JP2023089698A - 接続構造、接続方法及び鉄骨柱 - Google Patents

Abstract

【課題】鉄筋コンクリートの水平材の引張力やモーメントを鉄骨柱に確実に伝達することができる接続構造、接続方法及びそれに用いられる鉄骨柱を提供する。【解決手段】角形鋼管柱１１に鉄筋コンクリートのスラブ２０を接続した接続構造１０は、角形鋼管柱１１の外周に固定されて、スラブ２０に埋設される２層の水平鋼板１５，１６と、複数の定着筋３１～３４を備える。定着筋３１～３４は、水平鋼板１５，１６に形成された切欠部１５ａ～１６ｂに固定され、スラブ２０において鉛直方向に離間した位置で埋設されてスラブ２０を構成するスラブ筋２１，２２に引張力を伝達する。【選択図】図１

Description

本発明は、鉄骨柱に、スラブ等の鉄筋コンクリートで構成された水平材を接続する接続構造、接続方法及びそれに用いられる鉄骨柱に関する。

通常、鉄骨柱に、鉄筋コンクリートのスラブを設ける場合には、鉄骨柱に鉄骨梁を設け、この鉄骨梁の上に鉄筋コンクリートのスラブを配置する。このため、鉄骨柱と鉄筋コンクリートのスラブとの間には、通常、鉄骨梁を設ける必要があった。また、鉄骨柱にキャピタルを設けて、鉄筋コンクリートのスラブを配置する場合もある。

更に、キャピタルをなくして、鋼管柱に直接スラブを設ける構成が検討されている（例えば、特許文献１参照。）。この接合構造では、地盤面を根切りして捨てコンクリートを打設した後、その上に分離層を施し、分離層上にフラットスラブ用の配筋及びコンクリートを打設し、硬化後に下部を根切りする。この場合、施工した鉄骨柱に溶接して放射状に配筋した複数の柱定着筋と、鉄骨柱の外周面に設けた複数の鋼製リブプレートと、鉄骨柱の周囲を囲む各フープ筋とを設ける。

特開２００１－２７１３６６号公報

特許文献１に記載の技術では、鉄骨柱に、鉄筋コンクリートの水平材の引張力やモーメントを確実に伝えるために、鋼製リブプレートと、放射状に配置した柱定着筋や鉄骨柱の周囲を囲む複数のフープ筋を設ける。このため、配筋に手間を要する。

上記課題を解決する接続構造は、鉄骨柱に鉄筋コンクリートの水平材を接続した接続構造であって、前記鉄骨柱の外周に固定されて、前記水平材に埋設される板状部材と、前記水平材において鉛直方向に離間した位置で埋設されて前記水平材を構成する鉄筋に引張力を伝達する複数の定着筋とを備え、前記板状部材には、前記定着筋の少なくとも一部のそれぞれを固定する複数の切欠部が形成されている。

また、上記課題を解決する接続方法は、鉄骨柱に鉄筋コンクリートの水平材を接続する接続方法であって、前記鉄骨柱の外周には、複数の切欠部が形成される板状部材を設け、前記鉄骨柱を設置した後、前記水平材を構成する鉄筋に引張力を伝達する複数の定着筋が鉛直方向に離間した位置に配置されるように、前記定着筋の少なくとも一部を前記切欠部に固定し、前記鉄筋を配置した後、コンクリートを打設することにより、前記板状部材、前記定着筋及び前記鉄筋を前記コンクリートに埋設させた前記水平材を形成する。

更に、上記課題を解決する鉄骨柱は、鉄筋コンクリートの水平材が接続される接続構造に用いられる鉄骨柱であって、外周に固定され、前記水平材において鉛直方向に離間した位置において前記水平材に埋設される２層の板状部材を有し、前記板状部材の端部には、複数の切欠部が離間して設けられ、前記切欠部には、前記水平材を構成する鉄筋に引張力を伝達し前記水平材に埋設される定着筋を固定する定着筋固定部が固定される。

