JP3849554B2 - 柱梁接合部構造 - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄骨鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁の複合構造による柱梁接合部構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
鉄骨鉄筋コンクリート柱の鉄骨柱においては、柱フランジが引っ張られて変形するのを補強するために、図6に示すように、柱のパネル部にスチフナ50を溶接したり、柱フランジに当て板60を溶接したりしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述のような従来のスチフナ補強では、耐力に限界があり、あまり大きな梁を用いることができない。また、柱フランジへの当て板補強では、プレートを小割りにしたり、溶接が難しかったりと難点がある。
【0004】
本発明は、このような問題を解消すべくなされたもので、その目的は、鉄骨鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁の柱梁接合部において、比較的簡易な構造で容易に補強が可能であり、小さな鉄骨柱の使用とT形接合金物による引張接合が可能となり、コストの低減が可能な柱梁接合部構造を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1は、鉄骨鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁の接合部構造であり、鉄骨柱に鉄骨鉄筋コンクリート柱の断面寸法の1/2以下の断面寸法のH形鋼が用いられ、この鉄骨柱のフランジにT形接合金物のフランジ部が高力ボルトによる締結で引張接合され、T形接合金物のウェブ部が鉄骨梁にボルト接合または溶接接合され、鉄骨柱の周りのコンクリートを取り囲む環状のバンドプレートが鉄骨梁の上フランジの上と下フランジの下にT形接合金物のフランジ部を覆うようにそれぞれ配設されていることを特徴とする柱梁接合部構造である。
【0006】
この請求項1において、鉄骨柱は、鉄骨鉄筋コンクリート柱の断面寸法の1/2以下の断面寸法のH形鋼が用いられる。T形接合金物は、フランジ部とウェブ部により側面視がT字状の所謂スプリットティやカットティ等が用いられる。環状の補強部材は、柱の4隅の主筋を避けて柱周りのコンクリートを拘束できる平面視が八角形等のバンドプレートであり、その外側面が鉄骨鉄筋コンクリート柱の外周面と面一となるような寸法、あるいは、鉄骨鉄筋コンクリート柱の中に完全に埋設されるような寸法とされる。また、この補強部材は、上部梁フランジの上と下部梁フランジの下にT形接合金物のフランジ部を覆うように配置される。
【0007】
また、鉄骨柱のH形鋼の強軸方向と弱軸方向の両方にT形接合金物による引張接合で鉄骨梁を接合してもよいし(強軸・弱軸引張接合タイプ)、強軸方向はT形接合金物による引張接合で鉄骨梁を接合し、弱軸方向は溶接接合で鉄骨梁を接合してもよい(強軸引張接合・弱軸溶接タイプ)。なお、強軸方向の引張接合では、必要に応じて、H形鋼の平行フランジを挟んで一対のT形接合金物のフランジ部どうしを長ボルトとナットで緊結する。
【0008】
以上のような構成の本発明によれば、T形接合金物の引張接合による柱梁接合部における鉄骨梁の上下位置にそれぞれ鉄骨柱の周りのコンクリート及びT形接合金物のフランジ部を取り囲む環状の補強部材を設置することにより、柱梁接合部の支圧耐力、パネルせん断耐力、ボルト引張接合部の引張耐力の3点を同時に増大させることができ、鉄骨鉄筋コンクリート柱の中に小さな鉄骨H形鋼柱(鉄骨鉄筋コンクリート柱の断面寸法の1/2以下)を使用することができる。
【0009】
また、柱梁接合部の支圧耐力、パネルせん断耐力、ボルト引張接合部の引張耐力の3点を同時に増大させることにより、鉄骨梁をT形接合金物を使用して小さな鉄骨H形鋼柱にボルトで引張接合することができ、柱梁接合部の溶接加工が簡略化され、また、比較的簡易な構造で容易に補強を行うことができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示する一実施形態に基づいて説明する。図1,図2は、本発明に係る鉄骨鉄筋コンクリート柱(以下、SRC柱と記載)と鉄骨梁(以下、S梁と記載)の接合部構造の一例を示す斜視図、水平断面図である。
【0011】
図1,図2の実施形態において、SRC柱1は、H形鋼からなる鉄骨柱11と主筋12と帯筋13とコンクリート14から構成されている。S梁2は、H形鋼から構成され、ブラケットタイプの梁あるいは柱間長さの梁が鉄骨柱11の接合部に接合される。
【0012】
このようなSRC柱1とS梁2の接合部において、本発明においては、鉄骨柱11にウェブ高さあるいはフランジ幅がSRC柱1の断面寸法の1/2以下のH形鋼を用い、スプリットティやカットティ等のT形接合金物3を使用してS梁2を鉄骨柱11に引張接合し、鉄骨柱11及びその回りのコンクリート14を取り囲む環状の補強部材であるバンドプレート4をS梁2の上下位置にそれぞれ配設する。
【0013】
T形接合金物3は、図2に示すように、フランジ部3aとウェブ部3bとリブ3cからなる鍛造製や鋳造製のスプリットティあるいはカットティであり、鉄骨柱11の強軸方向では、フランジ部3aが鉄骨柱11の柱フランジ11aの外側面に添接され、高力ボルト30とナット31により引張接合される。また、この強軸方向では、必要に応じて、鉄骨柱11を挟んで一対のフランジ部3a,3aどうしが長ボルト32とナット33により緊結される。
