JPH0821002A - 鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁の接合部における補強構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡便な構造により確実に柱支圧部コンクリート
を補強することが可能な鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁の
接合部における補強構造を提供する。 【構成】複数の柱主筋３が鉛直方向に配筋されてなる鉄
筋コンクリート柱５と、この鉄筋コンクリート柱を貫通
して水平方向に延在する鉄骨梁１との接合部において、
前記鉄筋コンクリート柱の鉄骨梁の上下面側に位置する
柱支圧部コンクリート６、７を補強する構造である。こ
の柱支圧部コンクリート内部には、鉄骨梁の上面１ａ及
び下面１ｂに固着することなく接触して柱主筋と平行に
上下方向に延在し、柱支圧部コンクリート６、７に対し
て付着強度を高める外表面を有する棒状の柱補強部材１
２が配設されている。そして、この柱補強部材の一端部
には、柱補強部材の横断面より大きな面積に設定された
支圧部材１３が一体に連結されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、鉄骨梁の上下面側に
位置する鉄筋コンクリート柱の柱支圧部コンクリートを
補強する鉄筋コンクリート柱と鉄骨柱の接合部における
補強構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】建築物の骨組みとして、柱を鉄筋コンク
リート造、梁を鉄骨造とする複合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較べて
工費がかからず、また全体を鉄筋コンクリート造とする
場合に較べて工期を短縮できるなど、両者の利点を生か
して建築物を構築することができる。

【０００３】このような複合構造における従来の鉄筋コ
ンクリート柱と鉄骨梁の接合構造は、図６及び図７に示
す構造がある。すなわち、鉄骨梁１は、上部フランジ１
ａ、下部フランジ１ｂ及びウェブ１ｃを有するＨ型鉄骨
により構成されている。なお、柱との接合位置となる上
部及び下部フランジ１ａ、１ｂ間には、リブプレート２
が接合されている。

【０００４】また、柱の構築位置には、互いに所定間隔
をあけて鉛直方向に複数の柱主筋３…が配設され、各柱
主筋３の外周に、鉛直方向に所定間隔をあけてフープ筋
４が配設されている。そして、図中において２点鎖線で
囲まれる部分にコンクリートが打設されることにより、
鉄骨梁１がコンクリート内部に定着されて鉄筋コンクリ
ート柱５が形成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記鉄筋コ
ンクリート柱と鉄骨梁の接合構造において、図８に示す
ように、鉄骨梁１に矢印Ａのせん断力が加わると、接合
位置の鉄骨梁１に曲げモーメントＭ₁ が作用するが、鉄
筋コンクリート柱５の上下フランジ１ａ、１ｂ側の位置
に充填されているコンクリート６、７（以下、柱支圧部
コンクリート６、７と略称する。）が鉄骨梁１の変形に
よる圧縮力を負担して、支圧耐力を維持する構造とされ
ている。また、図９に示すように、鉄骨梁１に矢印Ｂの
せん断力が加わり、接合位置の鉄骨梁１に曲げモーメン
トＭ₂ が作用する場合にも、柱支圧部コンクリート６、
７が圧縮力を負担する構造とされている。

【０００６】ところが、鉄骨梁１に水平荷重が長期的に
加わり続けると、図１０に示すように、鉄骨梁１の上部
及び下部に位置する鉄筋コンクリート柱５の端縁部に円
弧状のひび割れ８が発生し、このひび割れ８が内部に徐
々に進行して柱支圧部コンクリート６、７が圧縮破壊し
てしまうおそれがある（図８及び図９で示す符号９で示
す部分が圧縮破壊部）。

【０００７】そこで、フープ筋４の本数を増やすことに
よって柱支圧部コンクリート６、７を補強する構造が考
えられる。しかしながら、多数のフープ筋４を配筋する
作業に多大な労力や時間を費やさなければばらないとと
もに、大きな柱断面となるので柱重量及び打設コンクリ
ート量の面で問題がある。また、図１１に示すように、
上部フランジ１ａに矩形状のバンドプレート１０を溶接
固定して柱支圧部コンクリート６、７を補強する構造も
考えられるが、鋼材量（バンドプレート１０）の増大に
より多大な労力や時間を費やさねばならないとともに、
柱支圧部コンクリート６、７がバンドプレート１０に覆
われてしまうので、コンクリート打設時に柱支圧部コン
クリート６、７へのコンクリート充填状態が容易に確認
できないという問題がある。

