JP2015101890A

JP2015101890A - 支持構造及び施工方法

Info

Publication number: JP2015101890A
Application number: JP2013243296A
Authority: JP
Inventors: 良幸和泉; Yoshiyuki Izumi; 康光森井; Yasumitsu Morii
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2013-11-25
Filing date: 2013-11-25
Publication date: 2015-06-04

Abstract

【課題】コストを削減しつつ、より簡易に鞘管や梁鉄骨を支持すること。【解決手段】鉄筋コンクリート造の柱と鉄骨造の梁とを接合する鞘管の支持構造であって、前記鞘管は、上下のダイヤフラム部と、前記上下のダイヤフラム部間を接続する筒部と、を備え、前記上下のダイヤフラム部は、それぞれ、前記柱の主筋が貫通する開口部を備え、前記主筋に設けられ、下側の前記ダイヤフラム部の前記開口部の周縁に係合して前記鞘管を前記主筋に支持させる係合具を備える、ことを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、柱−梁接合部の構造及び施工方法に関する。

比較的コストを低減できる架構として、柱を鉄筋コンクリート造とし、梁を鉄骨造とし、これらを鞘管を用いて接合する架構が知られている。鞘管や梁鉄骨の建方に際して、これらを支持する方法として、梁鉄骨を支保工で支持するものが提案されている。また、柱に埋め殺される仮設の鉄骨により鞘管を支持して工事を進めるものも提案されている（例えば特許文献１）。

特開２００９−１３５９２号公報

梁鉄骨を支保工で支持するものは、支保工の設置及び解体にリース代と労務費がかかる。また、場内に仮設材が建て込まれるので作業空間が制約される場合がある。鞘管を仮設の鉄骨で支持するものは、構造計算に算入されない無駄な鉄骨が柱に存在することになり、鉄骨分のコストがかかる。

本発明の目的は、コストを削減しつつ、より簡易に鞘管や梁鉄骨を支持することにある。

本発明によれば、鉄筋コンクリート造の柱と鉄骨造の梁とを接合する鞘管の支持構造であって、前記鞘管は、上下のダイヤフラム部と、前記上下のダイヤフラム部間を接続する筒部と、を備え、前記上下のダイヤフラム部は、それぞれ、前記柱の主筋が貫通する開口部を備え、前記主筋に設けられ、下側の前記ダイヤフラム部の前記開口部の周縁に係合して前記鞘管を前記主筋に支持させる係合具を備える、ことを特徴とする支持構造が提供される。

また、本発明によれば、鉄筋コンクリート造の柱と鉄骨造の梁とを鞘管を介して接合して構築される構造物の施工方法であって、前記鞘管は、上下のダイヤフラム部と、前記上下のダイヤフラム部間を接続する筒部と、を備え、前記上下のダイヤフラム部は、それぞれ、前記柱の主筋が貫通する開口部を備え、前記施工方法は、前記柱の配筋を行う配筋工程と、柱コンクリートを前記鞘管の配置位置よりも下の位置まで打設する第１打設工程と、前記主筋に設けられ、下側の前記ダイヤフラム部の前記開口部の周縁に係合する係合具に前記鞘管を搭載する搭載工程と、前記下の位置から前記鞘管まで柱コンクリートを打設する第２打設工程と、を備える、ことを特徴とする施工方法が提供される。

本発明によれば、コストを削減しつつ、より簡易に鞘管や梁鉄骨を支持することができる。

本発明を適用した構造物の架構の一部を示す立面図。（Ａ）は図１の架構のパネルゾーンの断面図、（Ｂ）は図２（Ａ）のＩ−Ｉ線断面図、（Ｃ）は係合具の斜視図。（Ａ）及び（Ｂ）は施工例の説明図。（Ａ）〜（Ｄ）は施工例の説明図。（Ａ）〜（Ｃ）は施工例の説明図。（Ａ）〜（Ｃ）は施工例の説明図。（Ａ）〜（Ｃ）は施工例の説明図。

本発明を適用した構造物の架構及びその施工方法の例について図面を参照して説明する。図中、矢印Ｘ、Ｙは互いに直交する水平方向を、矢印Ｚは垂直方向を示す。

図１は、本発明を適用した構造物の架構Ａの一部を示す立面図である。同図の構造物は、例えば、倉庫やショッピングセンタ等の建築物であり、複数の階層を有している。図１では１階部分から４階部分を図示している。

