JP2973985B2 - Rc柱・鉄骨ばり接合部構造 - Google Patents

Rc柱・鉄骨ばり接合部構造

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正夫 上野
完介 本間
昭夫 富田
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鹿島建設株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、特にRC構造の
柱(以下「RC柱」という)と鉄骨構造のはり(以下
「鉄骨ばり」という)とのRC柱・鉄骨ばり接合部構造
に関する。
【0002】
【従来の技術】RC柱と鉄骨ばりとからなる架構は、圧
縮力に強いRC柱と曲げに強い鉄骨ばりとを合理的に組
み合わせた複合構造で、SRC柱と鉄骨ばりとからなる
架構から発展した架構構造である。この種の架構では柱
の鉄骨部分と鉄骨ばりとで接合部における柱とはり間の
主たる応力の伝達がなされるものとして接合部が設計さ
れている。
【0003】ところで、RC柱と鉄骨ばりとからなる架
構では、異種材質のRC柱と鉄骨ばり間でも直接応力の
伝達を可能にするため、これまで、例えば図5(a) に図
示するようにRC柱20の仕口部に鋼板21を巻き付けた
り、あるいは図5(b) に図示するように複雑な形状をし
た接合金物22を埋め込む等してパネルゾーンを補強し、
かつこの鋼板21または接合金物22に鉄骨ばり23の端部を
高力ボルトなどで接合している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者のような
接合部構造では、鋼板21を現場溶接で取り付ける必要が
あり、また鋼板21が巻き付けられた接合部(仕口部)に
コンクリートが充填しにくくなる等の課題があった。一
方、後者のような接合部構造では、接合金物22が複雑な
形状をなし、しかも溶接を行う必要もあることから、接
合金物22の製作が面倒になって製作コストが嵩み、また
コンクリートが充填しにくくなる等の課題もあった。
【0005】この発明は、以上の課題を解決するために
なされたもので、特にRC柱と鉄骨ばりとを確実かつ強
固に接合できるようにしたRC柱・鉄骨ばり接合部構造
を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、この発明に係るRC柱・鉄骨ばり接合部構造は、
RC柱のはり接合部に接合部鋼板を埋設し、この接合部
鋼板にRC柱の柱主筋を通し、かつ柱主筋に沿って定着
筋を複数突設し、さらに開口部を設ける。そして、接合
部鋼板の端部に鉄骨ばりの端部を接合する。その際、特
に接合部鋼板はRC柱と略同径をなし、中央部に開口部
を、その周囲に柱主筋を通す複数の貫通孔をそれぞれ有
する基板部とこの基板部の縁端部から水平に突出する複
数の継手部とから形成し、継手部に鉄骨ばりの端部を接
合する。さらに、定着筋は接合部鋼板を貫通させて突設
し、接合部鋼板の表面に突起を複数突設する。
【0007】
【発明の実施の形態】図1〜図4は、この発明の実施の
一形態を示し、図において、RC柱1のはり接合部(仕
口部)に接合部鋼板2が上下に所定間隔に埋設され、こ
の接合部鋼板2にH形鋼からなる鉄骨ばり3の端部が接
合プレート4と複数の高力ボルト5で接合されている。
【0008】RC柱1は、プレキャストコンクリートま
たは場所打ちコンクリートで形成され、特に場所打ちコ
ンクリートによるRC柱には柱の一部となって撤去する
必要のないPC型枠が柱型枠として使用され、現場施工
の省力化が図られている。
【0009】また、いずれの場合も、RC柱1は円形断
面または矩形断面、あるいはその他の多角形断面に形成
されている。
【0010】接合部鋼板2は、RC柱1のはり接合部に
鉄骨ばり3の上下フランジ3aと略同じレベルにかつ水平
にそれぞれ埋設され、この接合部鋼板2をRC柱1の柱
主筋6が垂直にそれぞれ貫通している。
【0011】また、接合部鋼板2はRC柱1の断面形状
と同じ大きさの断面形をなす基板部2aとこの基板部2aの
縁端部から水平に突出する継手部2bとから形成され、例
えば矩形断面形のRC柱の場合、基板部2aはRC柱1と
略同径の矩形板状に形成され、継手部2bは基板部2a側が
幅広く鉄骨ばり3側に徐々に幅小となるような台形板状
に形成され、したがってこの場合の接合部鋼板2は基板
部2aと複数の継手部2bとから略星形状に形成されてい
る。そして、継手部2bに鉄骨ばり3の上下フランジ3aが
接合プレート4と複数の高力ボルト5でそれぞれ接合さ
れている。また、上下継手部2bはウェブプレート7で互
いに接合することにより、変形しないように補強されて
いる。その際、継手部2bとウェブプレート7とは溶接に
よってそれぞれ固着されている。なお、図示するよう
に、必要によりウェブプレート7と鉄骨ばり3のウェブ
3b間も接合プレートと高力ボルトによって接合されてい
る。
【0012】基板部2aの中央部にはコンクリートを投入
でき、かつ水平方向への引き抜きに抵抗できるように開
口部2cが形成され、その外側にRC柱1の柱主筋6を通
せるように複数の貫通孔2dが形成され、さらに貫通孔2d
の内側に丸鋼または異形鉄筋からなる定着筋8が柱主筋
6に沿って垂直に複数突設されている。定着筋8は基板
