(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線状の第１構造体と当該第１構造体が接続される直線状の第２構造体が接合する、鉄骨鉄筋コンクリート構造物の接合構造であって、
前記第２構造体の鉄骨であって、当該鉄骨のウェブに、前記第１構造体の鉄筋が通る貫通孔を有する鉄骨と、
前記第１構造体の鉄筋と、を備え、
前記第１構造体の鉄筋は、端部が前記貫通孔を通る直線状の鉄筋と、前記ウェブを基準として前記直線状の鉄筋の反対側に位置し、前記貫通孔を通り前記直線状の鉄筋の端部と接続される直線状のラップ領域と、当該ラップ領域に連なる変形された定着領域とを含む定着鉄筋と、を有し、
前記定着領域は前記ラップ領域からＬ形状に折り曲げられ、
前記ラップ領域の長さが、前記貫通孔を有するウェブの両端に接続される一対のフランジの幅よりも短く、且つ、前記定着領域の長さが、前記一対のフランジの間隔よりも短く設定されることで、前記定着鉄筋が前記一対のフランジの間に挟まれる領域内に配置される、接合構造。
【請求項２】
前記定着領域は、前記第１構造体の鉄筋に引張力が作用した場合、引張力と反対方向の反力が作用して定着力を発揮する、請求項１に記載の接合構造。
【請求項３】
前記定着領域は、前記直線状のラップ領域の外径よりも突出した領域を有する、請求項１又は２に記載の接合構造。
【請求項４】
前記貫通孔は、前記直線状の鉄筋と前記定着鉄筋とがそれぞれ１本通るように設計された場合を基準径とすると、前記直線状の鉄筋と、前記定着鉄筋とのうち、少なくとも何れか一方を複数本とし、前記基準径よりも小さくなるように設計され、
前記直線状の鉄筋と、前記定着鉄筋とのうち、少なくとも何れか一方は、前記貫通孔に複数本通されている、請求項１から３の何れか１項に記載の接合構造。
【請求項５】
直線状の第１構造体と当該第１構造体が接続される直線状の第２構造体が接合する、鉄骨鉄筋コンクリート構造物の接合構造の接合方法であって、
前記接合構造は、
前記第２構造体の鉄骨であって、当該鉄骨のウェブに、前記第１構造体の鉄筋が通る貫通孔を有する鉄骨と、
前記第１構造体の鉄筋と、を備え、
前記第１構造体の鉄筋は、端部が前記貫通孔を通る直線状の鉄筋と、前記ウェブを基準として前記直線状の鉄筋の反対側に位置し、前記貫通孔を通り前記直線状の鉄筋の端部と接続される直線状のラップ領域と、当該ラップ領域に連なる変形された定着領域とを含む定着鉄筋と、を有し、
前記定着領域は前記ラップ領域からＬ形状に折り曲げられ、
前記ラップ領域の長さが、前記貫通孔を有するウェブの両端に接続される一対のフランジの幅よりも短く、且つ、前記定着領域の長さが、前記一対のフランジの間隔よりも短く設定され、
前記定着鉄筋を前記直線状の鉄筋の反対側から前記貫通孔に通すと共に前記定着鉄筋を前記一対のフランジの間に挟まれる領域内に配置し、前記直線状の鉄筋の端部と前記定着鉄筋の直線状のラップ領域とを接続する、接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合構造、及び接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリート（ＲＣ：ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  ｃｏｎｃｒｅｔｅ）造又は鉄骨鉄筋コンクリート（ＳＲＣ：ｓｔｅｅｌ  ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  ｃｏｎｃｒｅｔｅ）造の接合構造、又は接合方法として、種々の技術がある。例えば、特許文献１には、鋼材に設けた穿孔部に鉄筋を挿通し、柱への鉄筋の定着長さとして、その鉄筋径の３０倍から４０倍程度を確保することが必要であったことが開示されている。また、特許文献１には、鉄筋をコンクリート中で強く拘束することで、定着長さを鉄筋径の１０倍以下にできることが開示されている。また、特許文献２には、鉄骨鉄筋コンクリート造柱の座屈強度を向上するため、鉄骨のウェブに穿孔部を形成し、この穿孔部にコ字型に成形したコ型補強筋を挿通させ、反対側からも穿孔部にコ型補強筋を挿通させてコ型補強筋同士を非結合でオーバーラップさせ、そのオーバーラップ部分の中央に鉄骨のウェブが位置するように配置し、鉄骨のフランジに近接してこのフランジを取り囲むようにコ型補強筋を配筋することが開示されている。また、特許文献３には、補強筋の継手部分の溶接作業を省略するため、補強筋の先端同士をウェブ鋼板の穿孔部の左右から互いに重なり合うように挿通させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−７３４９６号公報