架構Ａは、柱１と梁２とを鞘管３を介して接合して構築されている。柱１は、主筋１０を含む柱鉄筋と柱コンクリート１２とを備える鉄筋コンクリート造の柱である。梁２は鉄骨造の梁であり、ここではＨ型鋼を用いた場合を想定している。梁２上には、各階の床部分を構成する床スラブ４が支持されている。

図２（Ａ）は架構Ａのパネルゾーンの断面図であり、柱１と梁２との接合構造を示している。図２（Ｂ）は図２（Ａ）の線Ｉ−Ｉに沿う断面図である。図２（Ｂ）ではコンクリート部分の図示を省略している。

本実施形態の場合、主筋１０は柱１の四隅に３本づつ配置されており、その外周を囲むように帯筋１１が上下方向に複数配筋されている。階層間では、主筋１０が継手１３により接続される。継手１３は、例えば、ネジ節鉄筋継手等の機械式継手である。

鞘管３は、下側のダイヤフラム部３０と、上側のダイヤフラム部３１と、ダイヤフラム部３０及び３１間を接続する筒部３２と、接続部３３と、を備える。

下側のダイヤフラム部３０は、方形の板状をなしており、開口部ＯＰ１と、開口部ＯＰ２とが設けられている。開口部ＯＰ１は主筋１０が貫通する貫通孔であり、ダイヤフラム部３０の四隅に形成されている。開口部ＯＰ１はおむすび型をなし、その各頂部に主筋１０が位置している。開口部ＯＰ２はコンクリート打設用の貫通孔である。上側のダイヤフラム部３１も下側のダイヤフラム部３０と同様の構成である。なお、本実施形態では、コンクリート打設用の開口部ＯＰ２を設けたが、開口部ＯＰ１をコンクリート打設用の開口部として兼用してもよい。この場合、開口部ＯＰ２を設ける必要はない。

筒部３２は、上下に開放した角筒状をなしており、その下側開口部と上側開口部とが、それぞれ、ダイヤフラム部３０、３１により閉鎖された構成とされている。主筋１０は筒部３２の内側を貫通する。接続部３３は鞘管３と梁２とを接合するための部材であり、梁２の断面形状に合わせて、断面Ｉ字型をなしている。接続部３３は筒部３２の周壁に接合されて外方へ突出するように配置されている。図２（Ｂ）の例では、鞘管３に３つの梁２が接合される構成を想定して、接続部３３は３つ配置されている。

主筋１０には、施工時に鞘管３や梁２を支持するための支持構造を構成する係合具５が設けられている。係合具５は、下側のダイヤフラム部３０の下に配置され、その開口部ＯＰ１の周縁に係合して鞘管３を主筋１０に支持させる。本実施形態の場合、１つの開口部ＯＰ１を挿通する３本の主筋１０のうち、２本の主筋１０に係合具５を設けている。しかし、係合具５の配置態様はこれに限られず、鞘管３や梁２を支持可能な範囲で適宜の配置及び数とすることができる。

図２（Ｃ）は係合具５の斜視図である。本実施形態の場合、主筋１０としてネジ節鉄筋を使用する場合を想定しており、係合具５は、ナット部５１とワッシャ部５２とから構成されている。ナット部５１は主筋１０に螺着され、ナット部５１の上に、主筋１０を挿通してワッシャ部５２が配置される。ワッシャ部５２は角型座金であるが円盤形状であってもよい。角型座金は例えば、中央に直径４８ｍｍの孔が設けられた厚みが９ｍｍで１００ｍｍ×１００ｍｍの鋼板である。図２（Ｂ）に示すように下側のダイヤフラム部３０は、開口部ＯＰ１の周縁がワッシャ部５２とオーバーラップし、鞘管３はワッシャ部５２上に搭載される態様で支持される。

なお、本実施形態では、係合具５がナット部５１とワッシャ部５２とが別部材の構成を想定したが、これらを一体に備えるもの等であってもよい。また、主筋１０をネジ節鉄筋としてナット部５１を螺着することで、係合具５を主筋１０に固定する構成としている。主筋１０をネジ節鉄筋とし、ナット部５１を用いることで、係合具５の固定位置の調整が容易であり、鞘管３のレベル調整を比較的容易に行える。

