JP3407164B2 - 躯体構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば中高層の建築物
等において、柱，壁等の鉛直部材を鉄筋コンクリート造
とし、梁を鉄骨造とする場合等に適用するのに好適な躯
体構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、建築物の躯体構造として
は、鉄骨造（以下、「Ｓ造」と称する）、鉄筋コンクリ
ート造（以下、「ＲＣ造」と称する）、鉄骨鉄筋コンク
リート造等、種々の形式のものがあるが、近年、生産性
の向上、耐震性の向上等を目的として、ＲＣ造とＳ造と
の混合構造が採用されている。混合構造を採用して、例
えば柱をＲＣ造、梁をＳ造とした躯体では、言うまでも
なく、異種材料どうしの接合となる柱と梁との接合部の
処理が課題となっている。

【０００３】従来、このような異種材料どうしの柱と梁
との接合構造としては、例えば以下に示すようなものが
あった。図３に示すように、柱１をＲＣ造とし、梁２を
Ｓ造とした躯体３では、柱１に、梁２と同一断面形状を
有した鉄骨からなるブラケット４，４，…を一体に設け
ておき、各梁２を接合プレート５，高張力ボルト６等の
接合手段で各ブラケット４に接合することによって、柱
１と各梁２とを接合する構造となっている。

【０００４】現場における鉄筋の配筋、型枠の組み立
て、コンクリートの打設といった手間のかかる作業を削
減するために、図４に示すように、柱７をプレキャスト
コンクリート造（以下、「ＰＣ造」と称する）とした躯
体９では、Ｓ造の梁８と同一断面形状を有した鉄骨から
なるブラケット１０，１０，…を柱７と一体に設けてお
き、柱７と各梁８とをブラケット１０を介して接合する
構造となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の躯体構造には、以下のような問題が存在
する。まず、図３に示した躯体３の構造では、各梁２を
柱１に接合するためのブラケット４，４，…を施工現場
で取り付けなければならない。このため、柱１の鉄筋１
ａの配筋組立時に、ブラケット４を現場合わせで精度よ
く取り付けなければならず、しかも接合部の構造が非常
に複雑であるため、これが非常に手間のかかる作業とな
っている。

【０００６】また、図４に示した躯体９の構造では、い
ずれも、柱７には、梁８を接合するためのブラケット１
０が設けられているが、このようなブラケット１０は、
予め工場での柱７の製作時に取り付けておくのが一般で
ある。したがって、工場での柱７の製作時には、前記柱
１（図３参照）での施工現場における作業と同様の手間
がかかるということに変わりはない。しかも柱７を建て
込んだときにブラケット１０が正確な位置になるよう
に、これを精度よく取り付けておかなければならず、精
度確保にも非常に手間がかかることになる。さらには、
製作した柱７を工場等から施工現場に運搬するときに
は、側面にブラケット１０，１０，…が突出した形態と
なっているため、これによって運搬用の車両等に搭載で
きる量が制限され、運搬効率が非常に悪く、運搬の手間
およびコストがかかるという問題があり、改善の余地が
あった。本発明は、以上のような点を考慮してなされた
もので、部材の製作、運搬等の面からコストを削減する
ことのできる躯体構造を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
鉄筋コンクリート造またはプレキャストコンクリート造
の柱，壁等の鉛直部材と、鉄骨造の梁とを備えてなる建
築物の躯体構造であって、前記鉛直部材には、その側面
に水平方向に突出する受け部が形成され、前記梁の端部
には、その上部に下部よりも水平方向に突出する支持部
と、接合すべき鉛直部材の側面と平行に位置する接合プ
レートとが一体に形成されるとともに、下部にも接合す
べき鉛直部材の側面と平行に位置する接合プレートとが
一体に形成されてなり、前記梁の支持部が前記鉛直部材
の受け部上に載置されるとともに、前記鉛直部材と前記
梁の支持部及びその下部に設けられた接合プレートと
が、該梁の軸線方向に延在してその一端が前記接合プレ
ートに定着され、他端が前記鉛直部材または該鉛直部材
をはさんで対向する他の梁の支持部及びその下部に設け
られた接合プレートに定着された緊張状態のＰＣ鋼材に
よって接合されていることを特徴としている。

【０００８】請求項２に係る発明は、請求項１記載の躯
体構造において、前記鉛直部材の側面と前記梁の接合プ
レートとの間に、充填材が充填されていることを特徴と
している。

