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フラットスラブってなに？フラットスラブのメリットとデメリット

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建築物の構造方法には、フラットスラブと呼ばれる形式があります。では、フラットスラブはどのような構造形式でしょうか。フラットスラブにするメリットや、デメリットはあるのでしょうか。今回はフラットスラブについて説明します。


※スラブの意味は下記が参考になります。

スラブってなに？現役設計者が教えるスラブの意味と、特徴、役割

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記事を書いた人

ハナダユキヒロ／建築学生が学ぶ「構造力学」

難解な構造力学、建築構造の用語を分かりやすく解説する専門家。高等専門学校在学中から建築学生が学ぶ「構造力学」を運営。その後、国立大学大学院⇒組織設計事務所⇒弊サイト運営に従事している。

著書：「わかる構造力学/工学社」、「わかる構造力学 改訂版/工学社」

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フラットスラブってなに？

フラットスラブは、鉄筋コンクリート造の構造形式の１つです。下図をみてください。下図は、フラットスラブとフラットプレートと呼ばれる構造形式を模式図で示しました。



いずれも共通することは「梁が無い」ということです。柱とスラブが直接接合する点が、フラットスラブの最も特徴的な部分です。


※梁、柱の意味は下記が参考になります。

柱、梁とは？1分でわかる役割、違い、剛比の計算


実は左図は、フラットスラブではなく「フラットプレート」と呼ばれる形式です。右図がフラットスラブです。両者の違いですが、柱頭に注目してください。フラットプレートは、柱とスラブが繋がっていますが、フラットスラブはスラブと柱が接合される部分に補強が施されています。


フラットスラブは、梁が無いため地震力はもちろん長期荷重ですら、簡単に計算できません。通常のラーメン構造と比べると、慎重な設計が求められます。フラットプレート構造に至っては、柱頭の補強が無いため、パンチング破壊の精査が必須です。


※パンチング破壊の意味、ラーメン構造は下記が参考になります。

パンチングシャーとは？1分でわかる意味、杭、スラブとの関係、計算式

ラーメン構造とは？1分でわかる意味、特徴、由来、メリットとデメリット

フラットスラブのメリット

フラットスラブのメリットを下記に示します。


・梁が無いため天井を高くできる

・開放的な空間が可能


図を見てわかるようにフラットスラブには、梁がありません。一般的な建物にでてくる梁がないので天井を高くできたり、開放的な空間にできるメリットがあります。


フラットスラブのデメリット

その一方で、構造的には多くの問題が残ります。下記にデメリットを示しました。


・構造形式が難解

・パンチング破壊が懸念される。パンチング破壊は、脆性的な破壊のため注意が必要


フラットスラブは、簡単な構造形式ではありません。梁が無いため、地震時の力の伝達が難しいからです。よって「パンチング破壊」が懸念されます。パンチング破壊とは、下図のような壊れ方です。



パンチング破壊は、地震時に生じる柱からの上向きの軸力が、スラブを突き抜けようとする破壊です。スラブは、梁や柱に比べて断面が小さいため、パンチング破壊のような突き抜ける破壊モードを考える必要があるのです。


パンチング破壊は、部材が即座に崩壊する危険な破壊モードです。フラットスラブの場合、パンチング破壊をキッカケに、スラブが落ちてくる可能性もあります。注意したいですね。


※脆性破壊、パンチング破壊の意味は下記が参考になります。

脆性破壊ってなに？1分でわかる意味と、脆性破壊の種類

パンチングシャーとは？1分でわかる意味、杭、スラブとの関係、計算式

まとめ

今回は、フラットスラブについて説明しました。梁が無いスッキリとした構造にできる分、構造的な工夫をしないと難しい構造です。その分、デザイン性に優れた建築物にできますね。下記も参考になります。

スラブってなに？現役設計者が教えるスラブの意味と、特徴、役割

コンクリートスラブとは？1分でわかる意味、遮音性、鉄骨造との関係

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