(57)【要約】 【課題】  コンクリート基材におけるクラックの発生を防止しながら、曲げ剛性や重量の調整を容易にして遮音性能の改善を図ることができるスラブパネルを提供する。【解決手段】  このスラブパネル(１)は、鉄筋(５)にハット形鋼(６)(６)を溶接してなる補強部材(３)を、コンクリート基材(２)に埋設するとともに、ハット形鋼(６)(６)におけるフランジ(12)(12)間の凸部(13)(13)を、床根太としてコンクリート基材(２)の下面から突出させている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄筋に形鋼を溶接してなる補強部材を、コンクリート基材に埋設するとともに、前記形鋼の一部を、前記コンクリート基材の表面から突出させたことを特徴とするスラブパネル。
【請求項２】
鉄筋に形鋼を溶接してなる補強部材を、コンクリート基材に埋設するとともに、前記形鋼の一部を、床根太として前記コンクリート基材の下面から突出させたことを特徴とするスラブパネル。
【請求項３】
前記補強部材を、前記コンクリート基材の厚み方向中央よりも下面側に埋設した請求項２記載のスラブパネル。
【請求項４】
前記形鋼としてハット形鋼を用いて、そのハット形鋼における一対のフランジを、前記鉄筋に溶接するとともに、前記ハット形鋼における前記一対のフランジ間の凸部を、前記コンクリート基材から突出させた請求項１乃至３のいずれかに記載のスラブパネル。
【請求項５】
前記形鋼を、前記コンクリート基材の長手方向の略全長に亘って設けた請求項１乃至４のいずれかに記載のスラブパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば床材や壁材として利用可能なスラブパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、コンクリートと鋼材とを組み合わせた床材としては、図６に示すようなコンクリート基材(40)に鉄筋(41)を埋設してなるＡＬＣ等を含めたＰＣ床板や、図７に示すようなコンクリート基材(42)と鋼製デッキ(43)を合わせた現場打ちのデッキスラブ等が知られている。
【０００３】
この他にも、例えば特許文献１には、コンクリート基材に鉄筋及び形鋼を埋設した床材が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、コンクリート基材に埋設した立体形状の鉄筋の一部を、コンクリート基材下面から突出させるようにした床材が開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、コンクリート基材に埋め込んだ形鋼の一部を、コンクリート基材下面から突出させるようにした床材が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１９０３９６号公報
【特許文献２】特開２００２−３０７５５号公報
【特許文献３】特開２０００−３０３６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に、コンクリートは、圧縮に強いが引っ張りに弱いといった特性を持ち、これに対して鋼材は、引っ張りに強いが圧縮に弱いといった特性を持つ。このため、曲げ荷重のかかる床材の製造に際しては、床材の圧縮側すなわち上面側にコンクリートを配置し、床材の引っ張り側すなわち下面側に鋼材を配置するのが、強度上好ましい。
【０００８】
従来のＰＣ床版の場合、通常、中立軸よりも下側に鉄筋が配置されているので、曲げ荷重に対する耐力を確保し易くなっている。しかし、この鉄筋よりもさらに下側の最下層に引っ張りに弱いコンクリートが存在するので、曲げ荷重を受けて変形量が大きくなると、最下層のコンクリートが変形に対して追従できなくなり、最下層のコンクリートにおいてクラックが生じ易くなる。このようなクラックの発生を抑えるためには、床板の曲げ剛性を高く保って変形量を少なくする必要があるが、これによって設計の自由度が制限されて、遮音性能等の改善に支障をきたすことがあった。これは、特許文献１に開示されている床材についても言えることである。
【０００９】
これに対し、デッキスラブ、或いは、特許文献２や特許文献３に開示されている床材の場合には、最下層にデッキや鉄筋、形鋼が存在するので、ＰＣ床板のようなクラックは生じ難い。
【００１０】
しかし、デッキスラブの場合は、現場での養生が必要となって施工期間が長くなり、またコンクリート基材の下面全体にデッキを敷き詰めた状態となっているので、鋼材の使用量が多くなって製造コストが嵩むといった不具合がある。
【００１１】
また、特許文献２に開示された床材の場合は、立体形状の鉄筋を必要とすることから、構造が複雑になって製造コストが嵩むといった不具合がある。
