JPH0586675A - 合成床構造及びその施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 梁部材のフランジ，ウエブ間にもコンクリー
トを打設して梁部材と床スラブとを一体化させる際に、
梁部材と該梁部材のフランジ，ウエブ間に打設されたコ
ンクリートとを強固に一体化させることが出来る合成床
構造と、その施工方法を提供する。 【構成】 梁部材のフランジ２ａ，２ｂであってウエブ
２ｃと対応する面にコンクリートの付着性を向上させる
ためにスタッドボルト３ａ，シヤープレート，ズレ止め
加工部等の付着部材を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＨ形鋼からなる梁部材の
フランジ，ウエブ間に打設されたコンクリートと梁部材
とを強固に一体化させることが出来る合成床構造と、そ
の施工方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄骨構造の住宅建築では駆体がラーメン
構造を有するのが一般である。また住宅建築では窓，扉
等の開口部分を形成するためにブレースを設けることな
く駆体を構成する場合が多い。上記の如き駆体の一例に
ついて説明する。図６に示すように、建物の所定位置に
は該位置に於ける建物の全階層を貫く複数の柱部材51が
配置されており、この柱部材51の側面に各階層を構成す
る大梁52を接合すると共に、大梁52の間に小梁53を配置
して大梁52と接合することで駆体が構成されている。柱
部材51は、図７に示すように各階層の高さに応じた長さ
を有する角形鋼管51ａと、大梁52の寸法に応じた寸法を
有し且つ所定位置にタップ穴54ａを形成した接合金物54
と、を溶接接合して構成されている。大梁52はＨ形鋼を
用いて形成されており柱部材51と接合される端面には接
合金物のタップ穴54ａと対応する位置にボルト穴55ａを
形成したエンドプレート55が溶接接合されている。そし
て大梁52のエンドプレート55を柱部材51の接合金物54に
当接させ、ボルト56をタップ穴55ａに螺合することで、
大梁52を柱部材51に接合している。尚、上記の如き柱・
梁の剛接合構造は本件出願人が開発して既に特許出願し
た技術である（特公昭61−58620 号公報）。

【０００３】上記の如く構成された駆体に形成される床
構造について説明する。図８に示すように、大梁52の上
フランジ52ａにスタッドボルト57を溶接して固定すると
共に上フランジ52ａ上に複数の床パネル58を載置する。
そして大梁52及び床パネル58上に床スラブコンクリート
59を打設することで床スラブを構成している。前記構成
に於いて、スタッドボルト57は床スラブコンクリート59
を大梁52に定着させる機能を有する。

【０００４】またＨ形鋼からなる梁部材の耐火性能を向
上させることを目的としてウエブとフランジとで構成さ
れる凹溝をコンクリートを打設して合成梁とする技術が
提案されている（特開平１−290857号公報）。この技術
は図９に示すように、Ｈ形鋼60のウエブ60ａにスタッド
ボルト61を固着すると共に、ウエブ60ａ，フランジ60ｂ
からなる凹溝にコンクリート62を打設して鋼とコンクリ
ートとの合成梁を構成したものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、鉄骨構造
躯体に於ける従来の床構造では、梁部材となるＨ形鋼の
上フランジの上部にスタッドボルトを設け、このスタッ
ドボルトによって床スラブコンクリートを梁部材に定着
させている。このような構造では、梁部材に局部的な横
座屈が生じる虞がある。またＨ形鋼のウエブとフランジ
とで構成される凹溝にコンクリートを打設する場合はウ
エブに固着したスタッドボルトによってコンクリートを
梁部材に定着させている。このため、スタッドボルトの
長さがウエブの幅寸法によって規制され充分な付着効果
を発揮しないことがある。

【０００６】本発明の目的は、床スラブの表面を梁部材
の上フランジと同レベルで構成した合成床構造に於ける
梁部材と該梁部材のフランジ，ウエブ間に打設されたコ
ンクリートとを強固に一体化させることが出来る合成床
構造と、その施工方法とを提供せんとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための課題】上記課題を解決するため
に本発明に係る合成床構造は、床版上にコンクリートを
打設する際に同時に梁部材のフランジ，ウエブ間にもコ
ンクリートを打設して梁部材と床スラブとを一体化して
なる合成床構造であって、前記梁部材のフランジであっ
てウエブに対応する面にコンクリートの付着性を向上さ
せるための付着部材を設けたことを特徴とするものであ
る。

