(57)【要約】【課題】上弦材の曲げ剛性（断面二次モーメントに同じ）を増大することによって、鉄筋トラスが圧縮力を受けた場合でも、上弦材の座屈の発生を抑えることができる鉄筋トラス、および鉄筋トラス付きデッキプレートを提供する。【解決手段】鉄筋トラス１は、互いに水平方向に配置され、側面同士が接合されている一対の上弦材１０ａ、１０ｂと、一対の下弦材２０ａ、２０ｂと、上弦材１０ａと下弦材２０ａとを連結するラチス材３０ａと、上弦材１０ｂと下弦材２０ｂとを連結するラチス材３０ｂと、を有している。上弦材１０ａと上弦材１０ｂとが一体化しているから、水平方向の曲げ剛性が増大しているから、上弦材１０ａ、１０ｂが圧縮を受けた場合でも、座屈の発生が抑えられる。【選択図】図１
2008050766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに水平方向に配置され、側面同士が接合されている一対の上弦材と、
該上弦材と平行で、該上弦材の下方に所定の間隔を空けて配置されている一対の下弦材と、
前記一対の上弦材と前記一対の下弦材とを、それぞれ連結する一対のラチス材と、
を有する鉄筋トラス。
【請求項２】
前記上弦材と前記下弦材と前記ラチス材とによって、台形状および三角形状の隙間を具備する格子が形成されていることを特徴とする請求項１記載の鉄筋トラス。
【請求項３】
前記ラチス材が複数個所において屈曲する棒材によって形成され、一方の屈曲部において前記上弦材に接合され、
一方の屈曲部と他方の屈曲部との間において前記下弦材に接合され、
他方の屈曲部において水平方向に屈曲していることを特徴とする請求項１または２記載の鉄筋トラス。
【請求項４】
鋼板と、
該鋼板に固定された請求項１乃至３の何れかに記載の鉄筋トラスと、
を有す鉄筋トラス付きデッキプレート。
【請求項５】
鋼板と、
該鋼板に固定された請求項３記載の鉄筋トラスと、を有し、
前記鉄筋トラスの他方の屈曲部において屈曲している水平方向が、抵抗溶接によって前記鋼板に固定されていることを特徴とするデッキプレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋トラスおよび該鉄筋トラスが設置された鉄筋トラス付きデッキプレートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デッキプレートに設置される鉄筋トラスは、１本の上弦材を頂点に、２本の下弦材を上弦材と平行に配置し、これらによって形成される三角形（側面視）を維持したまま、これらをラチス材によって連結したものである。このとき、ラチス材は、複数箇所において屈曲し、上側の屈曲位置において上弦材に接合され、上側の屈曲位置と下側の屈曲位置との間の傾斜部の中程において下弦材に接合されている。そして、下側の屈曲位置では水平方向に曲げられて水平部が形成され、該水平部においてデッキプレートに接合（たとえば、抵抗溶接）されている。このとき、ラチス材の傾斜部の一部と上弦材と下弦材とによって、台形状および三角形状の開口部を有する格子（ラチス）が形成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】意願平３−３３８５５号公報（六面図、斜視図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
すなわち、特許文献１に開示された技術は、１本の上弦材と、それぞれ離れた位置に配置された一対の下弦材とが、ラチス材によって連結されたものであるから、鉄筋トラスが圧縮力を受けた場合、ラチス材は単なるバネ以上のものでないため、ラチス材によって上弦材の変位は拘束されないまま、上弦材が座屈するおそれがあるという問題があった。すなわち、上弦材は、デッキプレートに平行な面内（横方向に同じ）に容易に弾性変位していた。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、上弦材の曲げ剛性（断面二次モーメントに同じ）を増大することによって、鉄筋トラスが圧縮力を受けた場合でも、上弦材の座屈の発生を抑えることができる鉄筋トラス、および該鉄筋トラスが設置された鉄筋トラス付きデッキプレート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】
【０００６】
（１）本発明に係る鉄筋トラスは、互いに水平方向に配置され、側面同士が接合されている一対の上弦材と、
