JP7585084B2 - デッキプレートの接合構造およびデッキプレートの接合方法 - Google Patents

Description

本発明は、デッキプレートの接合構造およびデッキプレートの接合方法に関する。

波板状のデッキプレートを母屋材に載置する乾式の屋根構造が知られている。例えば、特許文献１には、デッキプレートの下面側に母屋材を取り付けて屋根本体を形成し、母屋材を耐火被覆された建物の梁に取り付ける技術が記載されている。特許文献１に記載された技術において、デッキプレートの母屋材への取り付けにはドリリングタッピングネジが用いられる。デッキプレートの母屋材への取り付けには、この他にも焼抜栓溶接や撃込鋲を用いることができる。

特開２００５－２８２１９０号公報

上記のような従来の技術において、母屋材とデッキプレートとの間の接合部にはデッキプレートを母屋材に固定する以上の機能は求められない。具体的には、接合部はデッキプレートに作用する吹上荷重に耐えられればよい。その一方で、近年、屋根構造を簡略化するために、屋根の面内方向に作用する荷重をデッキプレートにも負担させることが検討されている。この場合、母屋材とデッキプレートとの間の接合部には、屋根の面内方向における剛性や耐力が必要とされる。

しかしながら、上記のような従来の接合部は屋根の面内方向に作用する荷重に対して支圧接合として抵抗するため、繰り返し荷重によって生じるネジや鋲の引き抜き、焼抜き栓溶接周部での破断などの影響を受けて荷重の伝達性能が低下しやすい。例えばボルト接合で接合部を形成すれば、摩擦接合になるため上記の問題は解決するが、接合部の数が多く、また母屋材に対するデッキプレートの位置ずれが発生しやすいことから、母屋材およびデッキプレートに予め孔開けをしてボルトを挿通することは現実的ではない。

また、上記のような従来の接合部では、例えば支持部材の回転変形が発生した場合に、デッキプレートが接合部で局所的に引っ張られることで接合構造が安定して十分な剛性および耐力を発揮できない場合がある。

そこで、本発明は、施工性を維持しながらデッキプレートと支持部材との間に安定して剛性および耐力を発揮する摩擦接合を形成することが可能なデッキプレートの接合構造およびデッキプレートの接合方法を提供することを目的とする。

［１］支持部材と、支持部材に載置される波板状のデッキプレートと、一方の端部が支持部材に溶接され、デッキプレートを貫通して延びるスタッドボルトと、支持部材とは反対側の端部からスタッドボルトに螺合させられるナットと、ナットとデッキプレートとの間に介挿される板状部材とを備えるデッキプレートの接合構造。
［２］スタッドボルトは、デッキプレートに孔を穿設することによってデッキプレートを貫通する、［１］に記載のデッキプレートの接合構造。
［３］スタッドボルトは、デッキプレートに予め形成された孔に挿通されることによってデッキプレートを貫通する、［１］に記載のデッキプレートの接合構造。
［４］板状部材は、座金を含む、［１］から［３］のいずれか１項に記載のデッキプレートの接合構造。
［５］板状部材は、デッキプレートの波付けの方向に対して垂直に延びる支圧板を含む、［１］から［４］のいずれか１項に記載のデッキプレートの接合構造。
［６］支持部材は、母屋材または梁である、［１］から［５］のいずれか１項に記載のデッキプレートの接合構造。
［７］支持部材に波板状のデッキプレートを載置する工程と、スタッドボルトの一方の端部を、デッキプレートの上から支持部材に溶接する工程と、スタッドボルトに板状部材を挿通する工程と、支持部材とは反対側の端部からスタッドボルトにナットを螺合させ、ナットを板状部材に接触させながら締め付ける工程とを含むデッキプレートの接合方法。
［８］スタッドボルトは、デッキプレートに孔を穿設しながら支持部材に溶接される、［７］に記載のデッキプレートの接合方法。
［９］スタッドボルトは、デッキプレートに予め形成された孔に挿通されるとともに支持部材に溶接される、［７］に記載のデッキプレートの接合方法。

