JP2014109150A

JP2014109150A - 柱梁接合構造

Info

Publication number: JP2014109150A
Application number: JP2012264642A
Authority: JP
Inventors: Atsuchika Hanai; 厚周花井; Naoki Aso; 直木麻生
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 2012-12-03
Filing date: 2012-12-03
Publication date: 2014-06-12
Anticipated expiration: 2032-12-03
Also published as: JP6034164B2

Abstract

【課題】本発明は、木質柱部材と梁部材との仕口部の耐火性能を向上させることを目的とする。
【解決手段】柱梁接合構造１０は、木質柱部材としての下柱部材１２と、下柱部材１２の上端面に固定される接合治具５０と、接合治具５０を被覆するセメント系硬化体としてのコンクリート硬化体８０（図４参照）と、接合治具５０を介して下柱部材１２と接合される梁部材としての鉄骨梁３０とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、柱梁接合構造に関する。

木質柱の仕口部内に設けられた金属金具に、木質梁の端部から突出した鉤状部を引っ掛けることにより、木質柱と木質梁とを接合する木質構造材の接合構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に開示された技術では、金属金具が木質柱の仕口部内に設けられているため、火災時に金属金具が火炎に直接さらされないようになっている。

特開平１０−３１７４９６号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、金属金具を被覆する木質柱の仕口部が火災時に燃焼し易く、金属金具が熱劣化し易い。

本発明は、上記の事実を考慮し、木質柱部材と梁部材との仕口部の耐火性能を向上させることを目的とする。

請求項１に記載の柱梁接合構造は、上端に金属製の接合治具を有する木質柱部材と、前記接合治具に接合された梁部材と、前記接合治具を被覆するセメント系硬化体と、を備えている。

請求項１に係る柱梁接合構造によれば、セメント系硬化体は木材と比較して燃焼し難く、かつ熱容量が大きい。このセメント系硬化体によって接合治具を被覆することにより、火災時における接合治具の温度上昇が抑制される。これにより、接合治具の熱劣化が抑制される。したがって、木質柱部材と梁部材との仕口部の耐火性能が向上する。

請求項２に記載の柱梁接合構造は、請求項１に記載の柱梁接合構造において、前記木質柱部材が、木製の心部と、前記心部の外側に配置された燃え止まり層と、前記燃え止まり層の外側に配置された木製の燃え代層と、を有し、前記接合治具が、前記心部に接合されている。

請求項２に係る柱梁接合構造によれば、火災時には、木製の燃え代層が徐々に燃焼して断熱性を有する炭化層を形成する。これにより、心部への熱の侵入（熱伝達）が抑制される。さらに、燃え代層の内側に配置された燃え止まり層によって燃え代層の燃焼を停止（自然鎮火）させることができる。これにより、燃え止まり層の内側に配置された心部の燃焼が抑制される。したがって、木質柱部材の耐火性能が向上する。

また、接合治具を木質柱部材の心部に接合したことにより、接合治具から木質柱部材の心部に軸力（鉛直荷重）を伝達することができる。

請求項３に記載の柱梁接合構造は、請求項２に記載の柱梁接合構造において、前記セメント系硬化体が、コンクリート硬化体であり、前記コンクリート硬化体には、前記心部内へ延びる固定部材が埋設されている。

請求項３に係る柱梁接合構造によれば、セメント系硬化体が、コンクリート硬化体とされている。このコンクリート硬化体には、木質柱部材の心部内へ延びる固定部材が埋設されている。この固定部材によって、コンクリート硬化体が木質柱部材の心部に固定されている。これにより、固定部材の引張り力によって梁部材から木質柱部材へ曲げモーメントが伝達されるため、木質柱部材に対する梁部材の材軸方向の端部の固定度が上がる。したがって、常時及び地震時における梁部材の変形が抑制されるため、居住性及び耐震性能が向上する。

