JP5368656B1 - 複合構造梁 - Google Patents

Abstract

【課題】長スパン構造物を合理的に実現できる端部ＲＣ造・中央部Ｓ造の複合構造梁を、構造力学的に合理的で施工性にも優れた方法で構築する方法を提供する。
【解決手段】先ずＲＣ造梁の上端主筋・下端主筋の端部を鉄骨造の接続プレートに溶接した主筋ユニットを構成し、主筋ユニットとＳ造梁を現場で溶接接合する。主筋と鉄骨梁フランジの間に接続プレートを介在させることにより、主筋と鉄骨梁フランジの高さ位置の違いを解消すると同時に、接続プレートと鉄骨梁フランジを現場で下向き溶接することを可能にした。
【選択図】図２

Description

本発明は、端部を鉄筋コンクリート造（以下、「ＲＣ造」）、中央部を鉄骨造（以下、「Ｓ造」）とする複合構造梁による構造物用構造骨組みに関するものである。

比較的大きなスパンを必要とする建築物・工作物等の構造物において、梁重量が重くならず、長期使用による梁のクリープ撓みの進行の恐れがなく、且つ建物全体として鉄骨増骨組みよりも高い剛性が確保でき、且つ減衰特性にも優れる構造骨組みとして、ＲＣ造骨組みの梁中央部にのみＳ造梁を部分的に取り入れた「端部ＲＣ造、中央部Ｓ造」の複合構造梁とする骨組み形式が知られている（特許文献１参照）。

この骨組み形式は、特許文献１において最初に提案されたもので、ＲＣ造梁に比較して、自重が軽減され、小さな梁成で長スパンの梁が構成できること、隣接スパンのスパン長が異なる場合にも梁剛性を調節することが容易で、地震時応力を均等化できる点などが提案されている。

この形式におけるＳ造梁の端部とＲＣ梁との具体的な接続方法として、ＲＣ梁の主筋の一部をＳ造梁のフランジ外側に溶接し、他の主筋の一部をＲＣ造梁の端面に定着板とナットで定着する方法が提案されている（特許文献２参照）。

ところが、特許文献２が提案している主筋の一部をＳ造梁下フランジの外側（＝下側）に現場溶接することは、現実には困難であること、定着板とナットで主筋を定着する方法はコストアップになることから、鉄骨とＲＣ梁主筋とを連結することなく、鉄骨とＲＣ梁との明快な応力伝達機構を提案することを目的として、鉄骨梁のＲＣ梁への埋設始端位置と終端位置に支圧プレートを設ける提案がなされている（特許文献３参照）。

これに対して、特許文献３の提案する支圧プレートは、ＲＣ梁構築時におけるコンクリートの流動を阻害し、現実にはコンクリートと支圧プレートが一体化された密実なＲＣ部材を構築することが困難であるため、この支圧プレートを廃して、鉄骨フランジ外側に定着用アンカーボルトを配置する提案がなされている（特許文献４参照）。しかし、この提案は、特許文献２における主筋の一部を鉄骨梁に溶接により定着する方法と本質的には同じであり、敢えて違いを挙げればフランジに溶接した長ナットに定着アンカーボルトをねじ込む方法が例示されている点のみである。

更に、鉄骨梁端部に梁軸方向に直交する端部プレートを設け、これを利用して鉄骨梁をＰＣ鋼棒によりＲＣ梁に定着する方法が提案されている（特許文献５参照）。但し、この提案におけるＰＣ鋼棒の高さ位置は、鉄骨フランジの内側になるため、ＲＣ梁の曲げ耐力発揮には殆ど役に立たない位置に配置されている。

特公平４−３８８５４号公報 特公平７−６５３８１号公報 特開２００５−７６３７９号公報 特開２００７−２９１６３６号公報 特開２０１０−２８１０４４号公報

上記のとおり、特許文献１、２の提案以降、鉄骨梁端部の定着部周りの収まり詳細に関していくつかの提案がなされたきたが、特許文献３以降の提案には特許文献１および２を超える本質的な飛躍や進展は認めらない。この複合構造梁は、ＲＣ造とＳ造両者の利点を融合した一見魅力的な工法であるが、実際にはこれまであまり普及して来なかった。その原因は、以下に示すような解決すべきいくつかの大きな課題を有しているためであると考えられる。

まず第１点は「応力伝達上の課題」である。これまでの鉄骨梁とＲＣ梁の接合方法は、鉄骨梁をＲＣ梁内に埋設する（飲み込む）考え方が基本となっている。これは、鉄骨造柱の柱脚部をＲＣ造柱で根巻きする方法と同じであり、鉄骨梁が負担している曲げ応力を鉄骨梁先端でゼロとするために鉄骨埋設部の短い距離でＲＣ梁に移行させなければならない。その為、鉄骨梁からＲＣ断面に移行する曲げ応力の急激な付加とその変化に対応する大きなせん断力がＲＣ梁に付加されることになり、その結果、従来から鉄骨梁埋設部には多くのせん断補強筋が必要になり、部材断面設計上はもとより、施工性の観点からも過密配筋、施工手間、コンクリートの充填性等において大きな問題となってきた。

第２点は「鉄骨終端部の定着の課題」である。鉄骨梁端部のＲＣ梁への埋設部の定着、特に梁フランジ応力の定着という観点では、特許文献２および特許文献４にみられるように、梁主筋もしくはアンカーボルトを梁フランジ外側に溶接するという方法が提案されているが、鉄骨梁フランジの幅が狭いために、現実には主筋もしくはアンカーボルトは２本しか溶接できず、これでは鉄骨梁フランジの引張耐力に見合う鉄筋耐力は確保できず、柱際におけるＲＣ梁断面として必要な主筋量には大きく不足することになる。更に鉄骨梁下フランジの外側（フランジの下側）に主筋を溶接するためには、現場での上向き溶接となり、施工性が悪く、且つ性能確保、品質管理上も問題で、現実には施工困難と言わざるをえない。

第３点は「鉄骨梁とＲＣ断面主筋のレベル不一致の課題」である。鉄骨梁の上フランジは、床スラブを受けるためにＲＣ梁上面（ＲＣ床上面）から180mm〜200mm程度下がった位置になる。一方、ＲＣ断面の主筋（中心）位置はＲＣ梁上面から80mm〜100mm程度の位置が理想的であり、このレベル差のために両者を単純に繋ぐことができない。もし鉄骨フランジ上面に無理に主筋を溶接するとすれば、ＲＣ断面内の主筋位置が下がり過ぎとなり、ＲＣ断面の構造耐力上問題が生じる。即ち、この主筋位置では、被り厚さが大きくなりすぎるので、耐力を効果的に発揮できず、この主筋が降伏耐力を発揮するためには、梁（床）上面に大きなひび割れを発生させなければならないことになる。

第４点は「ＲＣ梁断面の主筋端部（ＲＣ梁終端部＝鉄骨梁側）の定着の課題」である。上記のとおり、梁断面内における主筋の高さレベルと鉄骨フランジ高さが合わないために、主筋端部を定着板とナットでコンクリート断面内で定着する方法、ＲＣ梁終端に定着プレートを設けてＲＣ梁断面の外側に露出して定着する方法などが提案されている。
しかし、コンリート内部で定着板とナットで定着する方法は、鉄骨フランジと定着部材が近接して充分な空間が確保できず、また鉄骨フランジ上側のコンクリート内に異物を配置するためにコンクリートの割裂破壊の誘因になる。また主筋端部をＲＣ断面の外側に露出させて定着する方法は、スラブ筋との干渉が生じ、スラブを避けるために主筋位置を下げると曲げ耐力が充分に発揮できず、露出部の発錆や耐火性能等にも問題が生じることになる。

