(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄筋コンクリート造の柱と、鉄骨梁と、から構築される建物において、前記鉄骨梁上に設けられる鉄骨鉄筋コンクリート造から構成されるデッキ合成床構造であって、
断面溝型に折り曲げて形成され、一対のウェブ部および下フランジ部から溝型に形成された複数の溝型部材と、
該溝型部材を前記鉄骨梁上に配列させた上側に配筋された鉄筋と、
該鉄筋を埋設して前記溝型部材の凹溝内に打設されたコンクリートと、
を備え、
前記溝型部材は、溝開口を上方に向けた状態で配置され、前記下フランジ部が前記鉄骨梁の上フランジに該鉄骨梁の延在方向に間隔をあけた状態で複数の高力ボルトにより接合され、
前記高力ボルトは、前記鉄骨梁の前記上フランジの下方から該上フランジと前記溝型部材の前記下フランジ部に挿通されて上方からナットで締結され、
前記複数の高力ボルトに締結される前記ナットは、一定の厚さで連続する前記コンクリート内に埋設され、
隣り合う前記溝型部材の前記ウェブ部同士がボルト接合され、
前記溝型部材には、前記一対のウェブ部のそれぞれの上端から溝幅方向の内側に向けて突出する上フランジ部が設けられ、
前記鉄筋は、前記上フランジ部に載置された状態で前記上フランジ部によって下方より支持され、
前記溝型部材における前記鉄骨梁からの高さ寸法は、前記上フランジ部から前記コンクリートの上面までの必要な被り厚が確保される寸法に設定されていることを特徴とするデッキ合成床構造。
【請求項２】
前記上フランジ部には、厚さ方向に貫通する貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のデッキ合成床構造。
【請求項３】
前記溝型部材の凹溝内に充填される前記コンクリートには、前記溝型部材の長手方向に沿って延在し、前記コンクリートよりも軽量な円形柱状体が配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のデッキ合成床構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋コンクリート造の柱と鉄骨梁とから構築される建物に用いられるデッキ合成床構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マンション等の鉄筋コンクリート（ＲＣ）造からなる集合住宅の建物において、天井高の確保と階高の最小化を両立している。具体的には、床の厚さを抑えつつ、音・振動に対して剛性を確保するために、ＲＣ造の平板床（中空化床含む）の構造が採用されている。このようなＲＣ床では、型枠の設置や、ＲＣ造の柱梁との取り合い等で手間と時間がかかる作業となり、施工性の点で後述するデッキ合成床構造に比べて劣ることから、短工期で行うことが難しいという現状がある。
【０００３】
これに対して、鉄筋コンクリート造の柱と鉄骨梁とから構築される鉄骨造の建物では、例えば図９に示されるような、施工性に優れた薄鋼板（デッキプレート）を用いたデッキ合成床構造が知られている。
図９（ａ）、（ｂ）に示す合成床１００は、波型部材１０１を用いたデッキ合成床構造であって、波型部材１０１の端部１０１ａを鉄骨梁１０２の上フランジ１０３上に載置させ、長手方向Ｘ２を鉄骨梁１０２の梁軸方向Ｘ１に直交する方向に向けて配列し、波型部材１０１の上方に鉄筋１０４を配筋し、波型部材１０１上に所定の厚さでコンクリート１０５を打設した構成となっている。コンクリート１０５は、鉄骨梁１０２の上フランジ１０３上に溶接により接合された頭付きスタッド１０６と、鉄筋１０４とを埋設して打設されている。この場合、鉄骨梁１０２と合成床１００のコンクリート１０５とが頭付きスタッド１０６を介して接合された構成となっている。
【０００４】
また、特許文献１には、床梁と、Ｔ型起立リブおよび逆Ｕ断面状フック縁を有するＴ型デッキプレートと、が設けられ、前記逆Ｕ断面状フック縁と床梁の下部起立縁とを係合させることで連結された床構造について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２７９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のデッキ合成床構造では以下のような問題があった。
すなわち、図９に示すような従来の建築用のデッキプレートは、例えば６〜７ｍの住戸スパンに対して小梁（図９（ｂ）に示す符号１０７）を省略することができないうえ、デッキプレートが波形の場合には凹凸形状となる問題があった。そのため、階高を抑えつつ天井高を確保した優れた住居空間とすることが求められていた。