本発明によれば、鉄筋コンクリートの水平材の引張力やモーメントを鉄骨柱に確実に伝達することができる。

第１実施形態における接続構造を説明する模式的な正面図である。 第１実施形態における接続構造を説明する模式的な右側面図である。 第１実施形態においてスラブのコンクリートを除いた接続構造の要部の斜視図である。 第１実施形態における接続構造の要部の上面図である。 第１実施形態における鉄骨柱の要部の拡大上面図である。 第１実施形態における鉄骨柱の要部の拡大斜視図である。 第２実施形態における接続構造を説明する模式的な正面図である。 第２実施形態における接続構造を説明する模式的な右側面図である。 第２実施形態においてスラブのコンクリートを除いた接続構造の要部の斜視図である。 第２実施形態における接続構造の要部の平面図である。 第２実施形態における鉄骨柱の要部の拡大斜視図である。

（第１実施形態）
以下、図１～図６を用いて、鉄骨柱に鉄筋コンクリートの水平材を接続した接続構造、接続方法及びそれに用いられる鉄骨柱を具体化した第１実施形態を説明する。本実施形態の接続構造においては、鉄骨柱としての角形鋼管柱に、水平材としてのスラブを接続するフラットプレートの接続構造として説明する。

図１～図４は、本実施形態の接続構造１０の正面図、右側面図、コンクリートを除いた接続構造の要部の斜視図及び要部の上面図である。また、図５は、鉄骨柱の後述する板状部材の角部の拡大上面図であり、図６は、その板状部材の角部の斜視図である。

図１及び図２に示すように、接続構造１０は、角形鋼管柱１１にスラブ２０が接続されて構成される。
角形鋼管柱１１には、その外周に、水平方向に延在する板状部材としての水平鋼板１５，１６が溶接される。水平鋼板１５，１６は、間隔をおいて上下に配置された２層状態でスラブ２０に埋設され、それぞれスラブ２０の上面及び下面の近傍に位置する。本実施形態では、水平鋼板１５，１６を、従来のスラブにおいて、スラブ筋が配置される位置（高さ）とほぼ同じ位置（高さ）で、角形鋼管柱１１に設ける。

図３及び図４に示すように、水平鋼板１５，１６は、水平断面が略正方形の枠形状で構成される。水平鋼板１５，１６には、水平鋼板１５，１６に対して直交するように補強板（ウェブ）１９が固定されている。この補強板１９は、角形鋼管柱１１にも溶接されている。

水平鋼板１５，１６には、角形鋼管柱１１との角部、補強板１９と角形鋼管柱１１との当接部において、貫通孔ｈ１が設けられている。この貫通孔ｈ１は、溶接ビードの交差処理やスラブ２０のコンクリート２８の充填のために用いられる。

図１及び図２に示すように、水平鋼板１５，１６には、４つの辺のうち対向する一対（２つ）の辺に、離間した複数の切欠部１５ａ，１６ａが形成されている。更に、水平鋼板１５，１６には、切欠部１５ａ，１６ａが形成されている辺と直交して対向する一対（２つ）の辺に、離間した複数の切欠部１５ｂ，１６ｂが形成されている。
本実施形態では、切欠部１５ａ（１５ｂ）と切欠部１６ａ（１６ｂ）は、上下重なる位置に形成されている。

更に、図５に示すように、これら切欠部１５ａ～１６ｂは、同じ形状であって、長方形の一方の短辺側が半円となった形状を有している。そして、この切欠部１５ａ～１６ｂの長辺は、機械式継手１７ａ～１８ｂの長さに対応する長さを有する。

図６に示すように、機械式継手１７ａ～１８ｂは、六角柱形状の外形を有し、定着筋固定部として機能する。機械式継手１７ａ～１８ｂは、各切欠部１５ａ～１６ｂに、それぞれ溶接部ｗ１を介して溶接されている。この場合、機械式継手１７ａ～１８ｂは、六角柱の水平面が上面となる姿勢で、４箇所の溶接により隅肉溶接される。

