(57)【要約】  この柱梁接合構造は、コンクリートが打設されて形成されるコンクリート柱と、前記コンクリート柱に接合される鉄骨梁と、前記コンクリート柱と前記鉄骨梁との接合箇所で前記コンクリート柱の表層領域に設けられる複数の補強筋と、を備え、各々の前記補強筋には、前記コンクリート柱の前記表層領域の隅部から隅部に亘り一体的に連続して延在する連続部と、前記連続部の両端から屈曲して前記コンクリート柱の前記表層領域に沿って延在する一対の延伸部と、一対の前記延伸部の一方又は両方から屈曲して前記コンクリート柱の内部に向けて突出する突出部と、が形成され、複数の前記補強筋の各々に形成された前記連続部が、全体として前記コンクリート柱の前記表層領域の全周に亘ってフープを形成する。
2017149988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート柱と、
前記コンクリート柱に接合される鉄骨梁と、
前記コンクリート柱と前記鉄骨梁との接合箇所で前記コンクリート柱の表層領域に設けられる複数の補強筋と、
を備え、
各々の前記補強筋には、
前記コンクリート柱の前記表層領域の隅部から隅部に亘り延在する連続部と、
前記連続部の両端から屈曲して前記コンクリート柱の前記表層領域に沿って延在する一対の延伸部と、
一対の前記延伸部の一方又は両方から屈曲して前記コンクリート柱の内部に向けて突出する突出部と、
が一体的に連続して形成され、
複数の前記補強筋の各々に形成された前記連続部が、全体として前記コンクリート柱の前記表層領域の全周に亘ってフープを形成している
ことを特徴とする柱梁接合構造。
【請求項２】
前記突出部は、一対の前記延伸部の両方から屈曲して前記コンクリート柱の内部に向けて突出する
ことを特徴とする請求項１に記載の柱梁接合構造。
【請求項３】
各々の前記補強筋の前記連続部が、前記鉄骨梁の板厚方向に貫通した貫通孔に挿通される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の柱梁接合構造。
【請求項４】
各々の前記補強筋の前記突出部の突出長が、前記補強筋の直径の１０倍以上の長さ、且つ、前記連続部の長さの半分以下の長さである
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の柱梁接合構造。
【請求項５】
複数の前記補強筋は、４個の前記補強筋が部分的に重ね合わせて設けられることにより、４個の前記補強筋の前記連続部が全体として前記コンクリート柱の前記表層領域の全周に亘ってフープを形成する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の柱梁接合構造。
【請求項６】
前記鉄骨梁と前記コンクリート柱とが半剛接合又はピン接合される
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の柱梁接合構造。
【請求項７】
前記鉄骨梁は、前記鉄骨梁の上フランジ、下フランジ及びウェブで形成された内法部を覆うフェイスベアリングプレートが、前記コンクリート柱の側面に沿って設けられる
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の柱梁接合構造。
【請求項８】
前記コンクリート柱が、その内部に鉄骨柱を有する鉄骨鉄筋コンクリート柱である
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の柱梁接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱材と梁材との接合箇所における柱梁接合構造に関する。
本願は、２０１６年２月２９日に、日本に出願された特願２０１６−０３７３７７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、柱材と梁材との接合箇所の構造を大幅に簡略化して、施工性、経済性にも優れた柱梁接合構造を提供するものとして、特許文献１〜３に開示される柱梁接合構造が提案されている。【０００３】
特許文献１に開示される柱梁接合構造では、鉄骨造又は鉄骨鉄筋コンクリート造の柱を構成するＨ形鋼の強軸方向に、鉄骨梁が溶接される。特許文献１に開示される柱梁接合構造は、ウェブの板厚及びフランジの板厚が所定の関係となるＨ形鋼で柱が構成されて、スチフナ又はダブラープレート等の補強材が設けられないことを特徴とする。【０００４】
特許文献２では、鉄筋コンクリート造の柱と鉄骨造の梁との柱梁接合構造において、剪断補強筋として溶接金網又は鉄筋格子が用いられる。特許文献２に開示される柱梁接合構造では、梁鉄骨のウェブに遮断された区画の範囲内に納まるように溶接金網が設けられて、溶接金網の横筋及び縦筋が格子状に組み合わされる。【０００５】
特許文献３では、鉄骨鉄筋コンクリート造柱の柱鉄骨と梁鉄骨との柱梁接合構造において、所定の方向に延びる梁鉄骨のウェブに遮断された区画の範囲内に互いにラップさせた補強筋が設けられる。特許文献３に開示される柱梁接合構造は、互いにラップさせた補強筋が、所定の方向に延びる梁鉄骨のウェブに沿って遮断された範囲内に配置されて、遮断された範囲内で直交する梁鉄骨のウェブの鉄筋通し孔に差し込まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】日本国特開２００１−２１４５１４号公報