【００１２】
さらに、特許文献３に開示された床材の場合は、形鋼の一部を単にコンクリート基材に埋設しているだけであって、コンクリート基材への形鋼の取付強度が弱くなりがちで、安定した曲げ剛性を確保し難いといった不具合がある。
【００１３】
この発明は、上記の不具合を解消して、コンクリート基材におけるクラックの発生を防止しながら、曲げ剛性や重量の調整を安定して行うことができ、しかも構造が簡単で製造コストを安価に抑えることができるスラブパネルの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するため、この発明のスラブパネルは、鉄筋に形鋼を溶接してなる補強部材を、コンクリート基材に埋設するとともに、前記形鋼の一部を、前記コンクリート基材の表面から突出させたことを特徴とする。なお、コンクリート基材の素材としては、モルタルや軽量コンクリート等も含まれる。
【００１５】
スラブパネルを床材として使用する場合には、前記形鋼の一部を、床根太として前記コンクリート基材の下面から突出させている。また、前記補強部材を、前記コンクリート基材の厚み方向中央よりも下面側に埋設している。
【００１６】
具体的には、前記形鋼としてハット形鋼を用いて、そのハット形鋼における一対のフランジを、前記鉄筋に溶接するとともに、前記ハット形鋼における前記一対のフランジ間の凸部を、前記コンクリート基材から突出させている。さらに、前記形鋼を、前記コンクリート基材の長手方向の略全長に亘って設けている。
【発明の効果】
【００１７】
この発明のスラブパネルにおいては、コンクリート基材から形鋼の一部を突出させているので、その形鋼突出側におけるクラックの発生を抑えることができ、曲げ剛性や重量の調整が容易になって遮音性能等の改善を図ることができる。
【００１８】
しかも、プレキャストが可能であるため、現場での施工を簡単にすることができ、また補強部材は鉄筋に形鋼を溶接しただけの簡単な構造となっていて、全面にデッキを敷き詰めたり、立体形状の鉄筋を使用する場合と比べて、製造コストを削減することができる。
【００１９】
さらに、コンクリート基材に埋設した鉄筋に形鋼が溶接してあるので、形鋼をコンクリート基材へ強固に取り付けることができ、これによって安定した曲げ剛性を確保することができ、また突出した形鋼の一部を床根太として利用することも可能となる。
【００２０】
さらにまた、形鋼としてハット形鋼を用いることで、パネルの製造に際して、ハット形鋼のフランジ間の開口部分から凸部内へコンクリートをスムーズに流し込んで、ハット形鋼をコンクリート基材に良好に定着させることができ、形鋼の取付強度をさらに高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
この発明の一実施形態に係るスラブパネル(１)は、主として建物上層階の床材として用いられるもので、図１及び図２に示すように、コンクリート基材(２)に補強部材(３)を埋設することによって構成されている。
【００２３】
コンクリート基材(２)は、例えば長さ約２０００ｍｍ、幅約５００ｍｍ、厚さ５０〜７５ｍｍの方形状に形成されており、その気乾比重が例えば１．１〜２．０となっている。コンクリート基材(２)の大きさや形状、気乾比重は、これに限定されるものではなく、各種状況に応じて適宜変更可能である。
【００２４】
なお、このコンクリート基材(２)の短手方向に沿った端部中央には、その端部を床梁に固定する固定金具を装着するための切欠部(４)(４)が形成されている。
【００２５】
補強部材(３)は、例えばメッシュ鉄筋(５)に一対のハット形鋼(６)(６)を互いに略平行に溶接することによって構成されている。なお、ハット形鋼(６)(６)間の間隔は、例えば約２５０ｍｍに設定されている。
【００２６】
メッシュ鉄筋(５)は、複数の棒鋼を格子状に溶接してなる。ハット形鋼(６)は、互いに平行な一対の側片(10)(10)と、これら側片(10)(10)の長手方向に沿った一端部同士を連結する連結片(11)と、側片(10)(10)の長手方向に沿った他端部から連結片(11)と略平行に外方へ張り出した一対のフランジ(12)(12)とを備えており、側片(10)(10)及び連結片(11)によってフランジ(12)(12)間に凸部(13)が形成されている。
【００２７】
そして、メッシュ鉄筋(５)の下面側に、一対のハット形鋼(６)(６)のフランジ(12)(12)が溶接されて、それらハット形鋼(６)(６)の開口部分が上向きとなって、凸部(13)(13)が下方向へ張り出した状態となっている。
【００２８】
