(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレキャストコンクリート製の柱仕口部と、
前記柱仕口部の両側面へ前記柱仕口部の上下に亘って配置された一対の鋼板と、
前記柱仕口部に埋設され、両端部に前記一対の鋼板がそれぞれ固定されると共に、前記鋼板の外面から前記両端部が略突出しない鋼材と、
を有する柱仕口部の構造。
【請求項２】
一方の前記鋼板の内面に前記鋼材の一端部が溶接され、
他方の前記鋼板に形成された貫通孔には、前記鋼材の他端部が挿入され、他方の前記鋼板の外面から前記鋼板に溶接されている、
請求項１に記載の柱仕口部の構造。
【請求項３】
前記鋼材は鉄筋とされ、前記柱仕口部の上部と下部に埋設される、請求項１又は請求項２に記載の柱仕口部の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱仕口部の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示された鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との仕口部の構造では、鉄筋コンクリート柱の対向する側面に一対のエンドプレートが固定されている。鉄筋コンクリート柱の内部には鉄筋が埋設され、この鉄筋の両端部は、エンドプレートの固定棒挿通孔からそれぞれ突出している。この突出部分にナットを螺合することにより、エンドプレートが鉄筋コンクリート柱の側面に固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３９６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に示された鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との仕口部の構造では、エンドプレートから鉄筋及びナットが突出している。このため２本の鉄筋コンクリート柱の間に鉄骨梁を設置する際にこの突出した鉄筋及びナットと鉄骨梁との干渉を避けるためには、突出した鉄筋及びナットと干渉しない方向から鉄骨梁を移動する必要がある。
【０００５】
また、鉄筋及びナットとの干渉に配慮することなく自由な方向から鉄骨梁を移動するためには、鉄骨梁を端部材（ブラケット）と中央部材に分割し、端部材をエンドプレートに溶接した後、中央部材を端部材に溶接する必要がある。
【０００６】
このように、鉄筋コンクリート柱の側面に固定したエンドプレートから鉄筋やナットが突出している場合、鉄骨梁の施工効率が悪くなる。
【０００７】
本発明は上記事実を考慮して、梁を接合しやすい柱の仕口部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に記載の柱仕口部の構造は、プレキャストコンクリート製の柱仕口部と、前記柱仕口部の両側面へ前記柱仕口部の上下に亘って配置された一対の鋼板と、前記柱仕口部に埋設され、両端部に前記一対の鋼板がそれぞれ固定されると共に、前記鋼板の外面から前記両端部が略突出しない鋼材と、を有する。
【０００９】
請求項１に記載の柱仕口部の構造によると、柱仕口部に埋設された鋼材が鋼板の外面から略突出しない。このため梁を２本の柱間に配置する際に、鋼材と梁とが干渉しにくいので、梁を任意の方向から移動して施工することができる。例えばクレーンで梁を揚重し、鉛直上方向から移動して２本の柱間に落とし込み、所定の位置に配置することができる。したがって、鋼板の外面から鋼材が突出する場合と比較して、梁を柱に接合しやすい。
【００１０】
なお、「鋼材が鋼板の外面から略突出しない」とは、鋼材が鋼板の外面から全く突出しない状態のほか、鋼材と梁との干渉が施工上支障とならない程度に突出している状態を含む。
【００１１】
