(57)【要約】【課題】工事費用の低減を図る上で有利な柱梁接合部の構造を提供する。【解決手段】柱梁接合部１０が火災による加熱を予め定められた耐火時間受けた場合に、柱梁接合部１０が加熱により構造耐力上支障のある変形、溶融、破壊を生じないように、鉄骨梁１２に作用する長期荷重によって生じる柱梁接合部１０のせん断力に対し、加熱によって強度を喪失する部分または強度低下する部分を考慮した柱梁接合部１０の残存耐力が上回っていることを第１の条件とする。鉄筋コンクリート柱１４の軸力比を、予め実験で定められた値より小にすることを第２の条件とする。これら第１、第２の条件を同時に満たすように構成した柱梁接合部１０の構造において耐火被覆を省略する。【選択図】図１
2010196347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｉ形鋼からなる２本の鉄骨梁が交差する箇所に断面が矩形の鉄筋コンクリート柱が通る柱梁接合部であって、
前記柱梁接合部が火災による加熱を予め定められた耐火時間を受けた場合に、前記鉄骨梁および前記鉄筋コンクリート柱の破壊に先行して、前記柱梁接合部がせん断破壊等を生じないという第１の条件と、
前記柱梁接合部が前記火災による加熱を前記耐火時間受けた場合に、前記鉄骨梁の熱膨張による強制水平変位を受ける前記鉄筋コンクリート柱が、構造耐力上支障のある破壊を生じず、上階からの軸力を保持し続けるという第２の条件とを同時に満たし、
前記柱梁接合部への耐火被覆を省略して前記柱梁接合部をそのまま残存させるようにした、
柱梁接合部の構造。
【請求項２】
Ｉ形鋼からなる２本の鉄骨梁が交差する箇所に断面が矩形の鉄筋コンクリート柱が通る柱梁接合部の構造であって、
前記柱梁接合部が火災による加熱を予め定められた耐火時間受けた場合に、前記柱梁接合部が加熱により構造耐力上支障のある変形、溶融、破壊を生じないように、
前記鉄骨梁に作用する長期荷重によって生じる柱梁接合部のせん断力に対し、加熱によって強度を喪失するまたは強度低下する前記柱梁接合部を構成する鋼材部分を考慮した柱梁接合部の残存耐力が上回っているという第１の条件と、
前記鉄筋コンクリート柱の長期軸力を柱断面積とコンクリート設計基準強度の積で除した値からなる前記鉄筋コンクリート柱の軸力比を、予め実験で定められた値より小とするという第２の条件とを同時に満たし、
前記柱梁接合部への耐火被覆を省略して前記柱梁接合部をそのまま残存させるようにした、
柱梁接合部の構造。
【請求項３】
前記柱梁接合部を構成する鋼材部分は、
前記柱梁接合部の上部において前記鉄筋コンクリート柱の４つの側面を構成するように、前記２本の鉄骨梁の上フランジの上面に矩形枠状に配置され前記上フランジの上面に取り付けられた鋼材料からなる上側バンドプレートと、
前記柱梁接合部の下部において前記鉄筋コンクリート柱の４つの側面を構成するように、前記２本の鉄骨梁の下フランジの下面に矩形枠状に配置され前記下フランジの下面に取り付けられた鋼材料からなる下側バンドプレートと、
前記柱梁接合部において前記２本の鉄骨梁の延在方向の両端の各鉄骨梁の上下のフランジを接続し前記上下のフランジ間において前記鉄筋コンクリート柱の側面を構成するように上下のフランジとウェブとにわたって取着された８つの鋼材料からなる鉛直スティフナーとを含んでいる、
請求項１または２記載の柱梁接合部の構造。
【請求項４】
前記柱梁接合部を構成する鋼材部分は、
前記柱梁接合部の上部において前記鉄筋コンクリート柱の４つの側面を構成するように、前記２本の鉄骨梁の上フランジの上面に矩形枠状に配置され前記上フランジの上面に取り付けられた鋼材料からなる上側バンドプレートと、
前記柱梁接合部の下部において前記鉄筋コンクリート柱の４つの側面を構成するように、前記２本の鉄骨梁の下フランジの下面に矩形枠状に配置され前記下フランジの下面に取り付けられた鋼材料からなる下側バンドプレートと、
前記柱梁接合部において前記２本の鉄骨梁の上フランジ、下フランジ、ウェブにわたって取着され、前記柱梁接合部において前記上側バンドプレートと前記下側バンドプレートと前記２本の鉄骨梁との間で、前記鉄筋コンクリート柱の４つの角部を含む４つのコンクリートの側面を覆って前記鉄筋コンクリート柱の４つの側面を構成する鋼材料からなる囲み板とを含んでいる、
請求項１または２記載の柱梁接合部の構造。
【請求項５】
Ｉ形鋼からなる２本の鉄骨梁が交差する箇所に断面が矩形の鉄筋コンクリート柱が通る柱梁接合部の構造であって、
前記柱梁接合部の上部において前記鉄筋コンクリート柱の４つの側面を構成するように、前記２本の鉄骨梁の上フランジの上面に矩形枠状に配置され前記上フランジの上面に取り付けられた鋼材料からなる上側バンドプレートと、
前記柱梁接合部の下部において前記鉄筋コンクリート柱の４つの側面を構成するように、前記２本の鉄骨梁の下フランジの下面に矩形枠状に配置され前記下フランジの下面に取り付けられた鋼材料からなる下側バンドプレートと、
前記柱梁接合部において前記２本の鉄骨梁の延在方向の両端の各鉄骨梁の上下のフランジを接続し前記上下のフランジ間において前記鉄筋コンクリート柱の側面を構成するように上下のフランジとウェブとにわたって取着された８つの鋼材料からなる鉛直スティフナーとを備え、
前記柱梁接合部において、前記上側バンドプレート、前記下側バンドプレート、前記鉛直スティフナーが前記柱梁接合部内に位置する鉄筋コンクリート柱のコンクリートの側面と共に鉄筋コンクリート柱の側面を構成しており、
前記柱梁接合部内に位置する鉄筋コンクリート柱のコンクリートの部分を接合部コンクリートとし、
前記２本の鉄骨梁のうち一方の鉄骨梁に鉛直方向への力が作用したと仮定した場合に、
前記力が作用した方の鉄骨梁のうち前記柱梁接合部内に位置する上フランジと下フランジの間に位置するコンクリートの部分を接合部フランジ内コンクリートとし、
前記力が作用した方の鉄骨梁のウェブのうち前記柱梁接合部の内部に位置するウェブの部分を接合部鉄骨ウェブパネルとし、
前記力が作用した方の鉄骨梁に取着された４つの鉛直スティフナーを接合部鉛直スティフナーとし、
前記力が作用した方の鉄骨梁の上フランジまたは下フランジの幅方向の寸法を梁幅とし、
前記柱梁接合部において前記力が作用した方の鉄骨梁の延在方向の両端に位置する前記鉄筋コンクリート柱の２つの側面間の距離を柱せいとし、
前記柱梁接合部において前記力が作用した方の鉄骨梁の延在方向と直交する方向の両端に位置する前記鉄筋コンクリート柱の２つの側面間の距離を柱幅とした場合、下記の式（１）、式（２）、式（３）、式（４）を満たし、
【数１】
2010196347.tif 000024
ただし、
【数２】
2010196347.tif 000025
【数３】
2010196347.tif 000026
ここに、
VjL：長期荷重により生じる前記柱梁接合部のせん断力
Vj1：前記接合部鉄骨ウェブパネルのせん断耐力
Vj2：前記接合部フランジ内コンクリートのせん断耐力
tw：前記接合部鉄骨ウェブパネルの厚さ
jsc：前記柱梁接合部において力が作用した方の鉄骨梁の延在方向の一方の端部における２つの鉛直スティフナーの重心と、前記柱梁接合部において力が作用した方の鉄骨梁の延在方向の他方の端部における２つの鉛直スティフナーの重心との距離である重心間距離