【０００９】

【作用】請求項１記載の発明では、建築物の躯体が、鉄
筋コンクリート造またはプレキャストコンクリート造の
柱，壁等の鉛直部材と、鉄骨造の梁とを備えた構成とな
っており、前記鉛直部材の側面には水平方向に突出する
受け部を形成し、梁の端部には、その上部に下部よりも
水平方向に突出する支持部を設けるとともに、支持部と
その下部の各々に、鉛直部材の側面と平行な接合プレー
トを一体に形成する構成とした。そして、梁の支持部を
鉛直部材の受け部上に載置し、鉛直部材と前記梁の支持
部とその下部の各々に設けた接合プレートとを、その一
端が接合プレートに定着され、他端が鉛直部材または該
鉛直部材をはさんで対向する他の梁の支持部とその下部
の各々に設けた接合プレートに定着された緊張状態の梁
の軸線方向に延在するＰＣ鋼材によって接合する構成と
した。これにより、鉛直部材と梁の接合プレートとがＰ
Ｃ鋼材で剛接合されることになる。また、鉛直部材の側
面には、梁の端部を載置できるだけの長さを有した受け
部を形成するのみでよいので、従来の鉄骨製のブラケッ
トを設けた柱に比較して、鉛直部材の側面に突出する長
さを小さくすることができる。しかも、受け部を柱と同
一材料で形成することにより、その製作も容易に行うこ
とができる。さらに、梁の端部に支持部を形成して、こ
れを鉛直部材の受け部上に載置する構成としたので、梁
の建方作業を容易に行うことが可能となる。

【００１０】請求項２記載の発明では、鉛直部材の側面
と前記梁の接合プレートとの間に充填材を充填する構成
とした。これにより、梁を接合せずに鉛直部材の受け部
上に載置しておき、床を先行施工した後に、梁と鉛直部
材とを接合する場合に、床の荷重による梁のたわみによ
って鉛直部材の側面と梁の接合プレートとの間に生じる
間隙を、充填材で埋めることができ、梁から鉛直部材へ
の応力の伝達を確実に行うことができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を図面に示す一実施例を参照し
て説明する。ここでは、本発明に係る躯体構造を、例え
ば、柱をＰＣ造、梁をＳ造とした躯体に適用する場合の
実施例を用いて説明する。図１は、構築すべき躯体の一
部を示すものである。この図に示すように、構築すべき
躯体１１は、柱（鉛直部材）１２が断面視矩形のＰＣ
造、これに接合される梁間方向および桁行方向の各梁１
３が、それぞれＨ型鋼からなるＳ造とされている。

【００１２】これら柱１２と梁１３との接合部Ａは、以
下に示すような構造となっている。内部に柱主筋１２
ａ、帯筋１２ｂ等が配筋された柱１２の各側面には、梁
１３を接合すべき高さに、これを支持するためのコンク
リート製の受けブラケット（受け部）１５が一体に形成
されている。

【００１３】一方、接合すべき各梁１３の端部の上部１
３ａには、支持部１６が、下部１３ｂよりも水平方向に
一定寸法突出して形成されている。また、各梁１３の端
部の上部１３ａと下部１３ｂには、鋼板からなる接合プ
レート１７ａ，１７ｂが、それぞれ接合すべき柱１２の
側面と平行な面内に位置するよう、溶接されて設けられ
ている。さらに、この接合プレート１７ａ，１７ｂと、
梁１３の上下フランジ部との間には、補強プレート１８
ａ，１８ｂが設けられている。

【００１４】このような柱１２の側面と接合プレート１
７ａとの間、および受けブラケット１５の側面と接合プ
レート１７ｂとの間には、例えば無収縮モルタルグラウ
ト等の充填材１９ａ，１９ｂが充填されている。また、
受けブラケット１５の上面と梁１３の支持部１６の下面
との間には、同じく例えば無収縮モルタルグラウト等か
らなるレベル調整材２０が、梁１３のレベルを調整する
ために配設されている。

【００１５】また、この柱１２と、梁１３，１３，…
は、梁間方向の梁１３Ａ，１３Ａの軸線方向と、桁行方
向の梁１３Ｂ，１３Ｂの軸線方向の、互いに直交する二
方向に配設されたＰＣ鋼棒（ＰＣ鋼材）２１，２１，…
によって接合されている。これらＰＣ鋼棒２１は、上下
方向においては、梁１３の上部フランジ１３ｃの上下に
２段、下部フランジ１３ｄの上下に２段、計４段に配設
されている。また、前記各段においては、これらＰＣ鋼
棒２１は、梁間方向の梁１３Ａの軸線方向においては平
面視４本、桁行方向の梁１３Ｂの軸線方向においては平
面視２本が、それぞれ並べて配置された構成となってい
る。

