JPS6325145B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、近代的な建物の床を構築する際に
使用されるタイプの波形鋼板床材及び電気配線お
よび温風冷風供給用配管のための合成床構造体に
関する。

波形鋼板床材は、建物の構築要素として多年に
わたり使用されてきている。前記波形鋼板は、建
物の鋼製枠組に固着され、建物の各床のための膜
面を構成すると共に、その後、打ち込まれるコン
クリートに対して永久的な型枠として機能する。
前記コンクリートは建物の耐用期間中各床の歩行
面として機能する。建設当初の間は前記波形鋼板
床材は、打ち込まれた前記コンクリートが硬化す
るまで前記コンクリートを単に支持し形作りの役
目をするだけであり、したがつて前記波形鋼板床
材は、でき上がつた床の強度に寄与するようには
考えられていない。

初めは、鋼板床の建物は、鋼構成要素の荷重支
持強度が鋼板床材に加わるコンクリートの重量を
含む全床材荷重に耐えるように設計された。従つ
て、最も初期の鋼板床材の建物は、比較的短いス
パン（８〜10フイート、即ち2.4〜３ｍ）に制限
され、厚さの厚い金属（16ゲージ、18ゲージ）を
必要とした。1960年代の初期において、鋼板床材
工業は、波形鋼板床材の或る選択された表面に変
形部分を導入し初め、後で注入した生コンクリー
トをこの変形部分と一致させた。コンクリートが
硬化したとき、波形鋼板床材と硬化したコンクリ
ートは、１つの合成厚板（ａ Composite slab）
として機能した。この合成厚板において、設計者
は、 (a) 波形鋼板床材の引張強度と、 (b) コンクリート厚板の圧縮強度と を考慮することができた。

その結果得られた床材は、コンクリートに対す
る鋼補強材となる波形鋼板床材で補強されたコン
クリート厚板と考えられた。

合成床の設計は、その荷重支持能力の若干を波
形鋼板床材の引張強度から得、またその荷重支持
能力の若干をコンクリートの圧縮強度からも得る
現代の鋼／コンクリート床を提供する。コンクリ
ートと鋼とは、合成設計の特徴を達成するために
合成的に作用（act compositely）しなければな
らない。即ち、コンクリートと波形鋼板は単一の
厚板として作用しなければならない。合成の設計
の結果、波形鋼板床材のスパンをより長く（15〜
20フイート、即ち4.5〜６ｍ）することができ、
更に厚さをより薄く（18ゲージ、22ゲージ）する
ことができる。

このような合成床構造は、米国特許第3812636
号（１欄46〜62行）（1974年５月28日発行）及び
米国特許第3956864号（１欄３〜15行）（1976年５
月18日発行）に例示されている。

従つて、前記波形鋼板床材の表面および断面形
の凹凸によつて前記コンクリートと前記波形鋼板
床材との結合が可能となり、よつて前記コンクリ
ートと前記波形鋼板床材とはでき上がつた建物の
床において合成的に作用する。前記波形鋼板床材
は、引張力に抵抗する要素としての寄与を考慮に
入れることができ、前記コンクリートの方は圧縮
力に抵抗する性質のために採用することができ
る。このような合成床を持つ建物において、前記
コンクリートと前記波形鋼板床材とは共に、建物
の床の最大耐荷能力に寄与している。

前記波形鋼板床材と前記コンクリートとを上述
のように結合するために、前記波形鋼板床材にく
ぼみ、エンボスメント、溝、リブおよび他の物理
的変形を加え、後に打ち込まれた前記コンクリー
トとの機械的接触を達成し、よつて前記波形鋼板
床材と前記コンクリートの間の確実な結合を保証
するようにしている。

合成床構造体は、その構築過程において３つの
明確な段階を経る。その第１段階において、前記
波形鋼板床材は建物の構造枠組に固着される。前
記構造枠組は鋼製の鉛直コラムの間から突出する
鋼製の水平ビームが普通である。この第１段階中
に、前記波形鋼板床材は、作業員がその上を歩い
たり建設車両を移動させたりするのに単に利用可
能な構造要素を構成している。したがつて、前記
波形鋼板床材は、上記作業員および予想される建
設車両の重量を支持できる十分な強度を持つてい
なければならない。

上記第１段階中に、作業員が前記波形鋼板床材
のコーナーをどしんどしんと歩いたり、作業員が
建設工具を前記波形鋼板床材上に落としたりする
と、前記波形鋼板床材は局所的な損傷を受けるこ
とがある。

