(57)【要約】【課題】プレキャストコンクリート柱が遠心成型コンクリート柱であっても鋼管コンクリート柱であっても、コンクリート構造部分の強度を特に低下させることなく、プレキャストコンクリート柱と鋼製梁とを鋼製リング部材を介して接合できるようにする。【解決手段】プレキャストコンクリート柱Ａと、鋼製梁Ｂとを、プレキャストコンクリート柱の外周部を環状に囲む鋼製リング部材Ｃを介して接合してある柱・梁接合構造であって、プレキャストコンクリート柱のリング部材に対向する周面に周溝２を形成し、その周溝に充填して硬化させてある硬化充填材５を介して、プレキャストコンクリート柱とリング部材とを一体に接着してある。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレキャストコンクリート柱と、鋼製梁とを、前記プレキャストコンクリート柱の外周部を環状に囲む鋼製リング部材を介して接合してある柱・梁接合構造であって、
前記プレキャストコンクリート柱の前記リング部材に対向する周面に周溝を形成し、前記周溝に充填して硬化させてある硬化充填材を介して、前記プレキャストコンクリート柱と前記リング部材とを一体に接着してある柱・梁接合構造。
【請求項２】
プレキャストコンクリート柱と、鋼製梁とを、前記プレキャストコンクリート柱の外周部を環状に囲む鋼製リング部材を介して接合する柱・梁接合方法であって、
前記プレキャストコンクリート柱の前記リング部材に対向する周面に周溝を形成して、前記リング部材を、前記周溝を囲む状態で、前記プレキャストコンクリート柱の外周部に仮固定し、
前記周溝に未硬化の充填材を充填して、その充填材が硬化した硬化充填材を介して、前記プレキャストコンクリート柱と前記リング部材とを一体に接着する柱・梁接合方法。
【請求項３】
前記周溝の溝幅よりも幅広の前記リング部材を、前記周溝を囲む状態で、かつ、前記プレキャストコンクリート柱の周面との間に隙間を設けて、前記プレキャストコンクリート柱の外周部に仮固定し、
前記周溝と前記隙間とに亘って未硬化の充填材を充填して、その充填材が硬化した硬化充填材を介して、前記プレキャストコンクリート柱と前記リング部材とを一体に接着する請求項２記載の柱・梁接合方法。
【請求項４】
前記リング部材として、周方向で複数の分割リング部材に分割して、一連の環状に連結自在に構成してあるリング部材を使用する請求項２又は３記載の柱・梁接合方法。
【請求項５】
ボルトを、その先端部が前記周溝に入り込むように、前記リング部材にねじ込んで、前記ボルトの先端部を前記周溝に係止させることによって、前記リング部材を前記プレキャストコンクリート柱の外周部に仮固定する請求項２〜４のいずれか１項記載の柱・梁接合方法。
【請求項６】
前記リング部材の下端部を前記周溝に入り込ませて、その下端部を前記周溝に係止させることによって、前記リング部材を前記プレキャストコンクリート柱の外周部に仮固定する請求項２〜４のいずれか１項記載の柱・梁接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレキャストコンクリート柱と、鋼製梁とを、前記プレキャストコンクリート柱の外周部を環状に囲む鋼製リング部材を介して接合してある柱・梁接合構造と、プレキャストコンクリート柱と、鋼製梁とを、前記プレキャストコンクリート柱の外周部を環状に囲む鋼製リング部材を介して接合する柱・梁接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレキャストコンクリート柱としては、例えば、遠心成型してある遠心成型コンクリート柱や、鋼管の内側にコンクリートを充填してある鋼管コンクリート柱がある。
遠心成型コンクリート柱と、鋼製梁とを、遠心成型コンクリート柱の外周部を環状に囲む鋼製リング部材を介して接合してある柱・梁接合構造では、従来、遠心成型コンクリート柱の製造時に、リング部材をコンクリートに埋め込み固定しておいて、このリング部材に鋼製梁を固定してある（例えば、特許文献１参照）。
また、鋼管コンクリート柱と、鋼製梁とを、鋼管コンクリート柱の外周部を環状に囲む鋼製リング部材を介して接合してある柱・梁接合構造では、従来、鋼製支持部材を、鋼製梁の接合高さに応じた高さ位置で、鋼管コンクリート柱の外周側に後付で溶接固定して、この鋼製支持部材に下端側を載置支持してあるリング部材に鋼製梁を固定してある（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１９２５１号公報
