JP6240426B2 - 鉄骨部材固定構造 - Google Patents

Description

本発明は、鉄骨部材固定構造に関する。

鉄骨柱脚部のベースプレートをアンカー部材としてのネジ鉄筋により鉄筋コンクリート基礎柱体に固定した柱体立設構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平３−８４１１９号公報

ところで、鉄筋コンクリート（以下、「ＲＣ」という）造のＲＣ柱に鉄骨梁の梁端部を接合する場合、アンカーボルト等によって梁端部のベースプレートをＲＣ柱の柱梁仕口部に固定することが考えられる。
しかしながら、アンカーボルト等を柱梁仕口部に埋設すると、当該柱梁仕口部の配筋が複雑化し、施工性が低下する可能性がある。

本発明は、上記の事実を考慮し、柱梁仕口部の配筋を単純化することを目的とする。

第１態様に係る鉄骨部材固定構造は、ＲＣ梁に埋設された梁主筋をＲＣ柱の柱梁仕口部から突出させ、突出した前記梁主筋に鉄骨部材固定用のベースプレートを固定している。

第１態様に係る鉄骨部材固定構造によれば、ＲＣ梁の梁主筋がＲＣ柱の柱梁仕口部から突出しており、この梁主筋に鉄骨部材固定用のベースプレートが固定される。つまり、本発明では、鉄骨部材固定用のアンカー部材としてＲＣ梁の梁主筋を利用する。

これにより、梁主筋とは別に従来のアンカーボルト等をＲＣ柱の柱梁仕口部に埋設する場合と比較して、当該柱梁仕口部の配筋が単純化され、その納まりが良くなる。したがって、ＲＣ柱の柱梁仕口部の施工性が向上する。

第２態様に係る鉄骨部材固定構造は、第１態様に係る鉄骨部材固定構造において、前記梁主筋は、前記柱梁仕口部を貫通して前記ベースプレートに形成された取付孔に挿入され、該梁主筋に設けられたネジ部にナットが締結されて前記柱梁仕口部に前記ベースプレートが固定される。

第２態様に係る鉄骨部材固定構造によれば、ＲＣ柱の柱梁仕口部を貫通する梁主筋を鉄骨部材固定用のアンカー部材として利用する。

ここで、柱梁仕口部には、梁主筋だけでなく柱主筋等も埋設される。この柱梁仕口部に梁主筋等とは別にアンカーボルトを埋設すると、配筋が複雑化し、その納まりが悪くなる。

これに対して本発明では、梁主筋を鉄骨部材固定用のアンカー部材として利用することにより、柱梁仕口部の配筋を単純化してその納まりを良くすることができる。したがって、柱梁仕口部の施工性が向上する。

また、柱梁仕口部から突出するに梁主筋にネジ部を設けるという簡単な構成により、梁主筋を鉄骨部材固定用のアンカー部材として利用することができる。したがって、コスト削減を図ることができる。

第３態様に係る鉄骨部材固定構造は、第１態様または第２態様に係る鉄骨部材固定構造において、前記梁主筋には、前記柱梁仕口部に埋設される定着体が取り付けられている。

第３態様に係る鉄骨部材固定構造によれば、梁主筋に定着体を取り付けて柱梁仕口部に埋設することにより、梁主筋の必要直線定着長さが短くなる。したがって、例えば、柱梁仕口部の幅が短く、梁主筋だけでは必要定着強度を確保できない場合であっても梁主筋に定着体を取り付けることにより、必要定着強度を確保することができる。

以上説明したように、本発明に係る鉄骨部材固定構造によれば、ＲＣ柱の配筋を単純化することができる。

本発明の一実施形態に係る鉄骨部材固定構造が適用されたＲＣ柱、鉄骨梁、及びＲＣ梁を示す図２の１−１線断面図である。 図１に示されるＲＣ柱、鉄骨梁、及びＲＣ梁を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る鉄骨部材固定構造の変形例が適用されたＲＣ柱、鉄骨柱、及びＲＣ梁を示す図１に対応する断面図である。 本発明の一実施形態に係る鉄骨部材固定構造の変形例が適用されたＲＣ柱、鉄骨柱、及びＲＣ梁を示す側面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態に係る鉄骨部材固定構造について説明する。

