JP3856796B2 - コンクリート造柱と鉄骨梁による建物架構の構築方法 - Google Patents

Description

この発明は、鉄筋コンクリート造柱又は鉄骨鉄筋コンクリート造柱（以下、単にコンクリート造柱という場合がある。）と鉄骨梁による、平屋建物又は低層建物の屋上部分などの構築に好適な建物架構の構築方法の技術分野に属する。

従来、建物の柱梁架構は、鉄骨造や鉄筋コンクリート造又は鉄骨鉄筋コンクリート造などで構築されている。形鋼等を用いた鉄骨造は、ブラケット形式の柱梁接合、又は現場溶接形式、スプリットティ形式の柱梁接合の何れであっても、鉄骨の加工に多大な手間と費用が掛かる。同様に、鉄骨鉄筋コンクリート造や鉄筋コンクリート造形式の柱梁接合の場合も、現場打ち形式、プレキャスト形式のいずれであるにせよ、鉄筋や鉄骨の接合その他にやはり多大な手間と費用が掛かるという問題がある。柱がコンクリート造で、梁が鉄骨という異種造の場合にも、接合部の複雑さは同様であり、平屋建物又は低層建物の屋上部分などの簡易な構築には、施工性と建築費用の面で種々な制約を受ける。

例えば下記特許文献１に開示された柱梁剛接装置は、鉄骨造の柱梁架構に係るもので、トルク制御座金を用い、高力ボルトに所要の締め付け力を導入する構成である。鉄骨柱の梁接合位置にネジ孔を設け、鉄骨梁の端部に接合プレートを設け、トルク制御座金を取り付けた高力ボルトで柱梁接合を行っている。
特許文献２に開示された、半剛接した柱梁剛接構造も鉄骨造の柱梁架構に係り、中小規模の鉄骨造建物に適用されるもので、鉄骨梁の端部にエンドプレートを取り付け、このエンドプレートと鉄骨柱との間に弾性座金部材を介在させ、高力ボルトにより半剛接した構成である。

次に、特許文献３に開示された柱梁の接続構造は、鉄骨鉄筋コンクリート造柱と鉄骨梁とを接続したもので、柱の鉄骨としてＨ形鋼を使用し、この柱用Ｈ形鋼の梁接合位置にいわゆるブラケットが接合され、コンクリートを打設してＳＲＣ柱を完成した後に、前記ブラケットに鉄骨梁が接続される。
特許文献４に開示されたコンクリート製柱と鉄骨梁の接合部構造は、コンクリート製柱の梁位置に鉄骨梁を通す貫通孔を設けて、これに鉄骨梁を通した構成である。

特開平５−２０９４３４号公報 特開２００１−１５２５５０号公報 特開平１０−２９９１７０号公報 特開２００２−２７６０３２号公報

上記した特許文献１、２に開示された鉄骨造の柱梁架構は、いずれも柱及び梁の加工や孔あけに多くの手数が掛かるし、現場でのボルト止めにも手間が掛かるなど、施工性が悪く、高価である。よって、平屋建物又は低層建物の屋上部分などの簡易な構築に適用するには、施工性と建築費用の面で問題がある。
また、上記の特許文献３、４に開示されたコンクリート製柱と鉄骨梁の接合部構造も、コンクリート製柱に鉄骨梁接合のために鉄骨製ブラケットを突き出させたり梁貫通用の孔を設けるなどの特殊な工作や製法を実施することになるから、施工性が悪く、高価でもある。従って、やはり平屋建物又は低層建物の屋上部分などの簡易な構築に適用するには、施工性と建築費用の面で問題が大きい。

本発明の目的は、平屋建物又は低層建物など、いわば軽量で簡易な建築物の構築に適用するのに最適な施工性の良さと、建築費用の低廉さとを充分満足できる、コンクリート造柱と鉄骨梁による建物架構の構築方法を提供することである。
本発明の次の目的は、剛強なコンクリート造柱の柱脚部を基礎コンクリート梁と構造的に一体化して片持ち形式に構築し立てることにより、ブレースの必要をなくし、開口部の設計自由度が高い構成とした建物架構の構築方法を提供することである。

