(57)【要約】【課題】柱にひび割れが生じた場合であっても、圧縮軸力支持能力が低下することのない柱接合構造を提案する。【解決手段】梁３と、梁３に一端が接合される柱２と、梁３と柱２とに跨って配筋された接合筋４とを備える柱接合構造１であって、接合筋４は梁３内にアンボンド区間を有しており、複数の主筋２２，２２，…の降伏耐力の和は、接合筋４の降伏耐力よりも大きい。また、接合筋４は柱２の断面中央に配筋されていて、主筋２２，２２，…は接合筋４の周囲に配筋されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造部材と、
前記構造部材に一端が接合される柱と、
前記構造部材と前記柱とに跨って配筋される接合筋と、
を備える柱接合構造であって、
前記接合筋は、前記構造部材内および／または前記柱内にアンボンド区間を有しており、
前記複数の主筋の降伏耐力の和が、前記接合筋の降伏耐力よりも大きいことを特徴とする、柱接合構造。
【請求項２】
前記接合筋は、前記柱の断面中央に配筋されていることを特徴とする、請求項１に記載の柱接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
地震時の上下動により、細径鉄筋コンクリート柱（以下、「細径ＲＣ柱」という）１００に対して大きな引張軸力Ｔが作用すると、細径ＲＣ柱１００のコンクリート１０１にひび割れ１０３が生じるとともに、主筋１０２が降伏する場合がある（図３の（ｂ）参照）。
ひび割れ１０３の位置において主筋１０２が降伏すると、ひび割れ幅が増大し、コンクリート１０１のひび割れ面のかみ合わせが悪くなってしまう。そのため、引張軸力Ｔが除荷されて大きな圧縮軸力Ｃが作用した際に、当該ひび割れ面においてコンクリート１０１に局所的な応力破壊が生じたり、細径ＲＣ柱１００が座屈したりする（図３の（ｃ）参照）。細径ＲＣ柱１００に座屈等が生じると、細径ＲＣ柱１００の圧縮軸力支持能力が著しく低下する。
【０００３】
また変形能力の大きい細径ＲＣ柱に限らず一般のＲＣ柱や梁では地震時に部材端部に大きな曲げモーメントが作用し、ＲＣ柱や梁の靱性を低下させる要因の一つである柱や梁などの部材端部におけるコンクリートひび割れや破壊が進行することがある。これを防ぐために、図４の（ａ）に示すように、梁２０４に定着された柱主筋２０２にコンクリートとの付着を無くしたアンボンド処理区間２０５を設ける方法がある（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３５０５９３号公報
【特許文献２】特開２００３−１５５７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
アンボンド処理区間を設ける方法は、アンボンド処理区間におけるコンクリートひび割れ本数を減らすことができる。しかし、前記従来の柱梁接合構造では、細径ＲＣ柱２００の内部とアンボンド処理区間２０５における柱主筋２０２は同一材であり降伏耐力が同一であるため、コンクリート２０１の収縮や過去の地震等によるひび割れ２０３を予め有している細径ＲＣ柱２００に対して大きな引張軸力Ｔが作用した場合（図４の（ｂ）参照）には、アンボンド処理区間２０５とひび割れ２０３の位置において柱主筋にほぼ等しい引張応力が作用し、柱主筋２０２も降伏するおそれがある。
【０００６】
ひび割れ２０３の位置において柱主筋２０２が降伏すると、柱主筋２０２に生じる引張変形（伸び量）が大きくなり、ひいては、ひび割れ幅も大きくなるので、ひび割れ面のかみ合わせの悪化に起因する局所的な破壊や座屈が生じるおそれがある（図４の（ｃ）参照）。
【０００７】
本発明は、前記の問題点を解決するためになされたものであって、柱にひび割れが生じた場合であっても、圧縮軸力支持能力が低下することのない柱接合構造を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するために、本発明の柱接合構造は、構造部材と、前記構造部材に一端が接合される柱と、前記構造部材と前記柱とに跨って配筋される接合筋と、を備えるものであって、前記接合筋は、前記構造部材内および／または前記柱内にアンボンド区間を有しており、前記複数の主筋の降伏耐力の和が、前記接合筋の降伏耐力よりも大きいことを特徴としている。
前記接合筋は、前記柱の断面中央に配筋されているのが望ましい。
【０００９】
かかる柱接合構造よれば、コンクリートにひび割れが生じた柱に対して、大きな引張軸力が作用した場合であっても、アンボンド区間内において接合筋が降伏するため、主筋の降伏を避けることができる。つまり、本発明によれば、ひび割れ位置２０３における主筋の伸び量が小さくなるため、ひび割れ幅も増大し難くなり、ひいては、ひび割れ面においてかみ合わせが悪化することを防止できる。ゆえに、ひび割れ面のかみ合わせの悪化に起因する局所的な破壊や座屈を抑制し、ひいては柱の圧縮軸力支持能力が低下することを防止できる。
なお、柱が接合する構造部材には、梁やスラブ等がある。
【００１０】
また、接合筋がアンボンド区間において早期に降伏するため、上下動に対するエネルギー吸収効果を期待することができる。
