(57)【要約】【課題】  ＲＣＳ構造の長所を生かしながら、鋼材量を減らしてコストの低減を図ると共に、梁偏心や梁段差に対応でき、応力伝達をスムースに行い得る鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁の接合構造および接合方法を提供する。【解決手段】  鉄筋コンクリート製の柱１に対して、この柱１から側方に延びる複数の鉄骨梁２を接合する構造である。前記各鉄骨梁２にエンドプレート４を設け、前記柱１の前記鉄骨梁２よりも下方の部分の上端に、前記各鉄骨梁２のエンドプレート４を載置する。これら各鉄骨梁２のエンドプレート４を、相互に枠組体４Ａを構成するように固定し、前記各鉄骨梁２における前記柱１の近傍部分の周囲を覆い前記柱１と一体となる梁端部補強コンクリート３を設ける。柱１と鉄骨梁２とが一体となる梁端部補強コンクリート３の施工は、エンドプレート４を相互に固定した各鉄骨梁２における前記柱１の近傍部分の両側面および下面を囲む型枠８を鉄骨梁２に取付け、この型枠８内にコンクリートを打設して行う。【選択図】        図１
2008138366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄筋コンクリート製の柱に対して、この柱から側方に延びる複数の鉄骨梁を接合する構造であって、前記各鉄骨梁にエンドプレートを設け、前記柱の前記鉄骨梁よりも下方の部分の上端に、前記各鉄骨梁のエンドプレートを載置し、これら各鉄骨梁のエンドプレートを、相互に枠組体を構成するように固定し、前記各鉄骨梁における前記柱の近傍部分の周囲を覆い前記柱と一体となる梁端部補強コンクリートを設けた鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁の接合構造。
【請求項２】
請求項１において、前記鉄骨梁は鉄筋コンクリート柱から４方に延び、各鉄骨梁の固定を、隣合うエンドプレート同士を接合するアングル材等の鋼製接合部材を介してボルトにより行った鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁の接合構造。
【請求項３】
請求項１において、前記鉄骨梁は鉄筋コンクリート柱から４方に延び、各鉄骨梁の固定を、互いに矩形状に並ぶ４本の鉄骨梁のエンドプレートの周囲を取り巻くフープ筋により行った鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁の接合構造。
【請求項４】
鉄筋コンクリート製の柱に対して、この柱から側方に延びる複数の鉄骨梁を接合する方法であって、
前記柱の前記鉄骨梁よりも下方の部分を施工する過程と、
この柱の既施工部分の上端に、前記側方に延びる各鉄骨梁に設けたエンドプレートを載せる過程と、
これら載せられた各鉄骨梁のエンドプレートを、相互に枠組体を構成するように固定する過程と、
鉄筋を配筋する過程と、
前記各鉄骨梁における前記柱の近傍部分の両側面および下面を囲む型枠を前記鉄骨梁に取付ける過程と、
前記型枠内にコンクリートを打設して前記柱と一体となる梁端部補強コンクリートを施工する過程とを含む、
鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＲＣＳ構造（鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁構造）の建物を構成する鉄筋コンクリート製の柱に対して、この柱から側方に延びる複数の鉄骨梁を接合する構造、および接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＲＣＳ構造の建物において、梁と梁との接合部や、鉄筋コンクリート製の柱と鉄骨梁との接合部として、種々の接合構造が採用されている。特許文献１には、前者の例としてのＲＣ大梁と鉄骨小梁との接合構造が、特許文献２には後者の例としての鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合構造および接合方法が示されている。特許文献１の接合構造は、鉄筋コンクリートの大梁に接合プレートを介して鉄骨小梁を接合するものであるが、鉄筋コンクリート製の柱と鉄骨梁との接合構造については開示されていない。
特許文献２には、鉄骨梁の端部にエンドプレートを溶接し、配筋された柱の仕口部に鉄骨梁の端部を仮設サポートにより仮支持した状態で配置し、型枠を組付けた後にコンクリートを打設して、鉄骨梁の端部を仕口部に直接に埋設し、鉄筋コンクリート柱に対して鉄骨梁を剛接合する構造および方法が開示されている。