jb：前記鉄骨梁の上フランジと下フランジの重心間距離
swσy：前記接合部鉄骨ウェブパネルの基準強度F値
Bb：前記梁幅
Fc：前記接合部コンクリートの設計基準強度
Jδ：前記力が作用した方の鉄骨梁を該鉄骨梁の延在方向と直交する水平方向から見て、前記鉄筋コンクリート柱と前記力が作用した方の鉄骨梁とが交差する形状を十字形、ト字形、Ｔ字形、Ｌ字形に分類した場合、それら各形状に対応して定められた柱梁接合部の形状係数であって、次の値とし、
前記交差する形状が十字形である場合：Jδ=1
前前交差する形状がト字形あるいはＴ字形である場合：Jδ=2/3
前前交差する形状がL字形である場合：Jδ=1/3
【数４】
2010196347.tif 000027
ここに、
η：前記鉄筋コンクリート柱の軸力比
N：前記鉄筋コンクリート柱の長期軸力
Bc：前記柱幅
Dc：前記柱せい
tf：必要耐火時間（分）
さらに、前記鉄筋コンクリート柱の側面を構成する前記上側バンドプレート、前記下側バンドプレート、前記鉛直スティフナーの面への耐火被覆を省略して前記面をそのまま残存させるようにした、
柱梁接合部の構造。
【請求項６】
前記柱梁接合部は、
前記柱梁接合部において上下に間隔をおき２本の鉄骨梁の各ウェブを挿通して矩形枠状に配置された複数の接合部内横補強筋と、
前記柱梁接合部において上下に延在する柱主筋とを含んでいる、
請求項５記載の柱梁接合部の構造。
【請求項７】
前記上側バンドプレートおよび前記下側バンドプレートは、前記鉄筋コンクリート柱の４つの側面を構成する４つの側面部を有し、
前記柱梁接合部の中心に対向する前記上側バンドプレートの４つの側面部の内面と、２本の鉄骨梁の上フランジの上面とは、それらにわたって溶着された鋼材料からなる４つのリブプレートを介して取着され、
前記柱梁接合部の中心に対向する前記下側バンドプレートの４つの側面部の内面と、２本の鉄骨梁の下フランジの下面とは、それらにわたって溶着された鋼材料からなる４つのリブプレートを介して取着されている、
請求項５または６記載の柱梁接合部の構造。
【請求項８】
Ｉ形鋼からなる２本の鉄骨梁が交差する箇所に断面が矩形の鉄筋コンクリート柱が通る柱梁接合部の構造であって、
前記柱梁接合部の上部において前記鉄筋コンクリート柱の４つの側面を構成するように、前記２本の鉄骨梁の上フランジの上面に矩形枠状に配置され前記上フランジの上面に取り付けられた鋼材料からなる上側バンドプレートと、
前記柱梁接合部の下部において前記鉄筋コンクリート柱の４つの側面を構成するように、前記２本の鉄骨梁の下フランジの下面に矩形枠状に配置され前記下フランジの下面に取り付けられた鋼材料からなる下側バンドプレートと、
前記柱梁接合部において前記２本の鉄骨梁の上フランジ、下フランジ、ウェブにわたって取着され、前記柱梁接合部において前記上側バンドプレートと前記下側バンドプレートと前記２本の鉄骨梁との間で、前記鉄筋コンクリート柱の４つの角部を含む４つのコンクリートの側面を覆って前記鉄筋コンクリート柱の４つの側面を構成する鋼材料からなる囲み板とを備え、
前記柱梁接合部内に位置する鉄筋コンクリート柱のコンクリートの部分を接合部コンクリートとし、
前記２本の鉄骨梁のうち一方の鉄骨梁に鉛直方向への力が作用したと仮定した場合に、
前記力が作用した方の鉄骨梁のうち前記柱梁接合部内に位置する上フランジと下フランジの間に位置するコンクリートの部分を接合部フランジ内コンクリートとし、
前記力が作用した方の鉄骨梁のウェブのうち前記柱梁接合部の内部に位置するウェブの部分を接合部鉄骨ウェブパネルとし、
前記力が作用した方の鉄骨梁の上フランジと下フランジとウェブに取着され前記上フランジと下フランジとウェブに囲まれた前記囲み板の部分を鉛直スティフナー部分とし、
前記力が作用した方の鉄骨梁の上フランジまたは下フランジの幅方向の寸法を梁幅とし、
前記柱梁接合部において前記力が作用した方の鉄骨梁の延在方向の両端に位置する前記鉄筋コンクリート柱の２つの側面間の距離を柱せいとし、
前記柱梁接合部において前記力が作用した方の鉄骨梁の延在方向と直交する方向の両端に位置する前記鉄筋コンクリート柱の２つの側面間の距離を柱幅とした場合、下記の式（５）、式（６）、式（７）、式（８）を満たし、
【数５】
2010196347.tif 000028
ただし、
【数６】
2010196347.tif 000029
【数７】
2010196347.tif 000030
ここに、
VjL：長期荷重により生じる柱梁接合部のせん断力
Vj1：前記接合部鉄骨ウェブパネルのせん断耐力
Vj2：前記接合部フランジ内コンクリートのせん断耐力
tw：前記接合部鉄骨ウェブパネルの厚さ
jsc：前記柱梁接合部において力が作用した方の鉄骨梁の延在方向の一方の端部における２つの鉛直スティフナー部分の重心と、前記柱梁接合部において力が作用した方の鉄骨梁の延在方向の他方の端部における２つの鉛直スティフナー部分の重心との距離である重心間距離
jb：前記鉄骨梁の上フランジと下フランジの重心間距離
swσy：前記接合部鉄骨ウェブパネルの基準強度F値
Bb：前記梁幅
Fc：前記接合部コンクリートの設計基準強度
Jδ：前記力が作用した方の鉄骨梁を該鉄骨梁の延在方向と直交する水平方向から見て、前記鉄筋コンクリート柱と前記力が作用した方の鉄骨梁とが交差する形状を十字形、ト字形、Ｔ字形、Ｌ字形に分類した場合、それら各形状に対応して定められた柱梁接合部の形状係数であって、次の値とし、
前記交差する形状が十字形である場合：Jδ=1
前前交差する形状がト字形あるいはＴ字形である場合：Jδ=2/3
前前交差する形状がL字形である場合：Jδ=1/3
【数８】
2010196347.tif 000031
ここに、
η：前記鉄筋コンクリート柱の軸力比
N：前記鉄筋コンクリート柱の長期軸力
Bc：前記柱幅
Dc：前記柱せい
tf：必要耐火時間（分）
さらに、前記鉄筋コンクリート柱の側面を構成する前記上側バンドプレート、前記下側バンドプレート、前記囲み板の面への耐火被覆を省略して前記面をそのまま残存させるようにした、
柱梁接合部の構造。
【請求項９】
前記柱梁接合部は、
前記柱梁接合部において上下に延在する柱主筋とを含んでいる、
請求項８記載の柱梁接合部の構造。
【請求項１０】
前記上側バンドプレートおよび前記下側バンドプレートは、前記鉄筋コンクリート柱の４つの側面を構成する４つの側面部を有し、
前記柱梁接合部の中心に対向する前記上側バンドプレートの４つの側面部の内面と、２本の鉄骨梁の上フランジの上面とは、それらにわたって溶着された鋼材料からなる４つのリブプレートを介して取着され、
前記柱梁接合部の中心に対向する前記下側バンドプレートの４つの側面部の内面と、２本の鉄骨梁の下フランジの下面とは、それらにわたって溶着された鋼材料からなる４つのリブプレートを介して取着されている、
請求項８または９記載の柱梁接合部の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁混合構造における柱梁接合部の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
柱を鉄筋コンクリート造、梁を鉄骨造とする混合構造は、圧縮力に強い鉄筋コンクリート部材を柱に用い、曲げやせん断に優れ、かつ軽量である鉄骨部材を梁に用いる構造である。このような混合構造は材料の特性を活かした理に叶った構造形式である。
