(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄骨鉄筋コンクリート柱の鉄骨柱に鉄骨梁を接合した柱梁接合構造であって、
異なる方向に伸びる複数の柱ウェブと、前記柱ウェブの先端のそれぞれに直交する柱フランジを備えた前記鉄骨柱に、
前記鉄骨柱の隣接する一方の柱フランジに接合される第１の板部と、前記第１の板部と非平行であり、前記隣接する他方の柱フランジに接合される第２の板部を有する鉛直スチフナを設け、
前記鉛直スチフナは、前記鉄骨柱に接合される鉄骨梁の梁フランジが接続される高さ位置の少なくとも一部を含む位置に取り付けられることを特徴とする、鉄骨鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合構造。
【請求項２】
前記鉛直スチフナは、水平断面において第１の板部と、前記第１の板部に直交する前記第２の板部を備えたＬ字形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の鉄骨鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合構造。
【請求項３】
前記鉛直スチフナは、前記第１の板部が前記一方の柱フランジの先端に接合され、前記第２の板部が前記他方の柱フランジの先端に接合されることを特徴とする請求項１または２に記載の鉄骨鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合構造。
【請求項４】
前記鉛直スチフナは、前記第１の板部が前記一方の柱フランジと直交し、前記第２の板部が前記他方の柱フランジと直交することを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれかに記載の鉄骨鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合構造。
【請求項５】
前記第１の板部および前記第２の板部は、前記柱フランジの柱内側の面に接合されることを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれかに記載の鉄骨鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合構造。
【請求項６】
前記鉄骨鉄筋コンクリート柱は、略十字形鉄骨断面柱または略Ｔ字形鉄骨断面柱であることを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれかに記載の鉄骨鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄骨鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁を接合した接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、鉄骨鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁を接合した接合構造が一般的に知られている。
【０００３】
非特許文献１には、ＳＲＣ（Steel Reinforced Concrete）柱の柱梁接合構造が開示されている。なお、開示された構造は、柱貫通形式の柱梁の接合構造である。柱梁接合部には、鉄骨柱の断面形状の変形を防止するためのスチフナが設けられている。スチフナの設置形式としては、水平形式と垂直形式がある。
【０００４】
図１４は、水平形式のスチフナを有する柱梁接合部の接合構造を示す斜視図である。図１４に示すように、鉄骨柱１は、略十字断面を有し、４方向に鉄骨梁２が取り付けられる。鉄骨柱１は、十字に組み合わされた４つの柱ウェブ１ａ−１、１ａ−２、１ａ−３、１ａ−４と、それぞれの柱ウェブ１ａ−１、１ａ−２、１ａ−３、１ａ−４の先端に接合された柱フランジ１ｂ−１、１ｂ−２、１ｂ−３、１ｂ−４を有している。
