JP6719943B2 - 鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造 - Google Patents

鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造 Download PDF

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この発明は、鉄筋コンクリート柱からなる下階柱の上端と、鉄骨梁とを接合する鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造に関し、さらに鉄骨柱からなる上階柱と接合する鉄筋コンクリート柱・鉄骨柱・鉄骨梁接合構造としても適用され得る接合構造に関する。
図23は、物流施設などに採用される、柱をRC造、梁をS造とした構造(以下、「RCS構造」と称す)の建物躯体の従来例を示す。この種の建物の柱において、一般階は鉄筋コンクリート柱21とされているが、最上階だけを鉄骨柱24とすることがある。最上階は折板などからなる軽量の屋根が載るだけであり、負担する荷重が小さいため、コスト削減のために鉄骨柱とされる。また、最上階の鉄骨柱24は、支持すべき荷重が小さいため、300mm角程度のH形鋼や角パイプで足り、鉄骨梁23の梁幅は300mm程度が一般的であるため、図23のXXIV部を図24に斜視図で示すように、鉄骨梁23の上に鉄骨柱24を梁幅内に納まるように載せた接合構造とすることができる。
特開2012−162864号公報
上記のような物流施設の建物において、さらなるコスト削減のため、中間階の柱についても鉄骨柱とすることが望まれている。物流施設の場合、1階は出入り口等を設けるプラン上、ブレースが入れられず、鉄骨造ラーメン構造では剛性が不足するため、RC造の柱がほぼ必須である。1階以外の中間階では外周部にはほぼブレースを入れることが出来るため、ブレース併用の鉄骨造とすることができる。
しかし、図25に示すように、中間階の柱を鉄骨柱22とする場合、この鉄骨柱22は床スラブやその上の積載荷重を支持する必要があり、耐力の関係上、鉄骨梁23の梁幅を超える外径、例えば550mm程度の鉄骨柱22が必要となる。
このような梁幅を超える鉄骨柱22を、最上階と同様に同図のように鉄骨梁23の上面に設置したのでは、鉄骨柱22の下端面の鉄骨梁23の梁幅からはみ出る部分の応力を鉄骨梁23に伝達することができない。
このような梁幅を超える鉄骨柱22と鉄骨梁23とを接合する適切な接合構造がなく、中間階を鉄骨造とする工法が実現できなかった。
また、従来のRCS構造の建物躯体では、上階柱を鉄骨柱とする場合に限らず、最上階のように上階柱がない場合や、上階柱が鉄筋コンクリート柱である場合にも、鉄筋コンクリート柱に鉄骨梁を接合する部分一般において、その接合作業の作業性や堅固な固定の面で課題を有していた。
この発明の目的は、下階柱となる鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁とを作業性良く堅固に接合できる鉄筋コンクリ−ト柱・鉄骨梁接合構造を提供することである。
この発明の他の目的は、下階柱が鉄筋コンクリート柱であって梁が鉄骨梁であるRCS構造の建物躯体において、上階柱となる鉄骨柱が鉄骨梁の幅より太くても、応力伝達上で支障が生じることなく上階柱と鉄骨梁との接合が行えるようにすることである。
この発明の鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造は、鉄筋コンクリート柱からなる下階柱の上端と、鉄骨梁とを接合する鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造であって、
前記下階柱の上端に、前記鉄骨梁の幅以上で前記下階柱より細い角パイプである継手部パイプが設けられ、この継手部パイプの側面に前記鉄骨梁の端面が接合され、前記継手部パイプに、前記鉄骨梁の上下のフランジの位置する高さにそれぞれ位置して上下のダイアフラムが設けられ、
前記継手部パイプの2つまたは3つの側面に前記鉄骨梁の端面が接合され、前記継手部パイプの残りの側面に、先端が前記下階柱の側面と同じ水平位置まで延びるアーム状の補強鉄骨の基端が接合されて下階柱に埋め込まれたものである。
この構成によると、継手部パイプの側面に鉄骨梁の端面を接合するため、接合作業が容易であり、例えば溶接ロボット等で接合することも容易である。継手部パイプは、前記鉄骨梁の幅以上の角パイプであるため、継手部パイプからはみ出すことなく鉄骨梁の端面の全体が継手部パイプの側面に接触し、継手部パイプと鉄骨梁との間の応力伝達が良好に行える。継手部パイプには鉄骨梁の上下のフランジの位置する高さにそれぞれ位置して上下のダイアフラムが設けられるため、継手部パイプの剛性不足の問題を生じることなく堅固に接合できる。継手部パイプは鉄筋コンクリート柱からなる下階柱より細い角パイプであるため、継手部パイプと下階柱との間の応力伝達も良好に行える。このように、下階柱となる鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁とを作業性良く堅固に接合できる。