【特許文献２】日本国特開２００５−１８０１００号公報
【特許文献３】日本国特開２００６−１４４４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、特許文献１に開示される柱梁接合構造は、Ｈ形鋼で構成される柱にスチフナ又はダブラープレート等の補強材が設けられないことを特徴とするが、コンクリート柱の内部に設けられる補強筋の現場溶接を不要とするものではない。すなわち、特許文献１に開示される柱梁接合構造は、スチフナ又はダブラープレート等の補強材が柱に設けられないため、工場製作の工期の短縮化が可能になるが、補強筋の現場溶接を不要とするものではないため現場工事の工期の短縮化を可能とするものではない。【０００８】
これに対して、特許文献２、３に開示される柱梁接合構造は、コンクリート柱の内部に設けられる補強筋のラップ部での現場溶接を不要とすることで、現場工事の工期の短縮化を図るものである。【０００９】
このため、特許文献２に開示される柱梁接合構造は、溶接金網の横筋及び縦筋を格子状に組み合わせることで現場溶接を不要とする。そして、特許文献２に開示される柱梁接合構造は、柱となるコンクリートの脱落を格子状の溶接金網の面外拘束力で防止するものであるが、複数の溶接金網が分断されて梁鉄骨のウェブに遮断された区画の範囲内に設けられる。このとき、特許文献２に開示される柱梁接合構造は、複数の溶接金網が互いに分断されるため、コンクリート柱を全周に亘って一体的に補強できない。【００１０】
また、特許文献３に開示される柱梁接合構造も、梁鉄骨のウェブの鉄筋通し孔にラップ部を差し込むことで現場溶接を不要とする。そして、特許文献３に開示される柱梁接合構造も、所定の方向に延びる梁鉄骨のウェブに遮断された区画の範囲内で、互いにラップさせた補強筋が分断されて設けられる。このとき、特許文献３に開示される柱梁接合構造は、互いにラップさせた補強筋の双方、又はいずれか一方が、該当する柱主筋の外周を経た他端側を梁鉄骨と直角な配置の梁鉄骨のウエブに沿って配置されることで、前記梁鉄骨のウェブにおいて補強筋が分断されるためコンクリート柱を全周に亘って一体的に補強できない。また、特許文献３に開示される柱梁接合構造は、梁鉄骨の鉄筋通し孔に差し込まれたラップ部が、コンクリート柱の側面の面外方向に拡がり易いため、互いにラップさせた補強筋では柱となるコンクリートの脱落を十分に防止できない。【００１１】
本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであって、その目的とするところは、柱材と梁材との接合箇所で簡易、迅速な施工を実現しながら、コンクリートの脱落を防止して、鉄骨梁の回転剛性を向上させた柱梁接合構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の要旨は下記の通りである。【００１３】
（１）本発明の第一の態様は、コンクリート柱と、前記コンクリート柱に接合される鉄骨梁と、前記コンクリート柱と前記鉄骨梁との接合箇所で前記コンクリート柱の表層領域に設けられる複数の補強筋と、を備え、各々の前記補強筋には、前記コンクリート柱の前記表層領域の隅部から隅部に亘り延在する連続部と、前記連続部の両端から屈曲して前記コンクリート柱の前記表層領域に沿って延在する一対の延伸部と、一対の前記延伸部の一方又は両方から屈曲して前記コンクリート柱の内部に向けて突出する突出部と、が一体的に連続して形成され、複数の前記補強筋の各々に形成された前記連続部が、全体として前記コンクリート柱の前記表層領域の全周に亘ってフープを形成する柱梁接合構造である。【００１４】
（２）上記（１）に記載の柱梁接合構造では、前記突出部は、一対の前記延伸部の両方から屈曲して前記コンクリート柱の内部に向けて突出してもよい。【００１５】
（３）上記（１）又は（２）に記載の柱梁接合構造では、各々の前記補強筋の前記連続部が、前記鉄骨梁の板厚方向に貫通した貫通孔に挿通されてもよい。【００１６】
（４）上記（１）〜（３）のいずれか一項に記載の柱梁接合構造では、各々の前記補強筋の前記突出部の突出長が、前記補強筋の直径の１０倍以上の長さ、且つ、前記連続部の長さの半分以下の長さであってもよい。【００１７】
（５）上記（１）〜（４）のいずれか一項に記載の柱梁接合構造では、複数の前記補強筋は、４個の前記補強筋が部分的に重ね合わせて設けられることにより、４個の前記補強筋の前記連続部が、全体として前記コンクリート柱の前記表層領域の全周に亘ってフープを形成してもよい。【００１８】
（６）上記（１）〜（５）のいずれか一項に記載の柱梁接合構造では、前記鉄骨梁と前記コンクリート柱とが半剛接合又はピン接合されてもよい。【００１９】
（７）上記（１）〜（６）のいずれか一項に記載の柱梁接合構造では、前記鉄骨梁は、前記鉄骨梁の上フランジ、下フランジ及びウェブで形成された内法部を覆うフェイスベアリングプレートが、前記コンクリート柱の側面に沿って設けられてもよい。【００２０】
（８）上記（１）〜（７）のいずれか一項に記載の柱梁接合構造では、前記コンクリート柱が、その内部に鉄骨柱を有する鉄骨鉄筋コンクリート柱であってもよい。
【発明の効果】
【００２１】