【００１６】各ＰＣ鋼棒２１は、柱１２およびその両側
の接合プレート１７ａあるいは１７ｂを貫通し、その両
端部に図示しない圧着グリップ等が圧着されることによ
って、所定のプレストレスを発揮した緊張状態で定着さ
れている。これによって、柱１２とその両側に位置する
梁１３，１３とがＰＣ鋼棒２１，２１，…で剛接合され
た状態となっている。

【００１７】このようにして、柱１２と梁１３，１３，
…は、その接合部Ａにおいて、各梁１３の支持部１６
が、柱１２の側面に一体に形成された受けブラケット１
５上に載置されるとともに、柱１２と各梁１３の端部に
設けられた接合プレート１７ａ，１７ｂとが、各梁１３
の軸線方向に延在するＰＣ鋼棒２１，２１，…で圧着接
合された構成となっており、さらに、柱１２の側面と各
梁１３の接合プレート１７ａ，１７ｂとの間には充填材
１９ａ，１９ｂが充填された構成となっている。

【００１８】次に、接合部Ａにおいて柱１２と梁１３と
が上記の様な構造で接合されてなる躯体１１の施工方法
について説明する。予め、工場等において、柱１２、梁
１３等を所定の形状に製作する。この際、柱１２には、
受けブラケット１５を一体に形成するとともに、ＰＣ鋼
棒２１，２１，…を通すためのシース（図示なし）を埋
設しておく。

【００１９】そして、この柱１２，梁１３等、所要の部
材を施工現場に搬入した後、施工現場においては、ま
ず、図２（ａ）に示すように、先に構築した基礎上の所
定位置に柱１２，１２，…を建て込む。

【００２０】次いで、図１に示したように、各柱１２の
建込み精度に応じて、受けブラケット１５上に例えば無
収縮モルタルグラウト等のレベル調整材２０を盛り、そ
の上面を架設すべき梁１３のレベル（高さ）に合わせて
ならす。

【００２１】そして、図２（ａ）に示したように、梁１
３を、その両端部を柱１２，１２の受けブラケット１
５，１５上に載置して、互いに隣接する柱１２，１２間
に仮置きする。このとき、梁１３の端部の支持部１６
は、各柱１２の側面に形成した受けブラケット１５上
に、単に載置するのみとし、固定はしない。

【００２２】このようにして梁１３，１３，…の仮置き
作業が完了した後、図２（ｂ）に示すように、これら梁
１３，１３，…上に、床２２を構成するハーフＰＣ床板
２３，２３，…をセットする。この時点で、各梁１３の
端部は固定されておらず回転拘束のない状態となってい
るので、梁１３の自重と、支持するハーフＰＣ床板２３
の荷重とによって、梁１３が下方にたわんでも、その端
部の変位が柱１２等に何ら影響を及ぼすことはない。ま
た、このときのたわみ量を算出しておき、それに基づい
て、梁１３には、予めキャンバー処理（むくり）を施し
ておく。

【００２３】次いで、図１に示したように、各梁１３の
端部の接合プレート１７ａ，１７ｂと、柱１２，受けブ
ラケット１５の側面との間隙に、例えば無収縮モルタル
グラウトからなる充填材１９ａ，１９ｂを充填する。

【００２４】充填材１９ａ，１９ｂが硬化した後、図２
（ｂ）に示したように、柱１２のシース（図示なし）
と、その両側に接合すべき梁１３，１３の接合プレート
１７ａ，１７ｂの穴（図示なし）に所定本数のＰＣ鋼棒
２１，２１，…を通す。そして、一方の梁１３の接合プ
レート１７ａ，１７ｂから突出する各ＰＣ鋼棒２１の一
端に圧着グリップ等を圧着する。続いて、他方の梁１３
の接合プレート１７ａ，１７ｂから突出する各ＰＣ鋼棒
２１の他端をジャッキ等の緊張手段で引張することによ
って、ＰＣ鋼棒２１を緊張させ、所要のプレストレスを
発揮させる。そして、この状態で、ＰＣ鋼棒２１の他端
に圧着グリップ（図示なし）を圧着する。これによっ
て、柱１２と、これをはさんで対向する梁１３，１３
は、緊張状態で定着されたＰＣ鋼棒２１，２１，…によ
って圧着接合されたことになる。

【００２５】次いで、各ハーフＰＣ床板２３上に床コン
クリート２４を打設して、床２２を形成する。この後
は、上記の作業を繰り返すことによって、順次上階の躯
体１１を施工していく。