本実施形態では、図１及び図２に示すように、機械式継手１７ａ，１８ａは、その中心が水平鋼板１５，１６の中心（中央の高さ）より上方となる位置に固定される。この場合、機械式継手１７ａ，１８ａの上端部が水平鋼板１５，１６より上方に突出し、機械式継手１７ａ，１８ａの下端部が水平鋼板１５，１６の下面よりも上の位置になる。更に、機械式継手１７ｂ，１８ｂは、その中心が水平鋼板１５，１６の中心（中央の高さ）より下方となる位置に固定される。この場合、機械式継手１７ｂ，１８ｂの下端部が水平鋼板１５，１６より下方に突出し、機械式継手１７ｂ，１８ｂの上端部が水平鋼板１５，１６の上面よりも下の位置になる。これにより、水平鋼板１５（１６）において、直交する方向に設けられた機械式継手１７ａ，１７ｂ（１８ａ，１８ｂ）は、高さ方向にずれて配置されることになる。

各機械式継手１７ａ～１８ｂは、角形鋼管柱１１と反対側（外側）に開口して配置される。機械式継手１７ａ～１８ｂは、例えば、内部にめねじが形成されることにより、ねじ式で異形鉄筋を固定する。

機械式継手１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂの開口には、それぞれ定着筋３１，３２，３３，３４が連結されている。本実施形態では、切欠部１５ａ（１５ｂ）と切欠部１６ａ（１６ｂ）とが重なる位置に配置されているため、定着筋３１（３２）と定着筋３３（３４）とはそれぞれ上下方向に重なる位置に配置されている。

本実施形態では、定着筋３１～３４として、同じ径の異形鉄筋を用いる。この定着筋３１～３４の直径は、スラブ２０を構成する鉄筋であるスラブ筋２１，２２よりも直径が大きい。
そして、定着筋３１～３４は、水平鋼板１５，１６より突出した外側の長さＬ１が定着長さ以上となる長さを有する。

更に、スラブ２０は、スラブ筋２１，２２及びコンクリート２８を備える。スラブ筋２１，２２は、それぞれ水平鋼板１５，１６に接触して配置され、水平材（スラブ２０）を構成する鉄筋として機能する。

更に、図３に示すように、スラブ筋２１，２２は、第１方向に延在する複数の主筋と、この主筋に対して直交し、主筋の上又は下に固定されて離間して第２方向に延在する複数の配力筋とが格子状に配置されて構成される。スラブ筋２１，２２は、定着筋３１～３４の段差に対応するように、コンクリート２８内に配置される。具体的には、上方にある定着筋３１，３３と平行に延在する主筋（又は配力筋）が上側に、下方にある定着筋３２，３４と平行に延在する主筋（又は配力筋）が下側に配置される。従って、スラブ筋２１，２２は、水平鋼板１５，１６とほぼ同じ高さで配置される。
また、本実施形態のスラブ筋２１，２２は、ダイヤフラムの端部の位置でカットオフしている。

水平鋼板１５の上面には、格子状の４つの補助筋２５が載置されている。補助筋２５は、ひび割れを抑制するための鉄筋であって、格子状に配置された細い鉄筋で長方形に構成される。そして、４つの補助筋２５を水平鋼板１５の上にずらして配置することにより、水平鋼板１５の上面に補助筋を満遍なく配置する。また水平鋼板１６の下面にも、補助筋２５と同様な構成の補助筋２６を配置している。

そして、図１及び図２に示すように、コンクリート２８は、コンクリート２８内の最上部に位置する補助筋２５からのかぶり厚さＴ１やコンクリート２８内の最下部に位置する補助筋２６からのかぶり厚さＴ２を確保して打設される。これにより、コンクリート２８には、水平鋼板１５，１６、機械式継手１７ａ～１８ｂ、補強板１９、スラブ筋２１，２２、補助筋２５，２６、定着筋３１～３４が埋設される。

（接続構造１０の構築方法）
次に、上述した構成の接続構造１０の構築方法について説明する。
まず、工場等において、水平鋼板１５，１６の各辺に、離間した複数の切欠部１５ａ～１６ｂを形成し、切欠部１５ａ～１６ｂのそれぞれに機械式継手１７ａ～１８ｂを溶接する。この場合、機械式継手１７ａ，１８ａは、上端部が水平鋼板１５，１６より上方に突出するように、機械式継手１７ｂ，１８ｂは、下端部が水平鋼板１５，１６より下方に突出するように、高さをずらして溶接する。

