JP2699112B2 - プレキャストの合成梁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この出願の発明は、高剛性プレキャストの合成梁に関
する。

従来の技術 従来のプレキャストの合成梁を使った建物は、第６図
ないし第８図に示すように、プレキャストの合成梁２を
柱１に固定して建造される。

柱１は、たとえば、角形鋼管の柱鉄骨1Aで構成され、
プレキャストの合成梁２は、その主要部分が鉄骨鉄筋コ
ンクリート造で構成され、梁鉄骨2Aの周囲に上部主筋2B
1、2B2、下部主筋2B3、2B4および肋筋2Cが配設されてい
る。梁鉄骨2Aを柱鉄骨1Aに固定する場合の溶接等の作業
性を良くするため、梁鉄骨2Aの柱鉄骨1Aとの接合面の近
傍の部分2A1が鉄骨のみで構成されている。

前記上部主筋2B1、2B2および下部主筋2B3、2B4はその
両端部がそれぞれ内方に曲げられ、その端部が互いに溶
接等により結合されている。

なお、プレキャストの合成梁２の梁鉄骨Ａを柱鉄骨1A
に溶接等により固着した後、必要に応じて、角形鋼管の
柱鉄骨1Aの内部にコンクリート1Bを充填する。

発明が解決しようとする課題 上記従来のプレキャストの合成梁２は、主要部分が鉄
骨鉄筋コンクリート造になっているため、梁鉄骨のみに
より構成される梁よりも剛性が大きくなっている。とこ
ろが、従来の合成梁２は、各梁主筋が梁鉄骨に対して固
着されていないから、その鉄骨鉄筋コンクリート造の主
要部分の端部に近い梁主筋には引張応力が発現されず、
また、曲げ圧縮側の前記主要部分の端部に近いコンクリ
ート部分にも圧縮応力が発現されていない。そのため、
合成梁２の剛性の上昇が不十分で、用いられている鉄筋
とコンクリートが合成梁２の力学的性状に十分に寄与し
ていない欠点がある。

この発明の解決しようとする課題は、上記の欠点のな
いプレキャストの合成梁を提供すること、換言すると、
合成梁の鉄筋とコンクリートを有効に挙動させて、合成
梁の剛性を十分に向上させた高剛性のプレキャストの合
成梁を提供することにある。

課題を解決するための手段 この発明は、上記の課題を解決するための手段とし
て、次ぎの構成を採用している。

この発明の構成は、梁鉄骨の端部を柱鉄骨に固着して
建物を建造するプレキャストの合成梁において、合成梁
の両端が梁鉄骨の端部分のみで構成され、梁鉄骨の両端
の端部分の内端にそれぞれ定着板が固定され、該定着板
に合成梁の梁主筋の梁端が固定され、前記定着板間の梁
鉄骨、梁主筋等のある部分にコンクリートが打設され
て、定着板間の合成梁の主要部分が鉄骨鉄筋コンクリー
ト造になっているプレキャストの合成梁にある。

梁鉄骨は、たとえば、Ｈ形鋼、組立鋼梁、ラチス梁等
で構成され、柱鉄骨は、たとえば、Ｈ形鋼、角形鋼管、
ラチス柱等で構成される。

定着板は、鋼板で構成され、好適な実施例では、合成
梁の主要部分の横断面形状に略一致するような形状にさ
れている。たとえば、定着板として、矩形の鋼板の中央
に梁鉄骨の横断面形状と略一致する形状の溝を形成し、
かつ矩形の鋼板の少なくとも四隅部に梁主筋の直径と略
同径の貫通孔を形成したものを使うと、梁鉄骨、定着
板、梁主筋等の相互の固着作業がしやすくなる。

梁鉄骨を柱鉄骨に固着する場合の溶接等による固着の
作業性を良くするために、梁鉄骨の柱鉄骨との接合面の
近傍の部分を梁鉄骨のみで構成する。なお、この梁鉄骨
のみで構成される合成梁の部分を、この明細書では梁鉄
骨の端部分という。

定着板は、梁鉄骨の両端の端部分の内端に、梁鉄骨の
長手方向に対して略直角になるように、溶接等の固着手
段により固着する。梁主筋の両端部は定着板の隅部等に
溶接等により固着し、梁主筋の周りに肋筋を配設する。

そして、定着板と定着板との間の梁鉄骨、梁主筋、肋
筋の周囲に型枠を配設し、型枠内にコンクリートを打設
し、合成梁の主要部分を鉄骨鉄筋コンクリート造にす
る。

定着板と梁主筋との結合に、溶接以外の固着手段を用
いることもできる。たとえば、梁主筋の端部分にねじ部
を形成し、このねじ部にナットをねじ込んで、梁主筋の
端部分を定着板に固着する。

