JP2001011946A - 鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高力ボルトの使用本数を０にすると共に、接合
部内での加工や溶接を低減することができ、これにより
施工性及び経済性の向上を図ることが可能な鉄筋コンク
リート柱と鉄骨梁との接合構造を提供する。 【解決手段】鉄筋コンクリート柱１０の主鉄筋１３ｂに
接合板１４を設け、鉄筋コンクリート柱１０に接合すべ
き鉄骨梁１１に、鉄筋コンクリート柱１０のコンクリー
ト１２に埋設されると共に、鉄骨梁１１に作用する引張
力によって接合板１４に直接的または間接的に係止され
る係止板１５を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄筋コンクリート
柱と鉄骨梁との接合構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との
接合構造においては、鉄筋コンクリート柱に例えば鉄骨
梁と同一の部材で形成したブラケットを取付け、このブ
ラケットに鉄骨梁を突き合わせ、ブラケットと鉄骨梁の
上下面に接合板を当てて、接合板をブラケット及び鉄骨
梁に高力ボルトで固定するのが一般的であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁の接合構造では、高力ボル
トの使用本数が多くなり、また、接合部内で鋼材（鉄骨
梁等）の加工や溶接を多数行わなければならないので、
作業性が悪く、施工性及び経済性が劣るという問題があ
った。

【０００４】本発明の目的は、このような問題点を解決
するためになされたものであり、高力ボルトの使用本数
を低減すると共に、接合部内での加工や溶接を低減する
ことができ、これにより施工性及び経済性の向上を図る
ことが可能な鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合構造
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は鉄筋コンクリー
ト柱と鉄骨梁との接合構造であり、前述の技術的課題を
解決するために以下のように構成されている。すなわ
ち、本発明の鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合構造
は、鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合部を、前記鉄
筋コンクリート柱の内部に設けたことを特徴とする。

【０００６】また、本発明は、前記鉄筋コンクリート柱
の主鉄筋に接合板を設け、前記鉄筋コンクリート柱のコ
ンクリートに埋設されると共に、前記鉄骨梁に作用する
引張力によって前記接合板に直接的または間接的に係止
される係止板を、前記鉄骨梁に設けたこと、前記接合板
を前記主鉄筋の上下方向に所定の間隔をあけて配置し、
前記上下の接合板の中央部に係止孔を設け、前記係止板
の上下端を前記鉄骨梁より突出させて係止部分を設け、
前記鉄骨梁の端部を前記上下の接合板の間に挿入して前
記係止板の係止部分を前記上下の接合板の係止孔に挿入
し、前記鉄骨梁に作用する引張力を前記係止部分及び前
記係止孔の周壁を介して前記接合板に伝達すると共に、
前記係止板を介して前記コンクリートに伝達し、前記鉄
骨梁に作用する圧縮力を前記係止板を介して前記コンク
リートに伝達すること、前記上下の接合板で前記鉄骨梁
を挟持したこと、前記係止部分と前記係止孔の周壁との
間に隙間調整部材を挟むこと、前記上下の接合板の間の
前記主鉄筋にフープ筋を設けたこと、前記接合板の板面
に筒状部材を配置したこと、前記係止板から前記コンク
リートに作用するコーン耐力の破断線の内側に前記主鉄
筋を配置し、この主鉄筋に中子筋を設けたこと、前記鉄
骨梁から前記コンクリートに作用する圧縮力の作用方向
に応じて前記係止板を傾斜させたこと、前記係止板は内
側に凹となるくの字状であること、を特徴とする。

【０００７】（作用）本発明に係る鉄筋コンクリート柱
と鉄骨梁との接合構造によれば、鉄筋コンクリート柱と
鉄骨梁との接合部を鉄筋コンクリート柱内に設けたの
で、コンクリートと鋼材との相乗効果により、強度及び
剛性が向上する。

【０００８】また、鉄骨梁に作用する引張力は、鉄骨梁
に設けられた係止板を介して、接合板に伝達されると共
に、係止板を介してコンクリートへ伝達されるので、接
合板と係止板とを高力ボルトなどで結合する必要がなく
なる。また、鉄骨梁に作用する圧縮力は、係止板からこ
れが埋設されているコンクリートに伝達されるので、接
合板と係止板とを高力ボルト等で固定する固定する必要
がなくなる。

