JP2023109553A - 柱梁接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｈ形鋼により形成されるＳ梁の端部にＳＲＣ梁端部があり、ＳＲＣ梁端部とＲＣ柱が接合される柱梁接合構造に関し、ＳＲＣ梁端部に対する溶接工等を不要にしながら、Ｓ梁のスパンが長い場合でもＳＲＣ梁端部の梁せいを可及的に低くすることのできる、柱梁接合構造を提供すること。【解決手段】鉄筋コンクリート製のＲＣ柱４０と、Ｈ形鋼により形成されるＳ梁１０との、柱梁接合構造１００であり、ＲＣ柱４０の側面もしくは側面の近傍までＳ梁１０の端面が延びており、Ｓ梁１０の端部の所定区間は、Ｓ梁１０の周囲にＲＣ構造体２１が一体に形成されている鉄骨鉄筋コンクリートであるＳＲＣ梁端部２０となっており、少なくともＳ梁１０の上フランジ１２に対して、直接的もしくは間接的に鋼板６０がボルト接合され、鋼板６０の一部がＲＣ柱４０に埋設されている。【選択図】図２

Description

本発明は、柱梁接合構造に関する。

事務所ビルや商業施設、物流施設、病院等の柱の無い広い空間を有する建築物には、ＲＣ（Reinforced Concrete）梁に比べて一般に軽量なＨ形鋼により形成されるＳ（Steel）梁を備えた構造が適用されることがあり、柱と梁の双方がＳ造（鉄骨造）の建築物や、柱がＲＣ（Reinforced Concrete）柱であり、ＲＣ柱に対してＳ梁が接合されているハイブリッド構造の架構形式が適用される。ＲＣ柱はＳ柱に比べて圧縮耐力が高いことと、Ｓ柱に比べて施工コストが安価であることから、施工コストが可及的に安価で、例えば梁のスパンが長くて広い空間の天井を安定的に支持する架構形式としては、ＲＣ柱とＳ梁を備えている建築物が好適である。より詳細には、この架構形式では、スパンの短い空間には、相対的に施工コストの安価なＲＣ梁が適用され得る。

ところで、梁のスパンを可及的に長くしたい空間であっても、Ｓ梁の長さには限界があり、長いＳ梁の端部の応力をＳ梁のみで負担するのが難しいケースも往々にしてある。また、上記するようにＳ梁の施工コスト（材料コスト）が高価であることから、Ｓ梁が柱に接続される端部を鉄骨鉄筋コンクリート梁端部（ＳＲＣ（Steel Reinforced Concrete）梁端部）とし、梁端部の応力をＳＲＣ梁端部にて効果的に負担しながらＲＣ柱に応力伝達し、梁の中央部はＳ梁とすることにより、梁のスパンを長くしつつも梁端部の応力を負担できる構造とした、所謂ハイブリッド梁が適用される場合がある。しかしながら、上記するハイブリッド梁を適用した場合でも、スパンの長い梁においては、ＳＲＣ梁端部の梁せいが高くなり、天井裏に収まらなくなるケースが生じ得る。

以上のことから、Ｈ形鋼により形成されるＳ梁の端部にＳＲＣ梁端部があり、ＳＲＣ梁端部とＲＣ柱が接合される柱梁接合構造に関し、Ｓ梁のスパンが長い場合でもＳＲＣ梁端部の梁せいを可及的に低くして天井裏に収めることのできる、柱梁接合構造が望まれる。

ここで、特許文献１には、鉄筋コンクリート造の一対の柱からそれぞれ内側に向けて突設した一対の鉄筋コンクリート部と、両端部側がそれぞれ各鉄筋コンクリート部に埋設された鉄骨部とを備える、混合構造梁が提案されている。この混合構造梁では、鉄骨部の両端部側のそれぞれに、軸線方向外側に突出して柱と一体に接合される棒状の接合部が設けられている。

より詳細には、Ｈ形鋼である鉄骨部において、接合部は、鉄骨部の上下一対のフランジ部の少なくとも一方に後端が溶接により固着され、少なくとも突出方向先端側に柱に定着する定着部を備えている、アンカーボルトや鉄筋である。接合部はその他、フランジ部に長ナットが溶接により固着され、アンカーボルトがその後端側を長ナットに螺合される形態もある。長ナットにアンカーボルトが螺合された後、長ナットの内部にグラウトや接着剤が充填されることにより、長ナットとアンカーボルトの一体化が図られる。

