(57)【要約】【課題】  鋼管柱とＨ形断面鉄骨梁を容易に接合し、かつ品質確保する。【解決手段】 鋼管柱１とＨ型断面鉄骨梁２とを接合する柱・梁の接合構造において、スリット５を設けた柱断面より径の大きい外部鋼管４を鋼管柱１の外周に配置し、スリット５に柱・梁接合部材６を挿通し、梁接合片部６ａを外部鋼管４の外側へ突出させると共に、スリット係合部６ｂを外部鋼管４の内側に配置し、梁接合片部６ａと梁フランジ２ａ、２ｂを高力ボルト７で接合するとともに、鋼管柱１と外部鋼管４との間隙に経時硬化性材料８を充填することにより、鋼管柱１と外部鋼管４と柱・梁接合部材６とを一体化したことを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管柱とＨ型断面鉄骨梁とを接合する柱・梁の接合構造において、スリットを有し、前記柱断面より径の大きい外部鋼管を前記鋼管柱の外周に配置し、梁接合片部とスリット係合部を有する柱・梁接合部材をスリットに挿通し、前記梁接合片部を前記外部鋼管の外側へ突出させたうえ、前記梁接合片部と梁フランジをボルト接合し、前記外部鋼管と鋼管柱の間隙に経時硬化性材料を充填することにより、前記柱鋼管と外部鋼管と接合部材の各部材相互を一体化したことを特徴とする柱・梁の接合構造。
【請求項２】
前記スリットは、鉄骨梁の上下フランジに対応して設ける上下接合部材を挿通するよう前記外部鋼管の上下に開設されていることを特徴とする請求項１記載の柱・梁の接合構造。
【請求項３】
前記外部鋼管は、鉄骨梁の上部と下部のフランジに接合する各接合部材に対応して個別に設けられ、各外部鋼管に接合部材を挿通するスリットを有していることを特徴とする請求項１記載の柱・梁の接合構造。
【請求項４】
鋼管柱とＨ型断面鉄骨梁とを接合する柱・梁の接合構造において、鉄骨梁の上部と下部のフランジに接合する各接合部材に対応して、前記柱断面より径の大きい上下一対の外部鋼管を前記柱の外周に配置し、かつ上下の外部鋼管の間にスリットを形成するとともに、梁接合片部とスリット係合部を有する柱・梁接合部材をスリットに挿通し、前記梁接合片部を前記外部鋼管の外側へ突出させたうえ、前記梁接合片部と梁フランジをボルト接合し、前記外部鋼管と鋼管柱の間隙に経時硬化性材料を充填することにより、前記柱鋼管と外部鋼管と接合部材の各部材相互を一体化したことを特徴とする柱・梁の接合構造。
【請求項５】
前記柱・梁接合部材のスリット係合部は、前記外部鋼管の内面に面接触していることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載の柱・梁の接合構造。
【請求項６】
前記柱・梁接合部材のスリット係合部は、前記外部鋼管の内面に面接触しており、かつ、接触部を内外に挿通するボルトにて前記スリット係合部と前記外部鋼管が一体に結合していることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載の柱・梁の接合構造。
【請求項７】
前記外部鋼管は周方向に分割されていて、分割部材の相互間をボルト接合又は溶接接合することによりよりリング状に形成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項記載の柱・梁の接合構造。
【請求項８】
鋼管柱の外面と外周鋼管の内面の両方または何れか一方には、経時硬化性材料に係合するずれ止めが設けられていることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項記載の柱・梁の接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築鉄骨骨組となる鋼管柱とＨ形断面鉄骨梁の接合構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、中空やコンクリート充填された円形や角形の鋼管柱にＨ形断面の鉄骨梁を接合する形式としては、通しダイアフラム形式と外ダイアフラム形式がある。