第５点は「施工性の課題」である。ＲＣ断面の下端主筋を鉄骨下フランジへ溶接することは困難である点や、過大なせん断力をおさえるためにせん断補強筋が過密になる問題は上述したが、鉄骨梁を埋設した位置のＲＣ梁端部の現場での配筋は複雑となり困難な作業となる。この複雑な現場組立作業を避けるために、鉄骨梁とＲＣ梁を工場もしくは現場サイトで事前に組立てる「ＲＣ＋Ｓ一体型梁」のプレキャスト部材とする方法では、部材重量が大きくなり過ぎ、吊り上げのために極めて大型の揚重機が必要になること、またプレキャスト部材としては１スパン部分に分離せざるを得ないため、柱側の主筋を柱梁接合部内に折り曲げ定着する必要が生じ、柱梁接合部内の鉄筋が混雑してしまい、コンクリートの充填性が阻害される等、施工上も種々の課題が存在している。

「梁端部ＲＣ、中央部Ｓの複合構造梁」は、ＲＣ造とＳ造の両者の長所を取り入れ、長スパンにも対応可能という一見魅力的な構造方式であるにも拘わらず、これまであまり普及して来なかったのは、現実には以上に列挙した諸課題があり、実用上大きな難点を抱えていたためである。
本発明は、上記の諸課題を解決するためになされたもので、１）鉄骨梁とＲＣ梁断面の合理的な応力伝達という構造性能上の観点、２）ＲＣ梁と鉄骨梁接合部における合理的でシンプルな接合方法と収まりの観点、３）本構造を建設する上での効率的な施工法に関する観点等、それぞれの諸課題において、単純明快で合理的な解決策を提示し、且つ施工性・経済性にも優れた「端部ＲＣ造＋中央部Ｓ造の複合構造梁」による構造骨組みの実現方法を提供することを目的とする。

以下の構成は上記の諸課題を解決し、目的を達成するための手段である。
〈構成１〉
梁端部を鉄筋コンクリート造、梁中央部を鉄骨造とした複合構造梁において、
前記鉄筋コンクリート造梁の上端主筋および下端主筋をそれぞれ所定の鉄筋間隔をおいて平行に並べ、その端部を鉄骨造の接続プレートに溶接した「上端主筋ユニット」および「下端主筋ユニット」を予め構成し、
前記上端主筋ユニットは接続プレート（以下「上端主筋接続プレート」という）の上側に主筋が溶接されており、
前記下端主筋ユニットは接続プレート（以下「下端主筋接続プレート」という）の下側に主筋が溶接されており、
前記下端主筋接続プレートの上に前記梁中央部の鉄骨造梁（以下「Ｓ造梁」という）端部の下フランジを載せて、そのＳ造梁の下フランジと下端主筋接続プレートを溶接接合し、
前記Ｓ造梁の端部上フランジの上に前記上端主筋接続プレートを載せて、そのＳ造梁の上フランジと上端主筋接続プレートを溶接接合することにより、
前記梁端部の鉄筋コンクリート造梁の上下主筋と前記Ｓ造梁の上下フランジが連結・一体化されていることを特徴とする複合構造梁。

〈構成２〉
構成１に記載の複合構造梁において、
前記下端主筋接続プレ−トは、第一段の下端主筋本数の過半ないし全数を溶接接合できる幅を有し、且つ前記Ｓ造梁の下フランジ幅よりも広い幅を有しており、
前記上端主筋接続プレ−トは、第一段の上端主筋本数の過半ないし全数を溶接接合できる幅を有しており、
前記Ｓ造梁の端部の上フランジは、前記上端主筋接続プレ−トの幅よりも広いフランジ幅となるように、前記Ｓ造梁の上フランジ側面の片側もしくは両側あるいはフランジ上面に「拡幅プレート」が溶接されているか、もしくはＳ造梁上フランジの端部が幅の広いプレートで置換されており、上フランジ端部が拡幅されていることを特徴とする複合構造梁。

〈構成３〉
構成１または構成２に記載の複合構造梁において、
前記Ｓ造梁の上フランジに接続されている上端主筋の引張降伏耐力の合計が当該Ｓ造梁の上フランジの引張降伏耐力よりも高くなるように設定し、
前記Ｓ造梁の下フランジに接続されている下端主筋の引張降伏耐力の合計が当該Ｓ造梁の下フランジの引張降伏耐力よりも高くなるように設定し、
前記上端主筋接続プレートおよび前記下端主筋接続プレートの引張降伏耐力を、それぞれの主筋の引張降伏耐力の合計よりも高くなるように設定しており、
前記接続プレートと前記Ｓ造梁フランジとの溶接部耐力を当該Ｓ造梁フランジの引張降伏耐力以上となるように設定していることを特徴とする複合構造梁。

〈構成４〉
構成１乃至構成３のいずれかに記載の複合構造梁において、
前記上端主筋ユニットおよび前記下端主筋ユニットを、それぞれ１本の柱とその両側の鉄筋コンクリート造梁を含めた長さに適合する主筋の両端部に接続プレートを配置した一対の主筋ユニットとして構成していることを特徴とする複合構造梁。

〈構成５〉
構成１乃至構成３のいずれかに記載の複合構造梁において、
前記鉄筋コンクリート造梁が柱の片側のみに存在する場合、
前記上端主筋ユニットおよび前記下端主筋ユニットの前記接続プレートと反対側の主筋端部を機械式定着、折り曲げ定着、上端主筋と下端主筋を折り曲げて連続させたＵ型定着のいずれか、あるいはそれらの混合方式としていることを特徴とする複合構造梁。

〈構成６〉
構成１乃至構成５のいずれかに記載の複合構造梁において、
前記Ｓ造梁の端部の鉄筋コンクリート造内に挿入されている位置における前記Ｓ造梁のウェブプレートの片面もしくは両面にせん断力伝達のためのスタッドボルトもしくはせん断力伝達ジベルを配置していることを特徴とする複合構造梁。

〈構成７〉
構成１乃至構成６のいずれかに記載の複合構造梁において、
前記Ｓ造梁の端部におけるウェブプレートを前記上端主筋接続プレートおよび下端主筋接続プレートの柱側端部位置よりも柱側のコンクリート断面内に伸ばしていることを特徴とする複合構造梁。

〈構成８〉
構成１乃至構成７のいずれかに記載の複合構造梁において、
前記Ｓ造梁のコンクリート梁端部の境界位置において、前記Ｓ造梁の上下フランジおよびウェブプレートを繋ぎ、且つコンクリート梁の底面に至る、Ｓ造梁の補強・変形防止と建方時の仮支持およびＲＣ梁妻面のコンクリート留め型枠機能を兼ねた前記Ｓ造梁の軸方向に直交する「仕切り兼支持プレート」が配置されていることを特徴とする複合構造梁。

