JPH0711171B2 - 鉄筋鉄骨複合柱 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、柱が鉄筋コンクリート造、梁が鉄骨造の多
層建築物を構築する際に用いる鉄筋鉄骨複合柱に関する
ものである。

「従来の技術」 従来、建築物の骨組みとして、柱を鉄筋コンクリート
造、梁を鉄骨造とする鉄筋鉄骨複合化構造が知られてい
る。これによれば、建築物全体を鉄骨造とする場合に比
して工費がかからず、また全体を鉄筋コンクリート造と
する場合に比して工期を短縮できる等、両者の利点を生
かして建築物を構築することができる。

このような鉄筋鉄骨複合化構造によつて建築物を構築す
る場合、その柱には、柱主筋とフープ筋をあらかじめ建
築物の階高に相当する長さに組み立てた柱用鉄筋かご
（先組鉄筋）を用いることが一般的である。この柱用鉄
筋かごを用いて多層階の建築物を構築する場合には、ま
ず最下階にその階の階高に相当する長さの柱用鉄筋かご
を建て、その鉄筋かご相互間に鉄骨梁を架け渡し、その
後、鉄筋かごの外側に型枠を組み立ててコンクリートを
打設する。そして、そのコンクリートが硬化した後に、
その直上階に鉄筋かごを継ぎ足して建て、上記の手順を
繰り返し、各階ごとに順次上層部へ向かつて構築するよ
うにしている。

「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、上記のような各階の階段に相当する長さ
の柱用鉄筋かごを用い、これを順次継ぎ足して建築物を
構築することは、鉄筋かごの揚重作業や、鉄筋かご同士
を継ぎ足す作業を各階ごとに行なわなければならず、そ
の手間がかかつて、梁を鉄骨造としたにもかかわらず、
大幅な工期の短縮は望めないものであつた。

また、上記鉄筋かごに鉄骨梁を取り付けるための有効適
切な手段は未だ確立されておらず、この点においても施
工の手間がかかるとともに、構造的な強度に対する心配
もあつた。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、鉄筋鉄
骨複合化構造の建築物を構築するに当つて、充分に工期
が短縮できるとともに、構造強度を充分に確保すること
ができる鉄筋鉄骨複合柱を提供することを目的とする。

「問題点を解決するための手段」 この発明の鉄筋鉄骨複合柱は、複数の柱主筋とフープ筋
によって複数階分の長さにわたって構成された柱用鉄筋
かごに、複数階分の鉄筋梁接合用の仕口構成体を所定の
間隔で取り付けてなり、前記仕口構成体は、上下のフラ
ンジをウエッブによって一体的に連結してなる断面Ｈ形
の梁鉄骨を交差状態で一体化して構成された梁鉄骨部
と、この梁鉄骨部の交差部分を前記上下のフランジ間に
おいて囲んで梁鉄骨部に一体化された筒状の型枠兼用プ
レート部とからなり、前記梁鉄骨部における梁鉄骨の交
差部には、上下のフランジにそれぞれ空気孔が形成さ
れ、前記型枠兼用プレート部の上下の端面はそれぞれ前
記上下のフランジの上下面と面一にされ、さらに、前記
鉄筋かごの複数の柱主筋が前記仕口構成体の型枠兼用プ
レート部の内側を通るとともに、その複数の柱主筋のう
ち少なくとも一部の複数本の柱主筋が複数の仕口構成体
の上下フランジを貫通し、この柱主筋が前記フランジに
固定され、該仕口構成体が複数階の鉄骨梁接合位置に固
定されているものである。

「作用」 この発明の鉄筋鉄骨複合柱は、その鉄筋かごの内部およ
び周囲にコンクリートが打設されて、複数階の鉄筋コン
クリート柱を形成する。また、鉄筋かごに固定された仕
口構成体の梁鉄骨部は、柱相互間に架け渡される鉄骨梁
が接合されて、梁の端部として作用する。さらに、仕口
構成体の型枠兼用プレート部は、その梁鉄骨部を補強す
るとともに、仕口部の柱用型枠として作用する。