【０００３】
通しダイアフラムによる接合形式は、図９(ａ)、図１０(ａ)に示すように、鋼管柱１を梁２のフランジ部２Ａ及びウエブ部２Ｂの接合位置で切断し、そこに鋳造成形または板から切り出し成形される梁フランジ取付用のリング状またはプレート状のダイアフラム３を挟み込み、鋼管柱１とダイアフラム３を溶接して、一本の柱として再接合した後、ダイアフラム３に梁２のフランジ部２Ａを溶接Ｗすることにより行われている。しかし、このような通しダイアフラム形式では、鋼管の切断、再溶接といった加工に多大な手間が掛かるという不具合がある。この方式は、柱である鋼管の切断と、その切断部の再溶接等の加工手間が必要であり、手間が大きくかかる。またダイアフラムと梁フランジの現場溶接が必要であり、これに伴う品質管理の手間が大きく必要である。
【０００４】
一方、外ダイアフラムによる接合形式は、図９（ｂ）、図１０(ｂ)に示すように、鋼管柱１の外径に丁度嵌まる大きさのリング状のダイアフラム３を鋳造や板からの切り出しにより製作し、このようなダイアフラム３を鋼管柱１に嵌め通して、梁２のフランジ部２Ａの接合位置で鋼管柱１に溶接し接合した後、ダイアフラム３に梁２のフランジ部２Ａを溶接することにより行われ、通しダイアフラム形式のような鋼管柱１の切断、再溶接といった加工手間を回避することができる。
【０００５】
しかし、このような外ダイアフラム形式では、ダイアフラム３の製作時に、板からリングを切り出す場合には、リング切出し後の板材に残る孔による材料無駄が生じ、材料歩留まりが悪い。この材料無駄を回避するために、ダイアフラムを分割して切出した後に、鋼管柱への取付時に、溶接によりリング状に接合する方法もあるが、溶接などの手間がかかる。また、鋳造成形の場合も、材料歩留まりは良いものの、ダイアフラム３のリングサイズ毎に成形型が必要になったり、材料強度的にも制約があり、設計の自由度を阻害するという問題がある。この方式は、通しダイアフラムの場合と同様、ダイアフラムと梁フランジの現場溶接が必要であり、これに伴う品質管理の手間が大きく必要である。また、逆打ち工法における建て込み誤差（水平方向、垂直方向）に対して、ダイアフラム付き柱では梁の取り付け位置変更が困難である（逆打ち工法については、後に図１１で説明する）。
【０００６】
また、通しダイアフラム及び外ダイアフラムによる接合形式では、作業効率、溶接品質管理の面から、ダイアフラム３の鋼管柱１への取付けは鉄骨加工工場にて行われ、現場では梁の取付・接合のみが行われる。柱に先付けされたダイアフラムと鉄骨梁フランジの接合は、現場溶接される場合が多いが、これも作業・品質管理の面で多大な手間を要する。
【０００７】
さらに、特開平８−６８１１５号公報、特開平８−４１１１号公報には、柱外周に鋼管を設けた接合構造の技術が開示されているが、いずれも複雑な形状を持つブラケット部を溶接組立する必要があり、加工手間を多く必要とし、品質管理の手間も多くかかる。
【特許文献１】特開平８−６８１１５号公報
【特許文献２】特開平８−４１１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の柱・梁の接合構造はいずれも加工手間、品質管理手間が多くかかり、また施工誤差が生じやすい等の問題があった。本発明は、従来技術の加工手間、品質管理手間、施工誤差の問題を取り除き、鋼管柱とＨ形断面鉄骨梁を容易に接合するとともに品質確保を可能とした柱・梁の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】
【０００９】
前記の目的を達成するため、本発明は次のように構成する。
【００１０】
