(57)【要約】【課題】梁鉄骨や柱鉄骨等の鉄骨部材を、ＲＣ造の梁端部や根巻きコンクリートのような鉄筋コンクリート部材に対して合理的に接合するための有効適切な接合構造を提供する。【解決手段】鉄筋コンクリート部材としての梁端部２ｂへの鉄骨部材としての梁鉄骨２ａの埋設部のうちの先端部と後端部とを接合部として鉄筋コンクリート部材に対して応力伝達可能に一体化するとともに、それらの間の中間部を絶縁部として鉄筋コンクリート部材に対して応力伝達不能に絶縁する。絶縁部には鉄骨部材と鉄筋コンクリート部材とを応力伝達不能に絶縁するための絶縁材３を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄骨部材の端部を鉄筋コンクリート部材に埋設してそれら鉄骨部材と鉄筋コンクリート部材どうしを接合するための構造であって、
前記鉄筋コンクリート部材への前記鉄骨部材の埋設部のうちの先端部と後端部とを接合部として前記鉄筋コンクリート部材に対して応力伝達可能に一体化するとともに、該埋設部のうちの前記接合部の間の中間部を絶縁部として前記鉄筋コンクリート部材に対して応力伝達不能に絶縁してなることを特徴とする鉄骨部材と鉄筋コンクリート部材との接合構造。
【請求項２】
請求項１記載の鉄骨部材と鉄筋コンクリート部材との接合構造であって、
前記絶縁部に、前記鉄骨部材を前記鉄筋コンクリート部材に対して応力伝達不能に絶縁するための絶縁材を設けてなることを特徴とする鉄骨部材と鉄筋コンクリート部材との接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建物における構造部材どうしの接合技術に係わり、特に鉄骨部材と鉄筋コンクリート部材との接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物の構造として、たとえば特許文献１に示されるように、鉄骨造（Ｓ造）と鉄筋コンクリート造（ＲＣ造）とを組み合わせた複合構造が知られている。
これは、図４に模式的に示すように、ＲＣ造の柱１と、梁鉄骨２ａを主体とするＳ造の梁２とを組み合わせたもので、その梁２の梁端部２ｂのみをＲＣ造として柱１に対してアンカー筋（図示略）を介して構造的に一体に接合するようにしたものである。
なお、このような構造は、柱１と一体に設けた鉄筋コンクリート部材（ＲＣ部材）としての梁端部２ｂに対して鉄骨部材としての梁鉄骨２ａの端部を埋設した構造であるともいえるし、そのような梁端部２ｂは鉄骨部材が埋設されることから結果的には鉄骨鉄筋コンクリート部材（ＳＲＣ部材）であるともいえる。
また、梁端部２ｂは現場打ちのＲＣ造として施工される他、プレキャストコンクリートにより形成されることもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１４４５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のようなＳ造とＲＣ造との複合構造では、図５に示すように梁２の主体である梁鉄骨２ａに作用する鉛直荷重Ｐは、梁鉄骨２ａの端部を埋設しているＲＣ部材としての梁端部２ｂからの反力Ｒ１、Ｒ２（梁端部２ｂから梁鉄骨２ａに作用する鉛直方向の圧縮応力の合力）によって支持されることになるが、このとき、梁鉄骨２ａの先端側に生じる下向きの反力Ｒ２に比べて、手前側に生じる上向きの反力Ｒ１の方が大きくなる。
たとえば、図５に示すような片持ち梁において、両反力点間の距離がＬ１であり、手前側の反力点から距離Ｌ２の点に鉛直荷重Ｐが作用した場合を想定すると、手前側の反力Ｒ１は鉛直荷重Ｐが梃子の原理によって拡大されて  Ｒ１＝（１＋Ｌ２/Ｌ１）Ｐ  となるから、仮に  Ｌ２/Ｌ１＝３  の場合には反力Ｒ１は鉛直荷重Ｐの４倍にもなる。
【０００５】
そのため、従来のこの種の構造では梁端部２ｂに大きな反力Ｒ１が生じることからそこでは充分な耐力が必要とされ、したがってその所要断面を充分に大きくする必要があるし、必然的に所要鉄筋量も多くなるので、納まりやコスト、施工性の点で問題があった。
【０００６】
なお、このことは上記のようにＳ造の梁２をＲＣ造の柱１に対して接合する場合のみならず、Ｓ造の柱の柱脚部のみをＲＣ造とするような場合、つまり柱鉄骨の柱脚部に根巻きコンクリートを設けるような場合にも同様に生じる問題でもあり、その場合にはＲＣ造とされる根巻きコンクリートの耐力確保のためにその所要断面を充分に大きくし所要鉄筋を多くする必要が生じる。