特開２００７－２９１６３６号公報

特許文献１に記載の混合構造梁を適用することにより、鉄骨部と鉄筋コンクリート部の鉄筋とを接合することなく、確実で簡便に構築可能な混合構造梁を提供できるとしている。しかしながら、鉄骨部の両端部に予めアンカーボルトや鉄筋、長ナット（袋ナット）を溶接して側方に突設させることから、現場にて鉄骨梁を搬送して設置する際の搬送性（振り回し性、位置調整を含む設置性）が悪くなるといった課題がある。

また、溶接による固着作業には有資格者による溶接工が必須になるといった課題がある。また、袋ナットやグラウト、接着剤は特殊品であることから一般に高価であり、それらを用いた製作には別途の有資格者が必要になるといった課題もある。

さらに、上記する溶接工やグラウト等を用いた製作は一般に、ファブによる事前の作業となることから、現場での組み立てから逆算してファブに発注する必要があり、製作や運搬、グラウト等の硬化のための養生期間の確保や、これらに要するロスタイム等、前工程が長くなるといった課題もある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、Ｈ形鋼により形成されるＳ梁の端部にＳＲＣ梁端部があり、ＳＲＣ梁端部とＲＣ柱が接合される柱梁接合構造に関し、ＳＲＣ梁端部に対する溶接工等を不要にしながら、Ｓ梁のスパンが長い場合でもＳＲＣ梁端部の梁せいを可及的に低くすることのできる、柱梁接合構造を提供することを目的としている。

前記目的を達成すべく、本発明による柱梁接合構造の一態様は、
鉄筋コンクリート製のＲＣ柱と、Ｈ形鋼により形成されるＳ梁との、柱梁接合構造であって、
前記ＲＣ柱の側面もしくは前記側面の近傍まで前記Ｓ梁の端面が延びており、
前記Ｓ梁の端部の所定区間は、前記Ｓ梁の周囲にＲＣ構造体が一体に形成されている、鉄骨鉄筋コンクリートであるＳＲＣ梁端部となっており、
少なくとも前記Ｓ梁の上フランジに対して、直接的もしくは間接的に鋼板がボルト接合されており、前記鋼板の一部が前記ＲＣ柱に埋設されていることを特徴とする。

本態様によれば、ＳＲＣ梁端部を構成するＳ梁の上フランジに対して、直接的もしくは間接的に鋼板がボルト接合され、鋼板の一部がＲＣ柱に埋設されていることにより、ＳＲＣ梁端部に対する溶接工等の特殊技能を不要にしながら、ＳＲＣ梁端部に生じる曲げモーメントの一部を鋼板に負担させることができ、ＳＲＣ梁端部のうちのＲＣ構造体の曲げモーメントの負担を軽減することによってＲＣ構造体（ＳＲＣ梁端部）の梁せいを可及的に低くすることが可能になる。その結果、Ｓ梁のスパンが長い場合でも、ＳＲＣ梁端部を一般の天井裏空間に収めることが可能になる。

ここで、「ＲＣ柱の側面もしくは側面の近傍までＳ梁の端面が延びている」とは、ＲＣ柱の側面とＳ梁の端面が当接している（連続している）形態と、ＲＣ柱の側面とＳ梁の端面が離れている形態の双方を含んでいる。仮に、後者の形態であっても、Ｓ梁の例えば上フランジに接合されている鋼板の一部がＲＣ柱に埋設されていることにより、ＲＣ柱とＳ梁の一体性（連続性）が担保される。また、「少なくともＳ梁の上フランジに対して鋼板がボルト接合される」とは、上フランジにのみ鋼板がボルト接合されることの他に、上フランジと下フランジのそれぞれに鋼板がボルト接合されることを含む意味である。Ｓ梁が長くなることにより、その端部のＳＲＣ梁端部には、上側引張の曲げモーメントが卓越することから、この曲げモーメントに対抗するために、鋼板は上フランジに接合される必要がある。