【特許文献１】特開平０７−３３１７３７号公報
【特許文献２】特開２００４−２７８１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献２の接合構造および接合方法においては、鉄骨梁の端部を仕口部に配置する際に、仮設サポートにより仮支持する必要があり、この仮設サポートを別途構築する作業が必要とされる。
このような観点から、図７に示すような鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合構造が提案され、試行されている。この接合構造は、鉄筋コンクリート柱５０を構成するために配筋された鉄筋５１の周りに、複数個の型枠部材で構成される柱型枠（図示せず）を配設して成形空間５２を形成して行う施工方法を用いる。この柱型枠を鉄骨梁５３および上階床スラブ（図示せず）の施工時の荷重を支持可能な強度とし、柱型枠の上端に上階床の鉄骨梁５３を載置する。この鉄骨梁５３と柱５０との接合部となるコンクリート打設空間の周囲を塞ぎ材５４で塞ぎ、柱型枠内および接合部にコンクリートを打設することによって、鉄筋コンクリート柱５０と鉄骨梁５２とを接合する。上記鉄骨梁５３の載置後に、鉄骨梁５３と鉄骨梁本体５３Ａとは、これらの上下フランジやウェブに跨って重ねられる接合プレート５５，５６，５７により、ボルト等で接合して連結される。
【０００４】
図７に示す接合構造は、簡素であり、梁鉄骨が存在するからデッキプレートなどと組合せると無支保工で床スラブの施工が可能とされ、また、Ｓ造（鉄骨造）に比べ安価、短工期で建物の施工が可能となる。しかし、一方で以下のような改善すべき点がある。
（ａ）柱と梁との接合部に梁鋼材が内包されるため、その鉄骨加工が複雑となる。
（ｂ）柱と梁との接合部のコンクリート打設は、内蔵鉄骨などの障害が多く高度な技術を要する。
（ｃ）塞ぎ材があるため、仕口部鉄骨のアンカーボルトによる固定が難しい。
（ｄ）梁偏心への対応が難しい。
（ｅ）梁段差への対応が難しい。
【０００５】
この発明の目的は、ＲＣＳ構造の長所を生かしながら、鋼材量を減らしてコストの低減を図ると共に、梁偏心や梁段差に対応でき、応力伝達をスムースに行い得る鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁の接合構造および接合方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁の接合構造は、鉄筋コンクリート製の柱に対して、この柱から側方に延びる複数の鉄骨梁を接合する構造であって、前記各鉄骨梁にエンドプレートを設け、前記柱の前記鉄骨梁よりも下方の部分の上端に、前記各鉄骨梁のエンドプレートを載置し、これら各鉄骨梁のエンドプレートを相互に枠組み体を構成するように固定し、前記各鉄骨梁における前記柱の近傍部分の周囲を覆い前記柱と一体となる梁端部補強コンクリートを設けたことを特徴とする。
この接合構造によれば、各鉄骨梁に設けられたエンドプレートは、相互に枠組体を構成するように固定された状態で柱の上端に載置されるから、梁の偏心および段差に対する対応が簡易かつ的確になされる。また、上記のように各鉄骨梁のエンドプレートが相互に枠組体を構成するように固定され、この枠組状態で梁端部補強コンクリートによって覆われて鉄筋コンクリート柱と一体とされているから、鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合部分での応力の伝達がスムースになされる。
【０００７】
この発明において、前記鉄骨梁は鉄筋コンクリート柱から４方に延び、各鉄骨梁の固定を、隣合うエンドプレート同士を接合するアングル材等の鋼製接合部材を介してボルトにより行ったものとしても良い。
鉄骨梁が４方に延びるものである場合、隣合うエンドプレート同士を接合することで、上記枠組体を構成する。すなわち、４枚のエンドプレートが閉鎖断面の一体物となる。そのため、各鉄骨梁の固定がより安定的になされ、また梁の偏心および段差に対する対応がより簡易かつ的確になされる。
なお、鉄骨梁が２方または３方に延びるものである場合は、各鉄骨梁のエンドプレート同士を接合する接合部材として、鉄骨梁がない箇所のエンドプレートに代わる部材を用いることなどで、２方または３方の鉄骨梁を、相互に枠組体を構成するように固定することが好ましい。
【０００８】
