JP2706431B2 - 柱梁の接続部及び接続方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、建築物における
鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁の接続部及び接続方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年の建築物においては、鉄筋コンクリ
ート柱と鉄骨梁とを組み合わせた構造、いわゆる複合構
造を採用することにより、建物躯体の強度維持と軽量化
を図っている。

【０００３】具体的に説明すると、耐圧縮性や耐座屈性
に秀れた鉄筋コンクリート造りの柱と、軽くて曲げ強度
に秀れ、長スパン化が可能な鉄骨造りの梁とを組み合わ
せることにより、躯体全体として耐震性に秀れ、かつ、
軽量で長スパン化が可能な接続部を構成している。

【０００４】この種複合構造の接続部あるいは接続方法
としては、従来、柱鉄筋組立体の柱頭部の柱主筋に複数
列の帯板を巻いて溶着し、その帯板の側面に上方から見
て十字、丁字あるいはＬ字形に端部用鉄骨梁を溶接し、
その後、柱及び柱頭部に柱面形成用の型枠を設置して、
コンクリート成形している。

【０００５】また別の接続部あるいは接続方法として
は、特開平３−２８１８４４号公報に記載されたものが
ある。これは、上下１対の矩形状の水平ダイヤフラム
と、両ダイヤフラムを一体に結合する水平断面矩形状の
鋼管により接続部ユニットを構成し、上下各水平ダイヤ
フラムには、中央にコンクリート充填孔が形成されると
共に外周端部分に多数の柱主筋挿入孔が形成されてい
る。

【０００６】上記接続部ユニットを柱主筋に挿入して、
柱頭部分の所定の高さで溶接し、上記水平ダイヤフラム
の端面あるいはこれと鋼管を柱面から露出させ、それら
に中間鉄骨梁を連結している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前者の接続部あるいは
接続方法では、高所の作業現場にて、帯板の巻付け作業
並びに端部用鉄骨梁の溶接作業をしなければならず、接
続部の組立て作業に非常に手間がかかる。

【０００８】後者の接続部あるいは接続方法では、コン
クリート成形時に鋼管を外部に露出させる構造となって
いるので、該鋼管の表面に耐水膜を形成して雨等から防
護しなければならず、しかも、該鋼管外周面あるいはこ
れと上下水平ダイヤフラムの端部に、長いスパンの鉄骨
梁の端部を、現場にて溶接あるいはボルトで連結してお
り、連結作業に時間がかかる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段を、実施の形態における符号と同じ符号を用い、
かつ、図面を利用して説明すると、請求項１記載の発明
は、鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁の接続部において、図
４に示すような鋼管１と、該鋼管１の上下端面に固着さ
れると共に中央にコンクリート充填孔８を有する補強板
２と、上方から見て十字、丁字あるいはＬ字形配置で鋼
管に固着された端部用鉄骨梁５と、複数のユニット用帯
筋７とにより、四隅にコンクリート充填用開口Ｓが存在
する接続部ユニット３を形成し、該接続部ユニット３
は、図２に示すように柱主筋１１内に上記鋼管部分が収
納されると共に柱主筋１１の外周にユニット用帯筋７が
被せられ、これら鋼管１及びユニット用帯筋７はコンク
リート内に埋め込まれ、端部用鉄骨梁５はコンクリート
壁面より外方に突出して同断面形状の中間鉄骨梁４を連
結支持していることを特徴としている。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の柱
梁の接続部において、図１に示すように水平断面矩形状
の鋼管１を用いたことを特徴としている。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１記載の柱
梁の接続部において、図１６に示すように水平断面円形
状の鋼管を用いたことを特徴としている。