ただし、このような構造形式では、異種構造の部材間での応力伝達が重要となり、梁部材から柱部材への応力伝達を合理的に行うために、柱梁接合部およびその近辺にはさまざまな補強が施される。
このような補強の構造として、例えば、柱梁接合部において２本の鉄骨梁の上下のフランジに、鉄筋コンクリート柱の輪郭と同一の輪郭で矩形枠状に配置された鋼材料で形成されたバンドプレートを取り付けることが提案されている（特許文献１参照）。
また、柱梁接合部において鉄筋コンクリート柱の４つの側面を構成する鋼材料で形成された囲み板を２本の鉄骨梁に取り付けるものが提案されている（特許文献２参照）。
上記のような混合構造形式による建築物を耐火建築物とする場合、柱部材は鉄筋コンクリート造であるため、通常、建築基準法に定められた耐火性能を満足するものの、梁部材は鉄骨造であるため、建築基準法で定められた耐火性能を満足するための耐火被覆を施す必要がある。
一方、柱梁接合部は、建築基準法において、明確に耐火被覆が必要な部位とは定められていない。
しかしながら、上記のような混合構造において、梁部材と柱部材との応力伝達を合理的に行うための柱梁接合部の補強として、柱梁接合部およびその近辺に施した補強のうち、鋼材料が露出される部分、すなわち、上記のバンドプレートや囲み板の部分には耐火被覆を施すことが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平７−２６４３３号公報
【特許文献２】特開２００７−２４７１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁混合構造においては、前述のように、通常、柱部材には耐火被覆を施す必要はなく、耐火被覆が必要となるのは梁部材である。
したがって、表面形状が比較的複雑な柱梁接合部に耐火被覆を施すことは、作業としてかなり煩雑である。特に、珪酸カルシウム成形板などによって耐火被覆を施す場合においては、成形板を加工するためにかなりの労力を要することとなり、結果として工事費用が増大することとなる。
当然ながら、耐火被覆を施さなくてもすむ部分に耐火被覆を施すことは、耐火被覆材料の費用も増大することとなる。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁混合構造において、耐火建築物とするために従来施していた耐火被覆の範囲を削減することにより、工事費用の低減を図る上で有利な柱梁接合部の構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するため、本発明は、Ｉ形鋼からなる２本の鉄骨梁が交差する箇所に断面が矩形の鉄筋コンクリート柱が通る柱梁接合部であって、前記柱梁接合部が火災による加熱を予め定められた耐火時間を受けた場合に、前記鉄骨梁および前記鉄筋コンクリート柱の破壊に先行して、前記柱梁接合部がせん断破壊等を生じないという第１の条件と、前記柱梁接合部が前記火災による加熱を前記耐火時間受けた場合に、前記鉄骨梁の熱膨張による強制水平変位を受ける前記鉄筋コンクリート柱が、構造耐力上支障のある破壊を生じず、上階からの軸力を保持し続けるという第２の条件とを同時に満たし、前記柱梁接合部への耐火被覆を省略して前記柱梁接合部をそのまま残存させるようにしたものである。
また本発明は、Ｉ形鋼からなる２本の鉄骨梁が交差する箇所に断面が矩形の鉄筋コンクリート柱が通る柱梁接合部の構造であって、前記鉄骨梁に作用する長期荷重によって生じる柱梁接合部のせん断力に対し、加熱によって強度を喪失するまたは強度低下する前記柱梁接合部を構成する鋼材部分を考慮した柱梁接合部の残存耐力が上回っているという第１の条件と、前記柱梁接合部が火災による加熱を予め定められた耐火時間受けた場合に、前記柱梁接合部が加熱により構造耐力上支障のある変形、溶融、破壊を生じないように、前記鉄筋コンクリート柱の長期軸力を柱断面積とコンクリート設計基準強度の積で除した値からなる前記鉄筋コンクリート柱の軸力比を、予め実験で定められた値より小にするという第２の条件とを同時に満たし、前記柱梁接合部への耐火被覆を省略して前記柱梁接合部をそのまま残存させるようにしたものである。
また、本発明は、Ｉ形鋼からなる２本の鉄骨梁が交差する箇所に断面が矩形の鉄筋コンクリート柱が通る柱梁接合部の構造であって、前記柱梁接合部の上部において前記鉄筋コンクリート柱の４つの側面を構成するように、前記２本の鉄骨梁の上フランジの上面に矩形枠状に配置され前記上フランジの上面に取り付けられた鋼材料からなる上側バンドプレートと、前記柱梁接合部の下部において前記鉄筋コンクリート柱の４つの側面を構成するように、前記２本の鉄骨梁の下フランジの下面に矩形枠状に配置され前記下フランジの下面に取り付けられた鋼材料からなる下側バンドプレートと、前記柱梁接合部において前記２本の鉄骨梁の延在方向の両端の各鉄骨梁の上下のフランジを接続し前記上下のフランジ間において前記鉄筋コンクリート柱の側面を構成するように上下のフランジとウェブとにわたって取着された鋼材料からなる８つの鉛直スティフナーとを備え、前記柱梁接合部において、前記上側バンドプレート、前記下側バンドプレート、前記鉛直スティフナーが前記柱梁接合部内に位置する鉄筋コンクリート柱のコンクリートの側面と共に鉄筋コンクリート柱の側面を構成しており、前記柱梁接合部内に位置する鉄筋コンクリート柱のコンクリートの部分を接合部コンクリートとし、前記２本の鉄骨梁のうち一方の鉄骨梁に鉛直方向への力が作用したと仮定した場合に、前記力が作用した方の鉄骨梁のうち前記柱梁接合部内に位置する上フランジと下フランジの間に位置するコンクリートの部分を接合部フランジ内コンクリートとし、前記力が作用した方の鉄骨梁のウェブのうち前記柱梁接合部の内部に位置するウェブの部分を接合部鉄骨ウェブパネルとし、前記力が作用した方の鉄骨梁に取着された４つの鉛直スティフナーを接合部鉛直スティフナーとし、前記力が作用した方の鉄骨梁の上フランジまたは下フランジの幅方向の寸法を梁幅とし、前記柱梁接合部において前記力が作用した方の鉄骨梁の延在方向の両端に位置する前記鉄筋コンクリート柱の２つの側面間の距離を柱せいとし、前記柱梁接合部において前記力が作用した方の鉄骨梁の延在方向と直交する方向の両端に位置する前記鉄筋コンクリート柱の２つの側面間の距離を柱幅とした場合、下記の式（１）、式（２）、式（３）、式（４）を満たし、
【０００６】
【数１】
2010196347.tif 000003
【０００７】
ただし、
【０００８】
【数２】
2010196347.tif 000004
【０００９】
【数３】
2010196347.tif 000005
【００１０】
ここに、
VjL：長期荷重により生じる前記柱梁接合部のせん断力
Vj1：前記接合部鉄骨ウェブパネルのせん断耐力
Vj2：前記接合部フランジ内コンクリートのせん断耐力
tw：前記接合部鉄骨ウェブパネルの厚さ
jsc：前記柱梁接合部において力が作用した方の鉄骨梁の延在方向の一方の端部における２つの鉛直スティフナーの重心と、前記柱梁接合部において力が作用した方の鉄骨梁の延在方向の他方の端部における２つの鉛直スティフナーの重心との距離である重心間距離
