JPH116231A - スラブ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 スラブが面内変形を生じた時、軽量コンクリ
ートパネルなどのように母材強度が弱いパネルを単にネ
ジ部材で横架材に固定しただけでは、固定部にかかる集
中荷重によって早期に亀裂が入りやすく、スラブの水平
耐力、水平剛性を低いものとしていた。 【解決手段】 軽量コンクリートパネル１を横架材２上
に固定部材５で固定して構成された床または屋根スラブ
において、複数の該軽量コンクリートパネル相互を目地
部４でズレないようにすることにより、スラブに加わる
水平せん断応力に対し一体化されたユニット体が構成さ
れ、更に該ユニット体の隅部下面が補強板６により補強
され、該隅部の横架材２への固定は補強板６を通してな
されることを特徴とするスラブ構造である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】軽量コンクリートパネルを用
いて構成された床や屋根のスラブ構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】軽量コンクリートパネルを敷設して構成
された床スラブの水平剛性を高める手法としては、例え
ば特開平７−２０７７９７号公報且つ図８に示す技術が
知られている。即ちこの技術は軽量コンクリートパネル
５１の長辺および短辺の目地５３にモルタル５７が充填
されたコッター５４を設け、床全体を一体化させると共
に、頭部に環状部を有するネジ５５を介して目地鉄筋５
６を該軽量コンクリートパネル５１の長辺目地全長に亘
って配筋し、なおかつ目地部５３にはモルタル５７を充
填することで該軽量コンクリートパネル５１を横架材５
２に固定されたスラブ構造である。また、特開平８−２
８４２９６号公報且つ図９に示す如く、軽量コンクリー
トパネル６１内の補強筋マット６２に予めアンカープレ
ート６３を固定し、ネジ部材６４が該アンカープレート
６３を貫通するようにネジ部材６４で軽量コンクリート
パネル６１を横架材６５に固定されたスラブ構造であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の特開平
７−２０７７９７号公報に開示された構造では、パネル
間の目地部全体に対するモルタル充填は所詮湿式工法で
あり、例えば、目地部に充填されたモルタルが硬化する
まで時間が掛かり、充填後直ちに次の工程に入ることが
出来ないという問題、モルタルを混練する工程が必須で
あり、資材の保管スペースや混練スペースが必要である
という問題、モルタルの品質が調合、環境温度に影響を
受けるため一定の強度を得ることが困難であるという問
題、湿式工法であるが故に現場を汚すことがあるという
問題、雨天時には周囲を保護することが必要となるとい
う問題、等種々の問題が派生している。

【０００４】又、大地震や非常に強い風荷重によってス
ラブに非常に大きな面内変形が生じようとした場合、線
材の格子梁よりも面材のパネルの方が水平剛性が高いた
め、パネルと梁との間に変形の差違が生じようとし、そ
の変形差違による発生応力は、パネルと梁との固定部分
に集中する。この固定をネジ部材で行った場合、梁材に
ネジ込まれたネジ部材先端部分が、梁材とともにパネル
貫通部から水平移動しようとし、ネジ部材からパネル下
面の貫通部周囲のパネル母材に対して、パネルを割り裂
こうとする集中荷重が加わる。軽量コンクリートパネル
などのように母材強度が弱いパネルを単にネジ部材で固
定しただけでは、特に、この集中荷重は、スラブの出入
隅部や柱部等に接している複数のパネルからなるユニッ
ト体の隅部に集中し、この隅部で集中荷重によって早期
に亀裂が入りやすく、スラブの水平耐力、水平剛性を低
いものとしていた。

【０００５】特開平８−２８４２９６号公報に開示され
た構造では、躯体側からの力はネジ部材を介して軽量コ
ンクリートパネルと一体化されたアンカープレート及び
補強筋マットで受けられるので、高い取付強度を得られ
るといった利点があるものの、この工法においてもアン
カープレートは梁材上端から距離をもって設置されてい
るため、アンカープレートと梁材上端との間でネジ部材
に曲げ応力が発生し、軽量コンクリートパネルのように
母材の引張耐力が低いとネジ部材の支圧によりアンカー
プレート下側の母材が早期に陥没し、支圧破壊や割裂破
壊に至ることから、水平剛性を高めることができないと
いう問題点が残されていた。

