(57)【要約】【課題】パネルゾーン付近におけるコンクリート強度ごとの打ち分けを省略することができ、よって柱の先行構築を効率的かつ経済的に行うことができて、工期の短縮化を図ることが可能になる柱と無梁スラブとの接合構造および構築方法を提供する。【解決手段】柱１０と、この柱１０に連結されて床を構成する無梁スラブ１１との接合構造であって、柱１０の外周に凹部１２を形成し、無梁スラブ１１の鉄筋１１ａを柱１０に定着することなく当該無梁スラブ１１を凹部１２に係合させるとともに、柱１０の周囲の無梁スラブ１１内に、柱を囲繞する補強筋１５、１７を配筋したことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱と、この柱に連結されて床を構成する無梁スラブとの接合構造であって、
上記柱の外周に凹部を形成し、上記無梁スラブの鉄筋を上記柱に定着することなく当該無梁スラブを上記凹部に係合させるとともに、上記柱の周囲の上記無梁スラブ内に、上記柱を囲繞する補強筋を配筋したことを特徴とする柱と無梁スラブとの接合構造。
【請求項２】
上記補強筋は、平面視において上記柱を井桁状に囲繞する井型補強筋および／または上記柱を円形に囲繞するリング筋であることを特徴とする請求項１に記載の柱と無梁スラブとの接合構造。
【請求項３】
上記柱は、１本が複数階にわたって連続するとともに、各階における上記無梁スラブとの連結位置に上記凹部が形成されたＰＣａ造であることを特徴とする請求項１または２に記載の柱と無梁スラブとの接合構造。
【請求項４】
外周部の無梁スラブを構築すべき位置に凹部が形成された柱を先行構築し、次いで上記凹部を上下に挟む位置に上記無梁スラブを打設するための型枠を設置するとともに、当該型枠内に鉄筋および上記柱の周囲において当該柱を囲繞する補強筋を上記柱に定着することなく配筋した後に、上記型枠内にコンクリートを打設して上記無梁スラブを構築することを特徴とする柱と無梁スラブとの構築方法。
【請求項５】
上記柱は、１本が複数階にわたって連続するとともに、予め各階における上記無梁スラブとの連結位置に上記凹部が形成されたＰＣａ造であることを特徴とする請求項４に記載の柱と無梁スラブとの構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋コンクリート造の柱に無梁スラブを接合するための接合構造および当該柱と無梁スラブとの構築方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄筋コンクリート造の建築物の構造としては、躯体の構造種別を問わず、柱と梁とを剛接合するラーメン構造が最も一般的である。しかしながら、上記ラーメン構造においては、柱形や梁形が室内に突出して、スパンや階高あるいは躯体断面寸法等の構造計画上の制約が多いことから、設計の自由度は必ずしも高くない。
【０００３】
特に、高層あるいは超高層集合住宅においては、柱や梁の断面が必然的に大きくなるために、室内空間の使い易さを大きく損なう場合が多く、階高やスパン割、耐震壁や開口部の位置あるいは大きさ等にも制約があり、自由度の高い空間を創ることが容易ではない。
【０００４】
このため、近年、高層集合住宅や超高層集合住宅においては、建物の外周架構と内周架構とによって全水平荷重に抵抗させるとともに、これら外周架構および内周架構間の住戸部分に、無梁のフラットスラブを架け渡した躯体構造が採用されつつある。
【０００５】
上記躯体構造によれば、例えば下記特許文献１および特許文献２に見られるように、上記外周架構と内周架構との間に架け渡される各階のスラブを、フラットスラブ構造として梁を無くすことが可能になるという利点がある。
【特許文献１】特開２００３−２０６５６７号公報
【特許文献２】特許第３１１０９４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、このような鉄筋コンクリート造の高層あるいは超高層の建物においては、下層階になるほど柱の負担軸力が増加するのに対して、建物の使用性の観点から、柱の断面寸法には制限がある。このため、上記建物の下層階の柱ほど、そのコンクリート強度を高める設計が一般的である。
【０００７】
一方、上記柱間に架設される無梁スラブについては、上記柱ほどの強度が要求されない。このため、上記無梁スラブについては、柱のような高価な高強度コンクリートあるいは超高強度コンクリートを用いずに、より安価な通常のコンクリートが用いられている。
しかしながら、上記柱と無梁スラブとの接合部分においては、柱と同等の強度が要求されるために、作業現場で柱と無梁スラブとを並行して構築して行く場合に、施工手順として、それぞれのコンクリート強度ごとに区分けして順次打設する必要があり、当該施工に多くの手間を要するという問題点があった。
【０００８】