以上説明したように、本発明に係る柱梁接合構造によれば、木質柱部材と梁部材との仕口部の耐火性能を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造が適用された下柱部材、上柱部材、及び鉄骨梁を示す分解斜視図である。図３の２−２線断面に相当する断面図である。図２の３−３線断面に相当する断面図である。本発明の一実施形態におけるコンクリート硬化体を示す図３に相当する断面図である。本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造の変形例が適用された下柱部材、上柱部材、及び鉄骨梁を示す図４に相当する断面図である。本発明の一実施形態における接合治具の変形例を示す斜視図である。本発明の一実施形態における接合治具の変形例を示す斜視図である。図７に示される下柱部材及び接合治具を示す縦断面図である。本発明の一実施形態における接合治具の変形例を示す斜視図である。図９に示される下柱部材及び接合治具を示す縦断面図である。本発明の一実施形態における接合治具の変形例を示す斜視図である。図１１に示される下柱部材及び接合治具を示す縦断面図である。

以下、図を参照しながら、本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造について説明する。

（柱梁接合構造の構成）
図１に示されるように、本実施形態に係る柱梁接合構造１０は、木質柱部材としての下柱部材１２と、下柱部材１２の上端面に固定される接合治具５０と、接合治具５０を被覆するセメント系硬化体としてのコンクリート硬化体８０（図４参照）と、接合治具５０を介して下柱部材１２と接合される梁部材としての鉄骨梁３０とを備えている。

（下柱部材の構成）
下柱部材１２には、耐火構造が適用されている。この下柱部材１２は、断面矩形（本実施形態では略正方形）に形成されており、長期及び短期荷重（長期及び短期軸力）を支持する木製の心部（荷重支持部）１４と、心部１４を被覆（耐火被覆）する被覆部としての燃え止まり層１６及び燃え代層１８とを有している。心部１４は、下柱部材１２が負担する長期及び短期荷重（全荷重）を支持可能に構成されており、木材を板状や角柱状に加工した複数の木製単材を接着剤等で一体化させた集成材によって断面矩形に形成されている。

心部１４の外側（外周）には、燃え止まり層１６が配置されている。燃え止まり層１６は、火災時における燃え代層１８の燃焼を停止（自然鎮火）させ、心部１４の燃焼を抑制する層であり、心部１４よりも熱容量が大きくなっている。この燃え止まり層１６は、心部１４の外周面に沿って交互に配列された複数のモルタル板（モルタルバー）２０及び木板２２を有し、心部１４を囲んでいる。

モルタル板２０は木材よりも熱容量が大きく、このモルタル板２０と木板２２とを交互に配置することにより、燃え止まり層１６の熱容量が全体として心部１４よりも大きくなっている。なお、隣接するモルタル板２０と木板２２とは接触し、又は接着剤等で接着されており、相互に熱を伝達可能になっている。また、モルタル板２０及び木板２２は、心部１４に接着剤等で接合されている。

燃え止まり層１６の外側（外周）には、木製の燃え代層１８が配置されている。燃え代層１８は、火災時に燃焼して炭化層（断熱層）を形成することにより、心部１４への火災熱の侵入を抑制する層である。この燃え代層１８は、燃え止まり層１６の外周面に沿って配置された木製単材を接着剤等で一体化させた集成材によって形成されており、燃え止まり層１６の外側から心部１４を囲んでいる。また、燃え代層１８は、燃え止まり層１６に接着剤等で接合されている。なお、燃え代層１８の厚み（層厚）は、下柱部材１２に求められる要求耐火性能（耐火時間）及び燃え代層１８の燃焼速度に応じて適宜設定されている。

なお、心部１４及び燃え代層１８は、木材によって形成されていれば良く、例えば、米松、唐松、檜、杉、あすなろ等の一般の木造建築に用いられる木材（以下、「一般木材」とする）で形成される。また、心部１４及び燃え代層１８は、集成材に限らず、単一材で形成しても良い。

また、燃え止まり層１６は、火炎及び熱の侵入を抑えて燃え止まり効果を発揮できる層であれば良く、例えば、難燃性を有する層（難燃性層）や熱の吸収が可能な層（吸熱性層）で構成される。

難燃性を有する層としては、木材に難燃薬剤を注入して不燃化処理した難燃薬剤注入層が挙げられる。また、熱の吸収が可能な層は、一般木材よりも熱容量が大きな材料、一般木材よりも断熱性が高い材料、又は一般木材よりも熱慣性が高い材料によって形成しても良いし、これらの材料と一般木材とを組み合わせて形成しても良い。さらに、難燃性を有する層と、熱の吸収が可能な層とを組み合わせて（例えば、難燃性を有する層と、熱の吸収が可能な層とを交互に配置して）燃え止まり層１６を形成しても良い。