【０００６】さらに、軽量コンクリートパネル内に予め
アンカープレートが設置されているため、パネルの製造
時にネジ部材の取付位置が決定してしまい、施工現場で
の取付位置変更や、長尺なパネルを切断して短尺なパネ
ルを作るといった、柔軟な対応が困難であった。本発明
は上述の事情を鑑みてなされたもので、スラブを乾式工
法で実現すると共に、せん断剛性およびせん断耐力に優
れたスラブ構造により、建物が水平面内でせん断変形す
るのを抑制し、水平力に対して優れた抵抗力を持つスラ
ブ構造を有する建物を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記の課題を解
決するためになされたもので、軽量コンクリートパネル
を横架材上に固定部材で固定して構成された床または屋
根スラブにおいて、複数の該軽量コンクリートパネル相
互を目地部でズレないようにすることにより、スラブに
加わる水平せん断応力に対し一体化されたユニット体が
構成され、更に該ユニット体の隅部下面が補強板により
補強され、該隅部の横架材への固定は該補強板を通して
なされるものである。該軽量コンクリートパネルの平面
形状が長方形の場合、少なくとも該軽量コンクリートパ
ネル相互の長辺方向の目地部をズレないようにすればよ
く、更に軽量コンクリートパネル相互の短辺方向も目地
部をズレないようにすればより好ましい。

【０００８】また、本発明の目地部をずれないようにす
る方法は、軽量コンクリートパネル相互の目地部に跨が
って穴を穿削し、該穴に打ち込み嵌合できる形状を有す
る円柱状固定具を該穴に打ち込み嵌合することが好まし
い。軽量コンクリートパネルを支持する横架材は該軽量
コンクリートパネルの両端部の２本と両端部以外に中間
梁を少なくとも１本設けると更に効果的である。ユニッ
ト体の隅部とは、例えば、スラブの出入隅部や柱部に接
している部分であり、ユニット体の隅部下面に使用され
る補強板は、板状のものであり、軽量コンクリートパネ
ルと比して耐力が大きく補強の役割を果たすものであ
る。この補強板は接着剤を用いる等して予め軽量コンク
リートパネルの裏面に固定した後、この補強材を固定し
たパネルの該補強材存在部分においては、この補強材を
通して隅部の横架材に固定される。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を説明する。
本発明で使用する軽量コンクリートパネルは主に木造も
しくは鉄骨造の床、屋根等に用いられるもので、内部を
鉄筋もしくはラス網などで補強された厚さ３５ｍｍ〜１
５０ｍｍ、長さ６００〜３０００ｍｍ、幅３００〜６５
０ｍｍ程度の軽量気泡コンクリート製のパネルを用いる
ことができ、中でも厚さ７５ｍｍ以上のＡＬＣパネルと
呼称される軽量気泡コンクリート製のパネルを用いる。

【００１０】本発明で使用する横架材は軽量気泡コンク
リートパネルの短辺部両端を支持するものであり、木製
や鋼製のものを用いることができる。木製の横架材の場
合、その幅は９０〜１２０ｍｍのものが一般的に用いら
れる。又、木製の横架材の場合、固定金具は、直接横架
材に打ち込むのが好ましいが、特別な設計上の要求があ
る場合は、例えば、５０ｍｍ角の木製角材などを木製横
架材に十分に固着し、この角材に固定金具を取り付けて
もよい。又、鋼製の横架材の場合、幅が１００〜２００
ｍｍ、背丈２００〜４００ｍｍのＨ形鋼がよく用いられ
るが、一般的には、ビスを容易に打ち込む事ができるよ
うに、鋼製の横架材の上面に、厚さ１〜４ｍｍ程度のリ
ップ付き溝形鋼などの下地材を固着し、この下地材にビ
スを取り付けるとよい。