一方、地震時に柱梁接合構造が大きく変位した際には、ＳＲＣ梁端部において下側引張の曲げモーメントが生じる場合があり、この下側引張の曲げモーメントが常時の上側引張の曲げモーメントよりも大きくなる場合は、トータルとしてＳＲＣ梁端部には下側引張の曲げモーメントが発生することになる。従って、設計段階でこのような解析結果となる場合は、上フランジと下フランジの双方に、それぞれ必要となる鋼材量の鋼板をボルト接合する。

また、「少なくともＳ梁の上フランジに対して、直接的もしくは間接的に鋼板がボルト接合される」とは、上フランジ等に対して鋼板が直接ボルト接合される形態と、上フランジ等に直接固定される固定部材に対して鋼板が固定されていることにより、上フランジ等に対して鋼板が間接的に固定される形態を含む意味である。

また、本発明による柱梁接合構造の他の態様は、
前記Ｓ梁の下フランジに対して、直接的もしくは間接的に鋼板がボルト接合されており、前記鋼板の一部が前記ＲＣ柱に埋設されていることを特徴とする。

本態様によれば、上フランジと下フランジの双方に鋼板が直接的もしくは間接的にボルト接合されていることにより、地震時の変位による下側引張の曲げモーメントにより、トータルとしてＳＲＣ梁端部には下側引張の曲げモーメントが発生することになる場合に、常時の上側引張の曲げモーメントと、地震時の下側引張の曲げモーメントの双方に対応したＳＲＣ梁端部を備えた柱梁接合構造となる。例えば、解析結果に応じて、下フランジに比べて上フランジに相対的に鋼材量の多い態様で鋼板が設置される形態であってもよいし、上フランジと下フランジに対して同じ鋼材量となるように鋼板が設置される形態であってもよい。

また、本発明による柱梁接合構造の他の態様において、
前記鋼板は、前記ＲＣ柱の備える柱主筋のピッチよりも短い幅を有し、前記ＲＣ柱の備えるせん断補強筋及び前記柱主筋に干渉しない寸法を有していることを特徴とする。

本態様によれば、ＲＣ柱に埋設される鋼板が、ＲＣ柱の備える柱主筋のピッチよりも短い幅を有し、ＲＣ柱の備えるせん断補強筋と柱主筋に干渉しない寸法を有していることにより、配筋されたＲＣ柱の柱主筋やせん断補強筋に対して、スムーズにそれらの間に鋼板の一部を設置することができ、効率的に柱梁接合構造を形成することができる。

また、本発明による柱梁接合構造の他の態様において、
前記鋼板における前記ＲＣ柱への埋設部には、スタッドジベルが取り付けられていることを特徴とする。

本態様によれば、鋼板のＲＣ柱への埋設部にスタッドジベルが取り付けられていることにより、ＳＲＣ梁端部に曲げモーメントやせん断力が作用した際の、ＲＣ柱からの鋼板の耐引き抜き性を向上させることができる。

また、本発明による柱梁接合構造の他の態様は、
前記上フランジの上面に複数の前記鋼板が載置され、ボルト接合されていることを特徴とする。

本態様によれば、上フランジの上面に複数の鋼板が載置され、ボルト接合されていることにより、一般に卓越する上側引張の曲げモーメントに対抗する鋼板の高さを上フランジの厚み分だけ長くすることができ、鋼板の負担する曲げモーメント（ＲＣ構造体の負担分以外の曲げモーメント）を増加させることによって、ＳＲＣ梁端部の梁せいの低減を図ることができる。

また、本発明による柱梁接合構造の他の態様は、
前記上フランジの下面に複数の前記鋼板が載置され、ボルト接合されていることを特徴とする。

本態様によれば、上フランジの下面に複数の鋼板が載置され、ボルト接合されていることにより、上フランジの上方にあるＳＲＣ梁端部の上端主筋と鋼板との干渉を防止することができる。

また、本発明による柱梁接合構造の他の態様は、
前記鋼板が、平面視コの字状もしくは平面視櫛歯状で、前記ＲＣ柱に埋設される複数の短冊片を備えていることを特徴とする。

本態様によれば、鋼板が、平面視コの字状もしくは平面視櫛歯状で、ＲＣ柱に埋設される複数の短冊片を備えていることにより、鋼板の負担する曲げモーメントを増加させることができ、ＳＲＣ梁端部の梁せいの低減を図ることができる。

