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技術 ハニカム型デッキプレート

出願人 清水建設株式会社
発明者 磯田和彦
出願日 1997年10月14日 (23年2ヶ月経過) 出願番号 1997-280505
公開日 1999年4月27日 (21年8ヶ月経過) 公開番号 1999-117441
状態 拒絶査定
技術分野 床構造
主要キーワード 断面一次モーメント 基準モジュール 許容剪断力 中立軸位置 組立材 小口塞ぎ デッキ床 最大曲げモーメント
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1999年4月27日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

軽量でロングスパンに対応できるようにしたハニカム型デッキプレートを提供する。

解決手段

2枚のデッキプレートを上下対称に重ね合わせ、その重合部を溶接することにより一体化し、デッキプレートの凸条部同士で断面六角形の空洞部を形成してハニカム構造とする。上側のデッキプレートの端部に取り合い部を設け、この取り合い部を梁の上に載せて敷き込み、開口端部をエンドクローズド処理又は小口塞ぎする。ハニカム型デッキプレートの上に配筋し、コンクリート打設して床スラブを形成する。

概要

背景

デッキプレートは、周知のごとくコンクリートスラブ型枠床板として用いられる波形薄鋼板であり、サポートが不要なため特に高層建築物の床に多用されており、床の軽量化及び工業化、並びに工期の短縮化が図れる等の利点がある。

概要

軽量でロングスパンに対応できるようにしたハニカム型デッキプレートを提供する。

2枚のデッキプレートを上下対称に重ね合わせ、その重合部を溶接することにより一体化し、デッキプレートの凸条部同士で断面六角形の空洞部を形成してハニカム構造とする。上側のデッキプレートの端部に取り合い部を設け、この取り合い部を梁の上に載せて敷き込み、開口端部をエンドクローズド処理又は小口塞ぎする。ハニカム型デッキプレートの上に配筋し、コンクリート打設して床スラブを形成する。

目的

本発明は、このような従来の要望応えるべくなされたもので、軽量でロングスパンに充分対応できるようにしたハニカム型デッキプレートを提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

2枚のデッキプレート上下対称に重ね合わせ、その重合部を溶接することにより一体化し、デッキプレートの凸条部同士で断面六角形の空洞部を形成したことを特徴とするハニカム型デッキプレート。

請求項2

上側のデッキプレートの端部に取り合い部を設け、この取り合い部を梁の上に載せて敷き込み、開口端部をエンドクローズド処理又は小口塞ぎした請求項1記載のハニカム型デッキプレート。

技術分野

ハニカム型デッキプレートは、工場薄板スポット溶接を行うだけなのでローコスト生産できる。又、コンクリート打設時のたわみに対応してキャンバーむくり)をとることも容易にできる。

背景技術

0001

本発明は、ハニカム型デッキプレートに関する。

発明が解決しようとする課題

0002

デッキプレートは、周知のごとくコンクリートスラブ型枠床板として用いられる波形薄鋼板であり、サポートが不要なため特に高層建築物の床に多用されており、床の軽量化及び工業化、並びに工期の短縮化が図れる等の利点がある。

0003

建物の柱スパンは通常6.0m以上であり、オフィスビルではスプリンクラー等の防災上の配慮から6.4mを基準モジュールとすることが多い。しかしながら、従来のデッキプレートは、3.2m程度のスパンにしか対応しておらず、デッキプレートのために小梁が必要になっていた。一方、床の工業化方法としてロングスパンに対応できるようにしたハーフPCが従来存在するが、これはコンクリート系であるため重量が大きく、現場での揚重作業に問題が生じており、もっと軽量でロングスパンに対応できるものが要望されていた。