jb：前記鉄骨梁の上フランジと下フランジの重心間距離
swσy：前記接合部鉄骨ウェブパネルの基準強度F値
Bb：前記梁幅
Fc：前記接合部コンクリートの設計基準強度
Jδ：前記力が作用した方の鉄骨梁を該鉄骨梁の延在方向と直交する水平方向から見て、前記鉄筋コンクリート柱と前記力が作用した方の鉄骨梁とが交差する形状を十字形、ト字形、Ｔ字形、Ｌ字形に分類した場合、それら各形状に対応して定められた柱梁接合部の形状係数であって、次の値とし、
前記交差する形状が十字形である場合：Jδ=1
前前交差する形状がト字形あるいはＴ字形である場合：Jδ=2/3
前前交差する形状がL字形である場合：Jδ=1/3
【００１１】
【数４】
2010196347.tif 000006
【００１２】
ここに、
η：前記鉄筋コンクリート柱の軸力比
N：前記鉄筋コンクリート柱の長期軸力
Bc：前記柱幅
Dc：前記柱せい
tf：必要耐火時間（分）
さらに、前記鉄筋コンクリート柱の側面を構成する前記上側バンドプレート、前記下側バンドプレート、前記鉛直スティフナーの面への耐火被覆を省略して前記面をそのまま残存させるようにしたものである。
また本発明は、Ｉ形鋼からなる２本の鉄骨梁が交差する箇所に断面が矩形の鉄筋コンクリート柱が通る柱梁接合部の構造であって、前記柱梁接合部の上部において前記鉄筋コンクリート柱の４つの側面を構成するように、前記２本の鉄骨梁の上フランジの上面に矩形枠状に配置され前記上フランジの上面に取り付けられた鋼材料からなる上側バンドプレートと、前記柱梁接合部の下部において前記鉄筋コンクリート柱の４つの側面を構成するように、前記２本の鉄骨梁の下フランジの下面に矩形枠状に配置され前記下フランジの下面に取り付けられた鋼材料からなる下側バンドプレートと、前記柱梁接合部において前記２本の鉄骨梁の上フランジ、下フランジ、ウェブにわたって取着され、前記柱梁接合部において前記上側バンドプレートと前記下側バンドプレートと前記２本の鉄骨梁との間で、前記鉄筋コンクリート柱の４つの角部を含む４つのコンクリートの側面を覆って前記鉄筋コンクリート柱の４つの側面を構成する鋼材料からなる囲み板とを備え、前記柱梁接合部内に位置する鉄筋コンクリート柱のコンクリートの部分を接合部コンクリートとし、前記２本の鉄骨梁のうち一方の鉄骨梁に鉛直方向への力が作用したと仮定した場合に、前記力が作用した方の鉄骨梁のうち前記柱梁接合部内に位置する上フランジと下フランジの間に位置するコンクリートの部分を接合部フランジ内コンクリートとし、前記力が作用した方の鉄骨梁のウェブのうち前記柱梁接合部の内部に位置するウェブの部分を接合部鉄骨ウェブパネルとし、前記力が作用した方の鉄骨梁の上フランジと下フランジとウェブに取着され前記上フランジと下フランジとウェブに囲まれた前記囲み板の部分を鉛直スティフナー部分とし、前記力が作用した方の鉄骨梁の上フランジまたは下フランジの幅方向の寸法を梁幅とし、前記柱梁接合部において前記力が作用した方の鉄骨梁の延在方向の両端に位置する前記鉄筋コンクリート柱の２つの側面間の距離を柱せいとし、前記柱梁接合部において前記力が作用した方の鉄骨梁の延在方向と直交する方向の両端に位置する前記鉄筋コンクリート柱の２つの側面間の距離を柱幅とした場合、下記の式（５）、式（６）、式（７）、式（８）を満たし、
【００１３】
【数５】
2010196347.tif 000007
【００１４】
ただし、
【００１５】
【数６】
2010196347.tif 000008
【００１６】
【数７】
2010196347.tif 000009
【００１７】
ここに、
VjL：長期荷重により生じる柱梁接合部のせん断力
Vj1：前記接合部鉄骨ウェブパネルのせん断耐力
Vj2：前記接合部フランジ内コンクリートのせん断耐力
tw：前記接合部鉄骨ウェブパネルの厚さ
jsc：前記柱梁接合部において力が作用した方の鉄骨梁の延在方向の一方の端部における２つの鉛直スティフナー部分の重心と、前記柱梁接合部において力が作用した方の鉄骨梁の延在方向の他方の端部における２つの鉛直スティフナー部分の重心との距離である重心間距離
jb：前記鉄骨梁の上フランジと下フランジの重心間距離
swσy：前記接合部鉄骨ウェブパネルの基準強度F値
Bb：前記梁幅
Fc：前記接合部コンクリートの設計基準強度
Jδ：前記力が作用した方の鉄骨梁を該鉄骨梁の延在方向と直交する水平方向から見て、前記鉄筋コンクリート柱と前記力が作用した方の鉄骨梁とが交差する形状を十字形、ト字形、Ｔ字形、Ｌ字形に分類した場合、それら各形状に対応して定められた柱梁接合部の形状係数であって、次の値とし、
前記交差する形状が十字形である場合：Jδ=1
前前交差する形状がト字形あるいはＴ字形である場合：Jδ=2/3
前前交差する形状がL字形である場合：Jδ=1/3
【００１８】
【数８】
2010196347.tif 000010
【００１９】
ここに、
η：前記鉄筋コンクリート柱の軸力比
N：前記鉄筋コンクリート柱の長期軸力
Bc：前記柱幅
Dc：前記柱せい
tf：必要耐火時間（分）
さらに、前記鉄筋コンクリート柱の側面を構成する前記上側バンドプレート、前記下側バンドプレート、前記囲み板の面への耐火被覆を省略して前記面をそのまま残存させるようにしたものである。
【発明の効果】
【００２０】
第１、第２の条件を同時に満たすことで、柱梁接合部に耐火被覆を施さなくても、建物が火災時に崩壊することが防止できるため、工事費用の低減を図る上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施の形態における柱梁接合部１０の斜視図である。
【図２】第１の実施の形態における柱梁接合部１０の断面平面図である。
【図３】鉄筋コンクリート柱１４と力が作用した方の鉄骨梁１２とが交差する形状の分類を説明する図である。
【図４】第２の実施の形態における柱梁接合部１０の斜視図である。
【図５】第２の実施の形態における柱梁接合部１０の断面平面図である。
【図６】鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁混合構造形式において、火災時に鉄骨梁１２が熱膨張することにより最外部の鉄筋コンクリート柱１４が水平方向の外力を生じることを示した説明図である。
【図７】鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁混合構造形式において、火災時に鉄骨梁１２が熱膨張することにより最外部の鉄筋コンクリート柱１４が水平方向の外力を生じることを示した模式図である。
【図８】火災時の状態を模擬して行った載荷加熱実験の実験装置の構成を示す説明図である。
【図９】載荷加熱実験において鉄骨梁１２の鉛直荷重により柱梁接合部１０に生じるせん断力と火災時の柱梁接合部１０のせん断耐力とを比較した図である。
【図１０】載荷加熱実験より得られた軸力比と耐火時間との関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
まず、本発明の柱梁接合部の構造の原理について説明する。
火災時に建物が崩壊しないためには、常時生じている荷重(長期荷重)に対し、荷重を支持している部材、あるいは部分が破壊しないことが必要である。