鉄骨梁が鉄筋コンクリート柱から2方または3方に延びるが、下階柱の上端部内における鉄骨梁が位置しない方向の部分にアーム状の補強鉄骨が埋め込まれていることで、下階柱である鉄筋コンクリート柱の上端部の4方に延びて鉄骨が埋め込まれることになって、良好に鉄骨梁と鉄筋コンクリート柱間に応力伝達が行え、より一層堅固な接合構造となる。
この発明において、前記継手部パイプ上に、この継手部パイプ以下の外径の鉄骨柱からなる上階柱が接合されても良い。
上階柱は、継手部パイプと同径、または継手部パイプより細い断面形状であるため、上階柱に作用する軸方向荷重が継手部パイプに良好に伝達される。継手部パイプと鉄骨梁や下階柱とは、上記のように良好に応力伝達される。
このため、下階柱となる鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁とを上記のように作業性良く堅固に接合できるうえ、上階柱となる鉄骨柱が鉄骨梁の幅より太くても、応力伝達上で支障が生じることなく上階柱と鉄骨梁との接合が行える。
前記のように上階柱を設ける場合に、前記上階柱に作用する曲げ力に対して前記上階柱の下部を補強する柱下部補強体が設けられていても良い。
上階柱に作用する軸力は継手部パイプに良好に伝達され、また継手部パイプで堅固に支持することができるが、曲げモーメントについては、上階柱と継手部パイプとを単に接合しただけでは、十分に負担すること難しい。しかし、上記のように柱下部補強体を設けることで、上階柱の下端の曲げについても、十分に支持することができる。
前記柱下部補強体は、前記下階柱から一体に続く鉄筋コンクリート製の根巻きであっても良い。
前記曲げ補強体には鋼材等も採用できるが、下階柱が鉄筋コンクリート柱であるため、下階柱から一体に続く鉄筋コンクリート製の根巻きとすることで、施工も簡単でかつ堅固な曲げ補強が行える。
参考提案例に係る鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造は、鉄筋コンクリート柱からなる下階柱の上端と、鉄骨梁とを接合する鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造であって、 前記下階柱の上端に、前記鉄骨梁の幅以上で前記下階柱より細いパイプである継手部パイプが設けられ、この継手部パイプの側面に前記鉄骨梁の端面が接合され、前記継手部パイプに、前記鉄骨梁の上下のフランジの位置する高さにそれぞれ位置して上下のダイアフラムが設けられている。
参考提案例に係る鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造は、この発明の鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造において、継手部パイプの断面形状が角形である限定を省いた構成である。継手部パイプは、丸形パイプであっても、その他種々断面形状のパイプであっても良い。
前記継手部パイプが角形あれば、梁の継手部パイプへの接合端を円形等に加工する作業が不要という利点があるが、参考提案例に係る鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造は、その他の各効果については、この発明の鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造につき説明したと同様な各効果が得られる。
この発明および前記参考提案例のいずれの鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造においても、前記継手部パイプ上に鉄骨柱からなる上階柱が接合され、前記継手部パイプは前記上階柱よりも小径あり、前記継手部パイプの外周に柱梁接合部のコンクリートが充填されていても良い。
継手部パイプが上階柱よりも小径であると、柱梁接合部における前記コンクリート部分の断面が大きくなる。そのため、耐力が向上する。
この発明の鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造は、鉄筋コンクリート柱からなる下階柱の上端と、鉄骨梁とを接合する鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造であって、前記下階柱の上端に、前記鉄骨梁の幅以上で前記下階柱より細い角パイプなどのパイプである継手部パイプが設けられ、この継手部パイプの側面に前記鉄骨梁の端面が接合され、前記継手部パイプに、前記鉄骨梁の上下のフランジの位置する高さにそれぞれ位置して上下のダイアフラムが設けられたため、下階柱となる鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁とを作業性良く堅固に接合できる。
前記継手部パイプ上に、この継手部パイプ以下の外径の鉄骨柱からなる上階柱が接合されている場合は、上階柱となる鉄骨柱がこの鉄骨柱を載せる鉄骨梁の幅より太くても、応力伝達上で支障が生じることなく上階柱と鉄骨梁との接合が行える。