また、本発明による柱梁接合構造の他の態様は、
前記上フランジを側方から挟持して前記上フランジにボルト接合される、断面視コの字状の鋼ブロックと、前記鋼ブロックから張り出して前記ＲＣ柱に埋設されている鋼板と、備えていることを特徴とする。

本態様によれば、断面視コの字状の鋼ブロックが上フランジを側方から挟持した状態でボルト接合されることにより、鋼板を直接上フランジにボルト接合する場合と比べて、鋼ブロックと鋼板のユニット体（例えば一体成形品）と上フランジとの固定強度を高めることができる。尚、このように、鋼板以外の部材が上フランジとボルト接合される形態が、「上フランジに対して間接的に鋼板がボルト接合される」形態となる。

また、本発明による柱梁接合構造の他の態様は、
前記ＳＲＣ梁端部が接合される仕口を含めて、前記ＲＣ柱の全体が現場施工のＲＣ柱であることを特徴とする。

本態様によれば、ＳＲＣ梁端部が接合される仕口を含めて、ＲＣ柱の全体が現場施工のＲＣ柱であることにより、効率的な施工の下で、ＳＲＣ梁端部の梁せいが可及的に低い柱梁接合構造を施工することができる。

また、本発明による柱梁接合構造の他の態様は、
前記ＳＲＣ梁端部が接合される仕口が現場施工のＲＣ仕口であり、前記ＲＣ仕口に対して、プレキャストコンクリート製のＰＣａ柱が接合されていることを特徴とする。

本態様によれば、ＳＲＣ梁端部が接合される仕口が現場施工のＲＣ仕口であり、ＲＣ仕口に対してプレキャストコンクリート製のＰＣａ柱が接合されていることにより、ＳＲＣ梁端部の梁せいが可及的に低い柱梁接合構造を、より一層効率的に施工することができる。

以上の説明から理解できるように、本発明の柱梁接合構造によれば、Ｈ形鋼により形成されるＳ梁の端部にＳＲＣ梁端部があり、ＳＲＣ梁端部とＲＣ柱が接合される柱梁接合構造に関し、ＳＲＣ梁端部に対する溶接工等を不要にしながら、Ｓ梁のスパンが長い場合でもＳＲＣ梁端部の梁せいを可及的に低くすることができる。

実施形態に係る柱梁接合構造を備えたハイブリッド架構の一例の斜視図である。 実施形態に係る柱梁接合構造の一例の縦断面図であって、ハイブリッド梁における、Ｓ梁とＳＲＣ梁端部と鋼板の負担する曲げモーメントをともに示す図である。 Ｓ梁と鋼板の接合形態の一例の斜視図である。 Ｓ梁と鋼板の接合形態の他の例の斜視図である。 Ｓ梁と鋼板の接合形態のさらに他の例の斜視図である。 Ｓ梁と鋼板の接合形態のさらに他の例の斜視図である。 Ｓ梁と鋼板の接合形態のさらに他の例の斜視図である。

以下、実施形態に係る柱梁接合構造の一例について、ハイブリッド架構とともに添付の図面を参照しながら説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。

［実施形態］
＜ハイブリッド架構＞
はじめに、図１を参照して、実施形態に係る柱梁接合構造を備えるハイブリッド架構の一例について説明する。ここで、図１は、実施形態に係る柱梁接合構造を備えたハイブリッド架構の一例の斜視図であり、一階と、二階の途中までの一部を示している。

ハイブリッド架構２００は、柱の無い広い空間を有する、事務所ビルや商業施設、物流施設、病院等の建築物を形成し、構造形式の異なるＲＣ柱４０とＳ梁１０を備えている架構である。

図示例のハイブリッド架構２００は、梁のスパンｔ１が長い広い空間ＳＰ１と、梁のスパンｔ２が短い狭い（一般の）空間ＳＰ２を備えており、例えば事務所ビルに多い形態である。

