(57)【要約】【課題】柱梁の接合部のコンクリートに作用するせん断力を低減する。【解決手段】柱梁の接合部構造は、鉄筋コンクリート製柱２０の柱主筋２２と鉄筋コンクリート製梁３０の梁主筋３２とが配筋された接合部１０と、接合部１０に設けられ、接合部１０へ作用するせん断力を負担するせん断補強鋼材（機械式継手４０）と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄筋コンクリート製柱の柱主筋と鉄筋コンクリート製梁の梁主筋とが配筋された接合部と、
前記接合部に設けられ、前記接合部へ作用するせん断力を負担するせん断補強鋼材と、
を有する柱梁の接合部構造。
【請求項２】
前記せん断補強鋼材は、前記柱主筋に設けられ前記接合部と柱部との境界部に位置する機械式継手である請求項１に記載の柱梁の接合部構造。
【請求項３】
前記せん断補強鋼材は、前記接合部の中央部に上下方向又は左右方向に配置された鋼材である請求項１に記載の柱梁の接合部構造。
【請求項４】
前記せん断補強鋼材は、前記接合部と柱部との境界部に位置し前記柱主筋に巻き付けられた鉄骨バンドである請求項１に記載の柱梁の接合部構造。
【請求項５】
鉄筋コンクリート製柱の柱主筋と鉄筋コンクリート製梁の梁主筋が配筋された接合部と、
前記接合部の外側の柱部に巻き付けた補強バンドと、
を有する柱梁の接合部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱梁の接合部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示された柱梁仕口部構造では、柱梁仕口部（柱梁の接合部）に打設されるコンクリートに繊維補強材を混入してコンクリートの強度を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−８５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、コンクリートの強度を向上させても、柱と梁の曲げ耐力比が小さい場合、梁の曲げ降伏が早期に発生し、その後接合部内まで主筋降伏が進展し、接合部のコンクリートに作用するせん断力が大きくなり接合部が破壊されることがある。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮して、柱梁の接合部のコンクリートに作用するせん断力を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の柱梁の接合部構造は、鉄筋コンクリート製柱の柱主筋と鉄筋コンクリート製梁の梁主筋とが配筋された接合部と、前記接合部に設けられ、前記接合部へ作用するせん断力を負担するせん断補強鋼材と、を有する。
【０００７】
請求項１に記載の柱梁の接合部構造では、接合部にせん断補強鋼材を設け、接合部に作用するせん断力を負担させることで、接合部のコンクリートへ作用するせん断力が低減される。これにより、接合部のひび割れを抑制できる。したがって、柱梁接合部の破壊を抑制することができる。
【０００８】
請求項２に記載の柱梁の接合部構造は、前記せん断補強鋼材は、前記柱主筋に設けられ前記接合部と柱部との境界部に位置する機械式継手である。
【０００９】
請求項２に記載の柱梁の接合部構造では、柱主筋に接合部と柱部との境界部に位置する機械式継手を設けることで、境界部に作用するせん断力を機械式継手に負担させている。これにより境界部のコンクリートへ作用するせん断力が低減され、境界部のひび割れを抑制できる。
【００１０】
なお、「接合部と柱部との境界部」とは、接合部と柱部との間の部分であって、鉛直方向の位置が梁の上端面及び下端面と略一致する部分である。また、機械式継手が境界部に位置するとは、機械式継手の端面が境界部に接するように配置された状態、機械式継手が境界部に跨って配置され、端面が柱の内部に位置している状態及び機械式継手が接合部内に配置され、端面が梁主筋と境界部の間に位置している状態を指す。
【００１１】
請求項３に記載の柱梁の接合部構造は、前記せん断補強鋼材は、前記接合部の中央部に上下方向又は左右方向に配置された鋼材である。
