(57)【要約】【課題】いわゆるボイドスラブの床衝撃音遮断性能の向上を図ること。【解決手段】ボイドスラブは、場所打ちコンクリートからなるコンクリート層（１４）と、コンクリート層中に埋設された、頂面を有する複数のブロック（１６）とを含み、ブロックの頂面からコンクリート層の上面までの被り厚さが６５ｍｍ以上である。ブロックの頂面（２６）は平坦面部分を有しない凹凸部（３４，３６）からなり、凹凸部の高低差（Ａ）と凹部又は凸部の水平方向長さ（Ｂ）とは、それぞれ、コンクリート層の被り厚さの部分を伝搬する任意の周波数帯域の曲げ波の波長の１／１０以上の大きさである。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
場所打ちコンクリートからなるコンクリート層と、該コンクリート層中に埋設された、頂面を有する複数のブロックとを含み、前記ブロックの頂面から前記コンクリート層の上面までの被り厚さが６５ｍｍ以上である集合住宅の床スラブの構造であって、前記ブロックの頂面が平坦面部分を有しない凹凸部からなり、該凹凸部の高低差と前記凹部又は前記凸部の水平方向長さとが、それぞれ、前記コンクリート層の前記被り厚さの部分を伝搬する任意の周波数帯域の曲げ波の波長の１／１０以上の大きさである、床スラブの構造。
【請求項２】
前記ブロックの凹部上を該凹部に沿って伸びる鉄筋を含む、請求項１に記載の床スラブの構造。
【請求項３】
請求項１に記載の床スラブを構築するために用いられる、請求項１に記載のブロック。
【請求項４】
前記ブロックの頂面及びその底面に開放する貫通孔を有する、請求項３に記載のブロック。
【請求項５】
前記ブロックの底面に設けられた、開放両端を有する少なくとも１つの溝を有する、請求項３に記載のブロック。
【請求項６】
前記ブロックの頂面及びその底面に開放する貫通孔と、前記ブロックの底面に設けられた開放両端を有する少なくとも１つの溝と有し、前記管通孔と前記溝とは互いに連通している、請求項３に記載のブロック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集合住宅の床スラブの構造、より詳細には、中空構造の床スラブであるいわゆるボイドスラブの構造と、該構造の構築のために用いられるブロックとに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、集合住宅の床スラブの遮音性能向上を目的として、前記床スラブの厚さ寸法を比較的大きい、例えば２００〜３５０ｍｍに設定することが行われている。
【０００３】
このような床スラブの構造の一つとして、場所打ちコンクリートからなるコンクリート層と、該コンクリート層中に埋設された、発泡プラスチックのようなコンクリートとは異質の複数のブロックとを有する、いわゆるボイドスラブが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２５０１９６号公報（第４頁）
【０００５】
これによれば、前記場所打ちコンクリートとは異質の前記ブロックが実質的に前記コンクリート層中のボイドをなすことから、床スラブの厚さ寸法増大に伴う場所打ちコンクリートの使用量の低減、床スラブの重量低減及び集合住宅の建築コストの低減を図ることが可能である。
【０００６】
前記従来の床構造においては、平坦な頂面を有するブロックが使用され、ブロックはその頂面が床面と平行であるように配置される。また、設計上必要とされる前記コンクリート層の鉄筋被り厚さ確保のため、前記ブロックと床面との間の距離が６５ｍｍ以上、通常は７０〜９０ｍｍとなる大きさに設定される。
【０００７】
しかし、前記従来の床スラブには、前記ブロックを埋設しないほぼ同じ厚さの床スラブと比べて、特に、高周波数帯域（２５０〜２０００Ｈｚ帯域）の衝撃音に対する遮音性能（床衝撃音遮断性能）が十分でないという問題がある。