JPH03275839A - 鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、鉄筋コンクリート製の柱と鉄骨製の梁とを
接続するための接続構造に関する。

（従来の技術〉 柱を鉄筋コンクリート造りにした場合には、これに接続
される梁も鉄筋コンクリート造りにするのが一般的であ
る。

しかし、特に梁の施工に際して型枠工事や、型枠撤去工
事などに時間と手間を要し、また建物躯体全体の重量が
重くなり、梁に高さを取られる結果、天井が低くなる欠
点があった。さらに型枠脱型後の残材の処理が煩雑であ
ると共に、これら作業に従事する作業人員数を確保する
ことも困難である。

このため最近では梁部分を純粋な鉄骨材によって構成す
ることで、重量の軽減と梁の高さ寸法の縮小、スパン長
さの長大化を図ると共に、作業の効率化、省力化を図っ
ている。

ところでこのように、柱を鉄筋コンクリート製とし、梁
を鉄骨製とした場合、その接続箇所は、従来例えば第７
図に示すような接続構造となっていた。

図において、Ｈ形鋼からなる鉄骨梁１のフランジ面に継
手を構成する鉄筋２を複数本固定し、これら鉄筋２を鉄
筋コンクリート柱３を構成する主筋４及び帯筋５の間に
配置し、その状態で柱３の型枠を組み付け、コンクリー
ト６を打設固化させて柱３を構築すると同時に鉄骨梁１
を接合する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、この接続構造では、鉄骨梁１の柱３に対
する位置決め作業や柱３の主筋に対する継手部分の接合
作業が難しく、面倒で繁雑な手間がかかることが考えら
れる。

またこの接続構造の仕上がり状態は、柱３と鉄骨梁１と
が剛結合になり、地震などがあった場合にその水平分力
が鉄骨梁にも直接伝達されるため、水平分力に抗するだ
けの断面係数を与える必要があり、その結果梁スパンの
長さの長大化を確保することが困難になると共に、高さ
寸法がかさみ重量が増加するため鉄骨製の梁とする前述
の利点か損なわれると考えられる。

この発明は以上の欠点を解決し、鉄筋コンクリート柱と
鉄骨製の梁とを簡単な構造及び作業手順で接続できる柱
・梁の接続構造を提供するものである。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するため、この発明は、縦骨に接合され
た梁接続用のブラケットを有し、型枠を兼用した内部中
空の鉄筋コンクリート柱上に嵌合状態に載置されるとと
もに、前記中空内部に打設されるコンクリートを介して
鉄筋コンクリート柱上に一体に接続される鉄骨製の梁接
続ユニットを備えたことを特徴とする。

また、本発明の梁接続ユニットとしては、前記鉄筋コン
クリート柱内部に嵌合される縦骨と、該縦骨に接合され
て水平に延びる鉄骨梁接続用のブラケットと、前記縦骨
とブラケットとの接合部外周に接合されて前記鉄筋コン
クリート柱上に載置されるコンクリート打設用の中空函
体とからなる構造を採用できる。

（作　用） 以上の構成によれば、中空の鉄筋コンクリート柱を建て
込んだ後、その上部に梁接続ユニットを位置決め設置し
、内部にコンクリートを打設すれば、鉄筋コンクリート
柱は中実になり、その上部に接続ユニットが一体化され
る。

そして、梁接続ユニットの側部に設けたブラケットに鉄
骨梁の端部を接続することで、柱と鉄骨梁の接続を完了
する。

得られた鉄骨梁は、梁接続ユニットの介在により柔構造
の接続形態となる。

（実　施　例〉 以下、この発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。

第１図において、この発明に用いられる梁接続ユニット
１０は、中空の鉄筋コンクリート柱（ＲＣ柱）１２上に
一体に接合され、この状態で鉄骨梁１４の端部を接続す
る構成である。