【００１２】
請求項３に記載の柱梁の接合部構造では、接合部の中央部に鋼材を設けることで、接合部に作用するせん断力の一部を鋼材に負担させている。これにより接合部のコンクリートへ作用するせん断力が低減され、接合部のひび割れを低減できる。
【００１３】
請求項４に記載の柱梁の接合部構造は、前記せん断補強鋼材は、前記接合部と柱部との境界部に位置し前記柱主筋に巻き付けられた鉄骨バンドである。
【００１４】
請求項４に記載の柱梁の接合部構造では、鉄骨バンドを柱主筋に巻き付けることで、接合部に作用するせん断力の一部を負担する柱主筋の変形を抑制することにより接合部のコンクリートが柱主筋から受けるせん断力を低減し、接合部のひび割れを抑制できる。
【００１５】
請求項５に記載の柱梁の接合部構造は、鉄筋コンクリート製柱の柱主筋と鉄筋コンクリート製梁の梁主筋が配筋された接合部と、前記接合部の外側の柱部に巻き付けた補強バンドと、を有する。
【００１６】
請求項５に記載の柱梁の接合部構造では、補強バンドを柱部に巻き付けることで、コンクリートを介して柱主筋の変形を抑制することにより接合部のコンクリートが柱主筋から受けるせん断力を低減し、接合部のひび割れを抑制できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、柱梁の接合部のコンクリートに作用するせん断力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（Ａ）は本発明の第１実施形態に係る柱梁の接合部構造が適用された柱梁の接合部を示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）において梁が柱の片側に接合された例を示す断面図である。
【図２】（Ａ）は本発明の第１実施形態に係る柱梁の接合部構造において、機械式継手が柱梁の接合部を貫通していない例を示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）において梁が柱の片側に接合された例を示す断面図である。
【図３】（Ａ）は本発明の第１実施形態に係る柱梁の接合部構造において、機械式継手の両端面が柱梁の接合部から突出して配置された例を示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）において梁が柱の片側に接合された例を示す断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る柱梁の接合部構造において、機械式継手が梁主筋に設けられた例を示す断面図である。
【図５】（Ａ）は本発明の第２実施形態に係る柱梁の接合部構造が適用された柱梁の接合部を示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の鋼材の両端面が柱梁の接合部から突出した例を示す断面図である。
【図６】（Ａ）は本発明の第２実施形態に係る柱梁の接合部構造において、鋼材が接合部内部を左右方向に貫通して埋設された例を示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の鋼材の両端面が柱梁の接合部から突出した例を示す断面図である。
【図７】（Ａ）は本発明の第３実施形態に係る柱梁の接合部構造が適用された柱梁の接合部を示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の鉄骨バンドが柱の外周面に巻き付けられた例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［第１実施形態］
（構成）
図１（Ａ）に示すように、第１実施形態に係る柱梁の接合部構造は、鉄筋コンクリート製の柱２０と鉄筋コンクリート製の梁３０との接合部（仕口部）１０に適用される。接合部１０、柱２０、梁３０を形成するコンクリートはそれぞれ現場打ちコンクリートとされ、接合部１０には柱主筋２２及び梁主筋３２が配筋されている。
【００２０】
