(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄骨鉄筋コンクリート造柱の柱鉄骨と鉄骨梁との柱梁接合構造において、
柱鉄骨は、強軸方向の鉄骨梁をダイヤフラムを用いることなく剛接合できるようにウエブの板厚がフランジの板厚よりも厚肉に形成され、
柱鉄骨の強軸方向の鉄骨梁は、同柱鉄骨のフランジへ接合され、
弱軸方向の鉄骨梁は、そのウエブのみが前記柱鉄骨のウエブへ接合金具を用いてボルト接合され、当該弱軸方向の鉄骨梁は柱コンクリート中への埋め込み長さを、同鉄骨梁が剛接合となる長さに設定した構成とされていることを特徴とする、柱梁接合構造。
【請求項２】
鉄骨梁のウエブとフランジが形成する溝部に、鉄骨鉄筋コンクリート造柱のコンクリートを打設する際の型枠材としてスチフナが設置されていることを特徴とする、請求項１に記載した柱梁接合構造。
【請求項３】
鉄骨梁のフランジにおける鉄骨鉄筋コンクリート造柱のコンクリート中への埋め込み部分にスタッドが設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載した柱梁接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄骨鉄筋コンクリート造柱と鉄骨梁との柱梁接合構造の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
鉄骨鉄筋コンクリート造柱と鉄骨梁との柱梁接合構造において、同柱を構成する柱鉄骨の強軸及び弱軸の両方向の鉄骨梁がダイヤフラムを用いることなく接合された構造は既に公知である。
【０００３】
例えば特許文献１には、鉄骨鉄筋コンクリート造柱を構成する柱鉄骨のウエブの板厚がフランジの板厚より厚肉とされており、強軸方向の鉄骨梁が、前記柱鉄骨のフランジに溶接接合され、弱軸方向の鉄骨梁が、柱鉄骨のウエブに溶接接合された柱梁接合構造が開示されている。そして、柱鉄骨のウエブが厚肉とされると、柱鉄骨と鉄骨梁との接合部へ同鉄骨梁から曲げモーメントが伝達されても、鉄骨鉄筋コンクリート造柱が曲げ降伏するまで、柱鉄骨のウエブが局部降伏しないので、弱軸方向の鉄骨梁を、柱鉄骨にダイヤフラムなどの補強材を用いることなく剛接合できることが明らかにされている。しかし、特許文献１には、強軸方向の鉄骨梁を鉄骨鉄筋コンクリート造柱に剛接合できるか否かは明らかにされていない。
【０００４】
特許文献２には、柱鉄骨のウエブの板厚がフランジの板厚より厚肉とされると、強軸方向の鉄骨梁が十分な耐力を発揮する以前に、柱鉄骨と鉄骨梁との接合部がせん断降伏することがないので、ダイヤフラムを用いることなく、強軸方向の鉄骨梁を柱鉄骨に剛接合できることが明らかにされている。そして、弱軸方向の鉄骨梁を、柱鉄骨のウエブに溶接接合したガゼットプレートにボルト接合した柱梁接合構造が開示されている。弱軸方向の鉄骨梁を所謂機械式継手方法で接合することで、施工性が向上するように工夫されている。しかし、特許文献２には、弱軸方向の鉄骨梁を鉄骨鉄筋コンクリート造柱に剛接合できるか否かは明らかにされていない。
【０００５】
つまり、強軸及び弱軸の両方向の鉄骨梁が、鉄骨鉄筋コンクリート造柱にダイヤフラムを用いることなく剛接合された柱梁接合構造は見聞することができない。
そのため、鉄骨梁を、鉄骨鉄筋コンクリート造柱にダイヤフラムを用いて剛接合する際に生じていた、柱のコンクリートを打設する際に充填性が悪く品質確保が難しかったり、梁成の異なる鉄骨梁を接合するのが困難であったり、梁レベルの変更に対応が難しいなどの問題点は未だに解消されていない。
【特許文献１】特許第３３４６３５９号公報
【特許文献２】特許第３３８９９１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、鉄骨鉄筋コンクリート造柱を構成する柱鉄骨の強軸方向及び弱軸方向の鉄骨梁を、ダイヤフラムを用いることなく柱鉄骨と剛接合でき、柱のコンクリートを打設する際に充填性が良く、品質の確保が容易であり、しかも梁成の異なる鉄骨梁を取り付ける場合や梁レベルに段差がある場合の対応が容易で、鉄骨梁の選択の幅が広い、柱梁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】
【０００７】
上記従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る柱梁接合構造は、
