(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱頭部における柱主筋の上端部付近にガス圧接又は定着ナットによる膨出部を形成し、この膨出部に当接し且つ当該膨出部を挟むようにして上下にフープを配筋したことを特徴とする柱頭部鉄筋の定着工法。
【請求項２】
前記膨出部は柱主筋と交差する梁主筋の位置を見込んで位置決めされ、前記フープの上或は下に梁主筋を当接させて配筋する請求項１記載の柱頭部鉄筋の定着工法。
【請求項３】
前記膨出部は柱主筋の直径の少なくとも２倍程度とする請求項１又は２記載の柱頭部鉄筋の定着工法。
【請求項４】
少なくとも柱頭部天端から所定かぶり厚さが取れる長さの柱主筋を立て込む工程と、
この柱主筋の下方に予めフープを預け入れておく工程と、
前記柱主筋の上端部の所要位置にガス圧接又は定着ナットにより膨出部を形成する工程と、
前記膨出部に当接し且つ当該膨出部を挟むようにして上下に前記フープを配筋する工程と、
前記上側のフープに載せて梁主筋を配筋する工程と、
を少なくとも含む請求項１記載の柱頭部鉄筋の定着工法。
【請求項５】
鉄骨柱の脚部を根巻きコンクリートで固める場合に、その根巻きコンクリート内に配筋する請求項１記載の根巻きコンクリート部柱頭部鉄筋の定着工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物最上階等における柱頭部鉄筋の定着工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄筋コンクリート造の建築物で、最上階における柱頭部の柱主筋を柱・梁接合部内へ定着させる場合、従来は例えば図１０（ａ）、（ｂ）に示すように柱主筋Ａの必要定着長さを確保するため、柱主筋Ａの上端部を１８０°或は９０°曲げてフックＢを形成することが行われている。しかしながら、この定着工法では、柱主筋Ａとこれと交差して配筋する梁主筋Ｃとが錯綜し、配筋作業が煩雑となるばかりか打設コンクリートの充填性も悪くなる。又、最上階のスラブが傾斜する勾配屋根の場合は、柱主筋Ａの上端部に長さの過不足や不揃いが生じ、梁主筋Ｃとの間に隙間が出来たり、上位のフープＤに遊びが生じたりして柱主筋Ａを堅固に定着できないというトラブルが多発している。それから、鉄骨柱に根巻きコンクリートを施工する場合でも、根巻きコンクリート部柱頭部主筋にフックがあると、鉄骨柱の建て込みにあたり施工性が良くないという問題もあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来の事態に鑑みなされたもので、定着部の位置決めが容易であり、又簡単な構成により柱主筋の頭部を堅固に定着でき、更に梁筋や鉄骨が交差或は近接して配設されるような場合でも、容易にそれらの配設が行える、柱頭部鉄筋の定着工法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための技術手段として、本発明は、柱頭部における柱主筋の上端部付近にガス圧接又は定着ナットによる膨出部を形成し、この膨出部に当接し且つ当該膨出部を挟むようにして上下にフープを配筋したことを特徴とする柱頭部鉄筋の定着工法を要旨とする。
又、この柱頭部鉄筋の定着工法において、
(１) 前記膨出部は柱主筋と交差する梁主筋の位置を見込んで位置決めされ、前記フープの上或は下に梁主筋を当接させて配筋すること、
(２) 前記膨出部は柱主筋の直径の少なくとも２倍程度とすること、
を特徴とするものである。
柱頭部鉄筋の定着工法の具体的手段としては、
（ａ）少なくとも柱頭部天端から所定かぶり厚さが取れる長さの柱主筋を立て込む工程と、
（ｂ）この柱主筋の下方に予めフープを預け入れておく工程と、
（ｃ）前記柱主筋の上端部の所要位置にガス圧接又は定着ナットにより膨出部を形成する工程と、