【０００９】更に、鉄骨梁上下の接合板で鉄骨梁を挟持
した場合には、鉄骨梁の回転剛性が高くなると共に、接
合部内のコンクリートを拘束するため、接合部のせん断
耐力が大きくなる。また、係止板の係止部分と上下の接
合板の係止孔の周壁の間に隙間調整部材を挟んだ場合に
は、鉄骨梁のがたつきを防止できる。

【００１０】上下の接合板の間の主鉄筋にフープ筋を取
り付けた場合には、上下の接合板とその間のフープ筋と
によって接合部内のコンクリートに、３軸圧縮応力が作
用するので、接合部の剛性が高く、また耐力が大きくな
る。また、接合板の板面に筒状部材を配置した場合に
は、係止板からその外側のコンクリートに作用した圧縮
力が筒状部材を介して筒状部材の内側のコンクリートに
全体的に伝達されるので、コンクリートの破損を防止で
きる。

【００１１】更に、鉄骨梁の引張力によって係止板から
コンクリートに作用するコーン耐力の破断線の内側に主
鉄筋の一部を配置し、この主鉄筋に中子筋を取り付けた
場合には、破断線の内側のコンクリートが中子筋によっ
て拘束されるので、コンクリートが破損するのを防止で
きる。また、鉄骨梁からコンクリートに作用する圧縮力
の作用方向に応じて係止板を傾斜させた場合には、コン
クリートからの反力を係止板で効率よく受けることがで
きる。この係止板を内側に凹となるくの字状にした場合
には、接合部に対角線状に発生する力に対して、より効
率的に有効に対応することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る鉄筋コンクリ
ート柱と鉄骨梁との接合構造の実施の形態について、図
面を参照して詳細に説明する。

【００１３】（第１の実施の形態）図１は、本発明に係
る鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合構造の第１の実
施の形態を示す横断面図である。この接合構造は、鉄筋
コンクリート柱１０と鉄骨梁１１との接合部を、鉄筋コ
ンクリート柱１０の内部に設けたものであり、鉄筋コン
クリート柱１０の主鉄筋１３ｂに接合板１４を設け、鉄
筋コンクリート柱１０に接合すべき鉄骨梁１１に、鉄筋
コンクリート柱１０のコンクリート１２に埋設されると
共に、鉄骨梁１１に作用する引張力によって接合板１４
に直接的または間接的に係止する係止板１５を設けたも
のである。

【００１４】鉄筋コンクリート柱１０は断面が４角形で
あり、その４面に鉄骨梁１１が接合されている。鉄筋コ
ンクリート柱１０は、断面４角形のコンクリート１２
と、その４隅に配置された３本組の主鉄筋１３ａ，１３
ｂ，１３ｂとを備えている。このうち、内側の２本の主
鉄筋１３ｂ，１３ｂには、後述のように鉄骨梁１１から
鉄筋コンクリート柱１０に作用した引張力を支持するた
めに２枚の接合板１４、１４が鉄骨梁１１の上下に固定
されている。

【００１５】鉄骨梁１１はＨ型鋼などが使用され、その
端部側が鉄筋コンクリート柱１０の内側に配置されてい
る。この鉄骨梁１１の端面には、鉄骨梁１１に発生した
引張力を接合板１４、１４に伝達するために係止板１５
が溶着されている。この係止板１５は、所定の大きさに
形成されている。

【００１６】接合板１４、１４は、図２に示すように鉄
骨梁１１の上下に配置されている。ここでは、少なくと
も内側の２本の主鉄筋１３ｂとしてネジ鉄筋を使用し、
この主鉄筋１３ｂに螺入したロックナット１６で、上下
の接合板１４、１４を鉄骨梁１１側に密着させて固定し
ている。これにより、鉄骨梁１１が上下の接合板１４、
１４で挟持されている。なお、図２ではロックナット１
６を接合板１４、１４の片側にのみ配置したが、接合板
１４、１４の両側をロックナット１６で挟持することも
できる。この方が、接合部のコンクリート１２を拘束す
るためには有効である。

【００１７】この接合板１４、１４の中央部には、４角
形の係止孔１７が設けられている。この係止孔１７の各
辺の周壁１７ａは、それぞれ鉄骨梁１１の端面とほぼ平
行であり、鉄骨梁１１の端面より僅かに外側に位置して
いる。鉄骨梁１１の端面に溶着された係止板１５の上下
端部には、鉄骨梁１１の上下端より突出した係止部分１
５ａが設けられている。そして、この係止部分１５ａが
接合板１４の係止孔１７内に挿入され、係止孔１７の周
壁に係止可能になっている。なお、係止部分１５ａと係
止孔１７の周壁との間には、後述のように隙間調整部材
１９（図３）を介在させるか、または隙間を空けたまま
にしておくことができる。

