JP6041144B2 - 最上階の接合構造 - Google Patents

Description

本発明は、最上階の接合構造に係り、特に、鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合部のうち、最上階の接合部の構造に関する。

柱が鉄筋コンクリート造で、梁が鉄骨造の複合化構造からなるＲＣＳＳ構法と称される柱鉄筋コンクリート造・梁鉄骨造複合構造は、工期が短く、また低コストに実施できる特長を有している。このＲＣＳＳ構法による最上階の接合構造においては、例えば、特許文献１に示されるように、接合部の定着力の観点からＵ字形を呈するキャップ筋が配筋されている。

このキャップ筋の配筋された従来の接合構造Ｂについて、図４の平面図、及び同図のＸ２−Ｘ２線断面図の図５を用いて説明する。この接合構造Ｂは、鉄筋コンクリート柱１の上部の柱頭部に、２本の鉄骨梁１０Ａ，１０Ｂが直角に交差する仕口部１１が形成されている。

鉄筋コンクリート柱１は、柱主筋２を有するとともに補強筋３を有して構成されている。そして、その柱主筋２の上端部には、端部において定着を可能とする定着板１００（図４では省略）が設けられているか、もしくは同様の形状になっているとともに、キャップ筋１０１が設けられている。このキャップ筋１０１は、Ｕ字形状をなし、そのＵ字形の凹状部が仕口部１１に位置する鉄骨梁１０Ａ，１０Ｂを上方から跨ぐように設けられている。

仕口部１１に対応する鉄骨梁１０Ａ，１０Ｂには、鉄筋コンクリート柱１の柱主筋２を囲むようにして鋼板で形成されたふさぎ板１２が溶接により取り付けられている。なお、鉄骨梁１０Ａ，１０Ｂの上面には複数のスタッド１３が埴設され、これらスタッド１３の上方にはスラブ筋１４が配筋され、そして、スタッド１３及びスラブ筋１４は、スラブ１５内に埋設されるように構成されている。

特開平１１−１６６２６７号公報

しかしながら、従来のキャップ筋の配筋された最上階の接合構造は、鉄筋コンクリート柱の柱主筋の他にキャップ筋が配筋されるために鉄筋量が増加し、結果的に過密配筋になり施工性が悪化するという欠点があった。
また、最上階の接合構造においては、地震時に梁から入力されるせん断力が上向きに加わるので、鉄骨梁を上方から梁を跨ぐように設けられっているキャップ筋が鉄骨梁と共に上向きに持ち上げられて、コンクリートにひび割れが生じるという問題があった。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、少ない配筋量として過密配筋となるのを防ぐことで、施工性を向上させることができ、しかも、地震時のコンクリートにおけるひび割れの発生を抑制することができる最上階の接合構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る最上階の接合構造では、鉄骨梁が交差する箇所に形成される仕口部で、鉄筋コンクリート柱の柱主筋を囲むように形成されたふさぎ板を備えた最上階の接合構造であって、仕口部内に位置する鉄骨梁の上面に設けられたスタッドと、仕口部内に位置する複数本の柱主筋の上部部分の柱主筋群を、水平方向の外側から覆う鉛直メッシュ筋と、鉄骨梁の上方に配置されるとともに、柱主筋群及び鉛直メッシュ筋に重なる水平メッシュ筋と、を備えていることを特徴としている。

本発明では、鉛直メッシュ筋及び水平メッシュ筋を仕口部内に位置する複数本の柱主筋の上部部分の柱主筋群の部分に設ける構成であり、従来のようなキャップ筋が存在しないから、その仕口部より上方部分における配筋量を少なくすることができる。そのため、過密配筋に伴う施工のし難さが改善され、施工にかかる手間や時間を低減することができる。
また、地震時に梁から入力される上向きのせん断力がコンクリートに作用した場合でも、従来のようなＵ字状のキャップ筋を用いず、鉛直メッシュ筋及び水平メッシュ筋が互いに重なって設けられ、仕口部内に位置する複数本の柱主筋の上部部分の柱主筋群全体を囲うようにして覆う構成となるので、コンクリートにおけるひび割れの発生を抑制することができる。

また、本発明に係る最上階の接合構造では、鉄筋コンクリート柱の柱主筋の上端位置、及びスタッドの先端位置は同じ高さの位置であることが好ましい。

本発明によれば、水平メッシュ筋の配筋される箇所に、柱主筋の先端とスタッドの先端とを位置させることができる。

また、本発明に係る最上階の接合構造では、鉄筋コンクリート柱の柱主筋の上端位置は、仕口部の上面位置より下方に位置することも想定している。

本発明によれば、水平メッシュ筋と鉛直メッシュ筋とが重なって設けられ、仕口部の上面位置に打設されるコンクリートを介して水平メッシュ筋と鉛直メッシュ筋とが連続する構造となるので、柱主筋の上端位置を水平メッシュ筋の配筋される箇所よりも下方に配置することができる。