【特許文献２】特許第３９４３２５２号公報
【特許文献３】特許第３６１１４７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、鉄骨鉄筋コンクリート造（以下、単にＳＲＣ造ともいう）の梁（大梁）の中間部に他のＳＲＣ造または鉄筋コンクリート造（以下、単にＲＣ造ともいう）の梁（小梁）を接合する場合、大梁と小梁の上端高さが異なると、小梁（接続側）の主鉄筋が大梁（被接続側）の内部の鉄骨に干渉することがある。この場合、主に圧縮力が作用する小梁の下側主筋は大梁の鉄骨手前で折り曲げてコンクリートに定着させることも考えられる。但し、主に引張力が作用する小梁の上側主筋は引張力をコンクリートに十分に伝達できないなど、定着力を確保できないといった構造設計上の理由により、鉄骨のウェブに貫通孔をあけ、貫通孔に小梁の主筋を通してコンクリートに定着することの方が多い。しかしながら、例えばＬ形状に折り曲げた長い鉄筋を鉄骨ウェブの貫通孔に通すのは施工上困難である。
【０００５】
このような問題は、大梁と小梁の接合構造に限られたものではない。このような問題は、鉄骨鉄筋コンクリート構造物において、所謂、梁の鉛直方向に段差がある場合を含む十字形接合部、ト形接合部、Ｔ形接合部、Ｌ形接合部、片持ち梁の接合部など、平面視又は断面視において、梁、桁、柱などの構造体同士が接合する接合構造において、広く当てはまる。
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑み、構造体同士が接合する、鉄骨鉄筋コンクリート構造物の接合構造であって、定着力を確保でき、かつ、施工性に優れた接合構造に関する技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、上記課題を解決するため、鉄骨鉄筋コンクリート構造物を構成する構造体同士が接合する接合構造において、構造体の鉄骨のウェブに、構造体に接続する他の構造体の鉄筋が通る貫通孔を設け、この貫通孔に鉄筋を通すこととした。また、貫通孔に通す鉄筋は、貫通孔を通る直線状の鉄筋と、直線状の鉄筋の反対側から貫通孔に挿入され、直線状の鉄筋と接続される変形された定着鉄筋で構成することとした。
【０００８】
詳細には、本発明は、直線状の第１構造体と当該第１構造体が接続される直線状の第２構造体が接合する、鉄骨鉄筋コンクリート構造物の接合構造であって、前記第２構造体の鉄骨であって、当該鉄骨のウェブに、前記第１構造体の鉄筋が通る貫通孔を有する鉄骨と、前記第１構造体の鉄筋と、を備え、前記第１構造体の鉄筋は、端部が前記貫通孔を通る直線状の鉄筋と、前記ウェブを基準として前記直線状の鉄筋の反対側に位置し、前記貫通孔を通り前記直線状の鉄筋の端部と接続される直線状のラップ領域と、当該ラップ領域に連なる変形された定着領域とを含む定着鉄筋と、を有する。
【０００９】
本発明に係る接合構造によれば、第１構造体の鉄筋が、直線状の鉄筋と、定着鉄筋とによって構成されている。定着鉄筋は、鉄骨のウェブを基準として、直線状の鉄筋の反対側に位置し、直線状の鉄筋の反対側から鉄骨のウェブの貫通孔に通すことができる。そのため、例えば第１構造体として、Ｌ形状に折り曲げた長い鉄筋をウェブの貫通孔に通す必要がないので、施工性が向上する。また、第１構造体の直線状の鉄筋の端部と定着鉄筋のラップ領域は、鉄骨のウェブの貫通孔に通されて接続され、鉄骨のフランジに挟まれたコンクリート中に位置する。そのため、第１構造体の鉄筋は、コンクリートに強く定着される。特に、定着鉄筋の定着領域は、変形されており、当該直線状の鉄筋に引張力が作用した場合、ラップ領域のコンクリートを介して発生する定着鉄筋の同方向の引張力の割合を増大させることができる。この定着鉄筋の引張力は、作用反作用の原理から、直線状の鉄筋に作用する引張力に対して反対方向の反力、つまり定着力として作用する。以上の関係を式で表現すると、以下のようになる。
直線状の鉄筋に作用する引張力＝ラップ領域を介して定着鉄筋に生じる引張力＋ウェブで抵抗する圧縮力＋周辺コンクリートへの付着力
【００１０】
第１構造体、第２構造体には、柱、梁、桁等が含まれる。本発明に係る接合構造は、所謂、ト形接合部、Ｔ形接合部、片持ち梁、Ｌ形接合部の接合部など、柱、梁、桁等の構造体が接合する接合部に適用することができる。また、本発明に係る接合構造は、第２構造体に鉄骨を含む構造物に適用可能である。換言すると、第２構造体は、ＳＲＣ造であることが好ましいが、第１構造体は、ＳＲＣ造の他、ＲＣ造でもよい。構造物は、建築構造物の他、土木構造物でもよい。