第１の発明は、鋼管柱とＨ型断面鉄骨梁とを接合する柱・梁の接合構造において、スリットを有し、前記柱断面より径の大きい外部鋼管を前記鋼管柱の外周に配置し、梁接合片部とスリット係合部を有する柱・梁接合部材をスリットに挿通し、前記梁接合片部を前記外部鋼管の外側へ突出させたうえ、前記梁接合片部と梁フランジをボルト接合し、前記外部鋼管と鋼管柱の間隙に経時硬化性材料を充填することにより、前記柱鋼管と外部鋼管と接合部材の各部材相互を一体化したことを特徴とする。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、前記スリットは、鉄骨梁の上下フランジに対応して設ける上下接合部材を挿通するよう前記外部鋼管の上下に開設されていることを特徴とする。
【００１２】
第３の発明は、第１の発明において、前記外部鋼管は、鉄骨梁の上部と下部のフランジに接合する各接合部材に対応して個別に設けられ、各外部鋼管に接合部材を挿通するスリットを有していることを特徴とする。
【００１３】
第４の発明は、鋼管柱とＨ型断面鉄骨梁とを接合する柱・梁の接合構造において、鉄骨梁の上部と下部のフランジに接合する各接合部材に対応して、前記柱断面より径の大きい上下一対の外部鋼管を前記柱の外周に配置し、かつ上下の外部鋼管の間にスリットを形成するとともに、梁接合片部とスリット係合部を有する柱・梁接合部材をスリットに挿通し、前記梁接合片部を前記外部鋼管の外側へ突出させたうえ、前記梁接合片部と梁フランジをボルト接合し、前記外部鋼管と鋼管柱の間隙に経時硬化性材料を充填することにより、前記柱鋼管と外部鋼管と接合部材の各部材相互を一体化したことを特徴とする。
【００１４】
第５の発明は、第１〜第４の何れかの発明において、前記柱・梁接合部材のスリット係合部は、前記外部鋼管の内面に面接触していることを特徴とする。
【００１５】
第６の発明は、第１〜第４の何れかの発明において、前記柱・梁接合部材のスリット係合部は、前記外部鋼管の内面に面接触しており、かつ、接触部を内外に挿通するボルトにて前記スリット係合部と前記外部鋼管が一体に結合していることを特徴とする。  
【００１６】
第７の発明は、第１〜第６の何れかの発明において、前記外部鋼管は周方向に分割されていて、分割部材の相互間をボルト接合又は溶接接合することによりよりリング状に形成されていることを特徴とする。
【００１７】
第８の発明は、第１〜第７の何れかの発明において、鋼管柱の外面と外周鋼管の内面の両方または何れか一方には、経時硬化性材料に係合するずれ止めが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る柱・梁の接合構造によると、鋼管柱の外周に配置する外部鋼管に形成したスリットに接合部材を挿通し、梁接合片部を外部鋼管の外側に突出させ、外部鋼管の内側にスリット係合部を配し、かつ、鋼管柱と外部鋼管の間に経時硬化性材料を充填して部材相互間を一体化したので、梁フランジからの応力を接合部材と外部鋼管および経時硬化性材料を介して柱に伝達でき、従来のダイアフラム方式等において必要とされていた、多量の溶接およびその品質管理手間が不要になる。また、経時硬化性材料を施工する前に、接合部材および外部鋼管の位置調整が可能であるため、地上骨組みのみならず、特に逆打ち工法により構築される地下骨組み施工においては、施工誤差の吸収が容易となる。
【００１９】