【０００８】また合成床の施工方法は、フランジのウエ
ブに対応する面にコンクリートの付着性を向上させる付
着部材を設けた梁部材に型枠を設けると共に該型枠に床
版を設け、その後前記床版に床スラブコンクリートを打
設すると共に梁部材のフランジ，ウエブ間にもコンクリ
ートを打設することを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】上記合成床構造によれば、梁部材と該梁部材の
フランジ，ウエブ間に打設されたコンクリートとを強固
に一体化させることが出来、且つ梁部材と床スラブとを
一体化させることが出来る。即ち、梁部材を構成するＨ
形鋼のフランジであってウエブと対応する面にコンクリ
ートの付着性を向上させるための付着部材を設けたの
で、床版上に床スラブコンクリートを打設すると同時に
梁部材のフランジ，ウエブ間にもコンクリートを打設す
ることで、床スラブに打設されたコンクリートと梁部材
のフランジ，ウエブ間に打設されたコンクリートを一体
化させると共に、梁部材と該梁部材のフランジ，ウエブ
間に打設されたコンクリートとを付着部材を介して強固
に一体化させることが出来る。

【００１０】上記定着合成床の施工方法によれば、梁部
材と開梁部材のフランジ，ウエブ間に打設されたコンク
リートとを強固に一体化させた合成床を容易に構成する
ことが出来る。

【００１１】

【実施例】以下上記合成床構造の一実施例について図を
用いて説明し、同時に施工方法について説明する。図１
は合成床構造を示す断面図、図２は梁部材の構成を説明
する図、図３は合成床の施工手順を説明する図である。
本発明は、床版上にコンクリートを打設すると同時に梁
部材を構成するＨ形鋼のフランジとウエブとの間に構成
される空間にもコンクリートを打設して梁部材と床スラ
ブを一体化するに際し、梁部材のフランジであってウエ
ブと対応する面にコンクリートの付着性を向上させる付
着部材を設けることで、梁部材と床スラブを一体化させ
ると共に、梁部材と該梁部材のフランジ，ウエブ間に打
設されたコンクリートとを強固に一体化させることを可
能とするものである。そして本発明にあっては、横座屈
に対する変形性能を向上させることが可能であり、該梁
に発生する虞のある局部座屈を防止することが可能であ
る。

【００１２】図に於いて、柱部材１は建物の構造，形状
に対応した所定位置に配置されており、この柱部材１の
側面であって各階層と対応する位置にＨ形鋼からなる大
梁２が端面を面接させてボルトにより接合されている。
この接合構造は図７に示す従来例と同様の構造を有して
いる。

【００１３】大梁２は上下フランジ２ａ，２ｂ及びウエ
ブ２ｃを有するＨ形鋼によって構成されている。またウ
エブ２ｃには大梁２の軽量化をはかると共に打設された
コンクリートの充填性を向上させることを目的として所
定の間隔で複数の孔２ｄが形成されている。図２
（Ａ），（Ｂ）に示すように、大梁２のフランジ２ａ，
２ｂであってウエブ２ｃと対応する面、即ち、Ｈ形鋼の
内部側の面には、付着部材となるスタッドボルト３ａが
設けられている。このスタッドボルト３ａは、フランジ
２ａ，２ｂに一定の間隔で溶接或いは植え込み等の手段
によって固着されている。このように、スタッドボルト
３ａをフランジ２ａ，２ｂのウエブ２ｃと対応する面に
設けることで、該スタッドボルト３ａの長さをＨ形鋼の
ウエブ２ｃの長さに応じて選択的に設定することが可能
であり、従って、フランジ２ａ，２ｂ及びウエブ２ｃ間
に打設されたコンクリートの付着性を充分に向上させる
ことが可能となる。本実施例に於いて、スタッドボルト
３ａはフランジ２ａ，２ｂに対向させて配設している
が、交互に千鳥状に配設しても良い。

【００１４】大梁２のウエブ２ｃの両側面と対向して該
大梁２のフランジ２ａ、２ｂ及びウエブ２ｃ間に充填さ
れるコンクリートの型枠４，４又は４，５が大梁２の全
長にわたって取り付けられている。型枠４は建物の屋内
側に配置されるものであり、く字状に屈折して形成さ
れ、上端が大梁２の高さから床に相当する厚さを差し引
いた位置となる寸法を有している。また型枠５は建物の
屋外側に配置されるものであり、大梁２の高さ方向を被
包し得るようにアングル状に屈折して形成されている。
従って、屋内に配置される大梁２の両側面には型枠４が
取り付けられる。また建物の外壁に対応して配置される
大梁２には屋内側に型枠４が取り付けられ、屋外側に型
枠５が取り付けられる。上記型枠４，５は鋼板，金網，
エキスパンドメタル，パンチングメタル等の材料を用い
ることが可能である。