なお、プレキャストの合成梁の梁鉄骨の端部分を柱鉄
骨に固着した後、必要に応じて、梁鉄骨の端部分、柱鉄
骨の周囲等を型枠で覆い、型枠内にコンクリートを打設
して、これらの部分を鉄骨鉄筋コンクリート造にする。

合成梁の梁鉄骨に固着した定着板に梁主筋の両端を固
着し、その主要部分を鉄骨鉄筋コンクリート造とする
と、合成梁の主要部分の強度が梁鉄骨の端部分の強度に
比して大きくなりすぎ、降伏点以降の終局域において、
梁鉄骨の端部分に過度の応力集中が生じ、梁鉄骨の端部
分に破断が生じる場合がある。

そこで、上記場合は、前記端部分の破断を避けるため
に、合成梁の鉄骨鉄筋コンクリート造の主要部分の梁主
筋として、低強度の、すなわち、低降伏点強度の鉄筋を
使用するとよい。低強度の鉄筋とは、2400kg/cm²程度の
鉄筋（またはそれ以下の強度の鉄筋）を云う。こうする
と、高い剛性を確保した合成梁としつつ、その梁鉄骨の
端部分における破断を避けることができる。

作用 この発明のプレキャストの合成梁は、梁鉄骨に固着し
た定着板に各梁主筋の両端が固着されているから、その
鉄骨鉄筋コンクリート造の主要部分の端部に近い梁主筋
にも引張応力が発現し、梁主筋、コンクリート等の梁鉄
骨への定着性能を高めることができる。また、定着板に
より上記主要部分のコンクリート部分が合成梁の長手方
向に対して拘束されているから、曲げ圧縮側の前記主要
部分の端部に近いコンクリート部分にも圧縮応力が発現
し、合成梁の鉄筋コンクリート部分により負担する曲げ
モーメントを充分に大きくすることができる。

実施例 この発明のプレキャストの合成梁の実施例を第１図な
いし第５図を使って説明する。

柱10は角形鋼管の柱鉄骨11で構成され、合成梁20は、
その主要部分がＨ形鋼の梁鉄骨21、梁主筋22、肋筋23を
含む鉄骨鉄筋コンクリート造で構成されている。

定着板24は鋼板を合成梁の鉄骨鉄筋コンクリート造の
主要部分の横断面形状に略一致する矩形に構成され、定
着板24の中央には、梁鉄骨21の横断面のＨ形の形状に略
一致する（少々大きい）Ｈ形の溝24Aをあけ、定着板24
の両側の辺に平行な二つの平行な縦線上に、間隔をおい
てそれぞれ二対ずつ梁主筋22の直径よりも少々大きい直
径の貫通孔24Bをあける。

梁鉄骨20を柱鉄骨11に固着する場合の溶接等による固
着の作業性を良くするために、柱鉄骨11の表面の近傍に
位置する合成梁20の端部分21Aを梁鉄骨のみで構成す
る。

定着板24の溝24Aに梁鉄骨21を通し、梁端の端部分21A
の内端21A1に、定着板24を位置させ、定着板24の溝24A
の周囲を梁鉄骨21に溶接Ｗして、定着板24が梁鉄骨21の
長手方向に対して略直角になるように固着する。

梁鉄骨21に固着した定着板24のそれぞれの貫通孔24B
にそれぞれ梁主筋22を通し、各梁主筋22の端部分22Aを
定着板24の貫通孔24Aの周囲の部分に溶接Ｗする。ま
た、各梁主筋22の周りに間隔をおいて肋筋23を配設す
る。肋筋23の前記間隔は、合成梁20の両端に近い部分の
間隔を小さくし、中央部分の間隔を大きくする。

そして、定着板24と定着板24との間の梁鉄骨21、梁主
筋22、肋筋23の周囲に型枠を配設し、型枠内にコンクリ
ート25を打設し、合成梁の中央部を含む主要部分を鉄骨
鉄筋コンクリート造にする。

プレキャストの合成梁２の梁鉄骨の端面を角形鋼管の
柱鉄骨11Aの側面に溶接により固着した後、柱鉄骨11内
にコンクリート12を充填する。

なお、第５図に示すように、各梁主筋22の両端の端部
分22Aにねじ部22A1を形成し、ねじ部22A1にナット26Aを
ねじ込んでおき、各梁主筋22の端部分22A梁鉄骨21に固
着した定着板24の貫通孔24Bにそれぞれ通し、前記端部
分22Aのねじ部22A1にナット26Bをねじ込み、ナット26
A、26Bを回して、これらのナット26A、26Bにて定着板24
を挾圧し、各梁主筋22の端部分22Aをそれぞれ定着板24
に固着させるようにしてもよい。

