(57)【要約】【課題】フラットスラブの断面中央の位置にコブ付き鉄筋を略水平に配設することにより、スラブ鉄筋と干渉することなく容易に配筋を行うことができる上に、フラットスラブと柱との接合部近傍におけるせん断耐力（パンチング破壊耐力）を飛躍的に向上させることができるフラットスラブのせん断補強方法を提供する。【解決手段】柱に支持されるフラットスラブの断面中央の位置に、せん断力に十分に抵抗できる長さを有するコブ付き鉄筋を、柱を中心としてフラットスラブに想定されるせん断破壊面を横断するように略水平に配設することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱に支持されるフラットスラブの断面中央の位置に、せん断力に十分に抵抗できる長さを有するコブ付き鉄筋を、柱を中心としてフラットスラブに想定されるせん断破壊面を横断するように略水平に配設することを特徴とする、フラットスラブのせん断補強方法。
【請求項２】
コブ付き鉄筋はそのコブが、フラットスラブのせん断変形に対して効果的に抵抗する位置となるように配設することを特徴とする、請求項１に記載したフラットスラブのせん断補強方法。
【請求項３】
コブ付き鉄筋は、フラットスラブの断面中央の位置に、平面的に見て縦・横の格子状に配設することを特徴とする、請求項１又は２に記載したフラットスラブのせん断補強方法。
【請求項４】
コブ付き鉄筋は、フラットスラブの断面中央の位置に柱を中心とする放射状に配設することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載したフラットスラブのせん断補強方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フラットスラブ構造（又はフラットプレート構造）において、柱に支持されるフラットスラブのせん断耐力（パンチング破壊耐力）を向上させるせん断補強方法の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
フラットスラブ構造は、基本的には梁を用いないフラットスラブと柱とで架構が形成された構造である。このフラットスラブ構造は、梁を用いない分だけ、階高を通常より低く設計することが可能であり、室内空間の有効利用を図ることができるメリットがある。また、施工性の面からは梁型枠工事を省ける等のメリットがある。
【０００３】
しかし、前記フラットスラブは、上記構造のゆえに、柱の断面力（曲げ及びせん断力）を直接伝達する必要があり、その断面力によってフラットスラブと柱との接合部近傍にせん断破壊（パンチング破壊）が生じやすく、ひいては建物の崩壊につながる虞もある。
【０００４】
上記のせん断破壊を防ぐ方法として、柱に必要な大きさの柱頭および支板を設けるせん断補強方法がある。このせん断補強方法は、当該柱頭および支板を設けた分だけせん断耐力を増大させることができるが、スラブ厚を増大させるから室内空間の有効利用を損なうデメリットがある。
【０００５】
そこで、図４に示したように、フラットスラブａ内にスターラップ型のせん断補強筋ｂを配設する方法、又は図５に示したように、フラットスラブａ内に頭付きスタッドｃを配設する方法などでせん断補強を行う方法も開示され、実施に供されている。このせん断補強方法は、柱ｅを中心としてフラットスラブａに想定されるせん断破壊面を横断するようにスターラップ等の鋼材ｂ、ｃを配設し、せん断破壊面における小さな変形に対して鋼材ｂ、ｃの強度が発揮される定着形式で実施されている。前述の柱頭および支板を設ける方法に比して、スラブ厚を増大させることなく、せん断補強を行うことができるメリットがある。
【０００６】
【本発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４に示したせん断補強方法は、スターラップ型のせん断補強筋ｂをスラブ鉄筋ｄと組み合わせるのに手間が掛かり作業が面倒である。また、スターラップｂの厚さ分だけスラブ鉄筋ｄがスラブａの内部に入り込むので、その分、曲げモーメントに対する抵抗力を損い、効果的に曲げ耐力を発揮することができない。
【０００７】
また、図５に示したせん断補強方法は、頭付きスタッドｃを避けて図示を省略したスラブ鉄筋を配筋しなければならないという問題もある。
【０００８】
本発明の目的は、フラットスラブの断面中央の位置にコブ付き鉄筋を略水平に配設することにより、スラブ鉄筋と干渉することなく容易に配筋を行うことができる上に、フラットスラブと柱との接合部近傍におけるせん断耐力（パンチング破壊耐力）を飛躍的に向上させることができるフラットスラブのせん断補強方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１記載の発明に係るフラットスラブのせん断補強方法は、