具体的には、柱２０の柱主筋２２の端部は、接合部１０内で接合部１０内に埋設された機械式継手４０によって接続されている。また、梁３０の梁主筋３２は接合部１０を左右方向（略水平方向）に貫通している。なお、機械式継手４０は本発明におけるせん断補強鋼材の一例である。
【００２１】
なお、接合部１０とは柱２０における梁３０の上端面から下端面までの部分のことであり以下の説明において、柱２０における接合部１０以外の部分は柱部２０Ａと称する。
また、接合部１０と柱部２０Ａとの境界部（梁３０の上端面及び下端面と鉛直方向の位置が略一致する部分）を境界部１０ＨＥ、接合部１０と梁３０との境界部（接合部１０及び柱部２０Ａの側面と水平方向の位置が略一致する部分）を境界部１０ＶＥとする。
【００２２】
機械式継手４０は柱主筋２２よりも断面積及びせん断強度が大きい高剛性の鋼材で形成され、両端面がそれぞれ接合部１０と柱２０との境界部１０ＨＥに位置するように、接合部１０を上下方向（略鉛直方向）に貫通して埋設されている。
【００２３】
柱主筋２２にはフープ筋（せん断補強筋）２４が所定のピッチで巻き付けられており、図示しない結束線で互いに固定されている。フープ筋２４は接合部１０にも配設されており、接合部１０の外部（柱部２０Ａ）と同ピッチとされている。接合部１０においては、フープ筋２４は機械式継手４０の外側に巻き付けられている。
【００２４】
同様に、梁主筋３２にはあばら筋（せん断補強筋）３４が所定のピッチで巻き掛けられており、図示しない結束線で互いに固定されている。
【００２５】
（作用・効果）
第１実施形態に係る柱梁の接合部構造によると、図１（Ａ）に示すように、梁３０にモーメントＭが作用して柱２０にせん断力Ｔが作用すると、接合部１０では、せん断力Ｔは主に機械式継手４０とコンクリートＣとで負担される。換言すると、機械式継手４０がせん断力Ｔの一部のせん断力Ｔｊを負担することにより接合部１０のコンクリートＣに作用するせん断力Ｔｃが低減される。これにより、接合部１０のひび割れを抑制できる。
【００２６】
また、接合部１０の内部においては、フープ筋２４が機械式継手４０の外側に巻き付けられている。これにより機械式継手４０の変形が抑制されるので、コンクリートＣに作用するせん断力Ｔｃがさらに低減されている。
【００２７】
したがって、本実施形態に係る柱梁の接合部構造によると、接合部１０において柱主筋２２に機械式継手４０が設けられていない場合と比較して、接合部１０のコンクリートＣに作用するせん断力Ｔｃが低減され、接合部１０のひび割れを抑制できる。このため、柱梁の接合部の破壊を抑制することができる。
【００２８】
なお、本実施形態において接合部１０と柱部２０Ａにおけるフープ筋２４のピッチは同ピッチとされているが、これらのピッチを異なるものとしてもよい。例えば接合部１０におけるフープ筋２４のピッチを柱部２０Ａにおけるフープ筋２４のピッチよりも小さくすることで、接合部１０のせん断耐力をさらに向上させることができる。あるいは接合部１０における配筋作業の施工性を考慮して、接合部１０におけるフープ筋２４のピッチを柱部２０Ａにおけるフープ筋２４のピッチよりも大きくしたり、接合部１０のフープ筋を省略してもよい。
【００２９】
また、第１実施形態に係る柱梁の接合部構造によると、機械式継手４０の両端面がそれぞれ接合部１０と柱部２０Ａとの境界部１０ＨＥに位置するように設けられている。このため、境界部１０ＨＥのコンクリートＣに作用するせん断力を、機械式継手４０が負担することができる。したがって、接合部１０の隅部（柱と梁の入隅）から接合部１０の内部に向かって斜め方向に発生しようとするひび割れＣＲ１を抑制することができる。
【００３０】
（変形例）
本実施形態においては機械式継手４０は接合部１０を上下方向に貫通するように埋設されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば図２（Ａ）に示すように、機械式継手４０に代えて接合部１０の上部に機械式継手４２を埋設し、さらに接合部１０の下部に機械式継手４４を埋設してもよい。機械式継手４２の上端面及び機械式継手４４の下端面は、接合部１０と柱２０との境界部１０ＨＥに位置するように設けられている。
【００３１】
