JP2010242390A

JP2010242390A - 鉄骨ブレースを有する柱・梁の接合部の接合方法とその構造

Info

Publication number: JP2010242390A
Application number: JP2009092812A
Authority: JP
Inventors: Keiji Kinomoto; 圭児木野本
Original assignee: Toda Corp
Current assignee: Toda Corp
Priority date: 2009-04-07
Filing date: 2009-04-07
Publication date: 2010-10-28

Abstract

【課題】本発明は、鉄骨ブレースを有する柱・梁の接合部構造に関し、従来の鉄骨ブレースを有する柱・梁の接合部構造では、鉄骨ブレースが鉄骨梁に取り合いさせられていたので、柱・梁の接合中心部から偏心してしまい、力の伝達が複雑となっていることが課題であって、それを解決することである。
【解決手段】鉄筋コンクリート柱１の中心部に鉄骨建方用の仮設鉄骨２が設けられ、前記鉄筋コンクリート柱１に柱・梁の力を伝達するように前記仮設鉄骨２の上部に設けられる応力伝達機構部８に、鉄骨ブレース４の中心軸が前記応力伝達機構部８の柱・梁の接合中心部を通るように設定されたブレース用ガセットプレート３が設けられている鉄骨ブレースを有する柱・梁の接合部構造とすることである。
【選択図】図１

Description

本発明は、倉庫，駐車場，工場，物流センターなどの大空間構造物を形成する、鉄筋コンクリート（ＲＣ）造の柱と、鉄骨（Ｓ）造の梁とでなる混合構造において、鉄骨ブレースを補強に使用した柱・梁の接合部の接合方法とその構造に関するものである。

従来、柱を鉄筋コンクリート造とし、梁を鉄骨造とする混合構造は、特許文献１に記載されているように、鉄骨梁にＲＣ柱から突出させた柱主筋の先端をナット締着させ、鉄骨梁の交差角に一致した交差角を有する交差ガセットプレートによってＲＣ柱内に位置する鉄骨梁端同士を連結した構造が知られている（図４参照）。

特開平１０−２８０５４２号公報

しかし、従来のＲＣ造の柱と鉄骨梁との混合構造では、図５（Ａ）に示すように、純ラーメン構造となって、柱・梁で全ての水平力を負担することになって、躯体の数量が多くなり、製造コストが嵩むことになる。更に、下階ＲＣ柱のコンクリート打設後に鉄骨大梁の設置となって、積層工法となるので工期が長期化する。

また、図５（Ｂ）に示すように、鉄骨ブレースを併用したラーメン構造とするのが有効であるが、この場合、鉄骨ブレースが鉄骨梁と取り合うことになり、鉄骨ブレースの中心軸が柱・梁の軸心の交差位置から偏心した偏心位置ｅとなって、この接合部への力の伝達が複雑となり、補強量を増す必要がでてくるおそれがある。本発明に係る鉄骨ブレースを有する柱・梁の接合部構造とその接合方法は、このような課題を解決するために提案されたものである。

本発明に係る鉄骨ブレースを有する柱・梁の接合部の構造における上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、鉄筋コンクリート柱の中心部に鉄骨建方用の仮設鉄骨を設け、該仮設鉄骨の上部にブレース用ガセットプレートを設けることで、補強用の鉄骨ブレースの中心軸が柱・梁の接合中心部を通るように設定することである。
前記ブレース用ガセットプレートは、応力伝達用の鉄骨に鉄骨梁用のガセットプレートと共に一体に固設され、この応力伝達用の柱用鋼材に前記仮設鉄骨が連結されているものである。また、最上階の柱は鉄骨造とすることを含むものである。

本発明に係る鉄骨ブレースを有する柱・梁の接合方法は、鉄骨建方用の仮設鉄骨の上部に鉄骨ブレースの中心軸が柱・梁の接合中心部を通るように設定したブレース用ガセットプレートと梁用ガセットプレートとを一体にして設置し、これらを所定の柱位置に建て方し、前記仮設鉄骨の建て方と鉄骨梁の架設とブレースの取り付けを施工し、前記鉄骨の建込みを完了させ、いわゆる建逃げした後に、前記仮設鉄骨に柱主筋等を取り付け、前記仮設鉄骨の周囲に柱コンクリート打設用の型枠を組み、更にスラブ用型枠を組み、前記柱用型枠内とスラブ用型枠にコンクリートを打設し各階毎にコンクリートを纏めて打設することである。