上記の構成によれば、スタッドボルトとナットとを用いて、デッキプレートと支持部材との間に摩擦接合を形成することができる。スタッドボルトは支持部材に溶接されるため支持部材には予め孔開けをする必要がなく、またデッキプレートは薄板であるためデッキプレートの穴開けを省略することも可能である。加えて、ナットとデッキプレートとの間に介挿される板状部材の存在によって、例えば支持部材の回転変形が発生した場合にもデッキプレートが接合部で局所的に引っ張られることを防止し、安定して十分な剛性および耐力を発揮することができる。従って、上記の構成では施工性を維持しながら安定して剛性および耐力を発揮する摩擦接合を形成することができる。

本発明の第１の実施形態に係るデッキプレートの接合構造の断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るデッキプレートの接合構造の斜視図である。 図２の例において支持部材が回転変形した状態を示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省略する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るデッキプレートの接合構造の断面図である。図示された接合構造の例では、デッキプレート１がＨ形鋼２に載置され、スタッドボルト３、ナット４および座金５によって接合部が構成される。デッキプレート１は、交互に配置された台形の山部１Ａと溝底部１Ｂとが互いに平行に延びる波板状の薄板であり、溝底部１ＢがＨ形鋼２のフランジ２Ａ上に載置される。デッキプレート１の板厚は例えば０．８ｍｍ以上１．６ｍｍ以下であるが、この例には限定されない。フランジ２Ａおよびウェブ２Ｂを含むＨ形鋼２は支持部材の例であり、例えば建築物における母屋材または梁を構成する。支持部材はＨ形鋼には限定されず、例えば溝形鋼や山形鋼などの各種の形鋼を支持部材として用いることができる。

スタッドボルト３は、一方の端部がＨ形鋼２のフランジ２Ａに溶接され、デッキプレート１の溝底部１Ｂを貫通して延びる。具体的には、例えば、スタッドボルト３は、Ｈ形鋼２にデッキプレート１を載置した状態で、デッキプレート１の上から各種のスタッド溶接手法を用いて溶接される。既に述べたようにデッキプレート１は薄板であるため、デッキプレート１の上からスタッドボルト３を溶接することによってスタッドボルト３はデッキプレート１を溶融させることによって孔を穿設しながらＨ形鋼２に溶接される。従って本実施形態では接合部においてデッキプレート１に予め孔開けをする必要はない。

ただし、例えばデッキプレート１の端部や他のデッキプレートとの重ね合わせ部のような支持部材との位置合わせが容易な箇所、またはより確実な溶接が必要とされる箇所では、デッキプレート１に孔開けをしてもよい。この場合、スタッドボルト３はデッキプレート１に予め形成された孔に挿通されるとともにＨ形鋼２に溶接される。

ナット４は、Ｈ形鋼２とは反対側の端部からスタッドボルト３に螺合させられ、座金５はナット４とデッキプレート１との間に介挿される。座金５は板状部材の例であり、例えば後述する他の実施形態のように座金以外の板状部材がナット４とデッキプレート１との間に介挿されてもよい。スタッドボルト３に座金５を挿通した後にナット４を螺合させ、ナット４を座金５に接触させながら締め付けることによって、スタッドボルト３に張力を導入し、デッキプレート１とＨ形鋼２との間に摩擦接合を形成することができる。

以上で説明した本発明の第１の実施形態では、スタッドボルト３とナット４とを用いて、デッキプレート１と支持部材であるＨ形鋼２との間に摩擦接合を形成することができる。従って、本実施形態では、例えばデッキプレート１によって形成される屋根の面内方向に作用する繰り返し荷重の伝達性能を良好に維持することができ、屋根の面内方向に作用する荷重を安定的にデッキプレート１に負担させられることによって、屋根構造を簡略化することができる。なお、上記ではデッキプレート１で屋根を形成する場合について説明しているが、デッキプレートは例えば床としても利用可能である。

また、本実施形態では、スタッドボルト３を支持部材であるＨ形鋼２に溶接するため、少なくともＨ形鋼２には予め孔開けをする必要がない。また、デッキプレート１は薄板であるため、デッキプレート１の上からスタッドボルト３をＨ形鋼２に溶接することが可能であり、デッキプレート１についても孔開けを省略することも可能である。従って、本実施形態では、施工性を維持しながら、上記のようにデッキプレート１と支持部材であるＨ形鋼２との間に摩擦接合を形成することができる。