さらに、柱・梁接合部材のスリット係合部を、外部鋼管の内面に面接触させることにより、接合金物である前記柱・梁接合部材と、外部鋼管の接触面で梁フランジの引張力を伝達することで、外部鋼管の優れた面外抵抗を発揮させることができると共に、経時硬化性材料の破壊なく、接合部のスリップ性状を抑制でき該接合部の剛性が一層向上する。前記に加えて、面接触部を内外に挿通するボルトにてスリット係合部と外部鋼管を一体に結合することで、接合部に作用するせん断力を経時硬化性材料の支圧＋ボルト接合部の摩擦で伝達でき、せん断応力の伝達が確実である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図１〜図５を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本発明の第１実施形態に係る柱・梁接合構造の全体構成を概略的に示す側面説明図、図２（ａ）は、図１の柱・梁接合構造を拡大して示す横断平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は、（ｂ）の部分図である。
【００２２】
円形または角形鋼管からなる鋼管柱１の外周には、前記柱断面より大きな円形または角形鋼管からなる外部鋼管４が配置され、外部鋼管４の上下の部位にはスリット５が開設され、Ｔ型断面の柱・梁接合部材６を前記スリット５の内側から外側へ挿通して前記柱・梁接合部材６におけるスリット係合部６ｂを前記スリット５の内側に係合させ、梁接合片部６ａを前記スリット５の外側に突出させたうえ、上部の柱・梁接合部材６にあっては、梁接合片部６ａをＨ型断面鉄骨梁２の上フラン２ａの上面に当てがって高力ボルト７にて摩擦接合し、下部の柱・梁接合部材６にあっては、梁接合片部６ａをＨ型断面鉄骨梁２の下フランジ２ｂの下面に当てがって高力ボルト７にて摩擦接合する。
【００２３】
また、前記鋼管柱１と外部鋼管４との間隙にモルタル等の経時硬化性材料８を充填硬化させることで、鋼管柱１と外部鋼管４とＴ型断面の柱・梁接合部材６を一体化している。
【００２４】
第１実施形態においては、上下方向に所定の長さを有する外部鋼管４の上下部で、かつ、鋼管柱１に相対して４方から接続するする各梁２に対峙し、かつ各梁の上下フランジ２ａ、２ｂに対応する位置に上下スリット５、５が設けられていて、各上下スリット５、５に柱・梁接合部材６の梁接合片部６ａが挿入配置されている。
【００２５】
また、上下の柱・梁接合部材６の間において、外部鋼管４の外周面には、各梁２のウエブ２ｃに対応して長方形のシアプレート１１が溶接にて接合されている。シアプレート１１には複数のボルト挿通孔１２が上下に列をなして開設されている。そして、シアプレート１１のボルト挿通孔１２を梁２のウエブ２ｃ端部に開設したボルト挿通孔１２に合わせ、両ボルト挿通孔１２に高力ボルト７を挿通することで、シアプレート１１を介して梁２のウエブ２ｃと外部鋼管４との接合が行われる。その接合に際しては、シアプレート１１およびウエブ２ｃのボルト挿通孔１２が長孔であることで、両接合部材間の上下・水平方向の調整を行う。
【００２６】
前述のように鋼管柱１と外部鋼管４と柱・梁接合部材６の間は、経時硬化性材料８を充填し硬化することによって一体化するものであるが、各部材と経時硬化性材料８との一体化性を向上し、両部材間に作用するせん断力を向上するために鋼管柱１の外周面と外部鋼管４の内周面の何れか一方または両方に梁せん断力伝達用のずれ止め突起（シアキー）１０を設け、経時硬化性材料８を介して外部鋼管４、梁２の応力が鋼管柱１に伝達可能な強度を有する接合構造を呈するようになっている。
【００２７】
前記した本発明の柱・梁接合構造によれば、梁２の曲げ応力は、上下両フランジ部２ａを通じて、柱・梁接合部材６、経時硬化性材料８と外部鋼管４を介して鋼管柱１に伝達される。梁２のせん断力は、予め外部鋼管４に溶接接合されて、梁２のウエブ２ｃが高力ボルト７にて接合されるシアプレート１１により経時硬化性材料８と外部鋼管４を介して鋼管柱１に伝達される。なお、シアプレート１１を設けずに柱・梁接合部材６により梁せん断力を伝達することもできる。
【００２８】
ここで柱・梁接合時の施工工程を説明する。まず、工場生産の段階において、スリット５を有する外部鋼管４を製作し、Ｔ字断面の柱・梁接合部材６の梁接合片部６ａを前記スリット５の内側から外側へ挿通して外部鋼管４の外側に突出させると共に、スリット係合部６ｂをスリット５の内側に係合させた態様とする。
