JP2022116804A - デッキプレートユニットおよび合成スラブ - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成でありながらスラブの厚さを従来に比して薄くすることが可能な構造のデッキプレートユニットおよび合成スラブを提供する。【解決手段】デッキプレートユニット１０においては、山頂面と谷底面とが傾斜面を介して交互に連なった断面形状の波型部を有する波型鋼板からなるデッキプレート２０と、デッキプレートが梁５０の上面よりも下方に波型部が配置された状態で、デッキプレートを吊り下げるようにフランジ部５２とデッキプレートとを接合するスペーサ３０とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、デッキプレートユニットおよび合成スラブに関する。

従来、鉄骨構造物においては、Ｈ型鋼からなる梁と梁との間にデッキプレートを架け渡すように固定し、デッキプレートの上にコンクリートを打設して固化させることにより床スラブ（床構造体）または天井スラブ（天井構造体）等の合成スラブを構築している。

また、合成スラブのコンクリートにひび割れが発生することを防止することを目的とし、Ｈ型鋼からなる梁のフランジ部分に設けられたスタッドやワイヤメッシュの周辺に補強鉄筋を配置した合成デッキスラブが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０２０－０４１３４８号公報

ところで、近年、床スラブや天井スラブにおいて、スラブ（コンクリート）の梁上面からスラブ上面までの距離（以下、これを「厚さ」ともいう。)を薄くすることが求められている。スラブの厚さを薄くすることは、コンクリート使用量が減少する等の理由により、材料の削減、設計の合理化、および、建設コストの削減につながる一方、コンクリートのひび割れや居住性能、例えば騒音や振動抑制の低下などのリスクも生じる。

特許文献１の合成デッキスラブにおいては、コンクリートのひび割れについては抑制できるものの、Ｈ型鋼のフランジ部分の上面にスタッドや補強鉄筋を配置するという構造上、スラブの厚さを薄くすることは困難であった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、簡易な構成でありながらコンクリートの強度や剛性、居住性能などを落とすことなくスラブの厚さを従来に比して薄くすることが可能かつ簡易な構造のデッキプレートユニットおよび合成スラブを提供することを目的としている。

かかる課題を解決するため本発明のデッキプレートユニットにおいては、山頂面と谷底面とが傾斜面を介して交互に連なった断面波型形状の波型部を有する波型鋼板からなるデッキプレートと、前記デッキプレートが梁の上面よりも下方に前記波型部が配置された状態で、前記デッキプレートを吊り下げるように前記梁の上面と前記デッキプレートとを接合するスペーサとを備える。

本発明において、前記スペーサは、前記デッキプレートの上方に金網または鉄筋を載せるために棒型鋼を屈曲加工して形成された部材であり、長手方向に長く形成された橋部と、当該橋部とは垂直な方向に形成された複数の脚部とを有することが好ましい。

本発明において、前記スペーサにおける前記複数の脚部の先端と、前記デッキプレートとが接合されていることが好ましい。

本発明において、前記デッキプレートは、長手方向の両側端部が前記フランジ部と平行な平坦部であり、前記平坦部の平坦面と前記フランジ部の上面とが接合されていることが好ましい。

本発明において、前記スペーサにおける前記複数の脚部は、前記フランジ部に接合されるフランジ用脚部、および、前記デッキプレートに接合されるデッキ用脚部を有することが好ましい。

本発明において、前記デッキプレートの長手方向の両側端部よりも外側に突出した前記スペーサの橋部が前記フランジ部と接合されていることが好ましい。

本発明の合成スラブにおいては、山頂面と谷底面とが傾斜面を介して交互に連なった断面波型形状の波型部を有する波型鋼板からなるデッキプレートと、前記デッキプレートが梁の上面よりも下方に前記波型部が配置された状態で、前記デッキプレートを吊り下げるように前記梁の上面と前記デッキプレートとを接合するスペーサと、前記デッキプレートの上面に打設されて固化されたコンクリートとを備える。

本発明によれば、簡易な構成でありながらコンクリートの強度や剛性、居住性能などを落とすことなくスラブの厚さを従来に比して薄くすることが可能かつ簡易な構造のデッキプレートユニットおよび合成スラブを実現することができる。