すなわち、柱梁接合部おいては、梁に作用する長期荷重によって生じるせん断力に対し破壊しないことが要求され、柱部材においては、柱に作用する長期の鉛直荷重に対し破壊しないことが要求される。
なお、梁部材においては、本発明が対象とする構造では、鉄骨梁であるため、十分な耐火被覆が施されることが前提であるために破壊は生じない。
本発明においては、火災時に柱梁接合部が破壊しないようにするために、柱梁接合部が火災による加熱を予め定められた耐火時間を受けた場合に、鉄骨梁および鉄筋コンクリート柱の破壊に先行して、柱梁接合部がせん断破壊等を生じないことを第１の条件とする。
言い換えると、柱梁接合部が火災による加熱を予め定められた耐火時間受けた場合に、柱梁接合部が加熱により構造耐力上支障のある変形、溶融、破壊を生じないように、鉄骨梁に作用する長期荷重によって生じる柱梁接合部のせん断力に対し、加熱によって強度を喪失するまたは強度低下する前記柱梁接合部を構成する鋼材部分を考慮した柱梁接合部の残存耐力が上回っていることを第１の条件とする。
また、火災時に鉄筋コンクリート柱が破壊しないようにするために、柱梁接合部が火災による加熱を耐火時間受けた場合に、鉄骨梁の熱膨張による強制水平変位を受ける鉄筋コンクリート柱が、構造耐力上支障のある破壊を生じず、上階からの軸力を保持し続けることを第２の条件とする。
言い換えると、柱梁接合部が火災による加熱を予め定められた耐火時間受けた場合に、柱梁接合部が加熱により構造耐力上支障のある変形、溶融、破壊を生じないように、鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁混合構造を対象とし、鉄筋コンクリート柱の長期軸力を柱断面積とコンクリート設計基準強度の積で除した値からなる鉄筋コンクリート柱の軸力比を、予め実験で定められた値より小にすることを第２の条件とする。
さらに、言い換えると、柱の作用軸力比と耐火時間との関係を定めるために実施された後述する実験を基に、必要耐火時間に応じて、柱の軸力比を制限する。これを第２の条件とする。
本発明は、これら第１、第２の条件を同時に満たすように構成した鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁混合構造における柱梁接合部の耐火被覆を省略するようにしたものである。
【００２３】
（第１の実施の形態）
次に本発明の第１の実施の形態について図１乃至図３を参照して説明する。
図１、図２に示すように、本発明は、Ｉ形鋼からなる２本の鉄骨梁１２が交差する箇所に断面が矩形の鉄筋コンクリート柱１４が通る柱梁接合部１０の構造である。
鉄骨梁１２は、ウェブ１２０２と、上フランジ１２０４と、下フランジ１２０６とを備えている。
柱梁接合部１０は、上側バンドプレート１６と、下側バンドプレート１８と、鉛直スティフナー２０と、接合部内横補強筋２２と、柱主筋２４と、リブプレート２６とを含んで構成されている。
【００２４】
上側バンドプレート１６は鋼材料からなり、柱梁接合部１０の上部において鉄筋コンクリート柱１４の４つの側面１４０２を構成するように、２本の鉄骨梁１２の上フランジ１２０４の上面に矩形枠状に配置され上フランジ１２０４の上面に取り付けられる。
下側バンドプレート１８は鋼材料からなり、柱梁接合部１０の下部において鉄筋コンクリート柱１４の４つの側面１４０２を構成するように、２本の鉄骨梁１２の下フランジ１２０６の下面に矩形枠状に配置され下フランジ１２０６の下面に取り付けられる。
上側バンドプレート１６および下側バンドプレート１８は、鉄筋コンクリート柱１４の４つの側面１４０２を構成する４つの側面部１６０２、１８０２をそれぞれ有している。
【００２５】
鉛直スティフナー２０は鋼材料からなり、８つ設けられている。
各鉛直スティフナー２０は、柱梁接合部１０において２本の鉄骨梁１２の延在方向の両端の各鉄骨梁１２の上下のフランジ１２０４、１２０６を接続し上下のフランジ１２０４、１２０６間において鉄筋コンクリート柱１４の側面を構成するように上下のフランジ１２０４、１２０６とウェブ１２０２とにわたって取着されている。
鉛直スティフナー２０は、柱梁接合部１０内部のコンクリートの有効範囲を拡大し、せん断耐力を増大させるためのものであり、いわゆる支圧板として機能している。
【００２６】
接合部内横補強筋２２は複数設けられ、各接合部内横補強筋２２は、柱梁接合部１０において上下に間隔をおき２本の鉄骨梁１２の各ウェブ１２０２を挿通して矩形枠状に配置されている。
柱主筋２４は、柱梁接合部１０において上下に延在している。
【００２７】
リブプレート２６は鋼材料からなり、柱梁接合部１０の中心に対向する上側バンドプレート１６の４つの側面部１６０２の内面と、２本の鉄骨梁１２の上フランジ１２０４の上面とにわたって溶着されている。
また、リブプレート２６は、柱梁接合部１０の中心に対向する下側バンドプレート１８の４つの側面部の内面と、２本の鉄骨梁１２の下フランジ１２０６の下面とにわたって溶着されている。
したがって、上側バンドプレート１６と２本の鉄骨梁１２は４つのリブプレート２６を介して取着され、下側バンドプレート１８と２本の鉄骨梁１２は４つのリブプレート２６を介して取着されている。
【００２８】
柱梁接合部１０において、上側バンドプレート１６、下側バンドプレート１８、鉛直スティフナー２０は、柱梁接合部１０内に位置する鉄筋コンクリート柱１４のコンクリートの側面と共に鉄筋コンクリート柱１４の側面１４０２を構成している。
【００２９】
ここで、柱梁接合部１０内に位置する鉄筋コンクリート柱１４のコンクリートの部分を接合部コンクリートとする。
また、２本の鉄骨梁１２のうち一方の鉄骨梁１２に鉛直方向への力が作用したと仮定した場合に、力が作用した方の鉄骨梁１２のうち柱梁接合部１０内に位置する上フランジ１２０４と下フランジ１２０６の間に位置するコンクリートの部分を接合部フランジ内コンクリートとする。
また、力が作用した方の鉄骨梁１２のウェブ１２０２のうち柱梁接合部１０の内部に位置するウェブ１２０２の部分を接合部鉄骨ウェブパネルとする。
【００３０】
また、図２に示すように、力が作用した方の鉄骨梁１２の上フランジ１２０４または下フランジ１２０６の幅方向の寸法を梁幅Ｂｂとする。
また、柱梁接合部１０において力が作用した方の鉄骨梁１２の延在方向の両端に位置する鉄筋コンクリート柱１４の２つの側面１４０２間の距離を柱せいＤｃとする。
また、柱梁接合部１０において力が作用した方の鉄骨梁１２の延在方向と直交する方向の両端に位置する鉄筋コンクリート柱１４の２つの側面間の距離を柱幅Ｂｃとする。
【００３１】
（第１の条件）
そして、前記の第１の条件を具体的に次のように定める。
すなわち、鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁混合構造形式の構造設計において、まず、梁部材に作用する長期(常時)荷重に基づき柱梁接合部に生じるせん断力VjLを算出する。
そして、火災時の柱梁接合部１０の耐力に相当する(Vj1+0.85・Vj2)を、以下に示す式（２）、式（３）に基づき算出し、この耐力(Vj1+0.85・Vj2)と、算出されたせん断力VjLとの大小関係が式（１）を満足することを第１の条件とする。
【００３２】
【数９】
2010196347.tif 000011