〈構成９〉
構成１乃至構成８のいずれかに記載の複合構造梁において、
前記鉄筋コンクリート造梁の主筋が上端筋および下端筋の両方もしくは片方が２段配筋となる場合、
上端主筋もしくは下端主筋の２段目主筋の端部直径を主筋直径よりも大きくした機械式定着工法としていることを特徴とする複合構造梁。

〈構成１０〉
構成１乃至構成９のいずれかに記載の複合構造梁において、
前記下端主筋ユニットの下端主筋が下端主筋接続プレートの直近乃至少し柱側に寄った位置で下側下方に折曲げられ傾斜しており、前記鉄筋コンクリート造梁の梁成が柱側で大きくなるハンチ形状の梁を構成していることを特徴とする複合構造梁。

〈構成１１〉
構成１乃至構成８のいずれかに記載の複合構造梁において、
２段目下端主筋の端部に前記下端主筋接続プレートを溶接した前記下端主筋ユニットが構成されており、その下側に第一段の下端主筋が斜めもしくは水平に配置されており、梁下端形状が斜めハンチ状もしくは水平ハンチ状の梁成の大きな前記鉄筋コンクリート造梁を構成していることを特徴とする複合構造梁。

〈構成１２〉
構成１１に記載の複合構造梁において、
最下段に位置する１段目下端主筋の端部を機械式定着、折り曲げ定着、前記仕切り兼支持プレートに接続するナット定着のいずれか、あるいはそれらの混合方式としていることを特徴とする複合構造梁。

〈構成１の効果〉
本発明では、まず鉄骨梁とＲＣ梁の接合部における応力伝達の不連続性が完全に解消されている。即ち、鉄骨梁の上下フランジとその引張降伏耐力以上の耐力を有するＲＣ梁の主筋が溶接により直接一体化されているので、曲げ応力負担要素が連続しており、従来のようにＳ造梁の負担応力を減らしながらＲＣ断面梁へ移し代えるという不連続の問題が発生しない。その結果、鉄骨梁の曲げ応力の急減（＝ＲＣ梁の曲げ応力の急増）に伴うＲＣ梁への大きなせん断力の付加が発生せず、せん断補強筋の過密配筋や施工手間、コンクリートの充填性等の問題そのものが発生しないという効果を有している。

また、課題第２点として指摘した鉄骨終端部のＲＣ断面への定着という観点においても、鉄骨フランジの引張降伏耐力以上の引張耐力を有する主筋と一体化されているので、鉄骨フランジの完全な定着強度が確保されており、且つＲＣ断面の主筋以外の追加部材も不要であるので、ＲＣ断面の構築（コンクリート打設）時におけるコンクリートの充填性を阻害するような施工上の問題も発生しない。

一方、課題第４点としたＲＣ梁断面における必要主筋のＲＣ梁の終端部（鉄骨梁側）における定着という観点においても、主筋端部が鉄骨部材端部に溶接で一体化されているために、これ以上しっかりした定着はありえない程の完璧な定着が実現されており、且つ主筋の折り曲げも必要がないので、収まりやコンクリートの充填性等、施工上の観点からも問題がない。更に、主筋や定着用の付加部材（アンカーボルト、ＰＣ鋼材、定着板やナット等）も不要であり、ＲＣ断面からの露出等による防錆や防耐火の問題も発生しないという効果も有している。

更に、本発明の重要ポイントは、従来の課題における第３点に掲げた「鉄骨梁とＲＣ断面主筋のレベル不一致の課題」の問題と鉄骨梁とＲＣ梁の接合における施工誤差の解消という課題を同時に解決した点にある。即ち、建築構造物における鉄骨梁の上フランジは、床スラブを受けるために通常スラブ上面、即ちＲＣ梁の上面から180mm〜200mm程度下がった位置になり、ＲＣ断面の理想的な主筋位置はこれよりも高い位置、即ち直交方向梁の主筋を優先すると主筋中心でＲＣ梁上面から120mm〜130mm程度（主筋の底面で140mm〜150mm）の位置になる。この両者の位置関係に対して、本発明は「上端主筋接続プレート」を導入することによって両者のレベル差問題を解消して、一体に接続することを可能にしたという大きな効果を有している。
尚、梁主筋は工場において端部の接続プレートに溶接され、上端主筋ユニットおよび下端主筋ユニットとして予め組み立てられる。工場における溶接であるので、下端主筋ユニットにおける接続プレートの下側への主筋溶接も、上下逆転させて下向き溶接で行うことができるという品質確保・品質管理上の効果もある。

〈構成２の効果〉
構成２により、上端主筋・下端主筋ともに主筋ユニットは主筋の過半乃至全数を１ユニットとして接続プレートに溶接し一体化しているので、主筋接続プレートの幅はＳ造梁のフランジ幅よりも広くなるのが普通である。この上端主筋接続プレートはＳ造梁端部の上フランジの上に配置されるので、Ｓ造梁端部の上フランジ幅を上フランジ側面の片側もしくは両側に拡幅プレートを溶接して、Ｓ造梁端部の上フランジの幅を上端主筋接続プレートの幅よりも拡げている。その結果、上端主筋接続プレートの下側にＳ造梁端部の上フランジがより広い幅で存在することになり、現場において両者を下向き溶接で接合することが可能となり、溶接接合部の高い品質確保と効率的な溶接作業が実現されるという効果を有している。

また、主筋レベルとＳ造梁上フランジの高さ位置の違いが大きい場合には、Ｓ造梁の上フランジの上面に拡幅プレートを溶接することにより、フランジ上面と主筋端部の接続プレートのレベル差の調整も同時に行うことができるという効果もある。

一方、下端主筋ユニットの接続プレートは、Ｓ造梁下フランジの下側に配置され、下端主筋本数の過半乃至全数を溶接するという構成２の規定によりその幅はＳ造梁の下フランジ幅よりも広くなるので、下フランジと下端主筋接続プレートの溶接はそのままで下向き溶接できるという効果がある。
尚、下端主筋は下端主筋接続プレートの下側に溶接されているが、これは構成１により、予め工場において上下逆転させた状態で工場で下向溶接されているので、現場における上向溶接の問題を解消している効果は上述したとおりである。

〈構成３の効果〉
本発明では、構成３により、Ｓ造梁フランジの引張降伏耐力（PySF）、ＲＣ梁主筋の引張降伏耐力（PyRB）、主筋端部の接続プレートの引張降伏耐力（PyPL）に対して、上端・下端共に、（PySF）≦（PyRB）≦（PyRB）の関係が成立するように部材設計を行い、溶接接合部は接合部材以上の耐力を確保することが規定されている。
従って、鉄骨梁からＲＣ梁の曲げ耐力は梁端部（柱際）に近づくほど連続的に耐力が上昇するように設計されているので、部材耐力に不連続部は生じず、接合部破断による脆性破壊も発生しない構造物となっており、極めて安全性、信頼性の高い構造物が実現できるいう効果を有している。