また、一般木材よりも熱容量が大きな材料としては、モルタル、石材、ガラス、繊維補強セメント、石膏等の無機質材料、各種の金属材料などが挙げられる。また、一般木材よりも断熱性が高い材料としては、けい酸カルシウム板、ロックウール、グラスウールなどが挙げられる。一般木材よりも熱慣性が高い材料としては、セランガンバツ、ジャラ、ボンゴシ等の木材が挙げられる。

（鉄骨梁の構成）
図１に示されるように、本実施形態では、４本の鉄骨梁３０が接合治具５０を介して下柱部材１２に接合される。各鉄骨梁３０はＨ形鋼で形成されており、上下一対のフランジ部３２と、上下一対のフランジ部３２を繋ぐウェブ部３４とを有している。

また、各鉄骨梁３０のウェブ部３４の端部には、上下一対のフランジ部３２よりも鉄骨梁３０の材軸方向外側（接合治具５０側）へ突出し、接合治具５０と接合される突出部（接合部）３４Ａが設けられている。この突出部３４Ａの先端部には、ボルト３６（図３参照）が貫通される複数のボルト孔３８が上下方向（梁成方向）に間隔を空けて形成されている。また、突出部３４Ａにおけるボルト孔３８よりも内側には、後述するせん断補強筋８４が貫通される複数の貫通孔４０が上下方向に間隔を空けて形成されている。

なお、図示を省略するが、鉄骨梁３０は、接合治具５０を介して下柱部材１２と接合された後、耐火塗料や吹き付けロックウール、けい酸カルシウム板等の耐火ボード、巻き付け式のロックウールシート等の耐火被覆材等によって耐火被覆される。つまり、鉄骨梁３０には、耐火構造が適用される。

（接合治具の構成）
図１及び図２に示されるように、下柱部材１２の上端面には、上柱部材４２及び鉄骨梁３０が接合される鋼製の接合治具５０が取り付けられる。つまり、下柱部材１２は、上端に金属製の接合治具５０を有している。接合治具５０は、治具本体部５２と、治具本体部５２の下端部に設けられた下フランジ部６０と、治具本体部５２の上端部に設けられた上フランジ部７０とを有している。

治具本体部５２は断面十字状に形成されており、その中央部において互いに交差（本実施形態では直交）する２枚の取付プレート５４を有している。各取付プレート５４の外側の端部は、鉄骨梁３０の突出部３４Ａが取り付けられる梁取付部５４Ａとされている。各梁取付部５４Ａには、複数のボルト孔５６が上下方向に間隔を空けて形成されている。これらの梁取付部５４Ａには、鉄骨梁３０の突出部３４Ａが重ね合わせられる。この状態で、突出部３４Ａ及び梁取付部５４Ａのボルト孔３８，５６にボルト３６（図３参照）を挿入して図示しないナットと締結することにより、梁取付部５４Ａに突出部３４Ａが接合されるようになっている。

また、各取付プレート５４の下部における中央部には、後述する下フランジ部６０の中央部に形成された位置決め用孔６２を露出させる一対のＵ字状の溝部５８が形成されている。

図３に示されるように、下フランジ部６０は矩形の鋼板で形成されており、下柱部材１２の心部１４の上面に重ねられる。この下フランジ部６０の中央部には円形の位置決め用孔６２が形成されている。この位置決め用孔６２に挿入されたラグスクリュー６４を心部１４の中央部に形成された取付孔２４に捻じ込むことにより、下フランジ部６０の中央部が下柱部材１２に固定されるようになっている。

なお、位置決め用孔６２は、心部１４に対する下フランジ部６０の固定位置を調整可能なルーズ孔とされている。これにより、ラグスクリュー６４を仮止めした状態で、接合治具５０が心部１４に対して水平二方向（図２おいて矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向）へ移動可能になると共に、ラグスクリュー６４を回転軸として回転可能（図２において矢印Ｒ方向）になっている。

さらに、下フランジ部６０の四隅には、取付孔６６がそれぞれ形成されている。これらの取付孔６６に挿入されたラグスクリュー６８を下柱部材１２の心部１４の外周部に捻じ込むことにより、下フランジ部６０の四隅が心部１４に固定されるようになっている。

