JP2000336770A - 柱脚半固定接合構造および建物 - Google Patents
柱脚半固定接合構造および建物Info
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Abstract
不要とすることにある。 【解決手段】 大梁1aの上に上柱として設ける柱2b
と、大梁1aとの間に、リングに形成した鋼板5の内側
にコンクリートを充填したコンクリート接合部4を介在
させる。大梁1aを挟んで上下に設けた上柱としての柱
2bと、下柱としての柱2aとに、コンクリート接合部
4を通して定着筋としての鉄筋7を配在させる。
Description
数階および1階の建物の各階部分における梁を挟んで接
合する上柱と下柱との柱脚半固定接合構造に関する。
の柱は、上階からの鉛直軸力を常時支持し、地震などに
より発生する水平力(慣性力)による曲げ応力および剪
断力に耐えるため、上下階の梁に固定されている。
ト柱内を通る柱主筋は、直上階部で直下階から伸ばして
きた柱主筋と、さらにその上の階に伸ばす柱主筋とを、
重ね継手、または圧接(溶接)継手で接合して、コンク
リート柱内を最下階から最上階まで通して配筋されてい
る。
で、下階から伸ばした柱主筋と、直上階に伸ばす柱主筋
とを、重ね継手あるいは圧接継手で接合しなければなら
ず、接合位置がずれないように、下階からの柱主筋を所
定位置に正確に伸ばしておく必要がある。
して形成する際には、柱を通す柱主筋の通し方向が逸れ
ないように、柱主筋の位置確保の養生が必要となる。
に際しては、コンクリートの充填均しを慎重に行わなけ
ればならない。かかる作業は難しく、慎重を要するた
め、どうしても手間がかかり、継手作業の施工コストが
高くなっている。
と帯筋との鉄筋工事作業を終了させないと、次の工程に
は進めず、継手作業工程を早く行う技術の開発が現場か
らは強く求められていた。
たラーメン構造では、地震に対して十分に対応出来ない
場合もあり、本発明者は、特段の免震装置を介在させる
ことなく、柱の接合構造に幾分かの柔構造を加味して、
従来より高い耐震力を得ることができないかと考えた。
柱主筋の継手を不要とすることにある。
よりも、柱脚部での剛性を低減させて、水平力などに対
する変形能力を向上させることにある。
を有する建物で、梁を介して、前記梁の上に設ける上柱
と、梁の下に設ける下柱とを接合する柱脚半固定接合構
造であって、前記梁と前記柱との間には、コンクリート
部の周囲を鋼板で囲んでなるコンクリート接合部が介在
され、前記コンクリート部を通して前記柱に鉄筋が配筋
されていることを特徴とする。
ていることを特徴とする。前記コンクリート接合部のコ
ンクリート部は、延長されて、前記上柱、前記下柱の少
なくともいずれかに貫入させられていることを特徴とす
る。
て、前記鋼板はリングに形成されていることを特徴とす
る。
柱である場合には、前記上柱の最大の辺の長さ(D)と
の間に、φ=(0.6〜0.8)Dなる関係があること
を特徴とする。
前記リングの径(φ)と、φ/7≦h ≦ φ/5の関
係があることを特徴とする。前記鋼板の厚さ(t)は、
前記リングの径(φ)に対して、t≧φ/60なる関係
があることを特徴とする。
梁の上に設ける上柱と、前記梁の下に設ける下柱との接
合に、上記いずれかの柱脚半固定接合構造が使用されて
いることを特徴とする。
は、コンクリート部の周囲を鋼板で囲まれたコンクリー
ト接合部で接合されているため、梁に上柱を固定する剛
接合の従来構造と比べて、柱脚部の剛性を低減して、そ
