JP2012127100A - デッキプレート - Google Patents

Abstract

【課題】プレート幅方向の曲げ剛性の向上ならびに曲げ変形強度の大きいデッキプレートを提案すること。
【解決手段】板厚が０．６ｍｍ以下である薄鋼板を用いて曲成された、断面形状が略三角形のウエブ部と、このウエブ部の頂部から水平方向に張り出したフランジ部とからなり、そのフランジ部は、幅方向と長さ方向に延在する、山高さが１．５〜２．５ｍｍである複数の筋状エンボスが列設されているデッキプレート。
【選択図】図１

Description

この発明は、主として建・構築物の鉄筋コンクリート用床材等として用いられるデッキプレートに関する。

建・構築物の鉄筋コンクリート床材等として用いられるデッキプレートは、従来、図１に示すように、板厚０．８〜３ｍｍ程度の鋼板を、ロール成形機を使って、断面形状が略三角形の複数のウエブ部１と、そのウエブ部１相互間をつなぐフランジ部２とを、連続的に冷間成形することによって製造されている。

このようなデッキプレートは、一般に、所定の間隔で設置される梁材の間に掛け渡すようにして用いられ、かつその上にコンクリートが打設されることから、特にフランジ部２については、曲げ剛性が大きく、曲げ変形に対する強度の大きいものが求められる。この意味において、従来のデッキプレートは、基本的に板厚の厚いものが適するが、一方で軽量化の要請もあり、上述したように、０．８〜３ｍｍ程度の鋼板が使用されているのである。

例えば、特許文献１では、打設する鉄筋コンクリートの荷重によく耐えられるように、幅の狭いフランジ（上フランジ）構造とし、しかも、板厚を厚く（１．６ｍｍ）した鋼板を用い、さらにウエブ部２に３．２ｍｍ厚の補強用鋼材を溶着してなるデッキプレートを提案している。

また、特許文献２および特許文献３には、デッキプレートの幅方向の曲げ剛性を高めるために、プレート幅方向に延びる多数のエンボス３を列設したものが、そして、特許文献４には、エンボス機能を示す凹凸溝と共に、ウエブ部１の上部にフランジ部２の接合端部を受け止める溝を設けてなるデッキプレートがそれぞれ開示されている。なお、これらのエンボス３は、フランジ部２の曲げ剛性や曲げ変形強度を向上される役目を担う他、建築施工現場での作業者の滑り防止を目的として、山高さにして０．３〜１．２ｍｍ程度の小判形のものに成形するが一般的である。

特開平６−２２９０４７号公報 特開昭６１−１０６８５１号公報 特開平４−２３７７４９号公報 実開昭６４−１４８１５号公報

特許文献１〜４に開示のデッキプレートは、その多くは板厚０．８ｍｍ〜１．６ｍｍ程度の鋼板が使用されている。一方で、コスト低減と軽量化を目的として、板厚０．８ｍｍ程度の比較的薄い鋼板のデッキプレートを使用する場合もある。但し、この場合、長さ方向の曲げ剛性や曲げ変形強度に対する耐力が低下するため、適応する梁スパンを減少させたり、下部より補強材を設置する等の措置を講じて安全性および適正な長さ方向のたわみ量の確保を目指すのが不可欠であった。そのため、建・構築物の施工の変更を伴い、コスト高になるという問題があった。

しかも、もし、板厚０．８ｍｍ以下の薄鋼板製デッキプレートを使用しようとすると、上部の鉄筋コンクリート荷重によりフランジ部の幅方向のたわみ量が増大して外観上好ましくないと共に、鉄筋コンクリート量の増加に伴うコスト高の問題も生じる。特に、フランジ部の幅方向におけるたわみは、例えば、梁スパン間隔等で調整することが実質的に困難であり、鉄筋コンクリートスラブの荷重によっては、該フランジ部の局部的なたわみを招く可能性があった。そのため、長さ方向の曲げ剛性、曲げ変形強度の要求性能が低い短スパンのデッキプレートにおいては、コスト的には有利な板厚０．８ｍｍ未満の薄い鋼板の使用が実質的に困難で、板厚０．８ｍｍ以上の鋼板を使用せざるを得ないのが実情である。このことが、実は、コストアップの要因ともなっていたのである。

また、特許文献２〜４に開示されているようなフランジ部表面に施工されたエンボスは、一般には、作業者の滑り止めとともにフランジ部の剛性の向上を目的として成形されているが、加工形状、とりわけ加工の深さが前記曲げ剛性等に多大に影響し、これが大きいほど剛性もまた大きくなることが知られている。