また、この発明において、前記鉄骨梁は鉄筋コンクリート柱から４方に延びる場合に、各鉄骨梁の固定を、互いに矩形状に並ぶ４本の鉄骨梁のエンドプレートの周囲を取り巻くフープ筋により行ったものとしても良い。このように、互いに矩形状に並ぶ４本の鉄骨梁のエンドプレートを、フープ筋により取り巻くことで、相互に枠組体状に固定しても、上記の梁の偏心および段差に対する対応の簡易性、および鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合部分での応力伝達のスムース性が得られる。また、この構成の場合、フープ筋により取り巻く構成であるため、構成が簡素で、かつ施工が簡単である。
【０００９】
この発明の鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁の接合方法は、鉄筋コンクリート製の柱に対して、この柱から側方に延びる複数の鉄骨梁を接合する方法であって、前記柱の前記鉄骨梁よりも下方の部分を施工する過程と、この柱の既施工部分の上端に、前記側方に延びる各鉄骨梁に設けたエンドプレートを載せる過程と、これら載せられた各鉄骨梁のエンドプレートを相互に枠組体を構成するように固定する過程と、鉄筋を配筋する過程と、各鉄骨梁における前記柱の近傍部分の両側面および下面を囲む型枠を前記鉄骨梁に取付ける過程と、前記型枠内にコンクリートを打設して前記柱と一体となる梁端部補強コンクリートを施工する過程とを含む。
この接合方法によると、既施工の鉄筋コンクリート柱の上端に、側方に延びる各鉄骨梁に設けたエンドプレートを載せ、載せられた各鉄骨梁のエンドプレートを相互に枠組体を構成するように固定するから、梁の偏心および段差に対する対応が簡易かつ的確になされ、かつ鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合部分での応力の伝達がスムースになされる。また、各鉄骨梁における前記柱の近傍部分の両側面および下面を囲む型枠を前記鉄骨梁に取付けるから、型枠の施工が簡易である。そして、この型枠内にコンクリートを打設して前記柱と鉄骨梁とが一体となる梁端部補強コンクリートを施工するから、柱と鉄骨梁とが確実かつ強固に接合一体とされる。鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合部分には、梁鋼材が内包されないため、鉄骨加工が複雑とならず、また、この接合部分へのコンクリートの打設の際には、内蔵鉄骨などの障害となるものが少なく、高度な技術も要しない。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁の接合構造は、鉄筋コンクリート製の柱に対して、この柱から側方に延びる複数の鉄骨梁を接合する構造であって、前記各鉄骨梁にエンドプレートを設け、前記柱の前記鉄骨梁よりも下方の部分の上端に、前記各鉄骨梁のエンドプレートを載置し、これら各鉄骨梁のエンドプレートを相互に枠組体を構成するように固定し、前記各鉄骨梁における前記柱の近傍部分の周囲を覆い前記柱と一体となる梁端部補強コンクリートを設けたため、鋼材量を少なくすることが可能で、これによりコストの低減を図ることができる。また、梁の偏心および段差に対する対応が簡易かつ的確になされる。さらに、鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合部分での応力の伝達がスムースになされる。
前記鉄骨梁が鉄筋コンクリート柱から４方に延びるものとし、各鉄骨梁の固定を、隣合うエンドプレート同士を接合するアングル材等の鋼製接合部材を介してボルトにより行ったもの、あるいは互いに矩形状に並ぶ４本の鉄骨梁のエンドプレートの周囲を取り巻くフープ筋により行ったものとすれば、４本の鉄骨梁のエンドプレートが互いに閉鎖断面を構成するため、各鉄骨梁の固定がより一層安定的になされ、梁の偏心および段差に対する対応がより簡易かつ的確になされる。
【００１１】
この発明の鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁の接合方法は、鉄筋コンクリート製の柱に対して、この柱から側方に延びる複数の鉄骨梁を接合する方法であって、前記柱の前記鉄骨梁よりも下方の部分を施工する過程と、この柱の既施工部分の上端に、前記側方に延びる各鉄骨梁に設けたエンドプレートを載せる過程と、これら載せられた各鉄骨梁のエンドプレートを相互に枠組体を構成するように固定する過程と、鉄筋を配筋する過程と、前記各鉄骨梁における前記柱の近傍部分の両側面および下面を囲む型枠を前記鉄骨梁に取付ける過程と、前記型枠内にコンクリートを打設して前記柱と一体となる梁端部補強コンクリートを施工する過程とを含む方法であるため、梁の偏心および段差に対する対応が簡易かつ的確になされ、また、鉄骨梁を用いて接合部分の型枠の施工が簡易になされ、さらに、柱と鉄骨梁とが確実かつ強固に接合一体とされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明の鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁の接合構造および接合方法の一実施形態を、図１ないし図５と共に説明する。