また、工程合理化のために、柱としてプレキャスト（以下、ＰＣａと略す。）造のものを用い、かつ無梁スラブとしてハーフＰＣａ板を用いた場合においても、パネルゾーンについては柱と同等の高い強度が要求されることから、同様に上記無梁スラブを構築するに際して、上記パネルゾーン付近と他の部分との各々に要求される強度に応じて、互いに異なる種類のコンクリートを打設しなければならないという問題点があった。
【０００９】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、パネルゾーン付近におけるコンクリート強度ごとの打ち分けを省略することができ、よって柱の先行構築を効率的かつ経済的に行うことができて、工期の短縮化を図ることが可能になる柱と無梁スラブとの接合構造および構築方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、柱と、この柱に連結されて床を構成する無梁スラブとの接合構造であって、上記柱の外周に凹部を形成し、上記無梁スラブの鉄筋を上記柱に定着することなく当該無梁スラブを上記凹部に係合させるとともに、上記柱の周囲の上記無梁スラブ内に、上記柱を囲繞する補強筋を配筋したことを特徴とするものである。
【００１１】
ここで、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の補強筋が、平面視において上記柱を井桁状に囲繞する井型補強筋および／または上記柱を円形に囲繞するリング筋であることを特徴とするものである。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記柱は、１本が複数階にわたって連続するとともに、各階における上記無梁スラブとの連結位置に上記凹部が形成されたＰＣａ造であることを特徴とするものである。
【００１３】
次いで、請求項４に記載の発明は、柱と無梁スラブとの構築方法であって、外周部の無梁スラブを構築すべき位置に凹部が形成された柱を先行構築し、次いで上記凹部を上下に挟む位置に上記無梁スラブを打設するための型枠を設置するとともに、当該型枠内に鉄筋および上記柱の周囲において当該柱を囲繞する補強筋を上記柱に定着することなく配筋した後に、上記型枠内にコンクリートを打設して上記無梁スラブを構築することを特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、上記柱は、１本が複数階にわたって連続するとともに、予め各階における上記無梁スラブとの連結位置に上記凹部が形成されたＰＣａ造であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１〜３のいずれかに記載の接合構造または請求項４もしくは５の記載の構築方法によれば、無梁スラブの鉄筋を柱に定着させることなく、当該無梁スラブを柱の外周に形成した凹部に係合させることにより、その鉛直荷重を上記柱に支持させているので、柱および無梁スラブとして、各々に要求される互いに異なる強度のコンクリートを使用することができる。
【００１６】
したがって、上記柱および無梁スラブを構築する際のコンクリートの打ち分け回数や、無梁スラブの鉄筋を柱に定着する手間を削減することができる。加えて、複数層分の柱を先行構築することが可能になるために、当該柱における継ぎ手箇所数も減らすことができる。この結果、上記柱と無梁スラブとの構築に要する施工コストの低減化と工期の短縮化を図ることができる。
【００１７】
さらに、上記柱の周囲の無梁スラブ内に、上記柱を囲繞する補強筋を配筋し、上記柱の周囲に集中的に配した上記補強筋の量を調節することにより、上記柱に作用する曲げモーメントを調節することができる。
【００１８】
また、特に請求項３または５に記載の発明のように、上記柱として、１本が複数層に連続するＰＣａ造のものを用いれば、予め各階における上記無梁スラブが連結される外周部に上記凹部を形成しておくことにより、一層施工が容易になるとともに、施工精度も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
図１〜図４は、本発明に係る柱と無梁スラブとの接合構造を、ダブルチューブ架構を有する建物に適用した第１の実施形態を示すもので、図中符号１が建物の外周に配置されて耐震要素として水平力を負担する外周架構である。
この外周架構１は、建物の外周に添って等スパンで立設された複数本（図では２８本）の主柱２と、これら主柱２間に架け渡された大梁３とが、互いに剛接合されることによって一体化された角筒状のラーメン構造体であり、この外周架構１の内部に、外周架構１と同様に水平力を負担する内周架構４が配置されている。
【００２０】
この内周架構４は、外周架構１の主柱２からその２スパン間隔をおいた内側において、外周架構１と同軸的に設けられており、主柱２と等スパンで立設された複数本（図では１２本）の主柱５とこれら間に架け渡された大梁６とが剛接合されて一体化された角筒状のラーメン構造体によって構成されている。ちなみに、この内周架構４の内部空間は、例えば吹き抜けや立体駐車場として利用される。