前記波形鋼板床材の構築過程の第２段階におい
て、コンクリートが各床の全表面に打ち込まれ
る。未硬化のコンクリートは、でき上がつた床の
耐荷能力に何ら寄与しない。したがつて、この第
２段階中に、前記波形鋼板床材は、それ自体の重
量に加えて前記未硬化のコンクリートの重量をも
支えなければならない。前記波形鋼板床材が前記
未硬化のコンクリートの重量を支持する能力は、
床材の「濡れ強度」（wet strength）として言い
表わされている。床材の「濡れ強度」がスパン上
の未硬化コンクリートの重量を支持するのに十分
でない場合には、支柱やつつかい棒を配設して前
記床材の耐荷能力を補足するのが慣例である。

前記波形鋼板床材の構築過程の第３段階は、前
記コンクリートの硬化が完了し、その硬化が完了
したコンクリートが前記波形鋼板床材と結合して
合成床構造となつた時点から始まる。この第３段
階中に、前記コンクリートと前記波形鋼板床材と
の間に良好な機械的結合が生まれる。

本発明は、 峰面と谷面と傾斜ウエブ面とを有する断面形状
の鋼板からなり、前記各峰面とその両側に連なる
前記傾斜ウエブ面とで隆起溝を形成した波形鋼板
床材であつて、複数の前記波形鋼板床材を互に連
結するための連結部を前記波形鋼板床材の各側に
配置し、 前記床材の全長にわたり中断されることなく前
記峰面の下に入る長さ方向溝を、前記隆起溝の頂
部に隣接して前記傾斜ウエブ面の各々に設け、前
記傾斜ウエブ面を含む平面が、峰面の隣接する側
縁で又はその外側で前記峰面と交差していること
を特徴とする波形鋼板床材 を提供する。

更に本発明は、複数個相並んで連結されかつ建
物の枠組に固定された一群の波形鋼板床材を有
し、前記床材の各々は、峰面と谷面と傾斜ウエブ
面とを有する断面形状の鋼板からなり、前記各峰
面とその両側に連なる傾斜ウエブ面とで隆起溝が
形成され、複数個の前記波形鋼板床材を互に連結
するための連結部を前記床材の各側に配置し、前
記床材の全長にわたり中断されることなく前記峰
面の下に入る長さ方向溝を、前記隆起溝の頂部に
隣接して前記傾斜ウエブ面の各々に設け、前記傾
斜ウエブ面を含む平面が、峰面の隣接する側縁で
又はその外側で前記峰面と交差し、カバー板が少
くとも一対の向かい合つた溝の間にまたがつて、
取り囲まれた長さ方向隔室の頂部を形成し、前記
カバー板は前記長さ方向隔室内に通ずる少くとも
１つの開口部を有し、前記連結された鋼板床材の
上にコンクリート被覆層を設けて成ることを特徴
とする合成床構造体を提供する。

１ 前記長さ方向溝が頂面フランジのコーナー・
バツクリングに対する抵抗を付与するので、前
記波形鋼板床材の耐衝撃性が向上する。

２ 前記長さ方向溝を設けたことにより、前記各
傾斜ウエブ面の有効長が短くなり、そして、そ
の結果、前記波形鋼板床材の前記傾斜ウエブ面
のクリツプリング強度が増大する。この特徴に
より前記波形鋼板床材の上記第２段階における
濡れ強度が増大する。

３ 前記長さ方向溝によつて前記コンクリートと
前記波形鋼板床材との間の剪断応力が最大とな
る前記峰の領域における前記コンクリートと前
記波形鋼板床材との結合が秀れたものとなる。
この特徴により、でき上がつた複合床の上記第
３段階における耐荷能力が増大する。

４ 前記波形鋼板床材に合成床構造体の形をとら
せ、前記峰面に配電用のアクセス開口を設けた
場合には、他の利点が生まれる。すなわち、従
来技術の合成床構造体においては、前記峰面の
アクセス開口のために前記鋼板床材の強度が著
しく低下する。そして、ある場合には、重量級
のゲージ床材を使用したり、スパンを短くした
りする必要があつた。ところが、この発明の前
記長さ方向溝によつて、前記峰面領域の強度が
大いに増大すると共に、前記峰面のアクセス開
口が原因となつて発生する恐れがある強度の低
下を効果的に防ぐことができるようになつた。