【００１２】請求項４記載の発明は、鉄筋コンクリート
柱と鉄骨梁の接続方法において、図７に示すように柱主
筋１１が矩形状に配列された柱鉄筋組立体１３を立設
し、柱鉄筋組立体１３の周囲に柱面形成用の型枠２０を
設置し、図４に示すように鋼管１と、十字、丁字あるい
はＬ字形配置の端部用鉄骨梁５と、中央にコンクリート
充填孔８を有する上下１対の補強板２と、端部用鉄骨梁
に固着されたユニット用帯筋とにより、四隅にコンクリ
ート充填用開口Ｓが存在する接続部ユニット３を形成
し、図８に示すように鋼管１を柱主筋１１内に収納する
と同時にユニット用帯筋７を柱主筋１１の外周側に被せ
るように、接続部ユニット３を上方から差し込み、型枠
２０の上端に支持させ、図９に示すように接続部ユニッ
ト３の周囲に接続部形成用の型枠２２を設置し、両型枠
２０，２２内に、図４に示す上記コンクリート充填孔８
及び充填用開口Ｓからコンクリートを注入して柱と接続
部とを同時にコンクリート成形することを特徴としてい
る。

【００１３】請求項５記載の発明は、鉄筋コンクリート
柱と鉄骨梁の接続方法において、図６に示すように柱主
筋１１が矩形状に配列された柱鉄筋組立体１３を立設
し、上端部に上開き凹部２５を有する柱面及び接続部形
成用の共通型枠２４を柱鉄筋組立体１３の周囲に設置
し、図４に示すように鋼管１と、十字、丁字あるいはＬ
字形配置の端部用鉄骨梁５と、中央にコンクリート充填
孔８を有する上下１対の補強板２と、端部用鉄骨梁５に
固着されたユニット用帯筋７とにより、四隅にコンクリ
ート充填用開口Ｓが存在する接続部ユニット３を形成
し、図１３に示すように鋼管１を柱主筋内に収納すると
同時にユニット用帯筋７を柱主筋１１の外周側に被せる
ように、接続部ユニット３を上方から差し込むと共に端
部用鉄骨梁５を上記凹部２５内に挿入支持させ、凹部２
５と端部用鉄骨梁５の隙間を補助型枠２６で埋め、共通
型枠２４内に上記コンクリート充填孔８及び充填用開口
Ｓからコンクリートを注入して柱と接続部とを同時にコ
ンクリート成形することを特徴としている。

【００１４】請求項６記載の発明は、鉄筋コンクリート
柱と鉄骨梁の接続方法において、図１５に示すように断
面矩形状に配列された柱主筋１１を内蔵する中空プレキ
ャストコンクリート柱２９を立設し、図４に示す鋼管１
と、十字、丁字あるいはＬ字形配置の端部用鉄骨梁５
と、中央にコンクリート充填孔８を有する上下１対の補
強板２と、端部用鉄骨梁５に固着されたユニット用帯筋
７とにより、四隅にコンクリート充填用開口Ｓが存在す
る接続部ユニット３を形成し、図１５のように鋼管１を
柱主筋１１内に収納すると同時にユニット用帯筋７を柱
主筋１１の外周側に被せるように、接続部ユニット３を
上方から差し込むと共にプレキャストコンクリート柱２
９の上端部に支持させ、接続部ユニット３の周囲に接続
部用の型枠を設置し、型枠内に上記コンクリート充填孔
８及び充填用開口Ｓからコンクリートを注入してプレキ
ャストコンクリート柱の中空部と接続部とを同時にコン
クリート成形することを特徴としている。

【００１５】

【発明の効果】本願請求項１記載の発明によると、 （１）上下の補強板２と、鋼管１と、端部用鉄骨梁５
と、ユニット用帯筋７とを、十字形等に一体に結合して
接続部ユニット３を構成し、これを柱鉄筋組立体１３と
共にコンクリート成形し、そして各端部用鉄骨梁５の端
部に中間スパン用鉄骨梁４を連結しているので、鉄骨梁
同士は補強板２及び鋼管１を介して互いに強固に連結さ
れると共に柱３０との間で確実に応力伝達が行われるよ
うになる。

