JP6675204B2 - 柱主筋の定着構造 - Google Patents

Description

本発明は、柱主筋の定着構造に関するものである。

建物の柱梁架構として、例えば柱を鉄筋コンクリートとし、梁を鉄骨とするような複合構造は、鉄骨造、鉄筋コンクリート造に比べると、施工におけるコストと工期のバランスが良いため、広く使用されている。

上記のような複合構造の、柱に梁が接合される柱梁接合部においては、鉛直方向に延在する柱の主筋は、鉄骨梁を避けるように配筋されてコンクリートに埋設され、定着されている。柱の主筋の定着破壊を防止し、柱の曲げ耐力を常に発揮できる状態に置くために、柱の主筋は、柱梁接合部に十分に定着する必要がある。
特に、柱が鉄筋コンクリート（以下、ＲＣと呼称する）で梁が鉄骨の最上階柱頭部における柱主筋のプレート定着は、地震時に柱に生じる曲げ応力に起因する鉄筋に作用する引張力（鉛直下方への力）に対する抵抗要素として有効に働く機能を有する他に、梁に生じる曲げ応力に起因する柱内部での鉛直上方に働く力を、柱主筋にて確実に抵抗させる機能を持たせる必要がある。
中間階の柱梁接合部では、図１０（ａ）に示すように梁端部に生じた曲げモーメントと連動して、柱頭部には上方側に力が生じようとするが、上階の柱が接続されているために、上階の重量によって、その力を抑え込むことができる。しかし、最上階の柱梁接合部では、図１０（ｂ）に示すように柱頭部の上方側には柱はなく、柱頭部上方に生じる力により柱側面にひびわれが生じ、梁の曲げ抵抗が十分に発揮されない惧れがある。
柱と梁がともに同じ構造種別、すなわち、柱と梁がともに鉄筋コンクリート、あるいはともに鉄骨、もしくは鉄骨鉄筋コンクリートの場合は、梁の曲げモーメントが柱にスムーズに伝達できるが、柱が鉄筋コンクリートで梁が鉄骨であると、梁の応力が柱へ伝達する機構が希薄なため、それを解決するためにいくつかの柱梁接合部に関する構法が開発されている。その中でもＲＣの柱の中にＨ鋼の梁が挿し込まれただけの機構は、その伝達力が最も乏しい。

梁の応力を確実に柱へ伝達するため、一般には柱頭部を上部に延伸させたり、屋上スラブを増し打ちしたり、図１０（ｃ）に示すように、定着金物を使用する等の処置が必要となる。非特許文献１には、これらの処置の具体例が開示されている。特に図１１（ａ）及び（ｂ）は、非特許文献１に開示されている、定着金物を使用した場合の柱主筋の定着構造の、上面図と側面図を、それぞれ示す。
従来、最上階の柱梁接合部における柱主筋の定着構造は、鉄筋コンクリート柱（以下、ＲＣ柱と呼称する）２０１の柱頭部２０１ａにおいて、鉄骨梁２０２が挿通されて、柱梁接合部２００が形成されている。鉄骨梁２０２の上部フランジ２０２ａ上面には、プレート２０３が設けられている。プレート２０３は、ＲＣ柱２０１の断面形状よりも少し小さな矩形形状の外周２０３ａと、外周２０３ａよりも更に小さな矩形形状の内周２０３ｂにより形成される、ロ字形状の鋼板である。鉛直方向に延在する柱２０１の柱主筋２０４は、先端部２０４ａが下方から、プレート２０３に開設された図示されない孔を挿通し、プレート２０３の上方からナット２０５が螺着されることにより、固定されている。このように、最上階の柱主筋２０４は、柱主筋２０４を固定するために定着金物２０３を設けて、下向きに生じる引張応力に抵抗出来るように設計されている。
従来の柱主筋の定着構造は、図１１に示すように、柱主筋２０４はプレート２０３に対して垂直に取り付けられている。プレート２０３は一枚の鋼板であるため、地震時等に、柱主筋２０４に作用する引張力の大きさによっては、プレート２０３の板厚を大幅に厚くする対応が必要となる。

日本建築学会「鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁混合構造の設計と施工」、２００１年１月１０日、第１版第１刷、ｐ．８３−９３

柱主筋の定着構造を構成するプレート定着板には、鉛直鋼板は設けられておらず、柱主筋に作用する引張力はプレート定着板の板厚部分のみで抵抗する必要があった。
そこで、プレート定着板は、厚板や高強度化を行い、鉛直抵抗力を高めることで面外方向への変形が防止されていた。しかしながら、従来の方法では鋼材費が嵩むという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、ＲＣ柱と鉄骨梁による複合構造を備える建物において、柱頭部の延伸や、屋上スラブ厚さを増し打ちすることなく、建物最上階における柱主筋の定着性能が確保された柱主筋の定着構造及びその定着構造を備えた建物を提供することである。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。すなわち、本発明による柱主筋の定着構造においては、コンクリート造柱と鋼製梁で構成された建物の最上階の柱梁接合部におけるものであり、前記柱主筋の上端部は、鉛直部を有する定着手段に固着されていることを特徴とする。
このような構成によれば、建物最上階において、柱主筋の上端部が定着手段に固着されており、定着手段は鉛直部を備えているため、地震時等に、柱主筋に引張力が作用した場合においても、この鉛直部が定着手段の面外剛性を高めることによって、定着手段の変形を防止することができる。また、定着手段は、柱梁接合部のコンクリートを面材として押し込み、コンクリートの支圧効果を高めることができる。これにより、定着破壊を防止可能な、強固な柱主筋の定着構造を実現することが可能となる。
また、上記のように、定着手段によって、柱主筋を柱梁接合部に強固に定着することが可能となるため、最上階の柱の柱頭部をふかしたり、鋼製梁上に設けられる屋根スラブが厚くなるように増し打ちしたり、あるいは、鋼製梁の梁端部をピン接合として曲げモーメントの影響を受けないように設計する等の処置が不要である。鋼製梁の梁端部をピン接合とする必要がないために、鋼製梁を長スパン化することも可能である。したがって、設計、施工、及び材料費等を低減し、かつ、広い室内空間を実現することが可能である。
また、本発明の定着手段は、鉛直部を備えるという構造的な特徴によって、引張力に抵抗して変形を防ぐものであるため、定着手段の柱主筋が接合される部分の強度を極度に高める必要がない。したがって、比較的安価に定着手段（プレート定着板）を製作することが可能となり、材料費を更に低減することができる。