上記（１）〜（８）の構成によれば、コンクリート柱と鉄骨梁との接合箇所でコンクリート柱の表層領域の全周に亘り、複数の補強筋の各々の連続部が全体としてフープを形成するため、コンクリート柱の全周を一体的に補強することが可能となる。更に、各々の補強筋が連続部で分断されることなく一体的に連続して延在することで、各々の補強筋がコンクリート柱の側面の面外方向に拡がりにくいものとなる。従って、複数の補強筋の組み合わせによるフープテンションによる拘束力を発揮させることが可能となり、鉄骨柱と鉄骨梁との接合箇所のコンクリート柱を確実に補強することができる。また、補強筋にフレア溶接等で溶接部を設けることを必要としないで、機械式継手を設けることも必要としないため、各々の補強筋を簡易、迅速に設けることが可能となる。更に、コンクリート柱の内部に向けて突出して延びる突出部が各々の補強筋に形成されるため、各々の補強筋の連続部と突出部とが延伸部で連結されて、各々の補強筋の突出部がコンクリート柱の内部で抵抗力を発揮することができる。従って、複数の補強筋の組み合わせによるフープテンションによる拘束力を向上させることが可能となる。【００２２】
特に、上記（６）の構成によれば、鉄骨梁がコンクリート柱に半剛接合又はピン接合されるため、全部の鉄骨梁をコンクリート柱に剛接合する場合と比較して、鉄骨梁の端部の溶接作業を削減させることで、施工工期を短縮するとともに、品質管理のコストの増大を抑制することが可能となる。また、鉄骨梁がコンクリート柱に半剛接合又はピン接合される場合、コンクリート柱に対して鉄骨梁が高さ方向に回転移動し易くなるが、複数の補強筋の組み合わせによるフープテンションによる拘束力を作用させることで、コンクリート柱のコンクリートの脱落を防止することが可能となる。【００２３】
特に、上記（７）の構成によれば、各々の鉄骨梁のフェイスベアリングプレートがコンクリート柱の側面に沿って設けられることで、回転力の作用によるコンクリートの脱落を抑制することが可能となる。また、コンクリート柱から鉄骨梁に押圧力が作用するとともに、コンクリートの脱落が抑制されることで、鉄骨梁の回転剛性を向上させることも可能となる。さらに、各々の鉄骨梁のフェイスベアリングプレートを、コンクリートを打設するときの型枠として利用することで、簡易、迅速にコンクリート柱を構築することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造からコンクリートを除いた状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造においてコンクリート柱と鉄骨梁との接合箇所を示す平面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造においてコンクリート柱と鉄骨梁との接合箇所を示す正面図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造において両方の延伸部から延びる突出部を示す平面図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造で一方の延伸部から延びる突出部を示す平面図である。
【図５Ａ】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造で略Ｃ形状に形成された補強筋を示す分解図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造で略Ｃ形状に形成された補強筋を示す平面図である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造で略Ｌ形状に形成された補強筋を示す分解図である。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造で略Ｌ形状に形成された補強筋を示す平面図である。
【図７Ａ】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造の補強筋で連続して延びる連続部を示す拡大図である。
【図７Ｂ】従来の柱梁接合構造のフレア溶接を示す拡大図である。
【図７Ｃ】従来の柱梁接合構造の機械式継手を示す拡大図である。
【図８Ａ】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造で、回転移動により補強筋の突出部を貫通孔に挿通する状態を示す平面図である。
【図８Ｂ】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造で、回転移動により補強筋の延伸部を貫通孔に挿通する状態を示す平面図である。
【図８Ｃ】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造で、回転移動により補強筋の連続部を貫通孔に挿通する状態を示す平面図である。
【図９Ａ】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造で鉄骨柱に接合された４本の鉄骨梁を示す平面図である。
【図９Ｂ】図９Ａに示す柱梁接合構造の正面図である。
【図１０Ａ】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造で１個目の補強筋を回転移動させた状態を示す平面図である。
【図１０Ｂ】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造で１個目の補強筋を回転移動させた状態を示す正面図である。
【図１１Ａ】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造で２個目の補強筋を回転移動させた状態を示す平面図である。