しかしながら、デッキプレートの冷間成形加工時において、板厚０．３ｍｍ〜１．２ｍｍ程度の鋼板のエンボス加工深さ（山高さ）を過度に大きくした場合、該デッキプレートのフランジ幅方向内に分布する長さ方向の加工歪みの差が大きくなり、デッキプレート全体に３次元的なねじれを発生してしまう。この現象は、板厚の薄い程、つまり板厚０．６ｍｍ以下のデッキプレートを使用しようとした場合、フランジ面の強度、剛性または加工性のいずれかの点に大きな問題を発生させることが多い。

本発明は、従来のデッキプレートが抱えている上述した問題を解消すべく開発したものであって、主として、フランジ幅方向の曲げ剛性の向上ならびに曲げ変形強度の大きいデッキプレートを提案することを目的とする。

また、本発明の他の目的は、薄板にすることで得られる軽量化を通じてコストの低減に寄与できると共に、たわみの防止を通じて打設するコンクリートの量を節約することができるデッキプレートを提案することにある。

前記目的の実現のために鋭意検討を重ねた結果、発明者らは、板厚が０．６ｍｍ以下である薄鋼板を用いて曲成された、断面形状が略三角形のウエブ部と、このウエブ部頂部から水平方向に張り出したフランジ部とからなり、
そのフランジ部に、幅方向に延在する、山高さが１．５〜２．５ｍｍである複数の筋状エンボスが列設されていることを特徴とするデッキプレートが有効であることを突き止め、本発明に想到した。

また、本発明において、
（１）前記フランジ部は、ウエブ部近傍に沿う長手方向に補強用縦リブを有すること、
（２）前記エンボスは、幅方向の高さが中央部において高く両端部が低い三角形状もしくは略台形ないし略円弧形状を呈する中高形状であること、
（３）前記エンボスは、断面が山波形状もしくはリブ形状の筋状の凸状であること、
（４）前記エンボスは、１５〜２０ｍｍの山間隔をもって列状に配設されていること、
（５）前記補強用縦リブは、フランジ部の接合端部に設けられていること、
が、より好ましい解決手段であることもわかった。

前述したような構成を有する本発明によれば、つぎのような効果が得られる。
ａ．板厚０．６ｍｍ以下という薄鋼板を使用してもなお、適切な各種エンボスの形成によって、また、フランジ部幅方向の断面形状を中高分布にすることによって、フランジ部幅方向の曲げ剛性や曲げ変形強度に優れるものになると共に、成形加工性に優れたデッキプレートが得られる。
ｂ．板厚０．６ｍｍ以下という薄鋼板を使用することで、軽量化が図れるためにコストの低減に大きく寄与し、また、フランジ部幅方向の曲げ剛性や曲げ変形強度の向上を通じてたわみを防止できるので、コンクリート打設量の低減をもたらし、この点においてもコスト低減に寄与する。

一般的なデッキプレートの正面図を示すものである。 本発明に係るデッキプレートの一例を示す図である。 本発明に係るデッキプレートの他の例を示す図である。 本発明に係るデッキプレートの更に他の例を示す図である。 本発明に係るデッキプレートの接合のもようを示す説明図である。 本発明に係るデッキプレートの更に他の例を示す図である。

図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係るデッキプレートの一実施形態を示すものであり、基本的な構成は、上述した従来例と同じように、断面形状が略三角形のウエブ部１と、このウエブ部１を挟む水平方向の両側に張り出すように連設されたフランジ部２とからなるものである。

そこで、発明者らは、まず、板厚０．６ｍｍ以下の薄鋼板を用いてデッキプレートを成形することを前提として、この場合において、解決を必要とする条件、特にフランジ部２の幅方向に沿って設けられるエンボスの構成について種々検討した。即ち、このような薄物デッキプレートについて、まず、フランジ部２の曲げ変形強度や曲げ剛性、加工歪みに関する確性試験を実施し、望ましいエンボス形状について調査した。

その結果、板厚０．６ｍｍ以下という薄鋼板製のデッキプレートにおいては、そのフランジ部２に形成する複数のエンボス３ａ、３ｂは、加工深さ、即ち、山高さｈの如何が重要であり、この値ｈを１．５〜２．５ｍｍの範囲内にすることが有効であることがわかった。

それは、フランジ部２にロール成形するエンボス３ａの山高さ（加工深さ）ｈが、１．５ｍｍ未満では、フランジ面の曲げ剛性、曲げ変形強度がともに不足し、一方、２．５ｍｍを超える山高さｈの場合、過大な加工歪みを発生するからである。従って、本発明のデッキプレートでは、フランジ部２に形成するエンボス３ａの山高さは１．５〜２．５ｍｍの範囲内の大きさとすることが必要である。