【００２１】
そして、外周架構１と内周架構４との中間位置に、複数本（図では２０本）のＰＣａ造の柱１０が、主柱２、５と等スパンで立設されるとともに、これら外周架構１と内周架構４との間には、各階の床を構成するフラットスラブ（無梁スラブ）１１が架け渡されている。
【００２２】
ここで、図２〜図４に示すように、柱１０のフラットスラブ１１との接合位置には、全周にわたって外周部分が切り欠かれてなる凹部１２が形成されている。この凹部１２は、上下方向の中間部分が一定の深さ寸法に形成されるとともに、その上下端部が柱１０の外周面に向けて傾斜する傾斜面１２ａによって形成されている。
【００２３】
他方、フラットスラブ１１は、内部の鉄筋１１ａが柱１０に定着されることなく、現場打ちコンクリートによって構築されたものである。加えて、このフラットスラブ１１内には、柱１０の外周に沿って、この柱１０を囲繞するようにして井桁状に配設された複数本の上端井型補強筋（補強筋）１５がフラットスラブ１１の厚さ方向の上部側に配筋されている。さらに、柱１０の周囲に位置するフラットスラブ１１内には、同様に柱１０を囲繞するようにして、複数本のリング筋（補強筋）１７が柱１０の軸芯と同軸的に配設されている。
【００２４】
（第２の実施形態）
図５および図６は、本発明に係る柱と無梁スラブとの接合構造の他の実施形態を示すもので、この接合構造においては、フラットスラブ２０として、トラス筋（鉄筋）２１の下弦材が埋設されるとともに斜め材と上弦材とを上面から突出させたオムニア板（オムニア：商標名）等のハーフＰＣａ板２２を用いて外周架構１と内周架構４との間に打設されたものが用いられている。
【００２５】
このフラットスラブ２０においても、内部のトラス筋２１等が柱１０に定着されることなく、柱１０に形成された凹部１２に接合されており、さらに柱１０の外周に沿って、井桁状に配設された上端井型補強筋（補強筋）１５および下端井型補強筋（補強筋）１６が、それぞれフラットスラブ１１の厚さ方向の上下部に配筋されるとともに、柱１０を囲繞するようにして、複数本のリング筋（補強筋）１７が同軸的に配設されている。
なお、図中符号２３は、フラットスラブ２０の柱１０との接合端縁に形成された柱１０のひび割れ誘発兼防音用の目地である。
【００２６】
次いで、図７に基づいて、本発明に係る柱と無梁スラブとの構築方法を、上記第１の実施形態に示した柱と無梁スラブとの接合構造に適用した一実施形態について説明する。
先ず、工場等において、複数層（図では２層）にわたる長さ寸法を有し、かつフラットスラブ１１の接合部に凹部１２が形成されたＰＣａ造の柱１０を製作しておく。
【００２７】
次いで、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、この柱１０を施工現場に搬入して、先行する柱１０の上部にグラウト一体化により建て込んだ後に、先行するフラットスラブ１１上に立設した仮設サポート３０によって、外周架構１と柱１０の下方の凹部１２との間および当該凹部１２と内周架構４との間に、フラットスラブ１１を打設する際の型枠３１を設置する。そして、この型枠３１内に、上記鉄筋１１ａを配筋した後に、コンクリートを打設することにより、図７（ｃ）に示すように上記フラットスラブ１１を構築する。
【００２８】
次いで、図７（ｄ）に示すように、構築されたフラットスラブ１１上に仮設サポート３２を立設し、上記柱１０の上方の凹部１２と外周架構１および内周架構４との間に、同様にして上階のフラットスラブ１１を打設するための型枠３３を設置し、この型枠３３内に、上記鉄筋１１ａを配筋した後にコンクリートを打設することにより、図７（ｅ）に示すように上階のフラットスラブ１１を構築する。
そして、図７（ａ）〜（ｄ）に示した工程を順次上方に向けて繰り返すことにより、高層あるいは超高層の建物の躯体を構築して行く。
【００２９】
また、図４および図５に示した第２の実施形態の接合構造に適用する場合には、フラットスラブ２０を打設するためのハーフＰＣａ板２２の柱１０側の端部を、支持金物２５によって支持する。そして、このハーフＰＣａ板２２上に、上端井型補強筋１５、下端井型補強筋１６およびリング筋１７を配置した後に、当該ハーフＰＣａ板２２上に現場打ちコンクリート２６を打設することにより、上記フラットスラブ２０を構築する。
【００３０】
なお、上記実施形態においては、柱１０としてＰＣａ造のものを用いるとともに、フラットスラブ１１、２０として一般的な型枠３１、３３を設置した現場打ちコンクリートによるものやオムニア板等のハーフＰＣａ板２２を型枠としてその上面にコンクリートを打設したものを用いた場合についてのみ説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、柱についても一般的な現場打ちコンクリートによって構築したものを用いてもよい。