「実施例」 以下、第１図ないし第10図を参照して、この発明の実施
例について説明する。

まず、第１図ないし第６図を参照して、この実施例の鉄
筋鉄骨複合柱Ａの構成について説明する。この複合柱Ａ
は、３層（３階建）のラーメン構造の建築物を構築する
に際して用いられるもので、鉄筋かご１と仕口構成体2.
2.2とを主な構成要素としている。

鉄筋かご１は、複数（この例では12本）の柱主筋３…と
フープ筋４…とによつて、建築物の３層分の高さに相当
する長さに組み立てられた先組鉄筋である。柱主筋３…
のうち、そのコーナー部に位置している柱主筋3a…は異
形鉄筋が用いられ、また、中間部の柱主筋3b…はネジ鉄
筋が用いられている。

この鉄筋かご１には、３つの上記仕口構成体２・・が取
り付けられている。この仕口構成体２には、後述するよ
うに建築物の鉄骨梁が接合されるものであり、第１図で
鉄筋かご１の最上部に取り付けられている仕口構成体２
には屋上階の梁が、また中間部に取り付けられている仕
口構成体2.2には、それぞれ３階、２階の梁が取り付け
られるものである。

この仕口構成体２は、第２図および第３図に示すよう
に、上部水平プレート5a（上フランジ）、下部水平プレ
ート5b（下フランジ）、垂直プレート5c（ウエツプ）か
らなるＨ型鉄骨が十字状に交差して一体化された梁鉄骨
部５と、この梁鉄骨部５の交差部分を囲むように、梁鉄
骨部５に一体化された型枠兼用プレート部６・・によつ
て構成されている。この梁鉄骨部５を構成するＨ型鉄骨
の上部水平プレート5aと下部水平プレート5bには、梁鉄
骨部５の交差部分の中心を囲むように４つの第一挿通孔
７…と、上記型枠兼用プレート部６の内側にそれぞれ一
対（合計８つ）の第二挿通孔８…が、上部水平プレート
5aと下部水平プレート5bのそれぞれ対向する位置に形成
されている。また、上下の水平プレート5a.5bには、上
記の４つの第一挿通孔７…の中心部（すなわち梁鉄骨部
５の交差部分の中心部）には、空気孔９がそれぞれ形成
されている。そして、上記第一挿通孔７…には、梁鉄骨
部５の高さ寸法より若干長いシヤー鉄筋10…が、上下の
水平プレート5a.5bを貫通し、ナツト締めまたは溶接に
よつて上下の水平プレート5a.5bに固定されている。

さらに、前記型枠兼用プレート部６の上下の端面はそれ
ぞれ前記上下のフランジ5a,6bの上下面と面一にされて
いる。

以上のように構成された仕口構成体２は、上述したよう
に、鉄筋かご１に所定の間隔、すなわち建築物の階高に
対応させて取り付けられて固定されている。この仕口構
成体２の鉄筋かご１への固定は、仕口構成体２の上下の
水平プレート5a.5bに形成されている上記第二挿通孔８
…を、鉄筋かご１の中間部の柱主筋3b…が挿通し、その
挿通した柱主筋3b…を、上下からナツト11…によつて締
め付けることによつてなされている（第４図参照）。な
お、この時鉄筋かご１のコーナー部の柱主筋3a…は、上
記仕口構成体２の型枠兼用プレート部６の内側に位置す
ることになる（第２図および第３図参照）。

また、前記鉄筋かご１の柱主筋３の下端には、それぞれ
スリーブジヨイント12…（第１図参照）が取り付けられ
ている。さらに、この鉄筋かご１の柱主筋３…の内部に
は、柱主筋３…を内方より支持する枠状の座屈防止枠14
…（第６図参照）が所定の間隔で取り付けられている。

