JPH08135018A - 鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との混合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 架設する鉄骨梁の水平支持精度がよく、柱鉄
筋と鉄骨梁との組み合わせの自由度の幅の広い鉄筋コン
クリート柱と鉄骨梁との混合構造の提供。 【構成】 柱四隅に平行に配置したＬ型鋼材を、直交す
るバンドプレートにより相互に連結し、仕口部以外の外
周にはフープ筋を結束し、仕口部は鉄骨梁の上下フラン
ジを山型鋼を介して上下のバンドプレートに溶接するこ
とによって構成された端部鉄骨梁付き柱鉄筋組立体を所
定位置に建て込み、該端部鉄骨梁付き柱鉄筋組立体間に
鉄骨梁を架設した後、柱コンクリートを打設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中高層建造物の鉄筋コ
ンクリート柱と鉄骨梁との混合構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】中高層建造物の建造に当たっては、施工
の合理化、経済性の観点から、圧縮力に有効な鉄筋コン
クリート造を柱に、長スパンを形成でき軽量である鉄骨
造を梁とする混合構造が近年益々注目されている。この
混合構造の施工に際しては、柱主筋とフープ筋とからの
鉄筋組立体の梁仕口部に鉄骨梁を一体に組み込んだ端部
鉄骨梁付き柱鉄筋組立体を工場または現場周辺の地上で
組立て、この端部鉄骨梁付き柱鉄筋組立体を建て込んだ
後、端部鉄骨梁付き柱鉄筋組立体間に中央部鉄骨梁を架
設し、次いで柱コンクリートを打設する方法が一般的で
ある。

【０００３】そして、柱・梁仕口部には柱コンクリート
の型枠を兼ねた鉄板塞ぎ板を設けて仕口部の剛性を高め
ている場合が多い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の混合構造では端
部鉄骨梁付き柱鉄筋組立体は鉄骨梁の重量を支えるとと
もに、鉄骨梁を水平に支持する必要がある。このため、
（１）鉄骨梁の重量を支える面から、鉄骨梁の重量によ
り柱主筋の径、本数、フープ筋との接続などに制約が加
わることになり、逆に鉄骨梁としては重量に制限が加わ
ることになる。

【０００５】（２）鉄骨梁を水平に支持する面について
は、柱鉄筋組立体の垂直精度は組み立て時の誤差から鉄
骨柱などに比較して悪く、それに鉄筋継手による垂直精
度の悪さが加わって柱鉄筋組立体への端部鉄骨梁の取付
位置の高さが不揃いとなり、鉄骨梁の水平支持精度は良
好ではない。（３）鉄板塞ぎ板は水平荷重作用時の剛性
に寄与しているが、仕口部の変形に伴い、柱コンクリー
トから剥離することがあり、剥離後は仕口部の剛性が低
下する。などの問題があり、その解決が望まれている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、柱主筋に代え
てＬ型鋼材を使用して端部鉄骨梁付き柱鉄筋組立体を組
立てることにより、端部鉄骨梁付き柱鉄筋組立体の耐荷
重性能を向上させるとともに、端部鉄骨梁付き柱鉄筋組
立体の垂直精度の向上により鉄骨梁の水平支持精度の向
上を図り、従来法の問題点の解決を図るものである。さ
らに、柱・梁仕口部に鉄板塞ぎ板を設ける場合には内側
に頭つきスタッドボルトを取付けたものを使用して、柱
コンクリートからの剥離を防止し、仕口部の剛性の維持
を図るものである。

【０００７】即ち、本発明は、柱四隅に平行に配置した
Ｌ型鋼材を、直交するバンドプレートにより相互に連結
し、仕口部以外の外周にはフープ筋を結束し、仕口部は
鉄骨梁の上下フランジを山型鋼を介して上下のバンドプ
レートに溶接することによって構成された端部鉄骨梁付
き柱鉄筋組立体を所定位置に建て込み、該端部鉄骨梁付
き柱鉄筋組立体間に鉄骨梁を架設した後、柱コンクリー
トを打設してなる鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との混合
構造にかかるものである。

【０００８】本発明の要点は、従来の柱主筋とフープ筋
との組立体に代えて、四本のＬ型鋼材、適当数のバンド
プレート、およびフープ筋の組立体を使用する点であ
る。

【０００９】Ｌ型鋼材とバンドプレートとによる骨組は
鉄骨造りと同様に組み立てられるので、従来の鉄筋造り
に比較して、耐荷重性能が向上するばかりでなく、組み
立て精度が大きく向上して垂直精度が向上する。その結
果、柱鉄筋と鉄骨梁との組み合わせの自由度が大幅に向
上し、併せて、架設する鉄骨梁の水平支持精度が大幅に
向上する。