【００１６】（２）端部用鉄骨梁５を予め接続部ユニッ
ト３に一体に組み込んでいるので、柱間に架設される定
尺の中間用鉄骨梁４との連結も容易で、かつ、正確に接
続でき、現場での中間用鉄骨梁連結作業が楽である。

【００１７】（３）鋼管１を利用して、柱と鉄骨梁５と
を結合しているので、鉄骨梁の装着が簡単で、かつ従来
のように帯板を溶着する場合に比べ、強度も向上する。

【００１８】（４）鋼管１を柱主筋１１内に埋め込み、
これに固着される端部用鉄骨梁をコンクリート内部から
コンクリート壁面の外方へと突出させるように構成して
いるので、従来の柱頭部の強度が向上する。

【００１９】請求項２又は３記載の発明によると、鋼管
として市販の廉価な規格品を利用することができるの
で、材料コストの低減を達成できる。

【００２０】請求項４〜６記載の方法の発明によると、
上記同様の効果を奏すると共に、次のような効果もあ
る。 （１）接続部ユニット３を、柱用の型枠２０あるいは中
空プレキャストコンクリート柱２９のコンクリート部上
端に載置するので、特別の位置決め支持機構は必要な
く、現場において簡単、かつ正確に接続部ユニット３を
装着し、かつ位置決めでき、作業能率が向上する。

【００２１】（２）既に設置された柱主筋１１に対し、
接続部ユニット３を上方から差し込むだけでよいので、
作業能率が一層向上する。

【００２２】

【発明の実施の形態】

［第１の実施の形態］図１は本願請求項１及び２記載の
発明に係る接続部ユニット３の分解斜視図であり、水平
断面矩形状の鋼管１と、上下１対の矩形状の水平補強板
２と、十字形に配置された４本の端部用鉄骨梁５と、ユ
ニット用帯筋７から構成されている。

【００２３】鋼管１は、市販の規格品から所望の寸法の
ものを選び、切断したものであり、図５の矩形状に配列
された柱主筋１１内に余裕をもって収納できる大きさの
ものを選び、上下幅の下切断寸法は図１の端部用鉄骨梁
５のウエブ５ａの上下方向長さに合わせてある。

【００２４】各補強板２は、鋼管１の上下端面に四方張
出し状態で溶着されており、その中央部には角形のコン
クリート充填孔８が形成されている。

【００２５】端部用鉄骨梁５としては工型鋼が使用され
ており、鋼管１の四面に十字状に配置されると共に、補
強板２の端面及び鋼管１の側面に溶着されている。各端
部用鉄骨梁５のウエブ５ａには、上下に等間隔をおいて
複数の帯筋挿通孔１０が形成されている。

【００２６】各端部用鉄骨梁５の挿通孔１０には、それ
ぞれＬ字形に分割された帯筋形成部材７ａが挿通され、
これら帯筋形成部材７ａ同士を溶融圧着等で結合するこ
とにより、矩形状のユニット用帯筋７を形成している。

【００２７】図４は、組立て後の接続部ユニット３の全
体図であり、鋼管１は上下のコンクリート充填孔８を介
して外部に開口しており、また、ユニット用帯筋７で囲
まれた空間の四隅の上下端は、図５に示すように各隅の
３つの柱主筋１１がそれぞれ余裕をもって通過しうる大
きさの開口Ｓが存在している。

【００２８】図３は、柱３０の水平断面を示しており、
柱３０内には、矩形状に配列された複数本（たとえば１
２本）の柱主筋１１と、これら全体を結束する帯筋１２
並びに部分的に十字に連結する補強用帯筋１２ａからな
る鉄筋組立体１３が内蔵されており、図５に示すよう
に、前記接続部ユニット３の鋼管１を、柱頭部の柱鉄筋
組立体１３の柱主筋１１内に収納すると共に、ユニット
用帯筋７を柱主筋１１のの外周にはめ込み、コンクリー
ト１５により結合している。なお、ユニット用帯筋７
は、柱主筋１１にも溶着される。