の分変形性能を大きくすることができる。剛性の大きな
従来構成の柱の接合構造に比べて、耐震力の向上が図れ
る。
建物では、地上階部分で、基礎梁と柱との間にコンクリ
ート接合部を介在させて、上記と同様に、柱脚の半固定
接合を行えばよい。
梁と上柱との間だけではなく、上柱側に貫入する構造と
してもよい。あるいは、梁側に貫入するようにしてもよ
い。あるいは、上柱と梁の双方に貫入するように構成し
てもよい。さらには、上柱、梁および下柱のそれぞれに
貫入するようにしてもよい。
ート接合部が高圧縮力(支圧)を受けても、コンクリー
ト部の周囲に設けた鋼板により拘束されるため、圧縮
力、剪断力に対して優れた耐力性能を発揮することとな
る。
の重なり継手、あるいは圧接継手を使用せずに、コンク
リート接合部を通して、上柱と下柱との双方に亙って鉄
筋を配筋することにより、この鉄筋を、軸力が小さい柱
に必要な定着筋として機能させている。
部を有した構成の鉄筋、または定着耐力を有した異径直
鉄筋を使用すればよい。かかる構成の鉄筋は、コンクリ
ート接合部の略中央を通すようにして配筋しておけばよ
い。
り、柱主筋、帯筋に関わる鉄筋工事作業の手間を省くこ
とができ、鉄筋工事の施工が容易になる。また、かかる
手間を省くことにより、その分次工程への取りかかりが
早くでき、施工期間の短縮も図れる。
ば、鋼板をリングに形成して、このリング内にコンクリ
ートを充填して施工すればよい。鋼板の厚さtは、リン
グの径をφとしたとき、t≧φ/60となるように設定
すればよい。鋼板の厚さtが、φ/60未満の場合に
は、幅厚比が大きくなり、座屈が生じて十分な構造耐力
が得られない場合がある。但し、十分な構造耐力が得ら
れれば、鋼板の厚さは上記値に限定する必要はない。
の高さに等しい)hは、鋼板のリング径φと、φ/7≦
h ≦ φ/5の関係となるように設定すればよい。
高さhがφ/7より小さい場合には、柱脚部の剛性低下
が十分に得られない場合がある。高さhが、φ/5より
大きいときは、接合部に剪断ひび割れが生じて十分な構
造耐力が得られない場合がある。但し、十分な構造耐力
が得られれば、hの大きさは上記値に限定する必要はな
い。
の耐力を一定とした架構が設計でき、コンピュータシュ
ミレーションなどでの架構の崩壊メカニズムが明快に解
析でき、柱、梁の設計をより合理的に行うことができ
る。
免震建物、高層鉄筋コンクリート造建物在来のマンショ
ン建物など、種々の分野の広範囲の建物の現場打ちコン
クリート柱、あるいはプレキャストコンクリート柱の接
合構造に適用できる。
に基づいて詳細に説明する。
明の柱脚半固定接合構造を適用した様子を示す断面図で
ある。図2は、図1の丸で囲んだ柱接合部の要部拡大図
である。図3は、図2に示す切断線A−A線でコンクリ
ート接合部を切断した様子を示す断面図である。
1が柱2、3間を通して渡されている。図1で示す大梁
1a(1)は、大梁1aの下に下柱として設けた柱2a
(2)、3a(3)により支持されている。大梁1aの
上には、上柱として柱2b(2)、3b(3)が、下柱
としての柱2a、3aとそれぞれ柱の通し方向、すなわ
ち軸方向が一致するように設けられている。
クリート接合部4が介在させられている。コンクリート
接合部4は、図2に示すように、リングに形成した鋼板
5の内側にコンクリートが充填されたコンクリート部4
aを有する構造に構成されている。図1に示す場合に
は、鋼板5はリングに形成したが、他の形状に形成して
も構わない。
板5のリング径をφとして、柱2bを四角柱に形成した
場合には、柱2bの一辺の長さDに対して、φは約0.