【図１１Ｂ】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造で２個目の補強筋を回転移動させた状態を示す正面図である。
【図１２Ａ】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造で３個目の補強筋を回転移動させた状態を示す平面図である。
【図１２Ｂ】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造で３個目の補強筋を回転移動させた状態を示す正面図である。
【図１３Ａ】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造で４個目の補強筋を回転移動させた状態を示す平面図である。
【図１３Ｂ】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造で４個目の補強筋を回転移動させた状態を示す正面図である。
【図１４Ａ】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造で補強筋を拡げながら回転移動させた状態を示す平面図である。
【図１４Ｂ】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造で補強筋を拡げながら回転移動させた状態を示す正面図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造で複数の主筋により位置保持された状態の補強筋を示す平面図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造でコンクリート柱と鉄骨梁との接合箇所を示す平面図である。
【図１７】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造で鉄骨梁に設けられたフェイスベアリングプレートを示す斜視図である。
【図１８】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造で鉄骨梁に設けられたフェイスベアリングプレートを示す側面図である。
【図１９】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造で複数の補強筋の組み合わせによる、フープテンションによる拘束力を示す平面図である。
【図２０Ａ】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造で複数の補強筋の組み合わせによるフープテンションが確実に発生する状態を示す平面図である。
【図２０Ｂ】従来の柱梁接合構造で十分なフープテンションが発生しない状態を示す平面図である。
【図２１Ａ】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造で鉄骨柱に２本の鉄骨梁が接合された状態を示す平面図である。
【図２１Ｂ】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造で鉄骨柱に３本の鉄骨梁が接合された状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造１（以下、単に柱梁接合構造１と呼称する）について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２６】
柱梁接合構造１は、図１に示すように、例えば、住宅、学校、事務所、病院施設等の階層構造等の建造物において、柱材と鉄骨梁との接合箇所に導入される。
【００２７】
柱梁接合構造１は、図２に示すように、コンクリートが打設されて形成されるコンクリート柱３と、コンクリート柱３に接合される鉄骨梁２と、コンクリート柱３と鉄骨梁２との接合箇所でコンクリート柱３の表層領域に設けられる複数の補強筋４とを備える。より詳細には、柱梁接合構造１は、例えば、幅方向Ｘ及び奥行方向Ｙに延びる複数の鉄骨梁２が、高さ方向Ｚ（鉛直方向）に延びるコンクリート柱３に接合される。尚、本明細書において「コンクリート柱３の表層領域」とは、コンクリート柱３の軸心方向に対し垂直な断面において、コンクリート柱３の側面３１から“側面３１と中心軸との離間距離の５０％”の深さ位置に至るまでの領域を意味する。
【００２８】
本実施形態に係る柱梁接合構造では、コンクリート柱３は、図２に示すように、主に、コンクリート柱３の内部３０に鉄骨柱５が設けられて構成される鉄骨鉄筋コンクリート柱である。ただし、コンクリート柱３は、コンクリート柱３の内部３０に鉄骨柱５が設けられない鉄筋コンクリート柱であってもよい。
【００２９】
コンクリート柱３は、断面略矩形状等に形成されて、断面方向の四方に側面３１が配置されるとともに、表層領域の四隅に隅部３２が配置される。コンクリート柱３は、幅方向Ｘ及び奥行方向Ｙに延びる鉄筋等の補強筋４と、高さ方向Ｚに延びる鉄筋等の主筋６とが、コンクリート柱３の内部３０に設けられる。
【００３０】
コンクリート柱３は、四隅に配置された各々の隅部３２の近傍で、コンクリート柱３の内部３０に主筋６が高さ方向Ｚに延在するように設けられる。主筋６は、四方に配置された各々の側面３１の近傍で各々の隅部３２から離間させた位置にも設けられてもよい。
【００３１】