該上弦材と平行で、該上弦材の下方に所定の間隔を空けて配置されている一対の下弦材と、
前記一対の上弦材と前記一対の下弦材とを、それぞれ連結する一対のラチス材と、
を有する。
（２）また、前記（１）において、前記上弦材と前記下弦材と前記ラチス材とによって、台形状および三角形状の隙間を具備する格子が形成されている。
（３）また、前記（１）または（２）において、前記ラチス材が複数個所において屈曲する棒材によって形成され、一方の屈曲部において前記上弦材に接合され、
一方の屈曲部と他方の屈曲部との間において前記下弦材に接合され、
他方の屈曲部において水平方向に屈曲している。
【０００７】
（４）本発明に係る鉄筋トラス付きデッキプレートは、鋼板と、該鋼板に固定された前記（１）乃至（３）の何れかに記載の鉄筋トラスと、を有す。
（５）また、鋼板と、該鋼板に固定された前記（３）の鉄筋トラスと、を有し、
前記鉄筋トラスの他方の屈曲部において屈曲している水平方向が、抵抗溶接によって前記鋼板に固定されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る鉄筋トラス付以上の構成であるから、以下の効果を奏する。
（ｉ）一対の上弦材が互いに水平方向に配置され、その側面同士が接合されているから、水平面内における曲げ剛性が向上する。よって、鉄筋トラスの一対の上弦材が圧縮力を受けた場合でも、当該上弦材の曲げによる座屈の発生が抑えられる。
（ｉｉ）また、上弦材と下弦材とラチス材とによって三角形状等の隙間を有する格子が形成されるから、鉄筋トラスの剛性が向上する。
（ｉｉｉ）また、ラチス材が水平方向に屈曲した部分を有するから、該部分においてデッキプレートに確実に設置することができる。
【０００９】
さらに、本発明に係る鉄筋トラス付きデッキプレートは、以上の構成であるから、以下の効果を奏する。
（ｉｖ）前記（１）乃至（３）の何れかに記載の鉄筋トラスが鋼板に固定されているから、高い剛性を有する。
（ｖ）また、鉄筋トラスが、ラチス材の水平方向に屈曲した部分において鋼板に抵抗溶接されているから、鉄筋トラスと鋼板との接合が確実である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（鉄筋トラス）
図１は、本発明の実施の形態に係る鉄筋トラスを模式的に示す、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は平面図である。図１において、鉄筋トラス１は、互いに水平方向に配置され、側面同士が接合されている一対の上弦材１０ａ、１０ｂと、上弦材１０ａ、１０ｂ平行であって、これらの下方で相互に所定の間隔を空けて配置されている一対の下弦材２０ａ、２０ｂと、上弦材１０ａと下弦材２０ａとを連結するラチス材３０ａと、上弦材１０ｂと下弦材２０ｂとを連結するラチス材３０ｂと、を有している。なお、以下の説明において、上弦材１０ａと上弦材１０ｂとが一体化したものを上弦材１０とし、共通する内容については添え字「ａ、ｂ」の記載を省略する。
【００１１】
上弦材１０および下弦材２０は、棒材（たとえば、リブ付き棒鋼等）によって形成され、ラチス材３０は、上弦材１０および下弦材２０よりは小径の棒材（たとえば、圧延棒鋼）によって形成されている。このとき、ラチス材３０は複数箇所において屈曲され、一方の上端部３１から一方の下端部３３の間の一方の直線部３２と、一方の下端部３３と他方の下端部３５の間の水平部３４と、他方の下端部３５から他方の上端部３７の間の他方の直線部３６と、を有している。
【００１２】
そして、一方の上端部３１から他方の上端部３７に至る形態が連続して繰り返されている。すなわち、他方の上端部３７を一方の上端部３１と読み替えたり、一方の上端部３１を他方の上端部３７と読み替えることができ、一方の直線部３２と他方の直線部３６とは他方の上端部３７（一方の上端部３１と読み替えることができる）を屈曲点としたＶ字状を呈している。なお、屈曲点は、所定の曲率半径を有している。
【００１３】
そして、一方の上端部３１と他方の上端部３７とにおいて、ラチス材３０は上弦材１０に抵抗溶接されている（正確には、ラチス材３０ａと上弦材１０ａとが、ラチス材３０ｂと上弦材１０ｂとが、それぞれ抵抗溶接されている）。
また、一方の直線部３２と他方の直線部３６とにおいて、ラチス材３０は下弦材２０に抵抗溶接されている（正確には、ラチス材３０ａと下弦材２０ａとが、ラチス材３０ｂと下弦材２０ｂとが、それぞれ抵抗溶接されている）。