柱に支持されるフラットスラブの断面中央の位置に、せん断力に十分に抵抗できる長さを有するコブ付き鉄筋を、柱を中心としてフラットスラブに想定されるせん断破壊面を横断するように略水平に配設することを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載したフラットスラブのせん断補強方法において、コブ付き鉄筋はそのコブが、フラットスラブのせん断変形に対して効果的に抵抗する位置となるように配設することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載したフラットスラブのせん断補強方法において、コブ付き鉄筋は、フラットスラブの断面中央の位置に、平面的に見て縦・横の格子状に配設することを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一に記載したフラットスラブのせん断補強方法において、コブ付き鉄筋は、フラットスラブの断面中央の位置に柱を中心とする放射状に配設することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態、および実施例】
図１Ａ、Ｂは、請求項１に記載した発明に係るフラットスラブのせん断補強方法の実施形態を示している。このフラットスラブ１のせん断補強方法は、せん断補強筋たるコブ付き鉄筋６、７を、当該フラットスラブ１の内部に、スラブ鉄筋２、３と干渉することなく配設して実施することにより、作業性を飛躍的に向上させると共にフラットスラブ１と柱１０との接合部におけるせん断耐力を飛躍的に向上させる技術的思想に立脚している。
【００１４】
前記フラットスラブ１のせん断補強方法は、柱１０に支持されるフラットスラブ１の断面中央の位置に、せん断力に十分に抵抗できる長さを有するコブ付き鉄筋６、７を、柱１０を中心としてフラットスラブ１に想定されるせん断破壊面（図中に示した破線）を横断するように略水平に配設することを特徴とする（請求項１記載の発明）。
【００１５】
本実施形態に係るコブ付き鉄筋６、７はそれぞれ、互いに接続せんとする鉄筋の端部同士を突き合わせ、ガス等で加熱した状態で軸方向に加圧して結合させた結果、該圧接部分に略球状のコブを有する鉄筋６、７が使用されている。ただし、前記コブ付き鉄筋６、７はこれに限定されず、例えば、所望の部位に必要な個数のナット定着板をコブとして設けたネジふし鉄筋を用いても略同様に実施することができる。要するに、前記コブ付き鉄筋６、７は、軸方向の所望の部位に複数の拡径部（コブ）を有する鉄筋であれば略同様に実施できるのである。以下に説明する異なる実施形態についても同様の技術的思想とする。
【００１６】
本実施形態に係るコブ付き鉄筋６、７は、フラットスラブ１の上端筋４及び下端筋５を構成するスラブ主筋２及び配力筋３のうち、前記スラブ主筋２と同一方向に略等間隔に複数本（図示例では１１本）配置したコブ付き鉄筋６…と、前記配力筋３と同一方向に略等間隔に複数本（図示例では８本）配置したコブ付き鉄筋７…とを、互いのコブ６ａ、７ａの衝突を避けるように、平面的に見て縦・横の格子状に配筋して実施している（請求項３記載の発明）。なお、実際の施工では、前記コブ付き鉄筋６、７を、前記上端筋４に吊り部材を取り付けることにより中吊り状態としたり、前記下端筋５にスペーサーを設置させたりして、前記フラットスラブ１の断面中央の位置に位置決めする。
【００１７】
本実施形態に係るコブ付き鉄筋６、７のうち、柱を中心としてフラットスラブに想定されるせん断破壊面を横断するコブ付き鉄筋６は、そのコブ６ａが、せん断変形に対して効果的に抵抗する位置となるように配設することが好ましい（請求項２記載の発明）。図示例のコブ付き鉄筋６は、スラブ有効せいｄと一致するピッチでコブ６ａを複数個設けて実施している。以下に説明する異なる実施形態についても同様の技術的思想とする。
【００１８】
本実施形態に係るコブ付き鉄筋６、７の長さは、柱１０を中心としてフラットスラブ１に想定されるせん断力に十分に抵抗できる長さとするが、一例として、縦６０ｃｍ、横１８０ｃｍの長方形の横断面を有する柱１０に対し、コブ付き鉄筋６の長さを２８８ｃｍ程度、コブ付き鉄筋７の長さを１７１ｃｍ程度で実施する。
【００１９】
斯くして、上記フラットスラブ１のせん断補強方法によれば、せん断補強筋たるコブ付き鉄筋６、７を、スラブ鉄筋４、５と一切干渉を起こさないように配筋できるので、配筋作業をスムーズに行い得る。また、コブ付き鉄筋６、７の構成がシンプルな格子状であるが故に、柱１０に対して貫通状態に設けることができ、フラットスラブ１と柱１０との接合部における剛性を高めることもできる。更に、せん断補強筋たるコブ付き鉄筋６、７を、スラブ鉄筋４、５の内部に配筋して実施するので、当該スラブ鉄筋４、５を、前記せん断補強筋たるコブ付き鉄筋６、７の存在に左右されることなく、せん断力に抵抗するための理想的なかぶり厚で配筋することができる。
【００２０】
したがって、上記フラットスラブ１のせん断補強方法により補強されたフラットスラブ構造によれば、前記格子状に配置したせん断補強筋たるコブ付き鉄筋６、７が、フラットスラブ１の断面中央の位置に略水平に配設されているので、構造力学上、曲げに抵抗しないでせん断力にのみ抵抗することができ、効果的にせん断耐力を向上させたフラットスラブ構造を実現することができる。