【００２６】上述した躯体１１の構造では、柱１２と梁
１３，１３，…の接合部Ａにおいて、各梁１３の支持部
１６が、柱１２の側面の受けブラケット１５上に載置さ
れるとともに、柱１２の側面と各梁１３の接合プレート
１７ａ，１７ｂとの間には、充填材１９ａ，１９ｂが充
填され、これら柱１２と各梁１３の接合プレート１７
ａ，１７ｂとが、ＰＣ鋼棒２１，２１，…で圧着接合さ
れた構成となっている。これにより、接合部Ａにおいて
柱１２と梁１３，１３，…とをＰＣ鋼材２１，２１，…
で剛接合することができる。このとき、ＰＣ鋼棒２１に
導入するプレストレスを調整することによって、接合部
Ａにおける柱１２と梁１３，１３，…の接合強度を容易
に調整することが可能である。

【００２７】しかも、柱１２，受けブラケット１５の側
面と、各梁１３の接合プレート１７ａ，１７ｂとの間に
充填した充填材１９ａ，１９ｂによって、柱１２と梁１
３との間での応力の伝達を確実に行うことができる。

【００２８】また、施工時においては、梁１３を柱１２
の受けブラケット１５上に単に載置するのみでよいの
で、梁１３の架設作業を大幅に容易化することができ
る。しかも、柱１２の受けブラケット１５の上面にレベ
ル調整材２０が配設され、この上に梁１３を載置する構
成とされている。これにより、柱１２を建て込んだ後
に、レベル調整材２０でレベル調整を行うことができる
ので、柱１２の建込み作業を容易に行うことができ、し
かも梁１３を精度よく架設することができる。

【００２９】また、柱１２には、従来のように異種材料
である鉄骨からなるブラケット４，１０等を設けること
なく、受けブラケット１５を柱１２と同一材料であるコ
ンクリートで一体に形成すればよいので、この柱１２の
製作を容易に行うことが可能となる。さらには、この柱
１２の運搬時においても、従来の鉄骨製のブラケット１
０（図４参照）に比較して、受けブラケット１５の側方
への突出寸法が僅かなものとなっているため、運搬効率
を向上させることができる。したがって、施工コストは
もちろんのこと、部材の製作、運搬といった面からも効
率化を図り、これにかかるコストを大幅に削減すること
ができる。

【００３０】また、上述した躯体１１の施工方法では、
各柱１２の側面に受けブラケット１５を形成しておき、
これを所定の位置に立設した後、梁１３の両端部を受け
ブラケット１５，１５上に仮置きし、これら梁１３上に
ハーフＰＣ床板２３を敷設した後に、柱１２と梁１３，
１３，…とを剛接合し、しかる後に床コンクリート２４
を打設して床２２を形成する構成とした。このようにし
て、ハーフＰＣ床板２３を先行施工した時点で、各梁１
３の端部は固定されておらず回転拘束のない状態となっ
ており、梁１３の自重とハーフＰＣ床板２３の荷重とに
よって、梁１３が下方にたわんでも、その変位が柱１２
等の他の部材に何ら影響を及ぼすことがない。そして、
この後に、たわんだ状態の梁１３を柱１２に剛接合する
ことによって、接合部Ａに梁１３の自重とハーフＰＣ床
板２３の荷重とによる曲げモーメントが集中することが
なく、従来よりも柱１２のサイズや補強材を抑さえるこ
とができる。また、梁１３の両端部と中央部とを比較し
ても、応力分布はバランスのとれたものとなる。したが
って、躯体１１全体を無駄のないバランスのとれた効率
のよいものとすることができ、各部材のサイズ、使用量
等を削減することが可能となる。