このように、機械式継手４０や機械式継手４２、４４のように、それぞれの端面が境界部１０ＨＥと一致するように接合部１０に埋設することで、接合部１０と柱部２０Ａとをそれぞれ別部材のプレキャストコンクリート部材として形成することができる。接合部１０と柱部２０Ａとをプレキャストコンクリート部材とした場合、例えば接合部１０の上面に開口した機械式継手４２に対して上方の柱部２０Ａの柱主筋２２を挿入し、機械式継手４２にグラウト材を注入して接合部１０と上方の柱部２０Ａとを接合する。また、接合部１０の下面に開口した機械式継手４４に対して下方の柱部２０Ａの柱主筋２２を挿入し、機械式継手４４にグラウト材を注入して接合部１０と下方の柱部２０Ａとを接合する。機械式継手４０を用いる場合も同様である。
【００３２】
また、例えば図３（Ａ）に示すように、上下端面が境界部１０ＨＥに位置する機械式継手４０に代えて、接合部１０と柱部２０Ａとの境界部１０ＨＥに跨る機械式継手４６を埋設してもよい。このとき、機械式継手４６の両端面は接合部１０から突出し、柱部２０Ａに位置するように設けられる。
【００３３】
このように、機械式継手４６の両端面を接合部１０から突出させることにより、接合部１０と柱部２０Ａとの境界部１０ＨＥにおいてコンクリートＣに作用するせん断力を、上下端面が境界部１０ＨＥに位置する機械式継手４０よりも負担しやすくすることができる。
【００３４】
なお、図１（Ａ）、図２（Ａ）、図３（Ａ）に示した柱梁の接合部構造においては、接合部１０の両側面に梁３０が接合され、梁主筋３２が接合部１０を貫通しているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば図１（Ｂ）、図２（Ｂ）、図３（Ｂ）に示すように、梁３０は接合部１０の片側のみに接合してもよい。この場合、梁主筋３２は接合部１０を貫通しなくてもよい。
【００３５】
また、本実施形態においては柱主筋２２が接合部１０内で機械式継手４０によって接続され、梁３０の梁主筋３２が接合部１０を左右方向に貫通しているものとしたが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば図４に示すように、梁主筋３２を接合部１０内で機械式継手４８によって接合し、柱主筋２２が接合部１０を上下方向に貫通するものとしてもよい。このとき機械式継手４８は、左右の両端面が接合部１０と梁３０との境界部１０ＶＥに位置するように接合部１０内に埋設される。
【００３６】
このように梁主筋３２を機械式継手４８で接続した場合、柱２０にモーメントＭが作用して梁３０にせん断力Ｔが作用すると、接合部１０の内部では、せん断力Ｔは主に機械式継手４８とコンクリートＣとで負担される。換言すると、機械式継手４８がせん断力Ｔの一部のせん断力Ｔｊを負担することにより接合部１０のコンクリートＣに作用するせん断力Ｔｃが低減される。これにより、接合部１０のひび割れを抑制できる。
【００３７】
なおこのとき、接合部１０の内部には、フープ筋２４に代えて又はフープ筋２４に加えてあばら筋３４を配筋することができる。これにより、接合部１０のせん断耐力をさらに向上させることができる。
【００３８】
［第２実施形態］
（構成）
第２実施形態に係る柱梁の接合部構造では、図５（Ａ）に示すように接合部１０の中央部に鋼材５０が配置されている。また、柱主筋２２は接合部１０を貫通しており、第１実施形態に係る柱梁の接合部構造における機械式継手４０（図１（Ａ）参照）は設けられていない。なお、鋼材５０は本発明におけるせん断補強鋼材の一例である。
【００３９】
鋼材５０はＨ形鋼とされ、両端面がそれぞれ接合部１０と柱部２０Ａとの境界部１０ＨＥに位置するように、接合部１０を上下方向（柱２０の軸方向）に貫通して埋設されている。また、鋼材５０は強軸方向（ウェブ５０Ａの延設方向）が梁３０の延設方向に沿うようにして配置されている。
【００４０】
境界部１０ＨＥの近傍で、上下方向に隣接するフープ筋２４の間には、補強筋２６が配筋されている。補強筋２６は柱主筋２２に巻き付けられており、図示しない結束線で互いに固定されている。
【００４１】
