JP4094149B2 - 柱と梁の接合構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、柱と梁の接合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術及び課題】
従来より、柱に接合される梁としてプレストレストコンクリート構造のものを用いたものが知られている。この場合のプレストレスの主たる目的は、長期荷重に対する梁の撓みを抑制することにあるが、梁に圧縮応力を存在させることは、地震時等の短期荷重作用時には強度的に不利に働くことがある。
【０００３】
本発明は、上記のような問題点に鑑み、長期荷重に対する梁の撓みを抑制することができながら、しかも、地震時等の短期荷重作用時における梁の強度的な不利をも低減することができる柱と梁の接合構造を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、梁が鋼管の内部にコンクリートを充填したものからなり、
充填コンクリートには緊張材が通され、
この緊張材は、柱を貫通し、柱を挟んで梁と反対側の側面から突出され、この突出端には端板が備えられており、
この緊張材に付与した引張り力によって、梁の充填コンクリートに圧縮のプレストレスが導入されていることを特徴とする柱と梁の接合構造によって解決される。
【０００５】
即ち、この構造では、梁が、鋼管の内部にコンクリートを充填したものからなって、充填コンクリートには、緊張材によって圧縮のプレストレスが導入されているから、従来のプレストレストコンクリート構造の梁と同様に、長期荷重に対する梁の撓みを抑制することができる。
【０００６】
しかも、このコンクリートは、鋼管内に充填させているから、圧縮のプレストレスを導入することによって鋼管による拘束を受け、３次元応力状態となることができ、このコンファインド効果により、充填コンクリートの圧縮強度が高められる。これにより、梁は、地震時等の短期荷重作用時における強度的な不利を低減することができる。また、このコンファインド効果により、梁断面を小さくすることができる。
【０００７】
加えて、緊張材が、柱を貫通し、柱を挟んで梁と反対側の側面から突出され、この突出端に端板が備えられた構成において、鋼管内の充填コンクリートに圧縮のプレストレスが導入されているものであるから、プレストレスの導入を柱との関係で施工容易に行うことができる。
【０００８】
特に、梁において、充填コンクリートと鋼管とがそれらの間の付着を切られているときは、充填コンクリートにのみ効果的に圧縮のプレストレスを導入することができて、長期荷重に対する梁の撓みをより一層効果的に抑制することができると共に、地震時等の短期荷重作用時における梁の強度的な不利をより一層効果的に低減することができる。
【０００９】
加えて、充填コンクリートに通された緊張材は、柱を貫通し、柱を挟んで梁と反対側の側面から突出され、この突出端には端板が備えられ、緊張材に付与した引張り力によって、梁の充填コンクリートと端板とで柱を挟み込んで梁と柱とを接合する構成とする場合は、緊張材に引張り力を付与することで、充填コンクリートへのプレストレスの導入と、柱と梁との接合とを同時に遂行することができ、施工を能率良く行うことができる。なお、梁と柱との接合を緊張材のみに依存させることが強度的に充分でない場合は、追加の接合手段が設けられていてもよいことはいうまでもない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１及び図２に示す実施形態の構造において、１は柱、２は梁である。
【００１１】
柱１は、鉄筋コンクリート構造のものであり、この柱１には、プレストレス導入用の緊張材３を通す孔４…が貫通して形成されている。
【００１２】
梁２は、角形鋼管５内にコンクリート６を充填したものであり、鋼管５の内周面にはアスファルトなどによる付着防止剤７が塗布されて、鋼管５と充填コンクリート６との付着が切られている。なお、８はコンクリート充填用の孔である。
【００１３】
梁２の充填コンクリート６内にはシース管１４…が通されており、このシース管１４…は、梁２の柱がわの端面から外方に突出され、この突出部分が柱１の貫通孔４…の内方へと延長されている。そして、梁２の反柱がわの端面には第１端板９が設置され、また、柱１を挟んで梁２と反対側の柱側面には第２端板１０が設置され、両端板９，１０を貫通するように、シース管１４…に緊張材３…が通され、定着具としての雌ネジ部材１１…が端板９，１０の外側で緊張材３…の端部に螺合され締め付けられて、緊張材３…に引張り力が付与されている。
【００１４】
緊張材３に付与されたこの引張り力によって、梁２の充填コンクリート６は、第１端板９と柱１とに挟み込まれて、圧縮のプレストレスを導入される。なお、梁２を構成している鋼管５の端面は、柱１から幾分離間されて梁端崩壊するようになされている。
【００１５】
なお、柱１のコンクリートと梁２のコンクリート６とはそれらを一体打ちするのが施工面、経済面等において一般的である。しかし、コンクリート打ちして形成した鉄筋コンクリート柱１に対し、梁２の鋼管５を組み付け、この鋼管５にコンクリート６を充填し、緊張材３…に引張り力を付与して充填コンクリート６に圧縮のプレストレスを導入することによって、柱１を梁２の充填コンクリート６と第２端板１０とで挟みこみ、それによって梁２と柱１とを接合したものであってもよい。この場合、緊張材３に引張り力を付与して充填コンクリート６にプレストレスを導入することが、同時に、梁２と柱１とを接合することになる利点が得られる。