【０００５】
水平スチフナ４は、鉄骨柱１の四隅に配置されている。水平スチフナ４は、Ｌ字形状の鋼板である。水平スチフナ４の平面は、鉄骨柱１の延在する方向に対して垂直に配される。水平スチフナ４は、鋼板の山側の側面が、鉄骨柱１の水平方向において隣接する２つの柱ウェブ１ａ−１乃至１ａ−４と、水平方向において隣接する２つの柱フランジ１ｂ−１乃至１ｂ−４に接合されている。具体的には、紙面正面の水平スチフナ４は、隣接する柱ウェブ１ａ−３、１ａ−４と、柱フランジ１ｂ−３、１ｂ−４に接合されている。
【０００６】
水平スチフナ形式では、梁フランジ２ａの応力が、柱ウェブ１ａ−１乃至１ａ−４と、L字型の水平スチフナ４によって、柱内に伝達される。水平スチフナ形式では、水平スチフナ４が、鉄骨柱１の隣接する２つの柱ウェブ１ａ−１乃至１ａ−４と、隣接する２つの柱フランジ１ｂ−１乃至１ｂ−４に接合されているため、応力の流れが明確である。そのため、水平スチフナ形式は、広く用いられている。しかしながら、水平スチフナ形式では、水平スチフナ４の下面にコンクリートが充填されにくいという問題がある。
【０００７】
図１５は、鉛直形式のスチフナを有する柱梁接合部の接合構造を示す斜視図である。図１５に示すように、鉛直スチフナ形式では、同様に板状の鉛直スチフナ３が鉄骨柱１の四隅に配置されている。鉛直スチフナ３の面は、鉄骨柱１の延在する方向に対して平行に配される。鉛直スチフナ３は、隣り合う２つの柱ウェブ１ａ−１乃至１ａ−４に接合される。
【０００８】
なお、鉛直スチフナ３は、３方向に鉄骨梁２が接続される略T字断面の鉄骨柱についても同様に設置される。具体的には、略十字型断面の鉄骨柱と同様に、鉛直スチフナの短手方向の側面を、隣り合う柱フランジを接続するように取り付ける。
【０００９】
しかしながら、鉛直スチフナ形式では、コンクリートの充填性は良好だが、応力の伝達が不明確であるとの指摘がなされていた。
【００１０】
このような懸念に対し、非特許文献２及び非特許文献３において、実験的研究により、接合部の耐力の評価がなされた。これによれば、鉛直スチフナ形式の耐力評価法も提案され、鉛直スチフナ形式は、実用に値する耐力を有する構造であるとされている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】「鉄骨鉄筋コンクリート構造計算規準・同解説」、日本建築学会、第５版、２００１年１月
【非特許文献２】森田、他３名、「鉛直スチフナ形式・ＳＲＣ柱−Ｓはり接合部の力学的挙動に関する研究」、日本建築学会構造系論文報告集、Ｎｏ．４１３、１９９０年７月、ｐ．５３−６４
【非特許文献３】森田、他３名、「鉛直スチフナ形式・ＳＲＣ柱−Ｓはり接合部の力学的挙動に関する研究」、Ｎｏ．４２３、１９９１年５月、ｐ．６９−７８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
近年では、地震対策への関心の高まりから、図１５に示すような、柱ウェブ１ａ−１乃至１ａ−４の長さが全て等しく形成された、整形の鉄骨柱の接合構造において、より接合構造の剛性を高めることが求められている。しかしながら、従来の鉛直スチフナ形式は、梁フランジ２ａから応力を受ける方向に対し、鉛直スチフナ３が角度を有して設置されているため、応力を効率的に柱内に伝達することができない。
【００１３】
また、鉛直スチフナ形式では、図１６に示すように、柱ウェブ１ａ−１乃至１ａ−４の長さが異なる不整形の鉄骨柱１の場合にさらなる問題がある。具体的には、図１６に示すように、略十字断面を有する鉄骨柱１の接合部では、一方の柱せいHが、他方の柱せいより大きくなると、鉛直スチフナ３と、短い柱ウェブ１ａ−２の柱フランジ１ｂ−２の垂線とのなす角度α２が大きくなり、その角度α２が４５度を超える。そのため、短い柱ウェブ１ａ−２に加わる矢印方向の梁フランジの応力を、十分に柱内（他方の柱フランジ１ｂ−１）に伝達することができない。