一方、接合治具５０の上フランジ部７０は矩形の鋼板で形成されており、その四隅に取付孔７２がそれぞれ形成されている。この上フランジ部７０の上には、上柱部材４２の下端面に設けられたベースプレート４４が重ねられる。ベースプレート４４には取付孔４６が形成されており、このベースプレート４４を上フランジ部７０に重ねた状態で取付孔４６，７２に挿入されたラグスクリュー４８を上柱部材４２の下面に捻じ込むことにより、上フランジ部７０に上柱部材４２が固定されるようになっている。なお、ベースプレート４４は、適宜省略可能である。また、本実施形態では、上柱部材４２は下柱部材１２と同様の構成とされている。

（コンクリート硬化体）
図４に示されるように、接合治具５０は、下柱部材１２の仕口部１２Ｓを構成するコンクリート硬化体８０によって被覆（耐火被覆）されている。換言すると、接合治具５０は、コンクリート硬化体８０に埋設されている。コンクリート硬化体８０は、接合治具５０の各梁取付部５４Ａに鉄骨梁３０の突出部３４Ａを取り付けた状態で、接合治具５０の周囲にコンクリートを打設することにより形成される。

コンクリート硬化体８０の四隅には、上下方向に延びる軸鉄筋８２がそれぞれ埋設されている。また、コンクリート硬化体８０には、複数の軸鉄筋８２を結束する複数のせん断補強筋８４が埋設されている。これらのせん断補強筋８４は、複数の軸鉄筋８２を囲むと共に、上下方向に間隔を空けて配筋されている。なお、複数のせん断補強筋８４のうち、最上段及び最下段以外のせん断補強筋８４は、鉄骨梁３０の突出部３４Ａに形成された貫通孔４０に貫通されている。

次に、本実施形態に係る柱梁接合構造の施工方法の一例について説明する。

先ず、図２に示されるように、所定位置に立てられた下柱部材１２の心部１４の上に、接合治具５０の下フランジ部６０を載置し、重ね合わせる。次に、下フランジ部６０の位置決め用孔６２（図３参照）を介して心部１４の取付孔２４にラグスクリュー６４を捻じ込み、下フランジ部６０を心部１４に仮止めする。

次に、図３に示されるように、接合治具５０の梁取付部５４Ａに鉄骨梁３０の突出部３４Ａを重ね合わせる。この際、接合治具５０を位置決め用孔６２及びラグスクリュー６４が許容する範囲内で水平二方向（図２において矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向）へ移動させ、若しくはラグスクリュー６４を回転軸として回転（図２において矢印Ｒ方向）させることにより、取付プレート５４に突出部３４Ａを重ね合わせる。この状態で、取付プレート５４及び突出部３４Ａのボルト孔３８，５６にボルト３６を挿入すると共に、ボルト３６に図示しないナットを取り付け、取付プレート５４と突出部３４Ａと仮止めする。この手順を繰り返し、接合治具５０の４つの梁取付部５４Ａに４本の鉄骨梁３０の突出部３４Ａをそれぞれ仮止めする。

次に、下フランジ部６０の位置決め用孔６２に挿入されたラグスクリュー６４を下柱部材１２の心部１４に本締めすると共に、下フランジ部６０の四隅に形成された取付孔６６を介してラグスクリュー６８を下柱部材１２の心部１４に本締めする。これにより、下柱部材１２の心部１４に接合治具５０が固定される。

次に、接合治具５０の梁取付部５４Ａと鉄骨梁３０の突出部３４Ａとを接合するボルト３６を本締めし、接合治具５０を介して鉄骨梁３０を下柱部材１２に接合する。次に、接合治具５０の上フランジ部７０の上に上柱部材４２のベースプレート４４を載置する。そして、上フランジ部７０及びベースプレート４４に形成された取付孔４６，７２を介してラグスクリュー４８を上柱部材４２に下面に捻じ込み、上フランジ部７０に上柱部材４２を固定する。

次に、接合治具５０の周囲に軸鉄筋８２及びせん断補強筋８４を配筋した後、接合治具５０を囲むように下柱部材１２及び上柱部材４２の外周面に沿って型枠を仮設し、コンクリートを打設してコンクリート硬化体８０を形成する。このコンクリート硬化体８０によって接合治具５０が耐火被覆されると共に、下柱部材１２の仕口部１２Ｓが形成される。