【００３１】なお、上記実施例において、鉛直部材とし
て、ＰＣ造の柱１２を用いたが、もちろん、受けブラケ
ット１５を設け、柱，壁等の鉛直部材と梁とをＰＣ鋼材
で剛接合するのであれば、鉛直部材は、ＲＣ造、ＰＣ
造、あるいはＳＲＣ造のいずれであってもよい。また、
梁１３上に敷設する床２２については、少なくともその
一部を先行施工するのであれば、ハーフＰＣ構造に限定
するものではなく、もちろんフルＰＣ構造であってもよ
い。もちろん、床を現場打ちコンクリートで構成する場
合であっても、上記の躯体構造による効果を奏すること
が可能である。さらには、ＰＣ鋼材として、例えばＰＣ
鋼棒２１を用いる構成としたが、所要のプレストレスを
発揮することができるのであれば、例えばＰＣ鋼線，Ｐ
Ｃ鋼より線等であってもよく、また、ボンド、アンボン
ド工法を問うものではない。加えて、ＰＣ鋼材を定着す
る定着部材としても、前記実施例で挙げた圧着グリップ
に限定するものではなく、クサビ、ナット等他のものを
用いてもよいのは言うまでもない。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る躯
体構造によれば、建築物の躯体が、鉄筋コンクリート造
またはプレキャストコンクリート造の柱，壁等の鉛直部
材と、鉄骨造の梁とを備えた構成となっており、前記鉛
直部材の側面には水平方向に突出する受け部を形成し、
梁の端部には、その上部に下部よりも水平方向に突出す
る支持部を形成するとともに、梁の支持部とその下部の
各々の端面に、鉛直部材の側面と平行に位置する接合プ
レートを一体に形成した。そして、梁の支持部を鉛直部
材の受け部上に載置し、鉛直部材と前記梁の支持部とそ
の下部の各々に設けた接合プレートとを、その一端が接
合プレートに定着され、他端が鉛直部材または該鉛直部
材をはさんで対向する他の梁の支持部とその下部各々に
設けられた接合プレートに定着された緊張状態の梁の軸
線方向に延在するＰＣ鋼材によって接合する構成とし
た。これにより、鉛直部材と梁とをＰＣ鋼材で剛接合す
ることができる。しかもＰＣ鋼材に導入するプレストレ
スを調整することによって、接合部における鉛直部材と
梁との接合強度を容易に調整することが可能である。ま
た、施工時においては、梁を鉛直部材の受け部上に載置
するのみでよいので、梁の建込み作業を大幅に容易化す
ることができる。また、鉛直部材には、従来のように異
種材料である鉄骨製のブラケット等を設けることなく、
柱と同一材料で受け部を一体に形成するのみでよいの
で、この鉛直部材の製作を容易に行うことが可能とな
る。さらに、この鉛直部材の運搬時においても、受け部
の側方への突出寸法が僅かなものとなっているため、運
搬効率を向上させることができる。したがって、施工コ
ストはもちろんのこと、部材の製作、運搬といった面か
らも効率化を図り、コストを大幅に削減することができ
る。

【００３３】請求項２に係る躯体構造によれば、鉛直部
材の側面と前記梁の接合プレートとの間に充填材を充填
する構成とした。これにより、梁を接合せずに鉛直部材
の受け部上に載置しておき、床を先行施工した後に、梁
と鉛直部材とを接合する場合に、床の荷重による梁のた
わみによって、鉛直部材の側面と梁の接合プレートとの
間に生じる間隙を充填材で充填して埋めることができ、
梁から鉛直部材への応力の伝達を確実に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る躯体構造を適用した躯体の一例を
示す図であって、前記躯体を構成する柱と梁との接合部
の構造を示す（ａ）立面図、（ｂ）平断面図である。

【図２】前記躯体の施工方法を示す図であって、（ａ）
柱に梁を仮置きした状態、（ｂ）梁上に床の一部を先行
施工した状態を示す図である。

【図３】従来の躯体構造の一例を示す斜視図である。

【図４】従来の躯体構造の他の一例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１１ 躯体 １２ 柱（鉛直部材） １３ 梁 １５ 受けブラケット（受け部） １６ 支持部 １７ａ，１７ｂ 接合プレート １９ａ，１９ｂ 充填材 ２１ ＰＣ鋼棒（ＰＣ鋼材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−217035（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−173339（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−73204（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E04B 1/16 E04B 1/30 E04B 1/58 508

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄筋コンクリート造またはプレキャスト
   コンクリート造の柱，壁等の鉛直部材と、鉄骨造の梁と
   を備えてなる建築物の躯体構造であって、 前記鉛直部材には、その側面に水平方向に突出する受け
   部が形成され、 前記梁の端部には、その上部に下部よりも水平方向に突
   出する支持部と、接合すべき鉛直部材の側面と平行に位
   置する接合プレートとが一体に形成されるとともに、下
   部にも接合すべき鉛直部材の側面と平行に位置する接合
   プレートとが一体に形成されてなり、 前記梁の支持部が前記鉛直部材の受け部上に載置される
   とともに、前記鉛直部材と前記梁の支持部及びその下部
   に設けられた接合プレートとが、該梁の軸線方向に延在
   してその一端が前記接合プレートに定着され、他端が前
   記鉛直部材または該鉛直部材をはさんで対向する他の梁
   の支持部及びその下部に設けられた接合プレートに定着
   された緊張状態のＰＣ鋼材によって接合されていること
   を特徴とする躯体構造。
2. 【請求項２】 請求項１記載の躯体構造において、前記
   鉛直部材の側面と前記梁の接合プレートとの間に、充填
   材が充填されていることを特徴とする躯体構造。