【００１６】
上記の構造では、梁２が、鋼管５の内部にコンクリート６を充填したものからなって、充填コンクリート６には、緊張材３によって圧縮のプレストレスが導入されているから、従来のプレストレストコンクリート構造の梁と同様に、長期荷重に対する梁２の撓みを抑制できる。しかも、この充填コンクリート６は、圧縮のプレストレスを導入されて鋼管５による拘束を受け、３次元応力状態となって、コンファインド効果により圧縮強度が高められるため、梁２は、地震時等の短期荷重作用時にも不利なく効果的にそれに耐えることができる。特に、付着防止剤７によって充填コンクリート６と鋼管５との付着を切っているから、充填コンクリート６にのみ効果的に圧縮のプレストレスを導入することができる。加えて、緊張材３が、柱１を貫通し、柱１を挟んで梁２と反対側の側面から突出されており、その部分で雌ネジ部材１１を締めて、鋼管５内の充填コンクリート６に圧縮のプレストレスを導入できる構成となされているから、充填コンクリート６へののプレストレスの導入を柱１との関係で施工容易に行うことができる。
【００１７】
また、梁２が、鋼管５内にコンクリート６を充填したものであるから、梁２に対する耐火被覆を省略し得て、コストの削減、工期短縮を実現できる。また、鋼管５を型枠として用いることができて、型枠費用の削減、工期の更なる短縮を実現できる。また、鋼管５の存在によって梁２の剪断補強筋量を減らすことができ、鉄筋コンクリート梁部分が剪断破壊したとしても、梁崩壊することはない。
【００１８】
以上に、本発明の一実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種変形を行うことが可能である。例えば、上記の実施形態では、柱１が、鉄筋コンクリート構造の柱からなっているが、鋼管の内部にコンクリートを充填した、いわゆるコンクリート充填鋼管（ＣＦＴ）柱からなっていてもよいし、また、その他の構造の柱からなっていてもよい。また、図面では、梁２を片持ち状態で柱１に接合している状態を描いているが、梁２の自由端から鉄筋コンクリート梁が一体的に延長されることあるいはされてよいことはいうまでもない。また、梁２の充填コンクリート６内には、図面に示すように配筋１３がなされていてもよいし、場合によっては配筋１３はなされていなくてもよい。また、梁２の鋼管５には各種横断面形状の鋼管が用いられてよい。
【００１９】
【発明の効果】
上述の次第で、本発明の柱と梁の接合構造は、上記のような構成を有するものであるから、長期荷重に対する梁の撓みを抑制することができながら、しかも、地震時等の短期荷重作用時において梁の強度的な不利を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態構造を示す断面正面図である。
【図２】図（イ）は図１のＩ−Ｉ線断面図、図（ロ）は図１のＩＩ−ＩＩ線矢視図、図（ハ）は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視図である。
【符号の説明】
１…柱
２…梁
３…緊張材
４…貫通孔
５…鋼管
６…充填コンクリート
７…付着防止剤
１０…第２端板
１１…雌ネジ部材（定着具）
【発明の属する技術分野】
本発明は、柱と梁の接合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術及び課題】
従来より、柱に接合される梁としてプレストレストコンクリート構造のものを用いたものが知られている。この場合のプレストレスの主たる目的は、長期荷重に対する梁の撓みを抑制することにあるが、梁に圧縮応力を存在させることは、地震時等の短期荷重作用時には強度的に不利に働くことがある。
【０００３】
本発明は、上記のような問題点に鑑み、長期荷重に対する梁の撓みを抑制することができながら、しかも、地震時等の短期荷重作用時における梁の強度的な不利をも低減することができる柱と梁の接合構造を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、梁が鋼管の内部にコンクリートを充填したものからなり、
充填コンクリートには緊張材が通され、
この緊張材は、柱を貫通し、柱を挟んで梁と反対側の側面から突出され、この突出端には端板が備えられており、
この緊張材に付与した引張り力によって、梁の充填コンクリートに圧縮のプレストレスが導入されていることを特徴とする柱と梁の接合構造によって解決される。
【０００５】
即ち、この構造では、梁が、鋼管の内部にコンクリートを充填したものからなって、充填コンクリートには、緊張材によって圧縮のプレストレスが導入されているから、従来のプレストレストコンクリート構造の梁と同様に、長期荷重に対する梁の撓みを抑制することができる。
【０００６】
しかも、このコンクリートは、鋼管内に充填させているから、圧縮のプレストレスを導入することによって鋼管による拘束を受け、３次元応力状態となることができ、このコンファインド効果により、充填コンクリートの圧縮強度が高められる。これにより、梁は、地震時等の短期荷重作用時における強度的な不利を低減することができる。また、このコンファインド効果により、梁断面を小さくすることができる。
【０００７】
加えて、緊張材が、柱を貫通し、柱を挟んで梁と反対側の側面から突出され、この突出端に端板が備えられた構成において、鋼管内の充填コンクリートに圧縮のプレストレスが導入されているものであるから、プレストレスの導入を柱との関係で施工容易に行うことができる。