以上、鉄筋鉄骨複合柱Ａの構成について説明したが、次
に第７図を参照してこの複合柱Ａの使用方法について説
明する。

まず、この複合柱Ａをクレーン等によつて吊り上げ、基
礎に立設されているかご状の鉄筋15・・にスリーブジヨ
イント12・・によつて接続して、それぞれ所定位置に建
てる。次に、隣接して建てられた複合柱A.Aのそれぞれ
の仕口構成体2.2相互間に２階の梁16を架け渡し、この
梁16の端部と、仕口構成体２の梁鉄骨部５のＨ型鉄骨の
端部とを溶接またはボルト等によつて接続する。そし
て、１階部分（梁下の部分）の鉄筋かご１の周囲に柱型
枠（図示せず）を取り付け、その内部にコンクリートを
打設するこの際、前記梁鉄骨部５の交差部における下フ
ランジ5bに空気孔９が形成されているので、柱型枠内に
おいてコンクリートの打設位置（コンクリートの上面）
が上昇してきて、下フランジ5bに到達した時に、空気が
空気孔９から抜け出るので、コンクリートをその中に空
隙を残すことなく密に充填することができる。同様に、
上フランジ5aにも空気孔９が形成されているので、型枠
兼用プレート部６内において、コンクリートの打設位置
が上昇してきて、上フランジ5aに到達した時に、空気が
空気孔９から抜け出るので、コンクリートをその中に空
隙を残すことなく密に充填することができる。このコン
クリートが硬化した後、順次上階で同様の手順を繰り返
すことにより、この建築物の柱、梁を構築する。なお、
床スラブや壁については従来一般に用いられる適宜の手
段を用いれば良い。第８図は、複合柱Ａにコンクリート
が打設された後の、中間階（２階、３階）の仕口構成体
２部分の詳細を示す。また第９図は、同じくコンクリー
トが打設され、さらに屋上階のスラブ17が打設された後
の、最上階（屋上階）の仕口構成体２部分の詳細を示
す。

このように、この複合柱Ａを用いることにより、鉄骨柱
を建てる場合と同様に３層分の柱を一度に建てることが
可能であり、大幅な工期の短縮を図ることができる。な
お、この時、複合柱Ａの柱主筋３はフープ筋４…および
座屈防止枠14・・によつて柱主筋の外方および内方より
支持されているので、この複合柱Ａは座屈することがな
い。

また、梁16と仕口構成体２・・との接続は、従来の鉄骨
造の場合と同様に行うことができるとともに、仕口構成
体２の梁鉄骨部５は、梁16が接続された後は、その梁16
の端部として作用し、梁16にかかる荷重は、複合柱Ａに
伝達され、しかもこの伝達は、梁鉄骨が上下のフランジ
5a,5bをウエッブ5cによって一体的に連結してなるＨ形
鋼であるので、確実かつ充分になされる。また、この仕
口構成体２と複合柱Ａとは、柱主筋3b・・が梁鉄骨部５
を挿通して固定していること、および、型枠兼用プレー
ト部６が、内部に打設されたコンクリートを拘束するこ
とにより、仕口構成体２と一体化されて（シヤー鉄筋10
・・はこの一体化をさらに補強している）、充分に剛に
接合されることになる。

さらに、仕口構成体２の型枠兼用プレート部６…は、従
来の鉄筋コンクリート造では施工が面倒であつた仕口部
の型枠として作用するとともに、梁鉄骨部５（すなわち
梁16の端部となる）を補強してステイフナーとしても作
用している。また、前記仕口構成体２を構成する型枠兼
用プレート部６の上下の端面は、それぞれ仕口構成体２
を構成する梁鉄骨部５の上下のフランジ5a,5bの上下面
と面一にされているので、仕口構成体２の上下面は段部
のない平らな面となる。したがって、コンクリートを打
設する際に、仕口構成体２の上下に取り付けられる柱型
枠の上下端面を、仕口構成体２の上下面に隙間なく密接
させることができるので、仕口構成体２と柱型枠との間
からのコンクリートの漏れを確実に防止することができ
る。また、上下の水平プレート5a.5bに形成されている
前記空気孔9.9は、コンクリート打設時において、柱型
枠の内部および型枠兼用プレート部６の内部の空気の排
出口となるから、コンクリートを柱型枠および型枠兼用
プレート部６の内部の隅々にまで行きわたらせることが
できる。