図１及び図２には、本実施形態に係る鉄骨部材固定構造１０が適用されたＲＣ柱１２、鉄骨梁２０、及びＲＣ梁３０が示されている。ＲＣ柱１２は、鉄筋コンクリート造で断面略矩形に形成されている。ＲＣ柱１２の外周部には、複数の柱主筋１４及び複数のせん断補強筋１６が埋設されている。複数の柱主筋１４は、ＲＣ柱１２の材軸方向に沿うと共に、ＲＣ柱１２の周方向に間隔を空けて埋設されている。

ＲＣ柱１２の柱梁仕口部１２Ｓの両側には、鉄骨梁２０及びＲＣ梁３０が接合されている。鉄骨部材の一例としての鉄骨梁２０はＨ形鋼で形成されており、一対のフランジ部２０Ａとウェブ部２０Ｂとを有している。この鉄骨梁２０の梁端部は、鉄骨梁用ブラケット２２を介してＲＣ柱１２の柱梁仕口部１２Ｓに接合されている。

鉄骨部材用ブラケットとしての鉄骨梁用ブラケット２２は、平面視にてＴ字状に接合されたガセットプレート２２Ａ及びベースプレート２２Ｂを有している。ガセットプレート２２Ａは、鉄骨梁２０のウェブ部２０Ｂに重ねられた状態でボルト２４及びナット２５よりピン接合または半剛接合されている。一方、ベースプレート２２Ｂは、ＲＣ柱１２の柱梁仕口部１２Ｓの側面１２Ｓ１に重ねられている。このベースプレート２２Ｂは、後述する上端梁主筋３２Ａ及びアンカーボルト４０に固定されている。

ＲＣ梁３０は、鉄筋コンクリート造で断面略矩形に形成されている。ＲＣ梁３０の外周部には、複数の上端梁主筋３２Ａ，３２Ｂ及び複数の下端梁主筋３４（図２参照）がＲＣ梁３０の材軸方向に沿って埋設されている。図２に示されるように、複数の上端梁主筋３２Ａ，３２Ｂは、ＲＣ梁３０の上端側に、梁幅方向に間隔を空けて上下二段で埋設されている。また、複数の下端梁主筋３４は、ＲＣ梁３０の下端側に、梁幅方向に間隔を空けて上下二段で埋設されている。なお、複数の上端梁主筋３２Ａ，３２Ｂ及び下端梁主筋３４は、ＲＣ梁３０の外周部に埋設された図示しないせん断補強筋によって拘束されている。また、上端梁主筋３２Ａ，３２Ｂは、前述した二段配筋に限らず、一段配筋でも良い。下端梁主筋３４についても同様である。

また、上端梁主筋３２Ａ，３２Ｂ及び下端梁主筋３４の一端側は、ＲＣ梁３０の梁端部からＲＣ柱１２の柱梁仕口部１２Ｓへ延出している。つまり、上端梁主筋３２Ａ，３２Ｂ及び下端梁主筋３４は、ＲＣ梁３０と柱梁仕口部１２Ｓとに亘って埋設されている。これらの上端梁主筋３２Ａ，３２Ｂ及び下端梁主筋３４によってＲＣ梁３０とＲＣ柱１２とが応力を伝達可能に接合されている。

ここで、図１に示されるように、上下二段で配筋された複数の上端梁主筋３２Ａ，３２Ｂのうち、梁幅方向の外側（ＲＣ梁３０の側面３０Ａ側）に位置する上端梁主筋３２Ａは、ＲＣ柱１２の柱梁仕口部１２Ｓを貫通し、当該柱梁仕口部１２Ｓの側面１２Ｓ１から鉄骨梁２０側へそれぞれ突出している。これらの上端梁主筋３２Ａには、鉄骨梁用ブラケット２２のベースプレート２２Ｂが固定されている。

一方、他の上端梁主筋３２Ｂは、柱梁仕口部１２Ｓを貫通しておらず、各々の一端部が柱梁仕口部１２Ｓ内に埋設されている。つまり、複数の上端梁主筋３２Ａ，３２Ｂのうち、一部の上端梁主筋３２Ａは、ベースプレート２２Ｂを柱梁仕口部１２Ｓに固定するアンカー部材としても機能するようになっている。なお、上端梁主筋３２Ａではなく、上端梁主筋３２Ｂを柱梁仕口部１２Ｓに貫通させ、これに鉄骨梁用ブラケット２２のベースプレート２２Ｂを固定しても良い。