7Dとなるケースを示したが、φを0.6≦φ≦0.8
の範囲内に設定すればよい。これは、円形のリングの鋼
板5の拘束効果で内部のコンクリート部4aの耐力が2
〜3倍になるからである。
記リングの径(φ)に対して、t≧φ/60となるよう
に設定すればよい。また、コンクリート接合部4の高さ
(h)は、前記リングの径(φ)に対して、例えば、φ
/7≦ h ≦ φ/5となるように設定した。
bと、下柱としての柱2aとの間に、コンクリート接合
部4を通して、引張用の定着筋として鉄筋7が配筋され
ている。鉄筋7は、両端が略鉤型に曲げられた曲げ部7
aを有し、両端の曲げ部7aがそれぞれ、図1に示すよ
うに、柱2b、2aのコンクリート内に配在させられて
いる。
力を有していれば、上記のように両端部に曲げ部7aを
設けない異径直鉄筋を使用してもよい。
すように、コンクリート接合部4の略中央を通すように
複数本配筋されている。図3に示す場合には、かかる鉄
筋7の周囲には帯筋7bが設けられているが、かかる帯
筋7bはなくても構わない。
て、大梁1aに対して上柱の柱2bが設けられている。
柱3bも同様に、コンクリート接合部4を介して大梁1
aの上に上柱として設けられている。柱3a、3bに
も、上記構成と同様の鉄筋7が定着筋として配筋されて
いる。
(1)が渡されている。大梁1bの上には、柱2b、3
bを下柱とみなして、これらと柱の通し方向を一致させ
るように、上柱の柱2c(2)、3c(3)が、コンク
リート接合部4を介して設けられている。鉄筋7も定着
筋として上記と同様に上柱と下柱とに配筋されている。
(1)が渡されている。大梁1cの上に、上柱として柱
2d(2)、3d(3)が、コンクリート接合部4を介
して、設けられている。柱2c、3cをそれぞれ下柱と
みなして、柱2d、3dの双方に鉄筋7が定着筋として
配筋されている。
接合は、以下のようにして施工すればよい。例えば、下
柱として柱2a、3aを現場打設でコンクリート成形す
る際に、柱2a、3aの柱頭側から、定着筋としての上
記構成の鉄筋7を突出させておく。この状態で柱2a、
3aをコンクリート成形する。
部側に大梁1aをコンクリート成形する。コンクリート
成形した大梁1a面には、鉄筋7が突出されていること
となる。この状態で、鉄筋7を囲むように、リング状に
形成した鋼板5を大梁1a面上に配置し、さらに柱成形
用の型枠を形成して柱3aにコンクリートを打設して、
併せてリング状の鋼板5の内側にコンクリートを充填す
る。
を使用する場合には、予め穴抜きをしておき、この穴抜
きにコンクリートを打設することにより、コンクリート
接合部4のコンクリート部4aにコンクリートを充填す
ればよい。かかる施工方法をとれば、図4に示すよう
に、コンクリート接合部4のコンクリート部4aが、上
柱側に貫入した構造とすることができる。
ことにより、図5に示すように、構造設計時の柱耐力の
算出が簡単に行える。従来とは異なり、図5に示す場合
には、柱脚曲げ応力(耐力)と梁の曲げ応力(耐力)と
が一定ヒンジ状態となって終局メカニズムが構成され、
柱の反曲点高さが定まり、柱頭の曲げ応力(耐力)が決
定できる。
各階の柱の反曲点高さが変化するため、柱頭、柱脚の両
方に生ずる最大の曲げ耐力で設計するしかなかった。
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変更し
てもよい。
する建物の中間階における上柱と下柱との接合状況につ
いて説明したが、例えば、複数階の建物の地上1階部
分、あるいは一階建ての建物の地上階部分で、基礎梁に
柱を接合する際に、柱と基礎梁との間に前記構成のコン
クリート接合部を介在させる構成としてもよい。鉄筋
は、柱と基礎梁とに亙って、コンクリート接合部を通し
て配筋させておけばよい。
φを断面形状が正方形の四角柱の一辺の長さDの0.6
〜0.8倍と設定したが、柱の断面形状が正方形以外の
四角形である場合には、断面形状よりコンクリート接合
部の断面積が小面積となるように設定すればよい。ま
た、柱形状は、上記角柱以外にも、円柱に形成しても構
わない。鋼板5の形状は、リングではなく、正方形など
の多角形でもよい。
クリート部を上柱側に延長して貫入させた場合について
説明したが、梁側に貫入させる構造にしても構わない。
あるいは、下柱側に延長して、すなわち下柱の柱頭側に
貫入させる構造にしても構わない。あるいは、下柱、上
柱の両方に、梁部分を通して貫入させるようにしてもよ
い。
る鉄筋は、各階毎に、梁の上下に設けた上柱、下柱の双
方に配筋する構成を示したが、一本の鉄筋を長く構成し
て、複数階の梁を通して、上柱、下柱に配筋させるよう
にしてもよい。
ン構造の柱の柱脚が半固定ヒンジとなるので、外力に影
響されないで、各階毎の耐力が簡便に算出でき、構造設
計の簡略化が図れる。