また、特許文献１に示すデッキプレートは、構造が複雑であり、製作や加工に手間や時間がかかることから、その点で改善の余地があった。
【０００７】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、簡単な構造で施工の効率化を図ることができるとともに、小梁を省略することを可能とすることで階高を抑えつつ天井高を確保した開放的な居住空間を実現することができるデッキ合成床構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係るデッキ合成床構造は、鉄筋コンクリート造の柱と、鉄骨梁と、から構築される建物において、前記鉄骨梁上に設けられる鉄骨鉄筋コンクリート造から構成されるデッキ合成床構造であって、断面溝型に折り曲げて形成され、一対のウェブ部および下フランジ部から溝型に形成された複数の溝型部材と、該溝型部材を前記鉄骨梁上に配列させた上側に配筋された鉄筋と、該鉄筋を埋設して前記溝型部材の凹溝内に打設されたコンクリートと、を備え、前記溝型部材は、溝開口を上方に向けた状態で配置され、前記下フランジ部が前記鉄骨梁の上フランジに該鉄骨梁の延在方向に間隔をあけた状態で複数の高力ボルトにより接合され、前記高力ボルトは、前記鉄骨梁の前記上フランジの下方から該上フランジと前記溝型部材の前記下フランジ部に挿通されて上方からナットで締結され、前記複数の高力ボルトに締結される前記ナットは、一定の厚さで連続する前記コンクリート内に埋設され、  隣り合う前記溝型部材の前記ウェブ部同士がボルト接合され、前記溝型部材には、前記一対のウェブ部のそれぞれの上端から溝幅方向の内側に向けて突出する上フランジ部が設けられ、前記鉄筋は、前記上フランジ部に載置された状態で前記上フランジ部によって下方より支持され、前記溝型部材における前記鉄骨梁からの高さ寸法は、前記上フランジ部から前記コンクリートの上面までの必要な被り厚が確保される寸法に設定されていることを特徴としている。
【０００９】
本発明では、複数の溝型部材同士がそれぞれのウェブ部を当接させてボルト接合され一体的に設けられるとともに、これら溝型部材と鉄骨梁の上フランジとが接合された状態で、溝型部材上に鉄筋が配筋されてコンクリートを打設することにより、鉄骨梁、溝型部材、鉄筋、及びコンクリートが一体化されたデッキ合成床構造を構築することができる。つまり、本発明では、溝型部材を鉄骨梁に対して直接、接合する構成となり、合成床に作用する水平せん断力等の力を溝型部材から鉄骨梁に伝達することができる。
このように本発明のデッキ合成床構造では、鉄骨梁とコンクリートとの接合に必要な頭付きスタッド等が不要となることから、手間のかかる施工を省略することができ、施工が容易になる。そして、鉄骨梁に複雑な加工を施す必要がなくなるという利点がある。
また、この場合、デッキ合成床構造の施工時において、コンクリートの打設前に鉄筋を溝型部材の上フランジの上に載せた状態で配筋することができる。そのため、配筋時に必要とされるスペーサーが不要となり、施工が簡単になるうえ、コストの低減を図ることができる。
【００１０】
また、配列方向に隣り合う溝型部材のウェブ部同士を当接させてボルト接合することで、そのウェブ部同士が梁に相当する部分を構成することになる。すなわち、この部分にねじれ剛性をもたせた構造となり、合成床としての剛性が高められることから、鉄骨梁（大梁）同士の間に設けられる小梁を省略することができる。したがって、建物が低階高であっても住居の天井高を確保することができ、開放的な居住空間を実現することができるうえ、住居用の鉄筋コンクリートスラブの床構造に比べて薄肉化、かつ軽量化が可能になる利点がある。
しかも、配列方向に隣り合う溝型部材のウェブ部同士を当接させてボルト接合した状態で、ウェブ部、上フランジ部、及び下フランジ部によってＨ形鋼の梁に相当する部分を構成することができる。そのため、この部分のねじれ剛性をより高めた構造となり、合成床としての剛性をより一層高めることができる。
さらに、溝型部材が折り曲げ加工により簡単に製作することができるので、製作にかかる手間や時間を低減することができるとともに、コストの低減を図ることが可能となる。
また、この場合には、合成床と鉄骨梁との水平せん断力等の力の伝達を高力ボルトにもたせることができる。そして、高力ボルトによって溝型部材と鉄骨梁とが一体的に接合された構成となるので、溶接する場合に比べて施工効率を向上させることができる。