さらに、接合筋が柱の断面中央に配筋されているとともに、柱の主筋が構造部材に定着していないため、接合部における回転剛性の低減化が期待でき、ひいては、柱の地震時の水平変位追従性が向上する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、圧縮軸力支持能力が低下することのない柱接合構造を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は本実施形態に係る柱接合構造を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】本実施形態に係る柱接合構造を示す断面図であって、（ａ）は常時の状態、（ｂ）は引張軸力が作用した状態、（ｃ）は圧縮軸力が作用した状態である。
【図３】一般的な柱接合構造を示す断面図であって、（ａ）は常時の状態、（ｂ）は引張軸力が作用した状態、（ｃ）は圧縮軸力が作用した状態である。
【図４】従来の柱接合構造を示す断面図であって、（ａ）は常時の状態、（ｂ）は引張軸力が作用した状態、（ｃ）は圧縮軸力が作用した状態である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本実施形態では、細径鉄筋コンクリート柱（以下、「細径ＲＣ柱」という）２の柱接合構造１について説明する。
柱接合構造１は、図１に示すように、細径ＲＣ柱２と、細径ＲＣ柱２の上下に配設された一対の梁（構造部材）３，３と、細径ＲＣ柱２と梁３とに跨って配設された接合筋４とを有している。
【００１４】
細径ＲＣ柱２は、高強度コンクリート（コンクリート２１）を用いたプレキャストコンクリート部材であって、径長さ比が１５を超える形状を有している。
なお、細径ＲＣ柱２の径長さ比は限定されない。また、細径ＲＣ柱２は、必ずしも高強度コンクリートにより形成されている必要はない。
また、細径ＲＣ柱２は、現場打ちコンクリート部材であってもよい。
【００１５】
本実施形態の細径ＲＣ柱２の長さ（高さ）は、上下の梁３，３同士の間隔よりも大きく、細径ＲＣ柱２の上下の端部は、梁３，３に形成された凹部３１に挿入されている。
なお、細径ＲＣ柱２は、上下の梁３，３同士の間隔と同等の長さであってもよい。
【００１６】
細径ＲＣ柱２の断面形状は円形である。細径ＲＣ柱２には、４本の柱主筋２２，２２，…が配筋されている。
また、細径ＲＣ柱２には、４本の柱主筋２２，２２，…を囲むらせん状のフープ筋２３が配筋されている。
なお、柱主筋２２の本数や鉄筋径は限定されるものではなく、適宜設定すればよい。また、フープ筋２３は、必ずしもらせん状である必要はない。また、フープ筋２３の鉄筋径も適宜設定すればよい。
【００１７】
柱主筋２２，２２，…の長さは、細径ＲＣ柱２の長さよりも短い。すなわち、柱主筋２２，２２，…の両端部は、細径ＲＣ柱２のコンクリート２１内に定着されており、梁３，３には定着されていない。
【００１８】
４本の柱主筋２２，２２，…は、図１の（ｂ）に示すように、断面視で、接合筋４から柱の径方向に間隔をあけて、接合筋４の周囲に配筋されている。すなわち、柱主筋２２と接合筋４は接合されておらず、重ね継手にもなっていない。
【００１９】
細径ＲＣ柱２の両端部には、シース管（図示せず）が配管されている。シース管は、細径ＲＣ柱２の端面の中央において開口しており、接合筋４の挿入が可能な内径を有している。
【００２０】
梁３は、鉄筋コンクリート部材であって、細径ＲＣ柱２の上下にそれぞれ配設されている。
梁３には、細径ＲＣ柱２の位置に対応して凹部３１が形成されている。
【００２１】
凹部３１は、細径ＲＣ柱２の端部を挿入することが可能な形状を有している。
細径ＲＣ柱２の端面と凹部３１の底面との間には、間詰材５が注入されている。なお、間詰材５を構成する材料は、固化材であれば限定されないが、本実施形態ではグラウトを使用する。また、凹部３１は、必要に応じて形成すればよく、必ずしも形成されている必要はない。
【００２２】
接合筋４は、図１の（ｂ）に示すように、柱主筋２２よりも太径の鉄筋により構成されており、一端が細径ＲＣ柱２の断面中央（シース管）に挿入されていて、他端が梁３に挿入されている。
【００２３】
接合筋４は、所定の定着長が確保された状態で、細径ＲＣ柱２のシース管に挿入されている。接合筋４が挿入されたシース管には、グラウト材が充填されていて、接合筋４と細径ＲＣ柱２とが接合されている。
なお、接合筋４は、４本の柱主筋２２，２２，…の降伏耐力の和よりも小さな降伏耐力を有している。本実施形態では、接合筋４はＤ２９（ＳＤ３９０）、４本の柱主筋２２，２２，…はＤ１９（ＳＤ４９０）とした。接合筋４の降伏耐力は約２５０ｋＮであり、４本の柱主筋２２，２２，…の降伏耐力の和約５６３ｋＮの約半分となっている。
【００２４】
細径ＲＣ柱２の下側に配筋された接合筋４は、梁３内にアンボンド区間を有している。