ＲＣＣ１２Ｏ１断面矩形状の中空部１６を中央に有して
建築物の階高に応じた長さに予め成形されたプレキャス
ト製等の角柱である。

梁接続ユニット１ｏは、鉄骨の組み合わせからなるもの
で、この実施例では、ユニット１ｏの中心位置の上下に
延びるＨ形鋼からなる縦骨１８と、縦骨１８の上下位置
中央の周囲に十文字形に直交して溶接され、四方に水平
に延びる同じくＨ形鋼からなる梁接合用の４つのブラケ
ット２ｏと、前記縦骨１８と各ブラケット２ｏとの交差
部にＬ字形をなして溶接により一体化され、矩形枠状に
形成された中空函体２２とを備えている。

縦骨１８はその上下に配置されるＲＣＣ１２Ｏ中空部１
６内に挿入されるもので、ＲＣＣ１２Ｏ対する結合部材
として機能される。また、各ブラケット２０も鉄骨梁１
４に対する接合に応じて十文字形だけでなく丁字形（外
壁部分に建込まれる柱に使用される）、あるいはＬ字形
（外壁部分の角部に建込まれる柱に使用される）などに
配置される。

中空函体２２はＲＣ柱１２上に載置されて第二の型枠を
構成するもので、前記ＲＣ柱１２とほぼ同じか或いはこ
れよりやや小さな外形寸法に形成される。

鉄骨梁１４は前記ブラケット２０と同一断面のＨ形鋼か
らなるもので、継手２４を介してブラケット２０に接合
される。

第２図（ａ）〜（ｄ）は以上の構成の梁接続ユニット１
０．ＲＣＣ１２Ｏ鉄骨梁１４を用いた接続作業の１サイ
クルを示すものである。

まず（ａ）において、既に構築が完了したスラブＳ上に
ＲＣＣ１２Ｏ建込みが行われる。

スラブＳ上のＲＣＣ１２Ｏ建込み位置には、下の階で既
にＲＣ柱１２上に一体化された梁接続ユニット１０の縦
方向に設けた縦骨１８の上部側及びその周囲に４本の柱
主筋２６が突出している。

柱主筋２６は前記中空部１６の内側四隅の寸法に合わせ
た配置間隔で配筋され、各階の施工ごとに順次上部側に
向けて継ぎ足される。

したがって、柱主筋２６を挿通ガイド、縦骨１８の上部
突出部を位置決めガイドとしてＲＣＣ１２Ｏ建込みが行
われる。

中空部１６の下部側開口に縦骨１８を嵌合した状態でＲ
ＣＣ１２Ｏ建込みを完了し、柱主筋２６の継手作業を終
えた状態では図示のごとく、中空部１６の四隅を貫通し
て柱主筋２６がＲＣＣ１２Ｏ上部に突出する。

引き続き、（ｂ）に示すように、ＲＣＣ１２Ｏ仮固定し
た後、クレーンなどによって梁接続ユニット１０を吊り
込み、ＲＣ柱１２上に載置する。

このとき前記各柱主筋２６は中空函体２２の内側四隅部
に挿通され、梁接続ユニット１０の挿通ガイドとなる。

また、載置が完了すると、縦骨１８の下部側は中空部１
６の上部側開口に嵌合し、梁接続ユニット１０をＲＣ柱
１２上の正しい位置にほぼ位置決めする。

梁接続ユニット１０が正規の位置に設置されると、（Ｃ
）に示すように中空函体２２の四隅がＲＣＣ１２Ｏ角部
に一致して着座する。

設置位置決め作業の後、中空函体２２を第二の型枠とし
てこれの開口部を通じてコンクリートを中空部１６内に
打設し、中空函体２２の開口面まで充填する。

コンクリートの固化によって、ＲＣＣ１２Ｏ下部側は既
に構築を完了した梁接続ユニット１０の上部に一体に接
合され、またＲ・Ｃ柱１２の上部には梁接続ユニット１
０が一体化された内部中実のＲＣ柱となる。

