JP2604664B2 - 建造物の鉄骨継手構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鉄骨構造や鉄骨鉄筋コン
クリート構造の建造物における鉄骨の継手構造に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】この種建造物の柱−柱接合部や柱−梁接
合部における鉄骨相互間の継手を得るには、高力ボルト
による接合法または溶接による接合法しかなく、熟練し
た鍛治工や溶接工を建築現場に配置する必要があった。

【０００３】しかしながら、深刻化する技能労働者の不
足問題は鍛治工や溶接工においても例外でなく、建設業
界では労賃コストの上昇と工期の遅延に如何に対処すべ
きかが大きな課題になっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、格別高度の専門技術を持たない技能工でも施工
できるため、労賃コスト上昇と工期遅延の問題を解消で
きる鉄骨継手構造を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以下、図面中の参照符号
を用いて説明すると、本発明の鉄骨継手構造では、接合
対象の２本の鉄骨１，１の各末端部２，２をスリーブ３
で包囲し、各鉄骨末端部２，２の外面２ａとスリーブ３
の内面３ａとの間の空間にグラウト材４を注入し、鉄骨
末端部２の外面２ａの突起５または凹部とスリーブ３の
内面３ａの突起６または凹部を、硬化したグラウト材４
に噛み合わせる。

【０００６】本発明の別の態様では、建築現場での作業
量を減少させるために、スリーブ３を工場段階などで一
方の鉄骨１の末端部２に予め固着して置き、建築現場で
は他方の鉄骨１の末端部２をスリーブ３の端部開口７か
ら挿入して、グラウト材４を注入する。

【０００７】鉄骨末端部２を鉄骨１の本体部分と一体に
構成するか、あるいは、本体部分とは別体に構成して溶
接等で本体部分に接合するかは、鉄骨１の断面形状など
に応じて適宜選択することができる。鉄骨末端部２に突
起５等を形成する加工の便宜上、一般的には鉄骨末端部
２を本体部分と別体に構成するのが望ましい。

【０００８】

【作用】この継手構造では、グラウト材４が鉄骨末端部
２の外面２ａとスリーブ３の内面３ａに全長さ及び全幅
において付着し、鉄骨末端部２の外面２ａの突起５とス
リーブ３の内面３ａの突起６がグラウト材４と緊密に噛
み合っていると共に、鉄骨１，１の相対的変位が鉄骨末
端部２，２を取り囲むスリーブ３によって制止されてい
るため、曲げ応力や剪断応力、軸力は硬化したグラウト
材４を介して鉄骨１，１の間で的確に伝達され、引張力
にも圧縮力にも耐え得る信頼性の高い継手が得られる。

【０００９】

【実施例】図１から図６に示した実施例では、建造物の
躯体は、基礎に固定して立設したプレキャストのコンク
リート柱体８，８間にプレキャストのコンクリート梁体
９を接合し、このコンクリート梁体９，９間にプレキャ
ストのコンクリート床体を接合し、この柱−梁接合部の
空所と梁−床接合部の空所を埋め合わせ、所定厚さの床
スラブが形成されるようにコンクリート１０を打設する
ことによって、最下位階が構築され、以下、これらの工
程を順次繰り返すことによって、所要階数の躯体が建て
上げられる。

【００１０】コンクリート柱体８の中央柱部１１に軸方
向に埋設された鉄骨１は、十字形に接合した鋼板の複合
体で構成され、ほぼ全長にわたって螺旋鉄筋１２で包囲
されている。前後左右４方向の袖柱部１３の鉄骨１は単
一の鋼板で構成され、ほぼ全長にわたって螺旋鉄筋１４
で包囲されている。中央柱部１１の鉄骨１の上方側の末
端部２は、コンクリート柱体８の上端面から所定長さ突
出しており、末端部２の外面２ａには多数個の半球状突
起５をエンボス加工によって形成してある。

【００１１】中央柱部１１の鉄骨１の下方側の末端部２
は、コンクリート柱体８の下端面から所定長さ後退して
おり、図４に示したように鋳造または鍛造した鋼鉄製で
十字筒形のスリーブ３が、溶接またはボルト締めによっ
て予め固着されている。スリーブ３の端部開口７はコン
クリート柱体８の下端面に開口しており、スリーブ３の
内面３ａには多数個の半球状突起６を形成してある。ス
リーブ３の側壁部にはグラウト材の注入孔１５を設け、
中央柱部１１には注入孔１５に連通する透孔１６を設け
てある。

【００１２】各袖柱部１３に軸方向に埋設された鉄骨１
は単一の鋼板で構成され、該鉄骨１の上方側の末端部２
はコンクリート柱体８の上端面から所定長さ突出してお
り、鉄骨末端部２の外面２ａには多数個の半球状突起５
をエンボス加工で形成してある。該鉄骨１の下方側の末
端部２は、コンクリート柱体８の下端面から所定長さ後
退し、図３に示したように鋳造または鍛造した鋼鉄製で
扁平筒形のスリーブ３が、溶接またはボルト締めで予め
固着されている。スリーブ３の端部開口７はコンクリー
ト柱体８の下端面に開口し、スリーブ３の内面３ａには
多数個の半球状突起６が形成されている。袖柱部１３に
はスリーブ３の注入孔１５に連通した透孔１７を設けて
ある。