本発明の一態様においては、前記定着手段は、水平鋼板と前記鉛直部を構成する鉛直鋼板が接合されたプレート定着板であり、前記柱主筋は、前記水平鋼板に開設された孔内に挿通されるとともに、該柱主筋の上端部が前記水平鋼板上にナットで緊締されていることを特徴とする。
このような構成によれば、プレート定着板は水平鋼板と鉛直鋼板が接合されて形成されているため、柱主筋に作用する引張力に対して、一体となって抵抗することができる。また、柱主筋の上端部が前記水平鋼板上にナットで緊締されているため、柱主筋に作用する引張力を、水平鋼板直下のコンクリートの反作用力で抵抗させることができる。すなわち、柱主筋に作用する引張力に抵抗しうる強固な構造となる。

本発明の一態様においては、前記定着手段は、水平鋼板と前記鉛直部を構成する鉛直鋼板が接合されたプレート定着板であり、前記鋼製梁は、フランジとウェブを備え、前記水平鋼板は、前記鋼製梁の上部フランジを跨いだ該上部フランジ上に設置され、前記鉛直鋼板は、前記ウェブの両側に設置されていることを特徴とする。
このような構成によれば、プレート定着板の水平鋼板を、鋼製梁の上部フランジを跨いだ上部フランジ上に設置されているため、プレート定着板を形成する鉛直鋼板とともに、鋼製梁が、水平鋼板の変形に抵抗することが可能となる。したがって、更に強固な構造を実現することが可能となる。

本発明の一態様は、上記のような柱主筋の定着構造を備えた建物である。
このような構成によれば、建物の最上階の柱頭部を上方に延伸させたり、屋上スラブを増し打ちしたり、或いは、高価な定着金物を使用することなく、最上階の柱梁接合部における柱主筋の定着性能が確保された建物を提供することができる。
鉛直投影面からコンクリートを打設する際に、図１１に示す従来の柱主筋の定着構造ではコンクリート面が少ないことにより、施工時に上方からコンクリートを打設する場合に充填不足の可能性が高くなる。本発明では、コンクリート面積が広く改善されたことによりコンクリートの充填度に対する信頼性が高まり、躯体としての品質の向上が期待できる。

本発明によれば、ＲＣ柱と鉄骨梁による複合構造を備える建物において、柱頭部の延伸や、屋上スラブ厚さを増し打ちすることなく、建物最上階における柱主筋の定着性能が確保された柱主筋の定着構造及び定着構造を備えた建物を提供できる。

本発明の第１の実施形態による柱主筋の定着構造の水平断面図である。 本発明の第１の実施形態による柱主筋の定着構造の縦断面図である。（ａ）は正面縦断面図、（ｂ）は側面縦断面図である。 本発明の第１の実施形態による柱主筋の定着構造のプレート定着板で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図である。 本発明の第２の実施形態による柱主筋の定着構造のプレート定着板で、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は設置状況の説明図である。 本発明の第３の実施形態による柱主筋の定着構造で、（ａ）は水平断面図、（ｂ）は正面縦断面図（Ｂ−Ｂ´）である。 本発明の第４の実施形態による柱主筋の定着構造で、（ａ）は水平断面図、（ｂ）は正面縦断面図である。 本発明の第５の実施形態による柱主筋の定着構造で、（ａ）は水平断面図、（ｂ）は正面縦断面図である。 本発明の第６の実施形態による柱主筋の定着構造のプレート定着板で、（ａ）は水平断面図、（ｂ）は斜視図、（ｃ）は設置状況の説明図である。 本発明の第７の実施形態による柱主筋の定着構造のプレート定着板で、（ａ）は斜視図、（ｂ）、（ｃ）は設置状況の説明図である。 従来の柱主筋の定着構造の説明図である。 従来の柱主筋の定着構造の説明図である。

本発明は、ＲＣ造柱とＳ造梁で構成された建物の最上階の柱梁接合部における柱主筋の定着構造として、柱主筋の上端部を、鉛直部（鉛直鋼板）を有する定着手段（プレート定着板）に設けた孔部を貫通させ、当該柱主筋をナットで緊締させた。
具体的には、本発明によるプレート定着板の第１実施形態は、鋼製梁の上部フランジを跨いだ前記上部フランジ上に設置された水平鋼板と、当該水平鋼板の下部側に鉛直鋼板が接合されたものであり、第２実施形態は、鋼製梁の上部フランジを跨ぐことなく、柱主筋の最上端部が締結されたものであり、第３実施形態は、プレート定着板が鋼製梁の上部フランジを跨いで設置され、そのプレート定着板同士は一部重なり部があり、四方に配筋される柱主筋を覆う様にロ型状に設置されたものである。
また、第４実施形態は、第３実施形態と同様に、プレート定着板がロ型状に設置されるとともに、鋼製梁にＬ形鋼材が接合されたものであり、第５実施形態は、第３、４実施形態と同様に、プレート定着板がロ型状に設置されるとともに、鋼製梁の上下フランジに鉛直鋼板が接合されたものである。
第６実施形態は、柱主筋群を１枚のプレート定着板にて締結するものであり、第７実施形態は、第３〜５実施形態と同様に、プレート定着板がロ型状に設置されるとともに、当該プレート定着板は溝型状の鋼材である。
定着手段は、水平鋼板、または鉛直部と水平部が予め溝型状に一体化された鋼材で形成される。また、鉛直部は、鉛直鋼板または棒状材で形成される。
以下、実施形態ごとに構成と、その作用効果を述べる。

