JP4944500B2 - 柱部材 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、フラットスラブ構造等で、スラブを貫通する状態に設置自在な柱本体で構成されている柱部材に関する。

従来、この種の柱部材としては、例えば、ムク柱等で構成され、スラブの貫通箇所には、スラブ受け部となる所謂『キャピタル』を備えたものがあった（例えば、特許文献１参照）。
そして、柱部材としては、例えば、各階層毎の長さに対応した長さ寸法に形成され、端面は、柱軸に直交する平面に成形され、金属製柱部材の場合には、平面の端面同士を合わせて両者を溶接する等の手法で継ぎ足しながら、順次、建物を立ち上げていた。尚、このような柱端部どうしの接合技術に関しては、当業者の間で広く知られているものであるが、該当する柱部材の接合に関して詳しく言及した特許文献などは見あたらないので、先行技術文献は示していない。

特開２００１−２９５３６９号公報

上述した従来の柱部材によれば、柱部材どうしの連結においては、柱部材の平面の端面同士を合わせた状態で接合するから、例えば、接合部において建ち精度の補正を行うことが困難で、もし、どうしても先に設置されている柱部材の建ち精度が悪く、次に接続する柱に関して建ち精度の補正を行う必要がある場合には、柱部材の端面加工をやり直したり、間隔調整用のシムを別途作成してそれを端面間に介在させる等、非常に手間が掛かると言った問題があった。

従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、建ち精度の補正を容易に実施できる柱部材を提供するところにある。

本発明の第１の特徴構成は、スラブを貫通する状態に設置自在な柱本体で構成されている柱部材において、前記柱本体に前記スラブを受けるスラブ受け部が設けてあると共に、前記柱本体の一端面の全域は凹球面に、他端面の全域は凹球面に対して摺動自在な形状の凸球面に構成されているところにある。

本発明の第１の特徴構成によれば、柱本体の両端面を、互いに摺動自在な形状の凹球面と凸球面とに振り分けて構成されているから、柱本体どうしの端部同士を合わせて連設する際、一方の柱本体の凹球面と、他方のはしら本体の凸球面とが摺動自在に合わさる。従って、端面どうしの面接触状態を維持したまま、互いの柱軸芯の相対角度を変更することが可能となる。
その結果、複数の柱部材を順次立設して行く際に、それぞれの柱において、建ち精度の補正を容易に行うことができ、且つ、精度補正をした状態でも柱本体どうしの軸力は面接触の端面から伝わり、前記スラブ受け部によって受けるスラブの荷重や上方からの柱軸力を、下方の柱や基礎に伝達することが可能となる。
そして、柱端面どうしの面接当状態は維持されているから、曲げやせん断力を受け持たない軸力負担用の柱部材として使用される場合には、溶接等の接合作業を実施しなくても、所定の軸力を受け止めることが可能となる。
従って、柱本体の立設作業を、効率よく迅速に進めることが可能となる。

本発明の第２の特徴構成は、前記凹球面と凸球面とが嵌合する状態に連設される別の柱本体の摺動範囲を規制する摺動規制部が設けられているところにある。

本発明の第２の特徴構成によれば、本発明の第１の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、端面どうしを当接させた柱本体が、摺動しすぎてずれるのを前記摺動規制部によって防止することが可能となり、より安定した荷重支持を叶えることが可能となる。
また、柱部材の立設作業時に、前記摺動規制部による規制で転倒防止を図り、柱の仮止め作用を発揮することが可能となる。その結果、より施工性の向上を図ることが可能となる。

本発明の第３の特徴構成は、前記スラブ受け部は、前記柱本体の上端側外周部に形成してあり、前記摺動規制部は、前記スラブ受け部で受けられる前記スラブの厚み内に位置する状態に配置されているところにある。

本発明の第３の特徴構成によれば、本発明の第１又は２の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、摺動規制部がスラブの厚み内に位置していることで、スラブ上の空間から前記摺動規制部が見え難く、取付状態の柱部材の美観性を向上させることが可能となる。