【特許文献２】特開平５−２１４７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
遠心成型コンクリート柱と鋼製梁とを鋼製リング部材を介して接合してある従来の柱・梁接合構造では、遠心成型コンクリート柱の製造時に、リング部材をコンクリートに埋め込み固定する必要があるので、型枠などにセットしたリング部材がコンクリート充填の妨げになり易く、コンクリートの充填が不完全になって、コンクリート構造部分の強度が低下するおそれがある。
また、鋼管コンクリート柱と鋼製梁とを鋼製リング部材を介して接合してある従来の柱・梁接合構造では、鋼製支持部材を鋼管コンクリート柱の外周側に後付で溶接固定するので、鋼製支持部材を溶接固定する際の熱でコンクリートが劣化して、コンクリート構造部分の強度が低下するおそれがある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、プレキャストコンクリート柱を遠心成型コンクリート柱で構成してあっても、鋼管コンクリート柱で構成してあっても、コンクリート構造部分の強度を特に低下させることなく、プレキャストコンクリート柱と鋼製梁とを鋼製リング部材を介して接合できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１特徴構成は、プレキャストコンクリート柱と、鋼製梁とを、前記プレキャストコンクリート柱の外周部を環状に囲む鋼製リング部材を介して接合してある柱・梁接合構造であって、前記プレキャストコンクリート柱の前記リング部材に対向する周面に周溝を形成し、前記周溝に充填して硬化させてある硬化充填材を介して、前記プレキャストコンクリート柱と前記リング部材とを一体に接着してある点にある。
【０００６】
〔作用及び効果〕
プレキャストコンクリート柱のリング部材に対向する周面に周溝を形成し、その周溝に充填して硬化させてある硬化充填材を介して、プレキャストコンクリート柱とリング部材とを一体に接着してあるので、硬化充填材の周溝に対する下向きの係合力と、硬化充填材を介したプレキャストコンクリート柱とリング部材との接着力とで、リング部材をプレキャストコンクリート柱に固定することができ、プレキャストコンクリート柱を遠心成型コンクリート柱で構成してある場合は、遠心成型コンクリート柱の製造時にリング部材をコンクリートに埋め込み固定することなく、また、プレキャストコンクリート柱を鋼管コンクリート柱で構成してある場合は、リング部材の下端側を支持する鋼製支持部材を鋼管コンクリート柱の外周側に溶接固定することなく、リング部材をプレキャストコンクリート柱に固定することができる。
従って、プレキャストコンクリート柱を遠心成型コンクリート柱で構成してあっても、鋼管コンクリート柱で構成してあっても、コンクリート構造部分の強度を特に低下させることなく、プレキャストコンクリート柱と鋼製梁とを鋼製リング部材を介して接合できる。
【０００７】
本発明の第２特徴構成は、プレキャストコンクリート柱と、鋼製梁とを、前記プレキャストコンクリート柱の外周部を環状に囲む鋼製リング部材を介して接合する柱・梁接合方法であって、前記プレキャストコンクリート柱の前記リング部材に対向する周面に周溝を形成して、前記リング部材を、前記周溝を囲む状態で、前記プレキャストコンクリート柱の外周部に仮固定し、前記周溝に未硬化の充填材を充填して、その充填材が硬化した硬化充填材を介して、前記プレキャストコンクリート柱と前記リング部材とを一体に接着する点にある。
【０００８】
〔作用及び効果〕
プレキャストコンクリート柱のリング部材に対向する周面に周溝を形成して、リング部材を、周溝を囲む状態で、プレキャストコンクリート柱の外周部に仮固定し、周溝に未硬化の充填材を充填して、その充填材が硬化した硬化充填材を介して、プレキャストコンクリート柱とリング部材とを一体に接着するので、硬化充填材の周溝に対する下向きの係合力と、硬化充填材を介したプレキャストコンクリート柱とリング部材との接着力とで、リング部材をプレキャストコンクリート柱に固定することができ、プレキャストコンクリート柱を遠心成型コンクリート柱で構成してある場合は、遠心成型コンクリート柱の製造時にリング部材をコンクリートに埋め込み固定することなく、また、プレキャストコンクリート柱を鋼管コンクリート柱で構成してある場合は、リング部材の下端側を支持する鋼製支持部材を鋼管コンクリート柱の外周側に溶接固定することなく、リング部材をプレキャストコンクリート柱に固定することができる。