（ｄ）前記膨出部に当接し且つ当該膨出部を挟むようにして上下に前記フープを配筋する工程と、
（ｅ）前記上側のフープに載せて梁主筋を配筋する工程と、
を少なくとも含むことを要旨とするものである。
更に、鉄骨柱の脚部を根巻きコンクリートで固める場合に、その根巻きコンクリート内に配筋する根巻きコンクリート部柱頭部鉄筋の定着工法を要旨とする。
【０００５】
本発明では、柱主筋の上端部の所要箇所にガス圧接又は定着ナットによる膨出部を形成し、この膨出部を挟むようにして上下にフープを配筋することにより、柱主筋の上端部を堅固に定着することができる。
上記構成（１）により梁主筋を容易に配筋できると共に、梁主筋はフープにより支持されることから配筋強度が十分に得られる。これは構成（２）によって十分保証される。
又、上記工程により建物最上階のスラブが傾斜する勾配のある場合であっても、定着部の位置決めが容易であり、柱主筋と梁主筋との接合部を容易に施工することができる。
更に、本発明の柱頭部鉄筋の定着工法は、鉄骨柱の脚部を根巻きコンクリートで固める場合にも適用することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る柱頭部鉄筋の定着工法の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明をスラブに傾斜がある場合に適用した実施形態を示すもので、１は柱主筋、２はフープ（帯筋）であり、柱主筋１は全数直筋で、最上階のスラブ天端より所要高さ（約２００ｍｍ）突出するように柱脚部Ｐでそれぞれガス圧接し、このガス圧接の前にフープ２を規定の数だけ柱脚部Ｐの下方に預け入れておく。これらのフープ２は、ガス圧接による柱主筋１の立設後に規定のピッチで柱主筋１に配筋する。
【０００７】
柱型枠（図略）の組立後、梁上端主筋３を配筋する前に前記柱主筋１の上端部に接合部用のフープ２ａを、梁上端主筋３よりも下方にあって梁内部に配置される規定の数だけ預け入れる。
【０００８】
この後、柱主筋１にスラブ天端となる箇所より所要距離（この距離は、梁主筋のかぶり厚さ、梁主筋やフープの径を勘案して決められる）下がった位置にマーキングをし、このマーキング位置に柱主筋１の直径の少なくとも２倍程度の大きさを有する膨出部４をそれぞれ形成する（図２）。尚、本実施形態では梁主筋があるが、梁主筋がない場合は、柱頭部に作用する押し引き力を考慮して、膨出部の位置は、柱コンクリート天端より１１ｃｍから１５ｃｍ下方位置に形成する。本実施形態では約１３ｃｍとしている。これら膨出部４はガス炎によって加熱、加圧することにより形成することができる。
【０００９】
膨出部４の形成後、長過ぎる柱主筋１はスラブ天端となる箇所より最小かぶり厚さを確保して、図２に破線で示すように切断する。本実施形態では、スラブ天端より約４ｃｍ程度下がった位置で、膨出部上方に余長が確保されて切断している。
【００１０】
ところで、前記柱主筋１を柱脚部Ｐにガス圧接する時に、予め地上で柱主筋１の上端部に膨出部４を製作し、事前にレベルを正確に施工可能な場合には、上記マーキング工程と、柱主筋１上端部の切断工程とを省くことができる。
【００１１】
この後、膨出部４の上に梁主筋受けのフープ２ｂを取り付け、このフープ２ｂの上に先組みの梁主筋即ち前記梁上端主筋３を配筋する。この時、フープ２ｂは梁上端主筋３の位置決めとなり、梁上端主筋３のレベル確保が容易となる。又、梁上端主筋３は、フープ２ｂを介して膨出部４により受け止されるため安定性が著しく向上する。
【００１２】
次いで、後組みの梁主筋４と交差する方向の梁主筋５を梁上端主筋３の上に直角方向に差し渡して配筋する。この後組みの梁主筋５は、先組みの梁上端主筋３を含む傾斜梁Ｑに対して直角方向をなす水平梁Ｒ（図３）の梁上端主筋に該当するものである。そして、水平梁Ｒ、傾斜梁Ｑ共に上下の梁主筋を囲んで接合部の両側にスターラップ６（肋筋）、６ａがそれぞれ規定のピッチで配筋される。