この発明の一実施形態にかかる鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造が適用されるRCS構造の建物躯体を示す斜視図である。 同鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造を示す斜視図である。 同鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造における鉄骨柱より上方部分を省略して図示した斜視図である。 同鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造における下階柱および根巻きの省略状態の斜視図である。 同鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造の平面図である。 同鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造における鉄骨材のみを示す縦断面図である。 この発明の他の実施形態にかかる鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造を示す斜視図である。 この発明のさらに他の実施形態にかかる鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造を示す平面図である。 この発明のさらに他の実施形態にかかる鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造を示す平面図である。 この発明のさらに他の実施形態にかかる鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造を示す斜視図である。 同鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造における鉄骨柱より上方部分を省略して図示した斜視図である。 同鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造における下階柱および根巻きの省略状態の斜視図である。 この発明のさらに他の実施形態にかかる鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造を示す平面図である。 同鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造における鉄骨のみを示す正面図である。 この発明のさらに他の実施形態にかかる鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造を示す平面図である。 この発明のさらに他の実施形態にかかる鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造を示す平面図である。 この発明のさらに他の実施形態にかかる鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造における鉄骨のみを示す正面図である。 この発明のさらに他の実施形態にかかる鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造の一部破断正面図である。 この発明のさらに他の実施形態にかかる鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造の一部破断正面図である。 この発明のさらに他の実施形態にかかる鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造の一部破断正面図である。 この発明のさらに他の実施形態にかかる鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造の一部破断正面図である。 参考提案例にかかる鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造の破断平面図である。 RCS構造の建物躯体の従来例を示す斜視図である。 図23におけるXVIII 部を拡大して示す斜視図である。 図24における鉄骨柱をこれより大径の鉄骨柱に置き換えた場合を示す斜視図である。
この発明の一実施形態を図1ないし図6と共に説明する。図1はこの実施形態の鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造が適用されるRCS構造の建物躯体を示し、図2はその鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造の斜視図を示す。
図1の建物躯体は、例えば物流施設などに適用される。この建物躯体は、各柱につき、1階は鉄筋コンクリート柱1とされ、中間階および最上階は鉄骨柱2,10とされている。各梁は鉄骨梁3とされている。中間階では各階毎に鋼材のブレース11が設けられている。ブレース11は、図示の例では上端が鉄骨梁11に接合され、下端が鉄骨柱2に接合されている。1階の隣合う鉄筋コンクリート柱1,1間は、ブレースは設けられず、建物の部位によっては、トラック出入り用の開口とされる。