その他の構成は図１（Ａ）に示した第１実施形態に係る柱梁の接合部構造と等しく、説明は省略する。なお、本実施形態において鋼材５０はＨ形鋼とされているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば角型鋼管、丸型鋼管、カットＴ、チャンネル材、鋼棒など各種の鋼材を用いることができる。
【００４２】
（作用・効果）
第２実施形態に係る柱梁の接合部構造によると、図５（Ａ）に示すように、梁３０にモーメントＭが作用して柱２０にせん断力Ｔが作用すると、接合部１０では、せん断力Ｔは主に鋼材５０とコンクリートＣとで負担される。換言すると、鋼材５０がせん断力Ｔの一部のせん断力Ｔｉを負担することにより接合部１０のコンクリートＣに作用するせん断力Ｔｃが低減される。
【００４３】
さらに、鋼材５０が接合部１０の中央部に配置されている。したがって、接合部１０の内部に斜め方向に発生しようとするひび割れＣＲ２を抑制することができる。
【００４４】
また、境界部１０ＨＥの近傍には、補強筋２６が配筋されている。これにより鋼材５０の変形が抑制されるので、コンクリートＣに作用するせん断力Ｔｃがさらに低減されている。
【００４５】
したがって、本実施形態に係る柱梁の接合部構造によると、接合部１０の中央部に鋼材５０が設けられていない場合と比較して、接合部１０のコンクリートＣに作用するせん断力Ｔｃが低減され、接合部１０のひび割れを抑制できる。このため、柱梁の接合部の破壊を抑制することができる。
【００４６】
（変形例）
本実施形態において鋼材５０はＨ形鋼とされ、両端面がそれぞれ接合部１０と柱部２０Ａとの境界部１０ＨＥに位置するように接合部１０に埋設されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば図５（Ｂ）に示した鋼材５２のように、接合部１０と柱部２０Ａとの境界部１０ＨＥに跨るように接合部１０に埋設し、両端面を接合部１０から突出させてもよい。
【００４７】
このように、鋼材５２の両端面を接合部１０から突出させることにより、接合部１０と柱部２０Ａとの境界部１０ＨＥにおいてコンクリートＣに作用するせん断力を、鋼材５０よりも負担しやすくすることができる。
【００４８】
さらに、この場合、境界部１０ＨＥ近傍の補強筋２６に加えて、鋼材５２の両端面の近傍に補強筋２８を配筋してもよい。これにより鋼材５２の変形が抑制され、コンクリートＣに作用するせん断力Ｔｃがさらに低減される。
【００４９】
また、例えば図６（Ａ）に示すように、鋼材５４の両端面を接合部１０と梁３０との境界部１０ＶＥに位置するように配置し、鋼材５４を接合部１０の内部を左右方向（梁３０の軸方向）に貫通して埋設してもよい。このとき、境界部１０ＶＥの近傍に梁主筋３２のせん断補強筋としての補強筋３６を配筋してもよい。
【００５０】
これにより、柱２０にモーメントＭが作用して梁３０にせん断力Ｔが作用すると、接合部１０では、せん断力Ｔは主に鋼材５４とコンクリートＣとで負担される。換言すると、鋼材５４がせん断力Ｔの一部のせん断力Ｔｉを負担することにより接合部１０のコンクリートＣに作用するせん断力Ｔｃが低減される。したがって、接合部１０のひび割れを抑制できる。また、補強筋３６により鋼材５４の変形が抑制されて、コンクリートＣに作用するせん断力Ｔｃがさらに低減される。
【００５１】
あるいは、例えば図６（Ｂ）に示すように、鋼材５６の両端面を接合部１０から突出させ、鋼材５６を接合部１０と梁３０との境界部１０ＶＥに跨るように接合部１０に埋設してもよい。
【００５２】
このように、鋼材５６の両端面を接合部１０から突出させることにより、接合部１０と梁３０との境界部１０ＶＥにおいてコンクリートＣに作用するせん断力を、鋼材５４よりも負担しやすくすることができる。
【００５３】
また、境界部１０ＶＥの近傍及び鋼材５６の両端面の近傍に、梁主筋３２のせん断補強筋としての補強筋３６、３８を配筋してもよい。これにより鋼材５６の変形が抑制されて、コンクリートＣに作用するせん断力Ｔｃがさらに低減される。
【００５４】
［第３実施形態］
（構成）