下階（図示例は一階）のＲＣ柱４０Ａと上階（図示例は二階）のＲＣ柱４０Ｂは、ＲＣ仕口５０を介して連続したＲＣ柱を形成しており、ＲＣ仕口５０に対して大梁であるハイブリッド梁３０の端部が接合されることにより、柱梁接合構造１００が形成される。

上下のＲＣ柱４０Ｂ，４０ＡとＲＣ仕口５０はいずれも、現場施工のＲＣ部材であってもよいし、ハイブリッド梁３０と接合されるＲＣ仕口５０のみが現場施工のＲＣ部材であり、ＲＣ柱４０Ｂ，４０Ａがプレキャストコンクリート部材であるＰＣａ柱であってもよい。後者の形態では、ハイブリッド架構２００の施工期間の短縮を図ることができる。

広い空間ＳＰ１の大梁であるハイブリッド梁３０は、中央側のＳ梁１０と、端部側（ＲＣ仕口５０側）のＳＲＣ梁端部２０とを有する。ＳＲＣ梁端部２０は、ハイブリッド梁３０の端部から所定区間長ｔ３の範囲に設けられており、Ｓ梁１０がＲＣ構造体２１に埋設されることにより構成される（図２参照）。

狭い空間ＳＰ２の大梁９０はＲＣ梁であり、広い空間ＳＰ１と狭い空間ＳＰ２の小梁９５は、相対的に薄幅のＲＣ梁である。

このように、ハイブリッド架構２００は、広い空間を備える建築物に対して、様々な形式の梁や柱が適用されている、合理的かつ経済的な構造形式の架構である。

詳細な図示を省略するが、ハイブリッド梁３０は、一階の天井材と二階の床材の間の天井裏空間に収容されるが、常時荷重や地震時荷重等に起因してハイブリッド梁３０の特にＳＲＣ梁端部２０に生じる曲げモーメントにより、ＳＲＣ梁端部２０の梁せいｔ４が高くなり過ぎると、ＳＲＣ梁端部２０が天井裏空間に収まらなくなるケースが生じ得る。ハイブリッド架構２００を構成する柱梁接合構造１００は、ＳＲＣ梁端部２０の梁せいを可及的に低くして、ＳＲＣ梁端部２０を天井裏空間に収容することを可能にした接合構造である。

＜柱梁接合構造＞
次に、図２乃至図７を参照して、実施形態に係る柱梁接合構造と、柱梁接合構造を構成するＳ梁と鋼板の接合形態について説明する。ここで、図２は、実施形態に係る柱梁接合構造の一例の縦断面図であって、ハイブリッド梁における、Ｓ梁とＳＲＣ梁端部と鋼板の負担する曲げモーメントをともに示す図であり、図３は、Ｓ梁と鋼板の接合形態の一例の斜視図である。また、図４乃至図７は、Ｓ梁と鋼板の接合形態の他の例の斜視図である。尚、以下の説明では、ＲＣ仕口５０の側面とＳ梁１０の端面が当接している（連続している）形態を取り上げるが、図示例以外にも、ＲＣ仕口５０の側面とＳ梁１０の端面が離れている形態であってもよい。

大梁であるハイブリッド梁３０は、一対のＲＣ柱４０の間に架設され、Ｓ梁１０と、その端部にあるＳＲＣ梁端部２０とを有する。Ｓ梁１０はＨ形鋼により形成され、ウェブ１１と、上フランジ１２と、下フランジ１３とを有する。

ＳＲＣ梁端部２０は、Ｓ梁１０の端部の所定区間長ｔ３の範囲において、Ｓ梁１０を埋設するＲＣ構造体２１により形成される。ＳＲＣ梁端部２０では、Ｓ梁１０の上方に複数の上端主筋２２が配筋され、Ｓ梁１０の下方に複数の下端主筋２３が配筋され、上端主筋２２と下端主筋２３とＳ梁１０を囲繞するように複数のせん断補強筋２４が配筋され、これらがＲＣ構造体２１に埋設されることにより形成される。

複数のせん断補強筋２４は、ＳＲＣ梁端部２０の長手方向に所定のピッチで配筋されるが、ＳＲＣ梁端部２０の両端近傍は、ＳＲＣ梁端部２０とＳ梁１０やＲＣ仕口５０との断面変化領域であり、多くのせん断力が作用し得る領域であることに鑑み、狭幅のピッチで集中的にせん断補強筋２４が配筋され、補強されている。