【００１４】
また、図１７に示すように、鉄骨断面が略T字型の柱に対しては、角度α２が大きくなり、柱の短手方向（矢印方向）に梁フランジ応力が作用すると、接合部の回転変形が大きくなるといった問題もある。また、図１８に示すように、略十字断面を有する鉄骨柱の１つの辺を切断した鉄骨断面を有する鉄骨柱と鉄骨梁との接合構造についても同様の問題が生じる。
【００１５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、コンクリートの充填性を損なわないまま、さらに効率的に梁フランジの応力を柱内に伝達することができる接合構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するため、本発明は、以下のような特徴を有する。
［１］鉄骨鉄筋コンクリート柱の鉄骨柱に鉄骨梁を接合した柱梁接合構造であって、
異なる方向に伸びる複数の柱ウェブと、前記柱ウェブの先端のそれぞれに直交する柱フランジを備えた前記鉄骨柱に、
前記鉄骨柱の隣接する一方の柱フランジに接合される第１の板部と、前記第１の板部と非平行であり、前記隣接する他方の柱フランジに接合される第２の板部を有する鉛直スチフナを設け、
前記鉛直スチフナは、前記鉄骨柱に接合される鉄骨梁の梁フランジが接続される高さ位置の少なくとも一部を含む位置に取り付けられることを特徴とする、鉄骨鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合構造。
［２］前記鉛直スチフナは、水平断面において第１の板部と、前記第１の板部に直交する前記第２の板部を備えたＬ字形状を有していることを特徴とする［１］に記載の鉄骨鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合構造。
［３］前記鉛直スチフナは、前記第１の板部が前記一方の柱フランジの先端に接合され、前記第２の板部が前記他方の柱フランジの先端に接合されることを特徴とする［１］または［２］の鉄骨鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合構造。
［４］前記鉛直スチフナは、前記第１の板部が前記一方の柱フランジと直交し、前記第２の板部が前記他方の柱フランジと直交することを特徴とする［１］ないし［３］のうちいずれかに記載の鉄骨鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合構造。
［５］前記第１の板部および前記第２の板部は、前記柱フランジの柱内側の面に接合されることを特徴とする［１］ないし［４］のうちいずれかに記載の鉄骨鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合構造。
［６］前記鉄骨鉄筋コンクリート柱は、略十字形鉄骨断面柱または略Ｔ字形鉄骨断面柱であることを特徴とする［１］ないし［５］のうちいずれかに記載の鉄骨鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合構造。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、コンクリートの充填性を損なわないまま、梁フランジの応力を十分に柱内に伝達することができる接合構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）は、本発明の実施の形態１に係る接合構造を示す垂直断面図であり、（ｂ）は、同接合構造の水平断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る接合構造の水平断面図を一部拡大した図である。
