JP6131485B2

JP6131485B2 - 梁のピン連結構造

Info

Publication number: JP6131485B2
Application number: JP2012278556A
Authority: JP
Inventors: 晃平山田; 英美池田
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2017-05-24
Anticipated expiration: 2032-12-20
Also published as: JP2014122487A

Description

本発明は、コンクリート製の梁部の端部と、コンクリート製の構造部（例えば、柱や梁や壁）とを、ピン連結してある梁のピン連結構造に関する。

従来、この種の梁の連結構造としては、コンクリート製の梁部の梁成を、中間部より端部の方を小さく設定し、それに伴う端部の剛性の低下によって、梁部の曲げモーメントが構造部（例えば、柱）に伝わり難くしたものがあった（例えば、特許文献１参照）。
この事例によれば、梁部の端部は、中間部に比べて剛性が低いというものの、構造部との接続は、上下の縁部にそれぞれ設けられた定着用梁鉄筋を構造部内に進入させ、コンクリートによって一体化が図られた剛接合部として構成されている。

特開２００１−３２９７１４号公報（図１５）

上述した従来の梁の連結構造によれば、梁の剛性が、梁中間部に比べて梁端部の方が低くなっているものの、梁と構造部とが剛接合部において接続されているから、梁から構造部へは、せん断力のみならず、曲げモーメントもそのまま伝達される。
その結果、柱の設計においては、軸力の作用に加えて、梁からの曲げモーメントの作用をも考慮した断面設計が必要となり、柱の大断面化が避けられない問題点がある。

従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、梁の曲げモーメントが、柱に対してより伝わり難い梁のピン連結構造を提供するところにある。

本発明の第１の特徴構成は、コンクリート製の梁部の端部と、コンクリート製の構造部とを、ピン連結してある梁のピン連結構造であって、前記梁部の端部における上下方向での一部を、前記構造部との間でせん断力を伝達するピン連結部として構成し、前記梁部の端部における前記ピン連結部の他の部分は、前記構造部との間の相互干渉を防止する切欠き部として構成してあり、前記ピン連結部には、前記梁部と前記構造部とにわたって梁主筋とは異なる丸鋼で構成される鋼材が埋設してあり、この鋼材によって前記梁部と前記構造部との間のせん断力を支持するように構成してあるところにある。

本発明の第１の特徴構成によれば、ピン連結部によって梁部と構造部との上下方向の相対揺動を許容しながら、せん断力を伝達することが可能となり、梁部に作用する曲げモーメントを、構造部に伝わり難くすることができる。
また、梁部の端部に設けられたピン連結部の他の部分は、切欠き部として構成してあるから、ピン連結部周りに梁部が揺動する際に、構造部との相互干渉を防止でき、よりスムースに揺動することが可能となる。

その結果、梁部から柱部への曲げモーメントの伝達を、極めて小さい値（若しくは、実質的に伝達されない程度）に抑制することができ、柱断面を必要以上に大きくする必要がないから、経済性の向上を図ることができる。

更には、構造部と梁部の端部との間に切欠き部が位置するから、その切欠き部の空間を、例えば、配管や配線やダクト等の配置スペースとして利用することができる。

しかも、前記鋼材によって梁部と構造部との間のせん断力を支持させるから、梁部と構造部との間のせん断力支持の設計を、梁主筋の設計（例えば、数や材質や間隔や配置等）とは切り離して実施でき、設計の効率化を図ることができる。

本発明の第２の特徴構成は、前記鋼材は、前記梁部において前記梁主筋と離間する状態に埋設してあるところにある。

本発明の第２の特徴構成によれば、梁主筋に作用する応力が、前記鋼材に直接的に伝達しないから、ピン連結部に梁の曲げモーメントが作用し難くなり、より確実なピン連結部構造を形成できる。