隣り合う梁接続ユニット１０のコンクリートによる一体
化が完了した後、互いのＲＣＣ１２Ｏ側部に対向突出す
るブラケット２０同士の間に鉄骨梁１４を吊込み、鉄骨
梁１４の両端を継手２４を介して各ブラケット２０に接
続すれば、（ｄ）に示すようにＲＣＣ１２Ｏ鉄骨梁１４
の接続を完了する。

該当する階の全ての柱・梁の接続作業を終了した後、鉄
骨梁１４の上部にデツキプレートを敷き、スラブ配筋、
スラブコンクリートを打設すれば、その階の施工を終了
する。

また、その上の階に柱及び梁を構築する場合には、前記
と同様にスラブ上に突出する縦骨］８の上部及び柱主筋
２６をガイドとして計画される階まで前記と同様な作業
サイクルを繰り返すことになる。

梁接続ユニット１０と鉄骨梁１４との接続時は、梁接続
ユニッ）１０をＲＣＣ１２Ｏ中空部１６に設置後、該中
空部１６のコンクリート打設前に行なうのが、継手２４
を取付ける上で優れている。

また、柱と梁に作用するモーメントによっては、縦骨に
曲げモーメントが生じるが、ＲＣ柱上下部分を高い拘束
力で拘束することて対応することができる。

上記実施例では縦骨１８として、Ｈ形鋼でなるものを例
示して説明したが、第３図に示すようにこの縦骨１８を
鋼管１８ａで構成しても良い。図示例にあっては、閉断
面矩形状の鋼管１８ａが縦骨１８として採用されている
。この鋼管１８ａは、勿論ＲＣ柱１２の中空部に挿通可
能な外形寸法で形成されており、上記実施例と同様にＲ
ＣＣ１２Ｏ建て込まれ梁１４に接合されて、両者を接続
するようになっている。このような鋼管型の縦骨１８を
採用すれば、ＲＣ柱１２内へのコンクリートの打設を、
この鋼管１８ａの中空部を介して行なうことができ、施
工に便利である。

ところで、上記実施例にあっては、一般的な中空のＲＣ
柱１２を例示して説明したが、第４図に示すようなＲＣ
Ｃ３２Ｏ対して本発明の接続構造を採用しても良い。こ
のＲＣＣ３２Ｏ１回転される断面矩形状の型枠内にコン
クリートを投入し、回転作用による遠心力でコンクリー
トを型枠の内面に圧密に押付けることで製造されるよう
になっている。殊に、型枠内に予めフープ筋３２並びに
添え筋３４を配置しておき、その後型枠を回転させコン
クリートを型枠内に投入することにより、図示のごとき
添え筋３４等を配筋した形のプレキャスト型中空ＲＣ柱
３０を製造することができる。

このようにして製造されるＲＣＣ３２Ｏ対しても、上記
と同様に本発明を適用することができる。第５図には、
このＲＣＣ３２Ｏ施工状況が示されており、スラブ３６
上に突出した柱主筋２６に対してこのＲＣＣ３２Ｏ建て
込んで所定位置にセットする（第５図（ａ）〜（ｃ）参
照）。その後接続ユニット１０をＲＣ柱３０上に載置す
る（第５図（ｄ）参照）ことになるが、この際接続ユニ
ット１０に予め柱主筋２６を接合しておけば、後にＲＣ
Ｃ３２Ｏ中空部にコンクリートを打設してこれと接続ユ
ニット１０とを一体化すれば、柱主筋２６は添え筋３４
との重ね継手により応力を伝達することができる。なお
、スラブ３６上の柱主筋２６と接続ユニット１０の柱主
筋２６とは、突合せ継手が採用される。その後、梁の建
て方を行なうと共に、コンクリートを打設すれば良い（
第５図（ｅ）参照）。