【００１５】大梁２のウエブ２ｃには長手方向所定位置
にスチフナープレート６が固着されている。スチフナー
プレート６は大梁２及びこの大梁２に取り付けられた型
枠４，５とで形成される空間の断面形状と等しい形状を
有しており、該空間に打設されるコンクリートの端部を
規制する機能を有している。またスチフナープレート６
にはコンクリートの充填性を向上させることを目的とし
て複数の孔６ａが形成されている。ウエブ２ｃに固着さ
れたスチフナープレート６及び下フランジ２ｂに型枠
４，５が取り付けられ、更にスチフナープレート６及び
型枠４に床版７を載置するための受金具８が固着されて
いる。前記受金具８はアングル状の材料によって形成さ
れており、一方のフランジが型枠４の上端部分に固着さ
れ且つ他方のフランジが大梁２のウエブ２ｃ側に指向す
るように取り付けられている。前記スチフナープレート
６，型枠４，５及び受金具８は、予め工場加工により大
梁２の配設位置に応じて取り付けられている。そして図
３（Ａ）に示すように、所定の部材４，５，６，８を取
り付けた大梁２を柱部材１の接合金物１ａにボルト１ｂ
によって接合することで、建物の駆体を構成している。

【００１６】大梁２が直交するコーナー部、例えば柱部
材１の近傍には、同図（Ｂ）に示すように、該コーナー
部の形状に対応して形成されたコーナー型枠９が配置さ
れ、他の型枠４，５と同様にスチフナープレート６及び
大梁２の下フランジ２ｂに固着されている。前記コーナ
ー型枠９は現場施工によって取り付けられる。

【００１７】上記の如くして建物の駆体を構成した後、
受金具８に床版７を載置する。床版７はＰＣ版等のコン
クリート版或いはデッキプレート等の鋼板を用いること
が可能である。本実施例では、同図（Ｃ）に示すよう
に、床版７としてＰＣ版を用いており、複数の床版７を
受金具８上に密接して載置することで床スラブの下面を
規制している。

【００１８】受金具８に床版７を載置した後、大梁２の
フランジ２ａ，２ｂ及びウエブ２ｃによって構成された
空間と床版７とに定着筋10が配設される。この定着筋10
は床版７に打設されたコンクリートと大梁２のフランジ
２ａ，２ｂ及びウエブ２ｃに打設されたコンクリートの
一体化をはかることを目的として配設されるものであ
る。そして定着筋10を配設した後、同図（Ｄ），（Ｅ）
に示すように、床版６の上面にメッシュ筋12を設け、床
スラブコンクリートを打設する。床スラブコンクリート
の打設に際し、床版７と大梁２の上フランジ２ａとの間
に形成される間隙を通して大梁２のフランジ２ａ，２ｂ
及びウエブ２ｃとで構成される空間にもコンクリートを
打設することで、該空間に打設されたコンクリートと床
版６上に打設されたコンクリートとは定着筋10を介して
一体化される。

【００１９】大梁２のフランジ２ａ，２ｂ及びウエブ２
ｃとで構成される空間に打設されたコンクリートは、大
梁２のフランジ２ａ，２ｂに設けたスタッドボルト３ａ
を介して大梁２に付着する。これにより、大梁２と該大
梁２のフランジ，２ａ，２ｂ及びウエブ２ｃ間に打設さ
れたコンクリートとを強固に一体化させることが可能で
ある。

【００２０】建物の外壁を構成する位置に配設された大
梁２に於いて、屋外側のウエブ２ｃに対応する空間は型
枠５によって封鎖されている。このため、コンクリート
を上フランジ２ａ側から充填することは出来ない。しか
し、前記封鎖空間にはウエブ２ｃに形成された孔２ｄを
通してコンクリートが流動し、これにより、大梁２の上
下フランジ２ａ，２ｂ及び２ｃによって構成される空間
にコンクリートを打設することが可能である。大梁２及
び床版７上に床スラブコンクリートを打設した後、大梁
２の上フランジ２ａの上面を定規として床スラブコンク
リートの打設面を均すことで床スラブ11を形成すること
が可能である。

【００２１】上記の如くして上下フランジ２ａ，２ｂ及
びウエブ２ｃとで構成される空間にコンクリートを充填
された大梁２は、断面が角棒状に形成される。従って、
大梁２の幅厚比が従来の如くＨ形鋼単独で構成した大梁
の幅厚比と比較して充分に小さい値となり、横座屈に対
する変形性能を向上させることが可能である。