発明の効果 この発明のプレキャストの合成梁は、両端の梁鉄骨の
端部分の内端に固着した定着板に、合成梁の梁主筋の両
端をそれぞれ定着してあるから、梁主筋、コンクリート
等の梁鉄骨への定着性能を高めることができ、かつ合成
梁における梁鉄骨とコンクリート部分との間の滑りを抑
止することができ、高剛性の合成梁を容易に得ることが
できる。

また、定着板により曲げ圧縮側のコンクリート部分が
合成梁の長手方向に拘束され、合成梁に作用する曲げ力
をコンクリート部分が充分に負担できる構成になり、合
成梁の鉄筋コンクリート部分により負担する曲げモーメ
ントを充分に大きくすることができる。定着板の形状を
合成梁の主要部分の横断面形状と略一致する形状にする
と、コンクリート部分を合成梁の長手方向に対して完全
に拘束することができる。

さらに、定着板の溝を梁鉄骨に嵌合して、定着板を梁
鉄骨の端部分の内端に溶接等により固着し、梁主筋の両
端を定着板の貫通孔に通して、梁主筋を定着板に溶接等
により固着するようにすると、定着板の梁鉄骨への固着
作業および梁主筋の定着板への固着作業が容易になり、
高剛性のプレキャストの合成梁を安価に製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの出願の発明の合成梁の実施例
を説明するためのものであり、第１図は柱に固着した合
成梁の一部の梁鉄骨、梁主筋、肋筋、定着板等を示す側
面図、第２図の第１図のＩ−Ｉ線で断面し矢印方向に見
た柱の平面図、第３図は第１図のII−II線で断面し矢印
方向に見た合成梁の側面図、第４図は定着板のみを示す
平面図、第５図は他の実施例の柱に固着した合成梁の一
部の梁鉄骨、梁主筋、肋筋、定着板等を示す側面図であ
り、第６図ないし第８図は従来の合成梁等を示すもの
で、第６図は柱に固着した合成梁の一部の梁鉄骨、梁主
筋、肋筋等を示す側面図、第７図の第６図のIII−III線
で断面し矢印方向に見た柱の平面図、第８図は第６図の
IV−IV線で断面し矢印方向に見た合成梁の側面図である
る。 図中、10は柱、11は柱鉄骨、12および25はコンクリー
ト、20は合成梁、21は梁鉄骨、21Aは梁鉄骨の端部分、2
1A1は端部分の内端、22は梁主筋、22Aは梁主筋の端部
分、22A1は端部分のねじ部、23は肋筋、24は定着板、24
AはＨ形の溝、24Bは貫通孔、26Aおよび26Bはナット、Ｗ
は溶接部である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沢田 博 東京都中央区銀座８丁目21番１号 株式 会社竹中工務店東京本店内 (72)発明者 太田 道彦 東京都中央区銀座８丁目21番１号 株式 会社竹中工務店東京本店内 (72)発明者 原 誠 東京都中央区銀座８丁目21番１号 株式 会社竹中工務店東京本店内 (56)参考文献 特開 昭61−269947（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−167834（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】梁鉄骨の端部を柱鉄骨に固着して建物を建
   造するプレキャストの合成梁において、合成梁の両端が
   梁鉄骨の端部分のみで構成され、梁鉄骨の両端の端部分
   の内端にそれぞれ定着板が固定され、該定着板に合成梁
   の梁主筋の両端が固定され、前記定着板間の梁鉄骨、梁
   主筋等のある部分にコンクリートが打設されて、定着板
   間の合成梁の主要部分が鉄骨鉄筋コンクリート造になっ
   ていることを特徴とするプレキャストの合成梁。
2. 【請求項２】定着板が合成梁の鉄骨鉄筋コンクリート造
   の主要部分の横断面形状と略一致する形状になっている
   ことを特徴とする請求項１記載のプレキャストの合成
   梁。
3. 【請求項３】定着板の中央に梁鉄骨の横断面の形状に略
   一致する形状の溝があけられ、定着板の少なくとも４隅
   部に梁主筋の直径よりも少々大きい直径の貫通孔があけ
   られ、定着板の溝が梁鉄骨に嵌合され、梁鉄骨の両端の
   端部分の内端に定着板が溶接され、定着板が梁鉄骨の長
   手方向に対して略直角に固着され、梁主筋が定着板の貫
   通孔に通され、各梁主筋の端部分が定着板に溶接等によ
   り固定されていることを特徴とする請求項１記載のプレ
   キャストの合成梁。
4. 【請求項４】梁主筋として低強度の鉄筋が使用されてい
   ることを特徴とする請求項１記載のプレキャストの合成
   梁。