次に、吹き付けロックウール等の耐火被覆材等によって４本の鉄骨梁３０をそれぞれ耐火被覆する。

次に、本実施形態に係る柱梁接合構造の作用について説明する。

下柱部材１２には、耐火構造が適用されている。具体的には、図４に示されるように、下柱部材１２の心部１４は、燃え止まり層１６及び燃え代層１８によって被覆されている。したがって、火災時には、先ず、燃え代層１８が徐々に燃焼して燃え止まり層１６の周囲に炭化層（断熱層）を形成する。これにより、心部１４への熱の侵入（熱伝達）が抑制される。また、心部１４よりも熱容量が大きい燃え止まり層１６によって火災熱が吸収（吸熱）される。これにより、燃え代層１８の燃焼速度（炭化速度）が減速されると共に、心部１４の温度上昇がさらに低減される。したがって、心部１４の燃焼が抑制されるため、火災時に心部１４に長期荷重を支持させることができる。

さらに、燃え止まり層１６において燃え代層１８の燃焼を停止（自然鎮火）させることができる。したがって、火災終了後も心部１４に長期荷重を支持させることができる。

一方、下柱部材１２と鉄骨梁３０と接合する鋼製の接合治具５０は、下柱部材１２の仕口部１２Ｓを構成するコンクリート硬化体８０に埋設されている。つまり、接合治具５０は、コンクリート硬化体８０によって被覆されている。

ここで、コンクリート硬化体８０は木材と比較して燃焼し難く、かつ熱容量が大きい。このコンクリート硬化体８０によって接合治具５０を被覆することにより、火災時における接合治具５０の温度上昇が抑制される。これにより、接合治具５０の熱劣化が抑制される。したがって、下柱部材１２と鉄骨梁３０との仕口部１２Ｓの耐火性能が向上する。

このように本実施形態に係る柱梁接合構造１０では、下柱部材１２と鉄骨梁３０との接合強度を確保しつつ、下柱部材１２と鉄骨梁３０との仕口部１２Ｓの耐火性能を向上させることができる。

また、接合治具５０の下フランジ部６０には、位置決め用孔６２が形成されている。位置決め用孔６２はルーズ孔とされており、この位置決め用孔６２を介してラグスクリュー６４を下柱部材１２の心部１４に仮止めした状態では、接合治具５０が心部１４に対して水平二方向（図２において矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向）へ移動可能になると共に、ラグスクリュー６４を回転軸として回転可能（図２において矢印Ｒ方向）になる。これにより、接合治具５０の梁取付部５４Ａと鉄骨梁３０の突出部３４Ａとの位置決め作業が容易となる。したがって、施工性が向上する。

さらに、接合治具５０の下フランジ部６０は、下柱部材１２の心部１４に接合（固定）されている。これにより、接合治具５０を介して上柱部材４２から下柱部材１２の心部１４に軸力（鉛直荷重）及びせん断力を伝達することができる。

次に、上記実施形態に係る柱梁接合構造の変形例について説明する。なお、上記実施形態と同様の構成のものは同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。

上記実施形態では、接合治具５０を介して鉄骨梁３０を下柱部材１２に力学的にピン接合し、鉄骨梁３０から下柱部材１２に曲げモーメントを伝達しない例を示したが、これに限らない。例えば、図５に示されるように、鉄骨梁３０から下柱部材１２へ曲げモーメントを伝達するアンカー部材８６をコンクリート硬化体８０に埋設しても良い。

具体的には、複数の固定部材としての複数のアンカー部材８６は、上下方向に延びる鉄筋等で形成されており、コンクリート硬化体８０と下柱部材１２の心部１４とに亘って配置されている。各アンカー部材８６の下部８６Ｌは、接合治具５０の下フランジ部６０の四隅をそれぞれ貫通し、下柱部材１２の心部１４に外周部に打ち込まれている。一方、アンカー部材８６の上部８６Ｕは、コンクリート硬化体８０に埋設されている。これらのアンカー部材８６によって、下柱部材１２の心部１４にコンクリート硬化体８０が固定されている。

これにより、各アンカー部材８６の引張り力によって鉄骨梁３０から下柱部材１２の心部１４へ曲げモーメントが伝達されるため、仕口部１２Ｓに対する鉄骨梁３０の端部の固定度が上がる。したがって、常時及び地震時における鉄骨梁３０の変形が抑制されるため、居住性及び耐震性能が向上する。