【００２１】
また、前記フラットスラブ構造は、せん断力に対して、コブ付き鉄筋における隣り合うコブ同士のコンクリート定着による挟持効果で、せん断耐力を効果的に発揮できるので、せん断力に起因する小さな変形程度ではフラットスラブ１に亀裂を生じさせることはない。
【００２２】
なお、コブ付き鉄筋６、７の使用本数及び長さはもちろん図示例に限定されず、施工する柱１０やフラットスラブ１の大きさ等から導かれる要求されるせん断耐力に応じて適宜設計変更される。また、図示例では、前記コブ付き鉄筋６は９個のコブ、前記コブ付き鉄筋７は６個のコブ７ａを設けて実施しているが、設けるコブの個数はもちろんこれに限定されず、前記した同様の理由から適宜設計変更される。以下に説明する異なる実施形態についても同様の技術的思想とする。
【００２３】
図２は、請求項１に記載した発明に係るフラットスラブのせん断補強方法の異なる実施形態を示している。このフラットスラブ１のせん断補強方法は、図１Ａ、Ｂに基づいて説明した上記実施形態と比して、せん断補強筋たるコブ付き鉄筋８の配筋方法のみ相違する。
【００２４】
図２に示したコブ付き鉄筋８について、前記フラットスラブ１の断面中央の位置に略水平に配筋することは上記実施形態と同様である。ただし、当該コブ付き鉄筋８は、せん断破壊（パンチング破壊）が柱１０の各コーナー部から当該柱１０を中心とした放射状に生じることを考慮し、当該せん断力に効果的に対処するべく、柱１０を中心とした放射状にバランス良く１６本配設して実施している（請求項４記載の発明）。よって、各コブ付き鉄筋８は、前記せん断力に対して効果的に抵抗することができるのである。
【００２５】
したがって、このフラットスラブ１のせん断補強方法によれば、図１Ａ、Ｂに基づいて説明した上記実施形態の作用効果と略同様の作用効果を奏することに加えて、せん断補強筋たるコブ付き鉄筋８がせん断力に対して効果的に抵抗するので、使用本数を極力少なくして実施することができ、配筋作業の省力化など非常に経済的である。
【００２６】
図３は、請求項１に記載した発明に係るフラットスラブのせん断補強方法の異なる実施形態を示している。このフラットスラブ１のせん断補強方法は、言うなれば図１Ａ、Ｂと図２に基づいて説明した両実施形態のハイブリッド（合いの子）型であり、せん断破壊面内を横断するコブ付き鉄筋９は放射状に配設する一方、それ以外のコブ付き鉄筋１１は柱１０に対して直角方向（配力筋３と同一方向）に配設して実施している。
【００２７】
したがって、このフラットスラブ１のせん断補強方法によれば、図１Ａ、Ｂに基づいて説明した上記実施形態の作用効果と略同様の作用効果を奏することができる。
【００２８】
以上に実施形態を図面に基づいて説明したが、本発明は、図示例の実施形態の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のために言及する。
【００２９】
【本発明が奏する効果】
請求項１〜４に記載した発明に係るフラットスラブのせん断補強方法によれば、下記する効果を奏する。
１）せん断補強筋たるコブ付き鉄筋を、スラブ鉄筋の内部に一切干渉を起こさないように配筋して実施するので、配筋作業を容易に行うことができる上に、当該スラブ主筋及び配力筋を、前記せん断補強筋たるコブ付き鉄筋の存在に左右されることなく、せん断力に抵抗するための理想的なかぶり厚で配筋することができる。
２）せん断補強筋たるコブ付き鉄筋を断面中央の位置に略水平に配設して実施するので、構造力学上、曲げに抵抗しないでせん断力にのみ抵抗することができ、効果的にせん断耐力を向上させたフラットスラブ構造を実現することができる。３）せん断力に対して、コブ付き鉄筋における隣り合うコブ同士のコンクリート定着による挟持効果で、せん断耐力を効果的に発揮できるので、せん断力に起因する小さな変形程度ではフラットスラブに亀裂を生じさせることはない。
４）以上のように、せん断補強筋たるコブ付き鉄筋は、シンプルな構造で配筋できる上に、せん断力に対して効果的に抵抗できるので、せん断耐力を十分に備えたフラットスラブ構造を経済的に実現することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ａは、本発明に係るフラットスラブのせん断補強方法の実施形態を概略的に示した縦断面図であり、Ｂは、平面図である。
【図２】本発明に係るフラットスラブのせん断補強方法の異なる実施形態を概略的に示した平面図である。
【図３】本発明に係るフラットスラブのせん断補強方法の異なる実施形態を概略的に示した平面図である。
【図４】従来技術を示した立面図である。
【図５】従来技術を示した立面図である。
【符号の説明】
１　　フラットスラブ
２　　スラブ主筋
３　　配力筋
４　　上端筋
５　　下端筋
６、７、８、９、１１　　コブ付き鉄筋
１０　　柱
【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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