【００１４】
さらに、水平部３４ａと水平部３４ｂとは互いに反対方向に屈曲し、互いに同一平面内に位置している。  したがって、上弦材１０と下弦材２０とラチス材３０とによって、正面視で台形ＡＢＣＤである空間と三角形ＣＤＥである空間とを具備する格子が形成され、下弦材２０とラチス材３０とによって、正面視で台形ＢＣＧＦである空間が形成されている。なお、図１において、水平部３４の平面視の形状を半円としているが、本発明はこれに限定するものではなく、半楕円や円弧の一部、Ｖ字状あるいは直線であってもよい。
【００１５】
（断面二次モーメントについて）
次に、水平方向に配置された一対の上弦材１０の効果について説明する。直径「Ｄ」の棒材１本の断面二次モーメントＩ1は、
Ｉ1＝（π／６４）×Ｄ4  ・・・・・・・・・式１
となる。一方、直径「Ｄ」の２本の棒材を互いに水平方向で接合した場合の、水平方向の断面二次モーメントＩ2は、
Ｉ2 ＝２×Ｉ1 ＋Ａ×（ＸG）2
＝２×（π／６４）×Ｄ4 ＋２×（πＤ2／４）×（Ｄ／２）2
＝(２×π／６４ ＋２×π／１６）×Ｄ4 
＝(π／３２ ＋π／８）×Ｄ4 
＝(π×５／３２）×Ｄ4  ・・・・・・・・式２
となる。なお、「Ａ」は断面の面積、「ＸG 」は中立点から断面の図心までの距離である。さらに、直径「Ｄ」の２本の棒材を互いに鉛直方向で接合した場合の、水平方向の断面二次モーメントＩ3は、
Ｉ3 ＝２×Ｉ1
＝２×（π／６４）×Ｄ4 
＝(π／３２）×Ｄ4  ・・・・・・・・式３
となる。
【００１６】
すなわち、棒材を互いに水平方向で接合した場合のＩ2は、棒材を互いに鉛直方向で接合した場合のＩ3に比較して、何れも同じ面積（２・π・Ｄ2／４）、同一重量に同じ）でありながら、水平方向の断面二次モーメントが５倍大きくなることになる。
なお、ラチス材３０はバネとして作用するため、上弦材１０が座屈する際、上弦材１０の変形を拘束することはない。したがって、鉄筋トラス１が圧縮力を受け、座屈する際、一体化した上弦材１０ａ、１０ｂと、下弦材１０ａと、下弦材１０ｂとは、それぞれ独立して変形するものである。
【００１７】
（鉄筋トラス付きデッキプレート）
図２は、本発明の実施の形態に係る鉄筋トラス付きデッキプレートを模式的に示す、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は平面図である。なお、図１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。図２において、鉄筋トラス付きデッキプレート２は、鋼板４０に鉄筋トラス１（図１参照）が設置されたものである。すなわち、矩形状の鋼板４０の長手方向に沿って、２台の鉄筋トラス１が互いに所定の間隔を空けて平行に設置されている。このとき、ラチス材３０の水平部３４が鋼板４０に抵抗溶接によって固定されている。なお鋼板４０は「底板デッキ」であって、コンクリートを打設する際の「捨型枠」として機能する。
【００１８】
（座屈防止について）
図３は、本発明の実施の形態に係る鉄筋トラス付きデッキプレートにおける一対の上弦材の効果を模式的に説明する、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面視の断面図である。なお、図２と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。図３の（ａ）において、上弦材１０が圧縮（分布荷重）を受けた場合、下弦材２０には引っ張り力が作用する。
そして、ラチス材３０はバネとして機能するから（（ｂ）参照）、上弦材１０は鋼板４０に平行な面内で（水平方向に同じ）曲がることになる（（ｃ）参照）。このとき、上弦材１０ａと上弦材１０ｂが一体化した上弦材１０は、二点鎖線にて示す「波状」の形態に座屈しようとする（（ｂ）参照）が、上弦材１０は前記のように２本の棒材が接合したものであって、断面二次モーメントが大きくなっているから、座屈の発生が抑えられている。
【００１９】
（鉄筋コンクリートスラブの実施例）
図４は、本発明の実施の形態に係る鉄筋トラスを用いた鉄筋コンクリートスラブの実施例を示す、（ａ）は正面図、（ｂ）側面視の断面図である。
図４において、鉄筋コンクリートスラブ３は、支持梁５０に跨るように設置された複数の鉄筋トラス付きデッキプレート２と、上配力筋６１および下配力筋６２と、鉄筋トラス付きデッキプレート２の端部を支持する端部支持金物７０と、鉄筋トラス付きデッキプレート２の端部同士を連結する上つなぎ筋８１および下つなぎ筋８２と、鉄筋トラス付きデッキプレート２に打設されたコンクリート９０と、を有している。
