JP2004052276A

JP2004052276A - 柱と梁との接合構造

Info

Publication number: JP2004052276A
Application number: JP2002208229A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Ito; 伊東　和廣
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2002-07-17
Filing date: 2002-07-17
Publication date: 2004-02-19

Abstract

【課題】鉄骨造の梁をコンクリート造の柱に確実かつ簡便に接合する。
【解決手段】コンクリート造の柱１に鉄骨造の梁２を接合するための構造であって、梁鉄骨６の端部にプレキャストコンクリート部７を一体に設けておき、そのプレキャストコンクリート部を仕口部３に対して鋼棒８等の緊結具により緊結することで梁を柱に対して接合する。柱として鋼管４内にコンクリート５を充填した充填鋼管コンクリート柱を採用し、その鋼管に梁端部のプレキャストコンクリート部を支持するブラケット１７を設けておく。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は建物の構造に係わり、特にコンクリート造の柱に鉄骨造の梁を接合するための構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、建物の構造としては鉄筋コンクリート造（ＲＣ造）、鉄骨鉄筋コンクリート造（ＳＲＣ造）、鉄骨造（Ｓ造）が最も一般的であるが、近年においては施工の合理化や工期短縮、コスト削減等を目的として種々の構造が提案され、なかでも比較的小規模で簡易な建物に適用して好適な構造として、柱をコンクリート造とし梁を鉄骨造とする複合構造、特に柱として鋼管内にコンクリートを充填する充填鋼管コンクリート柱を採用するものが有望視されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような複合構造では鉄骨造の梁をコンクリート造の柱に対して接合することになるため、そのような複合構造を真に有効なものとするためには、異種の構造部材どうしを構造的に確実にかつ可及的に簡便に接合し得る合理的な手法の開発が不可欠である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記事情に鑑み、請求項１の発明は、コンクリート造の柱に鉄骨造の梁を接合するための構造であって、梁鉄骨の端部にプレキャストコンクリート部を一体に設けておき、そのプレキャストコンクリート部を仕口部に対して緊結具により緊結することで梁を柱に対して接合することを特徴とする。
【０００５】
請求項２の発明は、柱として鋼管内にコンクリートを充填した充填鋼管コンクリート柱を採用し、その鋼管に梁端部のプレキャストコンクリート部を支持するブラケットを設けておくことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の構造の一例を図１〜図６を参照して説明する。図１は柱１と梁２との仕口部３の概略構成を示す立断面図、図２は平面図であり、これらは建物の外周部に位置する柱１に対して３方向から３本の梁２（２ａ、２ｂ）を接合した場合、すなわち柱１の正面に１本の梁２ａを接合するとともに柱１の両側に２本の梁２ｂを接合した場合の例を示している。
【０００７】
柱１は鋼管４内にコンクリート５を充填した充填鋼管コンクリート造のものであり、梁２は梁鉄骨６を主体とする鉄骨造のものであるが、梁２の端部にはプレキャストコンクリート部７が一体に設けられ、本例ではそれらの梁２のプレキャストコンクリート部７を仕口部３に対して鋼棒８により緊結することで柱１と梁２とを接合することを基本としている。
【０００８】
より詳細に説明すると、図３および図４に示すように、梁２（２ａ、２ｂ）はいずれもＨ形鋼からなる梁鉄骨６の端部にプレキャストコンクリート部７が一体に設けられ、そのプレキャストコンクリート部７にはスタラップ９がその上部（後工程でスラブ１９内に埋設される部分）を除いて埋設されていて、梁２の端部のみは実質的に鉄骨鉄筋コンクリート造と同様の構造とされている。
