(57)【要約】【課題】  上支板を有するフラットスラブ構造の支板が力学的に有効に機能するようにしたフラットスラブ構造建物を提供する。【解決手段】  フラットスラブ構造建物において、床スラブ３と、床スラブ３を支持する柱５，６と、柱６の柱脚部と床スラブ３間に設けた上支板１１とを備えた。上支板１１の厚さ及び幅を、下階柱５からの押し抜きせん断力の伝達範囲より大きくするとともに、上支板１１内に、柱６の幅内で縦横配筋す配筋される支板補強筋１５の端部を、床スラブ３内まで延設して定着させた。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床スラブと、該床スラブを支持する柱と、前記柱の柱脚部と前記床スラブ間に設けた上支板とを備えたフラットスラブ構造建物であって、前記上支板の厚さ及び幅を、前記柱の下階からの押し抜きせん断力の伝達範囲より大きくするとともに、上支板内に配筋される支板補強筋端を、前記床スラブ内まで延設して定着させたことを特徴とするフラットスラブ構造建物。
【請求項２】
前記支板補強筋は、前記柱の幅内で縦横配筋されたことを特徴とする請求項１に記載のフラットスラブ構造建物。
【請求項３】
前記支板補強筋は、前記上支板の幅内で縦横配筋されたことを特徴とする請求項１に記載のフラットスラブ構造建物。
【請求項４】
床スラブと、該床スラブを支持する壁体とからなる構造主体と、前記壁体の一部に設けられた補強柱と、該補強柱の柱脚部と前記床スラブ間に設けた上支板とを備えたフラットスラブ構造建物であって、前記上支板の厚さ及び幅を、前記補強柱の下階からの押し抜きせん断力の伝達範囲より大きくするとともに、上支板内に配筋される支板補強筋端を、前記床スラブ内まで延設して定着させたことを特徴とするフラットスラブ構造建物。
【請求項５】
前記支板補強筋は、前記補強柱の長手方向に沿って前記上支板内に配筋されたことを特徴とする請求項４に記載のフラットスラブ構造建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフラットスラブ構造建物に係り、柱脚部の床スラブ上に支板を設けるようにしたフラットスラブ構造建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
柱と床スラブとで構成される従来のフラットスラブ構造では、柱から受ける曲げモーメントと床の自重や積載荷重の組み合わせによって、パンチング破壊が生じ易いため、下階の柱頭部のスラブとの接合部に支板が設けられる。この所定の面積と厚さとを有する支板と床スラブとにより柱頭部から伝わるパンチング耐力が確保される。
【０００３】
一方、アンボンドＰＣケーブルによるプレストレストを導入した床スラブと柱とからなるフラットスラブ構造として、床スラブから延長されたアンボンドＰＣケーブルの曲線形状を反転させて上側反曲点位置を上階の柱脚部に設けられた支板内に配置したフラットスラブ構造も提案されている（特許文献１，２参照）。
【０００４】
特許文献１に開示された逆フラットスラブ構造では、プレストレス緊張力を有効に作用させる目的でこのライジングハンチ（支板）を床の上側に設けている。この支板内に上側反曲点を有するように、アンボンドＰＣケーブルが配線されているため、ケーブル緊張力が導入された際に、支板内において下向きの圧縮力が直接柱に伝達される。
【０００５】
特許文献２に開示されたフラットスラブ構造は、出願人の提案であるが、このフラットスラブ構造でも、スラブ上の柱脚部に支板を設けることでアンボンドＰＣケーブルのライズを高く確保して支板の効果を得るとともに、柱間の床スラブの吊り上げ力を高めることも考慮している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平５−２４２９４号公報
【特許文献２】特開平８−２０９８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、フラットスラブ構造建物は梁型を持たないため、住居空間の有効利用を図る目的で共同住宅に用いることが考えられる。また、共同住宅等では、床スラブの柱間スパンはそれほど大きくないため、工事コストダウンの観点から、特許文献１，２に開示されたようなアンボンドＰＣケーブルを用いたプレストレスを導入した床スラブを有するフラットスラブ構造とするより、床スラブ、支板ともに鉄筋コンクリートによるフラットスラブ構造の方が好ましい、
【０００８】
また、居室等の天井に支板が位置するような設計は、意匠上も好ましくない。このため、支板を床スラブ上の柱脚部に設け、この支板（以下、柱脚部の床スラブ上に設けた支板を、上支板と呼ぶ。）の高さを利用した二重床とすることが考えられる。その場合、二重床の床下空間は、配管、配線スペースとして利用できるというメリットもある。しかし、鉄筋コンクリート造のフラットスラブ構造において、柱脚位置に上支板を設けた場合、下階の柱頭部から床スラブと上支板とに作用する斜め方向の力に釣り合う水平力を負担する抵抗要素がないため、従来の支板を配置したフラットスラブ構造に比べて、パンチング耐力が低下するおそれがある。
【０００９】
