JP2022047017A - 柱と梁との接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】梁のヒンジ位置を仕口面から梁側に離れた位置に移動させるヒンジリロケーションを簡便に行うことができる柱と梁との接合構造を提供する。【解決手段】柱と梁との接合構造１０は、第一梁２Ａ，２Ｂ及び第二梁２Ｃの上側に配置されたスラブ内に、柱１の第一梁２Ａ，２Ｂ側を向く仕口面である第一仕口面１６Ａ，１６Ｂの外側に配置された第一上部添え筋５１と、スラブ内に、柱１の第二梁２Ｃ側を向く仕口面である第二仕口面１６Ｃの外側に配置された第二上部添え筋５２と、を備え、第一上部添え筋５１は、第二梁２Ｃの延在方向に沿って延びる第一直筋部５１ａと、第一直筋部５１ａの端部から下方に向かって折曲されるとともに、先端部が第一梁２Ａ，２Ｂの内部に配置された下向き部５１ｂと、を有し、第二上部添え筋５２は、第一梁２Ａ，２Ｂの延在方向に沿って延びていることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、柱と梁との接合構造に関するものである。

従来から、鉄筋コンクリート造の柱梁フレーム構造では、一般的に梁の変形性能を確保するために、梁端部に降伏ヒンジが形成されるように設計されている。しかし、梁端部のヒンジゾーンに梁主筋の継手を設けると、梁主筋とコンクリート間の付着や継手端とコンクリート間の支圧の影響から、予期しない破壊が生じたり、変形性能や損傷状況が劣化したりする可能性がある。

そこで、仕口面（梁端部）から梁せい寸法の１／２以上の長さ離間した位置に鉄筋継手を設ける方法がある。また、下記の特許文献１では、柱を貫通して梁の内部に埋設されるカットオフ筋を設けて、鉄筋継手よりも梁スパン内側に降伏ヒンジを計画するヒンジリロケーションを施す方法が提案されている。

特開２０１５－１７４４２号公報

しかしながら、仕口面から梁せい寸法の１／２以上の長さ離間した位置に鉄筋継手を設ける方法では、鉄筋継手の位置が仕口面から遠くなり、特にプレキャスト工法の場合に後打ちコンクリート部分が大きくなってしまう場合がある。また、特許文献１に記載の方法では、カットオフする鉄筋の端部に支圧板が必要であったりするとともに、その鉄筋の長さのためにプレキャスト工法の場合の後打ちコンクリート部の範囲（長さ）の短縮は限定的になってしまう。このため、いずれの方法も、現場での施工に時間がかかるという問題点がある。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、梁のヒンジ位置を仕口面から梁側に離れた位置に移動させるヒンジリロケーションを簡便に行うことができる柱と梁との接合構造を提供する。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る柱と梁との接合構造は、鉄筋コンクリート造の柱に互いに直交するように配置された鉄筋コンクリート造の第一梁及び第二梁が接合される柱と梁との接合構造であって、前記第一梁及び前記第二梁の上側に配置されたスラブ内に、前記柱の前記第一梁側を向く仕口面である第一仕口面の外側に配置された第一上部添え筋と、前記スラブ内に、前記柱の前記第二梁側を向く仕口面である第二仕口面の外側に配置された第二上部添え筋と、を備え、前記第一上部添え筋は、前記第二梁の延在方向に沿って延びる第一直筋部と、該第一直筋部の端部から下方に向かって折曲されるとともに、先端部が前記第一梁の内部に配置された下向き部と、を有し、前記第二上部添え筋は、前記第一梁の延在方向に沿って延びていることを特徴とする。

このように構成された柱と梁との接合構造では、第一上部添え筋及び第二上部添え筋を設けることで、塑性ヒンジ位置を柱の仕口面から離れた位置へ移動させるヒンジリロケーションを行うことができる。よって、従来のように、仕口面から梁せい寸法の１／２以上の長さ離間した位置に鉄筋継手を設けたり、柱を貫通して梁の内部に埋設されるカットオフ筋を設けたりする場合よりも、梁主筋の突き出し長さを短縮して、現場打ちコンクリートの長さを短くすることができるため、施工性よく簡便にヒンジリロケーションを行うことができる。

また、本発明に係る柱と梁との接合構造は、鉄筋コンクリート造の柱に互いに直交するように配置された鉄筋コンクリート造の第一梁及び第二梁が接合される柱と梁との接合構造であって、前記第一梁及び前記第二梁の上側に配置されたスラブ内に、前記柱の前記第一梁側を向く仕口面である第一仕口面の外側に配置された第一上部添え筋と、前記スラブ内に、前記柱の前記第二梁側を向く仕口面である第二仕口面の外側に配置された第二上部添え筋と、を備え、前記第一上部添え筋はＵ字型鉄筋であり、湾曲部分が第一梁の直上に配置され、前記第二上部添え筋は、前記第一梁の延在方向に沿って延びていることを特徴とする。