前記ブレース用ガセットプレートは、応力伝達用の鉄骨に鉄骨梁用のガセットプレートと共に一体に固設され、この応力伝達用の鉄骨に前記仮設鉄骨が連結されているものである。また、コンクリートの打設においては、柱用型枠内に上部の接合部を除いてコンクリートを打設し、上階のスラブコンクリートを打設し、その後、前記柱用型枠内の上部の接合部から上階のスラブコンクリートまでコンクリートを打設することである。

本発明の鉄骨ブレースを有する柱・梁の接合部の構造とその接合方法によれば、大空間の建物を構築する場合に、鉄骨ブレースを柱・梁の接合部の中心に向けて連結・補強することができるようになり、力の伝達が明確で品質・コスト的に優れた構造となる。
また、ブレース用のガセットプレートを鉄骨建方用の仮設鉄骨に一体に設けることで鉄筋先組みにて施工できて、鉄骨によるブレース付きラーメン構造の骨組みが完了した後に、コンクリートの打設を纏めて行うことができるようになる。これにより、従来の工法に比べて工期が飛躍的に短縮される。

本発明に係る鉄骨ブレースを有する柱・梁の接合部の構造を示す正面図（Ａ）と、その側面図（Ｂ）とである。図１（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。本発明の鉄骨ブレースを有する柱・梁の接合部の構造により構築する大空間構造物の一部正面図である。従来例における鉄骨ブレースを有する柱・梁の接合部の構造を示す斜視図である。従来例における純ラーメン構造を示す説明図（Ａ）と、鉄骨ブレースを取り付けた場合の説明図（Ｂ）である。

本発明に係る鉄骨ブレースを有する柱・梁の接合部の構造は、図１に示すように、鉄筋コンクリート柱１の中心部に、建逃げするための鉄骨建方用の仮設鉄骨２を設け、該仮設鉄骨２の上部に、柱・梁の力をこのＲＣ柱１に伝達する応力伝達機構部８があって、そこにブレース用ガセットプレート３を設けている。これにより、補強用の鉄骨ブレース４の中心軸４ａが柱・梁の接合中心部ａを通るように設定することができる。

前記ブレース用ガセットプレート３は、応力伝達用の鉄骨であるＨ型鋼等の柱用鋼材５に鉄骨梁６用のガセットプレート７と共に一体に固設されている。この応力伝達用の鉄骨であるＨ型鋼等の柱用鋼材５の下部に、前記仮設鉄骨２が連結されているものである。

また、本発明の鉄骨ブレースを有する柱・梁の接合方法は、予め、柱・梁の力をＲＣ柱１に伝達させる応力伝達機構部８を形成して、これを仮設鉄骨２に連結して一体にし、この一体物を柱位置にクレーン等で建方し、前記応力伝達機構部のガセットプレートに鉄骨梁を架設して、更に鉄骨梁に鉄骨ブレースを取り付ける。その後、鉄骨による組立を完了して構造物の骨組みができた後に、ＲＣ柱１用型枠やスラブ１１型枠を施工してコンクリートを纏めて打設するものである。

本発明に係る鉄骨ブレースを有する柱・梁の接合方法は、まず、図１に示すように、応力伝達機構部８を工場若しくはサイトにて形成する。これは、例えば一例として、Ｈ型鋼５に応力伝達用のスタッドボルト９が溶接して一体に固着されている。このＨ型鋼５以外にも、例えば、山型，Ｉ型，Ｌ型等の形鋼材、丸形鋼管や角形鋼管などの柱用鋼材がある。
更に、このＨ型鋼５の上部には、鉄骨梁６用のガセットプレート７，７と、ブレース用のガセットプレート３とが溶接により一体に固着される。符号１０は、仕口塞ぎプレートを示す。このようにして、前記応力伝達機構部８が構成されている。

前記応力伝達機構部８におけるＨ型鋼５の下部に、Ｈ型鋼による仮設鉄骨２を連結する。更に、前記Ｈ型鋼５及び仮設鉄骨２をクレーンなどの揚重機で吊って所定の柱位置に建方する。この仮設鉄骨２に、後ほど柱用の柱主筋とフープ筋などを固着して、鉄筋先組みで建て方をする。