次に、本発明の実施例を図面について説明す
る。

この発明の波形鋼板床材２０は、峰面２１と谷
面２２と傾斜ウエブ面２３とを含んでいる。峰面
２１には長さ方向の補強ビード２４が峰面より下
へ突出して形成されている。谷面２２の中間には
長さ方向補強ビード２５が形成されている。傾斜
ウエブ面２３には、峰面２１の頂面フランジのコ
ーナー２７近くに長さ方向溝２６が床材の全長に
わたり中断されることなく設けられている。この
波形鋼板床材２０は、多数の隆起溝（raised
flute）を有し、この各隆起溝は峰面２１とこの
峰面２１の両側に連なる傾斜ウエブ面２３とで形
成されている。長さ方向溝２６は前記隆起溝内へ
即ち峰面の下へ突出している。

複数の波形鋼板床材２０，４１を互に連結する
ための連結部１４，１５が波形鋼板床材の各側に
配置してある。即ち、第１図と第３図において、
連結部の一方が連結フランジ１４であり、他方が
連結溝１５であつて、それらが該床材の左と右に
夫々設けられており、図の連結フランジ１４は図
示されていない右隣りの床材の連結溝１５と係合
することができ、図の連結溝１５は、図示されて
いない左隣りの床材の連結フランジ１４と係合す
ることができる。傾斜ウエブ面２３を含む平面と
峰面２１との交差線Ｋは、峰面２１の傾斜ウエブ
面２３に隣接する側縁Ｅと一致するか又はその外
側にある。

傾斜ウエブ面２３は、ほぼ平坦な側面部分を有
し、この側面部分には多数の変形部分２８が設け
られている。この変形部分２８は、平行に並んだ
指形くぼみの形をとることが好ましい。

峰面２１の幅は、第２図の距離２９によつて指
示されている。長さ方向溝２６の内側表面は、距
離３０だけ離間している。距離３０が距離２９よ
り短いことが第２図からわかる。頂面フランジの
コーナー２７の折曲げ曲率半径は、約３〜10mmが
好ましい。長さ方向溝２６の深さは、約５〜15mm
が好ましい。

この発明の波形鋼板床材２０の材料はゲージ厚
さが22〜16の熱間または冷間圧延鋼板、特に亜鉛
メツキ鋼板とする。波形鋼板床材２０は、その幅
が60〜300cmで、峰面２１から谷面２２までの高
さが35〜100mmとするのが普通である。

この発明の波形鋼板床材２０の頂面フランジの
コーナー２７は、長さ方向溝２６が峰面２１の下
側に入り込んでいる結果、ばね状特性を持つ。し
たがつて、頂面フランジのコーナー２７への衝撃
は長さ方向溝２６によつて吸収される。波形鋼板
床材２０と前記コンクリート被覆材との間の剪断
応力は峰面２１の下で最大となる。長さ方向溝２
６があるために、最大剪断応力が発生するところ
で前記コンクリートに対する結合面が広くなつて
いる。

頂面フランジのコーナー２７によつて、波形鋼
板床材２０が強化され、濡れ強度が向上する。長
さ方向溝２６のために峰面２１が剛性とされてい
るので、峰面２１にアクセス開口が設けられて
も、波形鋼板床材２０の構造特性が著しく減じら
れることはない。

傾斜ウエブ面２３のクリツプリング
（crippling）傾向は、その平坦部分の長さによつ
て定まる。第１図において、傾斜ウエブ面２３の
平坦部分の長さは、傾斜ウエブ面２３に沿つた峰
面２１と谷面２２との間の距離より短い。このよ
うに傾斜ウエブ面２３の平坦部分の長さを短くで
きる理由は、長さ方向溝２６をこの発明に従つて
配設したからである。

リボン状のカバー板でこの発明の波形鋼板床材
の向かい合つた長さ方向溝の間を橋架するように
することによつて、安価で有用な合成床構造体が
得られる。

第３図において、波形鋼板床材４１はカバー板
４５を備え、そしてカバー板４５には適当な開口
５７（第４図）があつて、この開口５７から電線
５８を上向きにコンクリート層４７内に配線して
建物内の使用に供するため、開口５７から建物内
へ延びる筒状体５１（第３図参照）を開口５７に
連結するようにしている。波形鋼板床材４１の傾
斜ウエブ面にはくぼみまたはエンボスメント５９
の形をなす複数の変形部分を設けてもよい。さら
に、峰面にくぼみまたはエンボスメント６０を設
けてもよい。