【００１１】
ここで、本発明に係る接合構造において、前記定着領域は、前記直線状のラップ領域の外径よりも突出した領域を有する構成としてもよい。突出した領域にコンクリートを支圧する支圧力、コンクリートに付着する付着力がより強く作用し、第１構造体の鉄筋を、コンクリートに強く定着することができる。突出した領域を有する定着鉄筋には、Ｌ形状の定着鉄筋、Ｊ形状の定着鉄筋が例示される。Ｌ形状の定着鉄筋の先端を更に折り曲げるようにしてもよい。また、突出した領域を有する定着鉄筋には、先端が潰され、定着領域の外径がラップ領域の外径よりも大きい形状を有する定着鉄筋や、プレート等が接続され、プレートがラップ領域の外径よりも外側に突出した形状等も含まれる。
【００１２】
また、本発明に係る接合構造において、前記貫通孔は、前記直線状の鉄筋と前記定着鉄筋とがそれぞれ１本通るように設計された場合を基準径とすると、前記直線状の鉄筋と、前記定着鉄筋とのうち、少なくとも何れか一方を複数本とし、前記基準径よりも小さくな
るように設計され、前記直線状の鉄筋と、前記定着鉄筋とのうち、少なくとも何れか一方は、前記貫通孔に複数本通されているようにしてもよい。
【００１３】
貫通孔を基準径よりも小さく設計することで、例えば、貫通孔同士の間隔を従来よりも狭くでき、鉄骨のウェブに設ける貫通孔の位置などの設計の自由度がより向上する。ウェブ１枚当たりの貫通孔に通すことができる鉄筋の数が増え、第１構造体の鉄筋の断面積を増すことができるため、第１構造体の鉄筋を、コンクリートにより強く定着することができる。また、貫通孔を基準径よりも小さく設計することができるので、基準径とした場合と比較して、鉄骨の断面欠損を少なくすることができる。なお、鉄筋の引張強さを確保するため、複数本とする鉄筋（束ね筋）の断面積の和が、原設計の鉄筋の断面積を下回らないように設計した方がよい。また、鉄筋の付着力を確保するため、束ね筋の周長の和が、原設計の鉄筋の周長を下回らないように設計した方がよい。
【００１４】
ここで、本発明は、接合方法として特定することができる。すなわち、本発明は、直線状の第１構造体と当該第１構造体が接続される直線状の第２構造体が接合する、鉄骨鉄筋コンクリート構造物の接合構造の接合方法であって、前記接合構造は、前記第２構造体の鉄骨であって、当該鉄骨のウェブに、前記第１構造体の鉄筋が通る貫通孔を有する鉄骨と、前記第１構造体の鉄筋と、を備え、前記第１構造体の鉄筋は、端部が前記貫通孔を通る直線状の鉄筋と、前記ウェブを基準として前記直線状の鉄筋の反対側に位置し、前記貫通孔を通り前記直線状の鉄筋の端部と接続される直線状のラップ領域と、当該ラップ領域に連なる変形された定着領域とを含む定着鉄筋と、を有し、前記定着鉄筋を前記直線状の鉄筋の反対側から前記貫通孔に通し、前記直線状の鉄筋の端部と前記定着鉄筋の直線状のラップ領域とを接続する、接合方法である。
【００１５】
本発明に係る接合方法によれば、例えば第１構造体の代わりにＬ形状に折り曲げた長い鉄筋を鉄骨のウェブの貫通孔に通す必要がないので、施工性が向上する。また、直線状の鉄筋の端部と定着鉄筋のラップ領域は、鉄骨のウェブの貫通孔に通されて接続され、鉄骨のフランジに挟まれたコンクリート中に位置する。そのため、第１構造体の鉄筋を、コンクリートに強く定着することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、構造体同士が接合する、鉄骨鉄筋コンクリート構造物の接合構造であって、定着力を確保でき、かつ、施工性に優れた接合構造に関する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、第１実施形態に係る接合構造を含む多層建築物の斜視図を示す。
【図２】図２は、第１実施形態に係る接合構造を含む多層建築物の平面図の一例を示す。
【図３】図３は、図１のＡ−Ａ断面の拡大図を示す。
【図４】図４は、第１実施形態に係る接合構造の原理図を示す。
【図５】図５は、第１実施形態に係る接合構造の接合方法を示す。
【図６】図６は、第２実施形態に係る接合構造を示す。
【図７】図７は、第３実施形態に係る接合構造を示す。
【図８】図８は、第４実施形態に係る定着鉄筋の例を示す。
【図９】図９は、ウェブの貫通孔と挿入される鉄筋との関係を示す。
【図１０】図１０は、束ね筋を用いた場合の総断面積、総周長、孔径等を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の第１実施形態について図面に基づいて説明する。以下の第１実施形態で