【００１５】
また、本発明に係るデッキ合成床構造は、前記上フランジ部には、厚さ方向に貫通する貫通孔が設けられていることが好ましい。
【００１６】
本発明では、溝型部材の凹溝内にコンクリートを充填する際に、上フランジ部の下面側に溜まる空気を貫通孔より排出させることができるため、その下面側にエア溜まりが生じることを抑制することができる。これにより、溝型部材とコンクリートとが確実に固着され、合成床としての品質を確保することができる。
【００１７】
また、本発明に係るデッキ合成床構造は、前記溝型部材の凹溝内に充填される前記コンクリートには、前記溝型部材の長手方向に沿って延在し、前記コンクリートよりも軽量な円形柱状体が配設されていることが好ましい。
【００１８】
本発明では、溝型部材の凹溝内に充填されるコンクリート中に、コンクリートよりも軽量となる円形柱状体が埋設されるので、合成床としての剛性を維持しつつ、鉄筋コンクリート床に比べて薄肉化、かつ軽量化を図ることができる。例えば鋼管や塩ビ管等の円形柱状体を埋設することで、コンクリートが中空化され、合成床全体として軽量化された構成にすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のデッキ合成床構造によれば、簡単な構造で施工の効率化を図ることができるとともに、小梁を省略することを可能とすることで階高を抑えつつ天井高を確保した開放的な居住空間を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態による合成床の構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す合成床において、鉄筋およびコンクリートを省略した平面図である。
【図３】図２に示すＡ−Ａ線断面図であって、溝型部材を長手方向から見た側断面図である。
【図４】図２に示すＢ−Ｂ線断面図であって、溝型部材を溝幅方向から見た側断面図である。
【図５】溝型部材を斜め上方から見た斜視図である。
【図６】図５に示す溝型部材を長手方向から見た側面図である。
【図７】実施の形態の変形例による合成床の構成を示す側断面図であって、図３に対応する図である。
【図８】図７に示す合成床において、溝型部材を溝幅方向から見た側断面図であって、図４に対応する図である。
【図９】従来のデッキプレートを用いた合成床の構成を示す図であって、（ａ）は図９（ｂ）に示すＣ−Ｃ線断面図、（ｂ）は上から見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態によるデッキ合成床構造について、図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１及び図２に示すように、本実施の形態によるデッキ合成床構造は、例えば集合住宅からなる建物１０に採用され、その建物１０内に設けられる鉄骨鉄筋コンクリート造の合成床１を対象としている。建物１０は、鉄筋コンクリート造の柱１１と、Ｈ形鋼材を用いた大梁をなす鉄骨梁１２と、を備えた構造である。鉄骨梁１２は、階毎に所定の間隔をあけて配列されている。本実施の形態では、住戸スパンＤ毎に柱１１及び鉄骨梁１２が配列され、配列方向に隣り合う鉄骨梁１２、１２同士を架け渡すようにして合成床１が設けられている。
【００２３】
図１及び図３に示すように、合成床１は、断面溝型に折り曲げて形成された溝型部材２と、溝型部材２を鉄骨梁１２上に配列させた上側に配筋された鉄筋３と、これら鉄筋３を埋設して打設されるコンクリート４と、を備えている。
【００２４】
溝型部材２は、図２乃至図５に示すように、薄鋼板のデッキプレートを短手方向（以下、溝幅方向Ｗという）の両端を上側に向けて折り曲げた形状であり、平面視において溝開口を上方に向けた状態で長手方向Ｘ２を鉄骨梁１２の梁軸方向Ｘ１に直交する方向に向けて隣り合う一対の鉄骨梁１２、１２上に載置されている。そして、複数の溝型部材２、２、…が梁軸方向Ｘ１に沿って配列されている。
【００２５】
溝型部材２は、図５及び図６に示すように、下フランジ部２１と、下フランジ部２１の溝幅方向Ｗの両側から屈折された一対のウェブ部２２と、各ウェブ部２２のそれぞれの先端から溝幅方向Ｗの内側に向けて突出する上フランジ部２３と、を有している。上フランジ部２３には、上下に貫通する貫通孔２４が長手方向Ｘ２に沿って所定間隔をあけて設けられている。これら貫通孔２４は、溝型部材２の凹溝２ａ内にコンクリート４を充填する際に上フランジ部２３の下面２３ａ側にエア溜まりを防ぐためのエア抜きの機能を有している。