鉄骨柱５は、例えば、断面略Ｈ形状等のＨ形鋼が用いられて、幅方向Ｘの両側で一対となった第１フランジ５１及び第２フランジ５２が配置されるとともに、第１フランジ５１から第２フランジ５２まで鉄骨柱ウェブ５３が架設される。鉄骨柱５は、コンクリート柱３の内部３０で断面方向の略中央に配置されて、高さ方向Ｚに延在するように設けられる。
【００３２】
鉄骨梁２は、コンクリート柱３との接合箇所で、平面視で１方向又は複数方向に延在するように設けられる。鉄骨梁２は、幅方向Ｘ及び奥行方向Ｙのいずれか一方で、１方向にのみ延びて設けられるほか、幅方向Ｘ及び奥行方向Ｙの両方で、複数方向に延びて設けられてもよい。また、鉄骨梁２は、幅方向Ｘ又は奥行方向Ｙでコンクリート柱３の両側方に設けられるほか、コンクリート柱３の片側方にのみ設けられてもよい。
【００３３】
鉄骨梁２は、幅方向Ｘ及び奥行方向Ｙの両方で、複数方向に延びてコンクリート柱３の両側方に設けられることで、１本のコンクリート柱３に４本の鉄骨梁２が接合される。鉄骨梁２は、１方向にのみ延びてコンクリート柱３の両側方に設けられて、又は、複数方向に延びてコンクリート柱３の片側方若しくは両側方に設けられることで、１本のコンクリート柱３に２本若しくは３本の鉄骨梁２が接合される。
【００３４】
鉄骨梁２は、例えば、鉄骨柱５の第１フランジ５１及び第２フランジ５２に、幅方向Ｘに延びる鉄骨梁２の端部が溶接接合されることで、コンクリート柱３に剛接合される。一方で、鉄骨梁２は、例えば、鉄骨柱５の鉄骨柱ウェブ５３の両面に溶接等で取り付けられた各々の接続鋼板２４に、奥行方向Ｙに延びる鉄骨梁２の端部がボルト接合されることで、コンクリート柱３に半剛接合又はピン接合される。
【００３５】
鉄骨梁２は、コンクリート柱３との接合箇所で、１方向又は複数方向に延びる一部又は全部の鉄骨梁２が、コンクリート柱３に半剛接合又はピン接合されることが好ましい。鉄骨梁２は、複数方向に延びる４本の鉄骨梁２のうち、例えば、１方向に延びる２本の鉄骨梁２のみがコンクリート柱３に半剛接合又はピン接合されてもよい。また、鉄骨梁２は、複数方向に延びる４本の鉄骨梁２の全部がコンクリート柱３に半剛接合又はピン接合されてもよい。
【００３６】
ここで、半剛接合とは、コンクリート柱３に対する鉄骨梁２の回転移動をある程度拘束した接合形式をいい、コンクリート柱３と鉄骨梁２との間で伝達できる曲げ応力が小さいものをいう。また、ピン接合とは、コンクリート柱３に対する鉄骨梁２の回転移動を拘束しない接合形式をいい、コンクリート柱３と鉄骨梁２との間で伝達できる曲げ応力が皆無又は極小であるものをいう。そして、半剛接合、ピン接合及び剛接合の定義は、特に、欧州設計基準（Ｅｕｒｏｃｏｄｅ３  Ｐａｒｔ１−８）に準拠するものとする。
【００３７】
鉄骨梁２は、図３に示すように、例えば、断面略Ｈ形状等のＨ形鋼が用いられて、高さ方向Ｚで一対となった上フランジ２１及び下フランジ２２が配置されるとともに、上フランジ２１から下フランジ２２までウェブ２３が架設される。鉄骨梁２は、図１に示すように、特に、鉄骨梁２のウェブ２３を板厚方向に貫通した貫通孔２０が形成される。鉄骨梁２は、コンクリート柱３に半剛接合又はピン接合される場合に、鉄骨柱５の鉄骨柱ウェブ５３に取り付けられた接続鋼板２４に、鉄骨梁２のウェブ２３がボルト接合される。
【００３８】
主筋６は、図３に示すように、複数の鉄筋等が高さ方向Ｚに延びて設けられて、複数の主筋６が帯筋６１で拘束される。帯筋６１は、例えば、異形鉄筋等が用いられて、複数の主筋６を全周に亘って取り囲むように設けられる。帯筋６１は、必要に応じて、鉄骨梁２の上方及び下方で、高さ方向Ｚで複数段に亘って設けられる。
【００３９】
補強筋４は、鉄骨柱５の周囲において、コンクリート柱３の表層領域に設けられる。補強筋４は、幅方向Ｘ及び奥行方向Ｙに延在するように設けられて、複数の主筋６を拘束する。補強筋４は、例えば、鉄骨梁２の上フランジ２１と下フランジ２２との間で、高さ方向Ｚで２段に亘って設けられる。補強筋４は、隣接する複数の補強筋４が互いに当接又は離間した状態で、高さ方向Ｚの各段で部分的に重ね合わせて設けられる。
【００４０】
各々の補強筋４は、図４Ａ、図４Ｂに示すように、略Ｃ形状の開放形状に形成された異形鉄筋又は異形棒鋼等が用いられる。各々の補強筋４は、コンクリート柱３の表層領域の隅部３２から隅部３２に亘り、幅方向Ｘ又は奥行方向Ｙに延在する連続部４１と、連続部４１の両端から略直角に屈曲して延在する一対の延伸部４２と、延伸部４２の片端から略直角に屈曲してコンクリート柱３の内部に向けて突出する突出部４３とが、一体的且つ連続的に形成される。
【００４１】
各々の補強筋４は、コンクリート柱３の互いに隣り合った隅部３２から隅部３２まで、コンクリート柱３の側面３１の内部側に沿って連続して、所定の長さＢで連続部４１が延在する。また、各々の補強筋４は、コンクリート柱３の隅部３２から側面３１の内部側に沿って連続して、連続部４１の長さＢの半分以下の大きさとなる所定の長さＤで延伸部４２が延在する。さらに、各々の補強筋４は、コンクリート柱３の側面３１から内部３０に向けて連続して、所定の突出長さＬで突出部４３が延在する。
【００４２】
各々の補強筋４は、例えば、補強筋４の直径ｄが６ｍｍ〜１０ｍｍ程度となる。各々の補強筋４は、主に、コンクリート柱３の内部３０に向けて突出した突出部４３の突出長さＬが、補強筋４の直径ｄの１０倍以上で、連続部４１の長さＢの半分以下の長さとなる。各々の補強筋４は、例えば、突出部４３の突出長さＬが６０ｍｍ〜１００ｍｍ程度となる。
