JP2741288B2 - 鋼材とプレキャスト・コンクリート版との荷重伝達構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主としてせん断力や曲
げモーメントを伝達する鋼材とプレキャスト・コンクリ
ート版との荷重伝達構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉄骨造の建物における鉄骨とプレ
キャスト・コンクリート版との接合部等では、通常、図
９や図１０に示すような荷重伝達手段がとられている。

【０００３】図９の鋼材ａとプレキャスト・コンクリー
ト版ｂとの間の荷重伝達手段は、プレキャスト・コンク
リート版ｂに、適所にて切欠ｃ又は窓孔を設けるととも
に、該切欠ｃ等に沿えてひげ鉄筋ｅ付き鋼板ｄを打込み
して、該鋼板ｄの一部をその切欠ｃ等に表出させること
で、この表出させた鋼板ｄの一部を接合相手の鋼材ａに
密着させて溶接ｆするものである。なお、その切欠ｃ等
乃至周辺にコンクリートを充填することもある。

【０００４】図１０の鋼材ａとプレキャスト・コンクリ
ート版ｂとの荷重伝達手段は、プレキャスト・コンクリ
ート版ｂの適所に切欠ｃや窓孔を設け、該切欠ｃ等に対
応させて鋼材ａの適所にスタッドジベルｇを溶接し、そ
のプレキャスト・コンクリート版を鋼材に密着させた
後、切欠ｃ等乃至その周辺の所要部にコンクリートを充
填して、切欠ｃ等とスタッドジベルｇとの間のコンクリ
ートの支圧力によって荷重を伝達するものである。

【０００５】また、実開平１−６４５０６号公報には、
プレキャスト・コンクリート版の接合部にひげ鉄筋付き
螺合二重筒を用いたものが示されている。この場合のひ
げ鉄筋付き螺合二重筒は、それぞれ下端部に複数のモル
タル注入用切欠を有する外筒と内筒とを螺合させ、か
つ、外筒の外周に複数のひげ鉄筋を溶接したものであ
り、プレキャスト・コンクリート版の上下両面を適度に
窪ませた接合部に、そのひげ鉄筋付き外筒にて貫通させ
て打込みしている。而して、その接合部を鋼桁上に載
せ、内筒を螺動させて高さ調整した後、内筒の下端を鋼
桁に溶接し、次いで、内筒内及び版上面の窪みにモルタ
ルを充填し、該モルタルを上記切欠を介して版下面の窪
みにも注入するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図９の場
合、耐力についての計算上は、一般には鋼板ｄと鋼材ａ
の溶接部のせん断力とひげ鉄筋ｅの引き抜き耐力のいず
れか小さい方の耐力としているが、実験によると、プレ
キャスト・コンクリート版ｂに埋設された鋼板ｄの端部
とコンクリート部の支圧耐力が耐力を決定しており、鋼
板ｄの角部からの斜めひび割れが最終耐力となっている
ことが判明した。つまり、ひげ鉄筋ｅは、耐力決定要因
とはならず、靭性にのみ寄与しているのであり、所要の
耐力が得られていないのである。特に、鋼板ｄの角部が
鋭角になるほど応力集中によりそのひび割れを早めてい
る。また、プレキャスト・コンクリート版ｂの製造に当
たり切欠ｃ等の形成のために複雑な形状を持つ型枠が必
要なこと、ひげ鉄筋ｅを鋼板ｄにあらかじめ溶接する作
業が必要なこと、ひげ鉄筋ｅがプレキャスト・コンクリ
ート版ｂの配筋作業に障害となること等、多くの問題を
含んでいる。

【０００７】図１０の場合、スタッドジベル１本当たり
の耐力が小さく、数多くの切欠ｃ等とスタッドジベルｇ
等が必要となる。したがって、プレキャスト・コンクリ
ート版ｂの製造において切欠ｃ等の形状のために複雑な
形状を持つ型枠が必要なこと、鋼材ａへの接合において
切欠ｃ等とスタッドジベルｇとの間にコンクリートを充
填する必要があること等の問題がある。