従って、プレキャストコンクリート柱を遠心成型コンクリート柱で構成してあっても、鋼管コンクリート柱で構成してあっても、コンクリート構造部分の強度を特に低下させることなく、プレキャストコンクリート柱と鋼製梁とを鋼製リング部材を介して接合できる。
【０００９】
本発明の第３特徴構成は、前記周溝の溝幅よりも幅広の前記リング部材を、前記周溝を囲む状態で、かつ、前記プレキャストコンクリート柱の周面との間に隙間を設けて、前記プレキャストコンクリート柱の外周部に仮固定し、前記周溝と前記隙間とに亘って未硬化の充填材を充填して、その充填材が硬化した硬化充填材を介して、前記プレキャストコンクリート柱と前記リング部材とを一体に接着する点にある。
【００１０】
〔作用及び効果〕
周溝の溝幅よりも幅広のリング部材を、周溝を囲む状態で、かつ、プレキャストコンクリート柱の周面との間に隙間を設けて、プレキャストコンクリート柱の外周部に仮固定し、周溝と隙間とに亘って未硬化の充填材を充填して、その充填材が硬化した硬化充填材を介して、プレキャストコンクリート柱とリング部材とを一体に接着するので、硬化充填材のプレキャストコンクリート柱及びリング部材に対する接着面積を広くして、硬化充填材を介したプレキャストコンクリート柱とリング部材との接着強度を高めることができる。
【００１１】
本発明の第４特徴構成は、前記リング部材として、周方向で複数の分割リング部材に分割して、一連の環状に連結自在に構成してあるリング部材を使用する点にある。
【００１２】
〔作用及び効果〕
リング部材として、周方向で複数の分割リング部材に分割して、一連の環状に連結自在に構成してあるリング部材を使用するので、リング部材の内側にプレキャストコンクリート柱をその先端側から挿通することなく、分割リング部材の夫々をプレキャストコンクリート柱に対して柱径方向から組み付けて互いに連結することにより、プレキャストコンクリート柱の外周部をリング部材で環状に囲むことができ、リング部材をプレキャストコンクリート柱に組み付ける際の時期的制約を緩和できる。
【００１３】
本発明の第５特徴構成は、ボルトを、その先端部が前記周溝に入り込むように、前記リング部材にねじ込んで、前記ボルトの先端部を前記周溝に係止させることによって、前記リング部材を前記プレキャストコンクリート柱の外周部に仮固定する点にある。
【００１４】
〔作用及び効果〕
ボルトを、その先端部が周溝に入り込むように、リング部材にねじ込んで、ボルトの先端部を周溝に係止させることによって、リング部材をプレキャストコンクリート柱の外周部に仮固定するので、リング部材を精度良く、しかも、容易に位置決めして仮固定できる。
また、この仮固定した状態で、周溝に未硬化の充填材を充填して、その充填材が硬化した硬化充填材を介して、プレキャストコンクリート柱とリング部材とを一体に接着することになるので、硬化充填材の周溝に対する下向きの係合力と、硬化充填材を介したプレキャストコンクリート柱とリング部材との接着力とに加えて、ボルトの周溝に対する下向きの係合力で、リング部材をプレキャストコンクリート柱に強固に固定できる。
【００１５】
本発明の第６特徴構成は、前記リング部材の下端部を前記周溝に入り込ませて、その下端部を前記周溝に係止させることによって、前記リング部材を前記プレキャストコンクリート柱の外周部に仮固定する点にある。
【００１６】
〔作用及び効果〕
リング部材の下端部を周溝に入り込ませて、その下端部を周溝に係止させることによって、リング部材を前記プレキャストコンクリート柱の外周部に仮固定するので、リング部材を精度良く、しかも、容易に位置決めして仮固定できる。
また、この仮固定した状態で、周溝に未硬化の充填材を充填することになるので、リング部材の下端部を全周に亘って周溝に入り込ませる場合は、未硬化の充填材の周溝からの流出を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１〜図３は、本発明による柱・梁接合構造を示し、構造部材としてのコンクリート構造部分１を長手方向に沿って一連に備えたプレキャストコンクリート柱Ａと、Ｈ形鋼からなる鋼製梁Ｂとを、プレキャストコンクリート柱Ａの外周部を環状に囲む円筒状の鋼製リング部材Ｃを介して接合してある。