【０００８】
特に、梁において、充填コンクリートと鋼管とがそれらの間の付着を切られているときは、充填コンクリートにのみ効果的に圧縮のプレストレスを導入することができて、長期荷重に対する梁の撓みをより一層効果的に抑制することができると共に、地震時等の短期荷重作用時における梁の強度的な不利をより一層効果的に低減することができる。
【０００９】
加えて、充填コンクリートに通された緊張材は、柱を貫通し、柱を挟んで梁と反対側の側面から突出され、この突出端には端板が備えられ、緊張材に付与した引張り力によって、梁の充填コンクリートと端板とで柱を挟み込んで梁と柱とを接合する構成とする場合は、緊張材に引張り力を付与することで、充填コンクリートへのプレストレスの導入と、柱と梁との接合とを同時に遂行することができ、施工を能率良く行うことができる。なお、梁と柱との接合を緊張材のみに依存させることが強度的に充分でない場合は、追加の接合手段が設けられていてもよいことはいうまでもない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１及び図２に示す実施形態の構造において、１は柱、２は梁である。
【００１１】
柱１は、鉄筋コンクリート構造のものであり、この柱１には、プレストレス導入用の緊張材３を通す孔４…が貫通して形成されている。
【００１２】
梁２は、角形鋼管５内にコンクリート６を充填したものであり、鋼管５の内周面にはアスファルトなどによる付着防止剤７が塗布されて、鋼管５と充填コンクリート６との付着が切られている。なお、８はコンクリート充填用の孔である。
【００１３】
梁２の充填コンクリート６内にはシース管１４…が通されており、このシース管１４…は、梁２の柱がわの端面から外方に突出され、この突出部分が柱１の貫通孔４…の内方へと延長されている。そして、梁２の反柱がわの端面には第１端板９が設置され、また、柱１を挟んで梁２と反対側の柱側面には第２端板１０が設置され、両端板９，１０を貫通するように、シース管１４…に緊張材３…が通され、定着具としての雌ネジ部材１１…が端板９，１０の外側で緊張材３…の端部に螺合され締め付けられて、緊張材３…に引張り力が付与されている。
【００１４】
緊張材３に付与されたこの引張り力によって、梁２の充填コンクリート６は、第１端板９と柱１とに挟み込まれて、圧縮のプレストレスを導入される。なお、梁２を構成している鋼管５の端面は、柱１から幾分離間されて梁端崩壊するようになされている。
【００１５】
なお、柱１のコンクリートと梁２のコンクリート６とはそれらを一体打ちするのが施工面、経済面等において一般的である。しかし、コンクリート打ちして形成した鉄筋コンクリート柱１に対し、梁２の鋼管５を組み付け、この鋼管５にコンクリート６を充填し、緊張材３…に引張り力を付与して充填コンクリート６に圧縮のプレストレスを導入することによって、柱１を梁２の充填コンクリート６と第２端板１０とで挟みこみ、それによって梁２と柱１とを接合したものであってもよい。この場合、緊張材３に引張り力を付与して充填コンクリート６にプレストレスを導入することが、同時に、梁２と柱１とを接合することになる利点が得られる。
【００１６】
上記の構造では、梁２が、鋼管５の内部にコンクリート６を充填したものからなって、充填コンクリート６には、緊張材３によって圧縮のプレストレスが導入されているから、従来のプレストレストコンクリート構造の梁と同様に、長期荷重に対する梁２の撓みを抑制できる。しかも、この充填コンクリート６は、圧縮のプレストレスを導入されて鋼管５による拘束を受け、３次元応力状態となって、コンファインド効果により圧縮強度が高められるため、梁２は、地震時等の短期荷重作用時にも不利なく効果的にそれに耐えることができる。特に、付着防止剤７によって充填コンクリート６と鋼管５との付着を切っているから、充填コンクリート６にのみ効果的に圧縮のプレストレスを導入することができる。加えて、緊張材３が、柱１を貫通し、柱１を挟んで梁２と反対側の側面から突出されており、その部分で雌ネジ部材１１を締めて、鋼管５内の充填コンクリート６に圧縮のプレストレスを導入できる構成となされているから、充填コンクリート６へののプレストレスの導入を柱１との関係で施工容易に行うことができる。
【００１７】
また、梁２が、鋼管５内にコンクリート６を充填したものであるから、梁２に対する耐火被覆を省略し得て、コストの削減、工期短縮を実現できる。また、鋼管５を型枠として用いることができて、型枠費用の削減、工期の更なる短縮を実現できる。また、鋼管５の存在によって梁２の剪断補強筋量を減らすことができ、鉄筋コンクリート梁部分が剪断破壊したとしても、梁崩壊することはない。
【００１８】
以上に、本発明の一実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種変形を行うことが可能である。例えば、上記の実施形態では、柱１が、鉄筋コンクリート構造の柱からなっているが、鋼管の内部にコンクリートを充填した、いわゆるコンクリート充填鋼管（ＣＦＴ）柱からなっていてもよいし、また、その他の構造の柱からなっていてもよい。また、図面では、梁２を片持ち状態で柱１に接合している状態を描いているが、梁２の自由端から鉄筋コンクリート梁が一体的に延長されることあるいはされてよいことはいうまでもない。また、梁２の充填コンクリート６内には、図面に示すように配筋１３がなされていてもよいし、場合によっては配筋１３はなされていなくてもよい。また、梁２の鋼管５には各種横断面形状の鋼管が用いられてよい。