【００２９】
前記のように柱・梁接合部材６を配置した外部鋼管４を鋼管柱１の所定の高さ位置に配置して仮支持させる。次に、上下の前記柱・梁接合部材６をＨ型断面鉄骨梁２の上下フランジ２ａ、２ｂの上下面に当てがい、その当接部を高力ボルト７にて摩擦接合する。また、外部鋼管４に溶接のシアプレート１１と梁２のウエブ２ｃとを高力ボルト７にて摩擦接合する。
【００３０】
つぎに、前記の状態で外部鋼管４を間隙を介して鋼管柱１に対して上下方向と水平方向に位置調整して、梁２と鋼管柱１との誤差を修正しこの状態で仮支持する。つぎに、外部鋼管４と鋼管柱１の間隙に経時硬化性材料８を充填し硬化させる。なお、経時硬化性材料８の充填に際して、外部鋼管４の下端と鋼管柱１との間隙および、スリット５と柱・梁接合部材６の間隙は、経時硬化性材料８が漏出しないように任意の密封部材１３で充填材の漏れ防止処理を施しておく。
【００３１】
第１実施形態によると、鋼管柱１に嵌合する外部鋼管４と、そのスリット５を介して外部鋼管４に係合させた柱・梁接合部材６および、鋼管柱１と外部鋼管４の間隙に充填する経時硬化性材料８の硬化により各部材を一体化することで、梁２を鋼管柱１に接合するものであるから、従来のダイアフラム方式等において必要とされていた、多量の溶接およびその品質管理手間が不要になる。また、経時硬化性材料８を施工する前に、柱・梁接合部材６および外部鋼管４の位置調整が可能であるため、地上骨組みのみならず、特に逆打ち工法（後に、図１１で説明する）により構築される地下骨組み施工においては、施工誤差の吸収が容易となる。
【００３２】
図３（ａ）、（ｂ）は第２実施形態を示す。第１実施形態では、一つの外部鋼管４が所定の長さを有していて、その上部と下部にＨ型断面鉄骨梁２の上下の各フランジ２ａ、２ｂに対応するスリット５、５が設けられ、各スリット５を通して上下の柱・梁接合部材６、６が設けられている。これに対し、第２実施形態では、Ｈ型断面鉄骨梁２の上下フランジ２ａ、２ｂに対応して、上下２つの外部鋼管４、４が設けられていて、各外部鋼管４、４のそれぞれに上下フランジ２ａ、２ｂに対応するスリット５または５が設けられ、各スリット５または５に上下フランジ２ａ、２ｂに対応する柱・梁接合部材６、６が設けられた例を示す。
【００３３】
また、この第２実施形態においては、上下の各外部鋼管４、４の間において、鋼管柱１の外周面には、各梁２のウエブ２ｃに対応して長方形の連結プレート１４が溶接にて接合されている。この連結プレート１４には長孔からなる複数のボルト挿通孔１２が上下に列をなして開設されている。また、両側部に沿って上下に複数のボルト挿通孔１２を有するシアプレート１１が設けられ、シアプレート１１の一側のボルト挿通孔１２と梁２のウエブ２ｃ端部に開設した長孔からなるボルト挿通孔１２に高力ボルト７を挿通して両部材をボルト接合するとともに、シアプレート１１の他側のボルト挿通孔１２と連結プレート１４に開設のボルト挿通孔１２に高力ボルト７を挿通して梁２のウエブ２ｃ端部と鋼管柱１を結合している。連結プレート１４およびウエブ２ｃのボルト挿通孔１２が長孔であることで両接合部材間の上下・水平方向の調節を行う。他の構成は第１実施形態と同じである。
【００３４】
図３（ｃ）は第３実施形態を示す。第３実施形態は第２実施形態の変形例に相当する。すなわち、第３実施形態では、第２実施形態おける上下の各外部鋼管４、４をそれぞれ上下に分断した形状である。すなわち、上下の各外部鋼管４、４のそれぞれは、上下分割鋼管４ａ、４ｂとから構成され、かつ、上下分割鋼管４ａ、４ａを所定の間隔をあけて配置することにより、相互間にスリット５を形成した例を示す。
【００３５】
この第３実施形態においては、第２実施形態と同様に、鋼管柱１と梁２のウエブ２ｃの間は、鋼管柱１に溶接した連結プレート１４とシアプレート１１を介して高力ボルト７で接合されている。他の構成は第１、第２実施形態と同じである。