は、鉄骨鉄筋コンクリート（ＳＲＣ）造の多層建築物を例について説明する。以下の説明は例示であり、本発明は以下の内容に限定されるものではない。
【００１９】
＜第１実施形態＞
＜＜多層建築物の構成＞＞
図１は、第１実施形態に係る接合構造を含む多層建築物の斜視図を示す。図２は、第１実施形態に係る接合構造を含む多層建築物の平面図の一例を示す。図３は、図１のＡ−Ａ断面の拡大図を示す。なお、図では、鉄骨や鉄筋は、簡略化して図示する。
【００２０】
多層建築物Ｍは、ＳＲＣ造のマンションや商業ビル等の建築構造物を想定したもので、複数階からなる。以下の説明では、図２，３に示すように、垂直方向に延びる柱（外柱）１に、桁方向に延びる大梁２及び梁間方向に延びる大梁２１の端部が接続された柱梁接合部（所謂、ト形接合部）の接合構造１０を例に説明する。
【００２１】
なお、接合構造１０は、上記に限定されない。接合構造１０は、梁同士、柱と梁、柱と桁等が接合する接合部に好適に用いることができる。このような接合部には、最上部の梁と柱がＴ形状に接続される接合部（例えば、Ｔ形接合部）、大梁と小梁がＴ形状に接続される接合部、外柱と片持ち梁（バルコニーなど）がＴ形状に接続される接合部等が例示される。なお、鉄骨を含む構造体に接続される構造体は、鉄筋を含む構造体であればよく、ＳＲＣ造、ＲＣ造の何れでもよい。また、接合構造１０は、建築構造物の他、土木構造物に適用してもよい。
【００２２】
桁方向に延びる大梁２（本発明の第２構造体に相当する）は、中心にＨ形の鉄骨３が配置され、鉄骨３の周囲に桁方向に延びる大梁の主筋（主鉄筋）４が断面視長方形の大梁２の表面の内側に所定の間隔を空けて複数配置されている。桁方向に延びる大梁の主筋４は、全体として長方形を成すように配置され、この桁方向に延びる大梁の主筋４に沿うように環状のスターラップ５が配置されている。桁方向に延びる大梁の主筋４には、異形鉄筋が用いられている。桁方向に延びる大梁の主筋４の径やこの主筋４同士の間隔は、多層建築物Ｍに応じて適宜設計される。スターラップ５の径やスターラップ５同士の間隔も、多層建築物Ｍに応じて適宜設計される。
【００２３】
第１実施形態に係る鉄骨３は、上記のようにＨ形であり、長方形のウェブ３３と、ウェブ３３の両端部にウェブ３３と直交して連なる、長方形のフランジ３１，３２と、によって構成されている。フランジ３１，３２は、対向している。ウェブ３３には、梁間方向に延びる大梁２１（本発明の第１構造体）の主筋４０の一部が通る貫通孔３４が垂直方向に２カ所設けられている。貫通孔３４は、円形であり、梁間方向に延びる大梁２１の主筋４０を構成する直線状の鉄筋６と定着鉄筋７とが通る孔径を有する。この孔径は、本発明の基準径に相当する。例えば、直線状の鉄筋６の最外径をＤ１、定着鉄筋７の最外径をＤ２とすると、貫通孔の孔径φは、次の式で算出できる。αは、孔径と鉄筋との間に隙間を形成するための補正値で、例えば２〜３ｍｍに設定することができる。なお、本第１実施形態では、Ｄ１＝Ｄ２である。
φ＝Ｄ１+Ｄ２+α
【００２４】
梁間方向に延びる大梁の主筋４０は、上端筋と下端筋の夫々が２段筋となっている。上端筋の上段の鉄筋６１と下端筋の下段の鉄筋６１は、何れもＬ形状であり、鉄骨３の外側、かつスターラップ５の内側に配置されている。また、上端筋の上段の鉄筋６１と下端筋の下段の鉄筋６１との間に位置する２本の鉄筋、すなわち、上端筋の下段の鉄筋及び下端筋の上段の鉄筋（本発明の第１構造体の鉄筋に相当する）は、直線状の鉄筋６と、定着鉄筋７によって構成され、垂直方向において間隔を空けて穿孔された貫通孔３４に夫々挿入されている。直線状の鉄筋６と、定着鉄筋７には、何れも異形鉄筋が用いられている。直
線状の鉄筋６は、端部が貫通孔３４に通され、定着鉄筋７のラップ領域と接続される。接続には、結束線８が用いられている。接続は、ウェブ３３を基準として、内側（直線状の鉄筋側）と外側（定着鉄筋側）の２カ所で行われている。なお、第１実施形態では、定着鉄筋７の定着領域７１が互いに向き合うように配置されているが、定着鉄筋７の定着領域７１の向きは、鉄骨３のフランジ３１，３２、他の鉄筋、又は定着鉄筋７同士が干渉しないよう適宜変更することができる。
【００２５】
定着鉄筋７は、全体としてＬ形状であり、直線状のラップ領域７２と、この直線状のラップ領域７２を延出させた領域がウェブ３３と平行になるようにウェブ側に折り曲げられた定着領域７１と、によって構成されている。ラップ領域７２の長さは、フランジ３１，３２の幅よりもやや短く設計されている。また、定着領域７１の長さは、フランジ３１，３２の間隔よりも短く設計されている。その結果、定着鉄筋７は、鉄骨３のフランジ３１，３２との間に挟まれるコンクリート中に位置するようになっている。