そして、角形鋼管柱１１においてスラブ２０の取付位置に対応する高さ（位置）に、水平鋼板１５，１６及び補強板１９を溶接する。これにより、機械式継手１７ａ～１８ｂを備えた水平鋼板１５，１６が取り付けられた角形鋼管柱１１が形成される。

この角形鋼管柱１１を現場に運搬する。この場合、角形鋼管柱１１を複数に分割して搬送してもよい。
そして、現場において、角形鋼管柱１１を設置する。この角形鋼管柱１１の各機械式継手１７ａ～１８ｂのそれぞれに、定着筋３１～３４を差し込んで螺合することにより定着筋３１～３４を角形鋼管柱１１に固定する。

次に、水平鋼板１５，１６とほぼ同じ高さに、格子状のスラブ筋２１，２２を配置する。その後、型枠を用いてコンクリート２８を打設して硬化させることにより、スラブ２０が形成される。

（作用）
本実施形態では、スラブ筋２１，２２より太い定着筋３１～３４がスラブ筋２１，２２と近接した状態でコンクリート２８に埋設される。このため、コンクリート２８に対する定着筋３１～３４の付着力により、スラブ筋２１，２２の引張力が、コンクリート２８を介して定着筋３１～３４に伝達される。従って、スラブ２０に作用するモーメントＭ１やせん断力を、定着筋３１～３４が固定された角形鋼管柱１１に伝達させることができる。

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１－１）本実施形態の接続構造１０では、角形鋼管柱１１の外周に設けた水平鋼板１５，１６に定着筋３１～３４を固定する。そして、定着筋３１～３４と、定着筋３１～３４の近傍にスラブ筋２１，２２を配置して、コンクリート２８で埋設してスラブ２０を構成する。これにより、スラブ２０のスラブ筋２１，２２の引張力を、コンクリート２８及び定着筋３１～３４を介して角形鋼管柱１１に伝達することができる。また、離間した水平鋼板１５，１６を、スラブ２０の上面及び下面の近傍に配置する。これにより、定着筋３１～３４によるモーメントＭ１に対する抵抗の有効せいを大きくすることができ、小さい定着筋３１～３４を用いても、ひび割れを効率的に抑制することができる。

（１－２）本実施形態では、水平鋼板１５（１６）において離間して複数設けた切欠部１５ａ，１５ｂ（１６ａ，１６ｂ）に、機械式継手１７ａ，１７ｂ（１８ａ，１８ｂ）を固定する。このため、水平鋼板１５（１６）の芯（高さの中間位置）と、機械式継手１７ａ，１７ｂ（１８ａ，１８ｂ）に固定される定着筋３１，３２（３３，３４）の中心とをほぼ同じ高さにすることができる。従って、水平鋼板１５，１６と定着筋３１～３４の距離が離れていた構成で曲げ抵抗の際に生じていた偏心による曲げの作用を抑制することができ、水平鋼板１５，１６の厚さを薄くすることができる。

（１－３）本実施形態では、切欠部１５ａ，１５ｂ（１６ａ，１６ｂ）に、高さをずらして固定した機械式継手１７ａ，１７ｂ（１８ａ，１８ｂ）に、定着筋３１～３４を固定する。そして、定着筋３１～３４の高さのずれに応じて、スラブ筋２１，２２を配置するので、定着筋３１～３４をスラブ筋２１，２２と近接して配置することができる。従って、かぶり厚さＴ１，Ｔ２を確保しながら、コンクリート２８の表面の近傍に定着筋３１～３４を配置することができるので、曲げ抵抗に対する有効せいを大きくすることができる。更に、定着筋３１～３４やそれを結合する機械式継手１７ａ，１７ｂ（１８ａ，１８ｂ）を小さくすることが期待できる。