（第１の実施形態）
まず、図１から図３を用いて、第１の実施形態を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態による柱主筋の定着構造の水平断面図である。図１は、ＲＣ柱に、鋼製梁が一方向（図では側面方向）架設させた柱梁接合部であり、地震力が作用する場合の柱主筋の定着部分の発明である。正面方向は、ピン接合の梁が取付く場合を相当している。また、図２は柱主筋の定着構造の縦断面図であり、図２（ａ）は正面縦断面図で、図２（ｂ）は側面縦断面図である。図２（ａ）、（ｂ）のＡ−Ａ´断面図が、図１となる。図３は、第１の実施形態の柱主筋の定着構造を構成するプレート定着板であり、図３（ａ）は斜視図で、図３（ｂ）は正面図である。
図１、図２に示されるように、本第１の実施形態における柱主筋の定着構造１を備える、建物の構造躯体は、柱２と梁３で構成されている。柱２は、図示しない基礎や床スラブ等の上に立設された、コンクリート造柱２である。コンクリート造柱２の柱頭部２ａには、鋼製梁３が直交して挿通されて、固定されている。本実施形態においては、コンクリート造柱２はＲＣ柱２であり、鋼製梁３は鉄骨梁３、より具体的にはＨ形鋼である。鉄骨梁３は、上部フランジ３ａ、下部フランジ３ｂ、及びウェブ３ｃを備えている。本第１の実施形態においては、鉄骨梁３はＲＣ柱２に対して、図１における左右方向である第１の方向Ｘの両側から接続されている。

図１、図２に示される定着構造１は、建物の最上階の、ＲＣ柱２と鉄骨梁３の接合部におけるものである。したがって、鉄骨梁３の上部フランジ３ａ上には屋根スラブ４が設けられており、屋根スラブ４とＲＣ柱２の柱頭部２ａの各々の上面により、屋根が形成されている。
鉄骨梁３のウェブ３ｃの、ＲＣ柱２内に埋設された部分には、ウェブ３ｃの厚さを増すように、図示しないダブラープレートが溶接により接合されている。また、ＲＣ柱２の外表面２ｂの、鉄骨梁３のウェブ３ｃが突出している部位には、フェイスベアリングプレート５が、ＲＣ柱２の外表面２ｂ上に外表面２ｂと平行に、かつ、鉄骨梁３のウェブ３ｃと垂直になるように、接合されて設けられている。
ＲＣ柱２内には、複数の柱主筋６が、鉛直方向Ｚに延在して設けられている。また、柱主筋６の外側を水平方向に囲うように、帯筋７が配筋されている。鉄骨梁３のウェブ３ｃには、複数の孔３ｄが開設されており、鉄骨梁３が埋設されている高さ位置においては、この孔３ｄに帯筋７が挿通されている。

柱主筋６の上端部６ａは、鉛直部を有するプレート定着板（定着手段）１０に固着されている。図３に示されるように、プレート定着板１０は、水平鋼板１１及び、鉛直部を構成する鉛直鋼板１２を有している。本実施形態においては、水平鋼板１１は、矩形形状を有し、水平面内に位置している。後述するようにプレート定着板１０は鉄骨梁３に接合されて、ＲＣ柱２内に埋設されるが、このときに、ＲＣ柱２の柱主筋６に対応する水平位置に、孔１１ｃが開設されている。

鉛直鋼板１２は、図３に示されるように、水平鋼板１１の長さ方向をＸ１、幅方向をＹ１と表すと、長さ方向Ｘ１の両端間にわたって、水平鋼板１１の下面１１ｂの、幅方向Ｙ１における略中央の位置から垂直に突出し、鉛直下方に延在する鋼板である。鉛直鋼板１２は、水平鋼板１１の下面１１ｂに溶接により接合されている。鉛直鋼板１２の、高さ方向Ｚ１の長さは、鉄骨梁３のウェブ３ｃの高さと略同程度である。
鉛直鋼板１２は、上端１２ａから下方の特定の高さ位置まで、長さ方向Ｘ１の長さは水平鋼板１１の長さ方向Ｘ１の長さと略同等の長さを備えている。この特定の高さ位置において、鉛直鋼板１２は、その両側辺１２ｂが斜め内側方向に向けて屈曲する形状を備えており、これにより、この特定の高さより低い高さ位置においては、下方に向かうにつれ鉛直鋼板１２の長さが漸次小さくなるように形成されている。

鉛直鋼板１２には、第１及び第２のスリット１２ｄ、１２ｅが設けられている。第１のスリット１２ｄは、鉛直鋼板１２の、長さ方向Ｘ１における略中央の位置に、鉛直鋼板１２の上端１２ａから下端１２ｃまで、高さ方向Ｚ１に延在するように開設されている。第１のスリット１２ｄの幅は、鉄骨梁３のウェブ３ｃの厚さと略同等となるように形成されている。
第２のスリット１２ｅは、鉛直鋼板１２の上端１２ａが、長さ方向Ｘ１における略中央の位置から長さ方向Ｘ１の両端に向かって水平に、一定の長さだけ削り取られるように形成されている。鉛直鋼板１２の上側には水平鋼板１１が接合されているため、第２のスリット１２ｅの上側は、水平鋼板１１の下面１１ｂによって塞がれている。第２のスリット１２ｅは、第２のスリット１２ｅの長さ方向Ｘ１における中央位置に第１のスリット１２ｄが位置して第１のスリット１２ｄと連通するように、かつ、第２のスリット１２ｅの長さ方向Ｘ１の長さが鉄骨梁３の上部フランジ３ａの幅と略同等となるように形成されている。また、第２のスリット１２ｅの高さ方向Ｚ１の高さは、鉄骨梁３の上部フランジ３ａの厚さと略同等となるように形成されている。