図２（Ａ）に示すように主筋１０には、また、施工時に鞘管３が浮き上がることなどを防止するための止め具６が設けられている。止め具６は、上側のダイヤフラム部３１の上に配置され、その開口部ＯＰ１の周縁に係合して鞘管３の浮き上がりを防止する。止め具６は係合具５と同様のものであれば足り、図２（Ａ）の例では１つの開口部ＯＰ１を挿通する３本の主筋１０のうち、１本の主筋１０に止め具６を設けている。

次に、架構Ａの施工方法の例について図３〜図７を参照して説明する。ここでは、主に地上１階部分と２階部分の施工例について説明する。まず、図３〜図６（Ｂ）を参照して地上１階部分の施工例について説明する。

まず、図３（Ａ）に示すように、主筋１０及び帯筋１１等から構成される柱鉄筋１’を配筋する。ここでは、地組みにより柱鉄筋１’の配筋作業を行っている。同図の例では係合具５をこの段階で主筋１０に設けているが、建込み後であってもよい。柱鉄筋１’の地組みが完了すると図３（Ｂ）に示すように、柱鉄筋１’を１階部分の床スラブ上に建て込む。

次に、柱鉄筋１’に対して、鞘管３の配置位置よりも下の位置まで柱コンクリート１２を打設する。ここでは図４（Ａ）に示すように、下側のダイヤフラム部３０の位置から長さｈだけ下方の位置まで柱コンクリート１２を打設することとし、そのための型枠７を設置する。長さｈは例えば３０ｃｍ程度であり、主筋１０の台直しを考慮して設定することができる。型枠７は、システム型枠が好ましく、例えば、図４（Ｂ）に示すように断面Ｌ字型の型枠ユニット７１、７１を組み合わせて型枠７を形成する。

主筋１０には、その位置をより正確に維持するために、長さＬの範囲内に固定枠１４を設けている。図４（Ｃ）は固定枠１４の平面図である。固定枠１４は、方形の枠であって、内側の開口部周縁に、主筋１０が差し込まれてその位置決めを行う切り欠き１４ａが形成されている。

その後、型枠７内に生コンクリートを打設して養生する。図４（Ｄ）に示すように、係合具５の下方の位置まで柱コンクリート１２が打設された状態となる。

柱コンクリート１２が所定の強度に達すると（例えば８日程度）、鞘管３を設置する。図５（Ａ）に示すように鞘管３を吊り上げて、主筋１０の上方から鞘管３を下す。このとき、開口部ＯＰ１に主筋１０を通す。そして、図５（Ｂ）に示すように鞘管３を係合具５上に搭載する。鞘管３は係合具５を介して主筋１０に支持されるので、安全に作業を進めることができる。搭載後、鞘管３の位置調整等をした後、止め具６を取り付け、鞘管３に梁２を接合する。

なお、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）の例では、鞘管３のみを設置しているが、梁２と鞘管３とを地組みで仮組みしておき、図５（Ｃ）に示すように鞘管３と梁２とを同時に吊り上げて係合具５上に搭載してもよい。この場合も鞘管３及び梁２は係合具５を介して主筋１０に支持されるので、安全に作業を進めることができる。

梁２と鞘管３との本締め等を行った後、鞘管３及びその下の部分に柱コンクリート１２を打設する。まず、図６（Ａ）に示すように鞘管３の下側に型枠８を設置する。型枠８は図４（Ａ）及び図４（Ｃ）の段階ではコンクリートを打設しなかった長さｈの部分にコンクリートを打設するための型枠であり、建築用の一般的な型枠を用いればよい。主筋１０には、その位置をより正確に維持するために、固定枠１４を設けている。

次に、上側のダイヤフラム部３１に設けた開口部ＯＰ２から生コンクリートを打設して養生する。生コンクリートは筒部３２内に入り、更に、下側のダイヤフラム部３０に設けた開口部ＯＰ２から型枠８内に打設される。打設したコンクリートが所定の強度に達すると、図６（Ｂ）に示すように、架構Ａの１階部分の柱１及び梁２の施工が完了する。