【００３３】
【数１０】
2010196347.tif 000012
【００３４】
【数１１】
2010196347.tif 000013
【００３５】
ここに、
VjL：長期荷重により生じる柱梁接合部１０のせん断力
Vj1：接合部鉄骨ウェブ１２０２パネルのせん断耐力
Vj2：接合部フランジ内コンクリートのせん断耐力
tw：接合部鉄骨ウェブ１２０２パネルの厚さ
jsc：柱梁接合部１０において力が作用した方の鉄骨梁１２の延在方向の一方の端部における２つの鉛直スティフナー２０の重心と、柱梁接合部１０において力が作用した方の鉄骨梁１２の延在方向の他方の端部における２つの鉛直スティフナー２０の重心との距離である重心間距離
jb：鉄骨梁１２の上フランジ１２０４と下フランジ１２０６の重心間距離
swσy：接合部鉄骨ウェブ１２０２パネルの基準強度F値
Bb：梁幅
Fc：接合部コンクリートの設計基準強度
Jδ：力が作用した方の鉄骨梁１２を該鉄骨梁１２の延在方向と直交する水平方向から見て、鉄筋コンクリート柱１４と力が作用した方の鉄骨梁１２とが交差する形状を十字形、ト字形、Ｔ字形、Ｌ字形に分類した場合、それら各形状に対応して定められた柱梁接合部１０の形状係数であって、次の値とし、
交差する形状が十字形である場合：Jδ=1
前前交差する形状がト字形あるいはＴ字形である場合：Jδ=2/3
前前交差する形状がL字形である場合：Jδ=1/3
とする。
【００３６】
ここで、上記の鉄筋コンクリート柱１４と力が作用した方の鉄骨梁１２とが交差する形状について具体的に説明する。
図３に示すように、鉄筋コンクリート柱１４と力が作用した方の鉄骨梁１２とが交差する形状は、該鉄骨梁１２を該鉄骨梁１２の延在方向と直交する水平方向から見た形状である。
鉄筋コンクリート柱１４と鉄骨梁１２とが交差する形状は、十字形、ト字形、Ｔ字形、Ｌ字形に分類される。
【００３７】
（第２の条件）
前記の第２の条件、すなわち、火災時に鉄筋コンクリート柱１４が破壊しないようにするために、柱梁接合部１０が火災による加熱を耐火時間受けた場合に、鉄骨梁の熱膨張による強制水平変位を受ける鉄筋コンクリート柱１４が、構造耐力上支障のある破壊を生じず、上階からの軸力を保持し続ける条件を具体的に次のように定める。
鉄筋コンクリート柱１４の長期軸力を柱断面積とコンクリート設計基準強度の積で除した値からなる鉄筋コンクリート柱１４の軸力比ηを、後述する実験で定められた値より小にする。
すなわち、当該建築物の必要耐火時間に基づき、式（４）に示すように鉄筋コンクリート柱１４の軸力比ηを制限する。
言い換えると、鉄筋コンクリート柱１４の軸力比ηが式（４）を満たすように鉄筋コンクリート柱１４の断面形状Bc×Dc、鉄筋コンクリート柱１４のコンクリート設計基準強度Fcを決定する。
【００３８】
【数１２】
2010196347.tif 000014
【００３９】
ここに、
η：鉄筋コンクリート柱１４の軸力比
N：鉄筋コンクリート柱１４の長期軸力
Bc：柱幅
Dc：柱せい
tf：必要耐火時間（分）
とする。
【００４０】
本実施の形態の柱梁接合部１０の構造は、上述した第１、第２の条件の双方を満たし、言い換えると、式（１）、式（２）、式（３）、式（４）を満たし、さらに、鉄筋コンクリート柱１４の側面１４０２を構成する上側バンドプレート１６、下側バンドプレート１８、鉛直スティフナー２０の面への耐火被覆を省略して前記面をそのまま残存させるようにしたものである。
【００４１】
（実施例）
次に、第１の実施の形態における実施例について説明する。
第１の実施の形態の柱梁接合部１０において、鉄筋コンクリート柱１４および鉄骨梁１２の諸元を下記のように設定する。
鉄筋コンクリート柱１４の柱断面Bc×Dc (mm)＝900×900
鉄筋コンクリート柱１４のコンクリート設計基準強度：Fc=36N/mm2
鉄骨梁１２の高さ（上フランジ１２０４の上面から下フランジ１２０６下面までの寸法）：９００ｍｍ
鉄骨梁１２のフランジの幅：３５０ｍｍ
鉄骨梁１２のウェブ１２０２の厚さ：１６ｍｍ
鉄骨梁１２のフランジの厚さ：３２ｍｍ
鉄骨梁１２の鋼材の種類：ＳＭ４９０Ａ（ＪＩＳ  Ｇ３１０６−１９９９）
鉄骨梁１２の基準強度：F値=325N/mm2
Jδ=2/3（図３に示すように、力が作用した方の鉄骨梁１２を該鉄骨梁１２の延在方向と直交する水平方向から見て、鉄筋コンクリート柱１４と力が作用した方の鉄骨梁１２とが交差する形状がト字形である）
上記数値を式（２）、式（３）に代入してＶｊ１、Ｖｊ２を求めると、
【００４２】
【数１３】
2010196347.tif 000015
【００４３】
【数１４】
2010196347.tif 000016
【００４４】
となる。
したがって、これらＶｊ１、Ｖｊ２を式（１）に代入することで火災時の柱梁接合部耐力(Vj1+0.85・Vj2)が次のように求められる。
(Vj1+0.85・Vj2)＝４６４９＋０．８５×１５２８＝５９４８（ｋＮ）
よって、鉄骨梁１２の長期鉛直荷重により生じる柱梁接合部１０のせん断力VjLは、5948(kN)より小である必要がある。
また、当該部分の鉄筋コンクリート柱１４に対し、要求される耐火時間が２時間である場合、式（４）より、
【００４５】
【数１５】
2010196347.tif 000017
【００４６】
となり、したがって、鉄筋コンクリート柱１４の長期軸力Nについて求めると、
【００４７】
【数１６】
2010196347.tif 000018
【００４８】
となる。
したがって、鉄筋コンクリート柱１４に生じる長期軸力Ｎが7873(kN)より小であれば、鉄筋コンクリート柱１４の側面１４０２を構成する上側バンドプレート１６、下側バンドプレート１８、鉛直スティフナー２０の面への耐火被覆を省略して前記面をそのまま残存させることが可能となる。
【００４９】
本実施の形態によれば、柱梁接合部１０の構造において、式（１）、式（２）、式（３）、式（４）を満たし、さらに、鉄筋コンクリート柱１４の側面１４０２を構成する上側バンドプレート１６、下側バンドプレート１８、鉛直スティフナー２０の面への耐火被覆を省略して前記面をそのまま残存させるようにした。
したがって、柱梁接合部１０の耐火性能を確保しつつ、表面形状が比較的複雑な柱梁接合部１０に耐火被覆を施す必要がなくなる。
そのため、耐火建築物とするために従来施していた耐火被覆の範囲を削減でき、作業の簡単化および耐火被覆用の材料の削減を図れるため、工事費用の低減を図る上で有利となる。
【００５０】
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態の柱梁接合部１０の構造について説明する。
第２の実施の形態は、第１の実施の形態における鉛直スティフナー２０と接合部内横補強筋２２を用いる代わりに囲み板３０を用いた点が柱梁接合部１０の構造と相違しており、その他の点は第１の実施の形態と同様である。
図４は第１の実施の形態における柱梁接合部１０の斜視図、図５は第１の実施の形態における柱梁接合部１０の断面平面図である。なお、以下の実施の形態において第１の実施の形態と同様の部分、部材については同一の符号を付して説明する。
図４、図５に示すように、鉄骨梁１２は、第１の実施の形態と同様に、ウェブ１２０２と、上フランジ１２０４と、下フランジ１２０６とを備えている。