【００１１】本発明で使用する固定部材は、軽量気泡コ
ンクリートパネルを横架材に固定するために用いられる
もので、ビスや釘等、特に好ましくはセルフドリルビス
が用いられる。この固定部材は軽量気泡コンクリートパ
ネルを鉛直方向に固定すると共に、地震時等に建物に加
わる水平方向力を軽量気泡コンクリートパネルに伝達
し、軽量気泡コンクリートパネルの水平方向のせん断抵
抗により、軸組などの躯体が水平方向にせん断変形する
のを防止するためのものである。本発明のユニット体は
軽量気泡コンクリートパネル相互の目地部を接着剤やコ
ッター等で連結し、スラブに加わる水平せん断応力に対
し、該目地部が水平方向にズレるのを防止することで構
成される。該軽量気泡コンクリートパネルの平面形状が
長方形の場合、長辺方向の目地部のズレを防止すればユ
ニット体を構成できるが、短辺方向の目地部のズレも防
止すればスラブの仕上げ面に亀裂、曲がり等の悪影響を
生じさせないので好ましい。

【００１２】接着剤による方法は軽量コンクリートパネ
ルの小口面に接着剤を塗布することで目地部を接着させ
るものであり、小口の全面に塗布すれば最も固着度が高
くなる。コッターはモルタルを用いる湿式コッター（こ
れは目地部全体をモルタルで固定するのではなく、部分
的に両側のパネルに跨る穴、即ち、コッターを設け、こ
のコッター部にのみモルタルを用いる）と円柱体を打ち
込み埋設する乾式コッターなどの目地ズレを抑制するも
のであればよいが、中でも、完全乾式工法であり、施工
性も良好である乾式コッターを用いるのが好ましい。乾
式コッターは目地部に跨って、軽量コンクリートパネル
１の厚さ方向下向きに厚みの１／２〜２／３程度あるい
は貫通してもよく、直径が２０〜５０ｍｍ程度の穴を穿
削し、外径が該穴より大きく、長さが該穴の深さより短
かく、且つ断面形状が中空又は中実の円柱体を金槌を用
いて打ち込み埋設してなるものである。該円柱体の材質
は、水平せん断力に対し円柱体周囲の軽量コンクリート
パネルが支圧破壊を生じたとき大きな変形を生じていな
い材質で有ればよく、金属、木質、コンクリートまたは
プラスチック等を使用することができる。更に、コッタ
ーは目地の両端部より離れた位置に２〜５個程度設ける
ものとし、その数が多い程、目地ズレ防止効果が高くな
る。

【００１３】本発明で使用する補強板は、予め軽量コン
クリートパネル下面の固定部材の貫通部周囲に固着させ
る事で、横架材から伝達された水平せん断応力は固定部
材から該補強板に入力し、補強板の面積分に分散されて
から軽量コンクリートパネル下面に伝達されることにな
り、軽量コンクリートパネルの支圧破壊および割裂破壊
を防止するためのものである。又、補強板での補強位置
は上記のユニット体が構成されたことでパネル相互の目
地ズレは防止されているので、該ユニット体の応力集中
箇所、すなわち隅部のみを補強板で補強すればよい。一
般的に、ユニット体の隅部はスラブの出入隅部や柱部な
どとなる場合が多い。

【００１４】補強板の材質としては、金属板および硬質
プラスチック板などの軽量コンクリートパネルと比して
耐力が十分大きなものを用いる。補強板の厚さは固定金
具から補強板に伝達される水平せん断力に対して補強板
が破壊しないように決めればよく、例えば０．４〜６ｍ
ｍ程度の鋼板等の金属板が好ましい。又、補強板の幅お
よび長さは、パネルと補強板を接着剤などで固着するた
めに必要な固着力を確保するに見合う面積、施工誤差の
点から決めればよく、補強板の厚さ、大きさおよび形状
を適切に設計する事により、水平方向の荷重に対する剛
性、耐力を優れたものにする事が出来る。例えば、軽量
コンクリートパネルと横架材の係り代部分と同等以上の
大きさにすれば、施工の際、固定部材の取付可能範囲が
広く、施工が容易であるので好ましい。

【００１５】補強板の軽量コンクリートパネルへの固着
方法としては、図４および図５に示すような接着剤８に
よる方法、図７に示すような補強板６ｂに突起部１０を
設け該突起部１０を軽量コンクリートパネル１に打ち込
む方法、あるいは特に図示しないが釘およびビスなどで
留め付ける方法、軽量コンクリートパネルの厚みの下側
で且つ固定部材が貫通できる位置に予め補強板を埋め込
んでおく方法およびこれらの方法を併用する事ができ
る。又、接着剤８はエポキシ樹脂系、シリカアルミナ系
などの硬化時の剛性が高いものを使用できる。