他方第６図には、柱主筋２６をブラケット２０に接合固
定するための具体的な構造例が示されている。図示例に
あっては、Ｈ形鋼でなるブラケット２０の上下のウェッ
ブ２０ａに、これらウェッブ２０ａよりも幅広な鉄筋支
持プレート３８を溶接し、この鉄筋支持プレート３８の
上記ウェッブ２０ａよりも外方に柱主筋２６を貫通させ
て、柱主筋２６をブラケット２０に支持させるように構
成されている。鉄筋支持プレート３８の柱主筋貫通部に
は、ナツト４０若しくは内面に雌ネジが形成されたボス
が溶接されると共に、柱主筋２６としてはネジ鉄筋が採
用される。そして、鉄筋支持プレート３８のナツト４０
に螺合挿入しつつネジ鉄筋を鉄筋支持プレート３８に対
して貫通させることにより、柱主筋２６をブラケット２
０に接合固定できるようになっている。この鉄筋支持プ
レート３８は、ウェッブ２０ａの有効断面積をも増加さ
せて、ブラケット２０の剛性を高めるように機能し、例
えば柱主筋２６を、鉄筋支持プレート３８を介してブラ
ケット２０に貫通させなければならない場合においては
、この鉄筋支持プレート３８の板厚を厚くすれば、ブラ
ケット２０に形成される柱主筋挿通用の孔部の欠損断面
積を補って補強することもできる。

（発明の効果） 以上実施例によって詳細に説明したように、この発明に
よる鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接続構造にあって
は、鉄筋コンクリート柱を建て込んだ後、その上部に梁
接続ユニットを位置決め設置し、内部にコンクリートを
打設すれば、鉄筋コンクリート柱は中実になり、上部に
梁接続ユニットを一体化できると共に、梁接続ユニット
の側部に設けたブラケットに鉄骨梁の端部を接続するこ
とで、柱と梁の接続を完了するため、接続部の構築作業
は簡単で正確かつ迅速に行え、作業員の手間の削減や工
期の短縮を図ることができる。

また、梁接続ユニットの縦方向鉄骨を柱内に定着するこ
とで、柱と梁の一体性が向上するため、従来の接続法に
比ベバネルゾーンを介して柱と梁のモーメント伝達がス
ムーズに行なわれるなど、構造上の性能が向上する。ま
たパネルゾーンの型枠となる中空函体が、同時に内部コ
ンクリートの拘束材としても作用し、パネルゾーンの高
靭性化に寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる梁接続ユニットとＲＣ柱およ
び鉄骨梁との配置関係を示す説明図、第２図は同梁接続
ユニットとＲＣ柱および鉄骨梁の接続作業手順を示す説
明図、第３図は本発明の変形実施例を示す斜視図、第４
図は本発明が適用される他のＲＣ柱を示す平面断面図、
第５図は他の施工手順を示す説明図、第６図は柱主筋と
ブラケットとの接合状態を示す側面図、第７図は従来の
鉄筋コンクリート柱と鉄骨製梁の接続関係を示す説明図
である。 １０・・・梁接続ユニット １２．３０・・・ＲＣ柱 １６・・・中空部 ２０・・・ブラケット ２４・・・継手

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）縦骨に接合された梁接続用のブラケットを有し、
   型枠を兼用した内部中空の鉄筋コンクリート柱上に嵌合
   状態に載置されるとともに、前記中空内部に打設される
   コンクリートを介して鉄筋コンクリート柱上に一体に接
   続される鉄骨製の梁接続ユニットを備えたことを特徴と
   する鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接続構造。
2. （２）前記梁接続ユニットは、前記鉄筋コンクリート柱
   内部に嵌合される縦骨と、該縦骨に接合されて水平に延
   びる鉄骨梁接続用のブラケットと、前記縦骨とブラケッ
   トとの接合部外周に接合されて前記鉄筋コンクリート柱
   上に載置されるコンクリート打設用の中空函体とからな
   ることを特徴とする請求項１記載の鉄筋コンクリート柱
   と鉄骨梁との接続構造。