請求項２に記載の柱仕口部の構造は、一方の前記鋼板の内面に前記鋼材の一端部が溶接され、他方の前記鋼板に形成された貫通孔には、前記鋼材の他端部が挿入され、他方の前記鋼板の外面から前記鋼板に溶接されている。
【００１２】
請求項２に記載の柱仕口部の構造によると、一対の鋼板と鋼材とを組み付けるとき、一方の鋼板を下にして鋼材の一端部を下向き作業で溶接し、鋼材の他端部へ他方の鋼板の貫通孔を挿入することで、下向き作業で他方の鋼板の外面側から鋼材の他端部を他方の鋼板に溶接できる。このため、他方の鋼板の内面に鋼材の端部を溶接する上向き作業と比較すると、溶接作業が楽になる。
【００１３】
また、組み立てられた一対の鋼板は、柱仕口部の型枠の一部として使用できる。このため、型枠用の材料を削減し、また型枠を撤去する手間を減らすことができる。
【００１４】
請求項３に記載の柱仕口部の構造は、前記鋼材は鉄筋とされ、前記柱仕口部の上部と下部に埋設される。
【００１５】
請求項３に記載の柱仕口部の構造によると、鉄筋が柱仕口部の上部と下部に埋設されるため、鋼板に接合した梁に作用する曲げモーメントを柱に伝達することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る柱仕口部の構造によると、梁を柱に接合しやすい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（Ａ）は本発明の第１実施形態に係る柱の仕口部構造を示す平断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る柱の仕口部構造における鉄筋と鋼板の接合状態を示す拡大図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る柱の仕口部構造を示す図１の３−３線断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る柱の仕口部構造の施工方法を示す断面図であり、（Ａ）は一方の鋼板に鉄筋の一端部を溶接した状態を示し、（Ｂ）は鉄筋の他端部に他方の鋼板の貫通孔を通す前の状態を示し、（Ｃ）は他方の鋼板の貫通孔に鉄筋の他端部を通し、鉄筋の他端部と貫通孔の孔壁とを溶接した状態を示し、（Ｄ）は２枚の鋼板を型枠としてコンクリートを打設した状態を示している。
【図５】（Ａ）は本発明の第１実施形態に係る柱の仕口部構造において梁を施工している状態を示す立面図であり、（Ｂ）は比較例に係る柱の仕口部構造において梁を施工している状態を示す部分拡大立面図である。
【図６】（Ａ）は本発明の第１実施形態に係る柱の仕口部構造において鉄筋の突出許容範囲を示す部分拡大図である。
【図７】（Ａ）は本発明の第１実施形態に係る柱の仕口部構造において２枚の鋼板に貫通孔を形成した変形例を示す平断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る柱の仕口部構造を示す平断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る柱の仕口部構造の施工方法を示す断面図であり、（Ａ）は一方の鋼板の貫通孔に全ネジボルトを捩じ込んで螺合させた状態を示し、（Ｂ）は全ネジボルトにプレートナットを螺合させた状態を示し、（Ｃ）は双方の鋼板の貫通孔に全ネジボルトを捩じ込んで螺合させた状態を示し、（Ｄ）は全ネジボルトと鋼板の貫通孔との間に接着剤を含浸させた状態を示している。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る柱の仕口部構造の変形例を示す立断面図であり、柱に接合したブラケットに梁を接合した状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［第１実施形態］