【００１８】接合板１４の係止孔１７の周壁１７ａと係
止部分１５ａ，１５ｂとの間には、図３に示すように組
み立て性を考慮して僅かな隙間があくように設定されて
いる。ここでは、係止孔１７の周壁１７ａに傾斜が設け
られており、鉄骨梁１１の組み立て後に隙間内に楔状の
隙間調整部材１９が挿入される。これにより、寸法誤差
を吸収できる。この、隙間調整部材１９と蓋２０とを一
体化することもできる。なお、図２中の符号２１は蓋１
９を接合板１４に固定するボルトである。

【００１９】図２に示すように、鉄筋コンクリート１０
の主鉄筋１３ａ，１３ｂには、全長に渡ってフープ筋２
２が適宜な間隔で巻かれている。このフープ筋２２は上
下の接合板１４、１４の間にも設けられており、ここで
はフープ筋２２が鉄骨梁１１のウェブ１１ｂを貫通して
いる。

【００２０】次に、この鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁と
の接合構造の作用を説明する。いま、図２の右側の鉄骨
梁１１に曲げモーメントＭが発生すると、鉄骨梁１１の
中心より上側から鉄筋コンクリート柱１０に引張力Ｆ１
が作用し、中心より下側から圧縮力Ｆ２が作用する。

【００２１】このとき引張力Ｆ１は、係止部分１５ａ及
び隙間調整部材１９（図３）を介して接合板１４に伝達
されると共に、係止板１５を介してコンクリート１２に
伝達される。また、圧縮力Ｆ２は係止板１５を介してコ
ンクリート１２に伝達される。したがって、係止板１５
と接合板１４とを高力ボルトなどで結合する必要がなく
なる。また、溶接や機械加工なども不要である。

【００２２】本発明は、上述のように、係止板１５と接
合板１４とを高力ボルトなどで結合する必要がないの
で、高力ボルトの使用本数を０にすることができ、ま
た、溶接やその他の加工なども従来に比べて大幅に低減
できるので、施工性及び経済性を向上させることができ
る。

【００２３】また、上下の接合板１４で鉄骨梁１１が挟
持されているので、鉄骨梁１１の回転剛性が高くなると
共に、接合部内のコンクリート１２を拘束するため、接
合部のせん断耐力が大きくなる。したがって、鉄骨梁１
１に曲げモーメントが発生した場合に、鉄骨梁１１から
周辺部材に作用する引張力及び圧縮力が小さくなるの
で、周辺部材やコンクリート１２が破損するのを防止で
きる。更に、係止板１５の係止部分５ａと上下の接合板
１４の係止孔１７との間に隙間調整部材１９を挟んだの
で、鉄骨梁１１のがたつきを防止できる。なお、隙間調
整部材１９は楔形に限らず均一厚さの平板でも良く、ま
た、薄い平板を複数枚重ねて使用することもできる。

【００２４】また、本発明は上下の接合板１４の間の主
鉄筋１３ａ，１３ｂにフープ筋２２を取り付けたので、
上下の接合板１４、１４とその間のフープ筋２２とによ
る３軸圧縮応力が作用して接合部分の剛性と耐力が高く
なるため、接合部分の破損を防止できる。

【００２５】なお、上述の実施の形態では係止板１５を
鉄骨梁１１に溶接で固定したが、係止板１５と鉄骨梁１
１とを適宜な結合部材を介してボルトで固定することも
できる。この場合には、溶接作業が不要になるので、熟
練作業をなくすことができる。

【００２６】（第２の実施の形態）図４は、本発明の第
２の実施の形態を示す。ここでは、上下の接合板１４の
板面に例えば４角形の筒状部材２３が、点溶接によって
仮止めされている。この筒状部材２３は、主鉄筋１３
ａ，１３ｂの外側に配置されている。これ以外は、上述
の第１の実施の形態と同一である。

【００２７】この場合には、図５に示すように係止板１
５からその外側のコンクリート１２に作用した圧縮力Ｆ
３が筒状部材２３の一辺２３ａに伝達され、更にこの一
辺２３ａから両側の２辺２３ｂ，２３ｂを介して対辺２
３ｃに伝達される。この対辺２３ｃに伝達された力は、
筒状部材２３の内側のコンクリート１２によって全体的
に支持される。筒状部材２３の内側のコンクリート１２
は、肉厚が厚いので圧縮力Ｆ３によって破損するのを防
止できる。