このようにして構成された補強部材(３)は、パネル引っ張り側に位置するように、コンクリート基材(２)の厚み方向中央よりも下面側すなわち中立軸よりも下側に埋設されている。また、補強部材(３)のうちハット形鋼(６)(６)の凸部(13)(13)の略下半分すなわち側片(10)(10)の一端部側及び連結片(11)が、コンクリート基材(２)の下面から突出している。ハット形鋼(６)(６)は、コンクリート基材(２)の長手方向の略全長に亘って配されており、それら凸部(13)(13)のコンクリート基材(２)の下面から突出した部分が床根太として機能するようになっている。
【００２９】
すなわち、このスラブパネル(１)は、コンクリート基材(２)に補強部材(３)を埋設して、そのハット形鋼(６)(６)の凸部(13)(13)をコンクリート基材(２)の下面から突出させることで、コンクリート基材(２)の下面に一対の床根太を一体的に取り付けた構造となっている。
【００３０】
上記のスラブパネル(１)は、工場等で予め製造可能となっており、品質の安定、工期短縮等の施工面でのメリットがある。この製造に際しては、図３に示すように、ハット形鋼(６)(６)の凸部(13)(13)が上方向へ張り出すようにして、すなわち、ハット形鋼(６)(６)の開口部分が下向きになるようにして、型枠(20)内に補強部材(３)をセットする。この状態で、型枠(20)内にコンクリート(21)を打設すると、メッシュ鉄筋(５)がコンクリート(21)内に埋まった後、ハット形鋼(６)(６)の開口部分から凸部(13)(13)内へコンクリート(21)がスムーズに流れ込む。
【００３１】
凸部(13)(13)の半分程度がコンクリート(21)内に浸ると、コンクリート(21)の打設を止めて、一次養生、脱型、二次養生(オートクレーブ)の各工程を経て、コンクリート基材(２)の下面からハット形鋼(６)(６)の凸部(13)(13)が突出したスラブパネル(１)が完成する。
【００３２】
また、上記のスラブパネル(１)の施工に際しては、図４に示すように、建物上層階に配した互いに平行な床梁(30)(30)間に跨ってスラブパネル(１)を設置する。このとき、スラブパネル(１)の一対の床根太を床梁(30)(30)上面に載置して、スラブパネル(１)の短手方向に沿った端部中央を図示しない固定金具を介して床梁(30)(30)に固定する。なお、スラブパネル(１)の上面には、パーティクルボード(25)及びフロア材(26)が敷設される。
【００３３】
このようにして施工されたスラブパネル(１)においては、補強部材(３)が中立軸よりも下側のパネル引っ張り側に配置されているので、曲げ荷重に対する耐力を確保し易く、しかもパネル最下層に床根太としてのハット形鋼(６)(６)の凸部(13)(13)が存在するので、コンクリート基材(２)においてクラックが発生し難いようになっている。
【００３４】
従って、クラックの発生を抑えながら、軽量・低剛性のパネルから重量・高剛性のパネルまで、様々な重さ・剛性のパネルを製作することができ、遮音性能等の改善につなげることができる。例えば、軽量鉄骨造の建物において、スラブパネルの面重量を約１４５ｋｇ／m2、曲げ剛性を約７．０×１０８ｋＮ・mm2に設定することで、図５に示すように、ＡＬＣよりもワンランク上の遮音性能ＬＨ−６０を達成することが可能となる。
【００３５】
なお、この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正及び変更を加え得ることは勿論である。例えば、この発明のスラブパネルは、床材としてだけではなく、壁材として用いるようにしても良い。また、補強部材の形鋼としては、ハット形鋼だけに限らず、例えば別の軽量形鋼を用いるようにしても良い。さらに、基材を構成するコンクリートとしては、例えばモルタルや軽量コンクリート等、成形時に流動性のあるものであればどのようなものを使用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明の一実施形態に係るスラブパネルの斜視図である。
【図２】スラブパネルの縦断面図である。
【図３】スラブパネルの製造途中を示す図である。
【図４】スラブパネルの施工状態を示す図である。
【図５】スラブパネルの重量床衝撃音遮断性能を示す図である。
【図６】従来のＰＣ床板の縦断面図である。
【図７】従来のデッキスラブの縦断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
(１)  スラブパネル
(２)  コンクリート基材
(３)  補強部材
(５)  鉄筋
(６)  ハット形鋼
(12)  フランジ
(13)  凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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