【００２６】
ここで図４は、第１実施形態に係る接合構造の原理図を示す。梁間方向に延びる大梁の主筋４０の一部、すなわち直線状の鉄筋６と定着鉄筋７のラップ領域７２に引張力Ｂが加わると、直線状の鉄筋６と定着鉄筋７のラップ領域７２の周囲にせん断力Ｃが作用する。また、直線状の鉄筋６と定着鉄筋７のラップ領域７２とウェブ３３との間に圧縮力Ｄが作用する。圧縮力Ｄは、力のベクトル分解によって、ウェブ１に垂直な力Ｅ１と平行な力Ｅ２として作用し、Ｅ１はウェブ自体を面外方向に押すとともに、ウェブを介して反対側のコンクリートを押す。また、Ｅ２はフランジ３１，３２を押す。一方で、フランジ３１，３２は、固定されているため、コンクリートを押し戻す反作用を発揮する。その結果、コンクリートと、直線状の鉄筋６及び定着鉄筋７との定着性が向上する。
【００２７】
また、ラップ領域７２と定着領域７１との間に位置する角部とウェブ３３との間には、特に強いコンクリートを圧縮する支圧力Ｆが作用する。また、定着領域７１には、付着力Ｇが作用する。支圧力Ｆ及び付着力Ｇが作用することで、直線状の鉄筋６及び定着鉄筋７との定着性が更に向上する。
【００２８】
＜＜接合方法＞＞
図５は、第１実施形態に係る接合構造の接合方法の一例を示す。以下に説明する接合方法は、多層建築物Ｍの鉄骨組立工程完了後、鉄筋組立工程で行うことができる。但し、穿孔工程については、鉄骨組立工程前に行ってもよい。
【００２９】
穿孔工程では、鉄骨のウェブ３３に貫通孔３４が形成される。なお、穿孔工程は、鉄骨の組立前に行ってもよく、また、鉄骨の組立後に行ってもよい。鉄筋挿入工程では、貫通孔３４に梁間方向に延びる大梁の主筋４が挿入される。貫通孔３４に梁間方向に延びる大梁の主筋４０のうちの一部である直線状の鉄筋６が、端部が外側に突出するよう、内側から貫通孔３４に挿入される。一方、定着鉄筋７は、鉄骨３のウェブ３３を基準として、直線状の鉄筋６とは反対側から、端部が内側に突出するよう貫通孔３４に挿入される。なお、直線状の鉄筋６と定着鉄筋７は、どちらを先に貫通孔３４に挿入してもよいが、直線状の鉄筋６を先に挿入した方が定着鉄筋７の接続が容易となる。
【００３０】
次に、結束工程では、直線状の鉄筋６の端部と定着鉄筋７のラップ領域７２が重ね合され、結束線８で結束（接続）される。本第１実施形態では、鉄骨３のウェブ３３を基準として、内側と外側の各一か所で結束される。以上により、第１実施形態に係る接合構造の接合が完了する。その後、型枠組立工程、コンクリート打設工程、脱枠工程等が行われ、層単位で多層建築物Ｍが構築される。
【００３１】
＜＜効果＞＞
第１実施形態に係る接合構造１０によれば、梁間方向に延びる大梁の主筋４０の一部が、直線状の鉄筋６と、定着鉄筋７とによって構成されている。定着鉄筋７は、鉄骨３のウェブ３３を基準として、直線状の鉄筋６の反対側に位置し、直線状の鉄筋６の反対側から鉄骨のウェブ３３の貫通孔３４に通すことができる。そのため、例えば梁間方向に延びる大梁の主筋４０としてＬ形状に折り曲げた長い鉄筋をウェブの貫通孔に通す必要がないので、施工性が向上する。また、直線状の鉄筋６の端部と定着鉄筋７のラップ領域７２は、鉄骨３のウェブ３３の貫通孔３４に通され、結束線８で結束（接続）され、鉄骨３のフランジ３１，３２に挟まれたコンクリート中に位置する。そのため、梁間方向に延びる大梁の主筋４０のうち、特に、直線状の鉄筋６と定着鉄筋７は、コンクリートに強く定着される。更に、ラップ領域７２と定着領域７１との間に位置する角部とウェブ３３との間には、特に強い支圧力Ｆが作用する（図４参照）。また、定着領域７１には、付着力Ｇが作用する（図４参照）。支圧力Ｆ及び付着力Ｇが作用することで、直線状の鉄筋６及び定着鉄筋７との定着性が更に向上する。
【００３２】
＜第２実施形態＞
図６は、第２実施形態に係る接合構造を示す。なお、先に説明した実施形態に係る接合構造と同一の構成については、同一符号を付し、説明は割愛する。第２実施形態は、第１実施形態と同じく、接合構造が柱梁接合部に用いられている。但し、第２実施形態は、例えば床に段差を設ける場合を想定したもので、第２実施形態よりも梁間方向に延びる大梁２１の梁せいが小さく、第１実施形態よりも梁の上端高さ位置が低く設計されている。そのため、第２実施形態の上端筋の上段の鉄筋は、鉄骨３の外側に配置することができない。そこで、第２実施形態では、上端筋の２段筋は、何れも直線状の鉄筋６と、定着鉄筋７によって構成され、上下方向において間隔を空けて穿孔された貫通孔３４に夫々挿入されている。なお、第２実施形態では、梁間方向に延びる大梁２１の梁せいが第２実施形態よりも小さいため、下端筋６１は２段筋ではなく、１段筋となっている。なお、第２実施形態では、定着鉄筋７の定着領域７１が何れもその先端が下方を指すように配置されているが、定着鉄筋７の定着領域７１の向きは、鉄骨３のフランジ３１，３２、他の鉄筋、又は定着鉄筋７同士が干渉しないよう適宜変更することができる。