【００１８】
前記プレキャストコンクリート柱Ａは、コンクリートを円筒状に遠心成型してある遠心成型コンクリート柱（以下、ＰＣａ柱という）で構成してあり、図３に示すように、複数の環状の周溝２を遠心成型時にリング部材Ｃに対向する周面に予め形成してある。
【００１９】
前記リング部材Ｃは、各周溝２の全部を囲む幅広で、かつ、各周溝２を囲む状態でＰＣａ柱Ａの周面との間に環状の隙間３ができる内径の円筒状に形成して、鋼製梁Ｂの端部を溶接固定してあり、周方向で複数の雌ねじ孔を各周溝２毎に対応して形成し、各雌ねじ孔にねじ込んだボルト４の先端部を各周溝２に入り込ませてある。
【００２０】
そして、リング部材Ｃと各周溝２及びＰＣａ柱Ａの周面との隙間３に充填して一体に硬化させてある硬化充填材５を介して、ＰＣａ柱Ａとリング部材Ｃとを一体に接着してある。
【００２１】
上記柱・梁接合構造におけるＰＣａ柱Ａと鋼製梁Ｂとをリング部材Ｃを介して接合する本発明による柱・梁接合方法を説明する。
図４に示すように、建築現場において立設固定してあるＰＣａ柱Ａを、リング部材Ｃの内側にその先端側から挿通して、リング部材Ｃを、各周溝２の全幅を全周に亘って囲む状態で、ＰＣａ柱Ａの周面との間に隙間３を設けて、ＰＣａ柱Ａの外周部に同芯状に仮固定する。
【００２２】
つまり、リング部材Ｃに形成してある各雌ねじ孔に、ボルト４をその先端部が各周溝２に入り込むようにねじ込んで、その先端部を各周溝２に係止させることによって、リング部材ＣをＰＣａ柱Ａの外周部に同芯状に仮固定する。
【００２３】
次に、図５に示すように、鋼製梁Ｂの端部をリング部材Ｃの外周側に溶接で固定した後、リング部材ＣとＰＣａ柱Ａの周面との隙間３をリング部材Ｃの下端側で塞ぐシール材６を環状に接着して、各周溝２と隙間３とに亘って未硬化の充填材５を隙間上部から注入することにより充填し、図３に示したように、その充填材５が硬化した硬化充填材を介して、ＰＣａ柱Ａとリング部材Ｃとを一体に接着する。
【００２４】
尚、充填材５としては、グラウト材や二液硬化型のエポキシ樹脂などを使用することでＰＣａ柱Ａとリング部材Ｃとを一体に接着することができるが、接着力が弱いグラウト材を充填するときは、ＰＣａ柱Ａとリング部材Ｃとの対向面の夫々に、予め、エポキシ系接着剤などの接着剤を塗布しておくのが望ましい。
【００２５】
〔第２実施形態〕
図６は、本発明による柱・梁接合構造及び柱・梁接合方法の別実施形態を示し、プレキャストコンクリート柱Ａを、円筒状の鋼管７の内側にコンクリートを充填してコンクリート構造部分１を設けてある鋼管コンクリート柱で構成し、鋼管７のリング部材Ｃに対向する周面に複数の周溝２を予め形成してある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００２６】
〔第３実施形態〕
図７〜図９は、本発明による柱・梁接合構造及び柱・梁接合方法の別実施形態を示し、リング部材Ｃとして、周方向で複数の分割リング部材Ｃ１に分割して、一連の環状にボルト連結自在に構成してある下窄まり円錐台形状のリング部材Ｃを使用して、そのリング部材Ｃを介して、プレキャストコンクリート柱（ＰＣａ柱又は鋼管コンクリート柱）Ａと鋼製梁Ｂとを接合してある。
【００２７】
前記分割リング部材Ｃ１の各々は、連結用フランジ８を周方向両端部に備えているとともに、その下端部に内周側に向けてＬ字状に屈曲させた鍔９を一連に形成してあり、鍔９を最下位の周溝２ａ（２）に入り込ませた状態で、連結用フランジ８どうしをボルト連結することにより、リング部材Ｃをプレキャストコンクリート柱Ａの外周部に同芯状に仮固定して、充填材５を充填してある。
【００２８】
従って、リング部材Ｃをプレキャストコンクリート柱Ａの外周部に同芯状に仮固定する際には、図１０に示すように、各分割リング部材Ｃ１の鍔９を柱径方向から最下位の周溝２ａに入り込ませて、その周溝２ａに係止させることによって、各周溝２の全幅を全周に亘って囲む状態で、かつ、プレキャストコンクリート柱Ａの周面との間に隙間３を設けて仮固定する。
その他の構成は第１実施形態又は第２実施形態と同様である。
【００２９】