【００２９】図２において、各端部用鉄骨梁５の外側端
には、中間スパン用鉄骨梁４の端部が、鉄板１６及び高
張力ボルト１７等により結合され、支持されている。

【００３０】［第２の実施の形態］図１６は、鋼管１と
して、断面形状円形の市販の規格品を使用した例であ
る。鋼管１の上下端面には四方に張り出すと共に中央部
にコンクリート充填孔８を有する補強板２が溶着されて
おり、また、鋼管１の周面には四方に張り出すリブ１８
が溶着されており、該各リブ１８の上下端面はそれぞれ
補強板２に溶着されている。

【００３１】四隅には柱主筋挿通兼コンクリート充填用
の開口Ｓが確保されている。が確保されている。その他
の構造は前記第１の実施の形態と同様である。

【００３２】［第１の接続方法］図６〜図１２は、本願
請求項４記載の接続方法を示している。

【００３３】（１）図６において、予め工場等で組み立
てた鉄筋組立体１３を、基礎側あるいは下階側の柱主筋
１９の上端部に、スリーブ等を利用して溶接により接続
する。この段階では、鉄筋組立体１３の帯筋１２は、梁
下端縁に相当する高さＨ１より低位側の範囲内に固着さ
れている。

【００３４】（２）図７において、鉄筋組立体１３の周
囲に、梁下端縁Ｈ１に相当する高さまで、柱面形成用の
型枠２０を設置し、サポート柱２１等により補強してお
く。

【００３５】（３）図８において、工場等において組み
立てられた接続部ユニット３を、鉄筋組立体１３の上方
から挿入し、型枠２０の上端面に設置する。この場合、
図２に示すように各柱主筋１１は接続部ユニット３の四
隅の挿通孔１０に挿通されると共に、帯筋１２に溶着さ
れ、また、鋼管１は柱主筋１１内に収納される。

【００３６】（４）図９において、仮想線で示すよう
に、柱面形成用型枠２０の上側に、接続部ユニット３を
囲むように、接続部（柱頭部）用型枠２２を設置する。

【００３７】（５）図１１及び図１２は接続部用型枠２
２の具体例を示しており、図１２に示すように型枠２２
は上方から見て４つのＬ字形部材に分割されており、各
Ｌ字形部材の端面は、図１１に示すように断面工型の端
部用鉄骨梁５の断面形状に沿うように形成されており、
端部用鉄骨梁５を両側から隙間無く挟持している。これ
により、図９に示すように、各端部用鉄骨梁５が型枠２
２から突出した状態となる。

【００３８】（６）上記型枠２２，２０に対して、上方
から補強板２のコンクリート充填孔８及び四隅のコンク
リート投入用の開口Ｓにコンクリートを流し込み、図１
０のように柱３０及び接続部（柱頭部）３０ａをコンク
リート成形する。

【００３９】（７）そして、中間鉄骨梁４を端部用鉄骨
梁５に連結支持する。また、上側のスラブをコンクリー
ト成形する。また、図示しないが、接続部３０ａより上
方の柱主筋１１に、帯筋１２を溶着する。

【００４０】［第２の接続方法］図１３及び図１４は、
本願請求項５記載の発明を適用した接続方法を示し、設
置済みの鉄筋組立体１３に対して、型枠として柱頭部を
も含む共通型枠２４を設置する方法である。

【００４１】該共通型枠２４は、スラヴ下面（梁上端）
まで延びる型枠であって、上端部の四面に、端部用鉄骨
梁挿入支持用の凹部２５を形成してある。

【００４２】すなわち、図６のように鉄筋組立体１３を
設置後、図１３のように上記共通型枠２４を組立体１３
の周囲の設置し、図１４のように接続部ユニット３を上
方から柱主筋１１に差し込み、上記凹部２５で支持す
る。

【００４３】しかしこのままでは、端部用鉄骨梁５の両
側溝部分が空いているので、該空き部分を閉じる補助板
２６を型枠２４に取り付ける。

【００４４】なお、共通型枠２４としては、上記四面を
組み立てるものの他に、前記図１１で示すものと同様
に、４つの水平断面Ｌ字形の部材を組み合わせる方法で
もよい。