図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１実施形態に係る柱の仕口部構造１０は、プレキャストコンクリート製の柱仕口部２２と、柱仕口部２２の両側面へ配置された一対の鋼板３０、４０と、柱仕口部２２に埋設された鉄筋５０と、を備えている。鋼板３０の外側面（外面）３０ＡにはＨ形鋼の梁６０が溶接されている。同様に、鋼板４０の外側面（外面）４０ＡにはＨ形鋼の梁６０が溶接されている。なお、柱仕口部２２は図１（Ｂ）に示す柱２０の一部であり、破線で囲まれた範囲内、すなわち鋼板３０、４０に挟まれた範囲である。
【００１９】
図２に示すように鉄筋５０は異形鉄筋とされ、鉄筋５０の端部５０Ａには、開先が形成されて鋼板４０の内側面（内面）４０Ｂに溶接されている。また、鉄筋５０の端部５０Ｂには端部５０Ａと同様に開先が形成され、鋼板３０の貫通孔３２に挿入されて貫通孔３２の孔壁に溶接されている。なお、端部５０Ｂは鋼板３０の外側面３０Ａから内側面３０Ｂの間、すなわち鋼板３０の厚みｔの範囲内に配置されており、外側面３０Ａから突出していない。なお、鉄筋５０は本発明における鋼材の一例である。
【００２０】
図３には鋼板３０の外側面３０Ａが正面視で示されており、外側面３０Ａには貫通孔３２、貫通孔３２に充填された溶接部又は鉄筋５０が露出している。図３に示すように、鉄筋５０は、梁６０の上フランジ６０Ａが接合される部分の上部に１２本、下部に４本埋設され、梁６０の下フランジ６０Ｃが接合される部分の下部に６本、上部に４本埋設されている。これにより、鉄筋５０は柱仕口部２２における梁主筋として機能する。なお、鉄筋５０の本数、配置については、柱仕口部２２に求められる耐力に応じて適宜変更することができる。
【００２１】
（施工方法）
柱の仕口部構造１０を施工するには、まず、図４（Ａ）に示すように、鋼板４０を作業床ＦＬに載置し、上面に鉄筋５０の端部５０Ａを溶接する。このとき鉄筋５０が溶接される鋼板４０の上面が、後の工程で打設されるコンクリートと接する内側面４０Ｂとなる。なお、作業床ＦＬは作業台などであってもよい。
【００２２】
次に図４（Ｂ）に示すように、鉄筋５０と対応する位置に貫通孔３２が形成された鋼板３０を上方から落とし込み、貫通孔３２に鉄筋５０の端部５０Ｂを通す。このとき、端部５０Ｂが鋼板３０の外側面３０Ａから突出しないように、長さを調節した支柱７０等を配置しておき、鋼板３０を仮固定する。
【００２３】
次に図４（Ｃ）に示すように、鉄筋５０の端部５０Ｂを貫通孔３２の孔壁に溶接する。この際、溶接作業は鋼板３０の外側面３０Ａ側から行う。
【００２４】
次に図４（Ｄ）に示すように、図示しない柱主筋及び帯筋を配筋し、鋼板３０の内側面３０Ｂ及び鋼板４０の内側面４０Ｂと同面になるように、柱仕口部２２以外の部分（本体部２４）の型枠７２を組み立て、コンクリートを打設する。このとき、鋼板３０及び鋼板４０は型枠として機能し、鉄筋５０はセパレーターとして機能する。柱仕口部２２と、本体部２４のコンクリートが同時に打設されることにより、プレキャストコンクリートの柱２０が形成される。プレキャストコンクリートの柱２０は、硬化後建設現場に搬入され、図１（Ｂ）に示すように梁６０が接合される。
【００２５】
なお、本実施形態においてプレキャストコンクリートの柱２０は、柱仕口部２２を形成するコンクリートと本体部２４を形成するコンクリートとが一体的に打設されて形成されているが、本発明の実施形態はこれに限られない。例えば、柱仕口部２２を形成するコンクリートと本体部２４を形成するコンクリートとを別々の型枠に打設し、硬化・脱型後、現場で本体部２４と柱仕口部２２とを接合してもよい。この場合は、柱仕口部２２のコンクリート打設時に図４（Ｄ）に示す本体部２４の型枠７２は配置されない。
【００２６】
（作用・効果）
