(57)【要約】【課題】  固定部の上下方向の変動が少ない適正な箇所に防振材を使用することで、プレキャストスラブの厚さを薄くして軽量化を図りつつ、上下階間で音が伝わり難くすることが可能なスラブの固定構造を提供する。  【解決手段】  このスラブの固定構造は、互いに平行な２本の大梁１と、これら２本の大梁１間に大梁１に対し直交して配置された２本の小梁２とで構成される梁組３に、平面形状方形のプレキャストスラブ４の４辺の端縁部を２本の大梁１および２本の小梁２の上にそれぞれ重なる状態で固定する場合に適用される。２本の大梁１および２本の小梁２とプレキャストスラブ４との間に、防振材１１を有する。プレキャストスラブ４の中立軸心Ｏ１，Ｏ２上で、２本の大梁１および２本の小梁２とプレキャストスラブ４とが接合されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行な２本の大梁と、これら２本の大梁間に前記大梁に対し直交して配置された２本の小梁とで構成される梁組に、平面形状方形のプレキャストスラブの４辺の端縁部が前記２本の大梁および前記２本の小梁の上にそれぞれ重なる状態で固定されたスラブの固定構造であって、
前記２本の大梁および前記２本の小梁と前記プレキャストスラブとの間に防振材を有し、
前記プレキャストスラブの中立軸心上で、前記２本の大梁および前記２本の小梁と前記プレキャストスラブとが接合されていることを特徴とするスラブの固定構造。
【請求項２】
請求項１に記載のスラブの固定構造において、前記２本の大梁および前記２本の小梁の各中央部と前記プレキャストスラブの４辺の各中央部とがそれぞれ防振材を介して接合されているスラブの固定構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のスラブの固定構造において、前記２本の大梁および前記２本の小梁と前記プレキャストスラブとがボルトにより接合され、このボルトの一端が形鋼からなる前記梁材のフランジ部にナットで締結され、他端が前記プレキャストスラブに埋め込み状態で拘束されているスラブの固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、平面形状方形に組まれた梁組の上にプレキャストスラブが設置されたスラブの固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
地震等による水平力がスラブを介して隣合う梁間で互いに伝達し、スラブが水平力を負担する床構造では、梁とスラブとが緊結されるが、スラブがプレキャストスラブである場合、スタッドボルトを用いて梁とプレキャストスラブとを緊結するのが一般的である。具体的には、スタッドボルトの一端を溶接で梁に固定し、かつスタッドボルトの他端をプレキャストスラブに設けられた孔に挿入し、この孔に充填されたグラウト材でスタッドボルトの他端を拘束する。
【０００３】
このような梁とスラブとが緊結されている床構造は、上下階間で音が伝わりやすいという問題がある。そのため、遮音性能の向上のために、スラブの厚みを増すことが行われている。また、スラブの上にグラスウールとモルタルとを層状に重ねて浮き床を構築することも行われている。
【０００４】
スラブが水平力を負担しない床構造では、遮音性能向上のために、梁とスラブとの間に防振材を介在させる方法がある。この場合、ターンバックル式等のブレースを用いて、隣合う梁間で水平力を互いに伝達させる。
【０００５】
この発明に関連する先行技術として特許文献１，２がある。
特許文献１は、梁とプレキャストスラブとを緊結するボルトの一端が、梁のフランジ部に、溶接ではなくナットで締結されている。梁とプレキャストスラブとの緊結箇所は、プレキャストスラブの四隅である。
【０００６】
特許文献２は、複数のプレキャストスラブを組み合わせて床を構築する提案であり、各プレキャストスラブはこのプレキャストスラブの辺の中央部で、梁に設けられたアンカー部材に固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３０７４４８号公報
【特許文献２】特開２００８−２２０５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述のように、スラブに水平力を伝達する機能を持たせながら遮音性能を上げるために、スラブの厚みを増すことや、浮き床を構築することが考えられるが、これらはスラブの重量増加による躯体費用の向上や床施工費用の増加につながる。