〈構成４の効果〉
構造物においては、端部柱を除いて殆どのスパンは連続しており、柱の両側に梁柱存在する場合が多い。この時本発明では、構成４により、柱の両側に存在するＲＣ梁の主筋を一対の主筋ユニットとして構成するので、両側スパンのＲＣ梁の組み立てを同時に進めることができ、しかも工場で製作された主筋ユニットを吊り込むだけでよいので、施工の配筋組立スピードが極めて早くなるという効果を有している。
しかも上端主筋ユニット、下端主筋ユニット共に、重量が大きくならないので、吊り込み、建て方が容易であり、揚重機性能を大きく軽減できるという効果も有している。これに対して、従来の端部ＲＣ中央部Ｓの複合構造梁では、Ｓ造梁端部を埋設（飲み込み）定着するためにＲＣ梁部分が本発明よりも長くなり、且つ建方作業のためにＲＣ梁とＳ造梁を一体にプレキャストした大型の構造部材とせざるを得ないため、極めて重量の大きな部材となり、吊り上げ荷重性能の極めて大きな大型の揚重機を必要としていたという問題を本発明は解決している。

本発明には、更に大きな施工上の効果がある。即ち、先ず主筋ユニットは予め工場製作されたものが現場で所定位置に配置される。これにＳ造梁が現場で吊り込みされ、組み合わされるが、両者の水平位置の施工誤差、即ちＳ造梁の軸方向位置のズレおよび軸直角方向のズレの水平２方向の施工誤差を接続プレートの広い幅とＳ造梁の長さにより、容易に吸収することができる。
この方法は、従来の鉄骨造建物における柱・梁の建て方精度やプレキャスト化された鉄筋コンクリ−トの柱・梁部材の建て方精度の確保より、遙かに容易であり、施工性が格段に優れているという効果を有している。

〈構成５の効果〉
一方、柱が構造物の端部に位置し、梁が柱の片側のみに存在する場合に対しても、構成５により本発明の複合構造梁を実現することができる。この場合は、工場製作された本発明の主筋ユニットを現場に吊り込み、且つ柱梁接合部は従来の一般的定着工法が適用できるので、容易な施工方法で配筋の組立作業を効率的に行うことができる。

〈構成６の効果〉
従来のＳ造梁をＲＣ梁内に埋設する方法では、構成１に記したとおり、ＲＣ梁に大きなせん断力が付加されるので、ＲＣ梁へのせん断力の移行とその補強が極めて困難な課題であった。これに対して本発明では、Ｓ造梁端部における曲げ応力の急減によるＲＣ梁の負担曲げ応力の急増、それに伴う大きなせん断力の増加という問題が発生しないので、Ｓ造梁のウェブプレートに打設したスタッドボルトにより、Ｓ造梁の負担せん断力を容易に、且つ円滑にＲＣ断面に伝達することができる。しかもこのスタッドボルトもしくはせん断力伝達ボルトは、Ｓ造梁の上下フランジに囲まれた領域に位置しているので、ＲＣ断面の主筋やせん断補強筋の邪魔に成らない位置にあり、せん断補強筋で拘束されたＲＣ断面内に無理なく配置され、コンクリ−トと一体化されるという効果を有している。

〈構成７の効果〉
Ｓ造梁のせん断力は、構成６のスタッドボルト等によりコンクリートへ伝達され、ＲＣ梁はその範囲内で全せん断力を負担できるようにせん断補強されているので、設計上のせん断耐力としては問題ない。しかし、梁断面のせん断耐力を本複合梁の軸方向に沿ってＳ造梁側から評価した場合、（１）Ｓ造梁のせん断耐力QaS、（２）両者の複合耐力QaA+QaRC、（３）ＲＣ梁のせん断耐力QaRCとなり、Ｓ造梁の終端位置で（２）から（３）へせん断耐力が急減することが避けられない。本構成により、Ｓ造梁のウェブプレートをＲＣ断面内の伸ばすことにより、Ｓ造梁の終端部（フランジが無くなる位置）でのせん断耐力の急減を補うことができるので、複合構造梁のせん断耐力に対する余裕度、安心感を高められるという効果がある。
また実際にウェブプレートを伸ばす方法としては、その部分に当たるＳ造梁を伸ばし、フランジプレートの幅を狭める方法を採用すると、Ｓ造梁下へのコンクリートの充填性、コンクリートとＳ造梁の一体化が図れるという効果もある。

〈構成８の効果〉
ＲＣ梁を構成するためには、その周囲に型枠が必要であり、特にＲＣ梁先端の妻面は貫通するＳ造梁の周りに型枠を設けるという難しさがある。構成８により、この部分に型枠代わりになる仕切プレートが予め用意されているので、現場において難しい型枠工事が不要になるという効果がある。

また、従来の端部ＲＣ・中央部Ｓの複合構造梁では、鉄骨部材が柱から離れているために、現場建て方作業としては、端部のＲＣ部分のみならず、Ｓ造梁自体も支保工で支える必要があり、結局複合構造梁の全長に渡って支保工で支えるか、Ｓ造梁と端部ＲＣ梁を予め一体化した重いプレキャスト部材を製作する必要があった。
これに対して本発明では、Ｓ造梁端部にあたるコンクリート梁の終端位置において、Ｓ造梁の上下フランジおよびウェブプレートを繋いでＳ造梁の補強・変形防止を図っていると同時に、コンクリート梁の底面に至る「仕切り兼支持プレート」が用意されている。ＲＣ造梁の主筋ユニットは接続プレートによりこのＳ造梁端部に溶接接合され一体化されているので、この仕切り兼支持プレートの下端を支保工で支えることにより、複合構造梁全体を安定に支持することが可能となっている。 従って、本発明の複合構造梁は、鉄骨梁端部の支持点のみにより、それ以外の床面全体を支保工なしで構築することが可能で、且つＲＣ梁主筋とＳ造梁の相対位置ズレの施工誤差の吸収性能も大きいので、従来の鉄骨構造以上に効率的な建方が可能になっており、建方工事を大幅に合理化できるという効果を有している。

〈構成９の効果〉
ＲＣ梁の設計応力が大きく、２段配筋が必要となる場合、第１段の上端主筋、下端主筋は鉄骨フランジに定着されているが、２段筋はＳ造梁に定着できないので、その端部の収まりが問題となる。特にその２段筋の端部を折り曲げ定着とした場合にはＲＣ梁内におけるコンクリートの流動を阻害することになる。これに対して、本構成により２段筋端部に機械式定着を採用すると直線定着にできるので、コンクリートの流動を阻害することなく、蜜実で信頼性の高いＲＣ断面梁を構築することができるという効果がある。

〈構成１０の効果〉
柱・梁で構成されるラーメン構造では、長期鉛直荷重による応力も地震力等の水平荷重による応力も梁端部の柱際で最大の応力が発生し、この部分が最も大きな梁断面を必要とするのが一般的である。複合構造梁では端部がＲＣ造梁となっているので、このＲＣ梁の梁成を柱際で最大となるハンチ梁とすると最も合理的となる。梁上端は床スラブと一体であるので、水平でなければならないので、梁下端を斜めに傾斜させることで柱際で梁成最大となるハンチ梁を構成する方法が構成１０である。これにより、梁応力が最大の柱際で梁成も最大であり、梁中央部に近づくにつれてＲＣ梁成が小さくなり、更にＳ造梁に変化することで、梁中央部の自重が小さく、梁自重の分布の観点からも、梁応力の観点からも最も効率的な梁を実現できるという効果がある。
また、梁成が柱際では大きいが、梁中央部の梁成を小さくできるので、梁下空間としてもスパン中央部で最も高い梁下有効高さを確保できるという建築計画上の効果も有している。