【００３３】
以上説明したように、例えば床に段差を設ける必要がある場合のように、梁間方向に延びる大梁の上端高さ位置を高くし、上端筋については２段筋が必要とされるにもかかわらず、２段筋を鉄骨の外側に配置できない場合がある。第２実施形態では、２段筋の上端筋を何れもウェブ３３を貫通させることで、上端筋について、２段筋の配置が可能となる。ウェブ３３を貫通させる２段筋は、直線状の鉄筋６と、定着鉄筋７とによって構成することで、例えば直線状の鉄筋６に変えてＬ形状に折り曲げた長い鉄筋をウェブの貫通孔に通す必要がないので、施工性が向上する。また、直線状の鉄筋６の端部と定着鉄筋７のラップ領域７２は、鉄骨３のウェブ３３の貫通孔３４に通され、結束線８で結束（接続）され、鉄骨３のフランジ３１，３２に挟まれたコンクリート中に位置する。そのため、梁間方向に延びる大梁の主筋４０の一部、つまり直線状の鉄筋６と定着鉄筋７は、コンクリートに強く定着される。特に、ラップ領域７２と定着領域７１との間に位置する角部とウェブ３３との間には、特に強い支圧力Ｆが作用する。また、定着領域７１には、付着力Ｇが作用する。支圧力Ｆ及び付着力Ｇが作用することで、直線状の鉄筋６及び定着鉄筋７との定着性が更に向上する。
【００３４】
＜第３実施形態＞
図７は、第３実施形態に係る接合構造を示す。なお、先に説明した実施形態に係る接合構造と同一の構成については、同一符号を付し、説明は割愛する。第３実施形態は、第１実施形態、第２実施形態と異なり、接合構造が梁同士の接合部、すなわち大梁２と小梁２２の接合部に用いられている。第３実施形態では、小梁の主筋の上端筋が、直線状の鉄筋６と、定着鉄筋７によって構成され、ウェブ３３に穿孔された貫通孔３４に挿入されてい
る。なお、小梁２２の梁せいは、大梁２１の梁せいよりも小さいため、下端筋は２段筋ではなく、１段筋となっている。また、小梁の下端筋６１は、主に圧縮力が作用し、引張力を考慮する必要性が低いことから、小梁の下端筋６１は、ウェブ３３を貫通させず、ウェブ３３の手前で折り曲げられている。なお、小梁の上端筋の定着鉄筋７の定着領域７１の先端が下方を指すように配置されているが、定着鉄筋７の定着領域７１の向きは、鉄骨３のフランジ３１，３２、他の鉄筋に干渉しないよう適宜変更することができる。
【００３５】
以上説明したように、第３実施形態では、桁方向に延びる大梁２と小梁２２との接合部において、上端筋を構成する直線状の鉄筋６及び定着鉄筋７をウェブ３３に貫通させることで、上端筋の配置が可能となる。ウェブ３３を貫通させる上端筋は、直線状の鉄筋６と、定着鉄筋７とによって構成することで、例えば小梁としてＬ形状に折り曲げた長い鉄筋をウェブの貫通孔に通す必要がないので、施工性が向上する。また、直線状の鉄筋６の端部と定着鉄筋７のラップ領域７２は、鉄骨３のウェブ３３の貫通孔３４に通され、結束線８で結束（接続）され、鉄骨３のフランジ３１，３２に挟まれたコンクリート中に位置する。そのため、梁間方向に延びる大梁の主筋４０の一部、つまり直線状の鉄筋と定着鉄筋７は、コンクリートに強く定着される。特に、ラップ領域７２と定着領域７１との間に位置する角部とウェブ３３との間には、特に強い支圧力Ｆが作用する。また、定着領域７１には、付着力Ｇが作用する。支圧力Ｆ及び付着力Ｇが作用することで、直線状の鉄筋６及び定着鉄筋７との定着性が更に向上する。
【００３６】
＜第４実施形態＞
第４実施形態では、定着鉄筋の他の形状について説明する。図８は、第４実施形態に係る定着鉄筋の例を示す。図８（ａ）では、定着鉄筋７ａは、ラップ領域７２ａと、定着領域７１ａで構成され、定着領域７１ａが直線部分とその先端で折り返された返し部で構成されている。図８（ｂ）では、定着鉄筋７ｂは、ラップ領域７２ｂと、定着領域７１ｂで構成され、定着領域７１ｂがＵ形状である。図８（ｃ）では、定着鉄筋７ｃは、ラップ領域７２ｃと、定着領域７１ｃで構成され、定着領域７１ｃが直線領域とこの直線領域の途中に、直線領域を貫通するように接続されたプレートによって構成されている。図８（ｄ）では、定着鉄筋７ｄは、ラップ領域７２ｄと、定着領域７１ｄで構成され、定着領域７１ｄが、ラップ領域７２ｄの端部が外側に膨らむように潰された形状である。図８（ｅ）では、定着鉄筋７ｅは、ラップ領域７２ｅと、定着領域７１ｅで構成され、定着鉄筋７ｅは、定着領域７１ｅがラップ領域７２ｅの端部に接続されたプレートによって構成されている。