これは、前記床スラブ上で発生した衝撃音が前記コンクリート層に入射し、曲げ波として伝搬するとき、該曲げ波が、平坦面からなる前記ブロックの頂面と前記コンクリート層の上面との間で反射を繰り返すことによって生じる共鳴が原因であると考えられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、いわゆるボイドスラブの床衝撃音遮断性能の向上を図ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、場所打ちコンクリートからなるコンクリート層と、該コンクリート層中に埋設された、頂面を有する複数のブロックとを含み、前記ブロックの頂面から前記コンクリート層の上面までの被り厚さが６５ｍｍ以上である集合住宅の床スラブの構造に係り、前記ブロックの頂面は平坦面部分を有しない凹凸部からなり、該凹凸部の高低差と前記凹部又は前記凸部の水平方向長さとは、それぞれ、前記コンクリート層の前記被り厚さの部分を伝搬する任意の周波数帯域の曲げ波の波長の１／１０以上の大きさである。
【００１０】
前記床スラブは、そのコンクリート層中に配置される鉄筋の一部について、前記凹部上を該凹部に沿って伸びるものとすることができる。
【００１１】
また、本発明は、前記床スラブを構築するために用いられる前記ブロックに係る。前記ブロックは、好ましくは、その頂面及びその底面に開放する貫通孔を有し、又は前記ブロックの底面に設けられた、開放両端を有する少なくとも１つの溝を有し、あるいは互いに連通する前記管通孔及び前記溝を有する。
【００１２】
【発明の作用および効果】
本発明にあっては、床スラブのコンクリート層中にいわゆるボイドを実質的に規定するブロックの頂面を平坦面部分を有しない凹凸部からなるものとし、該凹凸部の高低差と前記凹部又は前記凸部の水平方向長さとについて、前記ブロックの頂面を覆うコンクリート層部分における任意の周波数帯域の曲げ波の波長の１／１０以上の大きさとする。このような大きさに満たない凹凸部からなる頂面は曲げ波に対する反射面としては波動的には平坦であるとみなされるところ、本発明では、前記ブロックの頂面は、前記曲げ波に対してこれを散乱させる非平坦な反射面をなす。これにより、床スラブ上で生じる衝撃音、特に高周波数帯域の衝撃音に対し、前記ブロックの頂面と前記コンクリート層の上面との間の部分が共鳴しにくいものとすることができ、これにより前記床スラブの床衝撃音遮断性能を向上させることができる。
【００１３】
ところで、従来の平坦な頂面のブロックを使用し、該平坦な頂面の上方に配筋する場合にあっては、コンクリート層に鉄筋についての所要の被り厚さを確保すべく、前記ブロックの高さ寸法の上限に大きい制限があった。本発明にあっては、前記コンクリート層中に配置される鉄筋の一部について、前記ブロックの頂面の一部をなす凸部の上方ではなくこれよりも低位にある凹部上に該凹部に沿って配置することができる。このため、所定の被り厚さを確保した上でなお高さ寸法のより大きいブロック、したがって容積のより大きいブロックの使用が可能であり、これによりコンクリートの打設量のさらなる低減を図ることができる。
【００１４】
前記ブロックにその頂面及びその底面に開放する貫通孔を設けるときは、前記コンクリート層の形成のために行われるコンクリートの打設の際、前記ブロックの底面下からの前記貫通孔を通しての空気抜きを可能とし、また、前記貫通孔を通して、コンクリートの充填状況の目視確認を行うことができる。さらに、コンクリートの回りが悪いときには、前記貫通孔内にバイブレータを差し入れ、これを作動させることができ、これにより前記貫通孔の下方又はその内部のコンクリートの流動性を高めることができる。
【００１５】
前記ブロックの底面に両端開放の少なくとも１つの溝を設けるときは、該溝を通して、前記ブロックの底面下からの空気抜きを行うことができる。この空気抜きは、前記溝が前記管通孔に連通するものとすることにより、より確実に行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１〜図３を参照すると、集合住宅の床スラブの構造の一部が全体に符号１０で示されている。
【００１７】
床スラブ１０は、上面１１および下面１２を有するコンクリート層１４と、コンクリート層１４中に埋設された複数のブロック１６とを含む。
【００１８】
コンクリート層１４は場所打ちコンクリートからなり、床スラブ１０の遮音性能及びその床剛性の向上を図るため、その厚さ寸法（コンクリート層１４の上下両面間距離）がより大きいもの、例えば２００〜３５０ｍｍに設定される。
【００１９】