〈構成１１の効果〉
構成１１は、下端主筋が２段配筋となる場合に、下端主筋の内、上側に位置する２段目下端主筋の端部に接続プレートを溶接した下端主筋ユニットを構成するので、下端主筋ユニットは直線の単純な主筋ユニットとなり、Ｓ造梁との接合も複合構造梁全体の建方も単純で容易に行えるという効果がある。
更に、第一段の下端主筋は第２段の下端主筋の下側に配置することになるので、Ｓ造梁の梁成（高さ）に影響されず、任意の位置に配筋できる。従って、第一段の下端主筋位置を大きく下げて、梁成の非常に大きなハンチ梁を実現できるという大きな効果を有している。この時、下端主筋を水平に配置しても良いし、斜め配筋としてＲＣ梁下端が傾斜したハンチ梁にすることも自由に行えるという効果もある。

〈構成１２の効果〉
また構成１１の第１段下端主筋は、梁成の大きなＲＣ梁の下端主筋となり、Ｓ造梁の影響を受けないので、その端部の定着には機械式定着、折り曲げ定着、仕切り兼支持プレートへのナット定着など、各種の定着工法を自由に選択できるという効果がある。更に、梁成の大きなＲＣ梁の下端主筋を端部で曲げ上げ（上方への折り曲げ）定着として場合には、ＲＣ梁妻面のひび割れ防止効果も生じることになる。

以上、各構成毎の効果を説明したが、本発明では、上記以外にも施工上の優れたメリットや構造骨組みとしての優れた特性を有している。それらを簡潔にリストアップすると以下のとおりである。
（１）ＲＣ梁の主筋端部が接続プレートに下向きで工場溶接できる。
（２）主筋接続プレートとＳ造梁の接合を下向き溶接で現場接合できる。
（３）両者の接合において、現場建て方における施工誤差を容易に吸収し、施工精度を確保できる。
（４）上端主筋ユニット、下端主筋ユニット共に、重量が大きくならないので、吊り込み、建て方が容易であり、プレキャスト鉄筋コンクリート部材の組み立て工法に比較すると、揚重機性能を大きく軽減できる。
（５）柱・梁接合部は、鉄筋コンクリート部材同志の接合であるので、柱ＲＣ梁Ｓの混合構造に比較すると、柱筋を柱断面内に自由に配筋でき、柱梁接合部の収まり・詳細が簡単明瞭であり、コンクリートの充填性もよい。
（６）本発明の骨組構造を、柱・梁共にＳ造の鉄骨造と比較すると、柱梁接合部における複雑な仕口や煩雑な溶接部が一切なく、鉄骨部材はＨ型鋼の端部のみに僅かに拡幅プレートを溶接するのみであるので、使用鋼材量が大幅に減少すると同時に、製作加工費も大きく低減させることができる。
（７）鉛直積載荷重が大きく、スパンの大きな建物では、鉛直荷重による応力が支配的になるが、本工法では端部のＲＣ梁の梁成をハンチ状に大きくすることが容易であり、且つ中央部の梁成を小さくできるので、梁下有効寸法を大きく確保した効率的な建築空間を、経済的に構成することができる。
（８）大きなスパンを必要とする建物に本発明の骨組構造を適用すると、鉄骨造骨組みよりも高い剛性が確保でき、ＲＣ造骨組みのように重い建物にならないので、経済性、耐震安全性の両観点で優れた建物を実現することができる。

本発明の複合構造梁の全体構成と柱との位置関係を示す説明図で、 （１）複合構造梁および両端の柱位置を示す平面図（見下伏図）、 （２）柱および複合構造梁の全体形状を示す断面図、 である。 本発明の複合構造梁の主要各部の構成を示す部分詳細図で、 （１）鉄筋コンリート造（ＲＣ造）柱の水平断面図（見下図）、 （２）ＲＣ造梁の終端部の上端主筋と鉄骨梁上フランジとの接合部の平面図（見下図）、 （３）複合構造梁のＲＣ造梁とＳ造梁端部付近の鉛直断面図、 （４）ＲＣ造梁の終端部の下端主筋と鉄骨梁下フランジとの接合部の平面図（見下図）、 である。 ＲＣ造梁の終端部上端の接合方法詳細を示す説明図で、 （１）上端主筋と鉄骨梁上フランジとの接合部詳細の平面図（見下図）、 （２）上図（１）のＡ−Ａ矢視の断面図、 である。 ＲＣ造梁の終端部下端の接合方法詳細を示す説明図で、 （１）下端主筋と鉄骨梁下フランジとの接合部詳細の平面図（見下図）、 （２）上図（１）のＡ−Ａ矢視の断面図、 である。 柱の両側に本発明の複合構造梁がある場合の主筋ユニットの形状、構成方法を示す説明図で、 （１）上端主筋ユニットの形状を示す平面図（見下図）、 （２）上端主筋ユニットの下側に配置される鉄骨梁の上フランジ端部の拡幅形状平面図（見下図）、 （３）下端主筋ユニットの形状を示す平面図（見下図）、 （４）上図（１）〜（３）を水平横から見た鉛直断面図、 である。 柱の片側のみに梁がある場合の本発明の複合構造梁の構成を示す説明図で、 （１）ＲＣ造梁主筋端部を直線定着とした場合の鉛直断面図、 （２）ＲＣ造梁主筋端部をＵ型定着とした場合の鉛直断面図、 である。 本発明の複合構造梁のＲＣ部断面に関わる特徴説明図で、 （１）柱・梁接合部における柱主筋・梁主筋の配置例を示す水平断面図（見下図）、 （２）ＲＣ造梁部の２段配筋の２段目主筋の機械式定着による直線定着方法等を示す鉛直断面図、 （３）構成７のウェブプレートをＲＣ断面へ伸長させる実施要領を示す平面図（見下図）、 である。 複合構造梁端部のＲＣ造梁部をハンチ梁とする場合の形状、構成方法を示す説明図で、 （１）梁下端形状を斜めハンチ梁とする場合の梁形状および下端主筋の形状・配筋要領を示す鉛直断面図、 （２）梁下端形状を水平ハンチ梁とする場合の梁形状および下端主筋の形状を示す鉛直断面図、 （３）梁下端形状を水平ハンチ梁とした場合の下端主筋端部を折り曲げ定着（左側）、仕切り兼支持プレートにナット定着（右側）とした場合の鉛直断面図、 である。

本発明は、複合構造梁を構成するＲＣ造梁の構成方法およびＳ造梁の端部におけるＲＣ造梁４との接合方法に特徴がある。以下、本発明の実施の形態を実施例を示す図面に基づいて説明する。

図１は本発明の複合構造梁３およびそれを支持する柱１の全体構成、配置関係を示している。図２は本発明の複合構造梁３の主要各部の構成と各部の位置関係を示している。図２（１）は鉄筋コンリート造（ＲＣ造）柱（１１は柱主筋）を示し、図２（２）はＲＣ造梁４の終端部の上端主筋４１と鉄骨梁５の上フランジ５０との接合部を示し、図２（３）は複合構造梁のＲＣ造梁とＳ造梁端部付近の断面図を示し、図２（４）はＲＣ造梁の終端部の下端主筋４５と鉄骨梁下フランジ５２との接合部を示している。図３は、図２の内のＲＣ造梁の上端主筋４１とその端部の上端主筋接続プレート４２の溶接方法およびＳ造梁上フランジ５０との接合方法の詳細を示したものである。また図４は、図２の内のＲＣ造梁の下端主筋４５とその端部の下端主筋接続プレート４６の溶接方法およびＳ造梁下フランジ５２との接合方法の詳細を示している。