【０００９】
そして、プレキャストコンクリート部７には梁鉄骨６の片側に３本ずつ計６本のシース管１０が水平に埋設されており、それらシース管１０の後部はプレキャストコンクリート部７の後方に突出し、図３に示す梁２ａにおいてはシース管１０の突出長さは仕口部３を貫通し得るように設定され、この梁２ａを仕口部３に緊結するための緊結具としての鋼棒８がそのシース管１０に通されるようになっている。また、図４に示す梁２ｂにおいては、シース管１０の突出長さは上記の梁２ａの場合よりも半分程度に短くされていて、図２にも示したようにそれらの梁２ｂを柱１の両側に接合する際にはシース管１０の先端どうしが仕口部３において互いに突き合わされてスリーブ１１により連結され、それらシース管１０内に通した鋼棒８により双方の梁２ｂが連結された状態で仕口部３に対して緊結状態で定着されるようになっている。なお、梁２ａと梁２ｂとでは、それらのプレキャストコンクリート部７に対するシース管１０の位置が上下方向に若干ずれており、双方のシース管１０どうしが仕口部３において干渉しないようにされている。
【００１０】
また、プレキャストコンクリート部７の前面側には梁鉄骨６に補強リブとして溶接された支圧板１２が設けられ、その支圧板１２には鋼棒８を通すためのシース管１０に通じる貫通孔１３が形成されている。なお、シース管１０の両端部にはプレキャストコンクリート部７および仕口部３と一体化を図るための補強用のスパイラル筋１４が予め取り付けられ、あるいは仕口部に配置された後に後付けされるようになっている。
【００１１】
一方、柱１は、円形断面の鋼管４内にコンクリート５が充填されて形成される充填鋼管コンクリート造のものであり、図１に示すように仕口部３を挟む上下の階の柱１どうしが仕口部３を上下に挿通して上下の鋼管４内に差し込まれるつなぎ筋１５により接合されるようになっており、かつ図２に示すようにその仕口部３には補強鉄筋１６が配筋されるようになっている。また、図５に示すように、鋼管４の上端部には各梁２のプレキャストコンクリート部７を支持するアングル材等のブラケット１７が溶接されており、ブラケット１７と鋼管４との間に生じる隙間は塞ぎ板１８により塞がれ、それら塞ぎ板８が仕口部３に打設されるコンクリート５に対する底型枠として機能するようになっている。なお、図示例のような円形の鋼管４に代えて角形の鋼管を用いることで角形断面の柱とすることもも勿論可能であり、その場合は柱１の断面がそのまま仕口部３の断面となるので、円形鋼管を用いる場合のような塞ぎ板１８は不要である。
【００１２】
上記構造の仕口部３の施工手順を図６に示す。（ａ）に示すように施工済みのスラブ１９上につなぎ筋１５が突出している状態から、つなぎ筋１５の外側に鋼管４を建て込み、（ｂ）に示すように鋼管４の上部につなぎ筋１５および補強鉄筋１６を配筋する。そして、予め製作した梁２ａを揚重し、（ｃ）に示すようにその端部のプレキャストコンクリート部７をブラケット１７に支持することで鋼管４間に架け渡す。これによりシース管１０は自ずと仕口部３を貫通する状態となる。
【００１３】
また、同様にして（ｄ）に示すように梁２ｂを揚重し、その両端部のプレキャストコンクリート部７をブラケット１７に支持することで鋼管４間に架け渡し、双方のシース管１０どうしをスリーブ１１により連結する（あるいは一方のシース管１０の先端部を他方のシース管１０内に直接的に差し込むことでも良い）。
以上により仕口部３は３方向がプレキャストコンクリート部７により取り囲まれるので、他の一面に型枠２０を取り付けて仕口部３にコンクリートの打設空間を形成し、鋼管４内および仕口部３にコンクリート５を打設する。所定のコンクリート強度が発現した後、型枠２０を脱型し、シース管１０に鋼棒８を通し、それら鋼棒８を緊張して定着することで各梁２を仕口部３に対して緊結する。しかる後に、床型枠、床配筋を行い、その上にコンクリートを打設してスラブ１９を形成する。以上で１フロア分の作業が終了し、以降、以上の手順を繰り返す。
【００１４】