（１－４）本実施形態では、工場で予め角形鋼管柱１１に溶接された機械式継手１７ａ～１８ｂに、現場で、定着筋３１～３４を固定する。従って、工場から現場までは、角形鋼管柱１１の搬送時には、定着筋３１～３４が突出していないため、取り扱いが容易である。また、現場における溶接作業も少なくすることができるので、効率的に接続構造１０を構築することができる。

（１－５）本実施形態では、水平鋼板１５，１６に直交して鉛直方向に延在する補強板１９を備える。これにより、補強板１９がせん断力に抵抗するので、パンチングシアによる損傷を抑制することができる。更に、補強板１９は、水平鋼板１５，１６の間隔に応じた大きさを有するため、補強板１９の断面を大きくすることができる。従って、補強板１９によるせん断耐力を増加させることができる。

（１－６）本実施形態では、水平鋼板１５，１６の端部においてスラブ筋２１，２２をカットオフし、水平鋼板１５の上面及び水平鋼板１６の下面に格子状の補助筋２５，２６を配置する。これにより、ひび割れ幅が増大する可能性があっても、スラブ筋２１，２２とは別にひび割れを抑制することができる。

（第２実施形態）
次に、図７～図１１を用いて、鉄骨柱に鉄筋コンクリートの水平材を接続した接続構造、接続方法及びそれに用いられる鉄骨柱を具体化した第２実施形態を説明する。上記第１実施形態では、鉄骨柱の水平鋼板の４つの辺のすべてに切欠部を設けた。本実施形態では、鉄骨柱の水平鋼板の対向する２つの辺にのみ切欠部を設ける。本実施形態において、上記第１実施形態と同様な部分については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図７～図１０は、本実施形態の接続構造５０の正面図、右側面図、コンクリートを除いた接続構造の要部の斜視図及び要部の平面図である。また、図１１は、鉄骨柱の板状部材の角部の斜視図である。

図７及び図８に示すように、本実施形態の接続構造５０は、角形鋼管柱５１にスラブ７０が接続されて構成される。角形鋼管柱５１には、その外周に、水平方向に延在する板状部材としての水平鋼板５５，５６が溶接される。水平鋼板５５，５６は、水平鋼板１５，１６と同様に、間隔をおいて上下に配置された２層状態でスラブ７０に埋設され、それぞれスラブ７０の上面及び下面の近傍に位置する。

図９及び図１０に示すように、水平鋼板５５，５６は、水平断面が略正方形の枠形状で構成されている。水平鋼板５５，５６には、角形鋼管柱５１にも溶接されている補強板（ウェブ）１９が固定されている。補強板１９と角形鋼管柱５１との当接部において、溶接ビードの交差処理やコンクリート７８の充填のための貫通孔ｈ１が設けられている。

図１１に示すように、水平鋼板５５（５６）には、４つの辺のうち対向する一対（２つ）の辺のみに、離間した複数の切欠部５５ｈ（５６ｈ）が形成されている。水平鋼板５５の切欠部５５ｈと、水平鋼板５６の切欠部５６ｈは、上下方向に配置しないように、異なる辺に配置されている。各切欠部５５ｈ，５６ｈは、上記第１実施形態の切欠部１５ａと同様な形状を有する。切欠部５５ｈ，５６ｈには、定着筋固定部として機械式継手５７ａ，５８ａが、それぞれ溶接部ｗ１を介して溶接されている。

更に、水平鋼板５５における切欠部が形成されていない辺の上面には、複数の機械式継手５７ｂが溶接により固定されている。各機械式継手５７ｂは、水平鋼板５６の機械式継手５８ａのそれぞれの上方の位置に配置される。また、水平鋼板５６における切欠部が形成されていない辺の下面には、複数の機械式継手５８ｂが溶接により固定されている。各機械式継手５８ｂは、水平鋼板５５の機械式継手５７ａのそれぞれの下方の位置に配置される。

本実施形態では、機械式継手５７ｂ，５８ｂは、機械式継手５７ａ，５８ａよりも直径が小さく短い鉄筋を固定する。更に、各機械式継手５７ａ～５８ｂは、角形鋼管柱５１と反対側（外側）に開口して配置され、ねじ式で異形鉄筋を固定する。

