JP3327184B2 - 鋼管構造または充填型鋼管コンクリート構造の柱とsrc構造のはりとの柱・はり接合部 - Google Patents

鋼管構造または充填型鋼管コンクリート構造の柱とsrc構造のはりとの柱・はり接合部

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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、特に鋼管構造ま
たは鋼管内にコンクリートを充填する充填型鋼管コンク
リート構造(以下「CFT構造」という)の柱とH形鋼
などの形鋼をはり鉄骨とするSRC構造のはりとの接合
に代表される柱・梁接合部に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、図3はCFT構造の柱20とH形
鋼をはり鉄骨とするSRC構造のはり21との柱・はり接
合部を示し、柱20の鋼管22とはり21のはり鉄骨23は溶接
する等して直接接合されている。また、はり21のはり主
筋24の端部はそれぞれ鋼管22の片側を貫通し、鋼管22内
で上方または下方に折り曲げられた後、鋼管22内に充填
されたコンクリート25内に定着されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これまで、CFT構造
の柱とSRC構造のはりとの柱・はり接合部では、接合
部の構造設計に際し、鋼管22とはり鉄骨23は直接接合さ
れていることから、鉄骨部分の応力解析は明確にできる
ものの、はり主筋24の端部は柱20のコンクリート25内に
単に埋め込んで定着され、しかも柱20のコンクリート25
とはり21のコンクリート部分26とは鋼管22で分断されて
いるため、RC部分の応力解析を明確に行うことができ
ない。このため、はり主筋24の耐力を無視した設計にな
らざるを得ず、きわめて不経済な設計になる等の課題が
あった。
【0004】また、図3に図示するような接合部では、
はり主筋24の加工が複雑になることから、例えば、図4
に図示するように、はり主筋24の端部をはり21の端部で
止め、はり鉄骨23のみを鋼管22に接合する方法もある
が、主筋の耐力を有効に働かせることができない等の課
題があった。
【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、特にはりと柱間の応力(曲げモーメン
トおよびせん断力)伝達を鉄骨部分のみならず、RC部
分についても確実になされるようにして接合部の応力解
析を明確にできるようにした鋼管構造またはCFT構造
の柱とSRC構造のはりとの柱・はり接合部を提供する
ことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の鋼管構造
または充填型鋼管コンクリート構造の柱とSRC構造の
はりとからなる柱・梁接合部は、鋼管構造または充填型
鋼管コンクリート構造の柱とH形鋼からなるはり鉄骨と
複数の主筋を有するSRC構造のはりとの柱・はり接合
部において、前記はりの端部にはり断面形と略同じサイ
ズに形成され、前記はり鉄骨の端部に溶接され、かつ前
記はり主筋の端部に定着ナットによって固着されたエン
ドプレートと、このエンドプレートの上下両端部と中央
部にH形状をなすようにそれぞれ突設された上下フラン
ジプレートおよびウェブプレートと、前記エンドプレー
トに前記はり鉄骨の上下フランジに対応させて突設され
た複数の水平スチフナーとからなる接合金物を突設し、
前記柱のはり接合部に上下ダイアフラムとウェブプレー
トを前記上下フランジプレートとウェブプレートにそれ
ぞれ対応させて突設するとともに、前記上下フランジプ
レートと上下ダイアフラムを溶接し、かつ前記ウェブプ
レートどうしをボルト接合してなることを特徴とするも
のである。
【0007】請求項2記載の鋼管構造または充填型鋼管
コンクリート構造の柱とSRC構造のはりとからなる柱
・梁接合部は、請求項1記載の柱・梁接合部において、
水平スチフナーはエンドプレートとウェブプレートがな
すコーナ部に突設されてなることを特徴とするものであ
る。
【0008】請求項3記載の鋼管構造または充填型鋼管
コンクリート構造の柱とSRC構造のはりとからなる柱
・梁接合部は、請求項1または2記載の柱・梁接合部に
おいて、接合金物のエンドプレートと上下フランジプレ
ートとウェブプレートと水平スチフナーは鋳造によって