本発明の第４の特徴構成は、前記スラブの打設コンクリートが、前記柱本体どうしの嵌合部に浸入するのを阻止する堰き止め手段が設けられているところにある。

本発明の第４の特徴構成によれば、本発明の第１〜３の何れかの特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、前記堰き止め手段によってスラブの打設コンクリートが、柱本体どうしの嵌合部に浸入するのを阻止でき、スラブコンクリートの打設の有無や、硬化状態と無関係に柱の精度調整を伴う立設工程を設定することが可能となり、各工程を設定する上での自由性を向上させたり、全体工期の短縮化を図ったりすることができる。
また、堰き止め手段で堰き止められた内側の空間（コンクリート未打設空間）を、柱周りの極めて小さい範囲に設定することが可能となり、柱周りの二次的なコンクリート（無収縮モルタルの場合もある）打設工程をより短くして、柱立設工期の短縮を図ることができる。
更には、堰き止め手段を金属材等の強度部材で構成してある場合には、柱本体どうしの嵌合部周囲の剛性を堰き止め手段によって高めることが可能となり、地震時の水平力に対する耐力向上を図ることができる。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の柱部材の一実施形態品を使用した建物部分を示すもので、当該柱部材Ｐは、スラブＳを貫通する状態に設置自在な柱本体１で構成されている。
そして、各階層毎（又は複数階層毎）に柱本体１が用意され、それらの柱本体１を上下端面どうしを当接させた状態に各階層にわたって立設されている。

また、スラブＳは、前記柱本体１の上端部に一体的に設けられたキャピタル（スラブ受け部に相当）１ａを、スラブ厚み内に一体に埋設した状態に形成されており、所謂『フラットスラブ』として構成されている。

前記柱本体１は、当該実施形態においては、円柱形状の金属製ムク柱で構成してある。
そして、上端面は、凹球面１ｂとして形成され、下端面は、その凹球面１ｂに沿う形状の凸球面１ｃとして形成されている。従って、上下の柱本体１を、互いの凹球面１ｂと凸球面１ｃとが当接するように配置した状態では、その球面に沿って上下の柱本体１を相対的に揺動させることができる。

また、前記柱本体１の上端部の外周には、上述の通り、キャピタル１ａが一体に設けられている。
このキャピタル１ａは、具体的には、図２に示すように、柱本体１の外周面に放射状に設けられた複数の金属製縦リブ２と、各縦リブ２の下端部にわたる状態に柱本体１の外周面に設けられた鍔状の金属製ベースプレート３とを備えて構成されている。これら、縦リブ２、ベースプレート３は、共に、溶接によって前記柱本体１に固定されている。

前記縦リブ２は、下方側ほど突出寸法が大きくなる形状に形成してある。そして、縦リブ２の上端部は、柱本体１の凹球面１ｂより上方に突出するように形成してあると共に、その突出部２ａの内周縁部は、柱本体１の側面の延長面より柱径方向での外方に位置するように切欠き２ｂが形成されている。
従って、柱本体１の凹球面１ｂ上に、別の柱本体１Ａの凸球面１ｃが沿うようにその柱本体１Ａを載置した状態においては、前記突出部２ａが、前記別の柱本体１Ａの側面に対向した位置関係となり、例えば、別の柱本体１Ａが、図５に示すように、凹球面１ｂ上を摺動することで傾斜姿勢となる場合に、別の柱本体１Ａの側面を前記突出部２ａが受け止めることでそれ以上の摺動を規制し、別の柱本体１Ａが転倒するのを規制することが可能となる（図１参照）。前記突出部２ａを摺動規制部と言う。
この摺動規制部を設けてあることで、例えば、柱本体の立設作業の際には、転倒を防止する仮固定手段として利用することができる一方、建物建設後においては、地震時の横揺れに対する柱本体に対する支持力確保の役割を果たすことが可能となる。

また、前記キャピタル１ａには、図３に示すように、装着自在な鋼管４が取り付けられている。
この鋼管４は、前記キャピタル１ａに対して、図４に示すように、上方から嵌合させることができるように前記各縦リブ２の寸法にそれぞれ合わせたスリット状の切欠き４ａが、下端部から長手方向の中間部まで形成してある。また、鋼管４の長さ寸法は、前記ベースプレート３上に鋼管４を載置した状態で、鋼管４の上縁部が、スラブコンクリートＣの打設予定範囲のほぼ上端になるように設定されている（図１参照）。
そして、鋼管４の径寸法は、柱本体１の外径寸法より大きく、且つ、前記ベースプレート３の外径寸法より小さい範囲に設定してある。
従って、スラブコンクリートＣの打設前に、この鋼管４を、前記キャピタル１ａの上方から嵌合させておくことで、打設したスラブコンクリートＣがこの鋼管４によって堰き止められて、柱本体どうしの嵌合部に浸入するのを阻止することができる。
この鋼管４を堰き止め手段と言う。