鉄骨鉄筋コンクリート造柱２の柱鉄骨３と鉄骨梁４、５との柱梁接合構造１において、
柱鉄骨３は、強軸方向の鉄骨梁４をダイヤフラムを用いることなく剛接合できるようにウエブ３ａの板厚Ｔ１がフランジ３ｂの板厚Ｔ２よりも厚肉に形成され、
同柱鉄骨３の強軸方向の鉄骨梁４は、柱鉄骨３のフランジ３ｂへ接合され、
弱軸方向の鉄骨梁５は、そのウエブ５ａのみが前記柱鉄骨３のウエブ３ａへ接合金具１０を用いてボルト接合され、当該鉄骨梁５は柱コンクリート７中への埋め込み長さＬを、同鉄骨梁５が剛接合となる長さに設定して構成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載した柱梁接合構造において、
鉄骨梁４、５のウエブ４ａ、５ａとフランジ４ｂ、５ｂが形成する溝部に、鉄骨鉄筋コンクリート造柱２のコンクリート７を打設する際の型枠材としてスチフナ８が設置されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載した柱梁接合構造において、
鉄骨梁４、５のフランジ４ｂ、５ｂにおける鉄骨鉄筋コンクリート造柱２のコンクリート７中への埋め込み部分にスタッド９が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る柱梁接合構造１は、鉄骨鉄筋コンクリート造柱２を構成する柱鉄骨３の強軸方向については、柱鉄骨３のウエブ３ａの板厚Ｔ１がフランジ３ｂの板厚Ｔ２よりも厚肉に形成されており、当該方向の鉄骨梁４が十分な耐力を発揮する以前に柱鉄骨３と鉄骨梁４の接合部がせん断降伏することはないので、ダイヤフラムを用いなくても鉄骨梁４を剛接合にできる。
【００１１】
柱鉄骨３の弱軸方向の鉄骨梁５は、そのウエブ５ａのみが前記柱鉄骨３のウエブ３ａへ接合金具１０を用いてボルト１１で接合され、フランジ５ｂを接合（溶接）する手間を必要とせず、同フランジ５ｂは柱コンクリート７中への埋め込み長さＬが剛接合となる長さに設定して構成されており、同鉄骨梁５に鉛直力が作用すると、鉄骨梁５のフランジ５ｂが柱２のコンクリート７を押し込み曲げモーメントＭを柱２へ確実に伝達できるので、やはりダイヤフラムを用いなくても、当該鉄骨梁５を剛接合にできる。
【００１２】
つまり、柱鉄骨３の強軸方向及び弱軸方向の鉄骨梁４、５は、鉄骨鉄筋コンクリート造柱２へダイヤフラムを用いることなく剛接合できるので、鉄骨鉄筋コンクリート造柱２のコンクリート７を打設する際の充填性が良く、品質確保が容易である。しかも、梁成の異なる鉄骨梁を取り付ける場合や梁レベルに段差がある場合の対応が容易であり、鉄骨梁４、５の選択の幅が拡がる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
柱鉄骨３は、同柱鉄骨３の強軸方向の鉄骨梁４を、ダイヤフラムを用いることなく剛接合できるように、ウエブ３ａの板厚Ｔ１がフランジ３ｂの板厚Ｔ２よりも厚肉に形成される。柱鉄骨３の弱軸方向の鉄骨梁５は、前記柱鉄骨３へウエブ５ａのみがボルト接合されており、且つ前記鉄骨梁５は鉄骨鉄筋コンクリート造柱２のコンクリート７中への埋め込み長さＬを、同鉄骨梁５を剛接合にできる長さに設定して構成される。
【実施例１】
【００１４】
本発明に係る柱梁接合構造の実施例を、図１〜図５に基づいて説明する。この柱梁接合構造１は、鉄骨鉄筋コンクリート造柱２（以下、柱２と省略する場合がある。）と、同柱２を構成する柱鉄骨３の強軸方向の鉄骨梁４及び弱軸方向の鉄骨梁５との接合部に好適に採用される。
【００１５】
柱２は、通例の鉄骨鉄筋コンクリート造柱と同様に、Ｈ形鋼から成る柱鉄骨３の周辺に鉄筋６を組んでコンクリート７を打設した構成とされているが、前記柱鉄骨３は、ダイヤフラムを用いることなく強軸方向の鉄骨梁４を剛接合できるように、ウエブ３ａの板厚Ｔ１がフランジ３ｂの板厚Ｔ２より厚肉に形成されている（図１を参照）。つまり、柱鉄骨３の強軸方向については、上記特許文献２と同様の技術的思想に基づくものであり、柱鉄骨３は、特許文献２の柱鉄骨と同様に、ウエブ３ａの板厚Ｔ１とフランジ３ｂの板厚Ｔ２との関係が、１．１≦（Ｔ１／Ｔ２）≦２．０とされている。
【００１６】
強軸方向の鉄骨梁４は、通例の鉄骨梁と同様にＨ形鋼で構成されている。この鉄骨梁４の端部は、柱２のコンクリート７（以下、柱コンクリート７と云う。）中に埋め込まれている。本実施例では、前記鉄骨梁４のウエブ４ａが、柱鉄骨３のフランジ３ｂへアングル（但し、ＣＴ鋼材でも良い。）を接合金具１０に用いボルト１１で接合され、フランジは溶接で接合されている（図１及び図２を参照）。上述したように柱鉄骨３のウエブ３ａの板厚Ｔ１がフランジ３ｂの板厚Ｔ２よりも厚肉に形成されているので、鉄骨梁４が十分な耐力を発揮する以前に、柱鉄骨３と鉄骨梁４の接合部がせん断降伏することがなく、ダイヤフラムを用いなくても鉄骨梁４を剛接合できる。