【００１３】
この後、前記接合部のフープ２ａを規定のピッチで割り付ける。この時、前記膨出部４の直下には必ず１本のフープ２ｃを当接させて取り付ける。これにより、フープ２ｃと前記梁主筋受けのフープ２ｂとで膨出部４を挟み付ける状態となる。柱主筋１の上端部は、間隔の狭い２本のフープ２ｂ、２ｃとで締め付けられるため堅固に定着されることになる。又、これら２本のフープ２ｂ、２ｃは、膨出部４を介して柱主筋１の押し込み、引き抜きに対して抵抗作用をなす。
【００１４】
このようにして柱筋及び梁筋を配筋した後に、柱型枠及び梁型枠との間にそれぞれ規定のスペーサ（図略）を取り付けて打設コンクリートの準備が完了する。柱と梁との接合部には従来のような邪魔なフックが存在しないため、打設コンクリートの充填性が向上する。
【００１５】
図４は本発明の他の実施形態を示すもので、膨出部として定着ナット７を用いた例である。即ち、この場合は、柱主筋１の上端部に転造によるネジ部１ａを加工し、このネジ部１ａに定着ナット７をそれぞれ所定位置に嵌着し、前記フープ２ｂ、２ｃを定着ナット７の上下にあてがって取り付け、柱主筋１を堅固に定着すると共に、定着ナット７による支圧力により梁主筋３を定着する。定着ナット７の直径は、柱主筋１の直径の少なくとも２倍程度とする。
【００１６】
定着ナット７における柱及び梁の配筋工程は、上記実施形態の場合と同じであるから説明は省略するが、この実施形態においても定着ナット７の上側に位置するフープ２ｂの上に梁上端主筋３を載せることで、レベルを容易に確保することができ、定着ナット７の上下に位置するフープ２ｂ、２ｃと定着ナット７とにより柱主筋１の押し込み、引き抜きに対する抵抗力を強めることができる。
【００１７】
尚、いずれの実施形態でも、梁上端主筋３は膨出部４（定着ナット７）を挟む上側のフープ２ｂの上に載せて取り付けた例で説明したが、場合によっては下側のフープの下に添わせて取り付けることもある。又、図５に示すように鉄骨柱８の脚部を根巻きコンクリート９で固める場合に、その根巻きコンクリート部柱頭部の配筋構造にも適用することが可能である。尚、この場合の膨出部の位置は前記における梁主筋がない場合の膨出部の位置に準じ、コンクリート天端より１１ｃｍから１５ｃｍの間で、一般的には約１３ｃｍ程度が適当であり、鉄筋の余長も、鉄筋の最小かぶり厚さを考慮して確保されている。この構成をとることにより、従来のフック定着に比べ、鉄骨柱の建て込みにおいて、フックが邪魔で建て込みに時間が掛かるようなこともなくスムーズな建て込みが可能になる。
【００１８】
本発明に係る柱頭部鉄筋の定着工法に関する定着・付着力検証実験を行ったので、以下にその概要を説明する。
（実験計画）定着部の引き抜き耐力を従来工法と比較するため、図６に示す定着タイプを設定した。柱主筋にはＳＤ３４５、Ｄ２２を使用し、鉄筋の降伏が先行しないよう定着長は１３ｄとした。ここで、ＴｙｐｅＡは１８０°曲げフック（従来工法）、ＴｙｐｅＢは直筋、ＴｙｐｅＣはガス圧接節定着工法である。尚、本実験での膨出部の大きさは直径４５ｍｍを確保できるようにした。
【００１９】
（材料特性）本実験で使用した柱主筋及びガス圧接部については材料試験を行い、所定の強度を有していることを確認した。又、コンクリートは柱主筋の先端形状の定着性比較をするため、１０Ｎ／ｍｍ２を目標に実験時期を設定した。尚、実験日の現場水中養生によるコンクリート圧縮強度試験結果は９．９Ｎ／ｍｍ２であった。
【００２０】
（供試体と実験装置）供試体の一例を図７（ａ）、（ｂ）に示す。柱主筋は異形鉄筋の付着の有無、コンクリート埋め込み位置による違いを確認できるように引き抜き試験を行った。
【００２１】
（実験結果）実験結果の一覧を表１に示す。
【００２２】
【表１】
0003750056.tif 000002
【００２３】