図１はこの実施形態に係る鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁の接合構造の平面図を示し、既施工の鉄筋コンクリート柱１の上端に、４方に延びる４本の鉄骨梁２が梁端部補強コンクリート３によって一体に接合されている。鉄筋コンクリート柱１は、内部に鉄筋１ａが配筋されている。
鉄骨梁２はＨ形鋼であって、上下のフランジ２ａとこれに垂直なウエブ２ｂからなり、各鉄骨梁２の端部にはエンドプレート４が溶接等により固着されている。隣合うエンドプレート同士は、後記するアングル材５からなる鋼製接合部材を介してボルト５ａにより相互に連結固定され、この固定された状態で、各鉄骨梁２における鉄筋コンクリート柱１の近傍部分の周囲を覆う梁端部補強コンクリート３によって鉄筋コンクリート柱１と一体とされている。
【００１３】
上記接合構造の施工方法について、図２（Ａ）（Ｂ）、図３（Ａ）〜（Ｃ）および図４（Ａ）〜（Ｆ）を参照して説明する。図２（Ａ）に示すように、施工目的階の１つ下の階の鉄筋コンクリート柱１が既に施工されており、この既施工の鉄筋コンクリート柱１の上端に、鉄骨梁２の両端部に設けられたエンドプレート４を垂直に載置する。
図３（Ａ）に示すように、鉄筋コンクリート柱１の上端には、予めケミカルアンカー等のアンカー部材６によって断面Ｌ形の位置決めブラケット７が固定されており、上記エンドプレート４の載置は、図３（Ｂ）に示すように、この位置決めブラケット７を基準にして位置決めして行う。この時、位置決めブラケット７に対して、エンドプレート４が溶接あるいは適宜の止具（図示せず）によって固定されるが、この固定作業は、接合部分に塞ぎ材等が存在しないから簡易になされる。
各鉄筋コンクリート柱１の上端には、図２（Ｂ）に示すように、４本の鉄骨梁２を４方に延びる状態で各エンドプレート４の載置によって設置する。そして、図３（Ｃ）および図５に示すように、隣合うエンドプレート４の上下端部を、アングル材５を介しボルト５ａによって連結し、４枚のエンドプレート４を連結して正方形状に並ぶ筒状の枠組体４Ａを形成した状態で鉄筋コンクリート柱１の上端に相互に固定する。
【００１４】
上記のように各鉄筋コンクリート柱１の上端に、鉄骨梁２のエンドプレート４を連結固定した状態で、鉄筋１ａを配筋した後、図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すように、各鉄骨梁２における鉄筋コンクリート柱１の近傍部分の両側面および下面を囲む型枠８を鉄骨梁２に取付ける。型枠８の鉄骨梁２に対する取付けは、図４（Ｃ）に示すように、セパレータ８ａにより、無支保工で行う。セパレータ８ａは両切のボルトの両端にナットを取付けたものである。隣合う型枠８間の鉄筋コンクリート柱１の外形状に沿った角部には型枠８の一部をなすコーナー部材８ｂを取付ける。また、鉄骨梁２にデッキプレート等を用い床用スラブ（いずれも図示せず）を無支保工で敷き込む。型枠８の接合部（仕口部）から鉄骨梁２に沿った長さは、接合強度等を勘案して適宜実験的に設定される。
なお、図４（Ｂ）では、紙面手前側に延びる鉄骨梁２に取付けられる型枠８の図示を省略しているが、この部分でも図４（Ｃ）に示すような取付構造で型枠８が鉄骨梁２に取付けられる。
【００１５】
次いで、型枠８および床用スラブ内にコンクリートを打設し、養生後に型枠８およびコーナー部材８ｂを取り除く。これにより、図４（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）および図１に示すような、鉄筋コンクリート柱１と、この鉄筋コンクリート柱１から４方に延びる４本の鉄骨梁２との接合構造が完成する。
４本の鉄骨梁２は、鉄筋コンクリート柱１の上端部の仕口部から４方に所定範囲に亘り延びる梁端部補強コンクリート３によって、４枚のエンドプレート４を含んでこの梁端部補強コンクリート３に埋設された状態で鉄筋コンクリート柱１の上端部に強固に接合固定される。また、各鉄骨梁２によって区画される面域上には、同時にスラブコンクリート９が鉄筋コンクリート柱１および梁端部補強コンクリート３に一体に形成され、これにより床スラブの施工が無支保工でなされる。このようにして、各階毎の鉄筋コンクリート柱１と鉄骨梁２との接合および床施工が順次なされてゆく。図２（Ａ）（Ｂ）は、既に施工された下階の上に目的階の施工を行う状態を示し、また、図４（Ｅ）は、上階の鉄筋コンクリート柱１を施工すべく鉄筋１ａを配筋した状態を示している。