前記応力伝達機構部８及び仮設鉄骨２の建て方を１階で施工して、鉄骨梁６を架設し、補強用の鉄骨ブレース４を取り付ける。そして、前記鉄骨梁６の上にスラブ用のハーフＰＣ版若しくはデッキプレートを敷設する。その後、上階の応力伝達機構部８及び仮設鉄骨２の建方する。これと同時に、１階層における前記仮設鉄骨２の周囲にコンクリート打設用型枠の設置を始める。

前記応力伝達機構部８及び仮設鉄骨２の建て方を上階へと施工するとともに、スラブ用のハーフＰＣ版などを敷設し、これらと平行に柱用の型枠の施工，スラブ用型枠の施工を下階から行い、作業をラップさせて工期短縮を図る。

このようにして、前記応力伝達機構部８及び仮設鉄骨２と、鉄骨梁６、鉄骨ブレース４、スラブ用のハーフＰＣ版等による、ラーメン構造の大空間構造物Ａを先行して構築する。こうすることで、クレーン等の重機を連続して稼働できることになり、無駄な費用を掛けることがなく、効率よく作業を遂行させることができる。

また、図３に示すように、最上階の柱は、荷重が少なくなるのでＲＣ造の柱ではなく鉄骨造の柱とする。この後、前記各コンクリート打設用の型枠の構築と、コンクリートの打設を、作業の一部をラップさせながら行う。

前記コンクリートの打設は、１階層のＲＣ柱において、柱高さの１／２までそれぞれ打設する。そして、上階のスラブコンクリートを、柱・梁の接合部を除いて打設する。次に、前記ＲＣ柱の残りの柱高さ１／２とその上階のスラブまでコンクリートを打設する。スラブコンクリートの養生期間において、上階のＲＣ柱のコンクリート打設用型枠の施工をラップさせて行う。

このように、鉄骨の建て方と型枠の施工、型枠の施工とコンクリートの打設の作業を適宜にラップさせることで、全体の工期を飛躍的に短縮させることができる。一例として、１年程度の工期であれば、１月半程度の工期短縮を実現できる。なお、前記ＲＣ柱１を、プレキャスト柱（ＰＣ柱）とすれば、更に、工期の短縮を図ることができるものである。

本発明の鉄骨ブレースを有する柱・梁の接合部の構造は、中・低層階の種々の大空間構造物に好適な構造である。

１鉄筋コンクリート柱、
２仮設鉄骨、
３ブレース用ガセットプレート、
４鉄骨ブレース、４ａ中心軸、
５Ｈ型鋼等の柱用鋼材、
６鉄骨梁、
７鉄骨梁用のガセットプレート、
８応力伝達機構部、
９スタッドボルト、
１０仕口塞ぎプレート、
１１スラブ、
Ａ大空間構造物。

Claims

鉄筋コンクリート柱の中心部に鉄骨建方用の仮設鉄骨が設けられ、
前記鉄筋コンクリート柱に柱・梁の力を伝達するように前記仮設鉄骨の上部に設けられる応力伝達機構部に、鉄骨ブレースの中心軸が前記応力伝達機構部の柱・梁の接合中心部を通るように設定されたブレース用ガセットプレートが設けられていること、
を特徴とする鉄骨ブレースを有する柱・梁の接合部構造。
応力伝達機構部は、ブレース用ガセットプレート，鉄骨梁用のガセットプレート及びスタッドボルトが柱用鋼材に一体に固設されて形成され、応力伝達機構部における前記柱用鋼材の下部に仮設鉄骨が連結されていること、
を特徴とする請求項１に記載の鉄骨ブレースを有する柱・梁の接合部構造。
請求項１乃至請求項２に記載の応力伝達機構部及び仮設鉄骨を形成して、これらを柱位置に建方し、鉄骨梁の架設と鉄骨ブレースの取り付けを施工して建逃げした後に、前記仮設鉄骨の周囲に柱コンクリート打設用の型枠とスラブ用型枠を組み、前記柱用型枠内とスラブ用型枠にコンクリートを各階毎に纏めて打設すること、
を特徴とする鉄骨ブレースを有する柱・梁の接合方法。
コンクリートの打設においては、柱用型枠内に上部の接合部を除いてコンクリートを打設し、上階のスラブコンクリートを打設し、その後、前記柱用型枠内の上部の接合部から上階のスラブコンクリートまでコンクリートを打設すること、
を特徴とする請求項３に記載の鉄骨ブレースを有する柱・梁の接合方法。