第１実施形態の柱の仕口部構造１０では、図１（Ｂ）に示すように、鋼板３０、４０の外側面３０Ａ、４０Ａから鉄筋５０が突出していない。このため図５（Ａ）に示すように、２本の柱２０の間に梁６０を設置する場合、梁６０を上方向から落とし込んで施工することができる。より具体的には、梁６０の長さＬ２が、隣接する柱２０の鋼板３０の外側面３０Ａと鋼板４０の外側面４０Ａとの距離Ｌ１より少しでも小さければ、梁６０を上方向から移動して施工することができる。このため、隣接する柱２０の間に配置する梁を、一部材で形成することができる。
【００２７】
これに対して、図５（Ｂ）に示す比較例に係る柱の仕口部構造１００においては、鋼板３００の表面には、鋼板３００を柱仕口部２２０に固定するためのボルト頭Ｂ及びナットＮが突出した突出部３２０が形成されている。このため、例えば梁６００の長さＬ４が、隣接する柱２００に固定された鋼板３００の外側面３００Ａ間の距離Ｌ３より小さくても、梁６００と突出部３２０とが干渉するため、梁６００を上方向から移動して施工できないことがある。この場合、梁６００は突出部３２０と干渉しない方向から移動する必要がある。
【００２８】
また、突出部３２０との干渉に配慮することなく自由な方向から梁を移動するためには、例えば鋼板３００に突出部３２０よりも突出幅の大きいブラケット３４０を接合し、このブラケット３４０の間に、梁６２０を移動して施工する必要がある。すなわち、隣接する柱２００の間に架け渡す梁を、ブラケット３４０、及び梁６２０のように複数の部材で形成する必要がある。このように、鋼板３００の表面に突出部３２０が形成されている場合、施工上・設計上の制約が生じる。
【００２９】
なお、本実施形態では鋼板３０の外側面３０Ａから鉄筋５０が突出していないものとしたが、本発明の実施形態はこれに限られない。例えば図６に突出幅ｔ１で示すように、鉄筋５０は鋼板３０の外側面３０Ａから僅かに突出していてもよい。
【００３０】
より具体的には、鋼板３０に梁６０を溶接するためには、梁６０のフランジ６０Ａ、ウェブ６０Ｂの先端にそれぞれフランジ開先６０ＡＨ、ウェブ開先６０ＢＨが設けられるが、このフランジ開先６０ＡＨ、ウェブ開先６０ＢＨと鋼板３０との間に設けられる隙間（ルートギャップ）ｔ２より小さい突出寸法であれば、鉄筋５０の端部５０Ｂは、鋼板３０の外側面３０Ａから突出していてもよい。鉄筋５０の端部５０Ｂの突出幅ｔ１が隙間ｔ２より小さければ、梁６０の施工時に梁６０と鉄筋５０とが干渉しにくい。
【００３１】
すなわち、鉄筋５０は「鋼板３０、４０の外側面３０Ａ、４０Ａから略突出していない」状態とされ、「略突出していない」状態とは、鉄筋５０が鋼板３０、４０の外側面３０Ａ、４０Ａから僅かに突出する場合も含まれる。
【００３２】
なお、フランジ６０Ａを鋼板３０に溶接するためには、図６に２点鎖線で示した裏当て金（バックアッププレート）７４を用いることもできる。この場合、梁６０を上方から落し込み所定の位置（図６に示される位置）に配置した後、支保工等を用いて梁６０を仮支持し、裏当て金７４を鋼板３０に溶接した後でフランジ６０Ａを鋼板３０に溶接すればよい。
【００３３】
さらに、梁６０と鋼板３０とを接合する方法は溶接に限られない。例えば梁６０を上方から落し込んで所定の位置に配置し、仮固定した後で、ガセットプレートを鋼板３０に溶接し、このガセットプレートと梁６０のウェブ６０Ｂとをボルト接合してもよい。
【００３４】
また、第１実施形態の柱の仕口部構造１０では、図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、鉄筋５０と鋼板３０とを接合する際に、鋼板３０の貫通孔３２に鉄筋５０の端部５０Ｂを通し、この端部５０Ｂを貫通孔３２の孔壁に溶接する。この溶接作業は鋼板３０の外側面３０Ａ側から行う。このため、鋼板４０、鉄筋５０、鋼板３０の組み付けを全て下向き作業で行えるため、作業効率がよい。
【００３５】