上記のように構成されたプレート定着板１０は、図１、図２においては、図３におけるプレート定着板１０の長さ方向Ｘ１、幅方向Ｙ１、高さ方向Ｚ１の各々が、図１、図２における第２の方向Ｙ、第１の方向Ｘ、鉛直方向Ｚの各々に対応して位置するように設けられている。プレート定着板１０は、第１のスリット１２ｄ内に鉄骨梁３のウェブ３ｃが、第２のスリット１２ｅ内に上部フランジ３ａが、それぞれ挿通されるように、鉄骨梁３に設置されている。また、鉛直鋼板１２の下端１２ｃが、鉄骨梁３の下部フランジ３ｂの上面に位置するように設置されている。鉛直鋼板１２はウェブ３ｃに対して垂直に位置している。これにより、水平鋼板１１は、鉄骨梁３と交差する方向、すなわち第２の方向Ｙに、鉄骨梁３の上部フランジ３ａを跨いで、上部フランジ３ａ上に設置され、鉛直鋼板１２は、ウェブ３ｃの両側に設置されている。図３に示される、プレート定着板１０の第１のスリット１２ｄを形成する側辺１２ｆと、ウェブ３ｃの側面は溶接されている。

鉄骨梁３に設けられたプレート定着板１０の水平鋼板１１に、柱主筋６の上端部６ａが固着されている。より具体的には、柱主筋６が、図３に示される、水平鋼板１１に開設された孔１１ｃ内に挿通されるとともに、水平鋼板１１の上方に突出する柱主筋６の上端部６ａにナット８が螺着され、水平鋼板１１上に緊締されている。
プレート定着板１０はＲＣ柱２内部の、鉄骨梁３の延在する方向、すなわち第１の方向Ｘにおいて、柱主筋６の位置する外表面２ｂに近い位置に設けられている。本第１の実施形態においては、鉄骨梁３は、第１の方向ＸにおいてＲＣ柱２の互いに反対側の２つの外表面２ｂから突出するように設けられているため、プレート定着板１０はＲＣ柱２の両側の、計２か所に設けられている。
柱主筋６、帯筋７、プレート定着板１０の周囲にはコンクリートが打設されて、ＲＣ柱２が形成されることにより、これらの部材がコンクリート内に埋設されている。

次に、上記柱主筋の定着構造１の施工方法を説明する。
先ず始めに、最上階より下方階の床スラブ上に、ＲＣ柱を形成するための柱型枠を組み立てる。
次に、柱型枠内に、柱主筋６と帯筋７を配筋する。
その後、プレート定着板１０を鉄骨梁３に接合し、支保工などにより、プレート定着板１０が設けられた鉄骨梁３を設置する。
次に、柱主筋６の上端部６ａを、水平鋼板１１に開設された孔１１ｃ内に挿通させて、上端部６ａにナット８を螺着させることにより緊締する。
その後、型枠内にコンクリートを打設して、ＲＣ柱２を製作する。
最後に型枠、支保工を撤去する。

次に、上記の実施形態として示した、柱主筋の定着構造１の作用、効果について説明する。

上記のような構成によれば、建物最上階において、柱主筋６の上端部６ａがプレート定着板１０の水平鋼板１１に固着されており、プレート定着板１０は鉛直鋼板１２を備えているため、地震時等に、柱主筋６に引張力が作用した場合においても、この鉛直鋼板１２が水平鋼板１１の面外剛性を高めることによって、プレート定着板１０の変形を防止することができる。また、プレート定着板１０は、柱梁接合部のコンクリートを面材として押し込み、コンクリートの支圧効果を高めることができる。これにより、定着破壊を防止可能な、強固な柱主筋の定着構造を実現することが可能となる。

また、上記のように、プレート定着板１０によって、柱主筋６を柱梁接合部に強固に定着することが可能となるため、最上階の柱２の柱頭部２ａをふかしたり、鉄骨梁３上に設けられる屋根スラブ４が厚くなるように増し打ちしたり、あるいは、鉄骨梁３の梁端部をピン接合として曲げモーメントの影響を受けないように設計する等の処置が不要である。鉄骨梁３の梁端部をピン接合とする必要がないために、鉄骨梁３を長スパン化することも可能である。したがって、設計、施工、及び材料費等を低減し、かつ、広い室内空間を実現することが可能である。

また、プレート定着板１０が鉛直鋼板１２を備えていない場合においては、プレート定着板１０の柱主筋６が接合される部分のみの耐力で軸力に抵抗して変形を防ぐ必要があるため、当該部分を厚くする、高価な高強度の部材を使用する等により、当該部分の強度を高めなければならないが、上記の構成においては、プレート定着板１０は、鉛直鋼板１２を備えるという構造的な特徴によって、軸力に抵抗して変形を防ぐものであるため、プレート定着板１０の柱主筋６が接合される部分の強度を極度に高める必要がない。したがって、比較的安価にプレート定着板１０を製作することが可能となり、材料費を更に低減することができる。

また、プレート定着板１０は水平鋼板１１が鉛直鋼板１２に溶接されて形成されているため、柱主筋６に作用する引張力に対して、一体となって抵抗することができる。また、柱主筋６の上端部６ａが水平鋼板１１上にナット８で緊締されているため、柱主筋６に作用する引張力を、水平鋼板１１直下のコンクリートの反作用力で抵抗させることができる。すなわち、柱主筋６に作用する引張力に抵抗しうる強固な構造となる。
また、プレート定着板１０の水平鋼板１１を、鉄骨梁３の上部フランジ３ａを跨いだ上部フランジ３ａ上に設置されているため、プレート定着板１０を形成する鉛直鋼板１２とともに、鉄骨梁３が、水平鋼板１１の変形に抵抗することが可能となる。したがって、更に強固な構造を実現することが可能となる。