また、梁に溶接したスタッドボルトによって梁とプレキャストスラブとが緊結されている床構造は、梁とプレキャストスラブとが水平方向だけでなく上下方向にも固定されるため、音の伝播の観点からは好ましくない。
【０００９】
そこで、スラブの厚みを増したり浮き床を構築したりすることなく遮音性能を上げるために、スラブが水平力を伝達する床構造においてスラブと梁との間に防振材を介在させることを考えた。従来の考え方では、スラブが水平力を伝達する床構造に防振材を使用するという発想がなかった。その理由は、梁とスラブとの間に防振材を設置すると、スラブが転倒する力が発生し、効率よく水平力を伝達し難くなるためである。事実、特許文献１，２には、防振材について記載されていない。
【００１０】
この発明の目的は、前述した遮音性能の向上を優先させて防振材を用いたとしても、効率的に水平力を伝達しつつ、上下階間で音が伝わり難くすることが可能なスラブの固定構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明のスラブの固定構造は、互いに平行な２本の大梁と、これら２本の大梁間に前記大梁に対し直交して配置された２本の小梁とで構成される梁組に、平面形状方形のプレキャストスラブの４辺の端縁部が前記２本の大梁および前記２本の小梁の上にそれぞれ重なる状態で固定された構造に適用され、前記２本の大梁および前記２本の小梁と前記プレキャストスラブとの間に防振材を有し、前記プレキャストスラブの中立軸心上で、前記２本の大梁および前記２本の小梁と前記プレキャストスラブとが接合されていることを特徴とする。
【００１２】
この固定構造であると、大梁および小梁である梁材とプレキャストスラブとの間に防振材を介在させたことにより、プレキャストスラブの厚みを厚くすることなく、遮音性能を上げることができる。なお、ここで、プレキャストスラブの中立軸心とは、プレキャストスラブの対向する辺の中点を結ぶ線を意味する。
【００１３】
この固定構造とした場合、防振材の厚み分だけ梁材に対しプレキャストスラブが浮いた状態となるため、梁材からの水平力が偏心してプレキャストスラブに伝わることで、プレキャストスラブの相対する固定部からそれぞれ逆向きに転倒しようとする力が発生するために捩れの力が発生する。しかし、捩れの中心となるプレキャストスラブの中立軸心上では、スラブの幾何学的な変形状態から鉛直方向の変位が生じない。そこで、プレキャストスラブの中立軸心上で、２本の大梁および２本の小梁とプレキャストスラブとを、接合することにした。これにより、防振材が設けられていても、風荷重等の日常的に発生する水平力によって生じる捩れによる軸力の変動が少ない位置で接合でき、梁材とプレキャストスラブとの固定部に緩みが生じ難い。
【００１４】
この発明において、前記２本の大梁および前記２本の小梁の各中央部と前記プレキャストスラブの４辺の各中央部とがそれぞれ防振材を介して接合されている構成であってもよい。
この場合、２本の大梁および２本の小梁の各中央部とプレキャストスラブの４辺の各中央部とを、それぞれ防振材を介して固定することにしたことにより、簡易的な構成でプレキャストスラブを介して隣合う梁材間で水平力を伝達することができ、水平剛性が向上する。
【００１５】
この発明において、前記２本の大梁および前記２本の小梁と前記プレキャストスラブとがボルトにより接合され、このボルトの一端が形鋼からなる前記梁材のフランジ部にナットで締結され、他端が前記プレキャストスラブに埋め込み状態で拘束されていてもよい。
この構成であると、ボルトの一端がナットによって梁材のフランジ部に締結されているため、ボルトがスラブ内に定着されることとなり、固定部の上下方向の動きがある程度許容され、上下方向の振動を阻害しないことになる。このため、梁材とプレキャストスラブ間で音が伝わり難く、遮音性能が向上する。
【発明の効果】
【００１６】
この発明のスラブの固定構造は、互いに平行な２本の大梁と、これら２本の大梁間に前記大梁に対し直交して配置された２本の小梁とで構成される梁組に、平面形状方形のプレキャストスラブの４辺の端縁部が前記２本の大梁および前記２本の小梁の上にそれぞれ重なる状態で固定されたスラブの固定構造であって、前記２本の大梁および前記２本の小梁と前記プレキャストスラブとの間に防振材を有し、前記プレキャストスラブの中立軸心上で、前記２本の大梁および前記２本の小梁と前記プレキャストスラブとが接合されているため、効率的に水平力を伝達しつつ、上下階間で音が伝わり難くすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の一実施形態にかかるスラブの固定構造の平面図である。