【００２０】
支持梁５０はＨ形鋼（Ｈ４００×２００、梁せい６００ｍｍ）であって、スパン４０００ｍｍ間隔で複数設置され、支持梁５０の上フランジに端部支持金物７０が溶接固定されている。図４に例示する鉄筋トラス付きデッキプレート２は、鉄筋トラス１を構成する上弦材１０および下弦材２０が、それぞれ外径１３ｍｍ（Ｄ１３）の棒鋼またはリブ付き棒鋼であって、「トラス高さ」が２００ｍｍである。このとき、鋼板４０と下弦材２０との距離が４０ｍｍであるから、鋼板４０と上弦材１０との距離は２４０ｍｍになる。
そして、支持梁５０の位置において、隣接する鉄筋トラス付きデッキプレート２の上弦材１０を連結するように上つなぎ筋８１が添接され、下弦材２０を連結するように下つなぎ筋８２が添接されている。
【００２１】
さらに、鉄筋トラス１と直交方向に、鉄筋トラス付きデッキプレート２の上弦材１０の上側に３００ｍｍの間隔で外径１０ｍｍ（Ｄ１０）の上配力筋８１が、下弦材２０の上側に外径１０ｍｍ（Ｄ１０）の下配力筋８２が、それぞれ結合されている。そして、鉄筋トラス付きデッキプレート２の上弦材１０の上面から３０ｍｍの位置まで、すなわち、鋼板４０から２７０ｍｍの厚さにコンクリート９０が打設され、鉄筋トラス付きデッキプレート２と、上配力筋８１と、下配力筋８２と、コンクリート９０と、が一体となった鉄筋コンクリートスラブ３になっている。
なお、図４に示す鉄筋コンクリートスラブ３を形成する各部材の寸法は一例であって、本発明はこれに限定するものではない。
【００２２】
（鉄筋トラスの実施例）
図５および図６は、本発明の実施の形態に係る鉄筋トラスの実施例を示す六面図であって、図５の（ａ）は正面図、図５の（ｂ）は平面図、図６の（ｃ）は底面図、図６の（ｄ）はＡ−Ａ部拡大図、図６の（ｅ）は右側面図である。なお、左側面図は右側面図に同じで、背面図は正面図に同じであるため記載を省略する。なお、背面図は正面図と、右側面図は左側面図と同一に表れるため、記載を省略している。また、図１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
【００２３】
図５および図６において、鉄筋トラス１の高さ（側面）は１１５ｍｍで、長さ（正面幅）は１２００ｍｍである。図中、省略部分は１７３４ｍｍである。また、ラチス材３０の外径は６ｍｍであって、水平部の曲率半径は２０ｍｍ、一方の上端部３１と他方の上端部３７とが連続する上屈曲部の曲率半径は２０ｍｍ、一方の下端部３３および他方の下端部３５において、一方の直線部３３と水平部３４とが連続する下屈曲部および他方の直線部３６と水平部３４とが連続する下屈曲部の曲率半径はそれぞれ６ｍｍである。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は以上の構成であるから、上弦材の水平方向の断面二次モーメントが大きいから、高剛性の鉄筋トラスおよび高剛性の鉄筋トラス付きデッキプレートとして広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る鉄筋トラスを示す側面図等。
【図２】本発明の実施の形態に係る鉄筋トラス付きデッキプレートを示す側面図等。
【図３】図２に示す鉄筋トラス付きデッキプレートにおける一対の上弦材の効果を模式的に説明する平面図等。
【図４】本発明の実施の形態に係る鉄筋トラスを用いた鉄筋コンクリートスラブの実施例を示す正面図等。
【図５】本発明の実施の形態に係る鉄筋トラスの実施例を示す六面図。
【図６】本発明の実施の形態に係る鉄筋トラスの実施例を示す六面図。
【符号の説明】
【００２６】
１ 鉄筋トラス
２ 鉄筋トラス付きデッキプレート
３ 鉄筋コンクリートスラブ
１０ 上弦材
２０ 下弦材
３０ ラチス材
３１ 一方の上端部
３２ 一方の直線部
３３ 一方の下端部
３４ 水平部
３５ 他方の下端部
３６ 他方の直線部
３７ 他方の上端部
４０ 鋼板
５０ 支持梁
６１ 上配力筋
６２ 下配力筋
７０ 端部支持金物
８１ 上つなぎ筋
８２ 下つなぎ筋
９０ コンクリート
【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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