各使用部材の種類例および寸法を示すと、前記中間階の鉄骨柱2は角形鋼管等の角パイプとされ、最上階の鉄骨柱10は角パイプまたはH形鋼等の形鋼とされる。鉄骨梁3はH形鋼とされる。中間階の鉄骨柱2は、1階の鉄筋コンクリート柱1より小径でかつ鉄骨梁3のフランジ幅(以下単に「幅」と称す)より大径とされる。例えば、鉄骨梁3の幅が300mmの場合、中間階の鉄骨柱2は外寸が550mm角程度とされる。
最上階の鉄骨柱10は、折板屋根等の屋根材を支持しており、鉄骨梁3と同じく外寸が300mmとされる。そのため、最上階の鉄骨柱10の下端と鉄骨梁3との接合は、図18の従来例で説明した構成と同様に、鉄骨梁3上に鉄骨柱10を設置する柱・梁接合構造とされている。ただし、最上階の鉄骨柱10の下に続く柱は中間階の鉄骨柱2であり、接合部にコンクリートは設けられていない。
図2は、図1のII部である鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造を拡大して示す。同部分は、上階の鉄骨柱2の接合も行っており、鉄筋コンクリート柱・鉄骨柱、鉄骨梁接合構造を構成している。すなわち同図は、鉄筋コンクリート柱1からなる下階柱(1階柱)の上端部と、鉄骨梁3と、前記中間階の柱である上階柱(2階柱)の下端部とを接合する構造を示す。
鉄骨梁3は鉄筋コンクリート柱から4方に延びている。各鉄骨梁3は前記のようにH形鋼であり、上下にフランジ3a,3aが位置し、ウェブ3bが立姿勢となるように設けられている。
下階柱(1階柱)である鉄筋コンクリート柱1の上端面には、図3のように継手部パイプ4が埋め込み状態に設けられる。この継手部パイプ4は、前記鉄骨梁3の幅以上で鉄筋コンクリート柱1より細い角パイプである継手部パイプ4として、ここでは550mm角程度の外径の角パイプが用いられる。この継手部パイプ4の各側面に、図5に平面図で示すように鉄骨梁3の端面が溶接で接合される。継手部パイプ4には、図6に縦断面面で示すように、鉄骨梁3の上下のフランジ3a,3aの高さに位置する上下のダイアフラム5,5がそれぞれ設けられている。ダイアフラム5は、この実施形態では継手部パイプ4の内部に設けられ、継手部パイプ4の内周面に突合せ溶接で接合されている。この突合せ溶接を可能にし、かつ上下のダイアフラム5,5と鉄骨梁3の上下のフランジ3a,3aの高さが一致するように、継手部パイプ4の長さは鉄骨梁3の梁成より若干長くされている。
継手部パイプ4上には、図4に斜視図で示すように上階柱となる鉄骨柱2が設けられ、継手部パイプ4と溶接で接合されている。上階柱となる鉄骨柱2は、外径が継手部パイプ4以下の形鋼であり、同図の例では継手部パイプ4と同径で、かつ肉厚も同じ角パイプが用いられている。
上階柱となる鉄骨柱2の下部の周囲には、図2のように柱下部補強体6が設けられる。柱下部補強体6は、この鉄骨柱2に作用する曲げ力に対して鉄骨柱2の下部を補強する部材である。この例では、柱下部補強体6は、下階柱である1階の鉄筋コンクリート柱1から一体に続く鉄筋コンクリート製の根巻きとされている。この根巻きとなる曲げ補強体6の鉄筋19は、1階の鉄筋コンクリート柱1から上下方向に延びる複数本の主筋19aと、これら複数本の主筋19aの周囲に位置する帯筋19bとでなる。
また、この実施形態では、下階柱である鉄筋コンクリート柱1における鉄骨梁3の高さ位置の部分、つまり梁成に対応する高さ範囲の部分を打設するために、図4のようにふさぎ板7が捨て型枠として配置されている。ふさぎ板7は鋼板等からなり、互いに直角に配置される隣り合う各2つの鉄骨梁3、3の間に跨がって水平断面L字状に設けられる。ふさぎ板7の両側端は各鉄骨梁3に溶接により接合されている。なお、前記ふさぎ板7を省略して、一般的な型枠を配置することで、鉄筋コンクリート柱1における、鉄骨梁3が位置する高さの部分まで打設して、鉄骨梁3が鉄筋コンクリート柱1に埋め込まれるようにしても良い。
この構成の鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造によると、継手部パイプ4の側面に鉄骨梁3の端面を接合するため、接合作業が容易であり、例えば溶接ロボット等で接合することも容易である。継手部パイプ4は、鉄骨梁3の幅以上の角パイプであるため、継手部パイプ4からはみ出すことなく鉄骨梁3の端面の全体が継手部パイプ4の側面に接触し、そのため継手部パイプ4と鉄骨梁3との間の応力伝達が良好に行える。継手部パイプ4には鉄骨梁3の上下のフランジ3a,3aの高さにそれぞれ位置して上下のダイアフラム5,5が設けられているため、継手部パイプ4の剛性不足の問題を生じることなく堅固に接合できる。継手部パイプ4は下階柱である鉄筋コンクリート柱1より細い角パイプであるため、継手部パイプ4と下階柱との間の応力伝達も良好に行える。このように、下階柱となる鉄筋コンクリート柱1と鉄骨梁3とを作業性良く堅固に接合できる。
また、上階柱は継手部パイプ4と同径の断面寸法の角パイプからなる鉄骨柱2とされているため、上階柱である鉄骨柱2に作用する軸方向荷重が継手部パイプ4に良好に伝達される。
