０、重量体３０及び鉄骨梁２０を介して、固体伝播によって床版４０の下部空間へ伝達される。本発明の実施形態に係る床版の支持構造においては、重量体３０によって鉄骨梁２０の重量が増えているため、鉄骨梁２０に重量体３０が固定されていない場合と比較して、伝播音は減衰されて小さくなる。これにより、重量衝撃音を低減できる。

また、本実施形態に係る床版の支持構造では、床版４０が、重量体３０の突出部３０Ｂに形成された切欠き部３０Ｃに配置されている。このため、切欠き部３０Ｃが形成されていない場合と比較して、床版４０の下面高さが低くなる。これにより、床版４０の下面から鉄骨梁２０の下面までの距離Ｈ１が小さくなるため、梁せいの見た目を小さくすることができる。

また、本実施形態に係る床版の支持構造では、床版４０がＰＣ板４２と現場打ちされたコンクリート４４とを備えて形成されている。これにより床版４０を施工する際に床型枠や支保工を省略できる。また、鉄骨梁２０の上部に固定されたスタッド２２Ｓがコンクリート４４に埋設されているため、スタッド２２Ｓがない場合と比較して鉄骨梁２０と床版４０との固定度が高い。これにより鉄骨梁２０と床版４０との間の振動を抑制できるため、重量衝撃音の低減効果を高めることができる。

また、本実施形態に係る床版の支持構造では、鉄骨梁２０における上フランジ２２と下フランジ２４との間が、コンクリートで形成された重量体３０によって被覆される。これにより、耐火被覆を省略することができる。

また、重量体３０には、引張補強筋３２とせん断補強筋３４とが配筋されているため、これらの鉄筋が配筋されていない場合と比較して、重量体３０の引張変形とせん断変形が抑制される。これにより重量体３０のひび割れ発生を低減できる。また、鉄骨梁２０と重量体３０とはスタッド２６Ｓで互いに固定されているため、鉄骨梁２０に引張力又はせん断力が入力された際、鉄骨梁２０は重量体３０による拘束効果により変形が抑制される。

＜その他の実施形態＞
本実施形態においては、重量体３０の突出部３０Ｂに切欠き部３０Ｃを形成したが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば図２に示すように、固定部３０Ａと突出部３０Ｂの上面を略面一に構成して、切欠き部３０Ｃを備えない構成としてもよい。切欠き部０Ｃを省略することで、重量体３０の形成が容易になる。

また、本実施形態においては、床版４０をＰＣ板４２とコンクリート４４とを用いて形成したが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えばＰＣ板４２に代えてデッキプレートを用いてもよい。デッキプレートを用いる場合、当該デッキプレートは重量体３０の切欠き部３０Ｃに配置してもよいし、重量体３０に切欠き部３０Ｃを形成しない場合（図２参照）は、例えば鉄骨梁２０の上フランジ２２に溶接してもよい。

また、床版４０は、現場打ちのコンクリート４４を用いずＰＣ板４２によって形成してもよい。コンクリート４４を現場打ちしなければ工期を短縮できる。あるいは、ＰＣ板４２を用いず、現場打ちのコンクリート４４によって形成してもよい。ＰＣ板４２を用いない場合、床型枠を支保工で支持して硬化前のコンクリート４４の荷重を支持すればよい。このように、本発明の実施形態に係る床版の支持構造は、様々な構造形式の床版に適用できる。

さらに、本実施形態においては重量体３０をコンクリートで形成しているが、本発明の実施形態はこれに限らない。重量体としては、例えばモルタルや、固化剤（セメント系固化剤や石灰系固化剤等）で固化させた物質を用いてもよい。例えば建設現場の残土を固化剤で固化させて用いることで、産業廃棄物を減らすことができる。

また、本実施形態においては、重量体３０が鉄骨梁２０の全長に亘って配置されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば鉄骨梁２０の端部（柱等に接合される仕口部）を除いて配置してもよい。このように配置することで、施工が容易になる。

なお、本実施形態に係る床版の支持構造は、建物の全ての部分に適用する必要はなく、建物の少なくとも一部に適用すればよい。例えば、商業施設と集合住宅との複合用途の建物を鉄骨造で形成した場合において、集合住宅部分における鉄骨梁２０に重量体３０を固定すれば、住環境を向上できる。一方で、商業施設部分における鉄骨梁２０には重量体３０を設けないことで、建物全体の重量を軽減できる。

また、本実施形態に係る床版の支持構造が適用される建物は、鉄骨造の他、鉄骨造と鉄筋コンクリート造との混構造、鉄骨造と鉄骨鉄筋コンクリート造との混構造等、少なくとも一部に鉄骨梁を含む構造であれば、様々な構造形式とすることができる。このように、本発明は様々な態様で実施できる。

２０ 鉄骨梁
２２ 上フランジ
２２Ｓ スタッド
２４ 下フランジ
３０ 重量体
３０Ｂ 突出部
３０Ｃ 切欠き部
４０ 床版
４２ ＰＣ板（プレキャストコンクリート板）
４４ コンクリート

Claims (3)

1. Ｈ型鋼で形成された鉄骨梁と、
   前記鉄骨梁の上フランジと下フランジとの間に固定されると共に、前記上フランジ及び前記下フランジの幅方向外側へ突出した突出部を備えた重量体と、
   互いに隣接する前記鉄骨梁にそれぞれ固定された前記重量体の前記突出部に架け渡された床版と、
   を備えた床版の支持構造。
2. 前記突出部の上端部には切欠き部が形成され、
   前記床版は前記切欠き部に配置されている、請求項１に記載の床版の支持構造。
3. 前記床版は、プレキャストコンクリート板と、前記プレキャストコンクリート板の上に現場打ちされたコンクリートとで形成され、
   前記鉄骨梁の上部に固定されたスタッドが前記コンクリートに埋設されている、
   請求項１又は請求項２に記載の床版の支持構造。