【００１７】
弱軸方向の鉄骨梁５も通例の鉄骨梁と同様にＨ形鋼で構成されており、ウエブ５ａのみが、柱鉄骨３のウエブ３ａへ、アングルを接合金具１０に用いボルト１１で接合されている（図１及び図３を参照。但しこの例の限りでない。）。フランジ５ｂは柱鉄骨３のウエブ３ａとの間に隙間をあけた構成とされている。そして、前記鉄骨梁５の端部は、柱鉄骨３のウエブ３ａとフランジ３ｂが形成する溝部３ｃ内へ挿入した形態で、柱コンクリート７中に埋め込まれている。その埋め込み長さＬ（図３を参照）は、鉄骨梁５を剛接合にできる長さに設定して構成されている。したがって、鉄骨梁５に鉛直力が作用すると、図４の応力分布図に示すように、鉄骨梁５のフランジ５ｂが柱コンクリート７で押し込まれた曲げモーメントＭを柱２へ確実に伝達できるので、ダイヤフラムを用いなくても鉄骨梁５を剛接合にできる。
【００１８】
以上の構成により、上記の柱梁接合構造１は、強軸方向及び弱軸方向の鉄骨梁４、５を、柱２へダイヤフラムを用いることなく剛接合できる。したがって、柱コンクリート７を打設する際に充填性が良く、品質確保が容易である。しかも、梁成の異なる鉄骨梁を取り付ける場合や、梁レベルに段差がある場合の対応が容易であり、鉄骨梁４、５の選択の幅が拡がる。
【００１９】
また、上記構成の柱梁接合構造１は、鉄骨梁４、５を柱鉄骨３へ接合金具１０を用いボルト１１で接合しているので、現場での施工性が良い。
【００２０】
本実施例の柱梁接合構造１は、弱軸方向の鉄骨梁５のウエブ５ａとフランジ５ｂが形成する溝部５ｃ（図２）に、柱コンクリート７を打設する際の型枠としてスチフナ８が設置されている（図３を参照、請求項２記載の発明）。よって鉄骨梁５の溝部５ｃに型枠を配置する作業を省略できるだけでなく、図５の応力分布図に示すように、スチフナ８も柱コンクリート７を押し込み曲げモーメントＭを柱２へ伝達できる構成となる。同様に、強軸方向の鉄骨梁４のウエブ４ａとフランジ４ｂが形成する溝部にもスチフナ８を設置するのが好ましい（図２を参照）。
【実施例２】
【００２１】
なお、図６及び図７に示す実施例２では、弱軸方向の鉄骨梁５のフランジ５ｂにおける柱コンクリート７中への埋め込み部分に、スタッド９（但し、水平力を伝達できる部材であれば良い。）が設けられている（請求項３記載の発明）。よってスタッド９からも柱２へ曲げモーメントを伝達できる構成となる。同様に、強軸方向の鉄骨梁４のフランジ４ｂにも、柱コンクリート７への埋め込み部分にスタッド９が設けられている。
【実施例３】
【００２２】
また、鉄骨梁４、５の接合方法は上記実施例に限定されず、例えば柱鉄骨３に溶接接合したアングルに鉄骨梁４、５を接合しても良い。
【実施例４】
【００２３】
以上に本発明の実施例を説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る柱梁接合構造の実施例を示した平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図４】柱鉄骨の弱軸方向の鉄骨梁の応力分布図である。
【図５】スチフナの応力分布図である。
【図６】本発明に係る柱梁接合構造の異なる実施例を示した強軸方向の縦断面図である。
【図７】本発明に係る柱梁接合構造の異なる実施例を示した弱軸方向の縦断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１        柱梁接合構造
２        鉄骨鉄筋コンクリート造柱
３        柱鉄骨
３ａ      ウエブ
３ｂ      フランジ
４        柱鉄骨の強軸方向の鉄骨梁
４ａ      ウエブ
４ｂ      フランジ
５        柱鉄骨の弱軸方向の鉄骨梁
５ａ      ウエブ
５ｂ      フランジ
５ｃ      溝部
７        コンクリート
８        スチフナ
９        スタッド
【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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