【０００８】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
のであり、簡便な構造により確実に柱支圧部コンクリー
トを補強することが可能な鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁
の接合部における補強構造を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
複数の柱主筋が鉛直方向に配筋されてなる鉄筋コンクリ
ート柱と、この鉄筋コンクリート柱を貫通して水平方向
に延在する鉄骨梁との接合構造において、前記鉄筋コン
クリート柱の鉄骨梁の上下面側に位置する柱支圧部コン
クリートを補強する構造であって、前記柱支圧部コンク
リート内部に、前記鉄骨梁の上面及び下面に固着するこ
となく接触させて前記柱主筋と平行に上下方向に延在
し、柱支圧部コンクリートに対して付着強度を高める外
表面を有する棒状の柱補強部材が配設されてなることを
特徴とする鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁の接合部におけ
る補強構造である。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、鉄骨梁の上
面及び下面に固着することなく接触する柱補強部材の一
端部には、柱補強部材の横断面より大きな面積に設定さ
れた支圧部材が一体に連結されてい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の接合部に
おける補強構造である。さらに、請求項３記載の発明
は、柱補強部材が、外周に雄ねじが形成されたねじ鉄筋
により構成され、支圧部材が、鉄骨梁の上面及び下面に
接触する前記ねじ鉄筋の一端部に螺合するナットにより
構成されていることを特徴とする請求項２記載の鉄筋コ
ンクリート柱と鉄骨梁の接合部における補強構造であ
る。

【００１１】

【作用】請求項１記載の発明によれば、柱支圧部コンク
リート内部に配設されている柱補強部材は、鉄骨梁にせ
ん断力が加わった際に、柱支圧部コンクリートが受ける
負担圧縮力を柱補強部材自身の圧縮軸力として処理し、
その軸力が柱補強部材の付着力によって柱コンクリート
に流れる。このため、柱支圧部コンクリートは容易に圧
縮破壊せず、柱支圧部コンクリートの支圧耐力が向上す
る。このように、柱支圧部コンクリート内部に柱補強部
材を配設しただけの簡単な構造によって、鉄筋コンクリ
ート柱は確実に補強される。

【００１２】また、柱主筋等の本数は従来構造とほとん
ど同数なので、労力や作業時間の増加を招くことがな
く、また、大きな柱断面とならないので柱重量及び打設
コンクリート量の面でも問題がない。また、請求項２記
載の発明によれば、柱支圧部コンクリート内部には、コ
ンクリートとの接触面積が拡大された支圧部材が柱補強
部材の一端部に連結されているので、柱支圧部コンクリ
ートが受ける圧縮力は、支圧部材を介してさらに確実に
補強部材に伝達される。これにより、柱補強部材自身の
圧縮耐力による柱支圧部コンクリートの負担圧縮力を、
さらに低減させることができる。

【００１３】さらに請求項３記載の発明によれば、請求
項１若しくは２記載の作用に加えて、柱補強部材として
ねじ鉄筋が使用されることにより、柱支圧部コンクリー
トと雄ねじとの付着強度が十分に高められる。それと同
時に、支圧部材として使用されるナットとの連結作業の
簡便化が図られる。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。なお、図６から図１１に示した構成と同一部分
には、同一符号を付してその説明を省略する。図１から
図３に示すように、柱が構築される位置には、互いに所
定間隔をあけて鉛直方向に複数の柱主筋３…が配設され
ているとともに、図２に示すように、各柱主筋３の外周
には、鉛直方向に所定間隔をあけてフープ筋４が配設さ
れている。

【００１５】そして、図１に示すように正面視において
左右位置に配設されている柱主筋３…と略同位置には、
鉄骨梁１の上部フランジ１ａに接触し、柱主筋３と平行
に上方に延在するねじ鉄筋（柱補強部材）１２が左右２
本ずつ配設されている。これらねじ鉄筋１２の上端部は
フープ筋４に結合され、転倒、脱落が防止されている。
これらねじ鉄筋１２は外周全域に雄ねじが形成されてお
り、その下端部にはナット（支圧部材）１３が螺合して
いる。

【００１６】また、鉄骨梁１の下部フランジ１ｂ側に
も、下部フランジ１ｂに接触し、柱主筋３と平行に下方
に延在して左右２本ずつのねじ鉄筋１２が配設されてい
る。そして、これらねじ鉄筋１２も外周全域に雄ねじが
形成されており、その上端部にナット１３が螺合してい
る。また、これらねじ鉄筋１２は、その下端部が柱主筋
３に着脱自在に連結する固定部材（図示せず）に固定さ
れ、転倒、脱落が防止されて配設されている。

【００１７】なお、ねじ鉄筋１２の長さは、上階若しく
は下階までの高さの１／３程度まで延在するように設定
されている。そして、図中において２点鎖線で囲まれる
部分にコンクリートが打設されることにより、柱支圧部
コンクリート６、７内部に、ナット１３とねじ鉄筋１２
の一部を定着した鉄筋コンクリート柱５と鉄骨梁１の接
合部が得られる。