このように構成された柱と梁との接合構造では、第一上部添え筋及び第二上部添え筋を設けることで、塑性ヒンジ位置を柱の仕口面から離れた位置へ移動させるヒンジリロケーションを行うことができる。よって、従来のように、仕口面から梁せい寸法の１／２以上の長さ離間した位置に鉄筋継手を設けたり、柱を貫通して梁の内部に埋設されるカットオフ筋を設けたりする場合よりも、梁主筋の突き出し長さを短縮して、現場打ちコンクリートの長さを短くすることができるため、施工性よく簡便にヒンジリロケーションを行うことができる。

また、本発明に係る柱と梁との接合構造は、前記第一仕口面及び前記第二仕口面から突出し、前記第二梁の内部に配置された下部添え筋を備え、該下部添え筋の先端部は、上方に向かって折曲されていてもよい。

このように構成された柱と梁との接合構造では、下部添え筋を設けることで、より確実にヒンジリロケーションを行うことができる。

本発明に係る柱と梁との接合構造によれば、梁のヒンジ位置を仕口面から梁側に離れた位置に移動させるヒンジリロケーションを簡便に行うことができる。

本発明の第一実施形態に係る柱と梁との接合構造を示す模式図である。 本発明の第一実施形態に係る柱と梁との接合構造を示す鉛直断面図である。 本発明の第二実施形態に係る柱と梁との接合構造を示す模式図である。

（第一実施形態）
本発明の第一実施形態に係る柱と梁との接合構造について、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の第一実施形態に係る柱と梁との接合構造を示す模式図である。
図１に示すように、本実施形態の柱と梁との接合構造１０では、鉄筋コンクリート造の柱１と、鉄筋コンクリート造の梁２とが接合されている。本実施形態では、柱１に対して３方向から梁２（梁（第一梁）２Ａ、梁（第一梁）２Ｂ、梁（第二梁）２Ｃ）が接合されている。梁２の上側には、スラブ３（図２参照。以下同じ。）が配置されている。

ここで、互いに同軸上に配置される梁２Ａ，２Ｂの延在方向をＸ方向と称することがある。梁２Ａ，２Ｂの延在方向と直交する方向に延在する梁２Ｃの延在方向をＹ方向と称することがある。

柱１は、角柱形状をなすプレキャストコンクリート部材である。柱１は、複数の柱主筋１１と、柱コンクリート部１２と、不図示の複数の帯筋と、を有している。柱主筋１１は、鉛直方向に延びている。柱主筋１１及び帯筋は、柱コンクリート部１２に埋設されている。

梁２は、梁部材２０を有している。梁部材２０は、角柱形状をなすプレキャストコンクリート部材である。

梁部材２０は、複数の梁主筋２１と、複数のあばら筋２２と、梁コンクリート部２３と、を有している。梁主筋２１は、各梁２の延在方向に沿って延びている。梁主筋２１は、梁コンクリート部２３に埋設されている。梁主筋２１の先端部は、梁コンクリート部２３の端面（柱１側を向く側の端面）２３ｄから突出している。

あばら筋２２は、複数の梁主筋２１を囲繞するように配置されている。あばら筋２２の上部及び複数の梁主筋２１のうち上側の梁主筋２１ｕは、梁コンクリート部２３から突出していて後述するスラブ３のスラブコンクリート部３２（図２参照。以下同じ。）に埋設されている。あばら筋２２のそれ以外の部分及び上側の梁主筋２１ｕ以外の梁主筋２１は、梁コンクリート部２３に埋設されている。

図２は、柱と梁との接合構造１０を示す鉛直断面図である。
図２に示すように、スラブ３は、梁２の上側に配置されている。スラブ３は、複数のスラブ筋（不図示）と、スラブコンクリート部３２と、を有している。

複数のスラブ筋は、Ｘ方向やＹ方向等の水平方向に沿って配置されている。複数のスラブ筋及び上側の梁主筋２１ｕは、水平面に沿う板状に形成されたスラブコンクリート部３２に埋設されている。

図１に示すように、柱と梁との接合構造１０は、複数の第一接合梁主筋４１と、複数の第二接合梁主筋４３と、複数の第一上部添え筋５１と、複数の第二上部添え筋５２と、複数の下部添え筋５３と、接合コンクリート部５４（図２参照。以下同じ。）と、を備えている。