次に２階部分の施工に移る。基本的に作業の流れは１階部分と同じである。図６（Ｃ）に示すように、主筋１０及び帯筋１１等から構成される柱鉄筋１’を配筋する。ここでは、地組みにより柱鉄筋１’の配筋作業を行っている。配筋作業は１階部分の施工に並行して行うことができる。

柱鉄筋１’の地組みが完了すると図７（Ａ）に示すように、柱鉄筋１’を１階部分の柱１上に建て込む。１階部分の主筋１０（又は柱鉄筋１’の主筋１０）には、事前に継手１３を取り付けておき、上下の主筋１０間を接合する。

次に、２階部分の柱鉄筋１’に対して、１階部分の場合と同様、鞘管３の配置位置よりも下の位置まで柱コンクリート１２を打設する。つまり、図７（Ｂ）に示すように、下側のダイヤフラム部３０の位置から長さｈだけ下方の位置まで柱コンクリート１２を打設することとし、そのための型枠７を設置する。また、２階部分の床スラブ用の型枠９も設置する。その後、型枠７及び８内に生コンクリートを打設して養生する。図７（Ｃ）に示すように、係合具５の下方の位置まで柱コンクリート１２及び床スラブ４のコンクリートが打設された状態となる。

以降の作業は、１階部分と同様であり、図５に示した鞘管３、梁２の施工、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示した柱コンクリート１２の打設を行う。これら一連の作業を繰り返していくことで、３階部分や４階部分といった上の階層の柱１及び梁２並びに床スラブ４が順次施工されていくことになる。

このように本実施形態では、施工中の鞘管３や梁２を係合具５を介して主筋１０で支持するので、支保工を用いる場合や仮設鉄骨を設けてこれらを支持する構成のよりも、コストを削減しつつ、より簡易に支持することができる。

仮設鉄骨を設ける施工方法と比較すると、本実施形態のように係合具５を介して主筋１０で支持する施工方法では、高精度の柱躯体を如何に短工期で施工できるかが、施工計画上のポイントとなる。仮設鉄骨を設ける施工方法では、速やかに構造躯体を上階に進展させてゆくことができるが、工期を短縮するためには型枠大工が一時的に多数必要となることから、労務的な平準化が難しい場合がある。

この点、上述した本実施形態の場合、柱鉄筋１’の地組みによる柱先組工法、機械式継手１３による主筋１０間の接続、型枠ユニット７１を用いたシステム型枠の利用により、工程的に仮設鉄骨を設けた場合と大差ない積層サイクルを実現することが可能となる。例えば、１フロアー、２４日程度のサイクル工程を組むことができ、作業の平準化、労務の平準化が果たせる。

Claims

鉄筋コンクリート造の柱と鉄骨造の梁とを接合する鞘管の支持構造であって、
前記鞘管は、
上下のダイヤフラム部と、
前記上下のダイヤフラム部間を接続する筒部と、を備え、
前記上下のダイヤフラム部は、それぞれ、
前記柱の主筋が貫通する開口部を備え、
前記主筋に設けられ、下側の前記ダイヤフラム部の前記開口部の周縁に係合して前記鞘管を前記主筋に支持させる係合具を備える、
ことを特徴とする支持構造。
請求項１記載の支持構造であって、
前記柱主筋はネジ節鉄筋であり、
前記係合具は前記ネジ節鉄筋に螺着するナット部を備える、
ことを特徴とする支持構造。
鉄筋コンクリート造の柱と鉄骨造の梁とを鞘管を介して接合して構築される構造物の施工方法であって、
前記鞘管は、
上下のダイヤフラム部と、
前記上下のダイヤフラム部間を接続する筒部と、を備え、
前記上下のダイヤフラム部は、それぞれ、
前記柱の主筋が貫通する開口部を備え、
前記施工方法は、
前記柱の配筋を行う配筋工程と、
柱コンクリートを前記鞘管の配置位置よりも下の位置まで打設する第１打設工程と、
前記主筋に設けられ、下側の前記ダイヤフラム部の前記開口部の周縁に係合する係合具に前記鞘管を搭載する搭載工程と、
前記下の位置から前記鞘管まで柱コンクリートを打設する第２打設工程と、を備える、
ことを特徴とする施工方法。