ここで、図示例では、上端主筋２２や下端主筋２３がＲＣ仕口５０の内部に延びていないが、必要に応じて、それらの端部がＲＣ仕口５０の内部に延びて定着されていてもよいし、それらの端部にスタッドジベル等が設けられている状態でＲＣ仕口の内部に定着されていてもよい。

ＲＣ仕口５０と上下のＲＣ柱４０Ｂ，４０Ａには、上下に連続した複数の柱主筋４１が延びており、複数の柱主筋４１を囲繞するせん断補強筋４２が柱の長手方向に所定のピッチで配筋されている。

ＳＲＣ梁端部２０を構成するＨ形鋼１０の上フランジ１２の上面には、鋼板６０がボルト７０を介して接合されており、鋼板６０の一部である埋設部６１がＲＣ仕口５０に埋設されている。

図２に示すように、ハイブリッド梁３０やハイブリッド梁３０が支持する上階の床やその上の活荷重は、常時荷重としてハイブリッド梁３０に作用する。例えば、模式的に常時荷重Ｑがハイブリッド梁３０のスパン中央に作用するとした場合、ハイブリッド梁３０の左側領域には図示例のような三角形分布の上側引張の曲げモーメントが作用することになり、ＳＲＣ梁端部２０の端部の曲げモーメントＭが最大の曲げモーメントとなる。

曲げモーメント図に示すように、Ｓ梁１０はＳＲＣ梁端部２０との境界まで曲げモーメントの全部を負担し（曲げモーメントＭｓ）、ＳＲＣ梁端部２０との境界から端部にかけて、Ｓ梁１０の負担する曲げモーメントＭｓが減少する代わりにＲＣ構造体２１の負担する曲げモーメントＭｒｃが増加する。そして、このＲＣ構造体２１の負担する曲げモーメントＭｒｃにより、ＳＲＣ梁端部２０の梁せいｔ４が設定され、曲げモーメントＭｒｃが大きな場合にＳＲＣ梁端部２０の梁せいｔ４が高くなり、ＳＲＣ梁端部２０が天井裏空間に収まらなくなるケースが生じ得る。

そこで、柱梁接合構造１００では、ＳＲＣ梁端部２０を構成するＨ形鋼１０の上フランジ１２に鋼板６０をボルト接合し、鋼板６０の埋設部６１をＲＣ仕口５０に埋設して、鋼板６０が曲げモーメントの一部を負担する（曲げモーメントＭｓｐ）することにより、ＲＣ構造体２１の負担する曲げモーメントＭｒｃを低減する。このことにより、曲げモーメントＭｒｃにより設定されるＳＲＣ梁端部２０の梁せいｔ４を可及的に低くすることができ、ＳＲＣ梁端部２０が天井裏空間に確実に収められる構成を実現する。

Ｈ形鋼１０の上フランジ１２と鋼板６０の具体的な接合形態は、図３に示すように、上フランジ１２の上面に鋼板６０を載置し、上フランジ１２にあるボルト孔１２ａと細長の鋼板６０のボルト孔６２を位置合わせし、双方のボルト孔１２ａ、６２に対してボルト７０を挿通し、ナット締めすることにより接合される。

鋼板６０の幅ｔ５は、ＲＣ仕口５０（やＲＣ柱４０Ａ，４０Ｂ）の備える柱主筋４１のピッチよりも短い幅に設定されており、その全体の寸法は、ＲＣ仕口５０等の備えるせん断補強筋４２や柱主筋４１と干渉しない寸法に設定されている。このことにより、組み付けられている柱主筋４１やせん断補強筋４２の隙間に、鋼板６０の埋設部６１をスムーズに挿入することが可能になる。

また、上フランジ１２の上面に鋼板６０がボルト接合されることにより、一般に卓越する上側引張の曲げモーメントに対抗する鋼板６０の高さを、上フランジ１２の厚み分だけ長くすることができ、鋼板６０の負担する曲げモーメントＭｓｐを増加させることによって、ＳＲＣ梁端部２０の梁せいｔ４の低減を図ることができる。