さらに共同住宅等では、有効な居住空間の確保のために、床壁構造建物が建築されている。この床壁構造の建物は、通常の柱梁構造の建物の床や壁よりも少し厚めの床版と壁版で構成されており、床版と壁版の面外方向の剛性によって水平力に抵抗するようになっている。しかし、柱や梁が無いため建物全体の水平剛性が低い。そこで、壁版の一部で柱を併用する考えがある。また、床壁接合部近傍から降伏ヒンジ発生位置を離すことが好ましいため、補強柱に加え、支板の設置が有効となる。この場合、共同住宅等では、支板を床上に設置して、二重床にする等、専有部分の有効利用を図りたいとの要望がある。現状において、この構造の建物において、上支板を配置した場合の支板の配筋方法やその耐力の算定方法は明確ではない。
【００１０】
そこで、本発明の目的は上述した従来の技術が有する問題点を解消し、上支板を有するフラットスラブ構造の支板が有効に機能するようにしたフラットスラブ構造建物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は床スラブと、該床スラブを支持する柱と、前記柱の柱脚部と前記床スラブ間に設けた上支板とを備えたフラットスラブ構造建物であって、前記上支板の厚さ及び幅を、前記柱の下階からの押し抜きせん断力の伝達範囲より大きくするとともに、上支板内に配筋される支板補強筋端を、前記床スラブ内まで延設して定着させたことを特徴とする。
【００１２】
前記支板補強筋は、前記柱の幅内で縦横配筋することが好ましい。また、前記上支板の幅内で縦横配筋してもよい。
【００１３】
他の発明として、床スラブと、該床スラブを支持する壁体とからなる構造主体と、前記壁体の一部に設けられた補強柱と、該補強柱の柱脚部と前記床スラブ間に設けた上支板とを備えたフラットスラブ構造建物であって、前記上支板の厚さ及び幅を、前記補強柱の下階からの押し抜きせん断力の伝達範囲より大きくするとともに、上支板内に配筋される支板補強筋端を、前記床スラブ内まで延設して定着させたことを特徴とする。
【００１４】
このとき、前記支板補強筋は、前記補強柱の長手方向に沿って前記上支板内に配筋することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、柱梁構造並びに床壁構造からなる建物等において、支板を有するフラットスラブ構造を導入することで、上支板が力学的に有効に機能するとともに、二重床も可能になるため、居住性、設備配置の合理化の向上にも寄与するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のフラットスラブ構造建物の上支板位置を示した部分拡大図。
【図２】フラットスラブ構造の配筋状態を示した横断面図、平断面図。
【図３】フラットスラブ構造内での力のつり合いを示した模式断面図。
【図４】フラットスラブ構造位置でのせん断耐力に有効な面積を示した模式断面図。
【図５】フラットスラブ構造建物の一実施例を示した建物断面図。
【図６】図５に示した建物におけるフラットスラブ構造での配筋状態を示した拡大断面図。
【図７】図５に示した建物におけるフラットスラブ構造の変形例を示した平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明のフラットスラブ構造建物の実施するための形態として、以下の実施例について添付図面を参照して説明する。
【実施例】
【００１８】
図１は、本発明のフラットスラブ構造建物に適用されるフラットスラブ構造１０部分を示した概略斜視図である。図２（ａ）は、図１のIIa-IIa断面線に沿って示した断面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）の配筋状態を模式的に示した平断面図である。図２（ａ）に示したように、このフラットスラブ構造の上支板１１は、床スラブ３と柱６の柱脚部との間において、床スラブ３上に積層されるように構築される。その際、図２（ａ），図３に破線Ｐで示したように、下階の柱５の柱頭部からの押し抜きせん断力（パンチングシア）のラインをカバーする範囲に上支板１１の大きさ（厚さ、幅）が決定されている。さらに、この押し抜きせん断力の斜め方向の応力を押さえる目的で支板補強筋１５が配筋されている。この支板補強筋１５は、図２（ａ），（ｂ）に示したように、所定の被りを確保して支板幅のほぼ全幅にわたり、略逆Ｕ字形状をなし、下端に所定の曲げフック１５ａを設けた形状からなる。平面配置としては、図２（ｂ）に示したように、柱６（５）と交差する範囲、すなわち柱幅内に所定本数（本実施例では４本）が縦横配筋されている。また、各支板補強筋１５は、上下端の折り曲げ位置に配置された、平面視して略□形状の組立筋１６によって保持されている。なお、支板補強筋１５は、上支板１１の幅内で所定本数を均等間隔で配筋しても良い。また、図２（ａ）には上支板１１を支持部として設けられた床１２と、その床下空間１３とが模式的に示されている。この床下空間１３に居室設備のための配管、配線を配置することができる。
【００１９】
図３は、下階の柱５の柱頭部からの押し抜きせん断力が床スラブ３と上支板１１とに伝達された状態における支板補強筋１５による力の釣り合い状態を示している。同図に示したように、床スラブ３と上支板１１とを一体化した支板補強筋１５を配筋することにより、斜め上方に作用する押し抜きせん断力は、支板補強筋１５が抵抗要素として挙動することにより、白抜き矢印で示したように、支板上面の柱方向に向く圧縮力と、床スラブ３方向（下方）に向く押し下げ力とに分散させることができる。この支板補強筋１５を設けることにより、上支板１１を有するフラットスラブ構造１０における押し抜きせん断力に確実に抵抗することができる。