ブロック１６は、床スラブ１０の厚さ寸法の増大に伴う場所打ちコンクリートの使用量の低減、床スラブ１０の重量低減及び集合住宅の建築コストの低減を図ることを目的として使用される。これらの観点から、ブロック１６は、コンクリートの比重より小さい材料、例えば発泡プラスチック材料、ポリスチレンや硬質ポリウレタンのようなプラスチック材料、スタイロフォーム（商標）、木材等からなるものが使用される。また、ブロック１６は、中空体又は図示の例における中実体のいずれであってもよい。
【００２０】
コンクリート層１４中には、さらに、格子状に組まれた複数の鉄筋からなる上端筋２２および下端筋２４が配置されている。設計上必要とされるコンクリート層１４における前記鉄筋に対する被り厚さ確保のため、コンクリート層１４におけるブロック１６に対する被り厚さ、すなわちブロック１６の頂面２６とコンクリート層１４の上面（床面）との間のコンクリート層部分３８の厚さ寸法が６５ｍｍ以上、通常は７０〜９０ｍｍに設定される。
【００２１】
図１〜図４に示すように、ブロック１６は、上下に互いに相対する頂面２６及び平坦な底面２８と、水平方向に互いに相対する２組の側面３０，３２とを有する。側面３０，３２は互いに直交している。
【００２２】
複数のブロック１６は、上端筋２２と下端筋２４との間にあって、水平方向に関して互いに間隔をおいて配置されている。複数のブロック１６は、その頂面２６を規定する後記凹部３４の開放端を規定する側面３２が互いに相対するように配置されている。
【００２３】
図１〜図４に示すように、ブロックの頂面２６は平坦面部分を有しない凹凸部３４，３６からなる。図示の凹部３４及び凸部３６はそれぞれ円筒面の一部からなり、ブロックの両側面３２の一方からその他方まで互いに平行に伸びている。
【００２４】
図５に示すように、凹部３４は、円筒面からなる２つの凸部３６の交差部からなるものとすることができる。また、図６及び図７に示すように、凹部３４及び凸部３６は、それぞれ、任意の三角形の横断面形状を有する三角柱からなるものとすることができる。ただし、前記三角形の一辺は水平面上にある。前記円筒面、前記円筒面の交差部、前記三角柱は、いずれも、平坦面部分を有しない。
【００２５】
凹凸部３４，３６は所定の大きさの高低差Ａを有し、また、凹部３４又は凸部３６は所定の大きさの水平方向長さＢを有する。ここで、「高低差Ａ」とは、凹部３６の最深点と凸部３６の最高点との間の上下方向距離をいう。また、凹部３４の「水平方向長さＢ」とは、凹部３４の両側にあって該凹部を規定する両凸部３６の最高点間距離をいい、凸部３６の「水平方向長さＢ」とは、凸部３６の両側にあって該凸部を規定する両凹部３４の最深点間距離をいう。
【００２６】
高低差Ａの前記所定の大きさ及び水平方向長さＢの前記所定の大きさは、それぞれ、前記床面上における衝撃音の発生に起因してブロック１６の頂面を覆う該ブロック上のコンクリート層の一部３８を伝搬する任意周波数帯域の曲げ波の波長の１／１０以上である。
【００２７】
前記所定の大きさに満たない凹凸部からなる頂面は曲げ波に対する反射面としては実質的に平坦であるとみなされるところ、本発明におけるブロックの頂面２６は前記曲げ波に対する反射面として非平坦である。平坦でない頂面２６は、これに入射する前記曲げ波を散乱させることができる。このため、ブロックの頂面２６と、コンクリート層１４の前記上面との間での前記曲げ波の繰り返しの反射及びこれに伴うコンクリート層部分３８における共鳴の発生が著しく減少し、これにより、床衝撃音遮断性能、特に、高い周波数帯域（２５０〜２０００Ｈｚ帯域）の衝撃音に対する遮音性能を有する床スラブが得られる。
【００２８】
凹部３４及び凸部３６の数量は、高低差Ａ及び水平方向長さＢについての前記条件を満たす限り、任意に定めることができる。
【００２９】
また、凹部３４の深さ及び凸部３６の高さをそれぞれ同一に設定する図示の例に代えて、高低差Ａ及び水平方向長さＢについての前記条件を満たす限り、凹部３４の深さ寸法及び凸部３６の高さ寸法を異なるものとすることができる。
【００３０】
さらに、ブロックの頂面２６は、図示の凹凸部３４，３６のほか、さらに、例えばこれらの凹凸部３４，３６を横切ってブロックの他の側面３２間を伸びる他の凹凸部（図示せず）を有するものとすることができる。
【００３１】
前記曲げ波の波長は、次の計算式を用いて、算出することができる。