【００４３】
各々の補強筋４は、一対の延伸部４２のいずれか一方又は両方から連続してコンクリート柱３の内部３０に向けて突出して延びる突出部４３が形成される。各々の補強筋４は、図４Ａに示すように、一対の延伸部４２の両方から突出して延びる一対の突出部４３が形成されるほか、図４Ｂに示すように、一対の延伸部４２のいずれか一方のみから突出して延びる突出部４３が形成されてもよい。
【００４４】
各々の補強筋４は、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ、図６Ｂに示すように、複数の補強筋４によって断面方向でコンクリート柱３の側面３１を全周に亘って取り囲むように複数の補強筋４の各々の連続部４１が配置される。すなわち、複数の補強筋４の各々の連続部４１は、全体としてコンクリート柱３の表層領域の全周に亘ってフープを形成するように配置される。複数の補強筋４は、コンクリート柱３の四方の側面３１に各々の連続部４１が配置されることで、コンクリート柱３の全周に亘って複数の補強筋４が一体的に設けられる。
【００４５】
複数の補強筋４は、図５Ａに示すように、主に、４個の補強筋４が組み合わされて用いられる。このとき、複数の補強筋４は、図５Ｂに示すように、各々の補強筋４で１箇所に連続部４１が形成されて、コンクリート柱３の表層領域を全周に亘って、各々の補強筋４に形成された連続部４１がフープ状に配置される。複数の補強筋４は、４個の補強筋４が互いに当接又は離間した状態で設けられて、各々の補強筋４の連続部４１と延伸部４２とを、互いに高さ方向Ｚで部分的に重ね合わせたものとなる。
【００４６】
複数の補強筋４は、図６Ａに示すように、略Ｌ形状の開放形状に形成された２個の補強筋４が組み合わされて用いられてもよい。このとき、複数の補強筋４は、各々の補強筋４で２箇所に連続部４１が形成されて、２箇所の連続部４１の間に略直角に屈曲した屈曲部４０が形成されるとともに、２箇所に形成された連続部４１の両端から連続して一対の延伸部４２が形成される。複数の補強筋４は、図６Ｂに示すように、２個の補強筋４が互いに当接又は離間した状態で設けられて、各々の補強筋４の連続部４１と延伸部４２とを、互いに高さ方向Ｚで部分的に重ね合わせたものとなる。なお、複数の補強筋４は、３箇所に形成された連続部４１の間で２箇所に屈曲部４０が形成された１個の開放形状の補強筋４と、図４Ａに示す略Ｃ形状の補強筋４とが組み合わされて用いられてもよい。
【００４７】
各々の補強筋４は、コンクリート柱３の表層領域の隅部３２から隅部３２まで連続して連続部４１が延在することで、図７Ａに示すように、連続部４１で分断されることなく形成される。各々の補強筋４は、特に、連続部４１で分断されることなく形成されて、図７Ｂに示すフレア溶接、又は、図７Ｃに示すカプラー９０等の機械式継手で接合されることなく、連続部４１が連続して延在するものとなる。
【００４８】
各々の補強筋４は、例えば、図８Ａに示すように、鉄骨梁２に対して回転移動させることで、複数の鉄骨梁２の各々のウェブ２３を貫通した貫通孔２０に連続部４１が挿通されて、各々の鉄骨梁２に取り付けられる。各々の補強筋４は、図８Ａのように突出部４３を貫通孔２０に挿通してから、図８Ｂのように延伸部４２を貫通孔２０に挿通させて、図８Ｃのように連続部４１を貫通孔２０に挿通させる。各々の補強筋４は、各々の鉄骨梁２に取り付けられた状態で、鉄骨梁２が施工現場等に搬入されるが、図９Ａ、図９Ｂ、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１３Ａ、図１３Ｂに示すように、各々の鉄骨梁２に施工現場で取り付けられてもよい。
【００４９】
柱梁接合構造１は、図９Ａ〜図１５に示すように、コンクリート柱３と鉄骨梁２との接合箇所で、複数の補強筋４が設けられる。柱梁接合構造１は、補強筋４の延伸部４２及び突出部４３が鉄骨梁２のウェブ２３と干渉しないように設けられて、補強筋４の連続部４１が鉄骨梁２のウェブ２３の貫通孔２０に挿通される。
【００５０】
柱梁接合構造１は、最初に、図９Ａ、図９Ｂに示すように、コンクリート柱３のコンクリートを打設する前の段階で、鉄骨梁２が１方向又は複数方向に延びて設置される。このとき、鉄骨梁２は、例えば、幅方向Ｘに延びる２本の鉄骨梁２がコンクリート柱３の鉄骨柱５に剛接合されるとともに、奥行方向Ｙに延びる２本の鉄骨梁２がコンクリート柱３の鉄骨柱５に接続鋼板２４で半剛接合又はピン接合された状態となる。
【００５１】
柱梁接合構造１は、次に、図１０Ａ、図１０Ｂに示すように、例えば、幅方向Ｘに延びる鉄骨梁２が設置された接合箇所で、高さ方向Ｚで２段に亘って１個目の補強筋４が設けられる。このとき、１個目の補強筋４は、鉄骨梁２のウェブ２３の貫通孔２０に挿通された連続部４１を回転軸として、高さ方向Ｚに回転移動させる。
【００５２】
柱梁接合構造１は、次に、図１１Ａ、図１１Ｂに示すように、１個目の補強筋４の反対側で、高さ方向Ｚで２段に亘って２個目の補強筋４が設けられる。このとき、２個目の補強筋４も、連続部４１を回転軸として高さ方向Ｚに回転移動させる。
【００５３】
柱梁接合構造１は、次に、図１２Ａ、図１２Ｂに示すように、奥行方向Ｙに延びる鉄骨梁２が設置された接合箇所で、１個目及び２個目の補強筋４と部分的に重ね合わせた状態で、高さ方向Ｚで２段に亘って３個目の補強筋４が設けられる。このとき、３個目の補強筋４も、連続部４１を回転軸として高さ方向Ｚに回転移動させる。
