(57)【要約】【課題】製造コストを抑えた、鉄骨柱とコンクリート部の接合構造を提供する。【解決手段】鉄骨柱２の下端部の鉛直面に複数の孔４が開設され、前記鉄骨柱２の下端部がコンクリート部３に埋設固定された、鉄骨柱２とコンクリート部３の接合構造１であって、埋設深度が深くなるに従い、前記孔４の個数及び／または開口面積が増大するように、前記孔４が開設されている、鉄骨柱２とコンクリート部３の接合構造１を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄骨柱の下端部の鉛直面に複数の孔が開設され、前記鉄骨柱の下端部がコンクリート部に埋設固定された、鉄骨柱とコンクリート部の接合構造であって、
埋設深度が深くなるに従い、前記孔の個数及び／または開口面積が増大するように、前記孔が開設されている、鉄骨柱とコンクリート部の接合構造。
【請求項２】
前記孔の個数及び／または開口面積は、埋設深度に応じて、軸力残存率と断面残存率に基づいて決定される、請求項１に記載の接合構造。
【請求項３】
前記各孔に対し、該孔と同じ形状のシアキーが、前記鉄骨柱の、対応する孔と同じ埋設深度の鉛直面に溶接されている、請求項１または２に記載の接合構造。
【請求項４】
前記鉄骨柱の鉛直面に、鋼板が、鉛直方向に延在するように溶接されており、
前記鋼板に孔が開設されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄骨柱とコンクリート部の接合構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、鉄骨構造、鉄筋コンクリート構造、及び鉄骨鉄筋コンクリート構造は、建築構造物の躯体の構造として、特に強度に優れているため、中高層建築物に広く採用されている。
【０００３】
従来、上記の建築構造物においては、鉄骨柱をコンクリートに埋め込んで接合することがある。このような接合の例としては、例えば、構真柱と杭コンクリートの接合が挙げられる。このような接合構造において、構真柱にかかる荷重が、構真柱の下面に接するコンクリート、構真柱の鉛直面とコンクリートの間の付着作用、及び、構真柱の鉛直面に溶接されたスタッドなどによって、伝達される。
【０００４】
特許文献１には、図８に示されるような、鋼管である構真柱８１に孔８３を開設してコンクリート８２に埋め込み、鋼管内部のコンクリートの充填性をよくすることが開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、鉛直面に孔が開設された鉄骨柱と、コンクリート部との接合構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１４６３０３号公報
【特許文献２】特開平５−３３３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
構真柱を杭コンクリートに接合する場合には、掘削した土の崩壊を防止するために安定液を注入し、その後コンクリートを打設するため、安定液を巻き込んだ脆弱層が形成され、それにより、構真柱下面に接する部分近傍には、健全なコンクリートを密実に打設することが困難な場合がある。したがって、構真柱の下面に接するコンクリートの状態によっては、構真柱にかかる荷重を確実に伝達することが難しい。
【０００８】
次に、構真柱鉛直面へのコンクリートの付着性能は、コンクリート打設後の構真柱の振動や移動などによって低下する。したがって、構真柱の鉛直面とコンクリートの間の付着作用によって、構真柱にかかる荷重を伝達する場合において、十分な信頼性を確保するためには、コンクリート打設後、コンクリートが硬化するまでの期間、構真柱を堅固に固定する必要がある。これにより、後工程の遅れが生じる。また、コンクリート強度や構真柱の周長から算出される構真柱の埋め込み長さが、例えば１０ｍなどと長くなるため、埋設部の鋼材量が過大となり、製造コストが嵩む。
【０００９】
また、構真柱の鉛直面に溶接されたスタッドを使用する場合においては、構真柱とコンクリートの相対ずれが生じ、スタッドがある程度弾性変形してはじめて、構真柱にかかる荷重が効果的に伝達される。この相対ずれは、構真柱の上方ほど大きく、下方ほど小さいため、全てのスタッドの伝達が有効となる時点においては、構真柱上方の相対ずれ量が過大となり、構造物の上部躯体や仕上げなどが強制変形を受け、不具合を来す恐れがある。