【００２６】
溝型部材２は、図３及び図４に示すように、下フランジ部２１が鉄骨梁１２の上フランジ１２ａに対して高力ボルト１３によって接合されている。鉄骨梁１２の上フランジ１２ａには、住戸スパンＤ方向（図２参照）に隣り合う溝型部材２、２のそれぞれの長手方向Ｘ２の端部２ｂ（図１参照）が載置される。
また、梁軸方向Ｘ１に沿って配列される複数の溝型部材２同士は、双方のウェブ部２２、２２同士を当接させて高力ボルト２５によって接合されている。
【００２７】
鉄筋３は、配列された複数の溝型部材２上の所定位置に縦横に配筋されている。鉄筋３の径寸法は、適宜な寸法のものを採用することができる。
【００２８】
コンクリート４は、鉄骨梁１２上に配置された複数の溝型部材２の上側に所定の厚さで打設され、溝型部材２および鉄筋３と一体的に設けられる。鉄筋３は、打設したコンクリート４にその上面４ａから所定の被り厚を確保した位置に埋設される。
【００２９】
ここで、このように構成される合成床１の寸法として、例えば溝型部材２の高さ寸法が１００〜２００ｍｍ、板厚が１〜６ｍｍ、幅寸法が６００〜１８００ｍｍ、上フランジ部の張出し長が５０〜２００ｍｍとされ、溝型部材２の上フランジ部２３からコンクリート４の上面４ａまでの寸法（被り厚）が３０〜８０ｍｍとされる。合成床１全体の厚さ寸法として１３０〜２８０ｍｍ程度とされる。また、溝型部材２と鉄骨梁１２の上フランジ１２ａとを接合する高力ボルト１３としては、呼び径でＭ１６〜２２ｍｍ、ボルト同士の間隔が２００〜５００ｍｍとされる。
【００３０】
以上説明したデッキ合成床構造によれば、図３及び図４に示すように、複数の溝型部材２、２同士がそれぞれのウェブ部２２を当接させて高力ボルト２５で接合され一体的に設けられる。そして、これら溝型部材２と鉄骨梁１２の上フランジ１２ａとが接合された状態で、溝型部材２上に鉄筋３が配筋されてコンクリート４を打設することにより、鉄骨梁１２、溝型部材２、鉄筋３、及びコンクリート４が一体化された合成床１を構築することができる。つまり、本実施の形態では、溝型部材２を鉄骨梁１２に対して直接、接合する構成となり、合成床１に作用する水平せん断力等の力を溝型部材２から鉄骨梁１２に伝達することができる。
図４では、施工性を向上させるために溝型部材２の間に隙間を設けているが、施工上問題なければ隙間を設けなくてもよい。
このように本実施の形態では、鉄骨梁１２とコンクリート４との接合に必要な頭付きスタッド等（図示省略）が不要となることから、手間のかかる施工を省略することができ、施工が容易になる。そして、鉄骨梁１２に複雑な加工を施す必要がなくなるという利点がある。
【００３１】
また、本実施の形態では、配列方向（梁軸方向Ｘ１）に隣り合う溝型部材２、２のウェブ部２２同士を当接させてボルト接合した状態で、ウェブ部２２、上フランジ部２３、及び下フランジ部２１によってＨ形鋼の梁に相当する部分を構成することができる。そのため、この部分のねじれ剛性をより高めた構造となり、合成床１としての剛性をより一層高めることができることから、鉄骨梁１２（大梁）同士の間に設けられる小梁を省略することができる。したがって、本実施の形態のように建物１０が低階高の集合住宅であっても住居の天井高を確保することができ、開放的な居住空間を実現することができるうえ、住居用の鉄筋コンクリートスラブの床構造に比べて薄肉化、かつ軽量化が可能になる利点がある。
さらに、溝型部材２が折り曲げ加工により簡単に製作することができるので、製作にかかる手間や時間を低減することができるとともに、コストの低減を図ることが可能となる。
【００３２】
また、本実施の形態では、溝型部材２の下フランジ部２１が鉄骨梁１２の上フランジ１２ａに高力ボルト１３により接合されているので、合成床１と鉄骨梁１２との水平せん断力等の力の伝達を高力ボルト１３にもたせることができる。そして、高力ボルト１３によって溝型部材２と鉄骨梁１２とが一体的に接合された構成となるので、溶接する場合に比べて施工効率を向上させることができる。
【００３３】
さらに、鉄筋３が溝型部材２の上フランジ部２３によって下方より支持された構成であることから、合成床１の施工時において、コンクリート４の打設前に鉄筋３を溝型部材２の上フランジ２３の上に載せた状態で配筋することができる。そのため、配筋時に必要とされるスペーサーが不要となり、施工が簡単になるうえ、コストの低減を図ることができる。
【００３４】