図７及び図８に示すように、機械式継手５７ａ，５７ｂ，５８ａ，５８ｂの開口には、それぞれ定着筋８２，８１，８４，８３が連結されている。本実施形態では、定着筋８１，８３として同じ異形鉄筋を用い、定着筋８２，８４として同じ異形鉄筋を用いる。定着筋８１，８３は、水平鋼板５５の上面又は水平鋼板１６の下面に固定された機械式継手５７ｂ，５８ｂに固定される。定着筋８１，８３は、機械式継手５７ａ，５８ａに連結する定着筋８２，８４よりも直径が小さく、スラブ筋２１，２２の直径よりも大きい。また、定着筋８１，８３の長さＬ３は、定着筋８２，８４の長さＬ４よりも短い。ただし、定着筋８１～８４は、水平鋼板５５，５６より突出した外側の長さＬ３，Ｌ４が、それぞれの定着長さ以上となる長さを有する。

更に、スラブ７０において、スラブ筋２１，２２は、水平鋼板１５の上面、水平鋼板１６の下面にそれぞれ接触して配置される。なお、本実施形態のスラブ筋２１，２２は、上記実施形態のスラブ筋２１，２２と異なり、水平鋼板５５，５６の端部において、カットオフしない。

そして、コンクリート７８は、コンクリート７８内の最上部、最上部に位置するスラブ筋２１，２２からのかぶり厚さを確保して打設される。これにより、コンクリート７８には、水平鋼板５５，５６、機械式継手５７ａ～５８ｂ、補強板１９、スラブ筋２１，２２、定着筋８１～８４が埋設される。

（接続構造５０の構築方法）
上述した構成の接続構造５０の構築方法においても、接続構造１０と同様に、工場等において、水平鋼板５５，５６に切欠部５５ｈ，５６ｈを形成する。更に、切欠部５５ｈ，５６ｈのそれぞれに機械式継手５７ａ，５８ａを溶接し、水平鋼板５５の上面に機械式継手５７ｂを、水平鋼板５６の下面に機械式継手５８ｂを溶接する。そして、角形鋼管柱５１に、水平鋼板５５，５６及び補強板１９を溶接することにより、機械式継手５７ａ～５８ｂを備えた水平鋼板５５，５６が取り付けられた角形鋼管柱１１が形成される。

その後、現場において、搬送された角形鋼管柱５１を設置する。そして、この角形鋼管柱５１の各機械式継手５７ａ～５８ｂのそれぞれに、定着筋８１～８４を差し込んで螺合することにより定着筋８１～８４を角形鋼管柱５１に固定し、格子状のスラブ筋２１，２２を配置する。その後、型枠を用いてコンクリート７８を打設して硬化させることにより、スラブ７０が形成される。

（作用）
本実施形態では、スラブ筋２１，２２より太い定着筋８１～８４がスラブ筋２１，２２と近接した状態でコンクリート７８に埋設される。このため、コンクリート７８に対する定着筋８１～８４の付着力により、スラブ筋２１，２２の引張力が、コンクリート７８を介して定着筋８１～８４に伝達される。

本実施形態によれば、上記（１－１）～（１－５）の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（２－１）本実施形態では、水平鋼板５５（５６）において対向する１対の辺にのみに形成した切欠部５５ｈ（５６ｈ）に、機械式継手５７ａ（５８ａ）を固定し、機械式継手５７ｂ，５８ｂを、水平鋼板５５の上面又は水平鋼板５６の下面に固定する。これにより、水平鋼板１５（１６）の芯（高さの中間位置）と機械式継手５７ａ（５８ａ）に固定される定着筋８２，８３の中心とをほぼ同じ高さにすることができる。更に、水平鋼板５５（５６）において全周に切欠部を設けなくても、定着筋８１，８３と定着筋８２，８４との高さをずらすことができる。