【００１０】
図８のように構真柱８１に孔８３を開設した場合には、孔８３に充填されたコンクリート８２による荷重の伝達も期待できる。しかし、例えば孔８３を過剰に開設すると、構真柱８１の強度が十分でなくなる。また、孔８３が不足すると、孔８３に充填されたコンクリート８２が構真柱８１にかかる荷重を十分に伝達できなくなるため、荷重の伝達を構真柱８１とコンクリート８２の間の付着作用に依存する必要がある。したがって、無作為に孔８３を開設しても、十分な強度を保ちながら、構真柱８１の埋め込み長さを短くして製造コストを低減することはできない。
【００１１】
本発明の課題は、工程の遅れや不具合が発生することなく、コスト面に優れ、鉄骨柱にかかる荷重を確実にコンクリートに伝達できる、鉄骨柱とコンクリート部の接合構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。すなわち、本発明は、鉄骨柱の下端部の鉛直面に複数の孔が開設され、前記鉄骨柱の下端部がコンクリート部に埋設固定された、鉄骨柱とコンクリート部の接合構造であって、埋設深度が深くなるに従い、前記孔の個数及び／または開口面積が増大するように、前記孔が開設されている、鉄骨柱とコンクリート部の接合構造を提供する。
【００１３】
鉄骨柱の埋設部においては、コンクリートが周囲に付着されているため、コンクリートの付着作用によって、荷重が伝達される。鉄骨柱の埋設部の、埋設深度が浅い部位、例えばコンクリートの表面近傍においては、コンクリート表面から当該埋設深度までの間には殆どコンクリートが存在しないため、鉄骨柱とコンクリートの付着域が短く、したがって荷重は殆ど伝達されていない。しかし、埋設深度が深くなると、コンクリート表面から当該埋設深度までの間で鉄骨柱とコンクリートの間の付着作用によって、既に埋設深度に応じた荷重が伝達されている。したがって、鉄骨柱の当該埋設深度の部位が支持すべき荷重は、鉄骨柱の、コンクリートの表面近傍の部位よりも、少なくなる。鉄骨柱の、コンクリートの表面近傍の部位が支持すべき荷重に対する、鉄骨柱のある埋設深度の部位が支持すべき荷重の割合を、本発明においては、当該埋設深度の「軸力残存率」と呼称する。当然ながら、軸力残存率は埋設深度に応じて減少する。
【００１４】
上記のような構成によれば、鉄骨柱に開設された複数の孔がコンクリート部に埋設固定されているため、鉄骨柱にかかる荷重を、鉄骨柱下面の支圧や鉄骨柱鉛直面へのコンクリートの付着だけでなく、孔に充填されたコンクリートによっても支えることができる。更に、鉄骨柱の埋設深度が深くなるに従い、孔の個数及び／または開口面積が増大するように、孔が開設されている。したがって、上記のように埋設深度が深くなるに従い軸力残存率は低くなることから、軸力残存率に対抗できる程度の、鉄骨柱の十分な強度を維持しながらも、できるだけ多くの孔を開設することができ、これにより、荷重を確実に伝達すること、及び、鉄骨柱の埋め込み長さを効果的に短くして製造コストを抑えることが可能となる。
さらに、鉄骨柱の埋め込み長さが短くなることにより、鉄骨柱の重量が低減し、したがって、鉄骨柱を吊りあげる重機が小型のもので済み、工事が容易となる。
また、鉄骨柱にかかる荷重の伝達が、鉄骨柱鉛直面とコンクリートの付着作用のみに依存しておらず、振動などの影響を受けにくいため、コンクリート打設後の、鉄骨柱の位置保持が短期間でよく、したがって、地上躯体の施工などの後工程に早期に着手することができる。
また、スタッドに比べると小さなずれ変位で荷重を伝達することができるため、上部構造の不具合が生じにくい。
【００１５】
前記孔の個数及び／または開口面積は、埋設深度に応じて、軸力残存率と断面残存率に基づいて、決定されてもよい。
鉄骨柱の、ある埋設深度において、孔が開設されていない鉄骨柱の断面積に対する、当該断面積から当該埋設深度に開設された孔に相当する断面積を減算した断面積の割合を、本発明においては、当該埋設深度における「断面残存率」と呼称する。
このような構成によれば、孔の数や開口面積が、効果的に決定されるため、鉄骨柱の埋め込み長さを、更に効果的に、短くして製造コストを抑えることが可能となる。
【００１６】
前記各孔に対し、該孔と同じ形状のシアキーが、前記鉄骨柱の、対応する孔と同じ埋設深度の鉛直面に溶接されてもよい。
このような構成によれば、孔が開設された埋設深度における、鉄骨柱の強度を補強することができる。