具体的には、上端梁主筋３２Ａの一端部は、ベースプレート２２Ｂの上部角部に形成された取付孔としての上側取付孔２６に挿入されている。この上端梁主筋３２Ａの一端部に設けられたネジ部（雄ネジ部）３６にナット（ダブルナット）３８を締結することにより、ベースプレート２２Ｂの上部角部が柱梁仕口部１２Ｓの側面１２Ｓ１に固定されている。

また、図２に示されるように、柱梁仕口部１２Ｓの側面１２Ｓ１には、アンカー部材の一例としてのアンカーボルト４０の一端部が打ち込まれている。このアンカーボルト４０の他端部は、ベースプレート２２Ｂの下部角部に形成された図示しない下側取付孔に挿入されている。そして、アンカーボルト４０の他端部に設けられたネジ部４２にナット（ダブルナット）４４を締結することにより、ベースプレート２２Ｂの下部角部が柱梁仕口部１２Ｓの側面１２Ｓ１に固定されている。

なお、ベースプレート２２Ｂと柱梁仕口部１２Ｓの側面１２Ｓ１との隙間には、モルタル、グラウト等の充填材（ベース充填材）４６が充填されている。この充填材４６によって柱梁仕口部１２Ｓの側面１２Ｓ１の不陸等が吸収可能になっている。また、上端梁主筋３２Ａとベースプレート２２Ｂの上側取付孔２６との位置ずれを抑制するために、柱梁仕口部１２Ｓの施工時に、結束線や鋼製枠状部材などの拘束部材（位置ずれ抑制手段）で上端梁主筋３２Ａを拘束しても良いし、柱梁仕口部１２Ｓのコンクリート打設前に上端梁主筋３２Ａにベースプレート２２Ｂを取り付けても良い。また、上側取付孔２６をルーズ孔（位置ずれ抑制手段）として上端梁主筋３２Ａの位置ずれを吸収しても良いし、さらに、現場において上端梁主筋３２Ａの位置に応じてベースプレート２２Ｂに上側取付孔２６を形成しても良い。

次に、本実施形態の作用について説明する。

本実施形態に係る鉄骨部材固定構造１０によれば、ＲＣ梁３０の上端梁主筋３２ＡはＲＣ柱１２の柱梁仕口部１２Ｓを貫通し、当該柱梁仕口部１２Ｓの側面１２Ｓ１から突出している。この上端梁主筋３２Ａに鉄骨梁用ブラケット２２のベースプレート２２Ｂが固定されている。つまり、本実施形態では、ＲＣ梁３０の上端梁主筋３２Ａを、鉄骨梁用ブラケット２２のベースプレート２２Ｂを柱梁仕口部１２Ｓに固定するアンカー部材として利用している。

ここで、ＲＣ柱１２の柱梁仕口部１２Ｓには、柱主筋１４及びせん断補強筋１６だけでなく、ＲＣ梁３０の上端梁主筋３２Ａ，３２Ｂ及び下端梁主筋３４等も埋設される。したがって、柱梁仕口部１２Ｓに、上端梁主筋３２Ａ，３２Ｂとは別に従来のアンカーボルト等を埋設すると、柱梁仕口部１２Ｓの配筋が複雑化し、その納まりが悪くなると共に施工性が低下する。

これに対して本実施形態では、前述したように複数の上端梁主筋３２Ａ，３２Ｂのうち、一部の上端梁主筋３２Ａを鉄骨梁２０固定用のアンカー部材として利用している。これにより、上端梁主筋３２Ａとは別に従来のアンカーボルト等を柱梁仕口部１２Ｓに埋設する場合と比較して、柱梁仕口部１２Ｓの配筋が単純化され、その納まりが良くなる。したがって、柱梁仕口部１２Ｓの施工性が向上する。

また、柱梁仕口部１２Ｓの側面１２Ｓ１から突出する上端梁主筋３２Ａの一端部にネジ部３６を設けるという簡単な構成により、上端梁主筋３２Ａを鉄骨梁２０固定用のアンカー部材として利用することができる。したがって、コスト削減を図ることができる。