（第２の実施形態）
次に、図４を用いて、柱主筋の定着構造の第２の実施形態を説明する。図４は、第２の実施形態による柱主筋の定着構造を構成するプレート定着板であり、図４（ａ）は上面図で、図４（ｂ）は正面図で、図４（ｃ）は設置状況の説明図である。第２の実施形態のプレート定着板（定着手段）２０は、第１の実施形態のプレート定着板１０と比べると、鉛直鋼板（鉛直部）２２の形状と、プレート定着板２０が鉄骨梁とは接合されない点が異なっている。

プレート定着板２０の水平鋼板２１は、図３に示されるプレート定着板１０の水平鋼板１１と同様な形状を有している。鉛直鋼板２２は、水平鋼板２１の長さ方向Ｘ１の中央近傍の一定区間内において、水平鋼板２１の下面２１ｂの、幅方向Ｙ１における略中央の位置から垂直に突出し、鉛直下方に延在する矩形形状の鋼板である。鉛直鋼板２２は、水平鋼板２１に対して溶接により接合されている。また、鉛直鋼板２２は、図３に示されるようなスリット１２ｄ、１２ｅを有していない。
図４（ｃ）に示されるように、上記のようなプレート定着板２０に対して、第１の実施形態におけるプレート定着板１０と同様に、柱主筋６が、水平鋼板２１に開設された孔２１ｃ内に挿通されるとともに、水平鋼板２１の上方に突出する柱主筋６の上端部６ａにナット８が螺着され緊締されている。プレート定着板２０は、鉄骨梁に対して接合されない状態で、ＲＣ柱２のコンクリートに埋設されて、固定されている。

本第２の実施形態においては、プレート定着板２０が梁のフランジ面を上面から抑える構造ではないので、柱主筋６を介して水平鋼板２１が下方に抑え込むことになる。また一方では、プレート定着板２０は、鉄骨梁の位置に依存せずに、柱主筋６の位置のみを考慮して配置されるために、設計自由度が向上される。また、鉛直鋼板２２にスリットを開設する必要がなくなるため、施工費用を低減可能である。
本第２の実施形態が、上記第１の実施形態と同様に、定着破壊を防止可能な、強固な柱主筋の定着構造を実現することが可能となる、設計、施工、及び材料費等を低減し、かつ、広い室内空間を実現することが可能である、柱主筋６に作用する引張力に抵抗しうる強固な構造を実現することが可能となる等の効果を奏することはいうまでもない。

（第３の実施形態）
次に、図５を用いて、柱主筋の定着構造の第３の実施形態を説明する。図５は、本発明の第３の実施形態による柱主筋の定着構造であり、図５（ａ）は水平断面図で、図５（ｂ）は図５（ａ）の正面縦断面図（Ｂ−Ｂ´）である。第３の実施形態のプレート定着板（定着手段）３０は、第１の実施形態のプレート定着板１０と比べると、鉛直鋼板（鉛直部）３２の形状と、プレート定着板３０の設置構造が異なっている。

プレート定着板３０の水平鋼板３１は、図３に示されるプレート定着板１０の水平鋼板１１と同様な形状を有している。プレート定着板３０の鉛直鋼板３２も、基本的にはプレート定着板１０の鉛直鋼板１２と同様な形状を有しており、水平鋼板３１に対して垂直に溶接されている。しかし、プレート定着板３０の鉛直鋼板３２は、図５（ｂ）に示されるように、鉛直鋼板３２の下端３２ｃが、水平方向に切截されて、水平鋼板３１と平行となるように形成されており、その幅は、鉄骨梁３の下部フランジ３ｂの幅と略同等になっている点が異なっている。これにより、プレート定着板３０が第１の実施形態と同じ要領で鉄骨梁３に設置された時に、鉄骨梁３の下部フランジ３ｂの直上に鉛直鋼板３２の下端３２ｃが位置せしめられるようになっている。プレート定着板１０の第１のスリットを形成する側辺３２ｆと、ウェブ３ｃの側面は溶接されており、鉄骨梁３の下部フランジ３ｂの上面と鉛直鋼板３２の下端３２ｃは溶接されている。

本第３の実施形態においては、図５（ａ）における左右方向である第１の方向Ｘの両側から、ＲＣ柱２に対して鉄骨梁３Ａが接続されているとともに、第１の方向Ｘに水平面内で直交する第２の方向Ｙからも、鉄骨梁３Ｂが接続されている。これに伴い、ＲＣ柱２の各外表面２ｂに近い位置に、計４個のプレート定着板３０（３０Ａ、３０Ｂ）が埋設されて設けられている。
鉄骨梁３Ａと鉄骨梁３ＢはＸＹ平面内で直交しており、また、鉄骨梁３Ａ、３Ｂと、これらに対応するプレート定着板３０Ａ、３０Ｂの各々は、第１の実施形態において記載した要領で、直交して交差するように接合されている。したがって、鉄骨梁３Ａに設けられたプレート定着板３０Ａと、鉄骨梁３Ｂに設けられたプレート定着板３０Ｂは、互いに直交するように位置している。プレート定着板３０Ａとプレート定着板３０Ｂは、各々の水平鋼板３１の端部において、互いに接合されて、これにより、４個のプレート定着板３０の、４枚の水平鋼板３１がロ字形状を成している。各プレート定着板３０同士は、ロ型状の四隅において、其々重なり部分が設けられている。
ＲＣ柱２の柱主筋６は、第１の実施形態と同様に、水平鋼板３１に開設された孔３１ｃ内に挿通されるとともに、水平鋼板３１の上方に突出する柱主筋６の上端部６ａにナット８が螺着され緊締されている。