このように、下階柱となる鉄筋コンクリート柱1と鉄骨梁3とを上記のように作業性良く堅固に接合できるうえ、上階柱となる鉄骨柱2が鉄骨梁3の幅より太くても、応力伝達上で支障が生じることなく上階柱2と鉄骨梁3との接合が行える。
また、この実施形態では、前記継手部パイプ4上に、上階柱として前記継手部パイプ4以下の外径の鉄骨柱2が接合されているので、RCS構造の建物躯体において、上階柱となる鉄骨柱2の外径(ここでは550mm角程度)が鉄骨梁3の幅(ここでは300mm)より大径であっても、上階柱となる鉄骨柱2からの軸力と曲げを柱梁接合部から下階柱となる鉄筋コンクリート柱1へスムーズに伝達できる。
図7は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態の鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造では、先の実施形態において、上階柱となる鉄骨柱2の下端部の一側面とその側面の向かう方向に延びる鉄骨梁3の前記鉄骨柱2に近い一端部上面との間に跨がって、ブレース取付用のガセットプレート8を溶接により接合している。その他の構成は、先の実施形態の場合と同様である。
このように、上階柱となる鉄骨柱2の下端部の一側面とその側面の向かう方向に延びる鉄骨梁3の前記鉄骨柱2に近い一端部上面との間に跨がって、ブレース取付用のガセットプレート8を接合することにより、上階をブレース付きの鉄骨造とすることができ、十分な剛性を確保することができる。
図8は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態の鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造では、図1〜図6に示した先の実施形態において、前記継手部パイプ4の3つの側面に前記鉄骨梁3の端面が接合され、継手部パイプ4の残りの1側面に、先端が前記下階柱である鉄筋コンクリート柱1の側面と同じ水平位置まで延びるアーム状の補強鉄骨9の基端が接合されて下階柱に埋め込まれている。補強鉄骨9の先端は、鉄筋コンクリート柱1の側面に対して多少の出入りがあっても良い。前記補強鉄骨9は、例えば鉄骨梁3と同じ断面形状で同寸法のH形鋼からなる。その他の構成は、図1〜図6に示した先の実施形態の場合と同様である。
このように、鉄骨梁3が継手部パイプ4の3つの側面から3方にT字状に延びる場合でも、鉄筋コンクリート柱1の上端部内における鉄骨梁3が位置しない1方向の部分に、基端が前記継手部パイプ4の残りの1側面に接合されたアーム状の補強鉄骨9を埋め込むことにより、下階柱となる鉄筋コンクリート柱1と鉄骨梁3とをより堅固に接合できる。また、上階柱として鉄骨柱2を用いる場合にも、その鉄骨柱2の下端を下階柱である鉄筋コンクリート1の上に安定良く十分な支持強度で支持することができる。
図9は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態の鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造では、図1〜図6に示した先の実施形態において、前記継手部パイプ4の2つの側面に前記鉄骨梁3の端面が接合され、継手部パイプ4の残りの2側面に、先端が前記下階柱である鉄筋コンクリート柱1の側面と同じ水平位置まで延びるアーム状の補強鉄骨9の基端がそれぞれ接合されて下階柱に埋め込まれている。その他の構成は、図1〜図6に示した先の実施形態の場合と同様である。
この実施形態の場合も、鉄筋コンクリート柱1の上端部内における鉄骨梁3が位置しない2方向の部分に、基端が前記継手部パイプ4の残りの2側面に接合されたアーム状の補強鉄骨9をそれぞれ埋め込むことにより、下階柱となる鉄筋コンクリート柱1と鉄骨梁3とをより堅固に接合できる。また、上階柱として鉄骨柱2を用いる場合にも、その鉄骨柱2の下端を下階柱である鉄筋コンクリート1の上に安定良く十分な支持強度で支持することができる。
図10ないし図14 は、この発明のさらに他の実施形態を示す。図10はその鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造の斜視図を示す。この鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造では、図1〜図6に示した先の実施形態において、図14に正面図で示すように、継手部パイプ4の上下端のダイアフラム5,5が、継手部パイプ4の端面に接合されている。ダイアフラム5の接合は、継手部パイプ4の外周面とダイアフラム5の下面または上面との間の突合せ溶接で行われる。ダイアフラム5の外径は、図13に平面図で示すように継手部パイプ4より若干大きくされており、鉄骨梁3の上下のフランジ3a,3aが前記各ダイアフラム5の側面に溶接により接合されている。上階柱となる鉄骨柱2は、前記上位置のダイアフラム5の上に溶接により接合される。図11は上階の鉄骨柱2を省略した状態を示し、図12は上階の前記鉄骨柱2を接合し状態を斜視図で示している。その他の構成は、図1〜図6に示した先の実施形態の場合と同様である。