図１（１）に示すとおり、本複合構造梁３の両側には鉄筋コンリート造の柱１があり、その両側に本発明の複合構造梁３の鉄筋コンクリート造梁（ＲＣ造梁）４があり、更にその中央部に鉄骨造梁（Ｓ造梁）５がある。Ｓ造梁５には所定の間隔で鉄骨造の小梁２１が配置されており、大梁３、直交方向大梁６および小梁２１により全体の床スラブ２が支えられている。

本発明は、梁端部を鉄筋コンクリート造、梁中央部を鉄骨造とした複合構造梁において、まず鉄筋コンクリート造梁４の上端主筋４１および下端主筋４５をそれぞれ所定の鉄筋間隔をおいて平行に並べ、その端部を鉄骨造の接続プレートに溶接した上端主筋ユニット４０および下端主筋ユニット４４を予め構成する。

上端主筋ユニット４０は、図３に示すとおり、上端主筋接続プレート４２の上側に主筋が溶接されている。下端主筋ユニット４４は、図４に示すとおり、下端主筋接続プレート４６の下側に主筋が溶接されている。これらの溶接は上端主筋・下端主筋共に、工場の厳格な品質管理の下で下向き溶接で行われ、上端主筋ユニット４０、下端主筋ユニット４４として現場に納入される。

現場においては、図４に示すとおり、まず下端主筋ユニット４４の下端主筋接続プレート４６の上に、梁中央部の鉄骨造梁（Ｓ造梁）５の端部の下フランジ５２を載せて、Ｓ造梁の下フランジ５２と下端主筋接続プレート４６を溶接接合し、次ぎに図３に示すとおり、Ｓ造梁の端部上フランジ５０の上に、上端主筋ユニット４０を載せて、そのＳ造梁の上フランジ５０と上端主筋接続プレート４２を溶接接合する。こうして、梁端部の鉄筋コンクリート造梁４の上下主筋４１、４５とＳ造梁の上下フランジ５０，５２が連結・一体化される。この現場での溶接作業は、下端・上端共に全て下向き作業で行うことができる。

この上下主筋ユニット４０、４４とＳ造梁５の現場での建方作業の手順としては、まず建方時における両者の位置関係を仮止めするために、片方（本例では接続プレート側）をルーズホール、他方（本例では鉄骨フランジ側）に所定のボルト孔５６が用意されており、高力ボルトにより仮止めされた上で、両者の溶接が行われる。Ｓ造梁の上フランジ５０の端部両側には上フランジ拡幅プレート５１が溶接されており、接続プレート４２の幅よりも下側にあるフランジ幅が広く拡幅されているので、下向き溶接ができるだけでなく、施工誤差を吸収できるので、従来の鉄骨造骨組みやプレキャストコンクリート造建物よりも効率的な建方が可能になっている。
尚、本例（図３）では上フランジの拡幅プレート５１は、Ｓ造梁の上フランジ５０と上面レベルが同一となるように上フランジ５０の側面に溶接されているが、ＲＣ梁の上端主筋位置とＳ造梁上フランジの高さの相違が大きい場合には、拡幅プレート５１をフランジ両側にまたがる広幅の１枚プレートとして、上フランジ５０の上面に配置（裏面のフランジ境界部で溶接）することにより高さ調整を行うことができる。

また上端主筋接続プレート４２は、Ｓ造梁上フランジ５０および拡幅プレート５１の上面に現場で溶接されるが、上端主筋４１と上フランジ５０の高さ位置の違いによって生じる付加曲げモーメントによる接続プレート４２の浮き上がりを押さえるために、接続プレート４２の平面中央付近にＳ造梁上フランジ５０との溶接用スリット５７が用意されている。

一方、図４に示すよとおり、下端主筋接続プレート４６の幅は、Ｓ造梁の下フランジ５２の幅よりも広く作られているので、現場においてＳ造梁５の端部の下フランジ５２を下端主筋接続プレート４６の上に載せることにより、現場で下向き溶接で接合できる。この下フランジとの溶接位置は、下フランジ両側に沿った位置となるので、下端主筋接続プレート４６に対して概ね良好な位置となる。

図５は、柱の両側に本発明の複合構造梁がある場合におけるＲＣ梁の主筋ユニットの形状、構成方法およびＳ造梁との位置関係の実施例を示している。

図５（１）に示すとおり、上端主筋ユニット４０は柱１の両側のＲＣ梁を繋ぐ一ユニットとして構成されており、上端主筋４１の両端に上端主筋接続プレート４２が配置されており、溶接接合により一対の上端主筋ユニット４０が構成されている。
図５（２）は、上端主筋ユニット４０の下側、下端主筋ユニット４４の上側、即ち上下両主筋ユニットに挟まれる形で配置されるＳ造梁５の端部上フランジ形状と主筋ユニットの位置関係を示したもので、上フレンジ５０の端部は拡幅プレート５１により、上端主筋接続プレート４２の幅よりも広い幅に拡幅されている。
図５（３）は、柱１の両側のＲＣ梁の下端主筋を一体として構成した下端主筋ユニット４４の形状を示している。現場においては、下端主筋４５が下端主筋接続プレート４６の下側に溶接されており、Ｓ造梁５の下フランジ５２を受ける接続プレート４６の上面は平坦になっている。この上にＳ造梁５の下フランジ５２が載せられて、現場において下向きで溶接接合される。

図５（４）は、以上の図５（１）〜（３）を水平横から見た断面図を示しており、Ｓ造梁５の上下フランジがＲＣ造梁４の上下主筋と直接連続的に一体化されている様子が分かる。
また、Ｓ造梁５のＲＣ造梁の終端部位置には、Ｓ造梁の変形を防止するために上フランジ５０，下フランジ５２，ウェブプレート５３を繋ぐ補強プレートとして仕切り兼支持プレート５５が配置されている。この補強プレート５５はＲＣ梁終端部の妻面全体を塞ぐ形状となっており、ＲＣ梁のコンクリート打設時におけるコンクリートの流動止め、仕切りとなっており、型枠機能を兼備している。
更に、この仕切り兼支持プレート５５はＲＣ梁の底面にまで伸びており、その下側を支保工で支えれば、Ｓ造梁５およびそれに一体化されている上下主筋ユニット４０，４４を同時に支えることが可能になっている。その為に、このプレート５５の下端には水平板が用意されており、また荷重やＳ造梁下フランジ５２からＲＣ梁底面までの高さ寸法に応じて座屈防止のための面外補強プレート５５Ａが配置される。

図６は、柱１の片側のみに本発明の複合構造梁がある場合のＲＣ梁の主筋ユニットの形状、構成方法およびＳ造梁との接合方法の実施例を示している。
上端主筋ユニット４０および下端主筋ユニット４４とＳ造梁５との接合要領は、本発明の複合構造梁が柱の両側にある実施例２と基本的には同じであるが、上端主筋４１、下端主筋４５共に接続プレート４２、４６が主筋の片側にしか存在しないので、主筋の接続プレートと反対側の端部の収まり、定着方法が実施例２とは異なってくる。