本第３の実施形態においては、４個のプレート定着板３０の、４枚の水平鋼板３１の端部同士が重なり合い、互いに接続されて、ロ字形状を成している。また、各プレート定着板３０の鉛直鋼板３２の下端３２ｃは、水平方向に延在するように形成されており、鉄骨梁３の下部フランジ３ｂの上面と鉛直鋼板３２の下端３２ｃは溶接されている。これらの構造により、プレート定着板３０の変形を更に効果的に防止することができるため、第１の実施形態よりも強固な、柱主筋の定着構造を実現することが可能となる。
本第３の実施形態が、上記第１の実施形態と同様に、設計、施工、及び材料費等を低減し、かつ、広い室内空間を実現することが可能である、柱主筋に作用する引張力に抵抗しうる強固な構造を実現することが可能となる等の効果を奏することはいうまでもない。

（第４の実施形態）
次に、図６を用いて、柱主筋の定着構造の第４の実施形態を説明する。図６は、本発明の第４の実施形態による柱主筋の定着構造であり、図６（ａ）は水平断面図で、図６（ｂ）は図６（ａ）の正面縦断面図（Ｃ−Ｃ´）である。第４の実施形態のプレート定着板（定着手段）４０（４０Ａ、４０Ｂ）は、第１の実施形態のプレート定着板１０と比べると、２個のプレート定着板４０Ａ、４０Ｂを備えていること、及び、各プレート定着板４０Ａ、４０Ｂは、鉄骨梁３に挿通されるのではなく、側方から鉄骨梁３に接合されている点が異なっている。本実施形態では、プレート定着板４０の水平鋼板４１は鉄骨梁３の上部フランジ３ａと同一レベルであるために、鉄骨梁３とプレート定着板４０の接合方法は複雑となる。しかし、プレート定着板４０が上部フランジ３ａの上面に設置されないために、柱主筋６の頭部側については、コンクリートの被り厚さを容易に確保することができる。

図６（ｂ）において、鉄骨梁３の右に図示されているプレート定着板４０Ａは、略矩形形状の鉛直鋼板（鉛直部）４２Ａと、この鉛直鋼板４２Ａよりも、鉄骨梁３のウェブ３ｃの側面３ｅから上部フランジ３ａの側辺３ｆまでの距離Ｄ分だけ、短く形成された水平鋼板４１Ａを備えている。水平鋼板４１Ａと鉛直鋼板４２Ａは、図６（ｂ）における右端を揃えつつ、長さ方向の互いの側辺において互いに垂直に接合されており、これにより、水平鋼板４１の左端には、鉛直鋼板４２Ａよりも距離Ｄ分だけ短い欠落部が形成されている。
プレート定着板４０Ａは、鉄骨梁３の図６（ｂ）における右方向から、上記欠落部内に鉄骨梁の上部フランジ３ａが位置するように設けられる。すなわち、水平鋼板４１Ａの欠落部側の側辺４１ａが上部フランジ３ａの側辺３ｆと、鉛直鋼板４２Ａの欠落部における上端辺４２ａが上部フランジ３ａの下面と、及び、鉛直鋼板４２Ａの側端辺４２ｂがウェブ３ｃの側面と、それぞれ接するようにプレート定着板４０Ａが配されて、これらの接触部位において溶接されることで、プレート定着板４０Ａは鉄骨梁３に接合されている。
プレート定着板４０Ａの、欠落部とは反対側の端部、すなわち図６（ｂ）における右端には、孔４１ｂが形成されている。柱主筋６は、第１の実施形態と同様に、水平鋼板４１Ａに開設された孔４１ｂ内に挿通されるとともに、水平鋼板４１Ａの上方に突出する柱主筋６の上端部６ａにナット８が螺着され緊締されている。

鉄骨梁３の左に図示されているプレート定着板４０Ｂは、鉄骨梁３を挟んで、プレート定着板４０Ａと対称的な形状を備えており、鉄骨梁３の、プレート定着板４０Ａとは反対側に、プレート定着板４０Ａと同様に接合されている。プレート定着板４０Ｂに対しても、プレート定着板４０Ａと同様に、柱主筋６が接続されている。

本第４の実施形態においては、プレート定着板４０（４０Ａ、４０Ｂ）が２個のプレート定着板４０Ａ、４０Ｂを備えており、各プレート定着板４０Ａ、４０Ｂは、鉄骨梁３の側方から接合されている。したがって、上記した第１及び第３の実施形態のように、プレート定着板４０Ａ、４０Ｂを鉄骨梁３に接合するに際し、プレート定着板のスリットに鉄骨梁３を通す必要がないため、施工が容易である。
また、上記のように、コンクリートの被り厚さを容易に確保することができる。
本第４の実施形態が、上記第１の実施形態と同様に、定着破壊を防止可能な、強固な柱主筋の定着構造を実現することが可能となる、設計、施工、及び材料費等を低減し、かつ、広い室内空間を実現することが可能である、柱主筋６に作用する引張力に抵抗しうる強固な構造を実現することが可能となる等の効果を奏することはいうまでもない。

（第５の実施形態）
次に、図７を用いて、柱主筋の定着構造の第５の実施形態を説明する。図７は、本発明の第５の実施形態による柱主筋の定着構造であり、図７（ａ）は水平断面図で、図７（ｂ）は図７（ａ）の正面縦断面図（Ｄ−Ｄ´）である。第５の実施形態のプレート定着板（定着手段）５０（５０Ａ、５０Ｂ）は、第４の実施形態のプレート定着板４０（４０Ａ、４０Ｂ）と同様に、２個のプレート定着板５０Ａ、５０Ｂを備えており、各プレート定着板５０Ａ、５０Ｂは、鉄骨梁３の側方から接合されている。プレート定着板５０は、第４の実施形態におけるプレート定着板４０とは、鉛直鋼板（鉛直部）５２の形状が異なっている点を除いて、同じ形状を備えており、プレート定着板４０（４０Ａ、４０Ｂ）と同様な要領で鉄骨梁３に接合されている。