【図２】（Ａ）は同スラブの固定構造の側面断面図、（Ｂ）はそのIIＢ部拡大図である。
【図３】同スラブの固定構造に使用されるプレキャストスラブの配筋を示す図である。
【図４】同スラブの固定構造に外力が作用したときの状況を示す図である。
【図５】プレキャストスラブに捩れが作用したときのプレキャストスラブの変形を示す図であり、（Ａ）は短辺間の捩れによる変形を示し、（Ｂ）は長辺間の捩れによる変形を示す。
【図６】この発明の他の実施形態にかかるスラブの固定構造の側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
この発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１はこの発明の一実施形態にかかるスラブの固定構造の平面図、図２はその側面断面図である。このスラブの固定構造は、互いに平行な２本の大梁１と、これら２本の大梁１間に前記大梁１に対し直交して配置された２本の小梁２とで構成される梁組３の上に、平面形状方形のプレキャストスラブ４を固定する場合に適用される。
【００１９】
この実施形態の場合、大梁１および小梁２はＨ形鋼であり、両側のフランジ部１ａ，２ａがそれぞれ上下に位置するように設置されている。プレキャストスラブ４は、４辺の端縁部が２本の大梁１および２本の小梁２の上側のフランジ部１ａ，２ａにそれぞれ重なる状態で設置され、４辺の端縁部の各中央部で大梁１および小梁２にそれぞれ固定される。なお、以下の説明では、大梁１および小梁２を、合わせて梁材１（２）と表記する場合がある。
【００２０】
プレキャストスラブ４は、内部に配筋が施されたコンクリート製の長方形の板であって、梁材１（２）との固定箇所となる４辺の端縁部の各中央部に、角形鋼管５が軸心方向を上下にして埋め込まれている。各角形鋼管５は、梁材１（２）に固定される前の状態では、角形鋼管５の孔の中に何も存在しない。
【００２１】
プレキャストスラブ４の配筋の例を図３に示す。この例の配筋は、４辺の端縁部の各中央部に配置された４つの角形鋼管５のうちの互いに隣合うもの同士を繋いで接合されスラブ内に定着された定着鉄筋６と、この定着鉄筋６の上下両側（又は片側）に組まれた格子状鉄筋７とを備える。つまり、定着鉄筋６は、４個の角形鋼管５をそれぞれ頂点とする菱形状に組まれている。定着鉄筋６が配置される位置は、後述するようにプレキャストスラブ４を介して隣合う梁材１（２）間で水平力を伝達するときに、引張力が強くかかる位置である。図３に示す接合箇所や配筋は一例にすぎず、これに限定されない。
【００２２】
図２（Ｂ）の部分拡大図に示すように、梁材１（２）とプレキャストスラブ４とは、角形鋼管５の孔の位置である平面位置で、固定部９により互いに固定される。固定部９にはボルト１０が用いられ、このボルト１０の下部が、上下の防振材１１，１２および荷重支持板１３と共に、梁材１（２）の上側のフランジ部１ａ（２ａ）にナット１４，１５により締結され、かつボルト１０の頭部１０ａを含む上部が、角形鋼管５の孔の中に充填されたグラウト材１６に埋め込み状態で拘束されている。上下の防振材１１，１２はゴム等の弾性材料からなり、荷重支持板１３は鋼板からなる。
【００２３】
上記固定部９は、より具体的には、上から順に前記荷重支持板１３、上の防振材１１、フランジ部１ａ（２ａ）、および下の防振材１２が積層状に重ね合わせて配置されており、これらにそれぞれに形成された貫通孔にボルト１０の下部が挿通されている。そして、荷重支持板１３、上の防振材１１、フランジ部１ａ（２ａ）、および下の防振材１２を、座金１７，１８を介して上下のナット１４，１５で挟み付けて締結している。上の防振材１１および荷重支持板１３は角形鋼管５よりも平面寸法が大きく、荷重支持板１３の上面が角形鋼管５の下端面に当接している。防振材１１と角形鋼管５の間に荷重支持板１３が設けられているため、防振材１１が全体で荷重を受けることができる。
【００２４】