以上、この発明の実施例の複合柱Ａについて説明した
が、この発明はこの実施例に限定されるものではなく、
種々の応用が可能である。例えば、上記の複合柱Ａは、
３層の建築物に対して用いられるように構成したが、２
層や４層、あるいはその他の階数の建築物に対しても、
柱主筋３の長さと、仕口構成体２の数およびその間隔を
適宜変更することのみで対応できる。また、上記複合柱
Ａでは、その仕口構成体２の梁鉄骨部５は、十字状に交
差して、４方向に梁が接合されるように構成したが、外
壁に接する柱の場合にあつては、梁鉄骨部５をＴ字状に
交差させて、３方向に梁を接合するように構成すれば良
い。もちろん、建築物の角部に設けられる柱であればＬ
字状に２方向、あるいは架構形式上の必要に応じて直線
状に２方向、さらには１方向にのみ梁を接合できる構成
とすることもできる。また、接合される梁の梁成寸法が
それぞれ異なる場合や、梁のレベルが異なつて柱に段違
いに取り付けられるような場合にも、仕口構成体２の梁
鉄骨部５の形状を変更することで対応可能である。な
お、柱主筋と仕口構成体との固定方法や、鉄筋端部の形
状については、本実施例に限らず、自由に従来の方法や
形状を選択することができるものである。

また、上記の複合柱Ａでは、最上段の梁も仕口構成体２
によつて接合する構成としたが、最上階の梁を柱に対し
て例えばピン接合する場合等にあつては、最上階用の仕
口構成体は省略しても良い。第10図は、最上階の梁18が
複合柱Ａにピン結合された状態を示すもので、鉄筋かご
１の柱主筋３（3a.3b）の上端部は、定着板19にナツト2
0によりそれぞれ定着され、梁18は、アンカーボルト2
2、ナツト23により、柱の頂部に連結固定されている。
また、梁18と柱との連結固定部の梁下端部には、シヤー
コネクター21が取り付けられている。

さらに、この複合柱Ａを用いて建築物を構築する手順
は、従来工法を自由に選択できるものであり、例えば鉄
骨梁を鉄骨鉄筋コンクリート梁としても良いし、壁や床
はプレキヤストコンクリートであつても良い。さらに、
コンクリートの打設順序は自由に選択できるものであ
る。

なお、この複合柱Ａの製造は、現場あるいは工場等の平
坦な作業場に適宜の架台を設け、この架台に仕口構成体
２を所定の間隔で載置して、これら仕口構成体２に柱主
筋３・・を挿通して固定するようにすれば良い。

「発明の効果」 以上、詳細に説明したように、この発明によれば、複数
階の長さにわたる鉄筋かごに仕口構成体を取り付けたの
で、複数階の柱を一度に建てることが可能であるととも
に、梁を容易に接合することが可能で、鉄筋鉄骨複合化
構造の建築物を構築するに当り、大幅に工期を短縮する
ことができる効果を有する。

また、柱主筋が仕口構成体の梁鉄骨部を挿通して固定さ
れているので、柱と梁が充分に剛の状態で接合でき、建
築物の構造強度を充分に確保することができる効果を有
する。特に、本発明によれば、複数本の柱主筋が複数の
仕口構成体に固定された構成にしたため、これら仕口構
成体に伝達された応力を柱主筋に確実に伝達させること
ができ、建築物の耐震性を向上できる効果を有する。一
方、仕口構成体が複数階の鉄骨梁接合位置に固定されて
いる構成にしたため、複数階の鉄骨梁を仕口構成体に高
い精度で接合させることができるから、複数階の鉄骨梁
の施工作業性を向上させる効果を有する。