λ＝（π・Ｃ・ｈ／（３１／２・ｆ））１／２。
ここで、λは曲げ波の波長（ｍ）、Ｃは曲げ波の伝搬速度（ｍ／ｓ）、ｈはコンクリート層部分３８の厚さ（ｍ）、また、ｆは曲げ波の周波数（Ｈｚ）である。
【００３２】
再び、図１及び図２を参照すると、ブロック１６の直上に配置される上端筋２２の一部の鉄筋４０を、各ブロック１６の凹部３４の上方に配置することができる。このため、従来のブロックの平坦な頂面上に鉄筋を配置する場合と比べて、鉄筋４０とブロックの頂面２６との間に比較的大きい距離Ｃ、すなわち十分な被り厚さを確保することができる。このことは、ブロック１６の高さ寸法について、従来に比べてより大きいものに設定することができることを意味し、これにより、体積のより大きいブロック１６の使用と、これに伴う場所打ちコンクリート量のより多くの低減とを可能にする。
【００３３】
床スラブ１０の構築は次のようにして行う。まず、複数の支柱で支持された型枠（図示せず）を配置した後、前記型枠の上方に下端筋２４を配置する。次に、上端筋２２の一部をなす互いに直交する複数の鉄筋４２，４４を各ブロック１６の配置予定空間の周りに配置する。次いで、各ブロックの配置予定空間にブロック１６を配置する。このとき、後に打設されるコンクリートに浮遊しないように、適当な取付手段（図示せず）を介して、ブロック１６を下端筋２４及び上端筋２２の一部に取り付ける。次に、ブロックの頂面の凹部３４上に複数の鉄筋４０を配置し、さらに該鉄筋４０上にこれらと直交する複数の鉄筋４６を配置する。その後、前記型枠上にコンクリートを打設する。
【００３４】
図３及び図８〜図１０に示すように、好ましくは、ブロック１６はその頂面２６及びその底面２８に開放する貫通孔４８を有する。
【００３５】
貫通孔４８は、好ましくは、ブロック１６の頂面及び底面の中央部を貫通している。これによれば、前記コンクリートの打設時、ブロック１６の底面２８下の空気を貫通孔４８を通して大気中に逃がすことができる。また、ブロック１６下におけるコンクリートの回り込み状況を目視し、これを確認することができる。コンクリートの回り込みが不十分であるときは、貫通孔４８に棒状のバイブレータ（図示せず）を挿入してこれを作動させ、これによりコンクリートの流動性を高め、ブロック１６下におけるコンクリートの充填状態を改善することができる。
【００３６】
ブロックの底面２８下に溜まる空気を除去するための手段として、貫通孔４８を設けることに代えて、又は、図示の例のように貫通孔４８と共に、ブロックの底面２８に、前記空気を底面２８外に案内するための溝５０を設けることができる。
【００３７】
溝５０は、開放両端、すなわち底面２８の周縁に開放する両端を有する。溝５０の数量は、単一であってもよいが、図示の例のように、互いに直交する２つとすることができる。２つの溝５０は、これらの交差部において、貫通孔４８と連通している。これにより、ブロック１６下に溜まる空気を、溝５０を介して、ブロック１６の側方の他、さらに貫通孔４８にも導くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る床スラブ構造の部分縦断面図である。
【図２】図１の線２−２に沿って得た縦断面図である。
【図３】ブロックの斜視図である。
【図４】図１〜図３に示すブロックの側面図である。
【図５】他の例のブロックの側面図である。
【図６】さらに他の例のブロックの側面図である。
【図７】さらに他の例のブロックの側面図である。
【図８】底面に設けられた溝の一例を示すブロックの底面図である。
【図９】図８の線９−９に沿って得た縦断面図である。
【図１０】溝の他の例を示すブロックの底面図である。
【符号の説明】
１０　床スラブ
１４　コンクリート層
１６，２６，２８　ブロック、その頂面及びその底面
３４，３６　頂面を規定する凹部及び凸部
３８　ブロック上のコンクリート層部分
４８　貫通孔
５０　溝
【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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【図１０】
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