（２－２）本実施形態では、機械式継手５７ｂ（５８ｂ）を、水平鋼板５５の上面（水平鋼板５６の下面）に固定する。これにより、機械式継手５７ｂ（５８ｂ）を、機械式継手５７ａ（５８ａ）に比べてコンクリート７８の上面（下面）に近づけて配置することができる。従って、機械式継手５７ｂ（５８ｂ）に連結する定着筋８１（８３）を、定着筋８２（８４）に比べて、直径が小さく、長さが短い鉄筋を用いることができる。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記各実施形態においては、水平鋼板１５，１６，５５，５６に対して直交するように定着筋３１～３４，８１～８４を配置した。定着筋３１～３４，８１～８４の配置は、水平鋼板１５，１６，５５，５６に対して直交する場合に限られず、例えば、鉄骨柱の周囲において、複数の定着筋を、鉄骨柱の中心から放射状に配置してもよい。更に、板状部材の形状は、四角枠形状に限られず、角が丸くなった枠形状でもよいし、円板形状であってもよい。

・上記各実施形態では、定着筋３１～３４，８１～８４は、スラブ２０，７０内において、水平鋼板１５，１６，５５，５６よりも定着長さ以上の長さＬ１，Ｌ３，Ｌ４を有する。定着筋３１～３４，８１～８４は、スラブ筋２１，２２に引張力を伝達することができる付着力を有していれば、定着長さ以上の長さＬ１，Ｌ３，Ｌ４を有する場合に限られない。例えば、定着筋３１～３４，８１～８４の先端に定着板を設けた場合や先端部を折り曲げた場合には、直線形状の定着筋３１～３４，８１～８４の定着長さより短くしてもよい。更に、定着筋３１～３４，８１～８４の大きさ（太さ）や本数は、適宜、変更してもよい。

・上記各実施形態において、水平鋼板１５，１６，５５，５６に固定した定着筋３１～３４，８１～８４は、上面から見て重なる位置に配置した。定着筋３１～３４，８１～８４の位置や取り付け方法はこれに限られない。例えば、水平鋼板１５，５５に固定した定着筋３１，３２，８１，８２と水平鋼板１６，５６に固定した定着筋３３，３４，８３，８４とを、上から見てずれた位置に配置してもよい。
・上記実施形態において、水平鋼板１５，１６，５５，５６の切欠部１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ，５５ｈ，５６ｈは、長方形の一方の短辺側が半円となった形状を有する。板状部材に形成される切欠部の形状は、この形状に限定されず、定着筋固定部や定着筋が固定可能な形状であればよい。

・上記各実施形態においては、水平鋼板１５，１６，５５，５６に、異形鉄筋である定着筋３１～３４，８１～８４をねじ式で固定する機械式継手１７ａ～１８ｂ，５７ａ～５８ｂを設けた。定着筋固定部は、板状部材に定着筋を固定できれば、六角柱のねじ式の機械式継手に限られない。例えば、円筒形状を有しためねじが形成されていないスリーブを用いてもよい。この場合には、スリーブの中空部に配置した定着筋をグラウトや接着剤等で固定する。更に、機械式継手を省略して、水平鋼板１５，５５，１６，５６に直接、溶接等により、定着筋３１～３４，８１～８４を固定してもよい。

・上記各実施形態においては、機械式継手１７ａ～１８ｂ，５７ａ～５８ｂは、六角柱の平面が上端部となる姿勢で溶接した。機械式継手１７ａ～１８ｂ，５７ａ～５８ｂを溶接する姿勢は、これに限定されず、例えば、機械式継手の平面が切欠部の側面とほぼ平行となるような姿勢で溶接してもよい。

・上記第２実施形態においては、スラブ筋２１，２２を水平鋼板５５，５６上においても延在したが、第１実施形態と同様に、水平鋼板５５，５６の端部においてカットオフし、補助筋２５，２６を配置してもよい。

・上記実施形態では、角形鋼管柱１１，５１とスラブ２０，７０とが直接、繋がっているフラットプレート構造における接続構造として説明した。本発明の接続構造は、フラットプレート構造に適用する場合に限られず、例えば、フラットスラブ構造や、鉄骨柱と鉄筋コンクリート梁との接続構造に用いてもよい。ここで、フラットスラブ構造は、柱とスラブとが接続される部分に補強部材が設けられた接続構造である。これらの接続構造においても、鉄筋コンクリートの水平材を鉄骨柱に設けることができる。