【００３７】
第４実施形態に係る定着鉄筋を用いた場合でも、直線状の鉄筋６と定着鉄筋７ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅのラップ領域７２ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅに引張力Ｂが加わると、第１実施形態と同様に、直線状の鉄筋６と定着鉄筋７のラップ領域７２ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅの周囲にせん断力が作用する。また、直線状の鉄筋６と定着鉄筋７ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅのラップ領域７２ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅとウェブ（図示せず）との間に圧縮力Ｄが作用する。その結果、コンクリートと、直線状の鉄筋６及び定着鉄筋７ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅとの定着性が向上する。
【００３８】
また、ラップ領域７２ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅと定着領域７１ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅとの間に位置する角部とウェブ（図示せず）との間には、特に強いコンクリートを圧縮する支圧力Ｆが作用する。また、定着領域７１ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅには、付着力Ｇが作用する。支圧力Ｆ及び付着力Ｇが作用することで、直線状の鉄筋６及び定着鉄筋７ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅとの定着性が更に向上する。
【００３９】
＜第５実施形態＞
第５実施形態では、直線状の鉄筋と定着鉄筋とのうち、少なくとも何れか一方を束ね筋
で構成し、鉄骨のウェブ３３に穿孔する貫通孔３４の径をより小さくする場合について説明する。
【００４０】
図９は、ウェブの貫通孔と挿入される鉄筋との関係を示す。図９（ａ）は、直線状の鉄筋６と定着鉄筋７を各１本ずつ、貫通孔３４に通した場合を示す。図９（ａ）は、例えば第１実施形態で説明した態様であり、この場合の孔径が原設計の基準径となる。
【００４１】
図９（ｂ）は、直線状の鉄筋６は１本で、定着鉄筋７を２本の鉄筋を束ねた束ね筋７ａ，７ａとした場合を示す。定着鉄筋７を束ね筋７ａ，７ａで構成することで、貫通孔３４ａの孔径が、点線で示す基準径よりも小さくなっている。なお、鉄筋の引張強さは、鉄筋の断面積（例えば、異形鉄筋の公証断面積）から求めることができるので、束ね筋７ａ，７ａを構成する鉄筋の断面積の和が、原設計の定着鉄筋６の断面積を下回らないように設計する必要がある。また、鉄筋の付着力は、鉄筋の周長（例えば、異形鉄筋の公証周長）から求めることができるので、束ね筋７ａ，７ａを構成する鉄筋の周長の和が、原設計の定着鉄筋７の周長を下回らないように設計する必要がある。
【００４２】
図９（ｃ）は、直線状の鉄筋６と定着鉄筋７を何れも２本の鉄筋を束ねた束ね筋６ａ，７ｂとし、かつ、直線状の鉄筋６を構成する束ね筋６ａと定着鉄筋を構成する束ね筋７ｂの鉄筋径を同じとした場合を示す。直線状の鉄筋６と定着鉄筋７を束ね筋で構成することで、貫通孔３４ｂの孔径が、点線で示す基準径よりも小さくなっている。なお、鉄筋の引張強さを確保するため、束ね筋６ａ，７ｂを構成する鉄筋の断面積の和が、原設計の直線状の鉄筋６及び定着鉄筋７の断面積を下回らないように設計する必要がある。また、鉄筋の付着力を確保するため、束ね筋６ａ，７ｂを構成する鉄筋の周長の和が、原設計の直線状の鉄筋６及び定着鉄筋７の周長を下回らないように設計する必要がある。
【００４３】