本発明の第１の実施の形態におけるデッキプレートユニットの外観構成を示す略線的斜視図である。 本発明の第１の実施の形態におけるデッキプレートの外観構成を示す斜視図である。 本発明の第１の実施の形態におけるデッキプレートが裏返された場合の外観構成を示す斜視図である。 本発明の第１の実施の形態におけるデッキプレートユニットを用いた合成スラブの構成を示す長手方向および短手方向の断面図である。 本発明の第１の実施の形態におけるデッキプレートユニットを用いた合成スラブと比較例とを対比して高さの違いを示した長手方向および短手方向の断面図である。 本発明の第２の実施の形態におけるデッキプレートユニットの外観構成を示す略線的斜視図である。 本発明の第２の実施の形態におけるデッキプレートユニットを用いた合成スラブの構成を示す長手方向および短手方向の断面図である。 本発明の第２の実施の形態におけるデッキプレートユニットを用いた合成スラブと比較例とを対比して高さの違いを示した長手方向および短手方向の断面図である。

１．実施の形態の具体例
（１－１）第１の実施の形態
以下、本発明の第１の実施の形態にかかるデッキプレートユニットおよび合成スラブの構成について図１乃至図５を参照しながら詳細に説明する。ここで、図１は、本発明の第１の実施の形態におけるデッキプレートユニットの外観構成を示す略線的斜視図である。図２は、本発明の第１の実施の形態におけるデッキプレートの外観構成を示す斜視図である。図３は、本発明の第１の実施の形態におけるデッキプレートが裏返された場合の外観構成を示す斜視図である。図４は、本発明の第１の実施の形態におけるデッキプレートユニットを用いた合成スラブの構成を示す長手方向および短手方向の断面図である。図５は、本発明の第１の実施の形態におけるデッキプレートユニットを用いた合成スラブと比較例とを対比して高さの違いを示した長手方向および短手方向の断面図である。

図１に示すように、デッキプレートユニット１０は、デッキプレート２０およびスペーサ３０からなるユニットであり、互いに対向配置された例えばＨ型鋼からなる梁５０間にデッキプレート２０が架け渡されている。ただし、図１では、便宜上、片方の梁５０だけを図示している。デッキプレート２０の長手方向の両側端の平坦部２５は、梁５０のフランジ部５２の上面に載置された状態で溶接等によって双方が一体に固定されている。

図２に示すように、デッキプレート２０は、薄板状の鋼板によって形成されており、山頂部分に位置する平坦な面である山頂面２１と、当該山頂面２１と平行又は略平行であり谷底部分に位置する面である谷底面２２と、山頂面２１と谷底面２２とを連結し所定角度に傾斜した面である傾斜面２３とを有している。なお、デッキプレート２０の鋼板は、亜鉛メッキ等の表面処理が施されていてもよい。

この場合、デッキプレート２０は、２つの山頂面２１、３つの谷底面２２、および、４つの傾斜面２３からなるプレート単体の端部同志を複数連結することにより形成されている。図２においては、デッキプレート２０のプレート単体が表示されている。

デッキプレート２０のプレート単体では、２つの谷底面２２と、１つの山頂面２１と２つの傾斜面２３からなる波型部２４が２個連なる断面波型形状を有している。また、デッキプレート２０は、梁５０のフランジ部５２、山頂面２１および谷底面２２と平行な平面を有する平坦部２５を長手方向の両端部に有しており、いわゆるエンドクローズ加工が施されている。

図３に示すように、デッキプレート２０は通常の使用態様とは異なり、天地方向を逆様にした裏返状態で梁５０のフランジ部５２に架け渡されるように用いられ、当該デッキプレート２０の両側端の平坦部２５が梁５０のフランジ部５２の上面に載置された状態で溶接等により一体に取り付けられる。

したがって、図４（Ａ）および（Ｂ）に示すように、梁５０のフランジ部５２の上面よりも上方にデッキプレート２０の波型部２４が位置付けられることはなく、当該フランジ部５２よりも下方にデッキプレート２０の波型部２４が位置付けられることになる。すなわち、２つの梁５０のフランジ部５２とフランジ部５２との間に架け渡されるとともに、フランジ部５２の上面よりも下方にデッキプレート２０の波型部２４が位置付けられる。