【０００７】
上記事情に鑑み、本発明は、この種の複合構造において梁鉄骨や柱鉄骨等の鉄骨部材を梁端部や根巻きコンクリートのような鉄筋コンクリート部材に対して合理的に接合するための有効適切な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】
【０００８】
請求項１記載の発明は、鉄骨部材の端部を鉄筋コンクリート部材に埋設してそれら鉄骨部材と鉄筋コンクリート部材どうしを接合するための構造であって、前記鉄筋コンクリート部材への前記鉄骨部材の埋設部のうちの先端部と後端部とを接合部として前記鉄筋コンクリート部材に対して応力伝達可能に一体化するとともに、該埋設部のうちの前記接合部の間の中間部を絶縁部として前記鉄筋コンクリート部材に対して応力伝達不能に絶縁してなることを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の鉄骨部材と鉄筋コンクリート部材との接合構造であって、前記絶縁部に、前記鉄骨部材を前記鉄筋コンクリート部材に対して応力伝達不能に絶縁するための絶縁材を設けてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、鉄筋コンクリート部材への鉄骨部材の埋設部のうちの先端部と後端部のみでそれらを接合するとともに、その中間部を絶縁部として応力伝達不能に絶縁することにより、鉄筋コンクリート部材から鉄骨部材への反力はその先端部と後端部に限定した接合部においてのみ限定的に生じ、したがってそれら反力点間の距離が従来に比べて大きくなって反力が自ずと低減され、その結果、鉄筋コンクリート部材の所要耐力を軽減できて所要断面を小さくでき所要配筋量を削減することが可能となる。
また、絶縁部に絶縁材を設けることによりそこでの応力伝達を容易にかつ確実に断つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の接合構造の一実施形態を示すもので、梁鉄骨をＲＣ造の梁端部に接合する場合の適用例を示す図である。
【図２】同、作用を説明するための図である。
【図３】本発明の接合構造の他の実施形態を示すもので、柱鉄骨をＲＣ造の根巻きコンクリートに接合する場合の適用例を示す図である。
【図４】従来の複合構造の一例を示す図である。
【図５】同、作用を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１〜図２は本発明の一実施形態を示すものである。
本実施形態は、図４に示したようにＲＣ造の柱１とＳ造の梁２とによる複合構造への適用例であって、基本的には従来の場合と同様に、梁２の梁端部２ｂのみをＲＣ造としてそれに梁主体としての梁鉄骨２ａの端部を埋設したもの、つまり鉄筋コンクリート部材（ＲＣ部材）としての梁端部２ｂに対して鉄骨部材としての梁鉄骨２ａを埋設してそれらを構造的に一体に接合するようにしたものである。
なお、本実施形態においても、特許文献１に示されるように梁端部２ｂを柱１に対してアンカー筋を介して接合することでも良いし、ＲＣ部材としての梁端部２ｂをプレキャストコンクリートにより形成することでも良い。
【００１３】
従来においては、梁端部２ｂに対して梁鉄骨２ａの端部全体を単に埋設してその埋設部全体を梁端部２ｂに対して接合する、つまり応力伝達可能な状態で一体化していたのであるが、本実施形態では梁端部２ｂへの梁鉄骨２ａの埋設部の一部を敢えて梁端部２ｂに対して応力伝達不能な状態で絶縁する、つまり構造的に縁切りすることを主眼とする。
【００１４】
そのため、本実施形態では、図１（ａ）に示すように、梁端部２ｂへの梁鉄骨２ａの埋設部のうちの先端部と後端部とは接合部として通常のようにそのまま埋設してそこでは梁鉄骨２ａと梁端部２ｂとを応力伝達可能に一体化するが、それらの間の中間部は絶縁部としてそこでは図１（ｂ）に示すように梁鉄骨２ａの上下のフランジの上下面にそれぞれ絶縁材３を予め積層しておき、その絶縁材３を梁端部２ｂとしての鉄筋コンクリート部材と梁鉄骨２ａとの間に介在させることによって、埋設部の中間部においては絶縁材３によってそれらの一体化を敢えて妨げてそれらの間で応力伝達が生じないように構造的に絶縁している。