【００５４】
柱梁接合構造１は、次に、図１３Ａ、図１３Ｂに示すように、３個目の補強筋４の反対側で、１個目及び２個目の補強筋４と部分的に重ね合わせた状態で、高さ方向Ｚで２段に亘って４個目の補強筋４が設けられる。このとき、４個目の補強筋４も、連続部４１を回転軸として高さ方向Ｚに回転移動させる。
【００５５】
柱梁接合構造１は、最後に、複数の補強筋４が番線等で仮止めされて、回転移動しないように位置保持された状態で、コンクリート柱３のコンクリートが打設される。なお、柱梁接合構造１は、図１４Ａ、図１４Ｂに示すように、コンクリート柱３にあらかじめ主筋６が設けられる場合には、各々の補強筋４を拡げて変形させることで、主筋６と干渉しないように補強筋４を高さ方向Ｚに回転移動させる。
【００５６】
柱梁接合構造１は、図１５に示すように、コンクリート柱３の各々の隅部３２の近傍に主筋６が設けられるほか、コンクリート柱３の各々の隅部３２から離間させた位置にも主筋６が設けられてもよい。このとき、柱梁接合構造１は、複数の補強筋４を番線等で仮止めしなくても、コンクリート柱３の隅部３２の主筋６及び隅部３２から離間させた位置の主筋６に各々の補強筋４が係止されて、複数の補強筋４が位置保持された状態となる。
【００５７】
また、柱梁接合構造１は、コンクリート柱３の内部３０に鉄骨柱５が設けられることなく、図１６に示すように、コンクリート柱３として鉄筋コンクリート柱が用いられてもよい。このとき、柱梁接合構造１は、例えば、奥行方向Ｙに延びる鉄骨梁２の端部が、幅方向Ｘに延びる鉄骨梁２のウェブ２３の接続鋼板２４にボルト接合されて、コンクリート柱３に半剛接合又はピン接合されるものとなる。
【００５８】
柱梁接合構造１は、図１７に示すように、必要に応じて、鉄骨梁２の上フランジ２１、下フランジ２２及びウェブ２３で形成された内法部２６を覆うフェイスベアリングプレート２５が、各々の鉄骨梁２に設けられてもよい。柱梁接合構造１は、図１８に示すように、各々の鉄骨梁２のフェイスベアリングプレート２５が、コンクリート柱３の側面３１に沿って設けられて、コンクリート柱３の内部３０との境界、又は、コンクリート柱３の内部３０に配置される。
【００５９】
柱梁接合構造１は、図１９に示すように、断面方向でコンクリート柱３の側面３１を全周に亘って取り囲むように、複数の補強筋４の各々に形成された連続部４１が配置される。このとき、柱梁接合構造１は、コンクリート柱３の側面３１の全周に亘って、複数の補強筋４が分断されることなく一体的に設けられることで、コンクリート柱３の全周を一体的に補強することが可能となる。
【００６０】
柱梁接合構造１は、鉄骨梁２がコンクリート柱３に半剛接合又はピン接合されることで、コンクリート柱３に対して鉄骨梁２が高さ方向Ｚに回転移動し易くなる。このとき、柱梁接合構造１は、コンクリート柱３の全周を複数の補強筋４で一体的に補強して、複数の補強筋４の組み合わせによるフープテンションによる拘束力Ｆを作用させることで、コンクリート柱３のコンクリートの脱落を防止することが可能となる。
【００６１】
また、柱梁接合構造１は、各々の補強筋４にコンクリート柱３の内部３０に向けて突出して延びる突出部４３が形成されるため、コンクリート柱３の内部３０で各々の補強筋４の突出部４３が抵抗力Ｒを発揮する。このとき、柱梁接合構造１は、各々の補強筋４の突出部４３が抵抗力Ｒを発揮して、連続部４１と突出部４３とが延伸部４２で連結されることで、補強筋４の連続部４１でのフープテンションによる拘束力Ｆを向上させることが可能となる。
【００６２】
柱梁接合構造１は、特に、一部又は全部の鉄骨梁２がコンクリート柱３に半剛接合又はピン接合されるため、全部の鉄骨梁２をコンクリート柱３に剛接合する場合と比較して、鉄骨梁２の端部の溶接作業を削減することができる。このとき、柱梁接合構造１は、鉄骨梁２の端部の溶接作業を削減することで、施工工期を短縮するとともに、品質管理のコストの増大を抑制することが可能となる。
【００６３】
また、柱梁接合構造１は、図７Ａに示すように、各々の補強筋４が連続部４１で分断されることなく連続して延びるものとなる。このとき、柱梁接合構造１は、図７Ｂに示すフレア溶接等で溶接部Ｗを設けることを必要としないで、図７Ｃに示す湿式又は乾式の機械式継手を設けることも必要としないため、複数の補強筋４を簡易、迅速に設けることが可能となる。
【００６４】
また、柱梁接合構造１は、図２０Ａに示すように、各々の補強筋４が連続部４１で分断されることなく連続して延びることで、各々の補強筋４がコンクリート柱３の側面３１の面外方向に拡がりにくいものとなる。このとき、柱梁接合構造１は、各々の補強筋４が面外方向に拡がりにくく、複数の補強筋４の組み合わせによるフープテンションが確実に発生するため、フープテンションによる拘束力Ｆを確実に向上させることが可能となる。これに対して、従来の柱梁接合構造９では、図２０Ｂに示すように、互いにラップさせたラップ部９１が面外方向に拡がり易く、剪断補強筋に十分なフープテンションが発生しない。また、従来の柱梁接合構造９では、このラップ部９１が梁鉄骨の鉄筋通し孔に差し込まれているものの、鉄筋通し孔にはクリアランスが設けられることが一般的であり、このクリアランスによりラップ部９１が鉄筋通し孔から抜け易いため、やはり剪断補強筋には十分なフープテンションが発生しない。このため、従来の柱梁接合構造９では、コンクリートの脱落を十分に防止できない。