上述した従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係るコンクリート造柱と鉄骨梁による建物架構の構築方法は、
鉄筋コンクリート造柱１又は鉄骨鉄筋コンクリート造柱の天端面に、接合プレート５を、レベル出し処理をした上で構造的に一体化するように打ち込み設置しておき、鉄骨梁２は隣り合う前記コンクリート造柱１、１それぞれの天端面の前記接合プレートの５上へ載せ架けて渡し、同鉄骨梁２は接合プレート５との接触部分を溶接で接合して建物架構を構築することを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載したコンクリート造柱と鉄骨梁による建物架構の構築方法において、
コンクリート造柱１は、その柱脚部が基礎コンクリート梁３の上に構造的に一体化して片持ち形式に構築することを特徴とする。

請求項３に記載した発明は、鉄骨梁は、請求項１に記載したコンクリート造柱と鉄骨梁による建物架構の構築方法において、
鉄骨梁２は、フロアパネルを構成する大梁であることを特徴とする。

本発明に係る建物架構の構築方法は、コンクリート造柱１の築造に際して、同柱１の天端面に、接合プレート５をレベル出し処理をした上で構造的に一体化するように打ち込み設置しておく。鉄骨梁２は、隣り合う前記コンクリート造柱１、１それぞれの天端面の前記接合プレート５上へ載せ架けて渡し、同鉄骨梁２は接合プレート５との接触部分を溶接で接合するだけであるから、鉄骨梁２に格別な加工や孔あけなどは一切無用であり、簡単に迅速に建て方施工ができるので、工期の短縮が図れ、極めて安価でもある。接合プレート５をレベル出し処理をしてコンクリート造柱１の天端面へ設置すると、平屋建物又は低層建物の屋上部分などのいわゆる軽量で簡易な建築物の構築を簡易、迅速に精度良く行うことができる。
請求項２に係る発明はまた、剛強なコンクリート造柱１を使用するだけでなく、同柱１の柱脚部を基礎コンクリート梁３と構造的に一体化した片持ち形式に構築し立てるので、ブレース等による柱間の補強の必要がなく、開口部の設計自由度が高いのである。
請求項３に係る発明は、前記鉄骨梁２を、フロアパネルを構成する大梁とするので、床組みや屋根を簡易に施工できる。

コンクリート造柱１の天端面に接合プレート５を構造的に一体化して設置し、鉄骨梁２は隣り合う前記コンクリート造柱１、１の天端面へ載せ架けて渡し、接合プレート５との接触部分を溶接等の手段で接合する。

図１は、本発明に係る建物架構の構築方法によるコンクリート造柱と鉄骨梁による平屋の建物架構の軸組み図を示す。図中の符号１が鉄筋コンクリート造柱又は鉄骨鉄筋コンクリート造柱であり、２は前記コンクリート造柱１、１の間に架設して支持された鉄骨梁を示す。符号３は基礎コンクリート梁であり、前記コンクリート造柱１はその柱脚を基礎コンクリート梁３と構造的に一体化して片持ち形式に構築されている。符号４は前記コンクリート梁３を支持する基礎杭を示す。因みに前記コンクリート造柱１の床上高さは４２００ｍｍ程度に高く設計される。