また、デッキプレート２０では、波型部２４の裏面２４ｕ（すなわち山頂面２１の裏面）に長手方向へ渡って所定の高さのスペーサ３０が配置されている。スペーサ３０は、棒型鋼（鉄筋、異形鉄筋など）を屈曲加工して形成されたものである。このスペーサ３０は、長手方向に延びる橋部３１、および、当該橋部３１を支え橋部３１とは垂直な下方に延びるように形成された複数の脚部３２を有している。

スペーサ３０における複数の脚部３２においては、梁５０のフランジ部５２の上面に溶接等により接合されるフランジ用脚部３２ａと、それ以外のデッキプレート２０における波型部２４の裏面２４ｕに溶接等により接合される複数のデッキ用脚部３２ｂとを有している。この場合、デッキ用脚部３２ｂは、フランジ部５２の上面とデッキプレート２０の波型部２４の裏面２４ｕとの高さ分だけフランジ用脚部３２ａよりも長く形成されている。

また、スペーサ３０の橋部３１は、デッキプレート２０の長手方向の長さよりも長く形成されており、フランジ用脚部３２ａはデッキプレート２０の平坦部２５よりも外側に配置されるが、２つの梁５０のフランジ部５２から外側へはみ出すことのない長さに形成されている。

スペーサ３０では、フランジ用脚部３２ａの先端が梁５０のフランジ部５２の上面に接合されるとともに、複数のデッキ用脚部３２ｂの先端がデッキプレート２０における波型部２４ｍの裏面２４ｍｕに接合されている。このため、スペーサ３０の橋部３１がフランジ部５２の上面およびデッキプレート２０における波型部２４ｍの裏面２４ｍｕと平行かつ直線状に延びている。

このスペーサ３０は、デッキプレート２０の長手方向の強度や剛性を向上させるとともに、施工時には作業者が当該デッキプレート２０を持ち運ぶための持ち手とすることができる。なお、スペーサ３０は、デッキプレート２０の長手方向の長さに応じてフランジ用脚部３２ａおよび複数のデッキ用脚部３２ｂの本数を任意に設定することが可能である。

スペーサ３０の上には、格子状の金網４０または鉄筋（以下、「金網４０等」ともいう。）が載置され、当該スペーサ３０と金網４０等とが溶接、鉄線等によって一体に接合されている。スペーサ３０は、金網４０等をデッキプレート２０から所定の高さだけ浮かせた状態で配置するための部材であり、当該金網４０等によってコンクリートの強度を向上させることができる。

ところで、デッキプレート２０の上面にコンクリート８０を打設して固化させることにより床スラブ９０を形成することができる。このとき、デッキプレート２０における波型部２４の内側空間についてもコンクリート８０を打設することができる。

通常、図５（Ａ）に示すように、梁５０のフランジ部５２の上面にデッキプレート２０を通常の使用態様（図２参照）で載置し、そのデッキプレート２０の上面にコンクリート８０を打設して固化させれば比較例の床スラブ１００を形成することができる。

これに比べて、図５（Ｂ）に示すように、梁５０のフランジ部５２の上面よりも下方に波型部２４が配置されるようにデッキプレート２０を裏返した状態で載置すれば、その波型部２４の内側空間についてもコンクリート８０を打設して床スラブ９０を形成することができる。

この床スラブ９０では、裏返したデッキプレート２０の波型部２４の内側空間にコンクリート８０を打設することができる分だけ、当該コンクリート８０の量を減らすことなく、比較例の床スラブ１００に比して当該床スラブ９０の全体の高さを矢印Ｈ１の分だけ低減することができる。

また、デッキプレートユニット１０は、デッキプレート２０、スペーサ３０および梁５０が予め一体化された状態で形成されているため、現場でデッキプレート２０に対してスペーサ３０および梁５０と接合する手間を省略し、施工時間および施工コストを低減することができる。

（１－２）第２の実施の形態
以下、本発明の第２の実施の形態にかかるデッキプレートユニット２００の構成について図６乃至図８を参照しながら詳細に説明する。ここで、図６は、本発明の第２の実施の形態におけるデッキプレートユニットの外観構成を示す略線的斜視図である。図７は、本発明の第２の実施の形態におけるデッキプレートユニットを用いた合成スラブの構成を示す長手方向および短手方向の断面図である。図８は、本発明の第２の実施の形態におけるデッキプレートユニットを用いた合成スラブと比較例とを対比して高さの違いを示した長手方向および短手方向の断面図である。