【００１０】本発明の柱鉄筋組立体に用いられるＬ型鋼
材としては、通常の山型鋼の他、縞鋼板をＬ型に曲げ加
工したものが使用される。コンクリートとの付着性をよ
くするため、山型鋼や縞鋼板の表面には頭つきスタッド
ボルトを起立させて置くのが好ましい。縞鋼板の場合、
通常はコンクリートとの付着性能から縞目が外側になる
ように加工されるのが好ましいが逆であっても差し支え
ない。四本のＬ型鋼材は直交するバンドプレートで相互
に連結され、その外周にフープ筋が結束されて、四角柱
状の柱鉄筋組立体となる。バンドプレートは仕口部上下
の所定の位置には必ず取りつけられるが、それ以外の位
置にも取りつけてもよい。この際、当然のことながら仕
口部外周にはフープ筋は結束されない。なお、柱鉄筋組
立体の機械的強度を更に向上させておきたい場合には対
角のＬ型鋼材間にタイプレートを適宜のピッチで溶接す
る。

【００１１】次いで二方向の端部鉄骨梁が柱鉄筋組立体
を貫通する形で柱鉄筋組立体に取りつけられ、他の二方
向の端部鉄骨梁は既設の端部鉄骨梁に突き当たる形で柱
鉄筋組立体に取りつけられて、端部鉄骨梁付き柱鉄筋組
立体が形成される。端部鉄骨梁の取りつけは仕口部上下
の所定の位置に取りつけられたバンドプレートに通常の
山型鋼を介して端部鉄骨梁の上下のフランジを溶接し、
取りつけ精度を確保する。なお、Ｌ型鋼材に加えて、更
に柱主筋を配筋する場合には取りつけた端部鉄骨梁の上
下フランジ面に柱主筋接合筋を溶接して起立させてお
く。また、仕口部の開口を鉄板塞ぎ板により塞ぐ場合に
は、内側に頭つきスタッドボルトを取付けた鉄板を仕口
部周囲を鉄板塞ぎ板で覆うように端部鉄骨梁の側方に溶
接する。

【００１２】以上の端部鉄骨梁付き柱鉄筋組立体の組立
てまでを製作工場もしくは現場周辺の地上で行い、組立
てられた端部鉄骨梁付き柱鉄筋組立体を現場で建て込
み、建て込みまれた端部鉄骨梁付き柱鉄筋組立体間に中
央部鉄骨梁を通常の高張力ボルト接合により架設する。
以後、通常のように小梁の設置、床鉄板の敷設、床配
筋、梁上への頭つきスタッドボルトの取付け、柱型枠の
設置、柱および床コンクリートの打設を行った後、柱型
枠を脱型して本発明の鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との
混合構造が完成する。

【００１３】

【実施例】以下本発明の実施例を示す図面を参照しなが
ら本発明を説明する。

【００１４】図１は本発明の鉄筋コンクリート柱と鉄骨
梁との混合構造の一例を示し、（ａ）は縦断面図であ
り、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図、（ｃ）は（ａ）のＣ矢
視図、（ｄ）は（ａ）のＤ矢視図である。（但し、理解
し易いように（ａ）はコンクリート打設後として図示
し、（ｂ）〜（ｄ）はコンクリート打設前として図示し
た。）図２は本発明の鉄筋コンクリート柱の隅を示す横
断面図である。

【００１５】本発明の鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との
混合構造の施工手順について図面を参照しながら説明す
る。なお、図１には仕口部が四方向の鉄筋コンクリート
柱を図示したが仕口部が二方向、三方向の鉄筋コンクリ
ート柱も全く同様に施工される。

【００１６】（１）Ｌ型鋼材１を柱の四隅に配置する。
Ｌ型鋼材１としては図２（ａ）に示す通常の山型鋼１Ａ
の他、図２（ｂ）に示す縞鋼板をＬ型に曲げ加工したＬ
型縞鋼板１Ｂが使用される。コンクリートとの付着性を
よくするため、山型鋼１Ａには内外両表面に頭つきスタ
ッドボルト９を起立させて置く。頭つきスタッドボルト
９は外側表面のみ設けてもよいし、場合によっては設け
なくてもよい。Ｌ型縞鋼板１Ｂはコンクリートとの付着
性能から縞目が外側になるように加工されるのが好まし
いが逆であっても差し支えない。また、図示してないが
頭つきスタッドボルトを設けてもよい。

【００１７】（２）バンドプレート２をＬ型鋼材１に直
交する形で所定の位置に配置し、溶接によりＬ型鋼材１
を相互に連結する。バンドプレート２は仕口部上下の位
置には必ず取りつけられるが、それ以外の位置にも取り
つけてもよい。柱鉄筋組立体の機械的強度を更に向上さ
せておきたい場合には図１（ｄ）に示すように対角のＬ
型鋼材１間にタイプレート８を適宜のピッチで溶接す
る。