この実施形態の場合も、下階柱である鉄筋コンクリート柱1の上端面上に、鉄骨梁3の幅以上で前記鉄筋コンクリート柱1より細い角パイプである継手部パイプ4が設けられ、この継手部パイプ4の側面に前記鉄骨梁3の端面が接合され、継手部パイプ4に、鉄骨梁3の上下のフランジ3a,3aの位置する高さにそれぞれ位置して上下のダイアフラム5,5が設けられたものであるため、下階柱となる鉄筋コンクリート柱1と鉄骨梁3とを作業性良く堅固に接合できる。
また、この実施形態でも、前記継手部パイプ4上に、上階柱として前記継手部パイプ4以下の外径の鉄骨柱2が接合されているので、RCS構造の建物躯体において、上階柱となる鉄骨柱2の外径(ここでは550mm角程度)が鉄骨梁3の幅(ここでは300mm)より大径であっても、上階柱となる鉄骨柱2からの軸力と曲げを柱梁接合部から下階柱となる鉄筋コンクリート柱1へスムーズに伝達できる。
図15は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態の鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造では、図10〜図14に示した先の実施形態において、前記継手部パイプ4の3つの側面に前記鉄骨梁3の端面が接合され、継手部パイプ4の残りの1側面に、先端が前記下階柱である鉄筋コンクリート柱1の側面と同じ水平位置まで延びるアーム状の補強鉄骨9の基端が接合されて下階柱に埋め込まれている。その他の構成は、図1〜図6に示した先の実施形態の場合と同様である。
この場合も、図8の実施形態の場合と同様に、下階柱となる鉄筋コンクリート柱1と鉄骨梁3とをより堅固に接合できる。また、上階柱として鉄骨柱2を用いる場合にも、その鉄骨柱2の下端を下階柱である鉄筋コンクリート1の上に安定良く十分な支持強度で支持することができる。
図16は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態の鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構では、図10〜図14に示した先の実施形態において、前記継手部パイプ4の2つの側面に前記鉄骨梁3の端面が接合され、継手部パイプ4の残りの2側面に、先端が前記下階柱である鉄筋コンクリート柱1の側面と同じ水平位置まで延びるアーム状の補強鉄骨9の基端がそれぞれ接合されて下階柱に埋め込まれている。その他の構成は、図1〜図6に示した先の実施形態の場合と同様である。
この場合も、図9の実施形態の場合と同様に、下階柱となる鉄筋コンクリート柱1と鉄骨梁3とをより堅固に接合できる。また、上階柱として鉄骨柱2を用いる場合にも、その鉄骨柱2の下端を下階柱である鉄筋コンクリート1の上に安定良く十分な支持強度で支持することができる。
図17は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態は、図10〜図14の実施形態において、継手部パイプ4上に接合された上階柱2が、角パイプであって、継手部パイプ4よりも小径である例を示す。この構成の場合も、上階柱2が継手部パイプ4と同じ径である場合と同様に、下階柱となる鉄筋コンクリート柱1と鉄骨梁3とを作業性良く堅固に接合できる。その他の構成効果は、図10〜図14に示す実施形態と同様である。
図18は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態は、図10〜図14の実施形態において、継手部パイプ4が角パイプであって、この継手部パイプ4上に接合された角パイプからなる上階柱2よりも小径とされている。各鉄骨梁3は、上下の各ダイアフラム5,5の四方に接合されたアーム状の基端部梁部材3Aと、この基端部梁部材3Aに突き合わせ溶接等で接合された一般部梁部材3Bとで構成される。基端部梁部材3Aは、下階柱である鉄筋コンクリート柱1の側面と同じであるかまたは僅かに突出する程度の長さである。基端部梁部材3Aは、鉄骨梁3の本数にかかわらずに四方に設けられ、鉄骨梁3が3〜1方のみに設けられる場合は、残りの基端部梁部材3Aは、図8の例と共に前述した補強梁9として用いられる。
この構成の場合、継手部パイプ4が小径であるため、1階柱である鉄筋コンクリート柱1に続く柱梁接合部1aのコンクリート部分の断面積が大きくなる。そのため、柱梁接合部1aの耐力が向上する。下階柱となる鉄筋コンクリート柱1と鉄骨梁3とを作業性良く堅固に接合できることは、継手部パイプ4が上階柱2と同じ径である場合と同様である。その他の構成効果は、図10〜図14に示す実施形態と同様である。
なお、前記各実施形態において、継手部パイプ4内にはコンクリートが充填されていないが、例えば図19〜図21の各例に示すように、継手部パイプ4内にコンクリート14が充填されていても良い。継手部パイプ4内へのコンクリート14の充填は、下方のダイアフラム5に設けられた孔15から、下階柱1のコンクリート打設時に行われる。前記孔15は、例えば、ダイアフラム5や継手部パイプ4への鉄骨梁3の溶接作業時に、継手部パイプ4内の温度上昇による気圧の上昇を回避するためのガス抜き孔が兼用される。