図１との対応部分に同一符号を付した図６に示すように、デッキプレートユニット２００は、デッキプレート２２０およびスペーサ２３０からなるユニットであり、互いに対向配置された例えばＨ型鋼からなる梁５０間にデッキプレート２２０が架け渡されている。なお、この場合も片方の梁５０だけを図示している。

図２との対応部分に同一符号を付した図７（Ａ）および（Ｂ）に示すように、デッキプレート２２０は、薄板状の鋼板によって形成されており、平坦な山頂面２１と、当該山頂面２１と平行又は略平行な谷底面２２と、山頂面２１と谷底面２２とを連結する傾斜面２３とを有している。なお、デッキプレート２２０の鋼板は、亜鉛メッキ等の表面処理が施されていてもよい。

この場合も、デッキプレート２２０は、２つの山頂面２１、３つの谷底面２２、４つの傾斜面２３からなるプレート単体の端部同志を複数連結することにより形成されている。デッキプレート２２０のプレート単体では、２つの谷底面２２と、１つの山頂面２１と２つの傾斜面２３からなる波型部２４が２個連なる断面波型形状を有している。

デッキプレート２２０は、第１の実施の形態におけるデッキプレート２０とは異なり、長手方向の両端部に平坦部２５は有していない、すなわちエンドクローズ加工が施されていない以外、基本的にデッキプレート２０と同じである。

この場合のデッキプレート２２０は、第１の実施の形態におけるデッキプレート２０とは異なり、裏返されることのない通常の使用態様で用いられる。ただし、これに限るものではなく、第１の実施の形態におけるデッキプレート２０と同様に、天地方向を逆様にした裏返状態で用いられてもよい。

また、デッキプレート２２０は、谷底面２２に対して長手方向へ渡ってスペーサ２３０が配置されている。スペーサ２３０は、棒型鋼（鉄筋）を屈曲加工して形成されたものであり、長手方向に延びる橋部２３１および当該橋部２３１を支え、橋部２３１とは垂直な下方に延びるように形成された複数の脚部２３２を有している。

スペーサ２３０の橋部２３１は、デッキプレート２２０の長手方向の長さよりも長く形成されているが、２つの梁５０のフランジ部５２よりも外側にはみ出すことのない長さに形成されている。また、スペーサ２３０における複数の脚部２３２は、梁５０のフランジ部５２の上面からデッキプレート２２０が吊り下げられた状態における谷底面２２までの距離に等しい長さ（高さ）となっている。なお、この場合、スペーサ２３０の脚部２３２の長さ（高さ）は、梁５０の高さよりも短ければ任意に設定可能である。

スペーサ２３０の橋部２３１の端部は、梁５０のフランジ部５２の上面に対して溶接により接合されるとともに、複数の脚部２３２の先端がデッキプレート２２０における谷底面２２に対して溶接等により接合される。これにより、スペーサ２３０は、一端側の梁５０のフランジ部５２と他端側の梁５０のフランジ部５０との間でデッキプレート２２０を吊り下げた状態で保持することになる。

このようにデッキプレート２２０においては、梁５０のフランジ部５２の上面よりも上方にデッキプレート２２０の波型部２４が位置付けられることはなく、当該フランジ部５２よりも下方にデッキプレート２２０の波型部２４が位置付けられることになる。

このスペーサ２３０においても、デッキプレート２２０の長手方向の強度を向上させるとともに、施工時には作業者が当該デッキプレート２２０を持ち運ぶための持ち手とすることができる。なお、スペーサ２３０においても、デッキプレート２２０の長手方向の長さに応じて脚部２３２の本数を任意に設定することが可能である。

スペーサ２３０の上には、格子状の金網４０等が載置され、当該スペーサ２３０と金網４０等とが溶接、鉄線等によって一体に接合されている。スペーサ２３０についても、金網４０等をデッキプレート２２０から所定の高さだけ浮かせた状態で配置するための部材であり、当該金網４０等によってコンクリートの強度を向上させる。

図７（Ａ）および（Ｂ）に示すように、デッキプレート２２０の上にコンクリート８０を打設して固化させることにより床スラブ２９０を形成することができる。このとき、デッキプレート２２０における波型部２４と波型部２４との間の空間についてもコンクリート８０を打設することができる。

通常、図８（Ａ）に示すように、梁５０のフランジ部５２の上面にデッキプレート２２０を通常の使用態様で載置し、そのデッキプレート２２０の上面にコンクリート８０を打設して固化させれば比較例の床スラブ３００を形成することができる。