上記構造によれば、梁２の端部に設けたプレキャストコンクリート部７を柱１に対して緊結材８により緊結することで、異種の構造部材である鉄骨造の梁２とコンクリート造の梁１とを極めて単純にして簡潔な手法にて確実強固に接合することが可能である。特に、従来においては鉄骨梁の接合に際しては現場溶接を伴うことが通常であるが、上記構造では現場溶接は一切不要であり、当然に溶接後の超音波探傷検査も不要となるから、溶接を伴う場合に比較して作業性を格段に向上させることができる。また、従来においては鉄骨梁を柱に対して接合する場合には梁接合用の腕部（ブラケット）を柱に設けておくことも行われるが、上記構造ではそのような必要もなく、そのような場合に較べて柱の製作や現場への搬入も容易となる。
【００１５】
また、鋼管４に設けたアングル材等のブラケット１７によって梁２の端部のプレキャストコンクリート部７を支持することにより、梁２のレベル調整を高精度で行えるし、梁２を支持するための仮設の支保工も不要であり、また、プレキャストコンクリート部７により仕口部３が取り囲まれるので仕口部３における型枠もごくわずかで済む。
【００１６】
なお、上記のように充填鋼管コンクリート造の柱１を採用することにより、柱型枠が不要であることはもとより、鋼管４によって梁２を支持することで梁２の支保工も不要であるので、本発明においてはそのような充填鋼管コンクリート造の柱１を採用することが最適であるが、柱１としてはコンクリートを主体とするものであれば良く、たとえばプレキャストコンクリート柱やハーフＰＣ柱も採用可能であるし、さらには通常のＲＣ造の柱も採用可能である。
【００１７】
また、梁２としては梁鉄骨６の端部にプレキャストコンクリート部７を一体に設けるものであれば良く、その限りにおいて適宜の変更が可能であり、梁鉄骨６もＨ形鋼に限ることはない。また、上記実施形態における梁２ａにあっては、その製作時に予め鋼棒８をシース管１０内に通しておくことも考えられる。なお、緊結具としては鋼材８に限らずＰＣ鋼材等も採用可能であり、緊結具を支障なく通すことができる場合にはプレキャストコンクリート部７に貫通孔のみを形成しておいてシース管１０を省略することも考えられる。
【００１８】
勿論、上記のように柱１に対して３方向の梁２（２ａ、２ｂ）を接合する場合のみならず、建物の角部において２方向の梁を接合する場合、建物の内部において４方向の梁を接合する場合にも同様に適用できることは言うまでもない。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１の発明は、梁鉄骨の端部にプレキャストコンクリート部を一体に設けておき、そのプレキャストコンクリート部を仕口部に対して緊結具により緊結することで梁を柱に対して接合するので、異種の構造部材である鉄骨造の梁とコンクリート造の梁とを極めて単純にして容易な手法にて確実強固に接合することが可能である。
【００２０】
請求項２の発明は、柱として鋼管内にコンクリートを充填した充填鋼管コンクリート柱を採用し、その鋼管に梁端部のプレキャストコンクリート部を支持するブラケットを設けておくので、梁のレベル調整を高精度で行えるし、梁を支持するための仮設の支保工も不要である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の接合構造の一例を示す立断面図である。
【図２】同、平断面図である。
【図３】同、梁の構成例を示す図である。
【図４】同、梁の他の構成例を示す図である。
【図５】同、部分斜視図である。
【図６】同、施工手順を示す図である。
【符号の説明】
１　柱
２（２ａ、２ｂ）　梁
３　仕口部
４　鋼管
５　コンクリート
６　梁鉄骨
７　プレキャストコンクリート部
８　鋼棒（緊結具）
１２　支圧板
１７　ブラケット

Claims

コンクリート造の柱に鉄骨造の梁を接合するための構造であって、梁鉄骨の端部にプレキャストコンクリート部を一体に設けておき、そのプレキャストコンクリート部を仕口部に対して緊結具により緊結することで梁を柱に対して接合することを特徴とする柱と梁との接合構造。
柱として鋼管内にコンクリートを充填した充填鋼管コンクリート柱を採用し、その鋼管に梁端部のプレキャストコンクリート部を支持するブラケットを設けておくことを特徴とする請求項１記載の柱と梁との接合構造。