【００２０】
このときの支板補強筋１５の鉄筋量の算出方法について簡単に説明する。支板補強筋１５を配筋することにより、上支板１１と床スラブ３を一体としたコンクリート部材の全厚さが、押し抜きせん断力、すなわちパンチング耐力に寄与する。そのうち、支板補強筋１５の役割は、下階の柱５の柱頭部から床スラブ３へ伝達される応力のうち、上支板１１が負担する分を床スラブ３に戻す作用を果たす。よって、支板部分のせん断耐力を鉄筋１５の材料強度で除した値が鉄筋の必要断面積となる。
【００２１】
パンチング耐力に有効なコンクリート部分は図４に斜線で示した部分である。その面積は上支板１１と床スラブ３の厚さの和に有効幅Ｂeを乗じて求められる。ここで、上支板１１の側断面積Ａc、パンチング耐力に有効な床スラブ３の面積ＡSLとする。また、有効幅Ｂeは、柱せいＣ、（フラットスラブ全せい：（床スラブ＋上支板））Ｄ，フラットスラブ厚の有効せいｄ（＝Ｄ−鉄筋芯かぶり厚）から、設計方針に応じて適宜設定することが好ましい。たとえば、有効せいｄを考慮した場合にはＢe＝Ｃ＋ｄとなる。また、フラットスラブ全せいＤを用いた場合にはＢe＝Ｃ＋Ｄとすればよい。以上のように設定した有効幅Ｂeとせいコンクリート面積（Ａc＋ＡSL）にコンクリートのせん断強度ｆsを乗じた、ｆs×（Ａc＋ＡSL）がパンチング耐力に有効な面のせん断耐力となる。
【００２２】
ところで、上支板１１の場合には、上支板１１の厚さが負担するせん断力と釣り合う支板補強筋１５を配筋する。その必要鉄筋断面積は下式から算出される。
Ａw＝ｆs×（Ａc)／ｆt
ここで、Ａw：支板補強筋の断面積，ｆs：コンクリートのせん断強度，Ａc＝上支板部分のコンクリート有効断面積，ｆt：支板補強筋の引張強度
なお、コンクリートのせん断強度と支板補強筋の引張強度は、設計の種類に応じてそれぞれの許容応力度、または規格強度等の値を用いることが好ましい。
【００２３】
［床壁構造建物に上支板フラットスラブを適用した建物］
図５（ａ），（ｂ）は、上述した床壁構造建物１において、床スラブ３と壁７とで構成された主構造体に対して補強柱８を追加し、さらに上支板１８を配置したフラットスラブ構造を採用した建物の概略骨組構造を示した断面図と平断面図である。図６（ａ），（ｂ）は、上支板１８を設けた床壁接合部の配筋状態を拡大して示した断面図（断面ハッチは省略）である。この床壁構造建物では、地震力等に建物に生じる大変形による降伏ヒンジの発生位置を床壁接合部から離すために補強柱８を併用することが好ましい。このとき、図５（ｂ），図６（ｂ）に示したような、細長形状断面の補強柱８の断面に倣った、平面視して長方形状の上支板１８を設け、その内部に上支板１８の外形から所定の被りを有する寸法の略□形状の支板補強筋１５を配筋する。この支板補強筋１５によって、床スラブ３の降伏ヒンジ形成位置を壁７の表面から離れた位置に移動させることができるとともに、フラットスラブ構造部分がパンチング耐力を有するようにできる。
【００２４】
図６（ｂ）に示したように、本実施例の床壁構造建物１の補強柱８は、壁延長方向と直交した方向を長辺とする長方形断面からなる。このため、上支板１８の平面形状も柱断面にあわせて長方形に設定されている。支板補強筋１５は、この長方形状の長辺方向に沿って配筋され、さらに平面して長方形状をなす組立筋１６と、支板補強筋１５と縦横に配力筋１７が配筋されている。なお、本実施例の支板補強筋１５は、図６（ａ）に示したように、略□形状の閉鎖形状鉄筋を用いたが、図２（ａ）に示したような下端フック付きの略逆Ｕ字形状のスターラップ（肋筋）を用いても良いことは言うまでもない。
【００２５】
図７各図は、隣接する上支板同士をつなげた連結構造１９を備えた実施例を示している。このような形状のフラットスラブ構造では、柱位置で上支板部分がパンチング耐力を有するとともに、上支板と上支板以外の部分と床スラブ３とを一体化した部分（連結構造１９）が梁として機能することができる。このフラットスラブを有する連結構造１９の配置でも二重床が適用されるが、その際、各住戸の専有部分の設備の位置に供給される配管、配線が、二重床の床下空間において連続するように連結構造の配置を決定することが好ましい。
【００２６】
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、各請求項に示した範囲内での種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲内で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２７】
１  フラットスラブ構造建物
３  床スラブ
５，６  柱
７  壁
８  補強柱
１０  フラットスラブ構造
１１，１８  上支板
１２  床
１３  床下空間
１５  支板補強筋
１６  組立筋
１７  配力筋
１９  連結構造
【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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