第一接合梁主筋４１は、柱１の内部を貫通して、柱１の仕口面１６から突出して梁２側に延びている。具体的には、Ｘ方向に延びる第一接合梁主筋４１Ａは、梁２Ａ側を向く仕口面（第一仕口面）１６Ａから梁２Ａ側に突出するとともに、梁２Ｂ側を向く仕口面（第一仕口面）１６Ｂから梁２Ｂ側に突出している。Ｙ方向に延びる第一接合梁主筋４１Ｂは、梁２Ｃ側を向く仕口面（第二仕口面）１６Ｃから梁２Ｃ側に突出している。第一接合梁主筋４１は、普通強度鉄筋でもよいし、高強度鉄筋材料で構成されていてもよい。

本実施形態では、第一接合梁主筋４１は、梁主筋２１と対応する位置に、梁主筋２１と同軸上で配置されている。第一接合梁主筋４１の端部は、梁主筋２１の端部とカプラ等の鉄筋継手４２を介して接合されている。

第二接合梁主筋４３は、柱１の内部を貫通して、柱１の仕口面１６から突出して梁２側に延びている。具体的には、Ｘ方向に延びる第二接合梁主筋４３Ａは、仕口面１６Ａから梁２Ａ側に突出するとともに、仕口面１６Ｂから梁２Ｂ側に突出している。Ｙ方向に延びる第二接合梁主筋４３Ｂは、仕口面１６Ｃから梁２Ｃ側に突出している。第二接合梁主筋４３Ｂは、第二接合梁主筋４３Ａよりも高い位置に配置されている。

本実施形態では、第二接合梁主筋４３は、上側の梁主筋２１ｕと対応する位置に、上側の梁主筋２１ｕと同軸で配置されている。第二接合梁主筋４３の端部は、上側の梁主筋２１ｕの端部とカプラ等の鉄筋継手４４を介して接合されている。

第一上部添え筋５１は、Ｌ字状をなしている。第一上部添え筋５１は、第一直筋部５１ａと、折曲筋部（下向き部）５１ｂと、を有している。

第一直筋部５１ａは、梁２Ｃの延在方向に沿って延びている。第一直筋部５１ａは、梁コンクリート部２３の端面２３ｄよりも柱１側に配置されている。Ｙ方向から見て、第一直筋部５１ａは、梁２Ｃの奥行方向の外側且つ上方の位置に配置されている。第一直筋部５１ａは、柱１の仕口面１６Ａ，１６Ｂの外側に沿って配置されている。第一直筋部５１ａは、スラブ３のスラブコンクリート部３２に埋設されている。

折曲筋部５１ｂは、第一直筋部５１ａの端部から下方に向かって折曲されている。折曲筋部５１ｂの上部はスラブ３のスラブコンクリート部３２に埋設され、折曲筋部５１ｂのそれ以外の部分は後述する接合コンクリート部５４に埋設されている。

本実施形態では、第一上部添え筋５１は、柱１の仕口面１６Ａ，１６Ｂの外側に、Ｘ方向に離間して２本ずつ配置されている。なお、第一上部添え筋５１の本数は適宜設定可能である。

第二上部添え筋５２は、直線状に形成されている。第二上部添え筋５２は、梁２Ａ，２Ｂの延在方向に沿って延びている。第二上部添え筋５２は、柱１の仕口面１６Ｃの外側に配置されている。第二上部添え筋５２は、第二接合梁主筋４３の下方（Ｘ方向に延びる上側の梁主筋２１ｕと同じ高さ）に配置されている。第二上部添え筋５２の長さは、柱１の幅（Ｘ方向の長さ）よりも長い。Ｙ方向から見て、第二上部添え筋５２の端部は、梁コンクリート部２３の端面２３ｄまでは達していない。第二上部添え筋５２は、スラブ３のスラブコンクリート部３２に埋設されている。

本実施形態では、第二上部添え筋５２は、柱１の仕口面１６Ｃの外側に、Ｙ方向に離間して３本配置されている。なお、第二上部添え筋５２の本数は適宜設定可能である。

下部添え筋５３は、Ｌ字状をなしている。下部添え筋５３は、下部直筋部５３ａと、折曲筋部５３ｂと、を有している。

下部添え筋５３は、柱１の内部を貫通して、柱１の仕口面１６から突出して梁２側に延びている。具体的には、Ｘ方向に延びる下部添え筋５３Ａは、仕口面１６Ａから梁２Ａ側に突出している。Ｘ方向に延びる下部添え筋５３Ｂは、仕口面１６Ｂから梁２Ｂ側に突出している。Ｙ方向に延びる下部添え筋５３Ｃは、仕口面１６Ｃから梁２Ｃ側に突出している。なお、下部添え筋５３Ａと下部添え筋５３Ｂとは柱１の内部で接合されて、１本の鉄筋であってもよい。