さらにまた、本実施の形態では、溝型部材２の上フランジ部２３に貫通孔２４が設けられているので、溝型部材２の凹溝２ａ内にコンクリート４を充填する際に、上フランジ部２３の下面２３ａ側に溜まる空気を貫通孔より排出させることができ、その下面２３ａ側にエア溜まりが生じることを抑制することができる。これにより、溝型部材２とコンクリート４とが確実に固着され、合成床１としての品質を確保することができる。
【００３５】
上述のように本実施の形態によるデッキ合成床構造では、簡単な構造で施工の効率化を図ることができるとともに、小梁を省略することを可能とすることで階高を抑えつつ天井高を確保した開放的な居住空間を実現することができる効果を奏する。
【００３６】
以上、本発明によるデッキ合成床構造の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００３７】
例えば、本実施の形態では、溝型部材２の凹溝２ａの内側全体にコンクリート４が充填され中実となっているが、これに限定されることはなく、コンクリート４よりも軽量な円形柱状体を溝型部材２の長手方向Ｘ２に沿って延在して配設する構成としてもよい。例えば、図７及び図８に示す変形例による合成床１Ａ（デッキ合成床構造）は、溝型部材２の凹溝２ａ内に充填されるコンクリート４中に、円筒状の鋼管や塩ビ管等の複数本の中空管５（円形柱状体）が溝幅方向Ｗに間隔をあけて配設された構成となっている。なお、この場合においても、図８に示すように、溝型部材２、２同士の間、及び中空管５、５同士の間に隙間を設けることで施工性を向上させることができるが、この施工の際には中空管５の両端部には蓋（不図示）などで目張りしておけばよい。
本変形例では、複数の中空管５をコンクリート４中に埋設することで、コンクリート４が中空化され、合成床１Ａとしての剛性を維持しつつ、鉄筋コンクリート床に比べて薄肉化、かつ軽量化を図ることができる。
【００３８】
また、例えばコンクリートよりも軽量なスタイロフォーム（ダウ化工社製、登録商標）等の耐火性、断熱性を有する発泡材を円形柱状に成形した円形柱状体をコンクリート４中に埋設するようにしてもよい。
【００３９】
また、溝型部材２の長手寸法、幅寸法、厚さ寸法、ウェブ部２２の高さ寸法、上フランジ部２３の張出し寸法などの形状、大きさ等は合成床１としての所望の剛性、鉄骨梁１２の寸法等の条件に基づいて適宜設定することができる。
例えば、本実施の形態では、溝型部材２の形状として、一対のウェブ部２２のそれぞれの上端から溝幅方向Ｗの内側に突出する上フランジ部２３を設ける構成としているが、この上フランジ部２３を省略することも可能である。上フランジ部２３を省略する構成の場合には、鉄筋３の支持手段として別の手段を設けるようにすればよい。
【００４０】
さらに、上フランジ部２３に設けられる貫通孔２４の孔径、数量、配置などの構成についても適宜設定することができる。なお、貫通孔２４は、省略することも可能である。
【００４１】
また、本実施の形態では、溝型部材２と鉄骨梁１２との接合に高力ボルト１３を用いた接合構造としているが、これに限定されることはなく、例えば溶接等による接合構造であってもかまわない。
【００４２】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１、１Ａ  合成床（デッキ合成床構造）
２  溝型部材
２ａ  凹溝
２ｂ  溝型部材の端部
３  鉄筋
４  コンクリート
４ａ  コンクリートの上面
５  中空管
１０  建物
１１  柱
１２  鉄骨梁
１２ａ  上フランジ
１３  高力ボルト
２１  下フランジ部
２２  ウェブ部
２３  上フランジ部
２３ａ  上フランジ部の下面
２４  貫通孔
２５  高力ボルト
１００  合成床
１０１  波型部材
１０１ａ  波型部材の端部
１０２  鉄骨梁
１０３  上フランジ
１０４  鉄筋
１０５  コンクリート
１０６  頭付きスタッド
１０７  小梁
Ｄ  住戸スパン
Ｘ１  梁軸方向
Ｘ２  溝型部材の長手方向
Ｗ  溝型部材の溝幅方向
【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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【図８】
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【図９】
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