なお、図１および図４（Ｄ）では、スラブコンクリート９の図示を省略している。また、図２（Ａ）（Ｂ）において、既施工の下階を構成する鉄筋コンクリート柱、鉄骨梁、鉄骨梁のエンドプレート、梁端部補強コンクリート、スラブコンクリート等にもそれぞれ同一の符号を付して図示している。
【００１６】
上記のような鉄筋コンクリート柱１および鉄骨梁２の接合構造および接合方法においては、各鉄骨梁２の端部に固着されたエンドプレート４を、互いに枠組体４Ａを構成するように連結した状態で鉄筋コンクリート１の上端に載置するから、梁偏心や梁段差への対応が簡易になされる。特に、実施形態のように、位置決めブラケット７を基準にして載置を行うようにすれば、この梁偏心や梁段差への対応がより簡易かつ的確になされる。また、接合部分では、単なる定着ではなく、閉鎖断面となるように連結されたエンドプレート４を含んで梁端部補強コンクリート３に埋設された状態で接合固定されるから、応力の伝達がスムースになされる。
【００１７】
図６は、エンドプレート４の連結方法の別の実施形態を示す。この実施形態では、各鉄骨梁２の固定を、互いに矩形状に並ぶ４本の鉄骨梁２のエンドプレート４の上下端部の周囲を取り巻くフープ筋１０により行っている。これによって、図５の例のようなアングル材５およびボルト５ａによる場合と同様に、４枚のエンドプレート４が相互に連結され４角筒状の枠組体４Ａを形成した状態で鉄筋コンクリート柱１の上端に固定される。そして、この状態でコンクリートの打設がなされ、４本の鉄骨梁２は、４枚のエンドプレート４を含んでこの梁端部補強コンクリート３に埋設された状態で鉄筋コンクリート柱１の上端部に強固に接合固定される。その他の構成は図５の例と同様であるから、共通部分に同一の符号を付してその説明を省略する。
【００１８】
なお、上記の実施形態では、鉄骨梁２が鉄筋コンクリート柱１から４方に延びる場合の接合構造について述べたが、建物のコーナー部や壁部の場合のように鉄筋コンクリート柱から２方あるいは３方に延びる場合にもこの発明を適用することができる。また、鉄筋コンクリート柱１の鉄筋の配筋施工は、施工階毎に行っても良く、あるいは、複数階分を通しで施工しても良いが、この発明では鉄筋コンクリート柱１のコンクリートの打設は各階の施工毎に行う。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の一実施形態に係る鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁の接合構造の平面図である。
【図２】（Ａ）（Ｂ）は既施工鉄筋コンクリート柱の上端に鉄骨梁の端部のエンドプレートを載せる過程を説明する概念的正面図である。
【図３】（Ａ）は図２（Ａ）における既施工鉄筋コンクリート柱の上端部の状態を示す図であり、（Ｂ）（Ｃ）は図２（Ａ）（Ｂ）の施工過程の詳細を説明する図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は接合施工部分に型枠を取付けた状態を示し、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は右側面図、（Ｄ）〜（Ｆ）はコンクリート打設養生後型枠を取外した状態を示し、（Ｄ）はその平面図、（Ｅ）は正面図、（Ｆ）は右側面図である。
【図５】エンドプレートの連結状態の一実施形態を示す平面図である。
【図６】エンドプレートの連結状態の他の実施形態を示す図５と同様図である。
【図７】（Ａ）は試行された鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁の接合方法における鉄骨梁の設置説明図、（Ｂ）は塞ぎ材が接合された鉄骨梁の斜視図である。
【符号の説明】
【００２０】
１…鉄筋コンクリート柱
２…鉄骨梁
３…梁端部補強コンクリート
４…エンドプレート
４Ａ…枠組体
５…アングル材（鋼製接合部材）
５ａ…ボルト
６…アンカー部材
７…位置決めブラケット
８…型枠
１０…フープ筋
【図１】
2008138366.tif 000003
【図２】
2008138366.tif 000004
【図３】
2008138366.tif 000005
【図４】
2008138366.tif 000006
【図５】
2008138366.tif 000007
【図６】
2008138366.tif 000008
【図７】
2008138366.tif 000009