ここで、図示を省略するが、必要に応じて、下フランジ１３の例えば下面に対して鋼板をボルト接合してもよい。地震時に柱梁接合構造１００が大きく変位した際には、ＳＲＣ梁端部２０において下側引張の曲げモーメントが生じる場合があり、この下側引張の曲げモーメントが常時の上側引張の曲げモーメントよりも大きくなる場合は、トータルとしてＳＲＣ梁端部には下側引張の曲げモーメントが発生することになる。そこで、設計段階でこのような解析結果となる場合は、上フランジ１２と下フランジ１３の双方に、それぞれ必要となる鋼材量の鋼板６０をボルト接合するのが望ましい。

柱梁接合構造１００では、Ｈ形鋼１０の上フランジ１２に対して鋼板６０がボルト接合されることから、有資格者による溶接工等の特殊技能を不要にでき、誰でも施工（組み立て）が可能になる。

さらに、現場での鋼板６０の取り付けをハイブリッド梁３０の設置後に行うことにより、ハイブリッド梁３０を重機にて吊り回しながらＳＲＣ梁端部２０を所定位置に設置する際に、鋼板６０が吊り回しや設置の障害になることを防止でき、施工コストの低減や、施工性の向上、工期の短縮に繋がる。例えば、鉄筋等が予めＳ梁等に溶接されている場合は、鉄筋等がＳ梁の吊り回しや設置の際の障害となる。

ハイブリッド梁３０がＲＣ仕口５０やＲＣ柱４０の柱主筋４１やせん断補強筋４２に対して設置された後、Ｈ形鋼１０の上フランジ１２に対して鋼板６０が後付けにてボルト接合され、ＲＣ仕口５０とＳＲＣ梁端部２０のコンクリート打設が行われることにより、柱梁接合構造１００が現場施工される。

次に、図４乃至図７を参照して、Ｓ梁と鋼板の接合形態の他の例について説明する。

図４に示す例は、鋼板６０の埋設部６１の上下面に、複数のスタッドジベル６３が取り付けられている形態である。複数のスタッドジベル６３がＲＣ仕口５０に埋設されることにより、ＳＲＣ梁端部２０に曲げモーメントやせん断力が作用した際の、ＲＣ仕口５０（ＲＣ柱）からの鋼板６０の耐引き抜き性を向上させることができる。ここで、必要となる耐引き抜き性に応じて、上フランジ１２の上面もしくは下面のいずれか一方にのみスタッドジベル６３が取り付けられていてもよい。

一方、図５に示す例は、Ｈ形鋼１０の上フランジ１２の下面に、複数のスタッドジベル６３を備えた二つの鋼板６０がボルト接合されている形態である。

この形態によれば、上フランジ１２の下面に複数の鋼板６０がボルト接合されていることにより、上フランジ１２の上方にあるＳＲＣ梁端部２０の上端主筋２２と鋼板６０との干渉を防止することができる。ここで、下フランジ１３に対してさらに鋼板６０がボルト接合される場合は、下フランジ１３の上面に鋼板６０が載置されてボルト接合されることにより、鋼板６０とＳＲＣ梁端部２０の下端主筋２３との干渉を防止することができる。

一方、図６に示す例は、基部６４から二つの短冊片６５が延びている、平面視コの字状の第一ユニット６６を使用し、基部６４がＨ形鋼１０の上フランジ１２にボルト接合される形態である。短冊片６５には、複数のスタッドジベル６３が取り付けられている。

第一ユニット６６を適用することにより、Ｈ形鋼１０に対する複数の鋼板（短冊片６５）の取り付け性がより一層良好になる。ここで、図示を省略するが、基部と、基部から三つ以上の短冊片が延びる、平面視櫛歯状のユニットが適用されてもよい。

一方、図７に示す例は、Ｈ形鋼１０の上フランジ１２を側方から挟持して上フランジ１２にボルト接合される、断面視コの字状の鋼ブロック６７と、鋼ブロック６７から張り出す鋼板６８と備えている、第二ユニット６９が適用される形態である。鋼板６８には、複数のスタッドジベル６３が取り付けられている。