【００２２】図４（Ａ），（Ｂ）は大梁２のフランジ２
ａ，２ｂに付着部材となるシヤープレート３ｂを設けた
場合の説明図である。図に示すように、シヤープレート
３ｂは平板状のプレートによって構成されている。そし
てこのシヤープレート３ｂをフランジ２ａ，２ｂのウエ
ブ２ｃと対応する面に一定の間隔で溶接等の手段によっ
て固着することで付着部材としての機能を発揮し得るよ
うに構成している。このように、大梁２のフランジ２
ａ，２ｂにスタッドボルト３ａの代わりにシヤープレー
ト３ｂを固着しても、大梁２と打設されたコンクリート
とを強固に一体化させることが可能である。

【００２３】図５（Ａ），（Ｂ）は大梁２のフランジ２
ａ，２ｂに付着部材となるズレ止め加工部３ｃを形成し
た場合の説明図である。ズレ止め加工部３ｃはフランジ
２ａ，２ｂにウエブ２ｃ側に突出するようなエンボス加
工を施すことによって形成されている。このように、大
梁２のフランジ２ａ，２ｂにスタッドボルト３ａ又はシ
ヤープレート３ｂの代わりにズレ止め加工部３ｃを形成
しても、大梁２と打設されたコンクリートとを強固に一
体化させることが可能である。

【００２４】上記の如く構成した合成床スラブ構造で
は、床スラブコンクリートが大梁２の上フランジ２ａを
上面を基準として打設される。このため、各階層に於け
る駆体の高さを低く抑えることが可能となる。即ち、従
来の床スラブが大梁の上フランジに載置された床版上に
形成されているのに対し、本発明では床スラブ11の上面
が大梁２の上フランジ２ａと同一面に形成される。この
ため、床スラブ11の厚さ分に対応して柱部材１の長さを
短くすることが可能となる。

【００２５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
合成床構造によれば、梁部材と床スラブとを一体化させ
ると共に、梁部材と該梁部材のフランジ，ウエブ間に打
設されたコンクリートとを付着部材を介して強固に一体
化させることが出来る。また梁部材のフランジ，ウエブ
間及び床版上にコンクリートを打設して梁部材と床スラ
ブを一体化させることで、梁部材の面外方向の挙動が拘
束される。この結果、局部座屈が生じ難くなり、変形能
力等の性能を向上させることが出来る。また鉄骨梁の周
囲に充填されたコンクリートの熱容量により鉄骨梁を構
成するＨ形鋼の温度上昇を抑えることが出来る。このた
め、駆体の耐火性能を向上させることが出来る。更に、
鉄骨梁の剛性及び重量が増加することから、駆体に付与
される振動の吸収能力を向上させると共に遮音性を向上
させることが出来る。このため、居住性を向上させるこ
とが出来る。

【００２６】上記合成床の施工方法によれば、梁部材と
床スラブとを一体化させると共に、梁部材と該梁部材の
フランジ，ウエブ間に打設されたコンクリートとを強固
に一体化させた合成床を容易に構成することが出来る等
の特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】合成床構造を示す断面図である。

【図２】梁部材の説明図である。

【図３】合成床の施工手順を説明する図である。

【図４】他の実施例に係る梁部材の説明図である。

【図５】他の実施例に係る梁部材の説明図である。

【図６】従来の駆体構造の斜視図である。

【図７】柱部材と大梁の接合構造を示す斜視図である。

【図８】従来の床構造の断面図である。

【図９】従来の梁とコンクリートとを一体化させた合成
梁の断面図である。

【符号の説明】 １は柱部材、２は大梁、２ａ，２ｂはフランジ、２ｃは
ウエブ、２ｄは孔、３ａはスタッドボルト、３ｂはシヤ
ープレート、３ｃはズレ止め加工部、４，５，９は型
枠、６はスチフナープレート、６ａは孔、７は床版、８
は受金具、10は固定用鉄筋、11は床スラブ、12はメッシ
ュ筋である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 床版上にコンクリートを打設する際に同
   時に梁部材のフランジ，ウエブ間にもコンクリートを打
   設して梁部材と床スラブとを一体化してなる合成床構造
   であって、前記梁部材のフランジであってウエブに対応
   する面にコンクリートの付着性を向上させるための付着
   部材を設けたことを特徴とした合成床構造。
2. 【請求項２】 フランジのウエブに対応する面にコンク
   リートの付着性を向上させる付着部材を設けた梁部材に
   型枠を設けると共に該型枠に床版を設け、その後前記床
   版に床スラブコンクリートを打設すると共に梁部材のフ
   ランジ，ウエブ間にもコンクリートを打設することを特
   徴とした合成床の施工方法。