図９（ｄ）は、直線状の鉄筋６を２本の鉄筋を束ねた束ね筋６ａ，６ｂとし、定着鉄筋７を２本の鉄筋を束ねた束ね筋７ａ、７ｂとし、かつ、直線状の鉄筋６の束ね筋６ａ，６ｂの径を異ならせ、定着鉄筋の束ね筋７ａ，７ｂの径を異ならせた場合を示す。束ね筋６ａと束ね筋７ａの径は同じであり、束ね筋６ｂと束ね筋７ｂの径は同じである。上記のように構成することで、貫通孔３４ｃの孔径が、点線で示す基準径よりも小さくなっている。なお、鉄筋の引張強さを確保するため、直線状の鉄筋６の束ね筋６ａ，６ｂ、定着鉄筋７の束ね筋７ａ，７ｂを構成する鉄筋の断面積の和が、原設計の直線状の鉄筋６及び定着鉄筋７の断面積を下回らないように設計する必要がある。また、鉄筋の付着力を確保するため、直線状の鉄筋６の束ね筋６ａ，６ｂ、定着鉄筋７の束ね筋７ａ，７ｂを構成する鉄筋の周長の和が、原設計の直線状の鉄筋６及び定着鉄筋７の周長を下回らないように設計する必要がある。
【００４４】
ここで、図１０は、束ね筋を用いた場合の総断面積、総周長、孔径等を示す。図１０において、左側には、呼び径毎に、原設計における、鉄筋の最外径、鉄筋の断面積、鉄筋の周長、貫通孔の孔径が示されている。一方、図１０の右側には、束ね筋を採用した場合の束ね筋ごとの、束ね筋の総断面積、断面積比、束ね筋の総周長、周長比、束ね筋を用いた場合の孔径、孔径比が示されている。束ね筋「２−Ｄ１０」、「２−Ｄ１３」、「２−Ｄ１６」、及び「２−Ｄ１９」は、図９（ｃ）のように、直線状の鉄筋６と定着鉄筋７を何れも２本の鉄筋を束ねた束ね筋６ａ，７ｂとし、かつ、直線状の鉄筋を構成する束ね筋６ａ，６ａと定着鉄筋７を構成する束ね筋７ｂ，７ｂの鉄筋径を同じとした場合を示す。束ね筋「Ｄ１３＋Ｄ１６」は、図９（ｄ）のように、直線状の鉄筋６を２本の鉄筋を束ねた束ね筋６ａ，６ｂとし、定着鉄筋７を２本の鉄筋を束ねた束ね筋７ａ、７ｂとし、かつ、直線状の鉄筋６の束ね筋６ａ，６ｂの径を異ならせ、定着鉄筋の束ね筋７ａ，７ｂの径を異ならせた場合を示す。束ね筋６ａと束ね筋７ａの径は同じであり、束ね筋６ｂと束ね筋７ｂの径は同じである。
【００４５】
例えば、原設計で、直線状の鉄筋６、及び定着鉄筋７の呼び径がＤ１６の場合、貫通孔３４の孔径は３８ｍｍとなる。
孔径＝Ｄ（最外径）×２+α（間隔）
【００４６】
これに対し、束ね筋（２−Ｄ１３）を用いると、貫通孔３４ｂの孔径は３４ｍｍとなる。ｒは、束ね筋６ａ，７ｂの半径を示す。
孔径＝２ｒ＋２×２ｒ／√２
【００４７】
以上より、束ね筋６ａ，７ｂを用いた場合の貫通孔３４ｃの孔径は３４ｍｍで、原設計の孔径３８ｍｍを下回り（孔径比：０．８９）、貫通孔３４の孔径を原設計よりも小さくできることが分かる。また、束ね筋６ａ，７ｂの総断面積は２５４ｍｍ２で、原設計の鉄筋（直線状の鉄筋６、定着鉄筋７）の断面積１９９ｍｍ２を上回り（断面積比：１．２８）、鉄筋の引張強さが増していることが分かる。また、束ね筋６ａ，７ｂの総周長は８０ｍｍで、原設計の鉄筋（直線状の鉄筋６、定着鉄筋７）の周長５０ｍｍを上回り（周長比：１．６０）、鉄筋のコンクリートへの付着力が増していることが分かる。換言すると、原設計と同等の付着力とする場合には、束ね筋の長さを短くできることが分かる。
【００４８】
ウェブ３３の貫通孔３４を基準径よりも小さく設計することで、例えば、貫通孔３４同士の間隔を従来よりも狭くでき、鉄骨３のウェブ３３に設ける貫通孔３４の位置などの設計自由度がより向上する。また、鉄筋の引張強さを確保するため、束ね筋６ａ，７ｂを構成する鉄筋の断面積の和が、原設計の鉄筋（直線状の鉄筋６、定着鉄筋７）の断面積を下回らないように設計することで、多層建築物Ｍの強度を原設計と同等か向上することができる。また、鉄筋の付着力を確保するため、束ね筋６ａ，７ｂを構成する鉄筋の周長の和が、原設計の鉄筋（直線状の鉄筋６、定着鉄筋７）の周長を下回らないように設計することで、多層建築物Ｍの強度を原設計と同等か向上することができる。また、貫通孔３４を基準径よりも小さく設計することができるので、基準径とした場合と比較して、鉄骨の断面欠損を少なくすることができる。その結果、多層建築物Ｍの強度を原設計と同等か向上することができる。
【００４９】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は、可能な限り実施形態を組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１・・・外柱
２・・・桁方向に延びる大梁
２１・・・梁間方向に延びる大梁
３・・・鉄骨
３１、３２・・・フランジ
３３・・・ウェブ
３４・・・貫通孔
４・・・主筋
５・・・スターラップ
６・・・直線状の鉄筋
７・・・定着鉄筋
７１・・・定着領域
７２・・・ラップ領域
８・・・結束線
Ｍ・・・多層建築物
【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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