ので、その分鉄筋作業の手間が省けて施工が容易にな
る。鉄筋工事費用の削減にも繋がる。
ンクリート部材の接合継手が不要となるので、工期の短
縮も図れる。工費の低減も図れる。
有する建物に適用した一例を示す断面図である。
断した様子を示す断面図である。
る。
Claims (8)
- 【請求項1】 ラーメン架構を有する建物で、梁を介し
て、前記梁の上に設ける上柱と、梁の下に設ける下柱と
を接合する柱脚半固定接合構造であって、 前記上柱と前記梁との間には、コンクリート部の周囲を
鋼板で囲んでなるコンクリート接合部が介在され、前記
上柱と前記下柱とには、前記コンクリート部を通した鉄
筋が配筋されていることを特徴とする柱脚半固定接合構
造。 - 【請求項2】 請求項1記載の柱脚半固定接合構造にお
いて、 前記鉄筋は、複数階の梁を通して設けられていることを
特徴とする柱脚半固定接合構造。 - 【請求項3】 請求項1または2記載の柱脚半固定接合
構造において、 前記コンクリート接合部のコンクリート部は、延長され
て、前記上柱、前記下柱の少なくともいずれかに貫入さ
せられていることを特徴とする柱脚半固定接合構造。 - 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか1項に記載
の柱脚半固定接合構造において、 前記鋼板はリングに形成されていることを特徴とする柱
脚半固定接合構造。 - 【請求項5】 請求項4記載の柱脚半固定接合構造にお
いて、 前記リングの径(φ)は、前記上柱が四角柱である場合
には、前記上柱の最大の辺の長さ(D)との間に、 φ=(0.6〜0.8)D なる関係があることを特徴とする柱脚半固定接合構造。 - 【請求項6】 請求項4または5に記載の柱脚半固定接
合構造において、 前記コンクリート接合部の高さ(h)は、前記リングの
径(φ)と、 φ/7≦ h ≦ φ/5 の関係があることを特徴とする柱脚半固定接合構造。 - 【請求項7】 請求項4ないし6のいずれか1項に記載
の柱脚半固定接合構造において、 前記鋼板の厚さ(t)は、前記リングの径(φ)に対し
て、t≧φ/60なる関係があることを特徴とする柱脚
半固定接合構造。 - 【請求項8】 建物の各階における梁と、前記梁の上に
設ける上柱と、前記梁の下に設ける下柱との接合に、請
求項1ないし7のいずれか1項に記載の柱脚半固定接合
構造が使用されていることを特徴とする建物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15548299A JP4184538B2 (ja) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | 柱脚半固定接合構造および建物、建物の設計方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP15548299A JP4184538B2 (ja) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | 柱脚半固定接合構造および建物、建物の設計方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000336770A true JP2000336770A (ja) | 2000-12-05 |
JP4184538B2 JP4184538B2 (ja) | 2008-11-19 |
Family
ID=15607020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15548299A Expired - Lifetime JP4184538B2 (ja) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | 柱脚半固定接合構造および建物、建物の設計方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4184538B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014136888A (ja) * | 2013-01-16 | 2014-07-28 | Hisahiro Hiraishi | 建築構造 |
-
1999
- 1999-06-02 JP JP15548299A patent/JP4184538B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014136888A (ja) * | 2013-01-16 | 2014-07-28 | Hisahiro Hiraishi | 建築構造 |
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