【０００８】実開平１−６４５０６号公報の場合、ひげ
鉄筋付き螺合二重筒の構造が上述の通りかなり複雑で、
製作が容易でなく、ほとんど高さ調整を要しない最近の
設計・施工において斯様な調整手段はかえって製作、施
工に手間をかけることとなる。また、この場合とて、プ
レキャスト・コンクリート版の製造に当たり版上下面の
窪みを形成かるために複雑な形状の型枠が必要なこと、
ひげ鉄筋を鋼板にあらかじめ溶接する作業が必要なこ
と、ひげ鉄筋がプレキャスト・コンクリート版の配筋作
業に障害となること等の問題点があり、更には、現場施
工においてモルタルの充填が不可欠である。

【０００９】本発明は、従来のそれらの間題点を一掃し
ようとするものであり、荷重伝達力、接合耐力の向上、
並びに、作業の省力化、コストダウン等を図ることを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明は、鋼材１と接合させるプレキャスト・コンクリー
ト版２の接合部に、版厚さと同等乃至やや短い長さの丸
乃至角形の鋼管３を一端乃至両端の端面が版面と面一に
なる状態で中空にて貫通させて打込みするとともに、該
鋼管３の周りに環状の割裂補強筋５を埋設し、而して、
その鋼管３の一端面を接合相手の上記鋼材１に密着させ
て鋼管内にて相互に溶接一体化させることを特徴とす
る。

【００１１】

【作用】如上の構成であるから、プレキャスト・コンク
リート版と鋼材との間のせん断力の伝達は、図７に示す
ように、せん断力Ｑによって発生するコンクリート内の
鋼管片側の支圧応力を鋼管が負担して、鋼管と鋼材との
間の溶接部のせん断強度によって伝達する。

【００１２】また、プレキャスト・コンクリート版と鋼
材との間の曲げモーメントＭの伝達は、図８に示すよう
に、プレキャスト・コンクリート版に発生した曲げモー
メントＭによって鋼管の上部と下部に生じた一対の支圧
応力が、鋼管内の引張応力と圧縮応力の偶力に変換さ
れ、その応力を鋼管と鋼材との間の溶接部のせん断強度
によって鋼材に伝達する。

【００１３】

【実施例】その１． 図１乃至図３は、第１の実施例であり、鉄骨梁たる鋼材
１の上に、床版たるプレキャスト・コンクリート版２を
接合した場合の荷重伝達構造を示している。

【００１４】すなわち、鋼材１とプレキャスト・コンク
リート版２との接合部において、そのプレキャスト・コ
ンクリート版２の適所に、版厚さと同等乃至やや短い長
さの断面長方形の角形の鋼管３を、一端乃至両端の端面
が版面と面一になる状態で貫通させて埋設するととも
に、該鋼管の周りに割裂補強筋５を埋設し、該鋼管の一
端面を接合相手の鋼材１に密着させて、鋼管内面と鋼材
とを溶接４して成る。

【００１５】割裂補強筋５は、環状であれば適宜形状で
よいが、楕円乃至円形が効果的である。鋼管３内には、
コンクリート等を充填してもよい。

【００１６】図６は、実用例を示している。この場合、
接合部は、プレキャスト・コンクリート版２の形状等に
適合させて、中央に１箇所、左右に２箇所設け、割裂補
強筋５を円形にして内外二重に設けている。

【００１７】その２． 図４は、第２の実施例であり、鋼管の鉄骨柱たる鋼材１
に、外周材としてプレキャスト・コンクリート版２の筒
体を接合した場合を示している。接合部の具体的構造は
前例と同じである。