また、溶接されたシアキーと、その周囲のコンクリートの支圧作用により、更に効果的に、荷重を伝達することが可能となる。
更に、鉄骨柱への孔の開設時に生じた、孔の形状を有する切りくずをシアキーとして使用することも可能となり、これにより、シアキーのための部材費を低減できる。
【００１７】
前記鉄骨柱の鉛直面に、鋼板が、鉛直方向に延在するように溶接されており、前記鋼板に孔が開設されてもよい。
このような構成によれば、効果的に、鉄骨柱の強度を十分に維持しながら、更に、荷重の伝達能力を高めることが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、製造コストを抑えた、鉄骨柱とコンクリート部の接合構造を、提供することが可能となる。
【００１９】
好ましい様態では、後工程への影響を少なくすることが可能となる。
【００２０】
好ましい様態では、上部構造の不具合を生じにくくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態として示した鉄骨柱とコンクリート部の接合構造の、一部断面視した図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。
【図２】前記第１の実施形態として示した鉄骨柱とコンクリート部の接合構造の変形例を示す、一部断面視した正面図である。
【図３】従来の鉄骨柱とコンクリート部の接合構造の、軸力残存率と断面残存率の関係を示すグラフである。
【図４】前記変形例として示した鉄骨柱とコンクリート部の接合構造の、軸力残存率と断面残存率の関係を示すグラフである。
【図５】本発明の第２の実施形態として示した鉄骨柱とコンクリート部の接合構造の、一部断面視した正面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態として示した鉄骨柱とコンクリート部の接合構造の、一部断面視した図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態として示した鉄骨柱とコンクリート部の接合構造の、一部断面視した正面図である。
【図８】従来の鉄骨柱とコンクリート部の接合構造の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の第１の実施形態として示した、鉄骨柱２とコンクリート部３の接合構造１を示す。図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、接合構造１の、一部断面視した正面図、側面図、平面図である。ここで示す実施形態は、構真柱２と杭コンクリート３の接合構造を示したものである。
【００２４】
接合構造１においては、構真柱２の下端部の鉛直面に複数の孔４が開設され、構真柱２の下端部が杭コンクリート３に埋設固定されている。構真柱２の鉛直面、及び下面には、コンクリートが付着している。
【００２５】
構真柱２はＨ形鋼であり、ウェブ５、フランジ６で構成されている。孔４は、ウェブ５、フランジ６の双方に、開設されている。孔４の各々の内部には、杭コンクリート３へのコンクリートの打設時に、コンクリートが充填されている。
【００２６】
図１において、参照番号７で示される線は、当該図面では視認できない孔４の位置を示す線である。
【００２７】
孔４は、埋設深度が深くなるに従い、その個数が増大するように、開設されている。構真柱２のウェブ５においては、最上段の孔の個数は３個であるが、下の段では４個に増大している。フランジ６においては、最上段の孔の個数は２個であるが、下の段では４個に増大している。孔４の配置は、構真柱２の各埋設深度において、孔４による断面欠損分を差し引いた、構真柱２の鉛直支持能力が、構真柱２の断面に作用する鉛直荷重を上回るように決定する。
【００２８】
なお、図１において、寸法ａは構真柱２の埋め込み長さ、すなわち、杭コンクリート３表面から、構真柱２の、杭コンクリート３に埋設された端部までの長さを示す。ｂ、ｄはそれぞれ、杭コンクリート３表面から、構真柱２のウェブ５、またはフランジ６に開設された、最上段の、すなわち、構真柱２の端部から最も離れた位置の、孔４までの長さを示す。ｃ、ｅはそれぞれ、ａからｂ、ｄを減算した長さを示す。
【００２９】