図６（１）は、上端主筋４１、下端主筋４５共に機械式定着部４８を用いて直線定着を行う例を示している。また２段配筋となる場合の２段目主筋４３、４７も同様の機械式定着を採用している。
Ｓ造梁側の主筋端部は上端主筋４１、下端主筋４５共に接続プレート４２，４６に溶接されており、それが現場においてＳ造梁の上フランジ５０、下フランジ５２に溶接接合される。
Ｓ造梁５のウェブプレート５３には、Ｓ造梁のせん断力をＲＣ梁のコンクリート断面に移すためのせん断力伝達用スタッドボルト５４が打設されている。
また、Ｓ造梁５のＲＣ梁の終端部位置には、Ｓ造梁の補強とＲＣ梁のコンクリート止め用型枠を兼用し、且つ複合構造梁の建方時重量を支える仕切り兼支持プレート５５が配置されており、この位置を支持点として本発明の複合構造梁および床組み前提を支えることが可能である。

図６（２）は、上端主筋４１および下端主筋４５の接続プレート側と反対側の定着部４９をＵ型に折り曲げるＵ型定着を採用することにより、上端主筋と下端主筋を連続させて１ユニットとして上下主筋ユニットを構成した場合を示している。その他の構成は図６（１）と同じである。
また本例におけるＵ型定着部分４９を上端主筋・下端主筋別々の折り曲げ定着として、上端主筋、下端主筋を独立した別ユニットとすることも可能である。

図７は、本発明の複合構造梁の鉄筋コンクリート造部分の施工性についての説明図である。図７（１）は、柱・梁接合部における柱主筋１１・梁主筋４１の配置例を示す平面図であり、図７（２）は、ＲＣ梁部の鉛直断面図であり、図７（３）は、ＲＣ梁の下端主筋４５の端部と鉄骨梁５の下フランジ５２との接合部の平面図（見下図）である。
図示のとおり、本発明の柱・梁接合部は、純粋の鉄筋コンクリート造と同じであるので、柱、梁共に多くの主筋を自由に配筋することが可能であり、またコンクリートの打設も容易で、充填性もよく、施工性が極めて良好である。

本構造方式の良さは、例えば従来の柱ＲＣ、梁Ｓの混合構造（以下「ＲＣ−Ｓ構造」と呼ぶ）骨組みの柱・梁接合部と比較すると一目瞭然である。ＲＣ−Ｓ構造の柱梁接合部では、柱の水平断面の半分以上を鉄骨梁のフランジが塞ぐため、柱の４隅部分に各３本の柱主筋を配置するのが限界であり、柱寸法を大きくしたり、高強度で太径の鉄筋を使用しても、柱の曲げ耐力を容易には高められないのが実状である。また、柱・梁接合部には、複雑で大きな鉄骨部材が存在するので、コンクリートの打設が難しく、コンクリートの充填性に疑問が生じる。柱・梁接合部の実大部材を切断してコンクリートの充填性を調べた結果では、構造上最も重要な部位であるにも拘わらず、コンクリートが充分に充填できていない実例が確認されている。
尚、図７（３）には、鉄骨梁５の終端部におけるウェブプレートがＲＣ梁側に延長された部分５３Ａが示されており、鉄骨梁が止まる位置におけるせん断耐力の急減を補う配慮が行われている。この部分のフランジはコンクリート打設時におけるコンクリートの回り込みがよいように、上下フランジ共にウェブプレートの近傍のみが残された形状に、フランジ幅が切り落とされて狭くなっている。

図８は、本発明の複合構造梁において、ＲＣ梁部分をハンチ付き梁とする場合の実施例を示している。先ず図８（１）は、ＲＣ梁の下端を斜めハンチ梁とする場合であり、Ｓ造梁５の下フランジ５２と接合される下端主筋接続プレート４６に溶接接合されている下端主筋３２が折り曲げ加工されており、梁下端の斜めハンチ形状に平行な斜め配筋となっている。このハンチ梁形状によって、ＲＣ梁は、曲げ耐力、せん断耐力共に、柱に近づく程耐力が上昇することになり、経済的、効率的に梁の耐力を上昇させることができる。
尚、下端主筋の折曲げ部には下向きの引張分力が作用し、コンクリートを剥離させようとするので、これを抑えるためにせん断補強筋１２が集中的に配置されている。また図８ではＳ造梁のウェブ面にスタッドボルト５４を示していないが、図表示を省略しているだけであり、Ｓ造梁のせん断力をコンクリートに伝達するための手段が講じられるのは言うまでもない。

同様に、図８（２）（３）は、ＲＣ梁の耐力を上げるために梁成の大きなハンチ梁としたい場合に、施工性を考慮して、ＲＣ梁下端を水平に構成した水平ハンチ梁の実施例を示している。この場合、Ｓ造梁５の下フランジ５２と接合される下端主筋接続プレート４６およびそれに溶接接合されている下端主筋４７には、下端主筋の２段目鉄筋が適用される。そして、曲げ耐力を高めるための第一段の下端主筋３４は、Ｓ造梁５の下フランジ５２の位置とは無関係に、大きな梁成を確保できる自由な位置に配置することができる。ＲＣ梁４の梁成を大きくしても、ＲＣ梁部分の長さはスパンのごく一部であるので、スパン中央部のＳ造梁５の下には大きな梁下空間が確保されており、構造物としての使用性に問題は生じない。

この水平ハンチ部の下端主筋３４は、水平直筋として配筋できるので、施工性が良い。図８（２）はその端部を機械式定着４８とした場合であり、図８（３）は、左側端部を折り曲げ定着部４９とし、右側端部をＲＣ端部妻面の仕切り兼支持プレート５５と一体化させたナット定着部４８とした例を示している。
尚、この水平ハンチを採用した場合には、Ｓ造梁下フランジ５２からＲＣ梁断面底部までの距離が大きくなるため、仕切り兼支持プレート５５には、建方時の鉛直荷重による座屈を防止するために、面外方向の補強プレート５５Ａが配置されている。

本発明のＲＣ梁部分の梁成を大きくしたハンチ付き梁とすることは施工上も極めて容易であり、非常に大きな梁耐力を容易に実現することができるので、床の積載荷重が大きく、スパンも大きな倉庫や物流施設等には特に適した構造方式となっている。

以上のとおり、本発明の複合構造梁を採用すると、柱間距離１０メートルを超えるスパンの大きな建築物や積載荷重が大きく長期鉛直荷重による応力が支配的な大型構造物等を経済的に、且つ施工性もよく実現できる。しかも従来スパンの大きな構造物に適用されてきた鉄骨造骨組みよりも高い水平剛性が確保できるので、耐震性能・耐風性能にも優れた構造物を実現することができる。