加えて、本実施形態では、ナット４とデッキプレート１との間に座金５が介挿されるため、例えば支持部材であるＨ形鋼２が材軸方向回りに回転変形したような場合にもデッキプレート１が接合部で局所的に引っ張られるのが防止される。

図２は、本発明の第２の実施形態に係るデッキプレートの接合構造の斜視図である。本実施形態では、上記の第１の実施形態と同様のデッキプレート１、支持部材であるＨ形鋼２、スタッドボルト３およびナット４を用いた接合構造において、ナット４とデッキプレート１との間に座金５に加えて支圧板６が介挿される。支圧板６は板状部材の別の例であり、デッキプレート１の波付けの方向に対して垂直に、つまり山部１Ａおよび溝底部１Ｂに対して平行に延びる。支圧板６の幅は、例えば溝底部１Ｂの幅に対応する。

本実施形態では、上記の第１の実施形態と同様の効果が得られるのに加えて、座金５に加えて支圧板６を配置することによって、例えば図３に示したように支持部材であるＨ形鋼２が材軸方向回りに回転変形した際にデッキプレート１が接合部で局所的に引っ張られるのを防止し、支持部材の回転変形に対する接合構造の剛性および耐力を向上させることができる効果がより大きくなる。なお、図３に示されたデッキプレート１の両端の支点構造は模式的なものであり、必ずしも実際のデッキプレートの支点構造を限定しない。

上記で図示された例では、１つの接合部につき支持部材であるＨ形鋼２のウェブ２Ｂの上部付近に１本のスタッドボルト３が配置されているが、接合部に配置されるスタッドボルト３、ナット４および板状部材の数は特に限定されない。例えば、ウェブを挟んだ両側に２本のスタッドボルト３が配置されてもよい。また、図２の例ではナット４とデッキプレート１との間に座金５および支圧板６の両方が介挿されているが、図３の例のように支圧板６のみが介挿されてもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はこれらの例に限定されない。本発明の属する技術の分野の当業者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１…デッキプレート、１Ａ…山部、１Ｂ…溝底部、２…Ｈ形鋼、３…スタッドボルト、４…ナット、５…座金、６…支圧板。

Claims (9)

1. 支持部材と、
   山部と溝底部とが互いに平行に延び、前記溝底部が前記支持部材に載置される波板状の薄板であるデッキプレートと、
   一方の端部が前記支持部材に溶接され、前記デッキプレートを貫通して延びるスタッドボルトと、
   前記支持部材とは反対側の端部から前記スタッドボルトに螺合させられるナットと、
   前記ナットと前記デッキプレートの溝底部との間に介挿される板状部材と
   を備えるデッキプレートの接合構造。
2. 前記スタッドボルトは、前記デッキプレートに孔を穿設することによって前記デッキプレートを貫通する、請求項１に記載のデッキプレートの接合構造。
3. 前記スタッドボルトは、前記デッキプレートに予め形成された孔に挿通されることによって前記デッキプレートを貫通する、請求項１に記載のデッキプレートの接合構造。
4. 前記板状部材は、座金を含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のデッキプレートの接合構造。
5. 前記板状部材は、前記デッキプレートの波付けの方向に対して垂直に延びる支圧板を含む、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のデッキプレートの接合構造。
6. 前記支持部材は、母屋材または梁である、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のデッキプレートの接合構造。
7. 支持部材に波板状のデッキプレートを載置する工程と、
   スタッドボルトの一方の端部を、前記デッキプレートの上から前記支持部材に溶接する工程と、
   前記スタッドボルトに板状部材を挿通する工程と、
   前記支持部材とは反対側の端部から前記スタッドボルトにナットを螺合させ、前記ナットを前記板状部材に接触させながら締め付ける工程と
   を含むデッキプレートの接合方法。
8. 前記スタッドボルトは、前記デッキプレートに孔を穿設しながら前記支持部材に溶接される、請求項７に記載のデッキプレートの接合方法。
9. 前記スタッドボルトは、前記デッキプレートに予め形成された孔に挿通されるとともに前記支持部材に溶接される、請求項７に記載のデッキプレートの接合方法。

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