本図においては、ｃはｅよりも長い、すなわち、構真柱２のウェブ５に開設された孔４の段数は、フランジ６の孔４の段数よりも多くなっているが、少なくてもよく、同数でもよい。フランジ６のいずれかには、孔４が開設されなくてもよい。孔４は、フランジ６のみに開設されてもよく、ウェブ５のみに開設されてもよい。
【００３０】
このような接合構造１の施工には、一般的な逆打ち工法における、構真柱建込工法を用いてもよい。すなわち、表層部の土を掘削し、ケーシングを建て込んだ後、安定剤を注入して更に深部を掘削する。その後、スライム処理を行い、鉄筋籠を建て込み、構真柱２を打ち込み、コンクリートを打設する。構真柱２の打ち込みとコンクリートの打設の順は逆であってもよい。
【００３１】
次に、上記のような、構真柱２と杭コンクリート３の接合構造１の作用について説明する。
【００３２】
構真柱２の下面には、杭コンクリート３が接触している。したがって、構真柱２にかかる荷重は、構真柱２の下面において、杭コンクリート３により支えられる。
【００３３】
構真柱２の鉛直面には、コンクリートが付着している。したがって、構真柱２にかかる荷重は、構真柱２の鉛直面のコンクリートとの付着作用によって伝達される。
【００３４】
構真柱２に開設された孔４には、コンクリートが充填されている。したがって、構真柱２にかかる荷重は、孔４に充填されたコンクリートにより支えられる。
【００３５】
このように、構真柱２にかかる荷重は、杭コンクリート３の、構真柱２下面のコンクリート、構真柱２鉛直面のコンクリートとの付着作用、及び構真柱２に開設された孔４に充填されたコンクリートにより支えられる。
【００３６】
上記のように、この接合構造１においては、埋設深度が深くなるに従い、孔４の個数が増大するように、構真柱２に孔４が開設されている。これは、埋設深度が深くなるに従い軸力残存率は低くなるため、孔４の個数が増大しても、軸力残存率に対抗できる程度の、構真柱２の十分な強度を保証できることに基づいている。構真柱２の荷重は、孔４の個数が多ければ多いほど、その内部に充填されたコンクリートにより支えられる。したがって、埋設深度が深くなって、孔４の個数が増大するに伴い、軸力残存率が減少する度合いが大きくなる。このように、孔４の個数が増大するように、孔４を開設することで、軸力残存率に対抗できる程度の、構真柱２の強度を維持しながら、構真柱２の埋め込み長さを、短くすることが可能となる。
【００３７】
構真柱２の埋め込み長さが短くなることにより、鋼材の材料コストを低減できる。また、構真柱２の重量が低減し、したがって、構真柱２を吊りあげる重機が小型のもので済み、工事が容易となる。
【００３８】
構真柱２にかかる荷重は、杭コンクリート３の、構真柱２の下面に接触したコンクリートだけでなく、孔４に充填されたコンクリートや、構真柱２鉛直面のコンクリートとの付着作用によっても伝達されるため、構真柱２の下面下方の脆弱層に影響されずに、荷重を確実に伝達できる。
【００３９】
また、構真柱２にかかる荷重の伝達が、杭コンクリート３の、鉄骨柱鉛直面のコンクリートとの付着作用のみに依存していないため、振動などの影響を受けにくい。これにより、コンクリート打設後の、構真柱２の位置保持が短期間でよく、したがって、地上躯体の施工などの後工程に早期に着手することができる。
【００４０】
また、スタッドによる荷重の伝達に比べると、小さなずれ変位で荷重を伝達することができるため、上部構造の不具合が生じにくい。
【００４１】
次に、図２に、上記の第１の実施形態の、変形例を示す。
【００４２】
本変形例においては、構真柱２のウェブ５に開設された孔４の個数が、最上段から下に向かって、順に、１、１、２、３、３、３、３となっている点が、図１に示される上記の第１の実施形態とは異なっている。
【００４３】
上記のように、鉄骨柱の、コンクリートの表面近傍の部位が支持すべき荷重に対する、鉄骨柱のある埋設深度の部位が支持すべき荷重の割合を、本発明においては、当該埋設深度の「軸力残存率」と呼称する。また、鉄骨柱の、ある埋設深度において、孔が開設されていない鉄骨柱の断面積に対する、当該断面積から当該埋設深度に開設された孔に相当する断面積を減算した断面積の割合を、本発明においては、当該埋設深度における「断面残存率」と呼称する。
【００４４】