【００４５】［第３の接続方法］請求項６記載の発明を
適用した方法であり、図１５に示すように、断面矩形状
に配列された柱主筋を有する鉄筋組立体１３を内蔵する
中空プレキャストコンクリート柱２９を利用した接続方
法である。すなわち、柱頭部の柱鉄筋を裸状にしてなる
中空プレキャストコンクリート柱２９を立設し、該中空
プレキャストコンクリート柱２９の上部柱主筋１１に接
続部ユニット３を上方から挿入し、コンクリート壁の上
端部で支持する。

【００４６】その後、接続部ユニットの周囲に図１１及
び図１２で示すものと同様な柱頭部用の型枠を設置し、
型枠内にコンクリートを注入してプレキャストコンクリ
ート柱２９の中空部と接続部とを同時にコンクリート成
形する。

【００４７】そして、中間スパン用鉄骨梁４を、柱頭部
用鉄骨梁５に結合する。

【００４８】［その他の実施の形態］上記各実施例は、
四方に鉄骨梁を接続する接続部及び接続方法を示してい
るが、丁字型に三方に配置する構造あるいはＬ字形に二
方に配置する構造にも適用できる。

【００４９】

【実施例】接続部ユニット３全体としての寸法は、たと
えば図２において、柱幅が８００mmの場合において、柱
芯から端部用鉄骨梁５の先端までの距離が１ｍとなるよ
うに設定されている。したがって、各端部用鉄骨梁５の
柱面からの突出量は、６００mmとなっている。なお、上
記１ｍの意味するところは、たとえば柱芯間距離が８ｍ
の所に、６ｍの中間スパン用鉄骨梁４を架け渡す場合に
おいて、左右の各柱芯から１ｍ突出した位置まで端部用
鉄骨梁５を延ばしておく必要があるからである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本願請求項１及び２記載の発明に適用される
接続部ユニットの分解斜視図である。

【図２】 接続部ユニットを装着した柱梁接続部（柱頭
部）の透視正面図である。

【図３】 柱の水平断面図である。

【図４】 接続部ユニットの斜視図である。

【図５】 接続部ユニットを装着した柱梁接続部（柱頭
部）の平面図である。

【図６】 鉄筋組立体の設置作業工程を示す正面図であ
る。

【図７】 請求項４記載の発明における柱面形成用型枠
の設置作業工程を示す縦断面図である。

【図８】 請求項４記載の発明における接続部ユニット
装着工程の縦断面図である。

【図９】 請求項４記載の発明における接続部用型枠設
置作業工程を示す縦断面図である。

【図１０】 請求項４記載の発明における中間用鉄骨梁
の連結作業工程を示す正面図である。

【図１１】 接続部用型枠の組み立て工程を示す正面図
である。

【図１２】 図１１の平面図である。

【図１３】 請求項５記載の発明における共通型枠設置
作業工程を示す正面図である。

【図１４】 図１３の次の工程を示す正面図である。

【図１５】 請求項６記載の発明における型枠設置作業
工程を示す正面図である。

【図１６】 請求項３記載の接続部の平面図である。

【符号の説明】

１ 鋼管 ２ 補強板 ３ 接続部ユニット ４ 中間鉄骨梁（定尺鉄骨梁） ５ 端部用鉄骨梁 ８ コンクリート充填孔 １１ 柱主筋 １３ 柱鉄筋組立体 ２０ 柱面形成用型枠 ２２ 接続部用型枠 ２４ 共通型枠 ２５ 凹部 ２９ 中空プレキャストコンクリート柱 Ｓ 開口