なお、固定部材は、上記したアンカー部材８６に限らない。固定部材は、鉄骨梁３０から下柱部材１２へ曲げモーメントを伝達可能な部材であれば良く、例えば、上部がＬ字状、Ｊ字状に屈曲されたコンクリートアンカー等を用いても良い。また、固定部材の配置や本数は適宜変更可能であり、例えば、アンカー部材８６を燃え止まり層１６や燃え代層１８に固定しても良い。また、軸鉄筋８２の下部を下柱部材１２へ延出させ、固定部材として流用しても良い。

さらに、固定部材によって接合治具５０を下柱部材１２に固定し、鉄骨梁３０から下柱部材１２へ曲げモーメントを伝達しても良い。

次に、接合治具５０の構成は上記したものに限らず、適宜変更可能である。例えば、図６に示される接合治具９０は、治具本体部９１を有している。治具本体部９１は、その中央部で互いに交差（本変形例では直交）する２本のＨ形鋼９２を有している。各Ｈ形鋼９２は、上下一対のフランジ部９４と、上下一対のフランジ部９４を繋ぐウェブ部９６とを有している。

Ｈ形鋼９２の端部は、下柱部材１２の上端面から外側（鉄骨梁３０側）へ延出しており、鉄骨梁３０（図１参照）の端部が剛接合される梁取付部９２Ａとされている。この梁取付部９２Ａにおけるウェブ部９６には、複数のボルト孔５６が上下方向に間隔を空けて形成されており、鉄骨梁３０の突出部３４Ａが重ねられた状態でボルト３６及びナットより接合される。また、梁取付部９２Ａにおける上下一対のフランジ部９４には、鉄骨梁３０の上下一対のフランジ部３２が溶接等により接合される。これにより、各梁取付部９２Ａに鉄骨梁３０の端部が曲げモーメントを伝達可能に剛接合される。

一方、治具本体部９１の中央部には、コンクリートが打設され、下柱部材１２の仕口部１２Ｓを構成するコンクリート硬化体９８が形成される。このコンクリート硬化体９８によって、治具本体部９１の中央部が被覆（耐火被覆）される。なお、下柱部材１２の上端面から外側（鉄骨梁３０側）へ延出されたＨ形鋼９２の梁取付部９２Ａは、鉄骨梁３０と共にロックウール等の耐火被覆材によって耐火被覆される。

このようにＨ形鋼９２の両側の梁取付部９２Ａに２本の鉄骨梁３０の端部をそれぞれ剛接合することにより、Ｈ形鋼９２を介して２本の鉄骨梁３０の間で曲げモーメントが伝達される。これにより、２本の鉄骨梁３０の端部に発生する曲げモーメントが小さくなる。したがって、鉄骨梁３０の梁成等を小さくすることができる。

次に、図７及び図８に示される接合治具１００は、治具本体部１０２と、治具本体部１０２の上端部に設けられた上フランジ部１０６とを有している。治具本体部１０２は、断面十字状に形成されており、その中央部で互いに交差（本変形例では直交）する２枚の取付プレート１０４を有している。

各取付プレート１０４の外側の端部は、下柱部材１２の上端面から外側へ延出しており、鉄骨梁３０の突出部３４Ａ（図１参照）が接合される梁取付部１０４Ａとされている。この梁取付部１０４Ａには、複数のボルト孔５６が上下方向に間隔を空けて形成されている。

上フランジ部１０６は、平面視にて矩形に形成されており、２枚の取付プレート１０４の上端部に接合されている。この上フランジ部１０６には、上柱部材４２のベースプレート４４（図１参照）が接合されるようになっている。

一方、下柱部材１２の上端面からは、心部１４の上端部１４Ｕが上方へ突出している。この心部１４の上端部１４Ｕには、平面視にて十字状の溝部２６が形成されている。図８に示されるように、この溝部２６に接合治具１００の治具本体部１０２を挿入し、接合治具１００の上フランジ部１０６を心部１４の上端面に係止（載置）することにより、心部１４の上端部１４Ｕに治具本体部１０２が取り付けられる（接合される）。なお、治具本体部１０２は、図示しないラグスクリュー等によって心部１４の上端部１４Ｕに固定しても良い。