構真柱２に過剰に孔４を開設すると、孔４による断面欠損分を差し引いた、構真柱２の鉛直支持能力が、構真柱２の断面に作用する鉛直荷重を下回り、構真柱２の破損などの不具合が発生する可能性がある。したがって、孔４は、構真柱２の各埋設深度において、孔４による断面欠損分を差し引いた、構真柱２の鉛直支持能力が、構真柱２の断面に作用する鉛直荷重を上回るように、配置しなければならない。本変形例においては、孔４の個数は、軸力残存率と、断面残存率に基づいて、軸力残存率ができるだけ浅い埋設深度で０になるように、決定されている。より具体的には、断面残存率が、軸力残存率を下回らないように、決定されている。
【００４５】
以下、各埋設深度において、断面残存率が、軸力残存率を下回らないという前提の下、従来の構成、すなわち孔４の数が埋設深度に依存せずに一定である場合と、本変形例の、各接合構造の断面残存率、軸力残存率と埋設深度の関係について、図３、４を用いて、説明する。
【００４６】
図３は、孔の個数が埋設深度に依存せずに一定である、従来の構成の例である。図３（ａ）の線３１は、構真柱とコンクリートの付着作用による、荷重の伝達を、すなわち、孔の有無にかかわらず荷重を伝達できる能力を、示している。埋設深度、すなわち当該埋設深度よりも上方の構真柱の長さが長くなると、構真柱とコンクリートとの付着面積も大きくなる。したがって、埋設深度と、コンクリートの付着作用による伝達軸力は、概ね比例関係にある。
【００４７】
図３（ａ）の線３２は、構真柱に開設された孔による荷重の伝達能力を示している。図３に示される従来の構成の例においては、後述の理由により、構真柱の埋設深度が約８２０ｍｍの位置から下方向に、約８０ｍｍの一定間隔で、各段において一定の数の孔が、開設されている。したがって、線３２においては、埋設深度が約８２０ｍｍの位置まで伝達軸力は０であるが、約８２０ｍｍより深くなると、一定の割合で伝達軸力が増加している。
【００４８】
図３（ａ）の線３３は、線３１と線３２を加算した伝達軸力を示す。すなわち、線３３は、コンクリートの付着作用と、孔に充填されたコンクリートの支圧作用の双方による、荷重の総伝達能力を示す。
【００４９】
図３（ｂ）の線３４は、構真柱が支持すべき総荷重を約６２００ｋＮとした場合の残存軸力、すなわち、構真柱の、ある埋設深度より浅い深度で既に相応の荷重が伝達された結果として残された、当該埋設深度で支持すべき荷重を示す。線３４は、構真柱が支持すべき総荷重から線３３を減算したものである。
【００５０】
図３（ｃ）の線３５は、軸力残存率、すなわち、線３４を、構真柱が支持すべき総荷重で正規化したものである。
【００５１】
図３（ｃ）の点３６は、断面残存率を示す。図３に示される従来の構成の例においては、孔を開設した埋設深度においては、断面残存率が約０．７の一定値になるように、孔が開設されている。ここでは説明を簡単にするために、孔を１個開設すると、断面残存率が０．１減るものとする。すなわち、この従来の構成の例においては、各段において、３個の孔が並べて開設されているものとする。
【００５２】
線３４で示される残存軸力が大きい、つまり浅い埋設深度で、３個の孔を開設すると、断面残存率が０．７になる、すなわち、当該埋設深度における構真柱の断面積が、孔を開設しない部分の断面積の０．７倍に減少するため、当該埋設深度において、構真柱が十分に荷重を支持することができない可能性がある。
【００５３】
そこで、各埋設深度において、構真柱が十分に荷重を支持できるようにする、すなわち、点３６で示される断面残存率が、線３５で示される軸力残存率を下回らないようにするためには、約８２０ｍｍの位置に、最上段の孔を設置しなければならないことが、図３（ｃ）からわかる。
【００５４】
約８２０ｍｍの埋設深度で最上段の孔を開設すると、約８２０ｍｍより深い埋設深度においては、線３３で示されるように、付着したコンクリートと孔に充填されたコンクリートの双方により荷重が伝達されるようになる。したがって、約８２０ｍｍより深い埋設深度における伝達軸力は、約８２０ｍｍより浅い埋設深度よりも、増加する傾きが大きくなる。このような原理により、孔を開設した場合は、荷重の伝達をコンクリートとの付着作用のみに依存する場合よりも、構真柱の埋設深度が短くてよいことがわかる。
【００５５】
図３に示される、従来の構成の例においては、図３（ｂ）の残存軸力の線３４が約１１２０ｍｍの埋設深度で０になっていることから、構真柱の埋め込み長さは、約１１２０ｍｍあればよいことがわかる。
【００５６】
図４は、本変形例における例である。図４（ａ）〜（ｃ）における、線４１〜４５、及び、点４６は、図３における線３１〜３５、点３６と同様の意味を示すものである。