また、本発明に係る最上階の接合構造では、鉛直メッシュ筋は、柱主筋群の隅角部に設けられていることが好ましい。

本発明によれば、鉛直メッシュ筋が柱主筋群の全周ではなく、部分的に設けられることから部材費を低減することができるうえ、分割されているので施工し易くなるという利点がある。

本発明の最上階の接合構造によれば、鉛直メッシュ筋及び水平メッシュ筋を柱主筋の上部部分に設けることで、少ない配筋量として過密配筋となるのを防ぐことが可能となり、施工性を向上させることができるうえ、地震時のコンクリートにおけるひび割れの発生を抑制することができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態による最上階の接合構造の平面図である。 図１に示すＸ１−Ｘ１線断面図である。 本発明の他の実施の形態による最上階の接合構造の断面図である。 従来の最上階の接合構造を示す平面図である 図４に示すＸ２−Ｘ２線断面図である。

以下、本発明の実施の形態による最上階の接合構造について、図面に基づいて説明する。なお、本発明は、この実施の形態により限定されるものではなく、また、下記の実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一ものも含まれる。

（第１の実施の形態）
図１及び図２に示すように、本実施の形態による最上階の接合構造Ａ１は、周知のＲＣＳＳ構法による最上階の接合構造と同様に、鉄筋コンクリート柱１の上部の柱頭部に、２本の鉄骨梁１０Ａ，１０Ｂが直角に交差する仕口部１１が形成されている。

鉄筋コンクリート柱１は、複数本の鉛直方向に伸びる柱主筋２を水平方向に所定の間隔を保って配筋するとともに、それら複数本の柱主筋２の周囲には、鉛直方向に所定の間隔を保って補強筋３が複数本配筋されている。そして、これら配筋２，３中にコンクリートが打設されて鉄筋コンクリート柱１が形成されている。

柱主筋２の上端位置は、後述する鉄骨梁１０Ａ，１０Ｂの上面に埴設されているスタッド１３の先端位置と同じ高さとなるように設定されている。そして、その柱主筋２の上端位置は、定着性を高めるために柱主筋径よりも大径となるような定着板が設けられているか、もしくは同様な形状となっている。なお、このような定着方法の代わりに柱主筋２の先端位置をフック状に折り曲げることもできる。

柱主筋２の上端部分には、鉛直メッシュ筋４及び水平メッシュ筋５が設けられているが、これらについては、鉄骨梁１０Ａ，１０Ｂの説明後に説明する。

２本の鉄骨梁１０Ａ，１０Ｂは、Ｈ形鋼からなり、直角に交差する箇所で仕口部１１を形成している。そして、この仕口部１１を形成する鉄筋コンクリート柱１の柱主筋２を囲む位置には、鋼板で形成されたふさぎ板１２が溶接により取り付けられている。

２本の鉄骨梁１０Ａ，１０Ｂの上面には、仕口部１１に位置する鉄骨梁１０Ａ，１０Ｂの上面の部分を含めて、互いに所定の間隔を保って複数のスタッド１３が埴設されている。図示の例では、各鉄骨梁１０Ａ，１０Ｂの上面の長手方向に２列で互いに所定の間隔を保って埴設されている。

スラブ筋１４は、スタッド１３及び後述する水平メッシュ筋５の上方に碁盤目状に配筋されている。そして、スラブ筋１４、スタッド１３及び水平メッシュ筋５は、コンクリートが打設されてスラブ１５内に埋設されるように構成されている。なお、鉛直メッシュ筋４の上部部分もスラブ１５内に埋設される。

鉛直メッシュ筋４は、仕口部１１内に位置する複数本の柱主筋２の上部部分の柱主筋群を、水平方向の外側から覆うようにして設けられ、柱主筋群の４箇所の隅角部に配置されている。すなわち、隅角部のそれぞれに設けられる鉛直メッシュ筋４は、L字形に折り曲げられ、仕口部１１の上方部分から仕口部１１より上方のスラブ１５が打設される領域にわたって配置されている。なお、鉛直メッシュ筋４のスラブ１５内の定着長は、当該スラブ１５の高さ寸法の半分以上に設定されている。

鉛直メッシュ筋４は、所定の太さの鋼製の棒材を網目状に配置して溶接して形成された金網である。その網目の大きさ、つまりメッシュの大きさは、仕口部１１にコンクリートが打設されたときにその打設されたコンクリートがメッシュ内に容易に入り込むことができるように決められている。

水平メッシュ筋５は、鉄骨梁１０Ａ、１０Ｂの上方に配置されるとともに、複数の柱主筋２の上端部分（柱主筋群）及び鉛直メッシュ筋４に重なるようにして設けられている。ここでは、上下に間隔をあけて一対の水平メッシュ筋５が配置されている。

水平メッシュ筋５は、鉛直メッシュ筋４と同様に、所定の太さの鋼製の棒材を網目状に配置して溶接して形成されている。その網目の大きさ、つまりメッシュの大きさは、仕口部１１にコンクリートが打設されたときにその打設されたコンクリートがメッシュ内に容易に入り込むことができ、仕口部１１内にコンクリートが容易に入り込むことができるように決められている。