また、心部１４の上端部１４Ｕの周囲には、コンクリートが打設され、下柱部材１２の仕口部１２Ｓを構成するコンクリート硬化体１０８が形成される。このコンクリート硬化体１０８によって、治具本体部１０２及び心部１４の上端部１４Ｕが被覆（耐火被覆）される。なお、下柱部材１２の上端面から外側へ延出する治具本体部１０２の梁取付部１０４Ａは、鉄骨梁３０と共にロックウール等の耐火被覆材によって耐火被覆される。

このように心部１４の上端部１４Ｕに接合治具１００を取り付けることより、接合治具１００を介して上柱部材４２（図１参照）から下柱部材１２の心部１４に軸力（長期軸力）が伝達される。

また、接合治具１００の上フランジ部１０６を心部１４の上端面に係止することにより、上柱部材４２からの軸力が心部１４へ分散して伝達されるため、下柱部材１２に対する取付プレート１０４のめり込みが抑制される。

さらに、心部１４の上端部１４Ｕ及び治具本体部１０２の中央部をコンクリート硬化体１０８に埋設することにより、火災時における心部１４及び接合治具１００の温度上昇が抑制される。したがって、下柱部材１２の仕口部１２Ｓの耐火性能が向上する。

なお、本変形例では、心部１４に形成された溝部２６に治具本体部１０２を挿入した例を示したが、これに限らない。例えば、例えば、図９及び図１０に示されるように、接合治具１１０の治具本体部１１２の中央部に角形の筒状部１１４を設け、当該筒状部１１４に心部１４の上端部１４Ｕを挿入しても良い（嵌め込んでも良い）。なお、筒状部１１４の各側面には、取付プレート１１６が設けられている。これらの取付プレート１１６の外側の端部は、梁取付部１１６Ａとされている。

このような接合治具１１０では、心部１４に溝部２６を形成する必要がないため、下柱部材１２の製作コストを削減することができる。また、筒状部１１４によって心部１４の上端部１４Ｕが拘束されるため、当該上端部１４Ｕの軸耐力等を高めることができる。

また、上記実施形態では、鋼製の接合治具５０を用いた例を示したが、接合治具５０は金属製であれば良く、例えば、鉄やアルミニウム等で形成しても良い。

次に、上記実施形態では、木質柱部材として三層構造（心部１４、燃え止まり層１６、燃え代層１８）を有する下柱部材１２を例に説明したが、これに限らない。木質柱部材は、その少なくとも一部が木材で形成され、かつ耐火構造又は準耐火構造が適用されていれば良く、例えば、下柱部材１２において燃え止まり層１６及び燃え代層１８の何れか一方を省略しても良い。

また、木質柱部材としては、無耐火の木製の柱部材を耐火被覆材で耐火被覆したものを用いても良い。この耐火被覆材としては、例えば、耐火塗料、けい酸カルシウム板、石膏ボード、コンクリートボード、ロックウールボート等が挙げられる。

また、例えば、木質柱部材としては、内部に鉄骨心材が埋設された木質ハイブリッド柱部材を用いても良い。具体的には、図１１及び図１２に示されるように、木質柱部材としての下柱部材１２０は木質ハイブリッド柱部材で形成されており、木製の柱部材１２２と、Ｈ形鋼で形成され、柱部材１２２の中央部に埋設された鉄骨心材１２４とを有している。柱部材１２２は、前述した集成材によって形成されている。この柱部材１２２によって鉄骨心材１２４が被覆（耐火被覆）されており、火災時に柱部材１２２が燃焼して炭化層（断熱層）を形成することにより、鉄骨心材１２４の温度上昇が抑制されるようになっている。つまり、柱部材１２２は、燃え代層（被覆部）として機能するようになっている。

鉄骨心材１２４の上端部１２４Ｕは、柱部材１２２の上端面から上方へ突出しており、鉄骨梁３０（図１参照）が接合される接合治具１３０の治具本体部１３２の一部を構成している。つまり、下柱部材１２０は、その上端に金属製の接合治具１３０を有している。具体的には、鉄骨心材１２４の上端部１２４Ｕにおけるウェブ部１２６の両面には、取付プレート１３４がそれぞれ設けられている。また、鉄骨心材１２４の上端部１２４Ｕにおけるフランジ部１２８には、取付プレート１３４がそれぞれ設けられている。つまり、治具本体部１３２は、鉄骨心材１２４の上端部１２４Ｕと、上端部１２４Ｕに設けられた４枚の取付プレート１３４とを有して構成されている。