【００５７】
図４に関連する上記変形例においては、図３の従来の構成の例と異なり、孔４の個数は、埋設深度に応じて、軸力残存率と断面残存率に基づいて、軸力残存率ができるだけ浅い埋設深度で０になるように、決定されている。図３の例で示したように、ある埋設深度で孔４を開設すると、それより深い埋設深度においては、伝達軸力が増加する傾きが、より浅い埋設深度より大きくなる。したがって、本変形例においては、断面残存率が軸力残存率を下回らないようにしながらも、可能な限り浅い埋設深度で本効果を奏するために、最上段の孔４の数を最低限の個数である１個として、断面残存率の減少分を最低限としている。
【００５８】
具体的には、図４（ｃ）に示されるように、最上段の孔４を、埋設深度が約３００ｍｍの位置で、１個開設している。図２において、寸法ｂが、この埋設深度３００ｍｍに相当している。
【００５９】
孔４を１個だけでも開設することで、線４３に示されるように、伝達軸力の総量が増加する傾きが大きくなる。したがって、断面残存率が軸力残存率を下回らないという前提の下で、孔４を２個設置することが可能な埋設深度は、最上段に１個の孔４を開設しない場合に比べて、浅くなる。
【００６０】
図４（ｃ）においては、約４５０ｍｍの埋設深度において、軸力残存率が約０．８となっているため、当該埋設深度において、断面残存率を約０．８としても、鉄骨柱２の強度に問題がないと判断し、孔４の数を２個に増加している。
【００６１】
約４５０ｍｍの埋設深度において、当該埋設深度における孔４の数を２個にしたことで、線４３に示される伝達軸力の総量が増加する傾きが、更に大きくなる。図４（ｃ）においては、約５１０ｍｍの埋設深度において、孔４の数を３個に増加していることがわかる。
【００６２】
このように、最上段の孔４の数を１個にして、軸力残存率と、断面残存率に基づいて、軸力残存率ができるだけ浅い埋設深度で０になるように、各段の孔４の個数を決定することで、伝達軸力が増加する傾きを次第に増加させ、なおかつ、できるだけ浅い埋設深度で多くの孔４を開設することが可能となる。図４の例においては、図４（ｂ）の残存軸力の線４４が約８２５ｍｍの埋設深度で０になっていることから、構真柱２の埋め込み長さは、約８２５ｍｍあればよいことがわかる。このように、伝達軸力の増加具合と、孔４の個数の増加具合が、相乗的に作用することで、図３に示される従来の構成の例よりも、構真柱２の埋め込み長さを、大幅に短くすることが可能となっている。図２において、寸法ａが８２５ｍｍに相当している。
【００６３】
本変形例が、第１の実施形態と同様に、コストを削減できる、工事が容易となる、後工程に早期に着手することができる、上部構造の不具合が生じにくい、等の様々な効果を奏することは、いうまでもない。
【００６４】
次に、図５に、本発明の第２の実施形態として示した、構真柱２と杭コンクリート３の接合構造２０を示す。
【００６５】
第２の実施形態は、各孔４に対し、孔４と同じ形状のシアキー２１が、構真柱２の、対応する孔４と同じ埋設深度の鉛直面に溶接されている点が、図１に示される上記の第１の実施形態とは異なっている。
【００６６】
鉛直面に溶接されたシアキー２１と、その周囲のコンクリートの支圧作用により、更に効果的に、荷重を伝達することが可能となる。シアキー２１は、スタッドのように大きく弾性変形しないため、構真柱２と杭コンクリート３の相対ずれを前提としなくてもよく、したがって、スタッドを使用した場合よりも効果的に、荷重をコンクリートに伝達することができる。
【００６７】
また、シアキー２１を、孔４と同じ埋設深度の鉛直面に溶接しているため、孔４が開設された埋設深度の断面残存率の減少を緩和し、構真柱２の強度を補強することができる。
【００６８】
構真柱２への孔４の開設は、ドリルで行ってもよいが、レーザーを用いて行ってもよい。特にレーザーを用いて孔４を開設すると、孔４と同じ形状の切りくずが生成されるが、それをシアキー２１として構真柱２に溶接することが可能となる。これにより、シアキー２１の部材費を抑えることが可能となる。レーザーを用いた場合は、孔４の形状を自由に設定できるという効果を奏することも可能である。
【００６９】
本第２の実施形態が、第１の実施形態と同様に、工事が容易となる、後工程に早期に着手することができる、上部構造の不具合が生じにくい、構真柱２の埋め込み深さを短くすることができ、コストを削減できる、等の様々な効果を奏することは、いうまでもない。