【００１８】その３． 図５は、第３の実施例てあり、ブレースである鋼材１
に、外周材としてプレキャスト・コンクリート版２の筒
体を接合した場合を示している。この場合も、接合部の
具体的構造は第１の実施例と同じである。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、プレキャスト・コンク
リート版２に、版厚さと同等乃至やや短い長さの丸乃至
角形の鋼管３を、一端乃至両端の端面が版面と面一とな
る状態て中空にて貫通させて打込みするので、プレキャ
スト・コンクリート版２自体の製作時にその鋼管３を版
全体の型枠中に窓孔等形成用型枠を兼ねて打込みするこ
とができて、鋼管３をプレキャスト・コンクリート版２
に適確にかつ強固に一体化させることがてき、しかも、
鋼管３の周りに環状の割裂補強筋５をを埋設しているの
で、鋼管３周辺のコンクリート強度及びコンクリート付
着力を向上させることができる。更に、プレキャスト・
コンクリート版２の接合部には、窪み、切欠等を要せ
ず、これらを形成するための型枠が不要であり、かつ、
打込みする鋼管３には、ひげ鉄筋等を溶接しないから溶
接の手間がかからず、したがって、プレキャスト・コン
クリート版２の製作において配筋に邪魔なひげ鉄筋等が
ないからプレキャスト・コンクリート版２自体の配筋が
容易となり、そして、環状の割裂補強筋５はこの配筋の
際に銅管３の周りの簡単の配備させることができて手間
がかからず、勿論、ひげ鉄筋付き切欠付きの高さ調整可
能な螺合二重筒等を要せず、よって、プレキャスト・コ
ンクリート版２自体の製作工程を簡略化でき、部材を単
純化、簡素化でき、製作コストを低減できる。

【００２０】また、現場施工においては、打込みしたそ
の鋼管の端面を接合相手の鋼材に密着させて、鋼管内面
と鋼材とを溶接一体化させるので、プレキャスト・コン
クリート版と鋼材との間に、その溶接部を介して強力
に、せん断力、曲げモーメント等を伝達でき、その荷重
伝達力、接合耐力を従来に比べ格段に向上させることが
でき、確実に接合できる。しかも、接合箇所を少なくで
き、接合を省力化でき、施工コストを削減できる。な
お、窪み、切欠等を有しないので、窪み、切欠等への不
可欠なモルタルの充填等は必要ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施例の要部を示す截断斜視図であ
る。

【図２】 図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図である。

【図３】 第１の実施例を広い範囲で示す截断斜視図で
ある。

【図４】 第２の実施例を広い範囲で示す截断斜視図で
ある。

【図５】 第３の実施例を広い範囲で示す截断斜視図で
ある。

【図６】 第１の実施例の実用例を示す截断平面図であ
る。

【図７】 せん断力の伝達を示す説明図である。

【図８】 曲げモーメントの伝達を示す説明図である。

【図９】 ひげ鉄筋付き鋼板を用いた従来例を示す截断
斜視図である。

【図１０】スタッドジベルを用いた従来例を示す截断斜
視図である。

【符号の説明】

１…鋼材 ２…プレキャスト・コ
ンクリート版 ３…鋼管 ４…溶接部 ５…割裂補強筋 ａ…鋼材 ｂ…プレキャスト・コ
ンクリート版 ｃ…切欠 ｄ…鋼板 ｅ…ひげ鉄筋 ｆ…溶接部 ｇ…スタッドジベル

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼材１と接合させるプレキャスト・コン
   クリート版２の接合部に、版厚さと同等乃至やや短い長
   さの丸乃至角形の鋼管３を一端乃至両端の端面が版面と
   面一になる状態で中空にて貫通させて打込みするととも
   に、該鋼管３の周りに環状の割裂補強筋５を埋設し、而
   して、その鋼管３の一端面を接合相手の上記鋼材１に密
   着させて鋼管内にて相互に溶接一体化させることを特徴
   とする鋼材とプレキャスト・コンクリート版との荷重伝
   達構造。