JP2007100396A

JP2007100396A - 柱梁接合構造

Info

Publication number: JP2007100396A
Application number: JP2005291938A
Authority: JP
Inventors: Akihisa Yamamoto; 章起久山本; Masayuki Kamimura; 昌之上村; Masato Uchiyama; 真人内山; Keiichi Hirai; 慶一平井
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 2005-10-05
Filing date: 2005-10-05
Publication date: 2007-04-19
Anticipated expiration: 2025-10-05
Also published as: JP4861670B2

Abstract

【課題】鉄骨鉄筋コンクリート造柱と鉄骨梁との柱梁接合構造を提供する。
【解決手段】柱鉄骨は、同柱鉄骨の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厚肉に形成されている。柱鉄骨の弱軸方向の鉄骨梁は上記柱鉄骨にウエブのみが接合されており、且つ前記鉄骨梁の柱のコンクリートへの埋め込み長さは、同鉄骨梁を剛接合できる長さに設定されている。
【選択図】図１

Description

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。

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。

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。

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。

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。
特許第３３４６３５９号公報特許第３３８９９１０号公報

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及び弱軸の両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、柱のコンクリートを打設する際に充填性が良く品質確保が容易で、しかも梁成の異なる鉄骨梁を取り付く場合、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。

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と鉄骨梁との柱梁接合構造において、
柱鉄骨は、同柱鉄骨の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厚肉に形成されていること、
柱鉄骨の弱軸方向の鉄骨梁は上記柱鉄骨にウエブのみが接合されており、且つ前記鉄骨梁の柱のコンクリートへの埋め込み長さは、同鉄骨梁を剛接合できる長さに設定されていることを特徴とする。

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、
鉄骨梁の溝部には、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、
鉄骨梁のフランジには、柱のコンクリートへの埋め込み部分にスタッド等が設けられていることを特徴とする。

本発明に係る柱梁接合構造は、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については、柱鉄骨のウエブの板厚がフランジの板厚より厚肉に形成されており、鉄骨梁が十分な耐力を発揮する以前に、柱鉄骨と鉄骨梁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なくても、鉄骨梁を剛接合できる。

柱鉄骨の弱軸方向については、鉄骨梁の埋め込み長さが十分に確保されており、同鉄骨梁に鉛直力が作用すると、鉄骨梁のフランジが柱のコンクリートを押し込み曲げモーメントを柱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、鉄骨梁を剛接合できる。

つまり、柱鉄骨の強軸及び弱軸の両方向の鉄骨梁を、鉄骨鉄筋コンクリート造柱にダイヤフラムを用いることなく剛接合できるので、柱のコンクリート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く場合、梁レベルに段差がある場合の対応が容易であり、鉄骨梁の選択の幅が拡がる。

柱鉄骨は、同柱鉄骨の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厚肉に形成される。柱鉄骨の弱軸方向の鉄骨梁は上記柱鉄骨にウエブのみが接合されており、且つ前記鉄骨梁の柱のコンクリートへの埋め込み長さは、同鉄骨梁を剛接合できる長さに設定される。

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。

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Ｔ_１がフランジ３ｂの板厚Ｔ_２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Ｔ_１とフランジ３ｂの板厚Ｔ_２との関係が、１．１≦（Ｔ_１／Ｔ_２）≦２．０とされている。

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。）に埋め込まれており、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にアングル（但し、ＣＴ鋼材でも良い。）を用いてボルト接合されている（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Ｔ_１がフランジ３ｂの板厚Ｔ_２より厚肉に形成されており、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いので、ダイヤフラムを用いなくても、鉄骨梁４を剛接合できる。

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にアングルを用いてボルト接合（但しこの限りでない。）されている（図１及び図３を参照）。そして、前記鉄骨梁５の端部は、柱鉄骨３の溝部３ｃ内に挿入された形態で柱コンクリート７に埋め込まれており、この埋め込み長さＬは鉄骨梁５を剛接合できる長さに設定されている。鉄骨梁５に鉛直力が作用すると、図４の応力分布図で示すように、鉄骨梁５のフランジ５ｂが柱コンクリート７を押し込み曲げモーメントを柱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を剛接合できる。

以上より、上記構成の柱梁接合構造１は強軸及び弱軸の両方向の鉄骨梁４、５を、柱２にダイヤフラムを用いることなく剛接合できるので、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く場合、梁レベルに段差がある場合の対応が容易であり、鉄骨梁の選択の幅が拡がる。

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にボルト接合しているので、現場での施工性が良い。

本実施例の柱梁接合構造１は、弱軸方向の鉄骨梁５の溝部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）。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の溝部にもスチフナ８が設置されていると良い（図２を参照）。

なお、図６及び図７に示すように、弱軸方向の鉄骨梁５のフランジ５ｂには、柱コンクリート７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。）が設けられていると良い（請求項３記載の発明）。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が設けられていると良い。

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。

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。

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１のＡ−Ａ矢視断面図である。図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。柱鉄骨の弱軸方向の鉄骨梁の応力分布図である。スチフナの応力分布図である。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。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

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

Claims

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、
柱鉄骨は、同柱鉄骨の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厚肉に形成されていること、
柱鉄骨の弱軸方向の鉄骨梁は上記柱鉄骨にウエブのみが接合されており、且つ前記鉄骨梁の柱のコンクリートへの埋め込み長さは、同鉄骨梁を剛接合できる長さに設定されていることを特徴とする、柱梁接合構造。
鉄骨梁の溝部には、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。
鉄骨梁のフランジには、柱のコンクリートへの埋め込み部分にスタッド等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。