【００７０】
次に、図６に、本発明の第３の実施形態として示した、構真柱２と杭コンクリート３の接合構造３０を示す。図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、接合構造３０の、一部断面視した正面図、側面図、平面図である。
【００７１】
第３の実施形態は、構真柱２のフランジ６に、鋼板３１が、鉛直方向に延在するように溶接されており、鋼板３１にも、構真柱２のウェブ５と同様に、孔４が開設されている点が、図１に示される上記の第１の実施形態とは異なっている。
【００７２】
構真柱２に鋼板３１が溶接されることにより、構真柱２に孔４を開設しても、構真柱２の強度を維持することが可能となる。また、構真柱２に加えて、鋼板３１にも、孔４を開設することにより、当該孔４に充填されたコンクリートによっても荷重を伝達することが可能となるため、構真柱２の埋め込み長さを更に短くすることが可能となる。
【００７３】
本第３の実施形態が、第１の実施形態と同様に、工事が容易となる、後工程に早期に着手することができる、上部構造の不具合が生じにくい、等の様々な効果を奏することは、いうまでもない。
【００７４】
なお、図６においては、構真柱２のフランジ６には孔４が開設されていないように図示されているが、第１の実施形態と同様に、フランジ６にも孔４を開設してもよい。また、鋼板３１は構真柱２のフランジ６の内側に設置されても、ウェブ５に設置されてもよく、また、これらを組み合わせるように設置されてもよい。
【００７５】
次に、図７に、本発明の第４の実施形態として示した、構真柱２と杭コンクリート３の接合構造４０を示す。
【００７６】
第４の実施形態は、埋設深度が深くなるに従い、孔４の個数ではなく、開口面積が増大するように、孔４が開設されている点が、図１に示される上記の第１の実施形態とは異なっている。
【００７７】
孔４の個数でなく、開口面積が増大することによっても、個数が増加した場合と同様に、孔４に充填されるコンクリートの総量が増加する。したがって、第４の実施形態は、第１の実施形態と同様な効果を奏する。
【００７８】
なお、上記の各実施形態及び変形例において、構真柱２はＨ形鋼でよいが、箱形や円形断面の鉄骨などであってもよい。
【００７９】
また、孔４へのコンクリートの十分な充填を考慮すると、孔４の大きさは、コンクリートの粗骨材の最大径の２倍程度であることが望ましいが、これに限られない。
【００８０】
また、構真柱２と杭コンクリート３は、鉄骨柱と下部部材コンクリートであってもよい。すなわち、最下層の鉄骨柱を耐圧版に接合する場合や、２階鉄骨柱の脚部を１階の鉄筋コンクリート柱に接合する場合なども、含まれうる。この構成は、上下逆であっても構わない。
【００８１】
上記の各実施形態及び変形例は、適宜、組み合わされてもよい。例えば、第１の実施形態と第４の実施形態を組み合わせて、埋設深度が深くなるに従い、孔４の個数と開口面積の双方が増大するように、孔４が開設されるようにしてもよい。また、これに加えてシアキー２１や鋼板３１を設置してもよい。
【００８２】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明したが、当該技術分野における通常の知識を有する者であればこれから様々な変形及び均等な実施の形態が可能であることが理解できるであろう。
【００８３】
よって、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載される本発明の基本概念を用いた当業者の様々な変形や改良形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００８４】
１、１０、２０、３０、４０       鉄骨柱とコンクリート部の接合構造
２              鉄骨柱（構真柱）
３              コンクリート部（杭コンクリート）
４              孔
５              ウェブ
６              フランジ
２１            シアキー
３１            鋼板
【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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