これに対して、例えば鋼板３０に貫通孔３２が形成されていない場合、鉄筋５０と鋼板３０とを接合するためには、例えば鉄筋５０に鋼板３０を載置して、鋼板３０の内側面３０Ｂ側から上向き作業で鉄筋５０と鋼板３０とを溶接する必要がある。このため、例えば鉄筋５０同士の間の隙間が小さい場合などは溶接しにくい。
【００３６】
なお、例えば鉄筋５０の本数が少ない場合、隣接する鉄筋５０同士の間の隙間が広く比較的溶接し易い。このような場合は例えば鋼板３０に貫通孔３２を形成せず、上述したように鉄筋５０の端部５０Ｂと鋼板３０の内側面３０Ｂとを当接させて、鉄筋５０と鋼板３０とを溶接してもよい。貫通孔３２を形成しなければ、鋼板３０を製造しやすい。
【００３７】
あるいは例えば鉄筋５０の本数が多い場合や間隔が狭い場合などは、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、鋼板４０にも鋼板３０の貫通孔３２と同様の貫通孔を形成し、鋼板４０と鉄筋５０とを、鋼板４０の外側面側から溶接してもよい。このようにすることで、溶接作業が容易になる。
【００３８】
また、本実施形態においては鋼材として異形鉄筋である鉄筋５０を用いているが、本発明の実施形態はこれに限られない。例えば異形鉄筋に代えて丸鋼を用いてもよいし、平板状の鋼材、アングル材、チャンネル材等の各種鋼材を用いることができる。
【００３９】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る柱の仕口部構造１２について説明する。なお、第１実施形態に係る柱の仕口部構造１０と等しい構成には同じ符号を付して適宜説明は省略する。
【００４０】
図８に示すように、柱の仕口部構造１２では、柱仕口部２２の両側面に鋼板３４、４４が配置されている。鋼板３４、４４にはそれぞれ貫通孔３６、４６が形成されており、貫通孔３６、４６の孔壁には雌ネジが形成されている。柱仕口部２２には全ネジボルト５２が埋設されており、全ネジボルト５２の両端部５２Ａ、５２Ｂはそれぞれ貫通孔３６、４６の雌ネジに螺合されている。また、両端部５２Ａ、５２Ｂの端面には図示しない十字溝が形成され、ビット等の工具を係合して回転させることにより、全ネジボルト５２を貫通孔３６、４６へ捩じ込むことができる。
【００４１】
鋼板３４、４４と全ネジボルト５２とを組み付けるためには、まず図９（Ａ）に示すように、鋼板３４、４４を所定の間隔で対向させて作業床ＦＬに載置し、鋼板３４の貫通孔３６又は鋼板４４の貫通孔４６へ全ネジボルト５２を捩じ込む。なお、図９（Ａ）においては、鋼板４４の貫通孔４６へ全ネジボルト５２を捩じ込んだ例を示している。なお、鋼板３４、４４が所定の間隔を保つように保持するために、適宜支持用の治具７６を用いてもよい。
【００４２】
次に図９（Ｂ）に示すように、全ネジボルト５２へプレートナット５４、５６を順に捩じ込んで螺合させる。このとき、プレートナット５４のプレート５４Ａが鋼板４４に対向するように配置し、プレートナット５６のプレート５６Ａが鋼板３４に対向するように配置する。
【００４３】
次に図９（Ｃ）に示すように、全ネジボルト５２の両端部５２Ａ、５２Ｂがそれぞれ鋼板３４の貫通孔３６、鋼板４４の貫通孔４６に螺合するまで全ネジボルト５２を捩じ込み、さらにプレートナット５４、５６がそれぞれ鋼板４４、３４に当接するまで移動させる。
【００４４】
次に図９（Ｄ）に示すように、鋼板３４の貫通孔３６、鋼板４４の貫通孔４６、プレートナット５４、５６と、これらに螺合された全ネジボルト５２との間に、接着剤Ｇを含浸させる。これにより、鋼板３４、４４と全ネジボルト５２とが組み付けられる。そして、鋼板３４、４４を型枠としてコンクリートを打設することにより、プレキャストコンクリート製の仕口部が形成される。
【００４５】
なお、全ネジボルト５２は異形鉄筋の節をネジ状に形成したネジ節鉄筋や、端部のみにねじ山が形成された丸鋼などを用いてもよく、鋼板３４の貫通孔３６、鋼板４４の貫通孔４６、プレートナット５４、５６の雌ネジはこれらのねじ山形状に合わせて形成すればよい。