ここで、鉄骨梁用ブラケット２２に鉄骨梁２０が剛接合されていると、地震時における鉄骨梁２０の曲げモーメントによってＲＣ梁３０の上端梁主筋３２Ａに引抜力（引張力）が作用する。つまり、地震時には、ＲＣ梁３０側及び鉄骨梁２０側の両側から上端梁主筋３２Ａに引抜力が作用する。そのため、柱梁仕口部１２Ｓに対する上端梁主筋３２Ａの必要直線定着長さの設計が複雑化すると共に、必要直線定着長さの確保が困難になる可能性がある。

これに対して本実施形態では、鉄骨梁用ブラケット２２と鉄骨梁２０とは、ピン接合または半剛接合される。そのため、地震時に、鉄骨梁用ブラケット２２のベースプレート２２Ｂを介して上端梁主筋３２Ａに作用する引抜力（引張力）が低減される。これにより、柱梁仕口部１２Ｓに対する上端梁主筋３２Ａの必要直線定着長さの設計を単純化すると共に、必要直線定着長さを容易に確保することができる。

なお、鉄骨梁用ブラケット２２に鉄骨梁２０を剛接合した場合は、上端梁主筋３２Ａに後述する機械式定着５０（図３参照）等の定着体を取り付け、必要定着強度を確保しても良い。

次に、上記実施形態の変形例について説明する。

図３に示されるように、ＲＣ柱１２の柱梁仕口部１２Ｓの幅（柱せい）Ｗが短く、上端梁主筋３２Ａの必要直線定着長さの確保が困難な場合は、上端梁主筋３２Ａに定着体としてのネジ式の機械式定着５０を取り付けても良い。機械式定着５０は、リング状に形成されると共にその内周面に雌ネジが切られており、上端梁主筋３２Ａのネジ部３６に取り付けられた状態で柱梁仕口部１２Ｓに埋設されている。

このように上端梁主筋３２Ａに機械式定着５０を取り付けることにより、上端梁主筋３２Ａの必要直線定着長さが短くなる。したがって、柱梁仕口部１２Ｓの幅Ｗが短く、上端梁主筋３２Ａだけでは必要定着強度を確保することができない場合であっても、上端梁主筋３２Ａに機械式定着５０を取り付けることにより必要定着強度を確保することができる。

また、鉄骨梁用ブラケット２２を固定するためのネジ部３６を利用することにより、上端梁主筋３２Ａに機械式定着５０を容易に取り付けることができる。なお、定着体としては、機械式定着５０に限らず、周知の種々の定着体を用いることができる。

また、上記実施形態では、ＲＣ梁３０の上端梁主筋３２Ａに鉄骨梁用ブラケット２２を固定した例を示したが、これに限らない。例えば、ＲＣ梁３０の上端梁主筋３２Ａ及び下端梁主筋３４に鉄骨梁用ブラケット２２を固定しても良いし、下端梁主筋３４にのみ鉄骨梁用ブラケット２２を固定しても良い。つまり、鉄骨梁２０固定用のアンカー部材としては、上端梁主筋３２Ａ，３２Ｂ及び下端梁主筋３４の少なくとも１つを利用することができる。

また、上記実施形態では、鉄骨梁２０をＨ形鋼で形成した例を示したが、これに限らない。鉄骨梁は、例えば、Ｉ形鋼や溝形鋼、ＣＴ鋼等を用いても良い。

また、上記実施形態では、ＲＣ柱１２の柱梁仕口部１２Ｓに鉄骨梁２０を接合した例を示したが、これに限らない。例えば、図４に示されるように、ＲＣ柱１２の柱梁仕口部１２Ｓに鉄骨柱６０を接合しても良い。

具体的には、鉄骨部材の一例としての鉄骨柱６０は、例えば、外壁等の下地材を支持するものである。鉄骨柱６０は、Ｈ形鋼で形成されており、一対のフランジ部６０Ａとウェブ部６０Ｂとを有している。この鉄骨柱６０は、ＲＣ柱１２の柱梁仕口部１２Ｓを挟んでＲＣ梁３０と反対側に配置されており、その下端部が鉄骨柱用ブラケット６２を介してＲＣ柱１２の柱梁仕口部１２Ｓに接合されている。