また、カバー板に間隔をへだてた横方向強化ビ
ード７０（第４図）を設けてもよい。

カバー板４５を建物の建築現場で波形鋼板床材
４１に固着するには、カバー板４５を波形鋼板床
材４１の長さ方向に沿つてスライドさせるか、ま
たは波形鋼板床材４１の前記長さ方向溝の上方か
ら圧入することによつて波形鋼板床材４１の前記
長さ方向溝内に嵌合させて行なう。カバー板４５
は、波形鋼板床材４１の長さに対応した長さを有
する単一の細長片要素とすることもできるし、複
数の細片からなるものとすることもできる。カバ
ー板４５を複数の細片からなるものとした場合
に、前記細片の間にスペースをとることによつ
て、区画の内部へ安価にアクセスすることができ
るようにすることができる。

この合成床構造体は、電気の配線のためにその
峰面や傾斜ウエブに孔を明ける必要がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による波形鋼板床材の斜視
図である。第２図は、この発明の波形鋼板床材の
一部分の断片的な横断面図である。第３図は、こ
の発明の波形鋼板床材をカバー板で蓋をした合成
床構造体の破断斜視図である。第４図は、第３図
の合成床構造体に使用するための代表的なカバー
板の斜視図である。 ２０……波形鋼板床材、２１……峰面、２２…
…谷面、２３……傾斜ウエブ面、２６……長さ方
向溝、｛１４……連結フランジ、１５……連結
溝、｝……連結部、２４，２５……長さ方向強化
ビード、２８……変形部分、４５……カバー板、
５７……カバー板に設けた開口、７０……カバー
板の横方向強化ビード。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 峰面と谷面と傾斜ウエブ面とを有する断面形
   状の鋼板からなり、前記各峰面とその両側に連な
   る前記傾斜ウエブ面とで隆起溝を形成した波形鋼
   板床材であつて、複数の前記波形鋼板床材を互に
   連結するための連結部を前記波形鋼板床材の各側
   に配置し、 前記床材の全長にわたり中断されることなく前
   記峰面の下に入る長さ方向溝を、前記隆起溝の頂
   部に隣接して前記傾斜ウエブ面の各々に設け、前
   記傾斜ウエブ面を含む平面が、峰面の隣接する側
   縁で又はその外側で前記峰面と交差していること を特徴とする波形鋼板床材。 ２ 前記各隆起溝の２つの前記長さ方向溝の内側
   表面の間隔が、前記峰面の幅より狭い距離へだて
   られていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の波形鋼板床材。 ３ 前記峰面には前記隆起溝内に突出する長さ方
   向補強ビードが設けられていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の波形鋼板床材。 ４ 前記傾斜ウエブ面は、隣接する谷面と前記長
   さ方向溝との間でほぼ平面をなし、さらに、この
   平面に、くぼみ又はエンボスメントの形をなす複
   数の変形部分を設けたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の波形鋼板床材。 ５ 複数個相並んで連結されかつ建物の枠組に固
   定された一群の波形鋼板床材であつて、前記床材
   の各々は、峰面と谷面と傾斜ウエブ面とを有する
   断面形状の鋼板からなり、前記各峰面とその両側
   に連なる傾斜ウエブ面とで隆起溝が形成され、複
   数個の前記波形鋼板床材を互に連結するための連
   結部を前記床材の各側に配置し、前記床材の全長
   にわたり中断されることなく前記峰面の下に入る
   長さ方向溝を、前記隆起溝の頂部に隣接して前記
   傾斜ウエブ面の各々に設け、前記傾斜ウエブ面を
   含む平面が、峰面の隣接する側縁で又はその外側
   で前記峰面と交差し、カバー板が少くとも一対の
   向かい合つた溝の間にまたがつて、取り囲まれた
   長さ方向隔室の頂部を形成し、前記カバー板は前
   記長さ方向隔室内に通ずる少くとも１つの開口部
   を有し、前記連結された鋼板床材の上にコンクリ
   ート被覆層を設けてなることを特徴とする合成床
   構造体。 ６ 前記カバー板に、間隔をへだてた横方向強化
   ビードを並置したことを特徴とする特許請求の範
   囲第５項に記載の合成床構造体。 ７ 前記カバー板が、対向する前記傾斜ウエブ面
   の長さ方向溝の側縁に沿つて固定されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の合成
   床構造体。