課題を解決するための手段

0004

本発明は、このような従来の要望に応えるべくなされたもので、軽量でロングスパンに充分対応できるようにしたハニカム型デッキプレートを提供することを目的とする。

発明を実施するための最良の形態

0005

この目的を達成するための具体的手段として、本発明は、2枚のデッキプレートを上下対称に重ね合わせ、その重合部を溶接することにより一体化し、デッキプレートの凸条部同士で断面六角形の空洞部を形成したハニカム型デッキプレートを要旨とする。又、このハニカム型デッキプレートにおいて、上側のデッキプレートの端部に取り合い部を設け、この取り合い部を梁の上に載せて敷き込み、開口端部をエンドクローズド処理又は小口塞ぎしたことを要旨とするものである。

0006

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳説する。図1は、本発明に係るハニカム型デッキプレートDの一例であり、2枚のU形デッキプレート1、2を上下対称に重ね合わせ、その重合部を溶接(例えばスポット溶接)3することにより一体化して形成する。この場合、デッキプレート1の凸条部1aとデッキプレート2の凸条部2aとで、断面六角形の空洞部4が形成されたハニカム構造のものとなる。

0007

前記2枚のデッキプレート1、2は通常のデッキプレートの長さより2倍程度のロングスパン(例えば6.4mの柱スパン)に対応できるようにする。又、上側のデッキプレート1の両端部は、下側のデッキプレート2の両端部より張り出させて図2のように梁Hとの取り合い部5を設ける。

0008

このように構成されたハニカム型デッキプレートDは、工業化製品として工場製作が可能であり、これを用いて床を構築するには、先ず前記取り合い部5を梁Hのフランジ上に載せて敷き込むと共に、傾斜した開口端部5aつまり上側のデッキプレート1の凸条部1aと梁Hのフランジとで囲まれた空洞部の端部をエンドクローズド処理又は小口塞ぎする。この際、取り合い部5は、梁Hに対する掛かり代Kが確保されるように予め設定される。

0009

次に、ハニカム型デッキプレートD上に配筋後、コンクリートCを打設して床スラブを形成する。Bは梁Hのフランジ面に溶接されたスタッドジベルであり、コンクリートスラブとの一体効果を増大させるためのものである。これ以降は、通常の床工事と同じ工程となる。尚、コンクリートCの打設時のたわみに対応してキャンバー(むくり)をとることも容易にできる。

0010

ハニカム型デッキプレートDは、通常のデッキプレートの2倍のスパンに対応でき、鉄骨系のオフィスホテル物販等の床スラブに適用した場合は、柱スパン6.4mに充分対応することができる。

0011

通常のデッキプレートと比較すれば2倍の重量(約30kg/m2 )であるが、従来のロングスパン対応のハーフPC版の重量(約200kg/m2 )に比べれば圧倒的に軽量であり、現場での揚重作業に問題が生じることはなく、敷き込み作業もし易い。又、従来必要とされた小梁も省略できる。

0012

[実施例]図4に示すようなハニカム型デッキプレートDの実施例を以下に示す。ここで、ハニカム型デッキプレートDを構成する上下のデッキプレート1、2の寸法は、a=142、b=88、q=112、r=118、h=75、p=230、板厚は共に2.3であり、重合部をスポット溶接3して全体幅は690とした(単位はmm)。

0013

デッキプレート1枚当り断面積A、断面二次モーメントI、断面係数Z、中立軸位置xn は次のようになる。
A=24.6/0.69=35.7cm2 /m
I=318cm4 /m
Z=79.5cm3 /m
xn =I/Z=4.0cm

0014

組立材としてのハニカム型デッキプレートDの断面積A、断面二次モーメントJ、断面係数Z、中立軸の片側にある断面一次モーメントSは次のようになる。
A=35.7×2=71.4cm2 /m
J=(318×2)+(35.7×4.02 ×2)=1778cm4 /m
Z=J/7.5=237cm3 /m
S=(0.23×11.2×7.4+0.23×7.5×7.5)/0.23=139cm3 /m