【００３６】
図４は第４実施形態を示す。第４実施形態では、一つの外部鋼管４が周方向の対称位置で２分割されていて、各分割鋼管４ｃ、４ｄの間が接合プレート１５、１５を介してボルト１６で着脱自在に接合された例を示す。第４実施形態によると、外部鋼管４は周方向に分割された分割鋼管４ｃ、４ｄとから構成されているので、第１〜第３実施形態の外部鋼管４のように、鋼管柱１の上部から嵌合しなくとも、各階の梁２を接合する部位で、各分割鋼管４ｃ、４ｄの間を接合プレート１５、１５を介してボルト１６によりリングに組立てるとよく、施工性が向上する。他の構成は第１〜第３の実施形態と同じである。
【００３７】
図５は第５実施形態を示す。第５実施形態の基本的構成は、第１実施形態と同じである。この第５実施形態が第１実施形態と相異する点は、鋼管柱１の外周面と外部鋼管４の内周面のいずれにも、ずれ止め突起１０を設けない点であり、他の構成は第１実施形態と同じである。第５実施形態にあっても、経時硬化性材料８によって鋼管柱１と外部鋼管４と柱・梁接合部材６を一体化でき、柱・梁の接合構造における構成の簡潔性、加工や施工の容易性、施工誤差の調整容易などの利点を発揮できる。
【００３８】
図６は第６実施形態を示す。第６実施形態の基本的構成は、第１実施形態と同じである。この第６実施形態が第１実施形態と相異する点は、第１実施形態では、柱・梁接合部材６のスリット係合部６ｂと外部鋼管４の内面が経時硬化性材料８を介してのあるのに対し、第６実施形態では、柱・梁接合部材６のスリット係合部６ｂと外部鋼管４の内面が面接触している点である。このように面接触であると梁上下フランジ２ａ、２ｂの引張力に対し優れた面外抵抗を発揮できる（詳細は図８を参照して説明する）。
【００３９】
図７は第７実施形態を示す。この第７実施形態が第６実施形態と相異する点は、柱・梁接合部材４のスリット係合部６ｂと外部鋼管４の内面を面接触させたうえ、この面接触部を内外に挿通して高力ボルト９を設け、ナット９ａで締結している点である。このように面接触であることに加えたボルト接合により、梁上下フランジ２ａ、２ｂの引張力に対し優れた面外抵抗を発揮できると共に、せん断力に対しても強力な伝達機能を発揮できる（詳細は図８を参照して説明する）。
【００４０】
図８（ａ）〜（ｅ）は、第１〜第７実施形態における柱・梁接合部の力の伝達を示す。順に説明すると、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、第１〜第５実施形態における、柱・梁接合部材６のスリット係合部６ｂと、外部鋼管４の内面の非接触状態での両部材に作用する梁フランジ引張力、梁フランジ圧縮力、梁せん断力を矢印で示す縦断面図である。
【００４１】
図８（ａ）の矢印方向に鉄骨梁２による梁フランジ引張力が作用したとき、スリット係合部６ｂが外部鋼管４内で経時硬化性材料８の支圧を介して応力伝達することで、外部鋼管４の優れた面外抵抗を発揮する。図８（ｂ）のように鉄骨梁２による梁フランジ圧縮力が作用したとき、スリット係合部６ｂが外部鋼管４内で経時硬化性材料８の支圧を介して鋼管柱１に応力伝達する。また、図８（ｃ）のように鉄骨梁２による梁フランジせん断力が作用したとき、梁接合片部６ａとスリット係合部６ｂが外部鋼管４内で経時硬化性材料８の支圧でせん断応力を伝達する。
【００４２】
図８（ｄ）は、第６実施形態における柱・梁接合部の力の伝達を示す。図８（ｄ）図では、柱・梁接合部材６のスリット係合部６ｂと外部鋼管４の内面が面接触しているので、図の矢印のように鉄骨梁２による梁フランジ引張力が作用したとき、スリット係合部６ｂが外部鋼管４内面に直接支圧で応力伝達することで、外部鋼管４の優れた面外抵抗を発揮する。しかも、経時硬化性材料８で支圧を受けないのでこれの破壊のおそれがなく、接合部のスリップ性状を抑制できる。梁フランジ圧縮力、梁せん断力に対しては、図８（ｂ）、（ｃ）と同様に応力伝達する。