このスラブの固定構造によると、梁材１（２）とプレキャストスラブ４との間に防振材１１を介在させたことにより、プレキャストスラブ４の厚みを厚くすることなく、遮音性能を上げることができる。また、ボルト１０の下部が梁材１（２）のフランジ部１ａ（２ａ）にナット１４，１５で締結されていると共に、フランジ部１ａ（２ａ）とナット１５との間に防振材１２が介在しているため、固定部９の上下方向の動きがある程度許容される。これにより、梁材１（２）とプレキャストスラブ４間で音が伝わり難くなり、遮音性能がより一層向上する。本実施形態では、上下の防振材１１，１２を用いているが、これに限られるものではなく、防振材１１のみを用いてもよい。
【００２５】
前記ボルト１０は、梁材１（２）およびプレキャストスラブ４に対し水平方向の移動や回転がないように拘束されているため、梁材１（２）とプレキャストスラブ４とを梁材１（２）の長さ方向に力を伝達することが可能となるように固定されている。このため、建物が水平力を受けた場合、その水平力を、プレキャストスラブ４を介して隣合う梁材１（２）間で伝達することができる。例えば、図４のように大梁１に水平力Ｆが作用すると、プレキャストスラブ４の４辺の各固定部９（９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ）に矢印方向の水平力Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄが作用する。
【００２６】
ところで、このスラブの固定構造は、梁材１（２）とプレキャストスラブ４との間に防振材１１が設けられているため、防振材１１の厚み分だけ梁材１（２）に対しプレキャストスラブ４が浮いた状態となっている。このため、梁材１（２）からの水平力Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄが偏心してプレキャストスラブ４に伝わり、プレキャストスラブ４に捩れの力が発生する。しかし、各固定部９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄがプレキャストスラブ４の中立軸心上（具体的には、４辺の各中央部）に位置するため、鉛直方向の変位が生じず、軸力がかからない。
【００２７】
図５（Ａ）は、プレキャストスラブ４の２つの短辺の中心同士を結ぶ中立軸心Ｏ１回りのモーメントＭ１によるプレキャストスラブ４の幾何学的な変形を示し、図５（Ｂ）は、プレキャストスラブ４の２つの長辺の中心同士を結ぶ中立軸心Ｏ２回りのモーメントＭ２によるプレキャストスラブ４の幾何学的な変形を示す。二点鎖線はモーメントＭ１，Ｍ２が作用しないときの状態を表し、実線はモーメントＭ１，Ｍ２が作用するときの状態を表す。これらにより、中立軸心Ｏ１，Ｏ２上では、プレキャストスラブ４が鉛直方向に変位しないことが分かる。
【００２８】
このように、防振材１１，１２が設けられていても、固定部９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄに鉛直方向の力がかからない。このため、風荷重等の日常的に発生する水平力による軸力の変動がなく、固定部９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄに緩みが生じ難い。
【００２９】
図６は、この発明の他の実施形態にかかるスラブの固定構造を示している。この実施形態においては、梁材１（２）とプレキャストスラブ４との固定箇所２０と、防振材１１が設けられている箇所２１とが異なっているが、前述した図１、図２の実施形態と同様に、防振材１１が設けられていることにより遮音性能が得られることや、固定部９が水平力によって生じる捩れによる軸力の変動が少ない位置で固定できることから、梁材１（２）とプレキャストスラブ４との固定部９に緩みが生じ難い構造を実現することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１…大梁（梁材）
１ａ…フランジ部
２…小梁（梁材）
２ａ…フランジ部
３…梁組
４…プレキャストスラブ
１０…ボルト
１１，１２…防振材
１４，１５…ナット
Ｏ１，Ｏ２…中立軸心
【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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