次に、当該柱部材Ｐの立設手順の一例について説明する。
［１］下階の柱部材Ｐを立設した状態で、該当階のスラブＳの為の型枠工や配筋を行う。その際、下階の柱部材Ｐの上端のキャピタル１ａは、スラブ配筋の中に位置させてある。
［２］ キャピタル１ａに鋼管４を嵌合させた状態でスラブコンクリートＣを打設する。
［３］ 該当階の柱部材Ｐを立設する。その際、下階の柱部材Ｐの上端凹球面１ｂ上に、該当階の柱部材Ｐ下端の凸球面１ｃが当接する状態に立てれば、前記摺動規制部によって、転倒しない状態に柱本体１を保持することができる。
［４］ 該当階の柱部材Ｐが所定の角度（通常は鉛直）となるように、前記球面を摺動させながら正規の建ち姿勢に調整する。
［５］ 前記鋼管４と柱本体１との間の隙間に、例えば、無収縮モルタル等の充填材を充填して柱本体１を固定する。
［６］ 以下、前記［１］の工程から順次繰り返して所定階まで構築する。

本実施形態の柱部材によれば、柱本体の立設作業時には、大掛かりな柱保持設備を用意しなくても、前記摺動規制部によって転倒しない状態に柱本体１を仮固定することができる上、それぞれの柱本体１に対して、端面どうしの面接触状態を維持したまま互いの柱軸芯の相対角度を簡単に変更することが可能となり、柱本体の立設作業を、精度良く、且つ、効率よく迅速に進めることが可能となる。また、柱本体の固定に、溶接等の手間の掛かる作業を実施しなくてもよくなることで、更に工期短縮を図ることが可能となる。
そして、柱どうしの継ぎ目がスラブＳの厚み内に位置することから、スラブ上の空間からそれら継ぎ目が見え難く、取付状態の柱部材の美観性を向上させることが可能となる。

〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。

〈１〉 前記柱本体１は、先の実施形態で説明した柱本体の構成に限るものではなく、例えば、断面形状は、円形断面に限らず、楕円形や多角形や矩形やそれらを組み合わせた形状等、自由に設定することができる。
また、単一部材による構成に限るものではなく、複数部材を一体化して柱本体を構成したものであってもよい。
また、ムク柱に限るものではなく、中間部が中空に形成されているものであってもよい。但し、その場合でも、端面部は全断面の球面（凹球面・凸球面）として形成しておく必要がある。一方、柱端部の凹球面１ｂと凸球面１ｃとの振り分けは、先の実施形態とは逆に、上端部が凸球面１ｃで、下端部が凹球面１ｂで構成してあってもよい。
〈２〉 前記スラブ受け部１ａは、先の実施形態で説明したようにスラブ厚み内に納められたキャピタルに限るものではなく、例えば、スラブＳの下方に突出する状態に設けられたものであってもよい。勿論、縦リブ２とベースプレート３とからなる構成に限らず、他の公知の構成であってもよい。
〈３〉 前記堰き止め手段４は、先の実施形態で説明した構成に限るものではなく、例えば、スラブ受け部１ａと一体に形成してあってもよい。
また、摺動規制部２ａは、先の実施形態では縦リブ２の突出部によって構成してあるものを説明したが、他の部分によって構成するものであってもよい。その一例としては、スラブ受け部１ａと一体に形成した堰き止め手段４に、摺動規制部２ａを形成してあってもよい。要するに、凹球面１ｂと凸球面１ｃとが嵌合する状態に連設される別の柱本体１の摺動範囲を規制するものであればよく、それらを含めて摺動規制部と総称する。

尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

柱部材の設置状況を示す側面視断面図 柱部材を示す説明図（側面図・上面図） 柱部材の分解斜視図 鋼管の取付状況を示す説明図 柱本体の姿勢変更を示す説明図

符号の説明

１ 柱本体
１ａ キャピタル（スラブ受け部に相当）
１ｂ 凹球面
１ｃ 凸球面
２ａ 突出部（摺動規制部に相当）
４ 鋼管（堰き止め手段に相当）
Ｃ スラブコンクリート
Ｐ 柱部材
Ｓ スラブ

Claims (4)

1. スラブを貫通する状態に設置自在な柱本体で構成されている柱部材であって、
   前記柱本体に前記スラブを受けるスラブ受け部が設けてあると共に、前記柱本体の一端面の全域は凹球面に、他端面の全域は凹球面に対して摺動自在な形状の凸球面に構成されている柱部材。
2. 前記凹球面と凸球面とが嵌合する状態に連設される別の柱本体の摺動範囲を規制する摺動規制部が設けられている請求項１に記載の柱部材。
3. 前記スラブ受け部は、前記柱本体の上端側外周部に形成してあり、前記摺動規制部は、前記スラブ受け部で受けられる前記スラブの厚み内に位置する状態に配置されている請求項２に記載の柱部材。
4. 前記スラブの打設コンクリートが、前記柱本体どうしの嵌合部に浸入するのを阻止する堰き止め手段が設けられている請求項１〜３の何れか一項に記載の柱部材。

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