下部直筋部５３ａは、梁２の延在方向に沿って延びている。下部直筋部５３ａは、柱１の内部に配置されるとともに、仕口面１６から突出している。下部直筋部５３ａは、第一接合梁主筋４１の上方に配置されている。

折曲筋部５３ｂは、下部直筋部５３ａの端部から上方に向かって折曲されている。下部直筋部５３ａおける柱１の仕口面１６から突出する部分及び折曲筋部５３ｂは後述する接合コンクリート部５４に埋設されている。

本実施形態では、下部添え筋５３は、梁２Ａ，２Ｂ、２Ｃ側にそれぞれ、梁２の奥行方向に離間して３本ずつ配置されている。なお、下部添え筋５３の本数は適宜設定可能である。

図２に示すように、接合コンクリート部５４は、現場打ちコンクリートである。接合コンクリート部５４は、梁コンクリート部２３の端面２３ｄから柱１の仕口面１６までの範囲に、梁コンクリート部２３の高さと略同一の高さで充填されたコンクリートである。

梁コンクリート部２３の端面２３ｄから柱１の仕口面１６までの部分（接合コンクリート部５４及び接合コンクリート部５４に埋設されている鉄筋）は、梁２の一部として構成され、梁接合部２Ｘ（図２参照。以下同じ。）と称することがある。

このように構成された柱と梁との接合構造１０では、第一上部添え筋５１及び第二上部添え筋５２を設けることで、塑性ヒンジ位置を柱１の仕口面１６から離れた位置へ移動させるヒンジリロケーションを行うことができる。よって、従来のように、仕口面から梁せい寸法の１／２以上の長さ離間した位置に鉄筋継手を設けたり、柱を貫通して梁の内部に埋設されるカットオフ筋を設けたりする場合よりも、梁主筋２１の梁コンクリート部２３の端面２３ｄからの突き出し長さを短縮して、現場打ちコンクリートの長さ（梁接合部２Ｘの接合コンクリート部５４の長さ）を短くすることができるため、施工性よく簡便にヒンジリロケーションを行うことができる。

また、下部添え筋５３を設けることで、より確実にヒンジリロケーションを行うことができる。

（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態の変形例に係る柱と梁との接合構造について、主に図３を用いて説明する。
以下の実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。

図３は、本発明の第二実施形態に係る柱と梁との接合構造を示す模式図である。
図３に示すように、本実施形態では、柱と梁との接合構造１０Ａは、複数の第一接合梁主筋４１と、複数の第二接合梁主筋４３と、複数の第一上部添え筋５５と、複数の第二上部添え筋５２と、複数の下部添え筋５３と、接合コンクリート部５４（図２参照。以下同じ。）と、を備えている。

第一上部添え筋５５は、Ｕ字状をなしたＵ字型鉄筋である。第一上部添え筋５５は、柱１の仕口面１６Ａ，１６Ｂの外側に沿って配置されている。

第一上部添え筋５５は、一対の直筋部５５ａと、湾曲筋部（湾曲部分）５５ｂと、を有している。直筋部５５ａは、梁２Ｃの延在方向に沿って延びている。一対の直筋部５５ａは、Ｘ方向に離間して配置されている。直筋部５５ａは、梁コンクリート部２３の端面２３ｄよりも柱１側に配置されている。Ｙ方向から見て、直筋部５５ａは、梁２Ｃの奥行方向の外側且つ上方の位置（Ｙ方向に延びる上側の梁主筋２１ｕと同じ高さ）に配置されている。直筋部５５ａは、柱１の仕口面１６Ａ，１６Ｂの外側に配置されている。直筋部５５ａは、スラブ３のスラブコンクリート部３２に埋設されている。

湾曲筋部５５ｂは、一対の第一上部添え筋５５の端部どうしを接続するとともに、湾曲形成されている。湾曲筋部５５ｂは、梁２Ａ，２Ｂの梁接合部２Ｘの直上（Ｙ方向に延びる上側の梁主筋２１ｕと同じ高さ）に配置されている。湾曲筋部５５ｂは、スラブ３のスラブコンクリート部３２に埋設されている。