各プレート定着板５０Ａ、５０Ｂの鉛直鋼板５２Ａ、５２Ｂは、図７（ｂ）に示されるように鉄骨梁３の両側に接合された時に、第３の実施形態として図５を用いて示したプレート定着板３０の鉛直鋼板３２と同様な形状を成すように形成されている。すなわち、鉛直鋼板５２Ａ、５２Ｂの各々の、図７（ｂ）の左右方向において外方に位置する外側側辺５２ｂが、斜め内側方向に向けて屈曲する形状を備えることによって、鉛直鋼板５２Ａ、５２Ｂの幅が漸次小さくなるように形成されているとともに、下端５２ｃが、水平方向に切截されて、水平鋼板５１Ａ、５１Ｂと平行となるように形成されている。これにより、プレート定着板５０Ａ、５０Ｂが鉄骨梁３に設置された時に、鉄骨梁３の下部フランジ３ｂの直上に鉛直鋼板５２Ａ、５２Ｂの下端５２ｃが位置せしめられるようになっている。

プレート定着板５０Ａは、図６（ｂ）に示されるプレート定着板４０Ａと同様に、水平鋼板５１Ａの内側側辺５１ａが上部フランジ３ａの側辺３ｆと、鉛直鋼板５２Ａの欠落部における上端辺５２ａが上部フランジ３ａの下面と、及び、鉛直鋼板５２Ａの側端辺５２ｄがウェブ３ｃの側面と、それぞれ接するようにプレート定着板５０Ａが配されて、これらの接触部位において溶接されることで、鉄骨梁３に接合されている。更に、本第５の実施形態においては、鉄骨梁３の下部フランジ３ｂの上面と鉛直鋼板５２Ａの下端５２ｃが溶接されている。プレート定着板５０Ｂも、プレート定着板５０Ａと同様に、鉄骨梁３に接合されている。
柱主筋６は、第４の実施形態において上記した要領で、プレート定着板５０Ａ、５０Ｂの水平鋼板５１Ａ、５１Ｂに固定されている。

本第５の実施形態においては、上記の構成を有することにより、上記第４の実施形態と同様に、プレート定着板のスリットに柱主筋を通す必要がないため、施工が容易であるとともに、上記第３の実施形態と同様に、第１の実施形態よりも強固な、柱主筋の定着構造を実現することが可能となる。
本第５の実施形態が、上記第１の実施形態と同様に、定着破壊を防止可能な、強固な柱主筋の定着構造を実現することが可能となる、設計、施工、及び材料費等を低減し、かつ、広い室内空間を実現することが可能である、柱主筋に作用する引張力に抵抗しうる強固な構造を実現することが可能となる等の効果を奏することはいうまでもない。

（第６の実施形態）
次に、図８を用いて、柱主筋の定着構造の第６の実施形態を説明する。図８は本発明の第６の実施形態による柱主筋の定着構造のプレート定着板であり、図８（ａ）は水平断面図、図８（ｂ）は斜視図、図８（ｃ）は設置状況の説明図である。第６の実施形態のプレート定着板（定着手段）６０は、第１の実施形態のプレート定着板１０と比べると、水平鋼板６１及び鉛直鋼板（鉛直部）６２の形状と、プレート定着板６０が鉄骨梁とは接合されない点において異なっている。本第６実施形態では、図４に示す第２実施形態と同様に、水平鋼板６１が、鉄骨梁３のフランジ面を上面から抑える構造ではないので、柱主筋６を介して水平鋼板６１が下方に抑え込むことになる。しかし、一方では、プレート定着板６０は、鉄骨梁３の位置に依存せずに、柱主筋６の位置のみを考慮して配置できるために、設計自由度が向上できる面もある。

プレート定着板６０の水平鋼板６１は、辺６１ａを長辺とし、２本の辺６１ｂを短辺とした略直角二等辺三角形状の鋼板である。水平鋼板６１の、２本の短辺６１ｂの互いに直交する交点近傍には、孔６１ｃが開設されている。また、長辺６１ａの、短辺６１ｂと交わる各端点の近傍には、該端点の接続する短辺６１ｂと平行に、一定の深さのスリット６１ｄがそれぞれ設けられている。スリット６１ｄの幅は、柱主筋の直径と略同等となるように形成されている。
水平鋼板６１の下面には、３枚の鉛直鋼板６２が、水平鋼板６１に対して垂直になるように溶接されている。３枚の鉛直鋼板６２は、各鉛直鋼板６２の一方の側辺が向かい合って溶接され、他方の側辺が放射状に、互いに外方を向くように設けられることにより、水平断面視した際にＹ字形状となるように形成されている。

上記のようなプレート定着板６０は、図８（ｃ）に示されるように、平面視において断面矩形形状をなしているＲＣ柱２の４個の角の各々に１個ずつ、各角において直交するＲＣ柱２の２つの外表面２ｂと２本の短辺６１ｂがそれぞれ平行に位置するように設けられている。プレート定着板６０に対して、第１の実施形態におけるプレート定着板１０と同様に、図８（ｃ）に示されるように、柱主筋６が、水平鋼板６１に開設された孔６１ｃ内に挿通されるとともに、水平鋼板６１の上方に突出する柱主筋６の上端部にナット８が螺着され緊締される。また、柱主筋６は、孔６１ｃと同様に、水平鋼板６１に形成されたスリット６１ｄ内に挿通されるとともに、水平鋼板６１の上方に突出する柱主筋の上端部６にナット８が螺着されて緊締されている。
プレート定着板６０は、第２の実施形態として図４（ｃ）を用いて説明したプレート定着板２０と同様に、鉄骨梁３に対して接合されない状態で、ＲＣ柱２のコンクリートに埋設されて、固定される。