【００２８】（第３の実施の形態）図６は、本発明の第
３の実施の形態を示す。この第３の実施の形態では、鉄
骨梁１１からコンクリート１２に作用するコーン耐力の
破断線２４の内側に３本の主鉄筋１３ａ，１３ｂのうち
内側の２本１３ｂ，１３ｂが配置され、この主鉄筋１３
ｂ，１３ｂに中子筋２５が設けられている。

【００２９】この中子筋２５は、図７に示すように接合
部分の近傍、本実施の形態では上下の接合板１４の直上
及び直下（直上のみ図示）の数本のフープ筋２２の両側
に設けられている。これ以外は、第１の実施の形態と同
様である。

【００３０】この場合には、係止板１５からコンクリー
ト１２に作用した引張力Ｆ３が、破断線２４の内側の中
子筋２５に伝達され、この中子筋２５を介して中子筋２
５内のコンクリート１２に伝達されるので、引張力Ｆ３
を支持するコンクリート１２の断面積が増大する。した
がって、コンクリート１２の破損を防止できる。

【００３１】（第４の実施の形態）図８は、本発明の第
４の実施の形態を示す。この第４の実施の形態では、係
止板２６が内側に凹となる略くの字状に形成されてい
る。係止板２６の傾斜角は、係止板２６からコンクリー
ト１２に作用する圧縮力Ｆ４の作用方向に応じて設定さ
れている。すなわち、圧縮力Ｆ４の作用方向に対してで
きるだけ直角に近づくように設定されている。

【００３２】これにより、コンクリート１２に圧縮力Ｆ
４を効率よく伝達できると共に、コンクリート１２から
の反力を係止板２６で効率よく受けることができるの
で、接合部のせん断耐力を大きくすることができる。な
お、係止板２６はくの字状に限らず、係止板２６からコ
ンクリート１２に作用する圧縮力Ｆ４の作用方向に応じ
て傾斜させたものであれば任意の形状とすることができ
る。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合部を鉄筋コンクリ
ート柱内に設けたので、コンクリートと鋼材との相乗効
果により、強度、剛性及び耐力が向上する。

【００３４】また、鉄筋コンクリート柱の主鉄筋に接合
板を設け、鉄筋コンクリート柱のコンクリートに埋設さ
れると共に、鉄骨梁に作用する引張力によって接合板に
直接的または間接的に係止される係止板を、鉄骨梁に設
けた場合には、鉄骨梁に作用する引張力は、鉄骨梁に設
けられた係止板と、鉄筋コンクリート柱に設けられた接
合板との係止によって接合板に伝達されると共に、係止
板を介してコンクリートに伝達されるので、係止板と接
合板とを高力ボルトなどで結合する必要がなくなる。ま
た、鉄骨梁に作用する圧縮力は、係止板からこれが埋設
されているコンクリートに伝達されるので、係止板と接
合板とを高力ボルトなどで結合する必要がなくなる。し
たがって、高力ボルトの使用本数を０にできると共に、
接合部内での加工や溶接を減少でき、これにより、施工
性及び経済性を向上させることができる。

【００３５】また、上下の接合板で梁を挟持した場合に
は、接合部のコンクリートを拘束して耐力が大きくなる
と共に、鉄骨梁から接合板又はコンクリートに作用する
力が小さくなるので、接合部のコンクリートの破損を防
止できる。係止板の係止部分と上下の接合板の係止孔の
周壁との間に隙間調整部材を挟んだ場合には、鉄骨梁の
がたつきを防止できる。

【００３６】更に、上下の接合板の間の主鉄筋にフープ
筋を取り付けた場合には、接合部の剛性が高くなるの
で、接合部の変形を防止できる。接合板の板面に筒状部
材を配置した場合には、鉄骨梁からコンクリートに作用
した圧縮力が、筒状部材の内側のコンクリートに全体的
に伝達されるので、コンクリートの破損を防止できる。