これら図19〜図21の各例等のように、継手部パイプ4内にコンクリートが充填されていると、柱梁接合部の耐力が向上する。
図19の例は、継手部パイプ4が上階柱2と同一断面形状とされた例である。図20の例は、継手部パイプ4が上階柱2よりも太い断面形状の角パイプとされた例である。図21の例は、継手部パイプ4が上階柱2よりも細い断面形状の角パイプとされた例である。図21の例は、継手部パイプ4内にコンクリート14が充填されていることを除き、図18の実施形態と同様である。また、図20,図21の例は、継手部パイプ4内にコンクリート14が充填されていること、および継手部パイプ4と上階柱2との太さの関係が異なる他は、図18の実施形態と同様である。
図22は、参考提案例を示す。この例は、図1〜図6に示す実施形態において、継手部パイプ4、および上階柱となる鉄骨柱2を丸形鋼管等の丸パイプとし、鉄筋コンクリート柱1についても円形断面とした例である。
このように継手部パイプ4、鉄筋コンクリート柱1、および上階柱となる鉄骨柱2を円形断面とした場合も、角形である場合と同様に、下階柱となる鉄筋コンクリート柱1と鉄骨梁3とを作業性良く堅固に接合できる等の各効果が得られる。
その他の構成,効果は、図1〜図6の実施形態と同様である。
なお、図1〜図21等に示したいずれの実施形態においても、継手部パイプ4、鉄筋コンクリート柱1、および上階柱となる鉄骨柱2のうち、任意の物を丸形、残りの物を角形として丸形と角形とを組み合わせても良い。
また、上記した各実施形態では、下階柱である鉄筋コンクリート柱1と、鉄骨梁3と、上階柱である鉄骨柱2との接合部について説明したが、この発明は例えば建物の最上階の場合のように鉄骨梁の上に上階柱がない場合に、図3のように下階柱となる鉄筋コンクリート柱1だけが鉄骨梁3に接合されて上階柱がない状態を最終構造として適用することもできる。また、図2の接合構造において、上階柱の鉄骨柱2を鉄筋コンクリート柱1に置き換えた接合構造、つまり下階柱も上階柱も共に鉄筋コンクリート柱である場合にもこの発明の鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構を適用可能である。
1…鉄筋コンクリート柱(下階柱)
2…鉄骨柱(上階柱)
3…鉄骨梁
3a…フランジ
4…継手部パイプ
5…ダイアフラム
6…柱下部補強体
9…補強鉄骨

Claims (5)

  1. 鉄筋コンクリート柱からなる下階柱の上端と、鉄骨梁とを接合する鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造であって、
    前記下階柱の上端に、前記鉄骨梁の幅以上で前記下階柱より細い角パイプである継手部パイプが設けられ、この継手部パイプの側面に前記鉄骨梁の端面が接合され、前記継手部パイプに、前記鉄骨梁の上下のフランジの位置する高さにそれぞれ位置して上下のダイアフラムが設けられ、
    前記継手部パイプの2つまたは3つの側面に前記鉄骨梁の端面が接合され、前記継手部パイプの残りの側面に、先端が前記下階柱の側面と同じ水平位置まで延びるアーム状の補強鉄骨の基端が接合されて前記下階柱に埋め込まれた、
    鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造。
  2. 請求項1に記載の鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造において、前記継手部パイプ上に、この継手部パイプ以下の外径の鉄骨柱からなる上階柱が接合された鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造。
  3. 請求項2に記載の鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造において、前記上階柱に作用する曲げ力に対して前記上階柱の下部を補強する柱下部補強体が設けられた鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造。
  4. 請求項3に記載の鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造において、前記柱下部補強体が、前記下階柱から一体に続く鉄筋コンクリート製の根巻きである鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造。
  5. 請求項1に記載の鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造において、前記継手部パイプ上に鉄骨柱からなる上階柱が接合され、前記継手部パイプは前記上階柱よりも小径であり、前記継手部パイプの外周に柱梁接合部のコンクリートが充填されている鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁接合構造。
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