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁の接続部に
   おいて、鋼管と、該鋼管の上下端面に固着されると共に
   中央にコンクリート充填孔を有する補強板と、上方から
   見て十字、丁字あるいはＬ字形配置で鋼管に固着された
   端部用鉄骨梁と、複数のユニット用帯筋とにより、四隅
   にコンクリート充填用開口が存在する接続部ユニットを
   形成し、該接続部ユニットは、柱主筋内に上記鋼管部分
   が収納されると共に柱主筋の外周にユニット用帯筋が被
   せられ、これら鋼管及びユニット用帯筋はコンクリート
   内に埋め込まれ、端部用鉄骨梁はコンクリート壁面より
   外方に突出して同断面形状の中間鉄骨梁を連結支持して
   いることを特徴とする柱梁の接続部。
2. 【請求項２】 水平断面矩形状の鋼管を用いたことを特
   徴とする請求項１記載の柱梁の接続部。
3. 【請求項３】 水平断面円形状の鋼管を用いたことを特
   徴とする請求項１記載の柱梁の接続部。
4. 【請求項４】 鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁の接続方法
   において、柱主筋が矩形状に配列された柱鉄筋組立体を
   立設し、柱鉄筋組立体の周囲に柱面形成用の型枠を設置
   し、鋼管と、十字、丁字あるいはＬ字形配置の端部用鉄
   骨梁と、中央にコンクリート充填孔を有する上下１対の
   補強板と、端部用鉄骨梁に固着されたユニット用帯筋と
   により、四隅にコンクリート充填用開口が存在する接続
   部ユニットを形成し、鋼管を柱主筋内に収納すると同時
   にユニット用帯筋を柱主筋の外周側に被せるように、接
   続部ユニットを上方から差し込み、型枠の上端に支持さ
   せ、接続部ユニットの周囲に接続部形成用の型枠を設置
   し、両型枠内に、上記コンクリート充填孔及び充填用開
   口からコンクリートを注入して柱と接続部とを同時にコ
   ンクリート成形することを特徴とする柱梁の接続方法。
5. 【請求項５】 鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁の接続方法
   において、柱主筋が矩形状に配列された柱鉄筋組立体を
   立設し、上端部に上開き凹部を有する柱面及び接続部形
   成用の共通型枠を柱鉄筋組立体の周囲に設置し、鋼管
   と、十字、丁字あるいはＬ字形配置の端部用鉄骨梁と、
   中央にコンクリート充填孔を有する上下１対の補強板
   と、端部用鉄骨梁に固着されたユニット用帯筋とによ
   り、四隅にコンクリート充填用開口が存在する接続部ユ
   ニットを形成し、鋼管を柱主筋内に収納すると同時にユ
   ニット用帯筋を柱主筋の外周側に被せるように、接続部
   ユニットを上方から差し込むと共に端部用鉄骨梁を上記
   凹部内に挿入支持させ、凹部と端部用鉄骨梁の隙間を補
   助型枠で埋め、共通型枠内に上記コンクリート充填孔及
   び充填用開口からコンクリートを注入して柱と接続部と
   を同時にコンクリート成形することを特徴とする柱梁の
   接続方法。
6. 【請求項６】 鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁の接続方法
   において、断面矩形状に配列された柱主筋を内蔵する中
   空プレキャストコンクリート柱を立設し、鋼管と、十
   字、丁字あるいはＬ字形配置の端部用鉄骨梁と、中央に
   コンクリート充填孔を有する上下１対の補強板と、端部
   用鉄骨梁に固着されたユニット用帯筋とにより、四隅に
   コンクリート充填用開口が存在する接続部ユニットを形
   成し、鋼管を柱主筋内に収納すると同時にユニット用帯
   筋を柱主筋の外周側に被せるように、接続部ユニットを
   上方から差し込むと共にプレキャストコンクリート柱の
   上端部に支持させ、接続部ユニットの周囲に接続部用の
   型枠を設置し、型枠内に上記コンクリート充填孔及び充
   填用開口からコンクリートを注入してプレキャストコン
   クリート柱の中空部と接続部とを同時にコンクリート成
   形することを特徴とする柱梁の接続方法。