本第６の実施形態においては、第２の実施形態と同様に、プレート定着板６０が鉄骨梁３に接合されていないため、プレート定着板６０を、鉄骨梁３の位置に依存せずに、柱主筋６の位置のみを考慮して配置することが可能となる。これにより、設計自由度が向上する。
また、柱主筋６は、水平鋼板６１に形成されたスリット６１ｄ内に挿通させて固定することが可能である。すなわち、柱主筋６の上端部を水平鋼板６１に固定する際に、上端部の位置を、スリット６１ｄが形成された方向にスリット６１ｄに沿って、スリット６１ｄの長さ分だけ、移動させて調整することが可能である。これにより、対応可能な配筋形式が増えるため、設計自由度が更に向上する。
また、プレート定着板６０は、複数の柱主筋６を１枚のプレート定着板６０で定着させるものであり、四隅位置の柱主筋６に隣接する其々の柱主筋６はスリット６１ｄに挿入させ、固定するものであり、多様な柱主筋６の配筋位置であっても本プレート定着板６０で対応可能である。
本第６の実施形態が、上記第１の実施形態と同様に、定着破壊を防止可能な、強固な柱主筋の定着構造を実現することが可能となる、設計、施工、及び材料費等を低減し、かつ、広い室内空間を実現することが可能である、柱主筋に作用する引張力に抵抗しうる強固な構造を実現することが可能となる等の効果を奏することはいうまでもない。

（第７の実施形態）
次に、図９を用いて、柱主筋の定着構造の第７の実施形態を説明する。図９は第７の実施形態による柱主筋の定着構造を構成するプレート定着板であり、図９（ａ）は斜視図で、図９（ｂ）、（ｃ）は設置状況の説明図である。第７の実施形態のプレート定着板（定着手段）７０は、第１の実施形態のプレート定着板１０と比べると、プレート定着板７０の形状と設置構造が異なっている。

プレート定着板７０は、水平面内に位置して水平方向に延在する水平鋼板７１と、水平鋼板７１の長さ方向に延在する両側辺に対して鉛直下方向に接合された２枚の鉛直鋼板（鉛直部）７２によって形成された、断面形状がＣ字形状の部材である。
プレート定着板７０の水平鋼板７１上面の、柱主筋が定着される位置には、鋼板である支圧板７４が固定されており、水平鋼板７１と支圧板７４の双方を貫通するように孔７５が開設されている。

図９（ｂ）、（ｃ）に示されるように、プレート定着板７０は、水平鋼板７１の上面が鉄骨梁３の上部フランジ３ａの下面に、及び、プレート定着板７０の長さ方向に位置する端面がウェブ３ｃの側面に、それぞれ接するように、鉄骨梁３に接合されている。各鉄骨梁３のウェブ３ｃの双方の側面にプレート定着板７０が接合されており、したがって図９（ｂ）においては８個のプレート定着板７０が、ロ字形状を成すように設けられている。柱主筋６は、各プレート定着板７０の孔７５に挿通されるとともに、支圧板７４の上方に突出する柱主筋６の上端部にナット８が螺着されて緊締されている。

本第７の実施形態においては、プレート定着板７０が、水平鋼板７１と、２枚の鉛直鋼板７２によって形成されており、また、柱主筋は水平鋼板７１と支圧板７４の双方に固定されるため、２枚の鉛直鋼板７２と支圧板７４がプレート定着板の面外剛性及び支圧効果を高めることによって、柱主筋の定着構造を更に強固にすることが可能となる。
本第７の実施形態が、上記第１の実施形態と同様に、設計、施工、及び材料費等を低減し、かつ、広い室内空間を実現することが可能である、柱主筋に作用する引張力に抵抗しうる強固な構造を実現することが可能となる等の効果を奏することはいうまでもない。

なお、本発明の柱主筋の定着構造及び定着構造を備えた建物は、図面を参照して説明した上述の各実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において他の様々な変形例が考えられる。

例えば、上記の各実施形態においては、コンクリート造柱はＲＣ柱であり、鋼製梁はＨ形鋼であったが、これに限られない。コンクリート造柱は鉄骨鉄筋コンクリート等であってもよいし、鋼製梁はＴ形鋼等であってもよい。
また、第４及び第７の実施形態においては、プレート定着板を複数の鋼板を溶接して製作するのではなく、Ｌ形鋼やＣチャンネル等の、市販のロール材を適宜切削して作成しても構わない。これにより、プレート定着板の製作が更に容易となる。

これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記各実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。

１ 柱主筋の定着構造
２ ＲＣ柱（コンクリート造柱）
３ 鉄骨梁（鋼製梁） ３ａ 上部フランジ（フランジ）
３ｂ 下部フランジ（フランジ） ３ｃ ウェブ
６ 柱主筋 ６ａ 上端部
８ ナット
１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０ 定着手段（プレート定着板）
１１、２１，３１、４１、５１、６１、７１ 水平鋼板
１１ｃ、２１ｃ、３１ｃ、４１ｂ、６１ｃ、７５ 孔
１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２ 鉛直部（鉛直鋼板）

Claims (4)

1. コンクリート造柱と鋼製梁で構成された建物の最上階の柱梁接合部における柱主筋の定着構造であって、
   前記柱主筋の上端部は、鉛直部を有する定着手段に固着され、
   前記定着手段は、水平鋼板と前記鉛直部を構成する鉛直鋼板が接合されたプレート定着板であり、前記鉛直鋼板は、前記コンクリート造柱を構成するコンクリート内に埋設されていることを特徴とする柱主筋の定着構造。
2. 前記柱主筋は、前記水平鋼板に開設された孔内に挿通されるとともに、該柱主筋の上端部が前記水平鋼板上にナットで緊締されていることを特徴とする請求項１に記載の柱主筋の定着構造。
3. 前記鋼製梁は、上部フランジ、下部フランジ、及びウェブを備え、
   前記水平鋼板は、前記鋼製梁の上部フランジを跨いで該上部フランジ上に設置され、
   前記鉛直鋼板は、前記水平鋼板の下面から下方に延在し、前記ウェブの両側に接合されて、下端が前記下部フランジの上面の高さに設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の柱主筋の定着構造。
4. 前記定着手段は、前記鋼製梁から離間して位置づけられていることを特徴とする、請求項１または２に記載の柱主筋の定着構造。
   

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