第３実施形態に係る柱梁の接合部構造では図７（Ａ）に示すように、柱主筋２２の周囲に鉄骨バンド６０が巻き付けられている。鉄骨バンド６０は鋼製の平板を溶接して組み立てられた枠状の部材であり、接合部１０と柱部２０Ａとの境界部１０ＨＥに跨るように配置されている。
【００５５】
なお、第３実施形態においては、第１実施形態に係る柱梁の接合部構造における機械式継手４０（図１（Ａ）参照）は設けられておらず、柱主筋２２は接合部１０の内部を貫通している。なお、鉄骨バンド６０は本発明におけるせん断補強鋼材の一例である。
【００５６】
その他の構成は図１（Ａ）に示した第１実施形態に係る柱梁の接合部構造と等しく、説明は省略する。
【００５７】
（効果）
第３実施形態に係る柱梁の接合部構造によると、図７（Ａ）に示すように、梁３０にモーメントＭが作用して柱２０にせん断力Ｔが作用すると、せん断力Ｔは主に柱主筋２２とコンクリートＣとで負担される。柱主筋２２には鉄骨バンド６０が巻き付けられているため、柱主筋２２の変形が抑制される。これによりコンクリートＣに作用するせん断力Ｔｃが低減され、接合部１０のひび割れを抑制できる。
【００５８】
なお、本実施形態において鉄骨バンド６０は鋼製の平板を溶接して組み立てられた枠状の部材とされているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば、鉄骨バンド６０に替えて、境界部１０ＨＥ近傍のフープ筋２４を、その他の部分のフープ筋２４と比較して密に配筋してもよい。密に配筋されたせん断補強筋によっても、柱主筋２２の変形を抑制できるので、接合部１０のひび割れを抑制できる。
【００５９】
また、本実施形態において鉄骨バンド６０は柱主筋２２の周囲に巻き付けられているものとしたが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば図７（Ｂ）に示した鉄骨バンド６２のように、柱２０の周囲に巻き付けるものとしてもよい。鉄骨バンド６２を柱２０の周囲に巻き付けるものとしても、コンクリートＣを介して柱主筋２２の変形を抑制できるので、接合部１０のひび割れを抑制できる。
【００６０】
なお、この鉄骨バンド６２は本発明における補強バンドの一例であり、補強バンドとしては、アラミド繊維や炭素繊維を用いた繊維補強シートなどを適用してもよい。補強バンドは、スタッド、接着剤、グラウト材等を用いて柱２０に接合される。
【００６１】
また、柱２０の周囲に巻き付ける鉄骨バンド６２は、柱２０を形成するコンクリートＣの硬化後に巻き付けることができる。このため、耐震改修に用いることができる。
【００６２】
なお、鉄骨バンド６０は梁主筋３２に巻き付けてもよく、鉄骨バンド６２は梁３０に巻き付けてもよい。このような構成によっても、梁主筋３２の変形を抑制できるので、接合部１０のひび割れを抑制できる。
【符号の説明】
【００６３】
１０                    接合部
１０ＨＥ                境界部
２０                    柱（鉄筋コンクリート製柱）
２０Ａ                  柱部
２２                    柱主筋
３０                    梁（鉄筋コンクリート製梁）
３２                    梁主筋
３４                    あばら筋（せん断補強筋）
４０、４２、４４、４６  機械式継手（せん断補強鋼材）
５０、５２、５４、５６  鋼材（せん断補強鋼材）
６０                    鉄骨バンド
６２                    鉄骨バンド（補強バンド）
【図１】
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【図２】
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【図３】
2017222994.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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