【図３】（ａ）は、本発明の実施の形態２に係る接合構造を示す垂直断面図であり、（ｂ）は、同接合構造の水平断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る接合構造の水平断面図を一部拡大した図である。
【図５】（ａ）は、略十字型鉄骨の鉄骨鉄筋コンクリート柱の試験体Ａの水平断面図であり、（ｂ）は同試験体Ａの垂直断面図である。
【図６】試験体Ａ及び試験体Ｂについての、引張荷重Ｐ[ｋＮ]と局部変形Δ[ｍｍ]の関係を示す図である。
【図７】（ａ）は、略Ｔ字型鉄骨の鉄骨鉄筋コンクリート柱の試験体Ｃの水平断面図であり、（ｂ）は同試験体Ｃの垂直断面図である。
【図８】試験体Ｃ及び試験体Ｄについての、引張荷重Ｐ[ｋＮ]と局部変形Δ[ｍｍ]の関係を示す図である。
【図９】試験体Ｃ及び試験体Ｄの接合構造における、引張加重Ｐ[ｋＮ]と回転変形θ[rad.]の関係を示す図である。
【図１０】本発明の変形例１に係る接合構造を示す平面断面図である。
【図１１】本発明の変形例２に係る接合構造を示す平面断面図である。
【図１２】本発明の変形例３に係る接合構造を示す平面断面図である。
【図１３】本発明の変形例４に係る接合構造を示す平面断面図である。
【図１４】従来の水平形式のスチフナを有する接合構造を示す斜視図である。
【図１５】従来の鉛直形式のスチフナを有する接合構造を示す斜視図である。
【図１６】従来の鉛直形式のスチフナを有する略十字形鉄骨断面柱の接合構造の水平断面図である。
【図１７】従来の鉛直形式のスチフナを有する略Ｔ字形鉄骨断面柱の接合構造の水平断面図である。
【図１８】従来の鉛直形式のスチフナを有する略十字形鉄骨断面柱の他の接合構造の水平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付の図面を参照し、本発明の実施の形態について説明を行う。
【００２０】
［実施の形態１］
図１（ａ）は、本発明の実施の形態１に係る接合構造を示す垂直断面図であり、図１（ｂ）は、同接合構造の水平断面図である。図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、鉄骨鉄筋コンクリート柱１０の四方から、それぞれ鉄骨梁２が取り付けられている。鉄骨梁２は、溶接やボルトにより鉄骨鉄筋コンクリート柱１０に接合される。
【００２１】
鉄骨鉄筋コンクリート柱１０は、鉄骨柱１を有している。鉄骨柱１は、異なる方向に伸びる４つの柱ウェブ１ａ−１、１ａ−２、１ａ−３、１ａ−４と、この先端のそれぞれに直交する柱フランジ１ｂ−１、１ｂ−２、１ｂ−３、１ｂ−４を有している。実施の形態１では、鉄骨柱１の水平断面が略十字断面を有している。
【００２２】
４つの柱ウェブ１ａ−１乃至１ａ−４は同一形状である。また、４つの柱フランジ１ｂ−１乃至１ｂ−４は同一形状である。図１（ｂ）に示すように、隣接する柱ウェブ１ａ−１乃至１ａ−４は、なす角度が９０°に形成されている。そのため、鉄骨柱１の隣接する柱フランジ１ｂ−１乃至１ｂ−４同士も、なす角が９０°となっている。
【００２３】
鉄骨鉄筋コンクリート柱１０は、このように構成された鉄骨柱１の外周に、鉄筋（主筋６、帯筋７）を組み、コンクリート５を打設して構成される。鉄骨鉄筋コンクリート柱１０には、鉄骨柱１の四隅に鉛直スチフナ３が設けられている。鉛直スチフナ３は、図１（ｂ）に示すように、平面方向に隣接する２つの柱フランジ１ｂ−１乃至１ｂ−４の間に設置されている。鉛直スチフナ３は、鋼板を折り曲げて構成されており、鉄骨柱１が延びる方向に平行な面を有している。以下では、説明のため、柱フランジ１ｂ−１と１ｂ−２の間に配される鉛直スチフナ３を例にして説明を行う。
【００２４】
鉛直スチフナ３は、第１の板部３ａと第２の板部３ｂを有している。第１の板部３ａは、一方の柱フランジ１ｂ−１に接合されている。第２の板部３ｂは、第１の板部３aと非平行であり、他方の柱フランジ１ｂ−２に接合されている。実施の形態１では、鉛直スチフナ３は、水平断面においてＬ字形状を有するように構成されている。すなわち、実施の形態１では、第１の板部３ａと第２の板部３ｂが直交するように構成されている。