【００１６】本発明で使用する中間梁は軽量コンクリー
トパネルの両端部以外を支持するものであり、木製や鋼
製のものを用いることができる。木製の横架材の場合、
その幅が４５〜１２０ｍｍのものが一般的に用いられ、
鋼製の横架材の場合、その幅が１００〜２００ｍｍ、背
丈１００〜４００ｍｍのＨ形鋼がよく用いられる。又、
コッターが中間梁上の目地部にも設けられ、さらに固定
部材により軽量コンクリートパネルが中間梁にも固定さ
れる場合、水平方向の荷重に対して中間梁上の固定部材
が目地部の開きを抑制するのでコッター材の周囲に隙間
が生じず、乾式コッターを有効に機能させる事ができ
る。

【００１７】

【実施例】図により本発明に係るスラブ構造の一実施例
を具体的に説明する。図１は木造建築物のスラブの平面
図であり、軽量気泡コンクリートパネル１が横架材２の
上に多数載置され、スラブに加わる水平せん断力に対し
隣接する軽量気泡コンクリートパネル相互の目地部４が
ズレないようにすることにより、３つのユニット体が構
成されている。

【００１８】図１乃至図２により１つのユニット体を拡
大し、本発明のスラブ構造の第一実施例を具体的に説明
する。内部に補強筋を有する厚さ７５ｍｍ、長さ１８２
０ｍｍ、幅６００ｍｍの軽量気泡コンクリートパネル１
が木製の横架材２ａ、２ｂの上に多数並列に載置されて
いる。横架材２ａ、２ｂは軽量気泡コンクリートパネル
１が短辺両端部および長辺方向の中央部において支持さ
れるように多数並列して構築されている。軽量気泡コン
クリートパネル１の短辺両端部を支持する横架材２ａは
梁あるいは大梁と呼称されるもので、幅が１０５ｍｍ、
背丈２７０ｍｍの断面を有し、又、軽量気泡コンクリー
トパネルの長辺方向の中央部を支持する横架材２ｂは
梁、小梁あるいは中間梁と呼称されるもので、幅が９０
ｍｍ、背丈９０ｍｍの断面を有している。

【００１９】軽量気泡コンクリートパネル１は、直径６
ｍｍ、長さ１２０ｍｍのセルフドリルビス５を軽量気泡
コンクリートパネル１の上面より打ち込むことで横架材
２に固定されている。軽量気泡コンクリートパネル１の
短辺両端部は、長辺側から８０ｍｍ、短辺側から４０ｍ
ｍの各２箇所でセルフドリルビス５により大梁２ａに固
定され、又、軽量気泡コンクリートパネル１の長辺方向
の中央部は、長辺側から８０ｍｍの２箇所でセルフドリ
ルビスにより小梁２ｂに固定されている。又、セルフド
リルビス５の本数は上述の数に限らず多数打ち込むこと
により、取付強度が向上でき好ましい。

【００２０】また、図２乃至図６によりパネル目地部の
ズレ防止方法を説明する。図６に示すように隣接する軽
量気泡コンクリートパネル相互の長辺目地４に跨って、
軽量気泡コンクリートパネル１の厚さ方向下向きに深さ
４５ｍｍ程度、直径が３３ｍｍの穴９を穿削し、外径３
４ｍｍ、長さ４０ｍｍ、厚さ３．２ｍｍの金属製パイプ
７ｂを該穴に金槌を用いて打ち込み埋設された乾式コッ
ター７によって、隣接する軽量気泡コンクリートパネル
相互の長辺目地部４がズレないようにされたユニット体
が構成されている。又、乾式コッター７の位置は軽量気
泡コンクリートパネル１の短辺両端部から３００ｍｍの
位置および長さ方向の中央部の中間梁上に設ける。又、
これ以外にもコッターを多数設ければ、目地ズレの防止
効果が向上する。目地部のズレ防止方法としては、他に
接着剤で貼り合わせる方法および湿式コッターによる方
法があるが、完全乾式工法としては乾式コッター、接着
剤で貼り合わせる方法およびこれらを組み合わせた方法
を用いる事ができる。