【００３１】
この場合の施工法を例示すれば、先ず現場において、柱の配筋および型枠を施工する。この際に、柱のフラットスラブとの接合部には、上記凹部１２が形成されるように上記型枠を製作しておく。そして、型枠内にコンクリートを打設することにより上記凹部１２が形成された柱１０を構築し、さらに当該柱１０のコンクリートが打ち継ぎを形成するのに十分な程度にまで硬化した後に、フラットスラブ１１用の型枠内にコンクリートを打設する。これにより、柱１０とフラットスラブ１１とを一体化させることなく互いに接合することができる。
【００３２】
この際に、柱１０とフラットスラブ１１とを一体化させずに互いに接合するために、予め柱１０とフラットスラブ１１とのコンクリートの界面となる凹部１２の表面に、剥離剤を塗っておいたり、あるいはシートを挟んでおいたりしてもよい。
【００３３】
さらに、上記実施形態においては、柱１０の周囲に位置するフラットスラブ１１、２０内に、柱１０を囲繞する上端井型補強筋１５およびリング筋１７さらには下端井型補強筋１６を配設した場合について示したが、強度上、許容される場合には、これらの１種または２種を省くことも可能である。
【００３４】
また、凹部１２についても、図２および図５に示した、上下方向の中間部分が一定の深さ寸法に形成され、その上下端部が柱１０の外周面に向けて傾斜する傾斜面１２ａによって形成された形状のものに限定されるものではなく、例えば、図８（ａ）に示すような上記傾斜面１２ａが形成されない断面コ字状や、同図（ｂ）に示すような上下の傾斜面１３ａによって形成された断面Ｖ字状、あるいは同図（ｃ）に示すような円弧状凹曲面１４ａによって形成された断面円弧状等の各種形状の凹部を適用することができる。
【００３５】
以上の構成からなる柱と無梁スラブとの接合構造および構築方法によれば、フラットスラブ１１、２０の鉄筋１１ａ、２１を柱１０に定着させることなく、フラットスラブ１１、２０を柱１０の外周に形成した凹部１２に係合させることにより、その鉛直荷重を支持させているので、柱１０およびフラットスラブ１１、２０として、各々に要求される互いに異なる強度のコンクリートを使用することができる。
【００３６】
したがって、柱１０およびフラットスラブ１１、２０を構築する際のコンクリートの打ち分け回数や、フラットスラブ１１、２０の鉄筋１１ａ、２１を柱１０に定着する手間を削減することができる。加えて、複数層分の柱１０を、先行構築することが可能になるために、柱１０における継ぎ手箇所数も減らすことができる。この結果、柱１０とフラットスラブ１１、２０との構築に要する施工コストの低減化と工期の短縮化を図ることができる。
【００３７】
さらに、柱１０の周囲のフラットスラブ１１、２０内に、柱１０を囲繞する上端井型補強筋１５、下端井型補強筋１６、リング筋１７等の補強筋を配筋しているために、柱１０の周囲に集中的に配したこれら補強筋の量を調節することにより、柱１０に作用する曲げモーメントを調節することができる。
【００３８】
また、特に上記実施形態に示したように、柱１０として、１本が複数層に連続するＰＣａ造のものを用いれば、予め各階におけるフラットスラブ１１、２０が連結される外周部に凹部１２を形成しておくことにより、一層施工が容易になるとともに、施工精度も向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の接合構造の第１の実施形態を示す平面図である。
【図２】図１の柱とフラットスラブとの接合部分を示す縦断面図である。
【図３】図１の柱周囲のフラットスラブの縦断面図である。
【図４】図２の柱とその周囲の補強筋の配置を示す横断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態における柱とフラットスラブとの接合部分を示す縦断面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線視断面図である。
【図７】本発明の構築方法の一実施形態を示す工程図である。
【図８】本発明に係る柱の凹部の他の形状を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  柱
１１、２０  フラットスラブ（無梁スラブ）
１１ａ  鉄筋
１２  凹部
１５  上端井型補強筋（補強筋）
１６  下端井型補強筋（補強筋）
１７  リング筋（補強筋）
２１  トラス筋（鉄筋）
２２  ハーフＰＣａ板
【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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