0015

施工時の自重積載荷重の和を0.62t/m2 とすると、このハニカム型デッキプレートに作用する応力は下記のように得られる。スパン中央で生じる最大曲げモーメントM0 は、
M0 =(1/8)×0.62×6.42 =3.17tm/m
スパン端部で生じる最大剪断力Qは、
Q=(1/2)×0.62×6.4=1.99t/m
このハニカム型デッキプレートDの断面検定によると、
σb =Mo /Z=317/237=1.34t/cm2
σb /ft =1.34/1.6=0.84(<1.0)
ここで、σb は曲げによる応力度、ft は許容応力度である。又、前記スポット溶接3の間隔を150mmとすると、1箇所当りに作用する剪断力fは、スポット溶接の許容剪断力を0.7tとして、
f=(QS/J)×0.15×23=0.54t(<0.7t)
更に、たわみδは、
δ=(5×0.62×6.44 ×106 )/(384×2100×1778)=3.63cm
ゆえに、2.7cmのキャンバー(むくり)をとると、たわみは1cm以内となる。

0016

次に、ハニカム型デッキプレートDの上に図3のようにコンクリートを打設して床スラブを完成した状態での検討を行う(但し、全ての応力をハニカム型デッキプレートDで負担した場合で計算する)。ここで、打設コンクリートCの厚さe=150mm(上部デッキプレート1の高さh=75mm分を含めると全厚さは225mm)であり、床スラブの全体の厚さg=300mmとなる。そして、打設コンクリートCの重量は432、上下デッキプレート1、2の重量は19、施工時の積載荷重(LL)は150、全重量は620となる(単位はkg/m2 )。
LL=300kg/m2 、仕上げ天井等30kg/m2 とすると、
TL=470+330=800kg/m2
ΔM=1/24×(0.8−0.62)×6.42 =0.31tm/m
σb ≦(317+31)/237=1.47(<1.6)t/cm2
ΔQ=1/2×(0.8−0.62)×6.4=0.57t/m
f≦[(1.99+0.57)/1778]×139×0.15×23=0.69(<0.7)t
M=1/12×0.33×6.42 =1.13tm/m
ここで、TLは固定荷重と積載荷重を加えた全体荷重、ΔMは中央部モーメント増分、ΔQは端部剪断力増分、Mは端部曲げモーメントである。又、スラブ厚150mm、有効せいd=110mm、応力中心間距離j=(7/8)d=96mmとすると、必要鉄筋量at は次式で求められる(鉄筋はSD295A、許容応力度ft =2.0t/cm2 )。
at =M/(ft ×j)=113/(2.0×9.6)=5.89cm2 /m→D13@200
以上のことから、ハニカム型デッキプレートDは、柱スパン6.4mの場合に問題なく使えることが判明した。

図面の簡単な説明

0017

以上説明したように、一般的な安価なデッキプレートを使用して、簡単な加工で曲げ性能の大きなロングスパン対応のハニカム型デッキプレートを構成し、これを床に組み込むことで次のような優れた効果を期待することができる。
床スラブのスパンが大きく(通常のデッキの2倍のスパンに対応可能)できるため、小梁を省略でき、コストメリットが図れる。又、小梁が邪魔にならないため、ダクト等の設備配管スペースを充分確保することができる。
軽量であるため、揚重が困難になるといった問題がなく、特別な機器を使用しなくても人力による移動や敷き込みが可能であり、通常のデッキ床と同様に作業効率が良い。
デッキ敷き込み後の現場作業は、小口塞ぎや配筋作業など通常のデッキ床工事と同様に進めることができ、特別な作業を必要としない。

--

0018

図1本発明に係るハニカム型デッキプレートの一部斜視図である。
図2ハニカム型デッキプレートを床スラブに組み込んだ状態を示す説明図である。
図3同、要部の断面図である。
図4ハニカム型デッキプレートの要部の断面図である。

0019

1、2…デッキプレート
3…スポット溶接
4…空洞部
5…取り合い部
B…スタッドジベル
C…コンクリート
D…ハニカム型デッキプレート
H…梁

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