・上記実施形態では、鉄骨柱として角形鋼管柱１１を用いた場合について説明した。鉄骨柱は、角形鋼管柱に限られず、例えば、円柱形状の丸鋼管柱でもよいし、ＳＲＣ（鉄骨鉄筋コンクリート）柱、ＣＦＴ（Concrete Filled Steel Tube；コンクリート充填鋼管構造）柱に適用することが可能である。

また、逆打ち支柱に適用する場合には、精度確保のために、水平鋼板１５，１６，５５，５６を予め溶接した角形鋼管柱１１，５１を用いることが難しい。そこで、逆打ち支柱の場合には、スラブの高さに合わせて、現場において、角形鋼管柱１１，５１の外周に水平鋼板１５，１６，５５，５６を設ける。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、以下に追記する。
（ａ）前記切欠部は、前記板状部材の１対の対向する辺に複数設けられ、前記板状部材において、前記切欠部が設けられた辺に直交する方向には、前記切欠部が設けられていないことを特徴とする請求項１に記載の接続構造。

（ｂ）前記板状部材は、前記鉄骨柱の外周に２層で設けられ、前記切欠部が設けられた辺に対応する上層又は下層の板状部材には切欠部が形成されていないことを特徴とする前記（ａ）に記載の接続構造。
（ｃ）前記板状部材には、格子形状の補助筋が配置されることを特徴とする請求項１、２、前記（ａ）又は前記（ｂ）に記載の接続構造。

ｈ１…貫通孔、Ｌ１，Ｌ３，Ｌ４…長さ、Ｍ１…モーメント、ｗ１…溶接部、１０，５０…接続構造、１１，５１…角形鋼管柱、１５，１６，５５，５６…水平鋼板、１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ，５５ｈ，５６ｈ…切欠部、１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ，５７ａ，５７ｂ，５８ａ，５８ｂ…機械式継手、１９…補強板、２０，７０…スラブ、２１，２２…スラブ筋、２５…補助筋、２８，７８…コンクリート、３１，３２，３３，３４，８１，８２，８３，８４…定着筋。

Claims (4)

1. 鉄骨柱に鉄筋コンクリートの水平材を接続した接続構造であって、
   前記鉄骨柱の外周に固定されて、前記水平材に埋設される板状部材と、
   前記水平材において鉛直方向に離間した位置で埋設されて前記水平材を構成する鉄筋に引張力を伝達する複数の定着筋とを備え、
   前記板状部材には、前記定着筋の少なくとも一部のそれぞれを固定する複数の切欠部が形成されていることを特徴とする接続構造。
2. 前記切欠部には、前記定着筋を固定する定着筋固定部が溶接されることを特徴とする請求項１に記載の接続構造。
3. 鉄骨柱に鉄筋コンクリートの水平材を接続する接続方法であって、
   前記鉄骨柱の外周には、複数の切欠部が形成される板状部材を設け、
   前記鉄骨柱を設置した後、前記水平材を構成する鉄筋に引張力を伝達する複数の定着筋が鉛直方向に離間した位置に配置されるように、前記定着筋の少なくとも一部を前記切欠部に固定し、
   前記鉄筋を配置した後、コンクリートを打設することにより、前記板状部材、前記定着筋及び前記鉄筋を前記コンクリートに埋設させた前記水平材を形成することを特徴とする接続方法。
4. 鉄筋コンクリートの水平材が接続される接続構造に用いられる鉄骨柱であって、
   外周に固定され、前記水平材において鉛直方向に離間した位置において前記水平材に埋設される２層の板状部材を有し、
   前記板状部材の端部には、複数の切欠部が離間して設けられ、
   前記切欠部には、前記水平材を構成する鉄筋に引張力を伝達し前記水平材に埋設される定着筋を固定する定着筋固定部が固定されることを特徴とする鉄骨柱。

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