さらに、仕口構成体には型枠兼用プレート部を設けたの
で、柱と梁の接合強度がさらに高まるとともに、仕口部
の柱型枠が不要で、型枠作業の省力化をも図ることがで
きる効果を有する。

また、梁鉄骨部の交差部における上下フランジにそれぞ
れ空気孔が形成されているので、コンクリートの打設時
において、柱型枠の内部および型枠兼用プレート部の内
部の空気は、前記空気孔から抜け出るので、コンクリー
トを、その中に空隙を残すことなく、柱型枠および型枠
兼用プレートの内部の隅々にまで行きわたらせることが
できる。

さらに、梁鉄骨部を構成する梁鉄骨が、上下のフランジ
をウエッブによって一体的に連結してなるＨ形鋼であ
り、しかも上下のフランジ間に型枠兼用プレート部が設
けられているので、梁鉄骨に接続される梁にかかる応力
（荷重）を、上下のフランジのたわみを防止して確実か
つ充分に柱に伝達することができる。

また、仕口構成体を構成する型枠兼用プレート部の上下
の端面は、それぞれ仕口構成体を構成する梁鉄骨部の上
下のフランジの上下面と面一にされているので、仕口構
成体の上下面は段部のない平らな面となる。したがっ
て、コンクリートを打設する際に、仕口構成体の上下に
取り付けられる柱型枠の上下端面を、仕口構成体の上下
面に隙間なく密接させることができるので、仕口構成体
と柱型枠との間からのコンクリートの漏れを確実に防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第10図は、この発明の実施例を示す図であ
る。 第１図ないし第６図は、この実施例の複合柱の構成を示
す図であつて、第１図はその全体概略構成を示す立面
図、第２図は鉄筋かごに取り付けられた仕口構成体を示
す斜視図、第３図はその平面図、第４図は、梁鉄骨部と
柱主筋の固定状態を示す拡大立面図、第５図はベースプ
レートの平面図、第６図は座屈防止枠の取り付け状態を
示す平断面図である。 第７図ないし第10図は、この複合柱の使用方法を説明す
る図であつて、第７図は立設された複合柱に梁を取り付
けている状態を示す立面図、第８図は、コンクリートが
打設された、中間階の仕口構成体部分を示す立断面図、
第９図は最上階の仕口構成体部を示す立断面図、第10図
は最上階の梁がピン接合された状態を示す立断面図であ
る。 Ａ……鉄筋鉄骨複合柱、１……鉄筋かご、２……仕口構
成体、３……柱主筋、４……フープ筋、５……梁鉄骨
部、６……型枠兼用プレート部、８……第二挿通孔（挿
通孔）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭51−123318（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭53−31294（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭52−27535（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の柱主筋とフープ筋によって複数階分
   の長さにわたって構成された柱用鉄筋かごに、複数階分
   の鉄骨梁接合用の仕口構成体を所定の間隔で取り付けて
   なり、前記仕口構成体は、上下のフランジをウエッブに
   よって一体的に連結してなる断面Ｈ形の梁鉄骨を交差状
   態で一体化して構成された梁鉄骨部と、この梁鉄骨部の
   交差部分を前記上下のフランジ間において囲んで梁鉄骨
   部に一体化された筒状の型枠兼用プレート部とからな
   り、前記梁鉄骨部における梁鉄骨の交差部には、上下の
   フランジにそれぞれ空気孔が形成され、前記型枠兼用プ
   レート部の上下の端面はそれぞれ前記上下のフランジの
   上下面と面一にされ、さらに、前記鉄筋かごの複数の柱
   主筋が前記仕口構成体の型枠兼用プレート部の内側を通
   るとともに、その複数の柱主筋のうち少なくとも一部の
   複数本の柱主筋が複数の仕口構成体の上下フランジを貫
   通し、この柱主筋が前記フランジに固定され、該仕口構
   成体が複数階の鉄骨梁接合位置に固定されていることを
   特徴とする鉄筋鉄骨複合柱。