【００２５】
第１の板部３ａは、一方の柱フランジ１ｂ−１の先端に接合され、第２の板部３ｂは、他方の柱フランジ１ｂ−２の先端に接合されている。また、実施の形態１では、第１の板部３ａと第２の板部３ｂのＬ字の山側が柱の中央側に向き、谷側が外表面側を向くように配される。鉛直スチフナ３の第１の板部３aは、隣接する一方の柱フランジ１ｂ−１と直交し、第２の板部３ｂは、他方の柱フランジ１ｂ−２と直交する。
【００２６】
実施の形態１では、第１の板部３ａと第２の板部３ｂが同じ長さに構成されている。また、鉛直スチフナ３の厚みは、接合される柱フランジ１ｂ−１、１ｂ−２の厚みと同程度の厚みを有するように構成されている。鉛直スチフナ３は、梁フランジ２ａから柱フランジ１ｂ−１、１ｂ−２が受ける応力を、応力の加わる方向の反対側から受けられるよう、柱フランジ１ｂ−１、１ｂ−２の柱中央側の面に接合されることが好ましい。なお、鉛直スチフナ３は、柱フランジ１ｂ−１、１ｂ−２のどの面に接合されいてもよく、また、何らかの部材を介して柱フランジ１ｂ−１、１ｂ−２に接合されていてもよい。
【００２７】
図１（ａ）に示すように、鉛直スチフナ３は、鉄骨梁２の梁フランジ２ａが鉄骨柱１に接続されている高さ位置を含む範囲に取り付けられている。鉛直スチフナ３は、鉄骨梁２の上下の梁フランジ２ａと、鉄骨柱１との間にそれぞれ設けられている。なお、図１（ａ）では、鉛直スチフナ３が、梁フランジ２ａが鉄骨柱１に接続されている高さ位置のすべてを含む範囲に設置されているが、梁フランジ２ａが鉄骨柱１に接続されている高さ位置の少なくとも一部と重複するように設置されていればよい。
【００２８】
図２は、本発明の実施の形態１に係る接合構造の水平断面図を一部拡大した図である。なお、図２では、説明のため、鉄骨柱１に接続した鉄骨梁２を１本だけ示し、残りの３本を省略して示している。鉄骨梁２に、図２の紙面右側に向かう応力が発生すると、鉄骨梁２の梁フランジ２ａにも、同様に紙面右側に向かう応力（梁フランジ応力）が発生する。鉄骨柱１は、鉄骨梁２に接合されている。そのため、鉄骨柱１には、柱ウェブ１ａ−２の紙面左方向への断面力が反力として働く。ここで、柱ウェブ１ａ−２と一体である柱フランジ１ｂ−２には、２つの鉛直スチフナ３の第２の板部３ｂが接続されている。そのため、鉄骨梁２の両側に設けられた２つの鉛直スチフナ３から紙面左方向に断面力が働く。
【００２９】
また、鉄骨梁２には、コンクリート５が打設されている。そのため、梁フランジ応力の反力としてコンクリート５の支圧力が発生し、この支圧力が鉛直スチフナ３の第１の板部３ａに作用する。なお、図２では、鉄骨柱１に対し、鉄骨梁２から紙面右側へ応力が働いた場合を例として説明を行ったが、鉄骨柱１に対して、鉄骨梁２から紙面左側へ応力が働いた場合には、上記と逆の力が発生する。
【００３０】
このように、本発明の実施の形態１に係る接合構造では、水平断面においてＬ字形状を有する鉛直スチフナ３を、鉄骨柱１の隣接する柱フランジ１ｂ−１、１ｂ−２間に接続する。ここで、図２に示すように、鉄骨梁２に応力が発生した場合には、鉄骨梁２に接合された柱フランジ１ｂ−２に応力が加わるが、この応力を、柱フランジ１ｂ−２に接合された柱ウェブ１ａ−２と、柱フランジ１ｂ−２の両側（紙面上下）に、柱フランジ１ｂ−２に直行する鉛直スチフナ３の第２の板部３ｂで受ける。具体的には、実施の形態１では、鉛直スチフナ３の第２の板部３ｂの軸方向が、鉄骨梁２から受ける応力と平行に配されている。そのため、鉄骨梁２に発生した応力を、柱フランジ１ｂ−２の両側（紙面上下）の鉛直スチフナ３の第２の板部３ｂで、効果的に鉄骨鉄筋コンクリート柱１０に伝達することができる。
【００３１】
また、本実施の形態１に係る接合構造では、第１の板部３ａと第２の板部３ｂが所定の角度を有しているため、梁フランジ２ａから応力を受けると、第１の板部３ａと第２の板部３ｂの間で折れ曲がるように変形する。この変形により、梁フランジ２ａから応力の一部を吸収することができる。