【００４６】
（効果）
第２実施形態の柱の仕口部構造１２によると、鋼板３４、４４と全ネジボルト５２とを組み付けるために溶接する必要がない。このため、組み付け作業が容易である。
【００４７】
また、鋼板３４、４４と全ネジボルト５２とを接合するためにプレートナット５４、５６及び接着剤Ｇを用いるので、接合強度が強くなる。
【００４８】
なお、例えば鋼板３４、４４の板厚が大きい場合など、全ネジボルト５２と鋼板３４、４４との接合強度が十分に得られる場合は、プレートナット５４、５６及び接着剤Ｇは適宜省略することができる。
【００４９】
また、本実施形態においては、全ネジボルト５２の両端部５２Ａ、５２Ｂが鋼板３４、４４の貫通孔３６、４６に螺合されているものとしたが、本発明の実施形態はこれに限られない。例えば、端部５２Ｂには開先を形成して貫通孔４６へ挿入し、全ネジボルト５２を鋼板４４の外側面側から溶接するものとしてもよい。
【００５０】
鋼板３４、４４と全ネジボルト５２とをこのように形成することで、鋼板３４を作業台に平置きした状態で全ネジボルト５２を捩じ込んで固定し、さらに全ネジボルト５２に鋼板４４を溶接固定できる。すなわち、図４に示した第１実施形態における仕口部構造１０の施工方法と同様、鋼板３４、４４と全ネジボルト５２との組み付け作業が、全て下向きで行えるため、作業性が高い。
【００５１】
［変形例］
第１実施形態に係る柱の仕口部構造１０においては、図１（Ａ）に示すように、柱仕口部２２において対向する２側面のうち、一方向のみの対向する２側面に鋼板３０、４０が設けられているが、本発明の実施形態はこれに限られない。例えば鋼板３０、４０が接する面と直交する２側面にも一対の鋼板を設け、これらの鋼板に柱仕口部２２に埋設した鉄筋を接合してもよい。柱の仕口部構造をこのように構成することで、梁６０と直交する方向に延設された梁も柱２０に接合しやすくなる。第２実施形態に係る柱の仕口部構造１２においても同様の構成とすることができる。
【００５２】
また、第１実施形態に係る柱の仕口部構造１０においては、図１（Ｂ）に示すように、鋼板３０、４０の外側面３０Ａ、４０Ａにそれぞれ梁６０を直接溶接しているが、本発明の実施形態はこれに限られない。例えば図１０に示す梁６２のように、鋼板３０、４０の外側面３０Ａ、４０Ａにそれぞれブラケット３１、４１を溶接又はボルトなどにより接合し、このブラケット３１、４１に接合するものとしてもよい。
【００５３】
このように、鋼板３０、４０から鉄筋５０を突出させなければ、柱２０に梁を接合する際にブラケット３１、４１を用いるブラケット方式を採用するか、あるいはブラケット３１、４１を用いないノンブラケット方式を採用するか適宜選択できるので、設計の自由度が高くなる。第２実施形態に係る柱の仕口部構造１２においても同様の構成とすることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１０、１２  柱の仕口部構造
２２        柱仕口部
３０、４０  鋼板
３４、４４  鋼板
３２        貫通孔
５０        鉄筋（鋼材）
５２        全ネジボルト（鋼材）
【図１】
0006775327.tif 000002
【図２】
0006775327.tif 000003
【図３】
0006775327.tif 000004
【図４】
0006775327.tif 000005
【図５】
0006775327.tif 000006
【図６】
0006775327.tif 000007
【図７】
0006775327.tif 000008
【図８】
0006775327.tif 000009
【図９】
0006775327.tif 000010
【図１０】
0006775327.tif 000011