【００１８】（３）仕口部以外の外周にフープ筋３を結
束して柱鉄筋組立体を形成する。

【００１９】（４）端部鉄骨梁５Ａを柱鉄筋組立体の仕
口部を貫通する形で配置し、端部鉄骨梁５Ａの上下のフ
ランジを山型鋼４を介してバンドプレート２に溶接す
る。端部鉄骨梁５Ａに交差する交差端部鉄骨梁５Ｂは仕
口部開口に挿入して、その先端を端部鉄骨梁５Ａに溶接
するとともに端部鉄骨梁５Ａと同様に上下のフランジを
山型鋼４を介してバンドプレート２に溶接する。これに
より、四方向の端部鉄骨梁５Ａ、５Ｂ付き柱鉄筋組立体
が形成される。Ｌ型鋼材１に加えて、更に柱主筋を配筋
する場合には取りつけた端部鉄骨梁５Ａ、５Ｂの上下フ
ランジ面に柱主筋接合筋７を溶接して起立させておく。

【００２０】（５）仕口部の開口を鉄板塞ぎ板６により
塞ぐ場合には、内側に頭つきスタッドボルト９を取付け
た鉄板塞ぎ板６を仕口部周囲を覆うように端部鉄骨梁５
Ａ、５Ｂの側方に溶接する。

【００２１】以上の（１）〜（５）の作業は工場もしく
は現場周辺の地上で行なわれる。

【００２２】（６）端部鉄骨梁付き柱鉄筋組立体を現場
で建て込み、建て込まれた端部鉄骨梁付き柱鉄筋組立体
間に中央部鉄骨梁５Ｃを通常の高張力ボルト接合により
架設する。大梁間に鉄骨の小梁を架設し、その上に波形
鋼板などの床鉄板を敷設する。

【００２３】（７）鉄骨梁上面への頭つきスタッドボル
ト９の取付け、床コンクリート用の配筋、柱型枠１０の
設置を行う。

【００２４】（８）柱コンクリート１１および床コンク
リート１２を打設を行った後、柱型枠１０を脱型して１
フロアー分の鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との混合構造
が完成する。

【００２５】

【発明の効果】柱主筋として鉄筋にかえてＬ型鋼材を使
用しバンドプレートによって連結して鉄骨造りと同様に
組み立てるので、従来の鉄筋造りに比較して、耐荷重性
能が向上するばかりでなく、組み立て精度が大きく向上
して垂直精度が向上する。その結果、柱鉄筋と鉄骨梁と
の組み合わせの自由度が大幅に向上し、併せて、架設す
る鉄骨梁の水平支持精度が大幅に向上する。さらに、柱
・梁仕口部に内側に頭つきスタッドボルトを取付けた鉄
板塞ぎ板を設けた場合には鉄板の柱コンクリートからの
剥離は防止され仕口部の剛性が低下することはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との混合
構造の一例を示し、（ａ）は縦断面図であり、（ｂ）は
（ａ）のＢ矢視図、（ｃ）は（ａ）のＣ矢視図、（ｄ）
は（ａ）のＤ矢視図である。（但し、理解し易いように
（ａ）はコンクリート打設後として図示し、（ｂ）〜
（ｄ）はコンクリート打設前として図示した。）

【図２】本発明の鉄筋コンクリート柱の隅を示す横断面
図である。

【符号の説明】

１・・Ｌ型鋼材、２・・バンドプレート、３・・フープ
筋、４・・山型鋼、５Ａ・・端部鉄骨梁、５Ｂ・・交差
端部鉄骨梁、５Ｃ・・中央部鉄骨梁、６・・鉄板塞ぎ
板、７・・柱主筋接合筋、８・・タイプレート、９・・
頭つきスタッドボルト、１０・・柱型枠、１１・・柱コ
ンクリート、１２・・床コンクリート。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 柱四隅に平行に配置したＬ型鋼材を、直
   交するバンドプレートにより相互に連結し、仕口部以外
   の外周にはフープ筋を結束し、仕口部は鉄骨梁の上下フ
   ランジを山型鋼を介して上下のバンドプレートに溶接す
   ることによって構成された端部鉄骨梁付き柱鉄筋組立体
   を所定位置に建て込み、該端部鉄骨梁付き柱鉄筋組立体
   間に鉄骨梁を架設した後、柱コンクリートを打設してな
   る鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との混合構造。
2. 【請求項２】 仕口部の端部鉄骨梁の側方に、内側に頭
   つきスタッドボルトを取付けた鉄板塞ぎ板を溶接し仕口
   部周囲を鉄板塞ぎ板で塞いだ端部鉄骨梁付き柱鉄筋組立
   体を用いる請求項１記載の鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁
   との混合構造。
3. 【請求項３】 端部鉄骨梁の上下フランジ面に柱鉄筋接
   合筋を直立に溶接した端部鉄骨梁付き柱鉄筋組立体を用
   いる請求項１，２記載の鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁と
   の混合構造。