【００３２】
また、本実施の形態１では、鉛直スチフナ３を、鉄骨梁２の梁フランジが接続される部分を含む高さに配置する。鉄骨梁２は、梁ウェブ２ｂの上下に梁フランジ２ａが設けられている。そこで、曲げがかかったときに大きな応力や曲げモーメントを受けやすい鉄骨梁２の梁フランジ２ａとの接合される高さ位置に、鉛直スチフナ３を配することによって、効率的に、鉄骨梁２の応力や曲げモーメントを柱内に伝達することができる。
【００３３】
なお、図１及び２に示すように、実施の形態１に係る接合構造の鉄骨柱１は、一方の柱せいと他方の柱せいが同じ長さに構成されているが、一方の柱せいと他方の柱せいの長さが異なる鉄骨柱であっても、本発明を適用することができる。具体的には、隣接する鉄骨柱１のフランジ間に適合するように、鉛直スチフナ３の第１の板部３ａ及び第２の板部３ｂの長さを任意に調整し、第１の板部３ａと第２の板部３ｂをそれぞれ柱フランジに接合すればよい。これにより、一方の柱せいが他方の柱せいよりも大きいような略十字断面を有する鉄骨柱であっても、効果的に、鉄骨梁２から加わる応力による変形を防止することができる。
【００３４】
［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２に係る接合構造について説明する。図３（ａ）は、本発明の実施の形態２に係る接合構造を示す垂直断面図であり、図３（ｂ）は、同接合構造の水平断面図である。実施の形態２では、鉛直スチフナ３を、Ｔ字形鉄骨断面柱に適用した場合の接合構造である。
【００３５】
図３（ｂ）に示すように、鉄骨柱１１は、水平断面において、Ｔ字形状を有している。鉄骨柱１１には、３つの柱ウェブ１１ａ−１、１１ａ−２、１１ａ−３と、それぞれの柱ウェブ１１ａ−１、１１ａ−２、１１ａ−３に接合された柱フランジ１１ｂ−１、１１ｂ−２、１１ｂ−３を有している。ここでは、説明のために、長い柱ウェブ１１ａ−１の柱フランジ１１ｂ−１と短い柱ウェブ１１ａ−２の柱フランジ１１ｂ−２の間の鉛直スチフナ３を例にとって説明を行う。
【００３６】
鉄骨柱１１には、３本の鉄骨梁２が接合される。図３（ｂ）に示すように、隣接する柱ウェブ１１ａ−１と１１ａ−２は、なす角度が９０°に形成されている。そのため、それぞれに直行する柱フランジ１１ｂ−１と柱フランジ１１ｂ−２もなす角が９０°となっている。
【００３７】
鉛直スチフナ３は、実施の形態１と同様に、第１の板部３ａと第２の板部３ｂからなるＬ字形状を有している。鉛直スチフナ３は、Ｌ字の山側が柱内側を向き、谷側が外表面側を向くように配されている。なお、実施の形態２における鉛直スチフナ３は、第１の板部３ａの長さと第２の板部３ｂの長さが異なるように構成されている。具体的には、第１の板部３ａが第２の板部３ｂよりも長い。
【００３８】
第１の板部３ａの先端は、柱フランジ１１ｂ−１の先端に接合され、第２の板部３ｂの先端は、柱フランジ１１ｂ−２の先端に接合されている。なお、第１の板部３ａと第２の板部３ｂの長さの比以外は、実施の形態１とほぼ同様である。なお、短い柱ウェブ１１ａ−２、１１ａ−３の先端に設けられた柱フランジ１１ｂ−２と１１ｂ−３の間には、直線の断面形状を有する板状の鉛直スチフナ３１が設置されている。
【００３９】
このように、本発明は、鉛直スチフナ３を設置する鉄骨柱１１の形状に応じて、鉛直スチフナ３のＬ字形状の第１の板部３aと第２の板部３ｂの比を任意に設定することができる。実施の形態２では、柱ウェブ１１ａ−１乃至１１ａ−３の長さが異なる鉄骨柱１１であっても、Ｌ字形状の鉛直スチフナ３がそれぞれの柱フランジ１１ｂ−１乃至１１ｂ−３に対して直角に接合されているため、梁フランジ２ａからの加わる応力の方向に対して、反対側から反力を発生させることができる。
【００４０】