【００４３】
図８（ｅ）は、第７実施形態における柱・梁接合部の力の伝達を示す。図８（ｅ）では、柱・梁接合部材６のスリット係合部６ｂと外部鋼管４の内面が面接触したうえ、さらに、面接触部が高力ボルト９で接合されているので、図のように鉄骨梁２による梁せん断力が作用したとき、経時硬化性材料８の支圧＋ボルト接合部の摩擦で確実にせん断力を伝達できる。
【００４４】
次に、本発明に係る柱・梁の接合構造の適用例の一つである逆打ち工法について説明する。逆打ち工法は、地下を有する建築物の地下骨組を構築する際に、従来工法に対して工期短縮が可能な点で多用されつつある。
【００４５】
図１１（ａ）〜（ｄ）は、逆打ち工法の概要を示す図である。
【００４６】
図１１（ａ）に示すように、まず、地盤２１に山止め壁２２を建造物構築予定範囲を取囲むように作る。次いで、山止め壁２２の内側で、柱の立設予定位置に杭穴２３をドリル掘削する。そして、杭穴２３に円形または角鋼管からなる鋼管柱１を建て込む。この鋼管柱１の建て込みと前後して、コンクリート等を用いた支持杭２４を造成するとともに、鋼管柱１の下端を根入れする等の措置により、鋼管柱１を支持杭２４に支持させる。
【００４７】
鋼管柱１の建て込み後、図１１（ｂ）に示すように、支持杭２４より上部の杭穴２３を掘削土砂２５にて埋め戻す。このとき、地上面では一階床面（床躯体）２６を鋼管柱１の支えとして設置する。次いで、山止め壁２２の内側を掘削機にて掘削する。この場合、掘削機の地下部への搬入や作業者の地下への出入りは、床躯体２６の仮設開孔２７を通して行う。
【００４８】
地下部分の掘削時、図１１（ｃ）に示すように、鋼管柱１の外周の埋め戻し土砂２５も同時に「はつり」、鋼管柱１を剥き出しに露出させる。このような地下１階部分の掘削が終了すると、鋼管柱１に、地下１階床を構成するＨ形断面鉄骨からなる梁２を接合する。
【００４９】
柱梁の接合後、図１１（ｄ）に示すように、地下１階部分の底部及び外周に鉄筋コンクリート２８を打設し、地下１階部分の床及び空間を構築する。このような工程を繰返して地下２階部分の空間を構築する。このとき、地上では同時進行で、地上階部分の鋼管柱１にも梁２を接合し、地上階部分を構築する。前記のように逆打ち工法は、地下部分と地上部分を同時に平行して施工できるため工期短縮が可能となる。
【００５０】
前記の逆打ち工法において、地中に建込まれる鋼管柱すなわち構真柱は水平方向、高さ方向に建込み誤差が大きいため、事前にダイアフラムが取付けられている場合には、梁の取付位置等の変更が困難といった問題もある。また、地下空間は湿度が高いため、梁フランジとダイアフラムの現場溶接には地上骨組にもまして品質管理が重要となるため、そのための手間は多大であるが、前記鋼管柱１と梁２の接合に際して、第１〜第５実施形態で説明した本発明に係る柱・梁の接合構造を適用することにより前記の問題が解決される。
【００５１】
なお、図では鋼管柱１と外部鋼管４の組合わせとして、円形と円形、角形と角形の例を示しているが、これらの組み合わせは任意であり、円形と角形を組み合わせてもよい。また、円形の外部鋼管内面に柱・梁の接合部材を面接触させる場合には、スリット係合部を鋼管に合わせ円弧状とするのがよい。その他、Ｔ字断面の柱・梁接合部材をＬ字断面とし、外部鋼管の外側から挿通可能とする等、各実施形態で示した構成を適宜設計変更して実施することは構わない。
〔実施形態の作用〕
【００５２】