【００３７】また、鉄骨梁からコンクリートに作用する
コーン耐力の破断線の内側に主鉄筋を配置し、この主鉄
筋に中子筋を取り付けた場合には、破断線の内側のコン
クリートが中子筋によって支持されるので、コンクリー
トが破損するのを防止できる。コンクリートに作用する
圧縮力の作用方向に応じて係止板を傾斜させた場合に
は、係止板に作用するコンクリートの反力を効率よく支
持することができるので、接合部のせん断耐力を大きく
することができる。この係止板を内側に凹となるくの字
状にした場合には、鉄骨梁の上下に作用する力の作用方
向が異なる場合でも対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との
接合構造の第１の実施の形態を示す横断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】本発明に係る鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との
接合構造の第１の実施の形態の隙間調整部材を示す断面
図である。

【図４】本発明に係る鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との
接合構造の第２の実施の形態を示す断面図である。

【図５】図４のＢ矢視図である。

【図６】本発明に係る鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との
接合構造の第３の実施の形態を示す断面図である。

【図７】図６のＣ矢視図である。

【図８】本発明に係る鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との
接合構造の第４の実施の形態を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 鉄筋コンクリート柱 １１ 鉄骨梁 １２ コンクリート １３ａ，１３ｂ 主鉄筋 １４ 接合板 １５、２６ 係止板 １５ａ 係止部分 １７ 係止孔 １７ａ 係止孔の周壁 １９ 隙間調整部材 ２２ フープ筋 ２３ 筒状部材 ２４ コーン耐力の破断線 ２５ 中子筋

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉野 茂 東京都千代田区富士見二丁目10番26号前田 建設工業株式会社内 (72)発明者 一柳 成幸 東京都千代田区富士見二丁目10番26号前田 建設工業株式会社内 (72)発明者 黒坂 誠 東京都千代田区富士見二丁目10番26号前田 建設工業株式会社内 (72)発明者 岩岡 信一 東京都千代田区富士見二丁目10番26号前田 建設工業株式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合部
   を、前記鉄筋コンクリート柱の内部に設けたことを特徴
   とする鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合構造。
2. 【請求項２】 前記鉄筋コンクリート柱の主鉄筋に接合
   板を設け、 前記鉄筋コンクリート柱のコンクリートに埋設されると
   共に、前記鉄骨梁に作用する引張力によって前記接合板
   に直接的または間接的に係止される係止板を、前記鉄骨
   梁に設けたことを特徴とする請求項１に記載の鉄筋コン
   クリート柱と鉄骨梁との接合構造。
3. 【請求項３】 前記接合板を前記主鉄筋の上下方向に所
   定の間隔をあけて配置し、 前記上下の接合板の中央部に係止孔を設け、 前記係止板の上下端を前記鉄骨梁より突出させて係止部
   分を設け、 前記鉄骨梁の端部を前記上下の接合板の間に挿入して前
   記係止板の係止部分を前記上下の接合板の係止孔に挿入
   し、 前記鉄骨梁に作用する引張力を前記係止部分及び前記係
   止孔の周壁を介して前記接合板に伝達すると共に、前記
   係止板を介して前記コンクリートに伝達し、 前記鉄骨梁に作用する圧縮力を前記係止板を介して前記
   コンクリートに伝達することを特徴とする請求項２に記
   載の鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合構造。
4. 【請求項４】 前記上下の接合板で前記鉄骨梁を挟持し
   たことを特徴とする請求項２又は３に記載の鉄筋コンク
   リート柱と鉄骨梁との接合構造。
5. 【請求項５】 前記係止部分と前記係止孔の周壁との間
   に隙間調整部材を挟むことを特徴とする請求項３又は４
   に記載の鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合構造。
6. 【請求項６】 前記上下の接合板の間の前記主鉄筋にフ
   ープ筋を設けたことを特徴とする請求項２〜５のいずれ
   かに記載の鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合構造。
7. 【請求項７】 前記接合板の板面に筒状部材を配置した
   ことを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の鉄筋
   コンクリート柱と鉄骨梁との接合構造。
8. 【請求項８】 前記係止板から前記コンクリートに作用
   するコーン耐力の破断線の内側に前記主鉄筋を配置し、
   この主鉄筋に中子筋を設けたことを特徴とする請求項２
   〜７のいずれかに記載の鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁と
   の接合構造。
9. 【請求項９】 前記鉄骨梁から前記コンクリートに作用
   する圧縮力の作用方向に応じて前記係止板を傾斜させた
   ことを特徴とする請求項２〜８のいずれかに記載の鉄筋
   コンクリート柱と鉄骨梁との接合構造。
10. 【請求項１０】 前記係止板は内側に凹となるくの字状
    であることを特徴とする請求項９に記載の鉄筋コンクリ
    ート柱と鉄骨梁との接合構造。