柱梁接合部１０は、上側バンドプレート１６と、下側バンドプレート１８と、囲み板３０と、柱主筋２４と、リブプレート２６とを含んで構成されている。
【００５１】
上側バンドプレート１６は鋼材料からなり、柱梁接合部１０の上部において鉄筋コンクリート柱１４の４つの側面１４０２を構成するように、２本の鉄骨梁１２の上フランジ１２０４の上面に矩形枠状に配置され上フランジ１２０４の上面に取り付けられる。
下側バンドプレート１８は鋼材料からなり、柱梁接合部１０の下部において鉄筋コンクリート柱１４の４つの側面１４０２を構成するように、２本の鉄骨梁１２の下フランジ１２０６の下面に矩形枠状に配置され下フランジ１２０６の下面に取り付けられる。
上側バンドプレート１６および下側バンドプレート１８は、鉄筋コンクリート柱１４の４つの側面１４０２を構成する４つの側面部１６０２、１８０２をそれぞれ有している。
【００５２】
囲み板３０は鋼材料からなり、柱梁接合部１０において２本の鉄骨梁１２の上フランジ１２０４、下フランジ１２０６、ウェブ１２０２にわたって取着されている。
囲み板３０は、柱梁接合部１０において上側バンドプレート１６と下側バンドプレート１８と２本の鉄骨梁１２との間で、鉄筋コンクリート柱１４の４つの角部を含む４つのコンクリートの側面を覆って鉄筋コンクリート柱１４の４つの側面１４０２を構成している。
したがって、柱梁接合部１０において、上側バンドプレート１６、下側バンドプレート１８、囲み板３０は、鉄筋コンクリート柱１４の側面１４０２を構成している。
【００５３】
また、第２の実施の形態では、上フランジ１２０４と下フランジ１２０６とウェブ１２０２に囲まれた囲み板３０の部分を鉛直スティフナー部分３００２とすると、鉛直スティフナー部分３００２は８つ設けられていることになる。
各鉛直スティフナー部分３００２は、柱梁接合部１０において２本の鉄骨梁１２の延在方向の両端の各鉄骨梁１２の上下のフランジ１２０４、１２０６を接続し上下のフランジ１２０４、１２０６間において鉄筋コンクリート柱１４の側面を構成するように上下のフランジ１２０４、１２０６とウェブ１２０２とにわたって延在している。
鉛直スティフナー部分３００２は、第１の実施の形態における鉛直スティフナー２０と同様に、柱梁接合部１０内部のコンクリートの有効範囲を拡大し、せん断耐力を増大させるためのものであり、いわゆる支圧板として機能している。
【００５４】
柱主筋２４は、柱梁接合部１０において上下に延在している。
【００５５】
リブプレート２６は鋼材料からなり、柱梁接合部１０の中心に対向する上側バンドプレート１６の４つの側面部１６０２の内面と、２本の鉄骨梁１２の上フランジ１２０４の上面とにわたって溶着されている。
また、リブプレート２６は、柱梁接合部１０の中心に対向する下側バンドプレート１８の４つの側面部の内面と、２本の鉄骨梁１２の下フランジ１２０６の下面とにわたって溶着されている。
したがって、上側バンドプレート１６と２本の鉄骨梁１２は４つのリブプレート２６を介して取着され、下側バンドプレート１８と２本の鉄骨梁１２は４つのリブプレート２６を介して取着されている。
【００５６】
ここで、柱梁接合部１０内に位置する鉄筋コンクリート柱１４のコンクリートの部分を接合部コンクリートとする。
また、２本の鉄骨梁１２のうち一方の鉄骨梁１２に鉛直方向への力が作用したと仮定した場合に、力が作用した方の鉄骨梁１２のうち柱梁接合部１０内に位置する上フランジ１２０４と下フランジ１２０６の間に位置するコンクリートの部分を接合部フランジ内コンクリートとする。
また、力が作用した方の鉄骨梁１２のウェブ１２０２のうち柱梁接合部１０の内部に位置するウェブ１２０２の部分を接合部鉄骨ウェブパネルとする。
【００５７】
また、図５に示すように、力が作用した方の鉄骨梁１２の上フランジ１２０４または下フランジ１２０６の幅方向の寸法を梁幅Ｂｂとする。
また、柱梁接合部１０において力が作用した方の鉄骨梁１２の延在方向の両端に位置する鉄筋コンクリート柱１４の２つの側面１４０２間の距離を柱せいＤｃとする。
柱梁接合部１０において力が作用した方の鉄骨梁１２の延在方向と直交する方向の両端に位置する鉄筋コンクリート柱１４の２つの側面間の距離を柱幅Ｂｃとする。
【００５８】
第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に第１の条件、第２の条件を定める。
すなわち、鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁混合構造形式の構造設計において、まず、梁部材に作用する長期(常時)荷重に基づき柱梁接合部に生じるせん断力VjLを算出する。
そして、火災時の柱梁接合部１０の耐力に相当する(Vj1+0.85・Vj2)を、以下に示す式（６）、式（７）基づき算出し、この耐力(Vj1+0.85・Vj2)と、算出されたせん断力VjLとの大小関係が式（５）を満足することを第１の条件とする。
【００５９】
【数１７】
2010196347.tif 000019
【００６０】
【数１８】
2010196347.tif 000020
【００６１】
【数１９】
2010196347.tif 000021
【００６２】
ここに、
VjL：長期荷重により生じる柱梁接合部１０のせん断力
Vj1：接合部鉄骨ウェブ１２０２パネルのせん断耐力
Vj2：接合部フランジ内コンクリートのせん断耐力
tw：接合部鉄骨ウェブ１２０２パネルの厚さ
jsc：柱梁接合部１０において力が作用した方の鉄骨梁１２の延在方向の一方の端部における２つの鉛直スティフナー部分３００２の重心と、柱梁接合部１０において力が作用した方の鉄骨梁１２の延在方向の他方の端部における２つの鉛直スティフナー部分３００２の重心との距離である重心間距離
jb：鉄骨梁１２の上フランジ１２０４と下フランジ１２０６の重心間距離
swσy：接合部鉄骨ウェブ１２０２パネルの基準強度F値
Bb：梁幅
Fc：接合部コンクリートの設計基準強度
Jδ：図３に示すように、力が作用した方の鉄骨梁１２を該鉄骨梁１２の延在方向と直交する水平方向から見て、鉄筋コンクリート柱１４と力が作用した方の鉄骨梁１２とが交差する形状を十字形、ト字形、Ｔ字形、Ｌ字形に分類した場合、それら各形状に対応して定められた柱梁接合部１０の形状係数であって、次の値とし、
交差する形状が十字形である場合：Jδ=1
前前交差する形状がト字形あるいはＴ字形である場合：Jδ=2/3
前前交差する形状がL字形である場合：Jδ=1/3
とする。
【００６３】
（第２の条件）
第２の実施の形態においても、第２の条件は第１の実施の形態と同様であり、当該建築物の必要耐火時間に基づき、次に示す式（８）を満たすように鉄筋コンクリート柱１４の断面形状Bc×Dc、鉄筋コンクリート柱１４のコンクリート設計基準強度Fcを決定する。
【００６４】
【数２０】
2010196347.tif 000022
【００６５】
ここに、
η：鉄筋コンクリート柱１４の軸力比
N：鉄筋コンクリート柱１４の長期軸力
Bc：柱幅
Dc：柱せい
tf：必要耐火時間（分）
とする。
【００６６】