鉄骨部材用ブラケットとしての鉄骨柱用ブラケット６２は、平面視にてＴ字状に接合されたガセットプレート６２Ａ及びベースプレート６２Ｂを有している。ガセットプレート６２Ａは、鉄骨柱６０のウェブ部６０Ｂに重ねられた状態でボルト６４及びナット（図示省略）よりピン接合または半剛接合されている。なお、鉄骨柱６０のＲＣ柱１２側のフランジ部６０Ａには、ガセットプレート６２Ａが配置される切り欠き６６が形成されている。

ベースプレート６２Ｂは、ＲＣ柱１２の柱梁仕口部１２Ｓの側面１２Ｓ１に重ねられている。このベースプレート６２Ｂの上部角部には上側取付孔（図示省略）が形成されており、ベースプレート６２Ｂの下部角部には下側取付孔（図示省略）が形成されている。

取付孔としての上側取付孔には、柱梁仕口部１２Ｓの側面１２Ｓ１から突出するＲＣ梁７０の上端梁主筋７２の一端部が挿入されている。この上端梁主筋７２の一端部に設けられたネジ部７４にナット（ダブルナット）７６を締結することにより、ベースプレート６２Ｂの上部角部が柱梁仕口部１２Ｓの側面１２Ｓ１に固定されている。

また、取付孔としての下側取付孔には、柱梁仕口部１２Ｓの側面１２Ｓ１から突出するＲＣ梁７０の下端梁主筋７８の一端部が挿入されている。この下端梁主筋７８の一端部に設けられたネジ部８０にナット（ダブルナット）８２を締結することにより、ベースプレート６２Ｂの下部角部が柱梁仕口部１２Ｓの側面１２Ｓ１に固定されている。

このように、ＲＣ梁７０の上端梁主筋７２及び下端梁主筋７８に、鉄骨柱用ブラケット６２のベースプレート６２Ｂを固定することも可能である。なお、ＲＣ梁３０の上端梁主筋７２及び下端梁主筋７８は、一段配筋とされている。このようにＲＣ梁３０の梁主筋の配筋は適宜変更可能である。また、鉄骨柱としては、例えば、溝形鋼やＣＴ鋼、ＢＯＸ鋼（鋼管）等を用いても良い。

また、上記実施形態では、鉄骨梁用ブラケット２２に鉄骨梁２０の梁端部をピン接合または半剛接合した例を示したが、鉄骨梁用ブラケット２２に鉄骨梁２０の梁端部を剛接合しても良い。

また、上記実施形態では、梁主筋としての複数の上端梁主筋３２Ａ，３２Ｂ及び下側梁主筋３４のうち、一部の上端梁主筋３２Ａを鉄骨梁２０固定用のアンカー部材として利用した例を示したが、全部の上端梁主筋３２Ａ，３２Ｂ及び下側梁主筋３４を鉄骨梁２０固定用のアンカー部材として利用することも可能である。

また、ＲＣ柱１２やＲＣ梁３０は、現場打ち工法に限らず、プレキャスト工法等によって施工しても良い。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、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。

１０ 鉄骨部材固定構造
１２ ＲＣ柱
１２Ｓ 柱梁仕口部
２０ 鉄骨梁（鉄骨部材）
２２ 鉄骨梁用ブラケット
２２Ｂ ベースプレート
２６ 上側取付孔（取付孔）
３０ ＲＣ梁
３２Ａ 上端梁主筋（梁主筋）
３６ ネジ部
３８ ナット
５０ 機械式定着（定着体）
６０ 鉄骨柱（鉄骨部材）
６２ 鉄骨柱用ブラケット
６２Ｂ ベースプレート
７０ ＲＣ梁
７２ 上端梁主筋（梁主筋）
７４ ネジ部
７８ 下端梁主筋（梁主筋）
８０ ネジ部

Claims (3)

1. ＲＣ梁に埋設された梁主筋をＲＣ柱の柱梁仕口部の側面から突出させ、突出した前記梁主筋に鉄骨部材固定用のベースプレートを固定した鉄骨部材固定構造。
2. 前記梁主筋は、前記柱梁仕口部を貫通して前記ベースプレートに形成された取付孔に挿入され、該梁主筋に設けられたネジ部にナットが締結されて前記柱梁仕口部に前記ベースプレートが固定される、
   請求項１に記載の鉄骨部材固定構造。
3. 前記梁主筋には、前記柱梁仕口部に埋設される定着体が取り付けられている、
   請求項１または請求項２に記載の鉄骨部材固定構造。

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