図４は、本発明の実施の形態２に係る接合構造の水平断面図を一部拡大した図である。なお、図４では、説明のため、鉄骨梁２を１本だけ鉄骨柱１１に接続した例を示している。実施の形態２でも実施の形態１と同様に、鉄骨梁２に紙面右側への応力が加わると、応力が加わった鉄骨梁２が接合された柱ウェブ１１ａ−２に断面力が発生する。また、柱フランジ１１ｂ−２には、鉛直スチフナ３が接合されている。そのため、鉛直スチフナ３にも断面力が発生する。
【００４１】
また、鉄骨梁２には、コンクリート５も打設されている。そのため、梁フランジ応力の反力として発生したコンクリート５の支圧力は、鉛直スチフナ３の長い辺（第１の板部３ａ）に作用する。このように、実施の形態２においても、Ｌ字形状の鉛直スチフナ３を配することで、接合部の剛性を高めることができる。なお、図４では、鉄骨柱１１に対し、鉄骨梁２から紙面右側へ応力が働いた場合を例として説明を行ったが、鉄骨柱１１に対して、鉄骨梁２から紙面左側へ応力が働いた場合には、上記と逆の力が発生し、同様の効果が生じる。また、鉄骨柱１１と鉄骨梁２との接合部には、矢印方向に回転変形が生じるが、鉛直スチフナ３は、接合部の剛性を高めることにより、この回転変形も防ぐことができる。
【００４２】
このように、本発明は、略Ｔ字型鉄骨の鉄骨鉄筋コンクリート柱にも適用し、接合部の剛性を高めることができる。
【００４３】
［変形例１］
次に、本発明の変形例について説明する。なお、以下の説明では、変形例を略十字形鉄骨に適用した例を説明するが、以下のすべての変形例は、略Ｔ字形鉄骨断面を有する鉄骨柱にも同じように適用することができる。なお、以下の変形例は、実施の形態１の図１（ｂ）に対応する断面図であるが、説明を簡便化するため、鉄骨柱と鉛直スチフナのみを図示し、他の構成要素については省略している。
【００４４】
図１０は、本発明の変形例１に係る接合構造を示す水平断面図である。実施の形態１では、鉛直スチフナ３の第１の板部３ａは一方の柱フランジ１ｂ−１の先端に接合され、第２の板部３ｂは他方の柱フランジ１ｂ−２に接合されていたが、変形例１では、第１の板部３ａが一方の柱フランジの中心側に接合され、第２の板部３ｂが他方の柱フランジの中心側に接合されている。このように、鉛直スチフナ３は、隣接する柱フランジに接合していれば、柱フランジのどのような位置に接合してもよい。
【００４５】
［変形例２］
図１１は、本発明の変形例２に係る接合構造を示す平面断面図である。実施の形態１では、鉛直スチフナ３の第１の板部３ａと第２の板部３ｂが直交するようなＬ字形状に構成されていたが、第１の板部３ａと第２の板部３ｂは、非平行であれば、どのような角度に配置されていてもよい。たとえば、図１１に示すように、第１の板部３ａと第２の板部３ｂのなす角を、９０°以上とすることができる。また、同様に、第１の板部３ａと第２の板部３ｂのなす角を、９０°未満とすることもできる（図示せず）。
【００４６】
［変形例３］
図１２は、本発明の変形例３に係る接合構造を示す平面断面図である。実施の形態１では、鉛直スチフナ３の第１の板部３ａと第２の板部３ｂからなるＬ字形状によって構成されていたが、鉛直スチフナ３は、平行でない第１の板部３ａと第２の板部３ｂを有していれば、どのような形状を有していてもよい。たとえば、第１の板部３ａと第２の板部３ｂとの間に、第１の板部３ａと第２の板部３ｂの間に第３の辺３ｃを有していてもよい。
【００４７】
［変形例４］
図１３は、本発明の変形例４に係る接合構造を示す平面断面図である。実施の形態１では、第１の板部３ａと第２の板部３ｂからなるＬ字形状の山側が柱中心側を向き、谷側が外表面側を向くように構成されているが、図１３のように、Ｌ字形状の谷側を柱中心側とし、山側を外表面側に向くように鉛直スチフナ３を設置してもよい。
【００４８】
このように、本発明に係る鉛直スチフナは、任意の形状に構成することができる。また、本発明に係る鉛直スチフナは、従来技術の図１８に示すような形状の鉄骨柱にも適用することができる。