【００２１】図２乃至図４、図５に示すように柱周りや
出入隅部などの該ユニット体の隅部には、予め軽量気泡
コンクリートパネル１の裏面側の短辺部に沿って、厚さ
０．８ｍｍ、長さ５９５ｍｍ、幅６０ｍｍの亜鉛メッキ
された金属製の補強板６ａが接着剤８により固着され、
軽量気泡コンクリートパネル１は該補強板６ａを介して
横架材２にセルフドリルビス５で固定されている。接着
剤８としては、エポキシ樹脂系、シリカアルミナ系など
様々なものを用いる事ができるが、本実施例では硬化時
の剛性が高く且つ一液形のため施工性に優れたシリカア
ルミナ系の接着剤を使用している。又、接着時に釘等で
補強プレートを仮留めしておくと、軽量気泡コンクリー
トパネルの搬入や建て込みの際、接着剤の養生不足によ
る補強板の剥がれやズレがなく施工が容易となる。

【００２２】図３により、本発明に係るスラブ構造の第
２実施例を説明すると次の通りである。一般的に、水平
方向の荷重に対し短辺目地４ａのズレは長辺目地４のズ
レに比べ小さいが、短辺目地４ａも乾式コッター７ａ等
でズレを防止させれば、スラブの仕上げ面に亀裂、曲が
り等の悪影響を生じさせないので好ましい。短辺目地４
ａに設ける乾式コッター７ａは軽量気泡コンクリートパ
ネル相互の短辺方向の目地４ａの軽量気泡コンクリート
パネル１の幅方向の中央部の位置に、上述した第一実施
例と同様の施工を行う。

【００２３】

【発明の効果】本発明に係るスラブ構造は、前述の構成
と作用とを有するので、次のような多大な効果を有して
いる。特に、複数のパネルからなるユニット体のスラブ
の出入隅部や柱部に接している隅部、即ち、水平力によ
るせん断荷重が集中する個所に、予め軽量コンクリート
パネル下面の固定部材の貫通部周囲に補強板を固着させ
る事で、水平方向のせん断応力に対し、横架材より固定
部材に伝達された荷重は補強板の面積分に分散されてか
ら軽量コンクリートパネル下面へ伝達されるため、軽量
コンクリートパネルの取付部における支圧破壊および割
裂破壊が効果的に防止される。従って、建物に水平力が
加わった場合に、水平力に対するスラブのせん断剛性お
よびせん断耐力に優れる。

【００２４】さらに、スラブに加わる水平せん断応力に
対し一体化された軽量コンクリートパネルのユニット体
が構成される事で、該ユニット体の隅部のみを上述の如
く補強すればスラブのせん断剛性およびせん断耐力を保
持できるので、全ての軽量コンクリートパネルを補強す
ることに比べ、施工手間並びに補強板の部材数が低減で
きる。又、補強板はパネルの敷き込み直前に軽量コンク
リートパネルに設置すればよいので、施工現場での取付
位置変更が容易である。軽量コンクリートパネルの平面
形状が長方形の場合、長辺方向の目地部のズレを防止す
れば、スラブに加わる水平せん断応力に対し一体化され
た軽量コンクリートパネルのユニット体が構成でき、ス
ラブのせん断剛性およびせん断耐力を保持できる。

【００２５】隣接する軽量コンクリートパネル相互の長
辺方向の目地部に加え短辺方向の目地部のズレも抑制す
る事で、スラブの仕上げ面に亀裂、曲がり等の悪影響を
生じさせない。軽量コンクリートパネル相互の目地部に
跨がって穴を穿削し、該穴よりやや大きな外径を有する
円柱体状の固定具を該穴に嵌入することにより目地部で
ズレないようにした完全乾式構法なので、モルタルを使
用する従来例のような湿式工法と比較して、モルタルの
硬化を待つ必要がなく、次工程を順次進行させることが
可能となり、工期の短縮をはかることができる。又、天
候に左右されることなく安定した品質と性能を得ること
が出来る。モルタルを混練するスペースや資材を保管す
るスペースが不要となり現場のスペースを有効に活用す
ることが出来る。また水等による現場の汚染を防止して
作業環境を良好に保持することができる。