断面視コの字状の鋼ブロック６７が上フランジ１２を側方から挟持した状態でボルト接合されることにより、鋼板を直接上フランジ１２にボルト接合する場合と比べて、第二ユニット６９と上フランジ１２との固定強度を高めることができる。尚、図６，７に示す例は、鋼板に相当する短冊片６５や鋼板６８が上フランジ１２に対して間接的に接合される形態あり、図３乃至図５に示す例は、鋼板６０が上フランジ１２に対して直接的に接合される形態である。

上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、ここで示した構成に本発明が何等限定されるものではない。この点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１０：Ｓ梁（Ｈ形鋼）
１１：ウェブ
１２：上フランジ
１２ａ：ボルト孔
１３：下フランジ
２０：ＳＲＣ梁端部
２１：ＲＣ構造体
２２：上端主筋
２３：下端主筋
２４：せん断補強筋
３０：ハイブリッド梁
４０，４０Ａ，４０Ｂ：ＲＣ柱
４１：柱主筋
４２：せん断補強筋
５０：ＲＣ仕口
６０：鋼板
６１：埋設部
６２：ボルト孔
６３：スタッドジベル
６４：基部
６５：短冊片
６６：第一ユニット
６７：鋼ブロック
６８：鋼板
６９：第二ユニット
７０：ボルト
９０：ＲＣ梁（ＲＣ大梁）
９５：ＲＣ小梁
１００：柱梁接合構造
２００：ハイブリッド架構
ＳＰ１：広い空間
ＳＰ２：狭い（一般の）空間
Ｑ：常時荷重
Ｍ：ＳＲＣ梁端部の端部の曲げモーメント
Ｍｓ：Ｓ梁の負担する曲げモーメント
Ｍｒｃ：ＲＣ構造体の負担する曲げモーメント
Ｍｓｐ：鋼板の負担する曲げモーメント

Claims (10)

1. 鉄筋コンクリート製のＲＣ柱と、Ｈ形鋼により形成されるＳ梁との、柱梁接合構造であって、
   前記ＲＣ柱の側面もしくは前記側面の近傍まで前記Ｓ梁の端面が延びており、
   前記Ｓ梁の端部の所定区間は、前記Ｓ梁の周囲にＲＣ構造体が一体に形成されている、鉄骨鉄筋コンクリートであるＳＲＣ梁端部となっており、
   少なくとも前記Ｓ梁の上フランジに対して、直接的もしくは間接的に鋼板がボルト接合されており、前記鋼板の一部が前記ＲＣ柱に埋設されていることを特徴とする、柱梁接合構造。
2. 前記Ｓ梁の下フランジに対して、直接的もしくは間接的に鋼板がボルト接合されており、前記鋼板の一部が前記ＲＣ柱に埋設されていることを特徴とする、請求項１に記載の柱梁接合構造。
3. 前記鋼板は、前記ＲＣ柱の備える柱主筋のピッチよりも短い幅を有し、前記ＲＣ柱の備えるせん断補強筋及び前記柱主筋に干渉しない寸法を有していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の柱梁接合構造。
4. 前記鋼板における前記ＲＣ柱への埋設部には、スタッドジベルが取り付けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の柱梁接合構造。
5. 前記上フランジの上面に複数の前記鋼板が載置され、ボルト接合されていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の柱梁接合構造。
6. 前記上フランジの下面に複数の前記鋼板が載置され、ボルト接合されていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の柱梁接合構造。
7. 前記鋼板が、平面視コの字状もしくは平面視櫛歯状で、前記ＲＣ柱に埋設される複数の短冊片を備えていることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の柱梁接合構造。
8. 前記上フランジを側方から挟持して前記上フランジにボルト接合される、断面視コの字状の鋼ブロックと、前記鋼ブロックから張り出して前記ＲＣ柱に埋設されている鋼板と、備えていることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の柱梁接合構造。
9. 前記ＳＲＣ梁端部が接合される仕口を含めて、前記ＲＣ柱の全体が現場施工のＲＣ柱であることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の柱梁接合構造。
10. 前記ＳＲＣ梁端部が接合される仕口が現場施工のＲＣ仕口であり、前記ＲＣ仕口に対して、プレキャストコンクリート製のＰＣａ柱が接合されていることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の柱梁接合構造。

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