絶縁材３としてはコンクリートに比べて弾性係数が充分に小さい素材であれば特に限定されないが、たとえば発泡ポリスチレンが好適に採用可能である。また、絶縁材３の厚さは梁鉄骨２ａが変形した際にも梁端部２ｂに対して応力が伝達されない程度であれば良く、たとえば５mm程度とすれば良い。
【００１５】
上記の構造によれば、梁鉄骨２ａと梁端部２ｂとの間での応力伝達は、図２に示すように梁鉄骨２ａの埋設部のうちの最先端部と最後端部において局所的に限定された範囲でなされることになるから、従来に比べてそれら両反力点間の距離Ｌ１が実質的に拡大し、その結果、特に手前側での反力Ｒ１が軽減される。
すなわち、本実施形態においても、従来と同様に手前側の反力Ｒ１は、鉛直荷重Ｐに対して  Ｒ１＝（１＋Ｌ２/Ｌ１）Ｐ  の関係で定まるのであるが、両反力点間の距離Ｌ１は従来の場合に比べて大きくなることから、上式に基づいて反力Ｒ１は自ずと小さくなる。仮に、上述したように従来において  Ｌ２/Ｌ１＝３  の場合には反力Ｒ１は鉛直荷重Ｐの４倍にもなったのであるが、本実施形態において距離Ｌ１が大きくなって  Ｌ２/Ｌ１＝２になったとすると、反力Ｒ１は鉛直荷重Ｐの３倍に低減されることになる。
なお、上記のように反力Ｒ１の大きさは両反力点間の距離に依存することから、それを低減させるためには双方の反力点の位置が可及的に埋設部の両端部の位置になるようにしてそれらの間の距離Ｌ１を充分に大きくすれば良く、そのためには絶縁材３により応力伝達を断つ絶縁部の範囲を可及的に大きくすることが好ましいが、その範囲は梁端部２ｂの本来的な機能である鉄骨梁２ａに対する接合強度確保や変形拘束性能を確保を損なわない範囲で適正に設定すれば良い。
【００１６】
以上のように、本発明によれば、梁端部２ｂへの梁鉄骨２ａの埋設部のうちの中間部を絶縁部としてそこでは応力伝達不能に絶縁することのみで、梁端部２ｂに生じる反力Ｒ１を低減できてそこでの所要耐力を軽減でき、したがって梁端部２ｂの所要断面を小さくできるし所要配筋量も削減することが可能となる。
【００１７】
図３は他の実施形態を示す。
これはＳ造の柱４への適用例であって、鉄骨部材としての柱鉄骨４ａの下端部を鉄筋コンクリート部材としての根巻きコンクリート４ｂに埋設する場合において、上記実施形態と同様に埋設部のうちの先端部と後端部とを接合部としそれらの間の中間部を絶縁部として絶縁材３により絶縁するようにしたものである。この場合は、柱鉄骨４ａに作用する水平２方向の水平荷重Ｐによって根巻きコンクリート４ｂの上端部に生じる反力を低減させることができ、それにより根巻きコンクリート４ｂの所要耐力を軽減できてその断面を小さくできるし所要鉄筋を軽減できるものである。
なお、この場合、絶縁材３は（ｂ）に示すように主として水平荷重が作用する水平２方向に対応させて柱鉄骨４ａのフランジに対してのみ設けることでも良いが、柱鉄骨４ａに対して全方向から水平荷重Ｐが作用することも想定して（ｃ）に示すようにウェブも含めて柱鉄骨４ａの全面に設けることでも良い。
【００１８】
以上で本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態のようにＳ造の梁をＲＣ造の柱に接合する場合や、Ｓ造の柱に根巻きコンクリートを設ける場合のみならず、鉄筋コンクリート部材と鉄骨部材とを接合する場合全般に広く適用できることはいうまでもない。
また、上記実施形態では鉄筋コンクリート部材と鉄骨部材との間に絶縁材３を介在させることで絶縁部を確保するようにしたが、本発明では鉄筋コンクリート部材への鉄骨部材の埋設部の中間部でそれらを絶縁して構造的に縁切りすれば良いのであって、その限りにおいては必ずしも絶縁材３を介在させることはなく、たとえば絶縁材３の厚みに相当する隙間を双方の間に単に確保しておくことでも同様の絶縁効果が得られる。
【符号の説明】
【００１９】
１  柱
２  梁
２ａ  梁鉄骨（鉄骨部材）
２ｂ  梁端部（鉄筋コンクリート部材）
３  絶縁材（絶縁部）
４  柱
４ａ  柱鉄骨（鉄骨部材）
４ｂ  根巻きコンクリート（鉄筋コンクリート部材）
【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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