【００２６】軽量コンクリートパネルの支持に中間梁を
加えることで、該中間梁に対しても固定部材による固定
ができるので取付強度を向上でき、面内方向の変形に対
し、目地部の開きを抑制するので、コッター材の周囲に
隙間が発生せず、乾式コッターを有効に働かせることが
できる。又、家具や人などの鉛直下向きに加わる荷重を
中間梁でも負担するので、適切な設計により軽量コンク
リートパネルを肉薄にできる。さらに、子供の飛び跳ね
など鉛直下向きに衝撃力が加わった場合、中間梁が軽量
コンクリートパネルのたわみ変形を抑制し、下階への衝
撃音伝達を低減させることができる。中間梁を加えると
梁間隔が短くなるので、軽量コンクリートパネルの搬入
時及び施工時の仮置きが容易で且つ施工者の足掛かりも
確保できるので施工性がよく、下階への落下を防止しや
すいので安全である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスラブ構造の平面図である。

【図２】図２（Ａ）、（Ｂ）は第１実施例の１ユニット
体の平面図或いは断面図である。

【図３】本発明に係るスラブ構造の第２実施例の１ユニ
ット体の平面図である。

【図４】補強板と固定部材の位置関係を示す要部の縦断
面図である。

【図５】補強板と固定部材の位置関係を示す要部の斜視
説明図である。

【図６】軽量コンクリートパネルの目地ズレ防止方法を
示す要部の斜視説明図である。

【図７】補強板の固着方法の実施例を示す斜視説明図で
ある。

【図８】第１従来例を示す平面図である。

【図９】第２従来例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 軽量気泡コンクリートパネル ２ 木製の横架材 ２ａ 木製の大梁 ２ｂ 木製の小梁 ３ 木製の柱 ４ 軽量気泡コンクリートパネルの長辺方向の目
地 ４ａ 軽量気泡コンクリートパネルの短辺方向の目
地 ５ セルフドリルビス ６ 補強板 ６ａ 補強板 ６ｂ 補強板 ７ 乾式コッター ７ａ 乾式コッター ７ｂ 金属製パイプ ８ 接着剤 ９ 穿削穴 １０ 突起部 ５１ 軽量コンクリートパネル ５２ 横架材 ５３ 目地 ５４ コッター ５５ 頭部に環状部を有するネジ ５６ 鉄筋 ５７ モルタル ６１ 軽量コンクリートパネル ６２ 補強筋マット ６３ アンカープレート ６４ ネジ部材 ６５ 横架材 ６６ Ｃ形鋼

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軽量コンクリートパネルを横架材上に固
   定部材で固定して構成された床または屋根スラブにおい
   て、複数の該軽量コンクリートパネル相互を目地部でズ
   レないようにすることにより、スラブに加わる水平せん
   断応力に対し一体化されたユニット体が構成され、更に
   該ユニット体の隅部下面が補強板により補強され、該隅
   部の横架材への固定は該補強板を通してなされているこ
   とを特徴とするスラブ構造。
2. 【請求項２】 軽量コンクリートパネルの平面形状は長
   方形で、該軽量コンクリートパネル相互の長辺方向の目
   地部をズレないようにした請求項１記載のスラブ構造。
3. 【請求項３】 軽量コンクリートパネル相互の短辺方向
   の目地部をズレないようにした請求項２記載のスラブ構
   造。
4. 【請求項４】 軽量コンクリートパネル相互の目地部を
   跨がって穴を穿削し、該穴に打ち込み嵌合できる形状を
   有する円柱状固定具を該穴に打ち込み嵌合することによ
   り、水平力に対し目地部でズレないようにした請求項１
   〜３の何れかに記載したスラブ構造。
5. 【請求項５】 軽量コンクリートパネルを支持する横架
   材は該軽量コンクリートパネルの両端部の２本と両端部
   以外に中間梁を少なくとも１本設けることを特徴とする
   請求項１〜４の何れかに記載したスラブ構造。