本実施形態では、第一上部添え筋５５は、柱１の仕口面１６Ａ，１６Ｂの外側に、それぞれ１本ずつ配置されている。なお、第一上部添え筋５５の本数は適宜設定可能である。

このように構成された柱と梁との接合構造１０Ａでは、第一上部添え筋５５及び第二上部添え筋５２を設けることで、塑性ヒンジ位置を柱１の仕口面１６から離れた位置へ移動させるヒンジリロケーションを行うことができる。よって、従来のように、仕口面から梁せい寸法の１／２以上の長さ離間した位置に鉄筋継手を設けたり、柱を貫通して梁の内部に埋設されるカットオフ筋を設けたりする場合よりも、梁主筋２１の梁コンクリート部２３の端面２３ｄからの突き出し長さを短縮して、現場打ちコンクリートの長さ（梁接合部２Ｘの接合コンクリート部５４の長さ）を短くすることができるため、施工性よく簡便にヒンジリロケーションを行うことができる。

なお、上述した実施の形態において示した組立手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記に示す実施形態では、柱と梁との接合構造１０は下部添え筋５３を備えているが、本発明はこれに限られない。柱と梁との接合構造１０は下部添え筋５３を備えていなくてもよい。

また、上記に示す実施形態では、柱１及び梁２の梁部材２０は、プレキャストコンクリート部材であるが、本発明はこれに限られない。柱及び梁全体が現場打ちコンクリートの鉄筋コンクリート造であってもよい。

また、上記に示す実施形態では、柱１に梁２Ａ，２Ｂ，２ｃが接合されているが、本発明はこれに限られない。柱１に互いに直交する梁２Ａ，２Ｃ（または梁２Ｂ，２Ｃ）が接合される構成であってもよい。

１…柱
２…梁
２Ａ…梁（第一梁）
２Ｂ…梁（第一梁）
２Ｃ…梁（第二梁）
２Ｘ…梁接合部
３…スラブ
１０，１０Ａ…柱と梁との接合構造
１１…柱主筋１１
１２…柱コンクリート部
１６…仕口面
１６Ａ…仕口面（第一仕口面）
１６Ｂ…仕口面（第一仕口面）
１６Ｃ…仕口面（第二仕口面）
２０…梁部材
２１…梁主筋
２１ｕ…上側の梁主筋
２２…あばら筋
２３…梁コンクリート部
３２…スラブコンクリート部
４１…第一接合梁主筋
４３…第二接合梁主筋
５１…第一上部添え筋
５１ａ…第一直筋部５１ａ
５１ｂ…折曲筋部（下向き部）
５２…第二上部添え筋
５３…下部添え筋
５３ａ…下部直筋部
５３ｂ…折曲筋部
５４…接合コンクリート部
５５…第一上部添え筋
５５ａ…直筋部
５５ｂ…湾曲筋部（湾曲部分）

Claims (3)

1. 鉄筋コンクリート造の柱に互いに直交するように配置された鉄筋コンクリート造の第一梁及び第二梁が接合される柱と梁との接合構造であって、
   前記第一梁及び前記第二梁の上側に配置されたスラブ内に、前記柱の前記第一梁側を向く仕口面である第一仕口面の外側に配置された第一上部添え筋と、
   前記スラブ内に、前記柱の前記第二梁側を向く仕口面である第二仕口面の外側に配置された第二上部添え筋と、を備え、
   前記第一上部添え筋は、
   前記第二梁の延在方向に沿って延びる第一直筋部と、
   該第一直筋部の端部から下方に向かって折曲されるとともに、先端部が前記第一梁の内部に配置された下向き部と、を有し、
   前記第二上部添え筋は、前記第一梁の延在方向に沿って延びていることを特徴とする柱と梁との接合構造。
2. 鉄筋コンクリート造の柱に互いに直交するように配置された鉄筋コンクリート造の第一梁及び第二梁が接合される柱と梁との接合構造であって、
   前記第一梁及び前記第二梁の上側に配置されたスラブ内に、前記柱の前記第一梁側を向く仕口面である第一仕口面の外側に配置された第一上部添え筋と、
   前記スラブ内に、前記柱の前記第二梁側を向く仕口面である第二仕口面の外側に配置された第二上部添え筋と、を備え、
   前記第一上部添え筋はＵ字型鉄筋であり、湾曲部分が第一梁の直上に配置され、
   前記第二上部添え筋は、前記第一梁の延在方向に沿って延びていることを特徴とする柱と梁との接合構造。
3. 前記第一仕口面及び前記第二仕口面から突出し、前記第二梁の内部に配置された下部添え筋を備え、
   該下部添え筋の先端部は、上方に向かって折曲されている請求項１または２に記載の柱と梁との接合構造。

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