本実施形態に係る柱・梁の接合構造によると、鋼管柱の外周に配置する外部鋼管に形成したスリットに接合部材を挿通し、スリット係合部を外部鋼管の外側に突出させ、外部鋼管の内側にスリット係合部を配し、かつ、鋼管柱と外部鋼管の間に経時硬化性材料を充填して部材相互間を一体化したので、梁フランジからの応力を接合部材と外部鋼管および経時硬化性材料を介して柱に伝達でき、従来のダイアフラム方式等において必要とされていた、多量の溶接およびその品質管理手間が不要になる。また、経時硬化性材料を施工する前に、接合部材および外部鋼管の位置調整が可能であるため、地上骨組みのみならず、特に逆打ち工法により構築される地下骨組み施工においては、施工誤差の吸収が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る柱・梁接合構造の全体構成を概略的に示す側面説明図である。
【図２】（ａ）は、図１の柱・梁接合構造を拡大して示す横断平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は（ｂ）の部分図である。
【図３】（ａ）は、第２実施形態に係る柱・梁接合構造を拡大して示す縦断面図、（ｂ）は、図（ａ）の部分図、（ｃ）は、第３実施形態に係る柱・梁接合構造を拡大して示す縦断面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、第４実施形態に係る柱・梁接合構造を拡大して示す横断平面図である。
【図５】第５実施形態に係る柱・梁接合構造を拡大して示す縦断面図である。
【図６】第６実施形態に係る柱・梁接合構造を拡大して示す縦断面図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、第７実施形態に係る柱・梁接合構造を拡大して示す横断面図と縦断面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、梁接合部材のスリット係合部と外部鋼管の内面の非接触状態での両部材に作用する梁フランジ引張力、梁フランジ圧縮力、梁せん断力を矢印で示す縦断面図、（ｄ）、（ｅ）は、スリット係合部と外部鋼管の内面の接触状態およびボルト接合状態での両部材に作用する梁フランジ引張力、梁せん断力を矢印で示す縦断面図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は従来の通しダイアフラム形式と外ダイアフラム形式による柱梁の接合状態を示す横断面図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は従来の通しダイアフラム形式と外ダイアフラム形式による柱梁の接合状態を示す縦断面図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は逆打ち工法を示す工程図である。
【符号の説明】
【００５４】
１    鋼管柱
２    鉄骨梁
２ａ  上フランジ
２ｂ  下フランジ
２ｃ  ウエブ
３    ダイアフラム
４    外部鋼管
４ａ  分割鋼管
４ｂ  分割鋼管
４ｃ  分割鋼管
５    スリット
６    柱・梁接合部材
６ａ  梁接合片部
６ｂ  スリット係合部
７    高力ボルト
９    高力ボルト
８    経時硬化性材料
１０  ずれ止め
１１  シアプレート
１２  ボルト挿通孔
１３  密封部材
１４  連結プレート
１５  接合プレート
１６  ボルト
２１  地盤
２２  山止め材
２３  杭穴
２４  支持杭
２５  掘削土砂
２６  一階床面（床躯体）
２７  仮設開口
２８  コンクリート
【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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【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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