一体的に形成されてなることを特徴とするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】図1と図2は、この発明の実施の
一形態を示し、図において、柱1のはり接合部にはり2
が接合されている。柱1はCFT構造で、はり2はSR
C構造でそれぞれ形成されている。特に、柱1は角形鋼
管からなる鋼管3内にコンクリート4を充填して形成さ
れ、コンクリート4は鋼管3の全長、または、はり2の
接合部分にのみ充填されている。さらに、はり2の接合
部分にこの部分を補強し、かつはり2を接合するための
ダイアフラム5とウェブプレート6がそれぞれ突設され
ている。ダイアフラム5は鋼管3の、はり2の上下縁端
部と対応する部分を水平に貫通してそれぞれ突設され、
またウェブプレート6は上下ダイアフラム5,5 間に垂直
に突設されている。なお、上下ダイアフラム5及びウェ
ブプレート6は鋼管3に溶接によって一体的に固着され
ている。
【0010】はり2はH形鋼からなるはり鉄骨7の上側
と下側にその材軸方向に沿ってはり主筋8をそれぞれ複
数配筋し、その周囲にせん断補強筋9を所定間隔に複数
巻き付け、かつはり鉄骨7、はり主筋8及びせん断補強
筋9の周囲にコンクリート10を充填して断面略矩形状に
形成されている。このように形成されたはり2の両端部
に接合金物11がそれぞれ突設され、この接合金物11を介
して柱1のはり接合部にはり2の端部が接合されてい
る。
【0011】接合金物11は、はり2の断面形と略同じサ
イズの矩形板状をなすエンドプレート11a の上下両端部
と中央部にフランジプレート11b とウェブプレート11c
を断面略H形状をなすようにそれぞれ突設し、かつエン
ドプレート11a とウェブプレート11c とがなす、ウェブ
プレート11c 両側のコーナ部に水平スチフナー11d をそ
れぞれ複数突設して形成されている。
【0012】上下フランジプレート11b はダイアフラム
5と、ウェブプレート11c と水平スチフナー11d は、は
り鉄骨7のウェブ7aと上下フランジ7bと対応するように
それぞれ突設されている。また、エンドプレート11a と
上下フランジプレート11b 、エンドプレート11a 及び上
下フランジプレート11b とウェブプレート11c 、さらに
エンドプレート11a と水平スチフナー11d はいずれも、
溶接によって一体的に固着されている。
【0013】なお、接合金物11は、エンドプレート11a
、上下フランジプレート11b 、ウェブプレート11c 及
び水平スチフナー11d を鋳造によって一体的に形成した
ものでもよい。
【0014】このように形成された接合金物11は、エン
ドプレート11a をはり鉄骨7のウェブ7aおよび上下フラ
ンジ7bの端部、さらに主筋8の端部にそれぞれ溶接また
はボルト止めしてはり2の両端部にそれぞれ突設されて
いる。なお、主筋8の端部をエンドプレート11a にボル
ト止めするには、図1(a) に図示するように主筋8の端
部をエンドプレート11a に形成した孔に貫通すると共
に、端部に定着ナット12を二重に螺合し、この2個の定
着ナット12でエンドプレート11a を両側から挟み付け
る。
【0015】また、上下フランジプレート11b を上下ダ
イアフラム5にそれぞれ溶接し、ウェブプレート11c を
ウェブプレート6に接合ボルト13でボルト止めするか、
または溶接することにより鋼管3のはり接合部に固着さ
れている。かくして、柱1のはり接合部にはり2の端部
が接合金物11を介して接合されている。
【0016】このようにして柱1とはり2とが接合され
ていることにより、特にはり2から柱1への応力伝達
は、鉄骨部分のみならずRC部分の曲げモーメントおよ
びせん断力も確実になされるため、従来の方法に比較し
て鉄筋を有効に働かせることができる。
【0017】
【発明の効果】この発明は以上説明した構成からなり、
特に柱とはりとを接合する接合金物のはり側が、はり鉄
骨とはり主筋の両方に固着してあるので、はりから柱へ
の応力伝達は、鉄骨部分のみならずRC部分の曲げモー
メントおよびせん断力も確実になされ、従来の鉄骨のみ
を接合するものに比較して鉄筋を働かせているため経済
的になる。
【0018】また、接合金物は、はり鉄骨およびはり主
筋の端部に固着されたエンドプレートと、このエンドプ
レートの上下両端部と中央部にそれぞれ突設され、かつ