各取付プレート１３４の端部は、鉄骨梁３０が接合される梁取付部１３４Ａとされている。また、図１２に示されるように、接合治具１３０の中央部には、コンクリートが打設され、下柱部材１２０の仕口部１２０Ｓを構成するコンクリート硬化体１３６が形成されている。このコンクリート硬化体１３６によって、治具本体部１３２の中央部が被覆（耐火被覆）されている。これにより、火災時における接合治具１３０の温度上昇が抑制される。したがって、下柱部材１２０と鉄骨梁３０との仕口部１２０Ｓの耐火性能が向上する。

このように接合治具１３０は、木質柱部材としての下柱部材１２０と一体に形成されていても良いし、上記実施形態のように木質柱部材としての下柱部材１２（図１参照）と別体に形成されていても良い。つまり、上記実施形態における「上端に金属製の接合治具を有する木質柱部材」とは、上端に別体の接合治具が取り付けられた木質柱部材や、上端に接合治具が一体に形成された木質柱部材を含む概念である。

次に、上記実施形態では、接合治具５０に４つの梁取付部５４Ａを設けた例を示したが、これに限らない。接合治具５０には、少なくとも１つの梁取付部５４Ａがあれば良い。

また、上記実施形態では、接合治具５０に上柱部材４２を接合した例を示したが、接合治具５０には上柱部材４２を接合しなくても良い。つまり、接合治具５０は、少なくとも下柱部材１２と鉄骨梁３０とを接合可能であれば良い。また、接合治具５０と上柱部材４２との接合構造は適宜変更可能である。さらに、接合治具５０の上フランジ部７０は、必要に応じて設ければ良く、適宜省略可能である。また、接合治具５０の下フランジ部６０に形成された位置決め用孔６２は、適宜省略可能である。

また、上記実施形態では、コンクリート硬化体８０に軸鉄筋８２及びせん断補強筋８４を埋設した例を示したが、これに限らない。コンクリート硬化体８０には、必要に応じて種々の補強筋を埋設することができる。さらに、軸鉄筋８２及びせん断補強筋８４等の補強筋は、省略しても良い。

また、上記実施形態では、セメント系硬化体としてコンクリート硬化体８０を例に説明したが、これに限らない。セメント系硬化体としては、モルタル硬化体やグラウト硬化体を用いても良い。

また、上記実施形態では、下柱部材１２の外形に合わせてコンクリート硬化体８０を形成したが、これに限らない。コンクリート硬化体８０等のセメント系硬化体の形状、大きさは、適宜変更可能である。また、セメント系硬化体の側面は、下柱部材１２と同様の燃え代層で被覆しても良いし、木板等の仕上げ材で被覆しても良い。

また、上記実施形態では、梁部材として鉄骨梁３０を例に説明したが、これに限らない。梁部材としては、例えば、鉄筋コンクリート造、鉄骨コンクリート造、耐火構造又は準耐火構造が適用された木質梁部材を用いても良い。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１０柱梁接合構造
１２下柱部材（木質柱部材）
１２Ｓ仕口部
１４心部
１６燃え止まり層
１８燃え代層
３０鉄骨梁（梁部材）
５０接合治具
８０コンクリート硬化体（セメント系硬化体）
８６アンカー部材（固定部材）
９０接合治具
９８コンクリート硬化体
１００接合治具
１０８コンクリート硬化体
１１０接合治具
１２０下柱部材（木質柱部材）
１２０Ｓ仕口部
１３０接合治具

Claims

上端に金属製の接合治具を有する木質柱部材と、
前記接合治具に接合された梁部材と、
前記接合治具を被覆するセメント系硬化体と、
を備えた柱梁接合構造。
前記木質柱部材が、木製の心部と、前記心部の外側に配置された燃え止まり層と、前記燃え止まり層の外側に配置された木製の燃え代層と、を有し、
前記接合治具が、前記心部に接合されている、
請求項１に記載の柱梁接合構造。
前記セメント系硬化体が、コンクリート硬化体であり、
前記コンクリート硬化体には、前記心部内へ延びる固定部材が埋設されている、
請求項２に記載の柱梁接合構造。