そして、本発明に係るデッキプレートにおいて、前記フランジ部２に設ける前記エンボスの断面形状としては、図２（ｃ）に示すような、ノコ歯状に連続する山波形状３ａ、あるいは図３（ｃ）に示すような、小判形のリブ形状３ｂを等間隔に隆起させてなる筋状の凸起（凸条）のいずれであってもよく、これらは前記山高さ（ｈ）が前記のように限定される。特に、前者のエンボス（山波形状）３ａの場合、リブ形状３ｂのものに比べて、加工形状が該デッキプレートの長さ方向に連続して曲成されていることから、緻密なエンボス加工となり、エンボス成形時の残留応力がより分散されて加工歪みを発生しにくいという特徴があり、好ましい形状である。

また、前記エンボス３ａ、３ｂの隣接する山の間隔Ｄは、１５〜２０ｍｍの距離をもって成形されていることが望ましい。この山間隔は、１５ｍｍ未満では却って加工歪みが大きくなり、一方で２０ｍｍを超えると、必要な曲げ強度や曲げ変形強度が得られにくくなり、エンボスを設ける意味が減殺される。

このように、フランジ部２に形成されるエンボス３ａ、３ｂについては、これらの形状ならびに寸法を工夫して加工歪みの発生を防止できるようにすることが好ましい。それは、デッキプレートのローム成形時に寸法誤差等の管理が不充分となって、必ずしも上述した作用・効果が得られなくなることが予想されるからである。

そこで、本発明では、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、前記フランジ部２のウエブ部１近傍に沿って長手方向に延在する、小判形の補強用縦リブ４を隆起形成することにした。前記エンボス３ａ、３ｂに直交する向きの縦方向に形成された補強用縦リブ４は、これがあることによって、成形加工後のデッキプレートのねじれや歪み等の形状不良（平坦度不良）を防止する上で、非常に有効である。

なお、この補強用縦リブ４は、前述したエンボス３ａ、３ｂと同様に、山高さ（ｈ）が１．５〜２．５ｍｍの大きさにすることが好ましく、また、フランジ部接合端２ａに形成することが好ましい。それは、図５に示すように、この補強用縦リブ４を形成すると、フランジ部２のたわみや剛性劣化を、ウエブ部１から張り出したフランジ端２ｂに重合（下支え）することで緩和されるからである。

次に、本発明のさらに他の実施形態として、図６（ａ）、（ｂ）に示すようなフランジ部２の構造を提案する。とこで、本発明では、フランジ部２の剛性を確保すべく前記エンボス３ａ、３ｂを形成しているが、そのフランジ部２とともにエンボス３ａ、３ｂ部分にも、コンクリートスラブの荷重による曲げモーメントが同様かかる。このエンボスにもかかる曲げモーメントの分布は、力学的にはエンボス１山についてみると、幅方向の両端部では小さく、中央部には大きな値で分布していると考えられる。即ち、２つのウエブ部（支点）間に支持されたフランジ部の場合、最大たわみ発生点（最大曲げ応力発生点）は、該フランジ部２の中央に位置することになる。

そこで、本発明では、前記エンボス３ａ、３ｂのフランジ幅方向における高さ分布、即ち、前記山高さｈを１．５〜２．５ｍｍの範囲内において、中央部において高く、両端部において低い、好ましくは中央部から両端部にかけて次第に漸減する三角形状３ｃもしくは略台形状ないしは略円弧形状３ｄにして、上記曲げモーメントの分布に対応させることにした。

このような構成にすることで、本発明のこの実施形態に属するデッキプレートは、フランジ部２の高い曲げ剛性、曲げ変形強度を確保した上で、エンボスの幅方向両端部に発生する加工歪みをも効果的に阻止し、減少させることができるようになる。

本発明に係る上述したデッキプレートの構成は、例示した建・構築物の鉄筋コンクリート床構造材としての用途だけでなく、足場板や仕切り壁、屋根材等の分野の材料としても応用が可能である。

１ ウエブ部
２ フランジ部
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ エンボス
４ 補強用縦リブ

Claims (6)

1. 板厚が０．６ｍｍ以下である薄鋼板を用いて曲成された、断面形状が略三角形のウエブ部と、このウエブ部頂部から水平方向に張り出したフランジ部とからなり、
   そのフランジ部に、幅方向に延在する、山高さが１．５〜２．５ｍｍである複数の筋状エンボスが列設されていることを特徴とするデッキプレート。
2. 前記フランジ部は、ウエブ部近傍に沿う長手方向に補強用縦リブを有することを特徴とする請求項１に記載のデッキプレート。
3. 前記エンボスは、幅方向の高さが中央部において高く両端部が低い三角形状もしくは略台形ないしは略円弧形状を呈する中高形状であることを特徴とする請求項１または２に記載のデッキプレート。
4. 前記エンボスは、断面が山波形状もしくはリブ形状の筋状の凸状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載のデッキプレート。
5. 前記エンボスは、１５〜２０ｍｍの山間隔をもって列状に配設されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載のデッキプレート。
6. 前記補強用縦リブは、フランジ部の接合端部に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のデッキプレート。

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