【0014】
鉄骨柱11の弱軸方向では、図1に示すように、フランジ部3aが鉄骨柱11の柱ウェブ11bの側面に添接され、この柱ウェブ11bを挟んで一対のフランジ部3a,3aが高力ボルト30とナット31により引張接合される(強軸・弱軸引張接合タイプ、図1参照)。また、この弱軸方向は、S梁2の接合端部を鉄骨柱11の柱フランジ11a,11a間に挿入し、隅肉溶接で溶接接合するようにしてもよい(強軸引張接合・弱軸溶接タイプ、図示省略)。
【0015】
高力ボルト30または長ボルト32は、図1に示すように、梁フランジ2aを挟んで上下に配置される。
【0016】
T形接合金物3のウェブ部3bは、梁フランジ2aの端面に溶接接合され、あるいは、梁フランジ2aに重ねてボルト接合される。また、必要に応じて、S梁2には、フェイスベアリングプレート等の補強リブ20が設けられる。この補強リブ20は、柱梁接合部のコンクリート14内に埋設されるようにしてもよいし、柱梁接合部の外側に配置してもよい。
【0017】
バンドプレート4は、鉄骨柱11及びその回りのコンクリート14を取り囲む平面視八角形のリング状補強板であり、S梁2の上部位置及び下部位置にそれぞれT形接合金物3のフランジ部3aを覆うように配置される。このバンドプレートの形状は、柱の四隅の主筋12を避けるべく八角形としたものであり、その他の形状でもよい。
【0018】
また、このバンドプレート4は、その4辺の外側面がSRC柱1の外周面と面一となるような寸法(図示例)としてもよいし、SRC柱1の内部に完全に埋設されるような寸法(図示省略)としてもよい。また、このバンドプレート4は、構造的に緊結する必要はないが、施工時に動かないように点溶接等により固定される。
【0019】
以上のような構成の柱梁接合部によれば、次のような効果が得られる。
(1) バンドプレート4を設置することにより、S梁2を受けている柱コンクリートの支圧耐力が増大し、S梁2の曲げモーメントがSRC柱1の鉄骨柱11の部分とコンクリートの支圧による曲げとで分担して伝達され、鉄骨柱11が小さいSRC柱1に曲げモーメントを効率良く伝達することができる。
【0020】
(2) バンドプレート4を設置することにより、柱梁接合部パネルのせん断耐力が増大する。
【0021】
(3) バンドプレート4を設置することにより、図3〜図5に示すように、柱梁接合部のボルト引張接合部の引張耐力が増大する。なお、図3において、柱梁接合部の引張耐力Tuは、次式で表される。
Tu=Tus+Tur
Tus:鉄骨接合部の引張耐力
Tur:バンドプレートによる引張耐力
また、図4、図5の補強有が本発明のバンドプレートを用いた場合である。
【0022】
(4) 以上の3点の効果により、SRC柱1の中の小さな鉄骨柱11(SRC柱1の断面寸法の1/2以下)にS梁2をT形接合金物3を使用して引張接合とする構造が可能となる。
【0023】
【発明の効果】
(1) T形接合金物の引張接合による柱梁接合部における鉄骨梁の上下位置にそれぞれ鉄骨柱の周りのコンクリート及びT形接合金物のフランジ部を取り囲む環状の補強部材を設置することにより、柱梁接合部の支圧耐力、パネルせん断耐力、ボルト引張接合部の引張耐力の3点を同時に増大させることができ、鉄骨鉄筋コンクリート柱の中に小さな鉄骨H形鋼柱(鉄骨鉄筋コンクリート柱の断面寸法の1/2以下)を使用することができ、柱鉄骨重量の低減によりコストの低減を図ることができる。
【0024】
(2) 柱梁接合部の支圧耐力、パネルせん断耐力、ボルト引張接合部の引張耐力の3点を同時に増大させることにより、鉄骨梁をT形接合金物を使用して小さな鉄骨H形鋼柱にボルトで引張接合することができ、柱梁接合部の溶接加工が簡略化され、また、比較的簡易な構造で容易に補強を行うことができ、鉄骨生産の合理化、コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るSRC柱とS梁の接合部構造の一例を示す斜視図である。
【図2】図1の水平断面図である。
【図3】本発明による柱梁接合部の引張耐力を示す斜視図である。
【図4】柱梁接合部における荷重と変形の関係を示すグラフである。
【図5】柱梁接合部における荷重と変形の関係を示すグラフである。
【図6】従来の鉄骨柱の補強方法を示す断面図である。
【符号の説明】
1……SRC柱(鉄骨鉄筋コンクリート柱)
2……S梁(鉄骨梁)
2a…梁フランジ
2b…梁ウェブ
3……T形接合金物
3a…フランジ部
3b…ウェブ部
3c…リブ
4……バンドプレート(補強部材)
11……鉄骨柱
11a…柱フランジ
11b…柱ウェブ
20……補強リブ
30……高力ボルト
31……ナット
32……長ボルト
33……ナット

Claims (1)

  1. 鉄骨鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁の接合部構造であり、鉄骨柱に鉄骨鉄筋コンクリート柱の断面寸法の1/2以下の断面寸法のH形鋼が用いられ、この鉄骨柱のフランジにT形接合金物のフランジ部が高力ボルトによる締結で引張接合され、T形接合金物のウェブ部が鉄骨梁にボルト接合または溶接接合され、鉄骨柱の周りのコンクリートを取り囲む環状のバンドプレートが鉄骨梁の上フランジの上と下フランジの下にT形接合金物のフランジ部を覆うようにそれぞれ配設されていることを特徴とする柱梁接合部構造。
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