第２の実施の形態の柱梁接合部１０の構造も、第１の実施の形態と同様に、上述した第１、第２の条件の双方を満たし、言い換えると、式（５）、式（６）、式（７）、式（８）を満たし、さらに、鉄筋コンクリート柱１４の側面１４０２を構成する上側バンドプレート１６、下側バンドプレート１８、囲み板３０の面への耐火被覆を省略して前記面をそのまま残存させるようにしたものである。
【００６７】
このような第２の実施の形態においても第１の実施の形態と同様の効果が奏される。
【００６８】
（実験例）
次に、本発明における第１、第２の条件を満足することで、柱梁接合部１０に耐火被覆を施さなくても、火災時に柱梁接合部１０が破壊せず、かつ、鉄筋コンクリート柱１４が必要耐火時間以内で破壊しないことを確認する実験を実施した。
以下この実験について説明する。
下記の表１は、鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁混合構造の柱梁接合部も含めた部分架構骨組に対して火災時を想定した載荷加熱実験を行った際の試験体の諸元を示す。
なお、柱梁接合部１０の構造として第２の実施の形態に示したものを用いた。
【００６９】
【表１】
2010196347.tif 000023
【００７０】
図８は、載荷加熱実験の実験装置８０の構成を示す説明図である。
実験装置８０は、柱用載荷部８２と、梁用載荷部８４と、伸出荷重発生部８６と、加熱部８８を含んで構成されている。
柱用載荷部８２は、鉄筋コンクリート柱１４に軸力ＮＬを載荷するものである。
梁用載荷部８４は、鉄骨梁１２に鉛直荷重Ｗを載荷するものである。
本例では、柱梁接合部１０の水平方向の中心から１９５０ｍｍをおいた鉄骨梁１２の箇所に鉛直荷重Ｗを載荷した。
伸出荷重発生部８６は、鉄骨梁１２に対して該鉄骨梁１２が柱梁接合部１０を押す方向に作用する、言い換えると、水平方向に荷重Ｐを与えることにより、鉄筋コンクリート柱１４に強制水平変位を与えるものである。
加熱部８８は、図中二点鎖線で示す加熱部分、すなわち、柱梁接合部１０および該柱梁接合部１０の下部に位置する鉄筋コンクリート柱１４の部分（下柱部分）を加熱するものである。
また、図８において、符号Ｒａは、鉄筋コンクリート柱１４の上部（上端部）における水平方向の反力（上柱の水平反力）を示す。
本例では、柱梁接合部１０の鉛直方向の中心から上方に２４００ｍｍをおいた箇所で水平方向の反力Ｒａを測定した。
符号Ｒｂは、鉄筋コンクリート柱１４の下部（下端部）における水平方向の反力（下柱の水平反力）を示す。
本例では、柱梁接合部１０の鉛直方向の中心から下方に２４００ｍｍをおいた箇所で水平方向の反力Ｒｂを測定した。
符号Ｒｃは、鉄骨梁１２の柱梁接合部１０から離れた端部の梁端鉛直反力（梁先端の鉛直反力）を示す。
本例では、鉛直荷重Ｗを載荷した箇所から柱梁接合部１０から離れる方向において２２５０ｍｍをおいた箇所で梁端鉛直反力Ｒｃを測定した。
【００７１】
載荷加熱実験は次のようにして行われる。
すなわち、柱用載荷部８２により鉄筋コンクリート柱１４に軸力ＮＬを載荷すると共に、梁用載荷部８４により鉄骨梁１２に鉛直荷重Ｗを載荷し、これら軸力ＮＬと鉛直荷重Ｗとを一定に制御した状態とする。したがって、実際に鉄筋コンクリート柱１４に加わる軸力は上記の軸力ＮＬと鉛直荷重Ｗの一部との和となる。
この状態で、柱梁接合部１０と、この柱梁接合部１０および下部に位置する鉄筋コンクリート柱１４の部分（下柱部分）を加熱部８８によって加熱し、この状態を保持できる時間である耐火時間を測定する。
この場合、鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁混合構造骨組では、梁が鉄骨造であることから、図６、図７に示すように、火災時に鉄骨梁１２が熱膨張により伸び水平変位を生じる。
このような鉄骨梁１２の水平変位が生じることにより、骨組最外部の鉄筋コンクリート柱１４は、外部に押し出される外力Ｐを受ける。
よって、この実験では、このような火災時の現象を模擬するために、加熱開始とともに、伸出荷重発生部８６によって、鉄骨梁１２に水平変位を漸増して与え、これにより、鉄筋コンクリート柱１４へ水平方向の外力Ｐが作用するようにした。
【００７２】
表１に示すように、柱梁接合部１０の試験体として、参考比較のための１つの試験体Ｎｏ２と、本発明に係る２つの試験体Ｎｏ３、Ｎｏ４との３つの試験体を用意した。
試験体Ｎｏ２は、柱梁接合部１０に耐火被覆を施したものであり、鉄筋コンクリート柱１４の軸力比ηは０．３３である。
試験体Ｎｏ３は、柱梁接合部１０の耐火被覆を省いたものであり、鉄筋コンクリート柱１４の軸力比ηは０．２５である。
試験体Ｎｏ４は、柱梁接合部１０の耐火被覆を省いたものであり、鉄筋コンクリート柱１４の軸力比ηは０．３３である。
すなわち、実験因子は、鉄筋コンクリート柱１４の柱の軸力比ηであり、参考比較のため、試験体Ｎｏ２についても試験体Ｎｏ３、Ｎｏ４と同一条件による実験を行った。
なお、この実験では、いずれの試験体においても、柱梁接合部１０に破壊は見られず、耐火時間を決定したのは、柱梁接合部１０の下部に位置する鉄筋コンクリート柱１４の部分（下柱部分）の破壊であった。
【００７３】
図９は、鉄骨梁１２に載荷した鉛直荷重Ｗにより柱梁接合部１０に生じるせん断力と、式（５）で計算される火災時の柱梁接合部１０のせん断耐力とを比較した図である。
いずれの試験体も、鉄骨梁１２の鉛直荷重Ｗにより柱梁接合部１０に生じるせん断力は、式（５）による火災時の柱梁接合部１０のせん断耐力＝（Ｖｊ１＋０．８５・Ｖｊ２）を下回っている。
【００７４】
一方、図１０は、上記部分架構による載荷加熱実験より得られた鉄筋コンクリート柱１４の軸力比ηと耐火時間とｔｆとの関係を示す図である。
図１０において破線が鉄筋コンクリート柱１４の軸力比ηと耐火時間とｔｆとの関係を示し、３つの点は各試験体Ｎｏ２、Ｎｏ３、Ｎｏ４の測定結果を示す。
実験結果からは、鉄筋コンクリート柱１４の軸力比ηと耐火時間とｔｆとの間に相関関係が見られ、本発明で示した式（８）はこれらの関係式を安全側に評価していることがわかる。
以上の実験結果より、柱梁接合部１０の構造が第２の実施の形態に示す構造である場合には、第１、第２の条件を満足することで、言い換えると、式（５）、式（６）、式（７）、式（８）を満たすことで、鉄筋コンクリート柱１４の側面１４０２を構成する上側バンドプレート１６、下側バンドプレート１８、囲み板３０の面への耐火被覆を省略して前記面をそのまま残存させても、火災時に建物が崩壊しないことが確認された。
また、柱梁接合部１０の構造が第１の実施の形態に示す構造である場合にも同様であり、第１、第２の条件を満足することで、言い換えると、式（１）、式（２）、式（３）、式（４）を満たすことで、鉄筋コンクリート柱１４の側面１４０２を構成する上側バンドプレート１６、下側バンドプレート１８、鉛直スティフナー２０の面への耐火被覆を省略して前記面をそのまま残存させても、火災時に建物が崩壊しないことになる。
【符号の説明】
【００７５】
１０……柱梁接合部、１２……鉄骨梁１２……鉄筋コンクリート柱、１６……上側バンドプレート、１８……下側バンドプレート、２０……鉛直スティフナー、３０……囲み板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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