【００１３】コンクリート柱体８の上端部には、板幅方
向を垂直とした単一の鋼板で構成した梁接合用鉄骨１を
前後左右の４方向に埋設してあり、図６に示したように
各鉄骨１は袖柱部１３の鉄骨１と中央柱部１１の鉄骨１
に溶接またはボルト締めで予め固着されている。梁接合
用の各鉄骨１の末端部２は袖柱部１３の側面から所定長
さ突出しており、末端部２の外面２ａには半球状突起５
をエンボス加工で形成してある。

【００１４】コンクリート梁体９の軸方向に埋設した鉄
骨１は、板幅方向を垂直とした単一の鋼板で構成され、
ほぼ全長にわたって螺旋鉄筋１８で包囲されている。鉄
骨１の左右両側の末端部２はコンクリート梁体９の左右
端面から所定長さ突出しており、各末端部２の外面２ａ
には半球状突起５をエンボス加工で形成してある。コン
クリート梁体９の鉄骨１に適用されるスリーブ３は、鋳
造または鍛造した鋼鉄製の扁平筒形のものであり、左右
両側に端部開口７を設けてある。

【００１５】コンクリート梁体９の鉄骨１の末端部２の
突出長さは、スリーブ３の軸方向長さと同じか、それよ
りも若干長く設定されている。このスリーブ３の側壁部
にはグラウト材の注入孔を設けていない。スリーブ３の
内面３ａには多数個の半球状突起６を形成してある。コ
ンクリート梁体９の鉄骨１と螺旋鉄筋１８の上部はコン
クリート梁体９の上面に露出しており、これらの露出部
分は、図５に示したように半プレキャストのコンクリー
ト床体の上面側に打設したコンクリート１０内にコンク
リート床体のトラス筋やスラブ上端筋と一緒に埋め込ま
れる。

【００１６】コンクリート柱体８にコンクリート梁体９
を接合するときには、コンクリート梁体９の鉄骨１の末
端部２に前もってスリーブ３を嵌め合わせ、スリーブ３
の外端面が鉄骨末端部２の先端面と同じ位置に来るか、
それよりも若干引き込んだ位置に来るようにコンクリー
ト梁体９の本体側に退避摺動させる。コンクリート梁体
９をコンクリート柱体８，８の間の所定位置に配置し、
コンクリート梁体９の鉄骨１とコンクリート柱体８の梁
接合用鉄骨１を突き合わせた後、スリーブ３をコンクリ
ート柱体８の側に戻し摺動させる。

【００１７】コンクリート梁体９とコンクリート柱体８
の各鉄骨１，１の末端部２，２の一定長さ部分をスリー
ブ３で包囲した後、図５と図６に示したようにスリーブ
３の左右両側の端部開口７からグラウト材４を注入す
る。グラウト材４としては、市販のセメント系無収縮性
高強度グラウト材などが適宜選択して使用される。この
グラウト材４の硬化によって両側の鉄骨末端部２，２と
スリーブ３は一体化される。

【００１８】下位のコンクリート柱体８に上位のコンク
リート柱体８を接合するときには、上位コンクリート柱
体８を下位コンクリート柱体８の真上に配置し、そのま
ま垂直に下降させることによって、下位コンクリート柱
体８の中央柱部１１の鉄骨１と袖柱部１３の鉄骨１の各
上方末端部２を、上位コンクリート柱体８の下端部の各
スリーブ３に端部開口７から挿入する。上位コンクリー
ト柱体８を所定位置に配置し、各鉄骨末端部２の所定長
さを各スリーブ３で包囲した後、図３と図４に示したよ
うにコンクリート柱体８の透孔１６，１７と各スリーブ
３の注入孔１５を通して、グラウト材４を注入する。

【００１９】このグラウト材４の硬化によって上下の鉄
骨１，１の末端部２，２はスリーブ３を介して一体化さ
れる。このように施工された柱−梁接合部と柱−柱接合
部および梁−床接合部の周囲には、繰り返し使用可能な
システム化された型枠が設けられ、各接合部の空所を埋
め合わせ、かつ、所定厚さの床スラブが形成されるよう
にコンクリート１０が打設される。

【００２０】図７に示した実施例では、グラウト材４と
鉄骨末端部２との付着面積を増加させて継手強度を更に
増大するために、鋼板で構成した鉄骨末端部２に溝部１
９を設け、溝部１９にもグラウト材４を充填している。
同様な目的で、図８に示した実施例では、鋼板で構成し
た両方の鉄骨末端部２に溝部１９と帯板部２０と交互に
設け、一方の鉄骨末端部２の帯板部２０を他方の鉄骨末
端部２の溝部１９に嵌め入れている。