【実施例１】
【００４９】
次に、試験体を用いた接合構造の部分モデル実験について説明する。図５（ａ）は、略十字型鉄骨の鉄骨鉄筋コンクリート柱の試験体Ａの水平断面図であり、図５（ｂ）は同試験体Ａの垂直断面図である。試験体Ａは、本発明の実施の形態１に係る接合構造を適用した本発明例である。試験体Ａの柱の骨格要素は、Ｈ形鋼（Ｈ−４００×２００×９×１２）とＣＴ形鋼（ＣＴ−１９６×２００×９×１２）を溶接組立てしたものである。梁フランジは、幅２００ｍｍ、厚さ１６ｍｍの鋼板である。鉛直スチフナは、幅８０ｍｍ、厚さ９ｍｍの鋼板を折り曲げたものを使用した。
【００５０】
また、比較例とした試験体Ｂ（図示せず）には、試験体Ａの柱の骨格要素に、従来の鉛直スチフナを組み合わせて構成した。
【００５１】
図６は、試験体Ａ及び試験体Ｂについての、引張荷重Ｐと局部変形量Δの関係を示す図である。局部変形量Δは、紙面上端の変形量ΔＵと紙面下端の変形量ΔＬの平均値として定義している。本発明を適用した試験体Ａは、従来の試験体Ｂに比べ、剛性が増加したことが確認された。また、全塑性耐力が約３０％、最大耐力が約２０％増加したことが確認された。すなわち、本発明を適用することにより、鉄骨鉄筋コンクリート部分の接合部の耐力を向上させることができたことが分かった。
【実施例２】
【００５２】
同様に、本発明の実施の形態２に係る接合構造についてのモデル実験を説明する。図７（ａ）は、略十字型鉄骨の鉄骨鉄筋コンクリート柱の試験体Ｃの水平断面図であり、図７（ｂ）は同試験体Ｃの垂直断面図である。試験体Ｃは、本発明の実施の形態２に係る接合構造を適用した本発明例である。試験体Ｃの柱の骨格要素は、Ｈ形鋼（Ｈ−４００×２００×９×１２）とＣＴ形鋼（ＣＴ−２９６×２００×９×１２）を溶接組立てしたものである。梁フランジは、幅２００ｍｍ、厚さ１９ｍｍの鋼板である。
【００５３】
比較例である試験体Ｄは、従来の鉛直スチフナを適用したものである。試験体Ｃの鉛直スチフナは、幅１２０ｍｍ、厚さ１２ｍｍの鋼板を折り曲げたものを使用した。
【００５４】
図８は、試験体Ｃ及び試験体Ｄについての、引張荷重Ｐと局部変形量Δの関係を示す図である。局部変形量Δは、紙面上端の変形量ΔＵと紙面下端の変形量ΔＬを用いて以下の式（１）によって定義している。
Δ＝ΔL＋（ΔU−ΔL）Ｗ1／Ｗ        （１）
ここで、Ｗは、試験体Ｃの柱の紙面縦方向の長さであり、Ｗ1は、試験体Ｃの柱の紙面上端から柱ウェブの３つの辺の接合点までの長さを示している。
【００５５】
本発明を適用した試験体Ｃは、従来の試験体Ｄに比べ、剛性が増加したことが確認された。また、全塑性耐力が約２５％、最大耐力が約２０％増加したことが確認された。すなわち、本発明を適用することにより、接合構造の剛性（耐性）を向上させることができた。
【００５６】
図９は、試験体Ｃと試験体Ｄの接合構造における、引張荷重Ｐと回転変形角θとの関係を示す図である。なお、回転変形角θは、下式（２）によって定義するものとする。
θ＝0.5・（ΔU−ΔL）／Ｗ          （２）
このように、本発明を適用した試験体Ｃは、従来の接合構造を有する試験体Ｄに比べて、回転変形角θが減少したことが分かった。
【００５７】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１、１１  鉄骨柱
１ａ−１〜１ａ−４、１１ａ−１〜１１ａ−４  柱ウェブ
１ｂ−１〜１ｂ−４、１１ｂ−１〜１１ｂ−３  柱フランジ
２  鉄骨梁
２ａ  梁フランジ
２ｂ  梁ウェブ
３、３１  鉛直スチフナ
４  水平スチフナ
５  コンクリート
６  主筋
７  帯筋
１０  鉄骨鉄筋コンクリート柱
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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