本実施形態のアンボンド区間は、細径ＲＣ柱２の下端面から、梁３の高さ方向中央部までの区間において、接合筋４と梁３との隙間にアンボンド処理材（粘土）４１を介設することにより形成されている。なお、アンボンド区間の形成方法（アンボンド処理方法）は限定されるものではなく、例えば、接合筋４の外周面にグリスを塗布してもよいし、管状部材等により被覆してもよい。また、アンボンド区間の範囲（区間長）も限定されるものではなく、適宜設定すればよい。
【００２５】
また、細径ＲＣ柱２の下側に配筋された接合筋４（下接合筋４ａ）の先端には、定着部材４２が形成されている。
定着部材４２は、下接合筋４ａの鉄筋径よりも大きな幅を有しており、下接合筋４ａの梁３への定着度を高めている。このようにすることで、アンボンド区間を備えていることにより、下接合筋４ａが梁３内で十分な定着長が確保できない場合であっても、下接合筋４ａを梁３に定着させることができる。
【００２６】
本実施形態では、下接合筋４ａに螺合したナットを定着部材４２としているが、定着部材４２の構成は限定されない。
【００２７】
細径ＲＣ柱２の上端から突出した接合筋４（上接合筋４ｂ）は、梁３に形成された挿入孔３２に挿入されている。
上接合筋４ｂは、挿入孔３２と上接合筋４ｂとの隙間に充填された間詰材５を介して梁３に定着されている。
【００２８】
本実施形態の柱接合構造１によれば、接合筋４がアンボンド区間を備えているため、地震力等により、大きな引張軸力が作用した場合であっても、接合筋４がアンボンド区間内において早期降伏する。そのため、エネルギー吸収効果が期待できる。
【００２９】
また、柱主筋２２，２２，…の降伏耐力の和が接合筋４の降伏耐力より大きいため、図２の（ａ）および（ｂ）に示すように、既存のひび割れ６を有する細径ＲＣ柱２に対して、大きな引張軸力Ｔ，Ｔが作用した場合であっても、アンボンド区間において接合筋４が早期に（柱主筋２２よりも先に）降伏する。そのため、柱主筋２２，２２，…は、弾性範囲内にとどまり、大きく変形することがない。その結果、ひび割れ６位置における柱主筋２２，２２，…の伸び量が小さくなり、ひび割れ幅も増大し難くなり、ひいては、ひび割れ面においてかみ合わせが悪化することを防止できる。ゆえに、ひび割れ面のかみ合わせの悪化に起因する局所的な破壊や座屈を抑制し、ひいては細径ＲＣ柱２の圧縮軸力Ｃに対する支持能力が低下することを防止できる。
【００３０】
また、接合筋４が細径ＲＣ柱２の断面中央に配筋されているとともに、柱主筋２２，２２，…が梁３に定着していないため、細径ＲＣ柱２と梁３との接合部における回転剛性の低減化が期待でき、ひいては、細径ＲＣ柱２の地震時の水平変位追従性が向上する。
【００３１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記の実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【００３２】
例えば、前記実施形態では、細径ＲＣ柱が梁に接合する場合について説明したが、細径ＲＣ柱が接合する構造部材は梁に限定されるものではなく、例えばスラブであってもよい。
また、構造部材は、他の柱であってもよい。すなわち、本発明の柱接合構造は、柱同士の接合部に採用してもよい。
【００３３】
また、柱の断面形状は限定されない。
また、接合筋は、必ずしも柱の断面中央に配筋されている必要はない。
また、接合筋は、柱および梁（構造部材）に直接埋め込まれていてもよい。
また、接合筋は、柱主筋より細径のものでもよい。
【００３４】
前記実施形態では、定着部材を接合筋の端部に形成することで、接合筋の定着長を短くしたが、定着部材を用いることなく、接合筋を長くして所定の定着長を確保してもよい。
【００３５】
前記実施形態では、アンボンド区間を柱の脚部側（柱の下側の梁）に設けたが、アンボンド区間は、柱の頭部側（柱の上側の梁）または頭部側と脚部側の両方に設けてもよい。
また、前記実施形態では、アンボンド区間を梁（構造部材）に設けたが、アンボンド区間は、柱に設けてもよいし、柱と梁の両方に設けてもよい。なお、アンボンド区間は、柱端部も含むように形成する必要がある。
【００３６】
アンボンド区間が設けられていない側の柱と梁（構造部材）との接合部では、柱主筋を柱端部から突出させて梁に定着させてもよいし、連結用の鉄筋を柱と梁に跨って配筋してもよい。
【００３７】
梁（構造部材）は、プレキャスト部材であってもよいし、現場打ちコンクリート部材であってもよい。
また、柱および梁は、プレストレスコンクリート部材であってもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１    柱接合構造
２    細径ＲＣ柱（柱）
２１  コンクリート
２２  柱主筋（主筋）
２３  フープ筋
３    梁（構造部材）
３１  凹部
３２  挿入孔
４    接合筋
４１  アンボンド処理材
４２  定着部材
５    間詰材
６    ひび割れ
Ｃ    圧縮軸力
Ｔ    引張軸力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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