梁と柱とのピン連結部構造を示す側面視断面図梁と柱とのピン連結部構造を示す平面図梁と柱との連結手順を示す側面視断面図梁と柱との連結手順を示す側面視断面図梁と柱との連結手順を示す側面図梁と柱とのピン連結部における配筋状況を示す要部斜視図別実施形態の梁と柱とのピン連結部構造を示す側面視断面図別実施形態の梁と柱とのピン連結部構造を示す側面視断面図

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、図２は、構造部１の一例である柱１Ａの側部に対して、梁（梁部に相当）２の端部をピン連結してある『梁のピン連結構造』を示している。

柱１Ａは、鉄筋コンクリート製であり、横断面形状が矩形形状となるように形成してあり（図２参照）、断面内には、縦方向（柱長手方向）に沿って配置された複数の主筋３と、それを取り囲む状態に配置された複数の帯筋４とを備えて構成されている。

主筋３は、例えば、異形鉄筋等で構成してあり、矩形断面の四隅部に配置されている。尚、主筋３は、四隅部以外にも、矩形断面の辺部に沿って間隔をあけて配置される場合もある。

帯筋４は、例えば、異形鉄筋等で構成され、主筋３を取り囲む矩形形状に曲げ加工してあり、柱の長手方向に間隔をあけて配置されている。
尚、前記主筋３や帯筋４の外方には、コンクリートＣの所定の鉄筋かぶりが確保されている。

梁２は、鉄筋コンクリート製であり、基本断面構造は、複数の梁主筋５とあばら筋６と、後述する連結用丸鋼（鋼材の一例）７とを備えて構成されている。
梁２は、その端部形状を、梁上面が水平面で、梁下面が梁端部側ほど上方に位置する傾斜面２ａとして構成してある（図１参照）。即ち、梁端部においては、梁成の内、上縁部でのみ柱１Ａと接続され、その接続部分がピン連結部Ｐとして構成されている。

従って、梁端部における前記傾斜面２ａと柱１Ａの側面との間は、図に示すように、切欠き部８となり、例えば、ピン連結部Ｐ周りに梁２が上下揺動するような場合でも、梁２の端面が柱１Ａに当接して動きを抑制するような相互干渉を防止でき、曲げモーメントが梁２から柱１Ａに伝達されることを防止している。
即ち、梁２と柱１Ａとの間の前記ピン連結部Ｐでは、実質的にはせん断力のみが伝達される。

梁主筋５は、例えば、異形鉄筋等で構成してあり、梁の長手方向に沿って配置してあると共に、梁幅方向に間隔をあけてそれぞれ設けられている（図６参照）。
梁２の上縁部に設けられている梁主筋５ａは、直線形状のまま使用されており、下縁部に設けられている梁主筋５ｂは、梁下面の前記傾斜面２ａに沿うように、端部側で上方に屈曲する形状に曲げ加工されている。
また、梁主筋５は、上下何れのものも、その端部は、梁端部から突出しないように長さ設定してある。

あばら筋６は、例えば、異形鉄筋等で構成してあり、梁主筋５を取り囲む矩形形状に曲げ加工してあり、梁２の長手方向に間隔をあけて配置されている（図１、図２参照）。
尚、前記梁主筋５やあばら筋６の外方には、コンクリートＣの所定の鉄筋かぶりが確保されている。

連結用丸鋼７は、梁２と柱１Ａとにわたって埋設され、梁２と柱１Ａとの間のせん断力を支持するように構成されている。
連結用丸鋼７は、梁幅方向に間隔をあけてそれぞれ設けられている。
連結用丸鋼７は、梁２の内部においては、上下の梁主筋５ａ，５ｂの間に離間する状態に埋設され、梁主筋５の応力が連結用丸鋼７に直接に伝達されるのを防止している。
各連結用丸鋼７の形状は、「（かぎ）状に曲げ加工してあり、屈曲部分は、柱１Ａ内に埋設されている。梁２と柱１Ａとの何れにも、充分な定着長が確保されている。