（考察）本計測結果に対し、「各種アンカーボルトの設計（日本建築学会）」を適用する。許容引張力は、ガス圧接節定着工法の中央位置は支圧破壊によって決まるが、１８０°曲げフックと、ガス圧接節定着工法の中間、隅位置はコンクリートのコーン状破壊により決定される。又、本実験結果では、引張耐力は、１８０°曲げフックとガス圧接節定着工法の中央位置は鉄筋の降伏によって決まり、１８０°曲げフックとガス圧接節定着工法の中間、隅位置はコンクリートのコーン状破壊により決定されると考えられる。
【００２４】
上記表１より、１８０°曲げフックの中央、中間位置では、引張耐力は許容引張力の１．５〜２．０倍程度であった。又、ガス圧接節定着工法の中央、中間位置では、引き抜き試験による引張耐力は許容引張力の１．５〜１．８倍程度であった。
【００２５】
（まとめ）本実験より以下のことが得られた。又、先端形状による比較を図９に示す。
▲１▼  本実験では、ガス圧接節定着工法は、場所によっては１８０°曲げフック以上の耐力を有しており、更にその圧接節の効果は図８より、１８０°曲げフックより変位量を小さく留めていることが確認できた。
▲２▼  ネジナット定着工法に関しても、ガス圧接節定着工法とほぼ同等の耐力を有すると考えられる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、柱頭部における柱主筋の上端部要所にガス圧接又は定着ナットによる膨出部を形成し、この膨出部に当接し且つ当該膨出部を挟むようにして上下にフープを配筋し、前記膨出部は梁主筋の位置を見込んで位置決めされ、前記フープの上或は下に梁主筋を当接させて配筋するようにしたので、柱主筋の上端部は、間隔の狭い２本のフープで締め付けられるため堅固に定着されることになり、又これら２本のフープは膨出部を介して柱主筋の押し込み、引き抜きに対して抵抗作用をなす。そして、次のような優れた効果も得られる。
（ａ）精度の高い確実な配筋施工が可能である。
（ｂ）柱頭部において梁筋がある場合、柱と梁の配筋組立が容易である。
（ｃ）スラブに傾斜がある場合でも、定着部のレベルが容易に調整可能である。
（ｄ）柱頂部からの打設コンクリートの充填性が良好となる。
（ｅ）定着節の形状、大きさを適宜設計に応じて設定することが可能である。
（ｆ）ネジ節鉄筋等の高価な特殊材料を使う必要がない。
（ｇ）鉄骨柱の根巻きコンクリート部にも適用した場合、鉄骨柱の建て込みが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る柱頭部鉄筋の定着工法の実施形態を示す概略断面図
【図２】図１におけるＳ部のＸ方向拡大図
【図３】図１におけるＳ部のＹ方向拡大図
【図４】本発明の他の実施形態を示す要部の概略図
【図５】根巻きコンクリートに適用した場合の説明図
【図６】定着工法実験における定着タイプの説明図
【図７】供試体を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図
【図８】柱主筋の先端形状Ｔｙｐｅによる比較図
【図９】従来例を示すもので、（ａ）は柱・梁接合部の横断面図、（ｂ）は同縦断面図
【符号の説明】
１…柱主筋
２…フープ
２ａ…接合部フープ
２ｂ…梁主筋受けフープ
３…梁上端主筋
４…膨出部
５…後組みの梁主筋
６…スターラップ
７…定着ナット
８…鉄骨柱
９…根巻きコンクリート
【図１】
0003750056.tif 000003
【図２】
0003750056.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003750056.tif 000008
【図７】
0003750056.tif 000009
【図８】
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【図９】
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