スタッドジベルとは?役割・種類・合成スラブへの適用を施工管理技士試験向けに解説

鉄骨造・溶接

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スタッドジベル(Stud Shear Connector)は鉄骨造の合成構造(鉄骨梁+コンクリートスラブ)において重要な役割を担う部材です。施工管理技士試験でも出題される用語ですので、役割・構造・施工方法を理解しておきましょう。

スタッドジベルとは

スタッドジベル(頭付きスタッド・スタッドボルト)とは、鉄骨梁のフランジ上面にアーク溶接で取り付けるキノコ形の鋼製突起のことです。「ジベル(Dübel)」はドイツ語で「ダボ・くさび」を意味し、部材間のずれを防ぐ機能を表しています。スタッドジベルは鉄骨梁と上部のコンクリートスラブを一体化させ、「合成梁」を形成します。

スタッドジベルの役割

スタッドジベルの主な役割はずれ止め(シアコネクター)です。鉄骨梁にコンクリートスラブを打設すると、梁の曲げによってフランジ上面とコンクリートの境界面に水平せん断力(ずれ力)が生じます。スタッドジベルはこのずれ力に抵抗し、鉄骨梁とコンクリートスラブが一体として曲げに抵抗する合成梁を実現します。合成梁は鉄骨梁単独に比べて大幅に剛性・強度が向上します。

合成梁・合成スラブとは

合成梁

合成梁とは、鉄骨梁とその上のコンクリートスラブをスタッドジベルで一体化した梁のことです。コンクリートが圧縮力を、鉄骨梁が引張力を担当する効率的な断面構成で、梁のたわみ低減・断面を小さくできるメリットがあります。

合成スラブ(デッキプレート合成スラブ)

デッキプレート(波形鋼板)の上にコンクリートを打設してスタッドジベルで鉄骨梁と一体化した床スラブを合成スラブと呼びます。デッキプレートが型枠と引張鉄筋を兼ねるため、工期短縮・省力化が可能です。

スタッドジベルの施工方法

スタッドジベルはスタッド溶接(アーク溶接の一種)で鉄骨梁フランジに取り付けます。スタッド溶接ガンでスタッドを瞬時に溶着させる方法で、現場・工場での施工が可能です。溶接後は打撃試験(ハンマーで叩いて溶接部の健全性を確認)を行います。スタッドの頭部が溶接後に15°曲がっても破断しないことが品質基準です。

試験対策のポイント

施工管理技士試験ではスタッドジベルに関して以下が頻出です。スタッドジベルの役割(鉄骨梁とコンクリートのずれ止め)、合成梁の概念(一体化で剛性向上)、スタッド溶接後の品質検査(打撃試験・15°曲げ試験)などです。

まとめ

スタッドジベルは鉄骨梁フランジに溶接するキノコ形の突起で、梁とコンクリートスラブの水平ずれを防ぐずれ止め(シアコネクター)です。スタッドジベルにより鉄骨梁とスラブが一体化した合成梁を形成し、剛性・強度が大幅に向上します。溶接後は打撃試験で健全性を確認します。

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