【００２１】図９に示した実施例では、スリーブ３を縦
割りした２個の分割体３Ａ、３Ｂで構成し、鋼板で構成
した鉄骨末端部２の前後両側から分割体３Ａ，３Ｂを嵌
め合わせた後、突き合わせた縁板部２１，２２の透孔２
３，２４を通るボルト２５とナット２６によって結合一
体化している。このようにすると、前記したスリーブ３
の摺動操作のために鉄骨末端部２の突出長さを長く設定
する必要がなくなり、柱−梁接合部等における埋め合わ
せコンクリート１０の打設長さを短縮することができ
る。

【００２２】本発明の別の実施態様としては、コンクリ
ート柱体８の鉄骨１の上下両側の末端部２をコンクリー
ト柱体８の上下端面から突出させ、上下両側に端部開口
７を有するスリーブ３を上下の各鉄骨末端部２に摺動可
能に嵌め合わせることもできる。また、コンクリート梁
体９の鉄骨１の左右一方の末端部２をコンクリート梁体
９の左右一方の端面から所定長さ後退させ、該鉄骨末端
部２にスリーブ３を固着し、スリーブ３の端部開口７を
コンクリート梁体９の左右一方の端面に開口させること
もできる。

【００２３】鉄骨末端部２およびスリーブ３とグラウト
材４との付着強度を増大させるための突起５，６または
凹部の形状と配列は、図示のものに限定されず、突条や
溝、筋線、透孔あるいは切欠などの種々の形状を採用す
ることができ、連続配置、不連続配置、均等分布あるい
は不均等分布などの各種の配列態様を適宜選択すること
ができる。また、突起５，６等は鉄骨末端部２に一体に
形成するだけでなく、グラウト材４と噛み合う部材を別
体に構成し、鉄骨末端部２に固着することもできる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明の鉄骨継手構造は、
接合対象の２本の鉄骨１，１の各末端部２，２をスリー
ブ３で包囲し、各鉄骨末端部２の外面２ａとスリーブ３
の内面３ａとの間にグラウト材４を注入し、硬化したグ
ラウト材４を鉄骨末端部２の外面２ａの突起５とスリー
ブ３の内面３ａの突起６に噛み合わせるものであり、格
別高度の専門技術を持たない技能工でも簡単かつ的確に
施工することができるため、熟練工不足に伴う労賃コス
トと人員確保の問題が解消され、建造物の躯体工事の省
力化、短工期化および建設コストの低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る鉄骨継手構造を採用し
た建造物の柱と梁の接合前の斜視図である。

【図２】該柱と梁の接合後の正面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。

【図４】図１のＢ−Ｂ線拡大断面図である。

【図５】図１のＣ−Ｃ線拡大断面図である。

【図６】図１のＤ−Ｄ線拡大断面図である。

【図７】本発明の別の実施例に係る鉄骨継手構造の断面
図である。

【図８】本発明の更に別の実施例に係る鉄骨継手構造の
断面図である。

【図９】本発明の他の実施例に係る鉄骨継手構造の断面
図である。

【符号の説明】

１ 接合対象の鉄骨 ２ 鉄骨末端部 ３ スリーブ ４ グラウト材 ５ 鉄骨末端部の外面突起 ６ スリーブの内面突起 ７ スリーブの端部開口 ８ コンクリート柱体 ９ コンクリート梁体 １０ 床スラブ用コンクリート １１ コンクリート柱体の中央柱部 １２ 螺旋鉄筋 １３ コンクリート柱体の袖柱部 １４ 螺旋鉄筋 １５ グラウト材の注入孔 １６ 注入用透孔 １７ 注入用透孔 １８ 螺旋鉄筋 １９ 鉄骨末端部の溝部 ２０ 鉄骨末端部の帯板部 ２１ 縁板部 ２２ 縁板部 ２３ 結合用透孔 ２４ 結合用透孔 ２５ ボルト ２６ ナット

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接合対象の２本の鉄骨の各末端部をスリ
   ーブで包囲し、各鉄骨末端部の外面とスリーブの内面と
   の間の空間にグラウト材を注入し、各鉄骨末端部の外面
   の突起または凹部とスリーブの内面の突起または凹部
   を、硬化したグラウト材に噛み合わせた建造物の鉄骨継
   手構造。
2. 【請求項２】 接合対象の一方の鉄骨の末端部にスリー
   ブを固着し、他方の鉄骨の末端部をスリーブの端部開口
   から挿入し、各鉄骨末端部の外面とスリーブの内面との
   間の空間にグラウト材を注入し、各鉄骨末端部の外面の
   突起又は凹部とスリーブの内面の突起または凹部を、硬
   化したグラウト材に噛み合わせた建造物の鉄骨継手構
   造。
3. 【請求項３】 鉄骨を単一の鋼板または鋼板の複合体で
   構成した、請求項１または請求項２に記載の鉄骨継手構
   造。