図２はコンクリート造柱１の天端面と、そこに設置された接合プレート５を平面的に示す。図３は前記コンクリート造柱１の天端面（の接合プレート５）の上へ載せ架けて渡した鉄骨梁２、２の配置関係を示し、図４はその垂直断面を示している。
コンクリート造柱１の構築に関しては、具体的に図示することは省略したが、上記基礎コンクリート梁３を構築した後に、基礎コンクリート梁３に予め用意した立ち上げ筋と柱主筋１ａの接続を行い、フープ筋１ｂを取り付けるなどして柱鉄筋の組み立てを行う。その上で柱型枠を組み立て、コンクリートを打設して現場打ちとして構築する。そして、同コンクリートが硬化する前に、接合プレート５を、レベル出し処理した上で構造的に一体化するように柱天端面のコンクリート中へ打ち込み設置する。接合プレート５をコンクリート造柱１と構造的に一体化して設置する手段としては、例えば接合プレート５の下面に長さ８０ｍｍ〜１２０ｍｍ程度のスタッドボルト５ａを溶接で取り付けておいて、同スタッドボルト５ａと共にコンクリート天端へ押し込んで設置する。
コンクリート造柱１は、一例として一辺が８００ｍｍの角柱として構築されている。このコンクリート造柱１は、剛強な構造である上に、柱脚を基礎コンクリート３と構造的に一体化して構築し片持ち形式に支持されているので、その上端に鉄骨梁を架設し溶接接合すれば、ブレース等による柱間の補強の必要はなく、よって開口部の設計を自由に行うことが出来る。

上記のようにして構築され床面から所定の柱間隔で屹立する複数のコンクリート造柱１…に対して、一例としてＨ形鋼を用いた鉄骨梁２は、隣り合うコンクリート造柱１、１の天端面へ図３及び図４のように載せ架けて渡す。そして、接合プレート５と接触する部分を、溶接やボルト止めその他の手段で接合する。溶接の場合は、鉄骨梁２の下側フランジが接合プレート５と接触部分の外形線等に沿って連続隅肉溶接で接合するのが好ましい。図３は、縦横４本の鉄骨柱２、２の各端部を、当該鉄筋コンクリート造柱１及び接合プレート５の上に若干の間隔をあけてそれぞれ対称的な配置で集合させた構成の実施例を示すが、この限りではない。例えば縦方向の鉄骨梁は接合プレート５を通過するように配置し、横方向の鉄骨梁は前記縦の鉄骨梁の左右両側に若干の隙間をあけて対称的に配置した構成で実施することもできる。

要するに、鉄骨梁２は、クレーン等の重機で吊り上げ、隣り合うコンクリート造柱１、１の天端面へ載せ架けて渡したあと、接合プレート５と接触する部分を溶接等の手段で接合するだけで良い。従って、鉄骨梁２に格別の加工や孔あけ等の前処理は無用であるし、接合作業によってどんどんと架構の構築作業を能率良く簡単に進めることができ、工期の短縮も図れる。従って、施工費用も安くて済む。

上記のように架設した鉄骨梁２は、建物の屋根又は床組み用のフロアパネルを構成する大梁となし、例えば地上でパネル化したものを一気にコンクリート造柱１、１の天端面へ架設する工法を実施することもできる（請求項３に記載した発明）。

本発明に係るコンクリート造柱と鉄骨梁による建物架構の構築方法が実施される平屋建物の軸組図である。 コンクリート造柱の平面図である。 コンクリート造柱の上に鉄骨梁を架設した状態を示す平面図である。 図３をＶＩ−ＶＩ矢視方向に見た建物架構の断面図である。

符号の説明

１ コンクリート造柱
５ 接合プレート
２ 鉄骨梁
３ 基礎コンクリート梁

Claims (3)

1. 鉄筋コンクリート造柱又は鉄骨鉄筋コンクリート造柱の天端面に、接合プレートを、レベル出し処理をした上で構造的に一体化するように打ち込み設置しておき、鉄骨梁は隣り合う前記コンクリート造柱の天端面の前記接合プレートの上へ載せ架けて渡し、同鉄骨梁は接合プレートとの接触部分を溶接で接合して建物架構を構築することを特徴とする、コンクリート造柱と鉄骨梁による建物架構の構築方法。
2. コンクリート造柱は、その柱脚部を基礎コンクリート梁の上に、構造的に一体化して片持ち形式に構築することを特徴とする、請求項１に記載したコンクリート造柱と鉄骨梁による建物架構の構築方法。
3. 鉄骨梁は、フロアパネルを構成する大梁であることを特徴とする、請求項１に記載したコンクリート造柱と鉄骨梁による建物架構の構築方法。

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