鉛直メッシュ筋４及び水平メッシュ筋５は、仕口部１１内に個別に配筋することができるが、水平メッシュ筋５の下面周囲に鉛直メッシュ筋４を溶接等により接続しておき、鉄筋コンクリート柱１の柱主筋２の上部部分に被せるようにして配筋することもできる。

次に、上述した最上階の接合構造の作用について、図面を用いて詳細に説明する。
本実施の形態では、図１及び図２に示すように、鉛直メッシュ筋４及び水平メッシュ筋５を仕口部１１内に位置する複数本の柱主筋２の上部部分の柱主筋群の部分に設ける構成であり、従来のような鉄筋量の多いキャップ筋が存在しないから、その仕口部１１より上方部分における配筋量を少なくすることができる。そのため、過密配筋に伴う施工のし難さが改善され、施工にかかる手間や時間を低減することができる。

また、地震時に鉄骨梁１０Ａ、１０Ｂから入力される上向きのせん断力がコンクリートに作用した場合でも、従来のようなＵ字状のキャップ筋を用いず、鉛直メッシュ筋４及び水平メッシュ筋５が互いに重なって設けられ、仕口部１１内に位置する複数本の柱主筋２の上部部分の柱主筋群全体を囲うようにして覆う構成となるので、コンクリートにおけるひび割れの発生を抑制することができる。

また、本実施の形態では、鉛直メッシュ筋４が柱主筋群の隅角部に設けられ、鉛直メッシュ筋４が柱主筋群の全周ではなく部分的に設けられることから、部材費を低減することができるうえ、分割されているので施工し易くなるという利点がある。

上述のように本実施の形態による最上階の接合構造では、鉛直メッシュ筋４及び水平メッシュ筋５を柱主筋２の上部部分に設けることで、少ない配筋量として過密配筋となるのを防ぐことが可能となり、施工性を向上させることができるうえ、地震時のコンクリートにおけるひび割れの発生を抑制することができるという効果を奏する。

（第２の実施の形態）
図３は、本発明の他の実施形態に係る最上階の接合構造Ａ２の断面図である。この接合構造Ａ２において、上記接合構造Ａ１と異なる点は、鉄筋コンクリート柱１の柱主筋２の上端位置が、接合構造Ａ１では鉄骨梁１０Ａ，１０Ｂの上面に設けられるスタッド１３の先端位置と同じであるのに対して、この接合構造Ａ２では、鉄筋コンクリート柱１の柱主筋２の上端位置が仕口部１１の上面位置より少し下側に位置するように構成されている。

接合構造Ａ２は、鉄筋コンクリート柱１の柱主筋２の上端位置が仕口部１１の上面位置より少し下となっていても、鉄筋コンクリート柱１の柱主筋２の上部部分が接合構造Ａ１と同様に鉛直メッシュ筋４で囲まれているので、上述した接合構造Ａ１と同様の定着力を得ることができる。
したがって、第２の実施の形態による接合構造Ａ２では、上述した接合構造Ａ１と同様の効果を得ることができる。

以上、本発明による最上階の接合構造の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、本実施の形態では、一対の水平メッシュ筋５を上下に配置させた構成となっているが、この数量に限定されることはなく、１つ、或いは３つ以上とすることも可能である。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

Ａ１，Ａ２ 接合構造
１ 鉄筋コンクリート柱
２ 柱主筋
３ 補強筋
４ 鉛直メッシュ筋
５ 水平メッシュ筋
１０Ａ，１０Ｂ 鉄骨梁
１１ 仕口部
１２ ふさぎ板
１３ スタッド
１４ スラブ筋
１５ スラブ

Claims (4)

1. 鉄骨梁が交差する箇所に形成される仕口部で、鉄筋コンクリート柱の柱主筋を囲むように形成されたふさぎ板を備えた最上階の接合構造であって、
   前記仕口部内に位置する前記鉄骨梁の上面に設けられたスタッドと、
   前記仕口部内に位置する複数本の前記柱主筋の上部部分の柱主筋群を、水平方向の外側から覆う鉛直メッシュ筋と、
   前記鉄骨梁の上方に配置されるとともに、前記柱主筋群及び前記鉛直メッシュ筋に重なる水平メッシュ筋と、
   を備えていることを特徴とする最上階の接合構造。
2. 前記鉄筋コンクリート柱の柱主筋の上端位置、及び前記スタッドの先端位置は同じ高さの位置であることを特徴とする請求項１に記載の最上階の接合構造。
3. 前記鉄筋コンクリート柱の柱主筋の上端位置は、前記仕口部の上面位置より下方に位置することを特徴とする請求項１に記載の最上階の接合構造。
4. 前記鉛直メッシュ筋は、前記柱主筋群の隅角部に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の最上階の接合構造。

Images