部2aを貫通し、周囲のコンクリートで固着されている。
また、定着筋8は基板部2aの上側と下側の両方に突設さ
れている。なお、定着筋8の径、長さ、本数はそれぞれ
の状況に応じて適宜決められ、特に定着筋8の径は柱主
筋6のそれと同等かそれ以上に設定されている。
【0013】このような構成において、鉄骨ばり3の上
下フランジ3aに生じた、曲げ応力に伴う引張応力(およ
び圧縮応力)Pは、図4に図示するように柱主筋6およ
び定着筋8のだぼ効果によるせん断耐力R S と、接合
部鋼板2の開口部2cの支圧耐力O Pと、RC柱1の軸圧
縮力Nによる接合部鋼板2の摩擦力F Pの3力によって
RC柱1に伝達されるものとみなせる。
【0014】なお、その際、定着筋8を太く、かつ長く
することによりせん断耐力R S を高めることができ、
また開口部2cを大きく、かつ接合部鋼板2を厚くするこ
とにより支圧耐力O Pを高めることができる。さらに、
接合部鋼板2の表面に突起を複数形成することにより摩
擦力F Pを高めることができる。
【0015】
【発明の効果】この発明は以上説明した構成からなり、
RC柱のはり接合部に接合部鋼板を埋設し、この接合部
鋼板に鉄骨ばりの端部を接合することによってRC柱と
鉄骨ばりとが接合されているので、材質の異なるRC柱
と鉄骨ばりとをきわめて容易に接合することができる。
【0016】また、接合部鋼板にRC柱の柱主筋を通
し、かつ柱主筋に沿って定着筋を複数突設し、さらに開
口部を設けることにより、柱主筋と定着筋のだぼ効果に
よるせん断耐力と、開口部縁端部分の支圧耐力と、RC
柱の軸圧縮力による接合部鋼板のコンクリートとの摩擦
力の3力によって、RC柱と鉄骨ばりとの接合部におけ
る主な応力伝達がなされるものとして接合部の構造設計
をきわめて明確に行うことができる。
【0017】さらに、接合部鋼板はRC柱と略同径をな
し、中央部に開口部を、その周囲に柱主筋を通す複数の
貫通孔をそれぞれ有する基板部とこの基板部の縁端部か
ら水平に突出する複数の継手部とから形成されているの
で、接合部鋼板の取付作業や鉄骨ばりの接合作業などが
し易く、施工性がきわめて良い。また、接合部鋼板はき
わめて簡単な板状に形成されているので、特に高度の溶
接によらなくても容易に製作でき、量産による製作コス
トの低減化も可能である。
【0018】また、定着筋は接合部鋼板を貫通させて接
合部鋼板の両側に突設してあるので、定着筋を接合部鋼
板に特に溶接などで固着しなくても、定着筋のだぼ効果
によるせん断耐力(R S )はきわめて大きく、また接
合部鋼板の表面に突起が複数形成してあるので摩擦力(
F P)もきわめて大きい。したがって、RC柱と鉄骨ば
り間の応力伝達は確実になされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】RC柱と鉄骨ばりとからなる架構の側面図であ
る。
【図2】RC柱と鉄骨ばりとの接合部を示す斜視図であ
る。
【図3】(a) はRC柱と鉄骨ばりとの接合部を示す縦断
面図、(b) は(a) におけるイ−イ線断面図である。
【図4】RC柱と鉄骨ばりとの接合部における力の伝達
を示す側面図である。
【図5】(a),(b) はRC柱と鉄骨ばりとの接合部を示す
従来例である。
【符号の説明】
1 RC柱 2 接合部鋼板 2a 基板部 2b 継手部 2c 開口部 2d 貫通孔 3 鉄骨ばり 3a 上下フランジ 4 接合プレート 5 高力ボルト 6 柱主筋 7 ウェブプレート 8 定着筋
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 宏一 東京都調布市飛田給2丁目19番1号 鹿 島建設株式会社技術研究所内 (56)参考文献 特開 平8−239897(JP,A) 特開 平6−280304(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E04B 1/30 E04B 1/16

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 RC柱のはり接合部に接合部鋼板を埋設
    し、この接合部鋼板に鉄骨ばりの端部を接合してなるR
    C柱・鉄骨ばり接合部構造において、前記接合部鋼板に
    RC柱の柱主筋を通し、前記柱主筋に沿って定着筋を複
    数突設し、かつ開口部を設けてなることを特徴とするR
    C柱・鉄骨ばり接合部構造。
  2. 【請求項2】 接合部鋼板はRC柱と略同径をなし、中
    央部に開口部を、その周囲に柱主筋を通す複数の貫通孔
    を有する基板部とこの基板部の縁端部から水平に突出す
    る複数の継手部とから形成してあることを特徴とする請
    求項第1項記載のRC柱・鉄骨ばり接合部構造。
  3. 【請求項3】 定着筋は、接合部鋼板を貫通させて接合
    部鋼板に突設してあることを特徴とする請求項第1項ま
    たは第2項記載のRC柱・鉄骨ばり接合部構造。
  4. 【請求項4】 接合部鋼板の表面に突起を複数形成して
    あることを特徴とする請求項第1項、第2項または第3
    項記載のRC柱・鉄骨ばり接合部構造。
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