【００６５】
柱梁接合構造１は、図１８に示すように、鉄骨梁２がコンクリート柱３に半剛接合又はピン接合されるため、コンクリート柱３に対して鉄骨梁２から回転力Ｍが作用する。このとき、柱梁接合構造１は、各々の鉄骨梁２のフェイスベアリングプレート２５が、コンクリート柱３の側面３１に沿って設けられるため、回転力Ｍの作用によるコンクリートの脱落を抑制することが可能となる。また、柱梁接合構造１は、コンクリート柱３から鉄骨梁２の上フランジ２１及び下フランジ２２に高さ方向Ｚの押圧力Ｐが作用するとともに、コンクリートの脱落が抑制されることで、鉄骨梁２の回転剛性を向上させることも可能となる。さらに、柱梁接合構造１は、各々の鉄骨梁２のフェイスベアリングプレート２５を、コンクリート柱３のコンクリートを打設するときの型枠として利用することで、簡易、迅速にコンクリート柱３を構築することが可能となる。
【００６６】
柱梁接合構造１は、図１９に示すように、１本の鉄骨梁２に対して１個の補強筋４が取り付けられる。そして、柱梁接合構造１は、１本のコンクリート柱３に４本の鉄骨梁２が接合される場合に、図５Ａ、図５Ｂに示す略Ｃ形状に形成された４個の補強筋４が用いられる。また、柱梁接合構造１は、図２１Ａに示すように、２本の鉄骨梁２が接合される場合には、４個の略Ｃ形状の補強筋４が用いられるほか、図６Ａ、図６Ｂに示す略Ｌ形状の２個の補強筋４が用いられてもよい。さらに、柱梁接合構造１は、図２１Ｂに示すように、３本の鉄骨梁２が接合される場合には、４個の略Ｃ形状の補強筋４が用いられるほか、２個の略Ｃ形状の補強筋４と１個の略Ｌ形状の補強筋４とが組み合わされて用いられてもよい。
【００６７】
以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならない。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明によれば、柱材と鉄骨梁との接合箇所で簡易、迅速な施工を実現しながら、コンクリートの脱落を防止して、鉄骨梁の回転剛性を向上させた柱梁接合構造を提供することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１    ：柱梁接合構造
２    ：鉄骨梁
２０  ：貫通孔
２１  ：上フランジ
２２  ：下フランジ
２３  ：ウェブ
２４  ：接続鋼板
２５  ：フェイスベアリングプレート
２６  ：内法部
３    ：コンクリート柱
３０  ：内部
３１  ：側面
３２  ：隅部
４    ：補強筋
４０  ：屈曲部
４１  ：連続部
４２  ：延伸部
４３  ：突出部
５    ：鉄骨柱
５１  ：第１フランジ
５２  ：第２フランジ
５３  ：鉄骨柱ウェブ
６    ：主筋
６１  ：帯筋
９    ：従来の柱梁接合構造
Ｘ    ：幅方向
Ｙ    ：奥行方向
Ｚ    ：高さ方向
【図１】
2017149988.tif 000003
【図２】
2017149988.tif 000004
【図３】
2017149988.tif 000005
【図４Ａ】
2017149988.tif 000006
【図４Ｂ】
2017149988.tif 000007
【図５Ａ】
2017149988.tif 000008
【図５Ｂ】
2017149988.tif 000009
【図６Ａ】
2017149988.tif 000010
【図６Ｂ】
2017149988.tif 000011
【図７Ａ】
2017149988.tif 000012
【図７Ｂ】
2017149988.tif 000013
【図７Ｃ】
2017149988.tif 000014
【図８Ａ】
2017149988.tif 000015
【図８Ｂ】
2017149988.tif 000016
【図８Ｃ】
2017149988.tif 000017
【図９Ａ】
2017149988.tif 000018
【図９Ｂ】
2017149988.tif 000019
【図１０Ａ】
2017149988.tif 000020
【図１０Ｂ】
2017149988.tif 000021
【図１１Ａ】
2017149988.tif 000022
【図１１Ｂ】
2017149988.tif 000023
【図１２Ａ】
2017149988.tif 000024
【図１２Ｂ】
2017149988.tif 000025
【図１３Ａ】
2017149988.tif 000026
【図１３Ｂ】
2017149988.tif 000027
【図１４Ａ】
2017149988.tif 000028
【図１４Ｂ】
2017149988.tif 000029
【図１５】
2017149988.tif 000030
【図１６】
2017149988.tif 000031
【図１７】
2017149988.tif 000032
【図１８】
2017149988.tif 000033
【図１９】
2017149988.tif 000034
【図２０Ａ】
2017149988.tif 000035
【図２０Ｂ】
2017149988.tif 000036
【図２１Ａ】
2017149988.tif 000037
【図２１Ｂ】
2017149988.tif 000038
【国際調査報告】
2017149988.tif 000039
2017149988.tif 000040
2017149988.tif 000041
2017149988.tif 000042