次に、柱１Ａと梁２とのピン連結手順の一例について説明する。
［１］柱１Ａの主筋３と帯筋４、梁２の梁主筋５とあばら筋６、連結用丸鋼７を、それぞれ組むと共に、柱１Ａと、梁２との一連の型枠Ｋを組み上げる（図３参照）。
［２］型枠Ｋ内の梁空間Ｖ１と梁空間Ｖ２とにコンクリートＣを打設する（図４参照）。
尚、ここでは、梁天端でコンクリートＣの打設を停止しているが、現場状況に応じて、打ち継ぎ高さは任意に設定できる。
［３］コンクリートの所定の養生期間の経過後、脱型する（図５参照）。

当該実施形態の梁のピン連結構造によれば、上述のようなピン連結部Ｐを設けたことで、梁２と柱１Ａとの上下方向の相対揺動を許容できるようになり、梁２と柱１Ａ間のせん断力は支持できながら、梁２の曲げモーメントを、柱１Ａに伝わり難くすることができる。
その結果、柱断面を必要以上に確保する必要が無くなり、経済性の向上を図ることができるようになる。
そして、梁端部の切欠き部８は、例えば、配管や配線やダクト等の配置スペースとして利用することができ、梁下空間の有効利用が可能となる。
また、ピン連結部Ｐを構成するのに、梁主筋５を、柱１Ａの内部まで延伸させるものであっても、梁２と柱１Ａ間のせん断力の伝達は可能であるが、当該実施形態においては、梁主筋５とは異なる連結用丸鋼７を用いていると共に、更には、この連結用丸鋼７を、梁主筋５と離間させて定着させてあるから、前記せん断力の伝達は叶えることができながら、梁２の曲げモーメントが柱１Ａに伝わり難くなり、より確実なピン連結部構造を形成できるようになる。

〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。

〈１〉ピン連結の対象となる構造部１と梁部２は、先の実施形態で説明したものに限るものではなく、次のような代替が可能である。
例えば、構造部１は、先の実施形態で説明した柱１Ａに限らず、例えば、梁や壁であってもよく、それらを含めて構造部１と総称する。

〈２〉ピン連結部Ｐは、先の実施形態で説明したように、梁端部における上縁部に形成されていることに限らず、例えば、図７に示すように、梁端部における上下方向での中間部に形成してあってもよい。この場合、切欠き部８は、ピン連結部Ｐの上下に各別に形成される。
また、図には示さないが、ピン連結部Ｐを、梁端部における下縁部に形成してあってもよい。

〈３〉ピン連結部Ｐに埋設されている鋼材７は、先の実施形態で説明した連結用丸鋼に限るものではなく、例えば、異形鉄筋で構成してあってもよい。
また、鋼材７を梁主筋５と別の材料で構成することに限らず、例えば、梁主筋５を梁端部から柱１Ａ内に延出させることで構成してあってもよい。
また、鋼材７そのものは、鉄筋等の棒状体に限るものではなく、例えば、図８に示すように、梁２と柱１Ａとにわたって配置した鋼板９で構成してあってもよい。
この場合、図に示すように、鋼板９には、表裏に、複数のスタッド９ａを設けておき、コンクリートＣとの付着力を増強しておくことが好ましい。

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。

１構造部
２梁（梁部に相当）
５梁主筋
７連結用丸鋼（鋼材の一例）
８切欠き部
Ｐピン連結部

Claims

コンクリート製の梁部の端部と、コンクリート製の構造部とを、ピン連結してある梁のピン連結構造であって、
前記梁部の端部における上下方向での一部を、前記構造部との間でせん断力を伝達するピン連結部として構成し、
前記梁部の端部における前記ピン連結部の他の部分は、前記構造部との間の相互干渉を防止する切欠き部として構成してあり、
前記ピン連結部には、前記梁部と前記構造部とにわたって梁主筋とは異なる丸鋼で構成される鋼材が埋設してあり、この鋼材によって前記梁部と前記構造部との間のせん断力を支持するように構成してある梁のピン連結構造。
前記鋼材は、前記梁部において前記梁主筋と離間する状態に埋設してある請求項１に記載の梁のピン連結構造。