鋼管にそれぞれ固着された上下フランジプレート及びウ
ェブプレートと、前記エンドプレートとウェブプレート
とがなすコーナ部に固着された複数の水平スチフナー
を有して形成されているので、SRC構造のはりを従来
の鉄骨構造と同様の方法で柱に接合でき、現場施工の大
幅な省力化が図れる等の効果が有る。
【0019】また、水平スチフナーは、はり鉄骨の上下
フランジに対応するようにそれぞれ固着するので、エン
ドプレートの変形などを防止でき、さらに柱のはり接合
部にダイアフラムとウェブプレートをそれぞれ突設し、
このダイアフラムとウェブプレートに接合金物の上下フ
ランジとウェブプレートをそれぞれ接合するので、柱に
確実に接合できる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a) はCFT構造の柱とSRC構造のはりとの
接合部を示す縦断面図、(b) は(a) のA−A線断面図で
ある。
【図2】(a),(b) はそれぞれ、図1(a) におけるB−B
線、C−C線断面図、(c) は図2(a) におけるD−D線
断面図である。
【図3】CFT構造の柱とSRC構造のはりとの接合部
の従来例の一例を示す縦断面図である。
【図4】CFT構造の柱とSRC構造のはりとの接合部
の従来例の一例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1 柱 2 はり 3 鋼管 4 コンクリート 5 ダイアフラム 6 ウェブプレート 7 はり鉄骨 8 はり主筋 9 せん断補強筋 10 コンクリート 11 接合金物 11a エンドプレート 11b フランジプレート 11c ウェブプレート 11d 水平スチフナー 12 定着ナット 13 接合ボルト
フロントページの続き (72)発明者 羽入田 茂 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 吉岡 伸明 東京都港区元赤坂1丁目3番8号 鹿島 建設株式会社東京支店内 (56)参考文献 特開 平3−55342(JP,A) 特開 平9−158326(JP,A) 実開 平4−110801(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E04B 1/30 E04B 1/16 E04B 1/58 508 E04C 3/00 - 3/46

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋼管構造または充填型鋼管コンクリート
    構造の柱とH形鋼からなるはり鉄骨と複数の主筋を有す
    るSRC構造のはりとの柱・はり接合部において、前記
    はりの端部にはり断面形と略同じサイズに形成され、前
    記はり鉄骨の端部に溶接され、かつ前記はり主筋の端部
    に定着ナットによって固着されたエンドプレートと、こ
    のエンドプレートの上下両端部と中央部にH形状をなす
    ようにそれぞれ突設された上下フランジプレートおよび
    ウェブプレートと、前記エンドプレートに前記はり鉄骨
    の上下フランジに対応させて突設された複数の水平スチ
    フナーとからなる接合金物を突設し、前記柱のはり接合
    部に上下ダイアフラムとウェブプレートを前記上下フラ
    ンジプレートとウェブプレートにそれぞれ対応させて突
    設するとともに、前記上下フランジプレートと上下ダイ
    アフラムを溶接し、かつ前記ウェブプレートどうしをボ
    ルト接合してなることを特徴とする鋼管構造または充填
    型鋼管コンクリート構造の柱とSRC構造のはりとから
    なる柱・梁接合部。
  2. 【請求項2】 水平スチフナーはエンドプレートとウェ
    ブプレートがなすコーナ部に突設されてなることを特徴
    とする請求項1記載の鋼管構造または充填型鋼管コンク
    リート構造の柱とSRC構造のはりとからなる柱・梁接
    合部。
  3. 【請求項3】 接合金物のエンドプレートと上下フラン
    ジプレートとウェブプレートと水平スチフナーは鋳造に
    よって一体的に形成されてなることを特徴とする請求項
    1または2記載の鋼管構造または充填型鋼管コンクリー
    ト構造の柱とSRC構造のはりとからなる柱・梁接合
    部。
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