１ ：柱
１１：柱主筋
１２：柱のせん断補強筋
１３：ＲＣ梁のせん断補強筋
２ ：床スラブ
２１：鉄骨造小梁
３ ：本発明の複合構造梁
３１：ＲＣ部斜めハンチ付き複合構造梁
３２：ＲＣ斜めハンチ梁用下端主筋
３３：ＲＣ部水平ハンチ付き複合構造梁
３４：ＲＣ水平ハンチ梁用下端主筋
４ ：複合構造梁を構成する鉄筋コンクリート造梁（ＲＣ造梁）
４０：上端主筋ユニット
４１：上端主筋
４２：上端主筋接続プレート
４３：２段目上端主筋
４４：下端主筋ユニット
４５：下端主筋
４６：下端主筋接続プレート
４７：２段目下端主筋
４８：主筋端部の機械式定着部、ナット定着部
４９：主筋のＵ型定着部、折り曲げ定着部
５ ：複合構造梁を構成する鉄骨造梁（Ｓ造梁）
５０：上フランジ
５１：上端フランジ拡幅プレート
５２：下フランジ
５３：ウェブプレート
５３Ａ：ウェブプレートのＲＣ断面への伸長部分
５４：スタッドボルト、せん断力伝達ジベル
５５：ＲＣ梁端部妻面における仕切り兼支持プレート
５５Ａ：同上仕切り兼支持プレートの面外補強プレート
５６：Ｓ造梁と接続プレートの建方用接合ボルト孔
５７：Ｓ造梁と接続プレートの溶接用スリット
６ ：鉄筋コンクリート造部の直交方向大梁

Claims (12)

1. 梁端部を鉄筋コンクリート造、梁中央部を鉄骨造とした複合構造梁において、
   前記鉄筋コンクリート造梁の上端主筋および下端主筋をそれぞれ所定の鉄筋間隔をおいて平行に並べ、その端部を鉄骨造の接続プレートに溶接した「上端主筋ユニット」および「下端主筋ユニット」を予め構成し、
   前記上端主筋ユニットは接続プレート（以下「上端主筋接続プレート」という）の上側に主筋が溶接されており、
   前記下端主筋ユニットは接続プレート（以下「下端主筋接続プレート」という）の下側に主筋が溶接されており、
   前記下端主筋接続プレートの上に前記梁中央部の鉄骨造梁（以下「Ｓ造梁」という）端部の下フランジを載せて、そのＳ造梁の下フランジと下端主筋接続プレートを溶接接合し、
   前記Ｓ造梁の端部上フランジの上に前記上端主筋接続プレートを載せて、そのＳ造梁の上フランジと上端主筋接続プレートを溶接接合することにより、
   前記梁端部の鉄筋コンクリート造梁の上下主筋と前記Ｓ造梁の上下フランジが連結・一体化されていることを特徴とする複合構造梁。
2. 請求項１に記載の複合構造梁において、
   前記下端主筋接続プレ−トは、第一段の下端主筋本数の過半ないし全数を溶接接合できる幅を有し、且つ前記Ｓ造梁の下フランジ幅よりも広い幅を有しており、
   前記上端主筋接続プレ−トは、第一段の上端主筋本数の過半ないし全数を溶接接合できる幅を有しており、
   前記Ｓ造梁の端部の上フランジは、前記上端主筋接続プレ−トの幅よりも広いフランジ幅となるように、前記Ｓ造梁の上フランジ側面の片側もしくは両側あるいはフランジ上面に「拡幅プレート」が溶接されているか、もしくはＳ造梁上フランジの端部が幅の広いプレートで置換されており、上フランジ端部が拡幅されていることを特徴とする複合構造梁。
3. 請求項１または請求項２に記載の複合構造梁において、
   前記Ｓ造梁の上フランジに接続されている上端主筋の引張降伏耐力の合計が当該Ｓ造梁の上フランジの引張降伏耐力よりも高くなるように設定し、
   前記Ｓ造梁の下フランジに接続されている下端主筋の引張降伏耐力の合計が当該Ｓ造梁の下フランジの引張降伏耐力よりも高くなるように設定し、
   前記上端主筋接続プレートおよび前記下端主筋接続プレートの引張降伏耐力を、それぞれの主筋の引張降伏耐力の合計よりも高くなるように設定しており、
   前記接続プレートと前記Ｓ造梁フランジとの溶接部耐力を当該Ｓ造梁フランジの引張降伏耐力以上となるように設定していることを特徴とする複合構造梁。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の複合構造梁において、
   前記上端主筋ユニットおよび前記下端主筋ユニットを、それぞれ１本の柱とその両側の鉄筋コンクリート造梁を含めた長さに適合する主筋の両端部に接続プレートを配置した一対の主筋ユニットとして構成していることを特徴とする複合構造梁。
5. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の複合構造梁において、
   前記鉄筋コンクリート造梁が柱の片側のみに存在する場合、
   前記上端主筋ユニットおよび前記下端主筋ユニットの前記接続プレートと反対側の主筋端部を機械式定着、折り曲げ定着、上端主筋と下端主筋を折り曲げて連続させたＵ型定着のいずれか、あるいはそれらの混合方式としていることを特徴とする複合構造梁。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の複合構造梁において、
   前記Ｓ造梁の端部の鉄筋コンクリート造内に挿入されている位置における前記Ｓ造梁のウェブプレートの片面もしくは両面にせん断力伝達のためのスタッドボルトもしくはせん断力伝達ジベルを配置していることを特徴とする複合構造梁。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の複合構造梁において、
   前記Ｓ造梁の端部におけるウェブプレートを前記上端主筋接続プレートおよび下端主筋接続プレートの柱側端部位置よりも柱側のコンクリート断面内に伸ばしていることを特徴とする複合構造梁。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の複合構造梁において、
   前記Ｓ造梁のコンクリート梁端部の境界位置において、前記Ｓ造梁の上下フランジおよびウェブプレートを繋ぎ、且つコンクリート梁の底面に至る、Ｓ造梁の補強・変形防止と建方時の仮支持およびＲＣ梁妻面のコンクリート留め型枠機能を兼ねた前記Ｓ造梁の軸方向に直交する「仕切り兼支持プレート」が配置されていることを特徴とする複合構造梁。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の複合構造梁において、
   前記鉄筋コンクリート造梁の主筋が上端筋および下端筋の両方もしくは片方が２段配筋となる場合、
   上端主筋もしくは下端主筋の２段目主筋の端部直径を主筋直径よりも大きくした機械式定着工法としていることを特徴とする複合構造梁。
10. 請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の複合構造梁において、
    前記下端主筋ユニットの下端主筋が下端主筋接続プレートの直近乃至少し柱側に寄った位置で下側下方に折曲げられ傾斜しており、前記鉄筋コンクリート造梁の梁成が柱側で大きくなるハンチ形状の梁を構成していることを特徴とする複合構造梁。
11. 請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の複合構造梁において、
    ２段目下端主筋の端部に前記下端主筋接続プレートを溶接した前記下端主筋ユニットが構成されており、その下側に第一段の下端主筋が斜めもしくは水平に配置されており、梁下端形状が斜めハンチ状もしくは水平ハンチ状の梁成の大きな前記鉄筋コンクリート造梁を構成していることを特徴とする複合構造梁。
12. 請求項１１に記載の複合構造梁において、
    最下段に位置する１段目下端主筋の端部を機械式定着、折り曲げ定着、前記仕切り兼支持プレートに接続するナット定着のいずれか、あるいはそれらの混合方式としていることを特徴とする複合構造梁。