【００１９】
【発明の効果】
上述の次第で、本発明の柱と梁の接合構造は、上記のような構成を有するものであるから、長期荷重に対する梁の撓みを抑制することができながら、しかも、地震時等の短期荷重作用時において梁の強度的な不利を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態構造を示す断面正面図である。
【図２】図（イ）は図１のＩ−Ｉ線断面図、図（ロ）は図１のＩＩ−ＩＩ線矢視図、図（ハ）は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視図である。
【符号の説明】
１…柱
２…梁
３…緊張材
４…貫通孔
５…鋼管
６…充填コンクリート
７…付着防止剤
１０…第２端板
１１…雌ネジ部材（定着具）
Claims (1)
- 梁が鋼管の内部に鋼管を捨て型枠としてコンクリートを充填したＣＦＴ梁からなり、
充填コンクリートには緊張材が通され、
この緊張材は、柱を貫通し、柱を挟んで梁と反対側の側面から突出され、この突出端には端板が備えられており、
この緊張材に付与した引張り力によって、梁の充填コンクリートに圧縮のプレストレスが導入されており、かつ、
前記ＣＦＴ梁を構成している鋼管の端部が柱から離間し、該ＣＦＴ梁の充填コンクリートが該鋼管の端部から柱側に突出して梁端崩壊するようになされていると共に、
柱のコンクリートと梁のコンクリートとが一体打ちされていることを特徴とする柱と梁の接合構造。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00549999A JP4094149B2 (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 柱と梁の接合構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00549999A JP4094149B2 (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 柱と梁の接合構造 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000204657A JP2000204657A (ja) | 2000-07-25 |
| JP4094149B2 true JP4094149B2 (ja) | 2008-06-04 |
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ID=11612925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00549999A Expired - Fee Related JP4094149B2 (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 柱と梁の接合構造 |
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| JP6205115B2 (ja) * | 2012-09-27 | 2017-09-27 | 東急建設株式会社 | コーベル及び建築物 |
| CN106703190A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-05-24 | 中国建筑股份有限公司 | 一种含预应力孔道的预制梁柱接缝构造及其施工方法 |
| CN107829495A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-03-23 | 武汉理工大学 | 梁端耗能约束型预应力装配式混凝土结构及其施工方法 |
| CN108755954B (zh) * | 2018-05-25 | 2020-04-17 | 西安建筑科技大学 | 一种单边预应力全装配式自复位钢框架节点 |
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| CN112523378B (zh) * | 2020-12-23 | 2022-03-18 | 东南大学 | 一种可消除框架膨胀效应的自复位耗能钢梁及其施工方法 |
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| CZ2022528A3 (cs) * | 2022-12-15 | 2023-11-29 | Peem, Spol. S R. O. | Zpevněný sloup s jednou konzolou a paralelně provedeným zpevněním |
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1999
- 1999-01-12 JP JP00549999A patent/JP4094149B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2000204657A (ja) | 2000-07-25 |
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