これに比べて、図８（Ｂ）に示すように、梁５０のフランジ部５２の上面よりも下方に波型部２４が配置されるようにデッキプレート２２０をスペーサ１３０によって吊り下げた状態で載置すれば、デッキプレート２２０を梁５０のフランジ部５２の上面よりも一段と低く配置することができる。

したがって、床スラブ２９０では、デッキプレート２２０が低く配置された分だけ多くの量のコンクリート８０を打設することができるとともに、波型部２４と波型部２４との間の空間に対してもコンクリート８０を打設することができる分だけ、コンクリート８０の量を増やしながらも比較例の床スラブ３００よりも一段と高さの低い床スラブ２９０を形成することができる。すなわち、比較例の床スラブ３００に比して床スラブ２９０の全体の高さを矢印Ｈ２の分だけ低減することができる。

なお、床スラブ２９０では、デッキプレート２２０を吊り下げた状態のままスペーサ１３０の脚部１３２の長さをできるだけ長くすれば、その分だけ床スラブ２９０の全体の高さを低くすることができる。また、逆に、コンクリート８０の量を可能な限り減らすことができれば、床スラブ２９０の高さを更に低くすることができる。

また、デッキプレートユニット２００は、第１の実施の形態と同様に、デッキプレート２２０、スペーサ２３０および梁５０が予め一体化された状態で固定されているため、現場でデッキプレート２２０に対してスペーサ２３０および梁５０と接合する手間を省略し、施工時間および施工コストを低減することができる。

２．他の実施の形態
なお、本実施の形態においては、梁５０としてＨ型鋼を用いるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、所定の高さを有するものであれば、他の形状の梁を用いるようにしてもよい。

なお、その他、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明のデッキプレートユニット１０、２００および床スラブ９０、２９０を適宜改変することができる。かかる改変によってもなお本発明の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

１０，２００……デッキプレートユニット、２０，２２０……デッキプレート、３０，２３０……スペーサ、２１……山頂面、２２……谷底面、２３……傾斜面、２４……波型部、２５……平坦部、３１、２３１……橋部、３２、２３２……脚部、３２ａ……フランジ用脚部、３２ｂ……デッキ用脚部、４０……金網、５０……梁、５２……フランジ部、８０……コンクリート、９０、１００、２９０、３００……床スラブ。

Claims (7)

1. 山頂面と谷底面とが傾斜面を介して交互に連なった断面波型形状の波型部を有する波型鋼板からなるデッキプレートと、
   前記デッキプレートが梁の上面よりも下方に前記波型部が配置された状態で、前記デッキプレートを吊り下げるように前記梁の上面と前記デッキプレートとを接合するスペーサと
   を備えるデッキプレートユニット。
2. 前記スペーサは、前記デッキプレートの上方に金網または鉄筋を載せるために棒型鋼を屈曲加工して形成された部材であり、長手方向に長く形成された橋部と、当該橋部とは垂直な方向に形成された複数の脚部とを有する
   請求項１に記載のデッキプレートユニット。
3. 前記スペーサにおける前記複数の脚部の先端と、前記デッキプレートとが接合されている
   請求項２に記載のデッキプレートユニット。
4. 前記デッキプレートは、長手方向の両側端部が前記フランジ部と平行な平坦部を有し、前記平坦部の平坦面と前記フランジ部の上面とが接合されている
   請求項１に記載のデッキプレートユニット。
5. 前記スペーサにおける前記複数の脚部は、前記フランジ部に接合されるフランジ用脚部、および、前記デッキプレートに接合されるデッキ用脚部を有する
   請求項２に記載のデッキプレートユニット。
6. 前記デッキプレートの長手方向の両側端部よりも外側に突出した前記スペーサの橋部が前記フランジ部の上面と接合されている
   請求項３に記載のデッキプレートユニット。
7. 山頂面と谷底面とが傾斜面を介して交互に連なった断面波型形状の波型部を有する波型鋼板からなるデッキプレートと、
   前記デッキプレートが梁の上面よりも下方に前記波型部が配置された状態で、前記デッキプレートを吊り下げるように前記梁の上面と前記デッキプレートとを接合するスペーサと、
   前記デッキプレートの上面に打設されて固化されたコンクリートと
   を備える合成スラブ。

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