〔第４実施形態〕
図１１は、本発明による柱・梁接合構造及び柱・梁接合方法の別実施形態を示し、リング部材Ｃとして、その内面側に、各周溝２に対向させる複数の鉄筋１０を予め環状に溶接固定してあるリング部材Ｃを組み付けてある。
その他の構成は第１実施形態又は第２実施形態と同様である。
【００３０】
〔第５実施形態〕
図１２は、本発明による柱・梁接合構造及び柱・梁接合方法の別実施形態を示し、リング部材Ｃを載置支持するとともに、リング部材Ｃとプレキャストコンクリート柱Ａの周面との隙間３をリング部材Ｃの下端側で塞ぐアングル状の受け金具１１をプレキャストコンクリート柱Ａの外周面に環状に接着固定して、リング部材Ｃを、その下端を受け金具１１に載置することで、プレキャストコンクリート柱Ａの外周部に同芯状に仮固定して、充填材５を充填してある。
その他の構成は第１実施形態又は第２実施形態と同様である。
【００３１】
〔第６実施形態〕
図１３は、本発明による柱・梁接合構造及び柱・梁接合方法の別実施形態を示し、プレキャストコンクリート柱としてのＰＣａ柱Ａの遠心成型時に、雌ねじ孔を形成してある雌ねじ金具１２をコンクリートに埋め込み固定しておいて、この雌ねじ孔にねじ込んだボルト１３で、リング部材ＣをＰＣａ柱Ａの外周部に同芯状に仮固定して、充填材５を充填してある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００３２】
〔第７実施形態〕
図１４は、本発明による柱・梁接合構造及び柱・梁接合方法の別実施形態を示し、プレキャストコンクリート柱としての鋼管コンクリート柱Ａの鋼管７部分に雌ねじ孔１５を形成しておいて、この雌ねじ孔１５にねじ込んだボルト１４で、リング部材Ｃを鋼管コンクリート柱Ａの外周部に同芯状に仮固定して、充填材５を充填してある。
その他の構成は第２実施形態と同様である。
【００３３】
〔その他の実施形態〕
１．本発明による柱・梁接合構造及び柱・梁接合方法は、単一の周溝を形成しても良い。
２．本発明による柱・梁接合構造及び柱・梁接合方法は、周溝に充填して硬化させてある硬化充填材のみを介して、プレキャストコンクリート柱とリング部材とを一体に接着しても良い。
３．本発明による柱・梁接合構造及び柱・梁接合方法は、リング部材として、周方向で複数の分割リング部材に分割して、一連の環状にボルト連結自在に構成してある下窄まり形状のリング部材を使用し、分割リング部材どうしを連結するに伴って、その下端側をプレキャストコンクリート柱の周面に圧接させることにより、リング部材をプレキャストコンクリート柱の周面との摩擦力で仮固定しても良い。
４．本発明による柱・梁接合構造及び柱・梁接合方法は、充填材の注入孔をリング部材に形成して、未硬化の充填材をその注入孔から、周溝又はリング部材とプレキャストコンクリート柱との隙間に注入して充填しても良い。
５．本発明による柱・梁接合構造及び柱・梁接合方法は、リング部材と鋼製梁とをボルト連結して接合しても良い。
６．本発明による柱・梁接合構造及び柱・梁接合方法は、横断面形状が四角形などの多角形のプレキャストコンクリート柱に、リング部材を介して、鋼製梁を接合しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１実施形態を示す側面図
【図２】第１実施形態を示す横断面図
【図３】第１実施形態を示す縦断面図
【図４】第１実施形態の説明図
【図５】第１実施形態の説明図
【図６】第２実施形態を示す縦断面図
【図７】第３実施形態を示す側面図
【図８】第３実施形態を示す縦断面図
【図９】第３実施形態を示す横断面図
【図１０】第３実施形態の説明図
【図１１】第４実施形態を示す縦断面図
【図１２】第５実施形態を示す縦断面図
【図１３】第６実施形態を示す縦断面図
【図１４】第７実施形態を示す縦断面図
【符号の説明】
【００３５】
１  コンクリート構造部分
２  周溝
４  ボルト
３  隙間
５  充填材
Ａ  プレキャストコンクリート柱
Ｂ  鋼製梁
Ｃ  リング部材
Ｃ１  分割リング部材
【図１】
2008019614.tif 000003
【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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