【００１８】次に、上記構成の鉄筋コンクリート柱と鉄
骨梁の接合部の作用について説明する。先ず、柱支圧部
コンクリート６、７内部に配設されているねじ鉄筋１２
は、その外周全域に形成された雄ねじが、コンクリート
と十分に付着強度を高めて定着されているので、柱支圧
部コンクリート６、７が受ける圧縮力はねじ鉄筋１２に
確実に伝達される。そして、ねじ鉄筋１２は、自身の圧
縮耐力（図４でネジ鉄筋１２に示す矢印方向の作用力）
により柱支圧部コンクリート６、７の負担圧縮力を低減
させる。これにより、図８及び図９で示したように、鉄
骨梁１にせん断力が加わり接合位置の鉄骨梁１に曲げモ
ーメントが作用しても、内部に配設されたねじ鉄筋１２
により柱支圧部コンクリート６、７の負担圧縮力は確実
に低減されるので、端縁部のひび割れ発生から柱支圧部
コンクリート６、７内部への圧縮破壊を起こすおそれが
ない。また、若し、鉄筋コンクリート柱５の端縁部にひ
び割れ８が発生しても、図４に示すように、ねじ鉄筋１
２が定着されている位置でコンクリートのひび割れが停
止し、さらに内部まで進行しない。したがって、柱支圧
部コンクリート６、７内部にねじ鉄筋１２を配設しただ
けの簡単な構造により、確実に鉄筋コンクリート柱５を
補強することができる。

【００１９】また、柱支圧部コンクリート６、７内部に
は、ねじ鉄筋１２の一端部に螺合してナット１３が一体
に連結されているので、ナット１３とコンクリートの接
触面積が拡大され、柱支圧部コンクリート６、７が受け
る圧縮力は、さらに確実にねじ鉄筋１２に伝達される。
したがって、ねじ鉄筋１２の圧縮耐力により柱支圧部コ
ンクリート６、７が負担する圧縮力を、さらに低減させ
ることができる。

【００２０】また、柱主筋３やフープ筋４の本数は従来
構造とほとんど同数なので、労力や作業時間の増加を招
くことがなく、且つ、大きな柱断面とならないので柱重
量及び打設コンクリート量の面でも問題がない。さら
に、従来構造において考えられていた柱支圧部コンクリ
ート６、７を覆うバンドプレート１０を使用しないの
で、コンクリート打設時における柱支圧部コンクリート
６、７へのコンクリート充填状態を容易に確認すること
ができる。

【００２１】また、図５に示すものは、上記実施例で使
用されているナット１３の代替部材を配設した変形例で
ある。この実施例で使用されている代替部材は、ねじ鉄
筋１２の一端部にアングル部材１６が一体に固着されて
いる。上記構成によれば、柱支圧部コンクリート６内部
には（柱支圧部コンクリート７も同様）、ねじ鉄筋１２
の一端部にアングル部材１６が一体に連結されており、
アングル部材１６とコンクリートの接触面積が拡大され
ているので、柱支圧部コンクリート６、７が受ける圧縮
力は、さらに確実にねじ鉄筋１２に伝達される。したが
って、ねじ鉄筋１２の圧縮耐力により柱支圧部コンクリ
ート６が負担する圧縮力をさらに低減させることができ
る。

【００２２】なお、図１から図５で示した実施例におい
ては、現場打ちコンクリートにより鉄筋コンクリート柱
５が構築されるものとして説明したが、プレキャスト化
された鉄筋コンクリート柱を使用し、柱支圧部コンクリ
ート６、７が形成される位置にねじ鉄筋（柱補強部材）
１２が埋設されている構造のものであれば、上記実施例
と同様の作用効果を得るとができる。この場合、プレキ
ャスト化された鉄筋コンクリート柱の長手方向の端部に
ねじ鉄筋１２が突出する構造となるが、このねじ鉄筋１
２を鉄骨梁１の設置部材として使用してもよく、さらに
は、レベル調整部材として使用することも可能となる。

【００２３】また、上記実施例においては、外周全域に
雄ねじが形成されたねじ鉄筋１２を使用したが、これに
限るものではなく、ナット１３が螺合する一端部のみが
雄ねじを形成しているが、他の部分はリブや節などの突
起がつけられたい異形鉄筋であっても、同等以上の作用
効果を得ることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明は、柱支圧部コンクリート内部に配設されている柱補
強部材が、鉄骨梁にせん断力が加わった際に柱支圧部コ
ンクリートが受ける負担圧縮力を、柱補強部材自身の圧
縮軸力により低減させているので、柱支圧部コンクリー
トは容易に圧縮破壊せず柱支圧部コンクリートの支圧耐
力が向上する。したがって、柱支圧部コンクリート内部
に柱補強部材を配設しただけの簡単な構造により、確実
に鉄筋コンクリート柱を補強することができる。

【００２５】また、柱主筋等の本数は従来構造とほとん
ど同数なので、労力や作業時間の増加を招くことがな
く、且つ、大きな柱断面とならないので柱重量及び打設
コンクリート量の面でも問題がない。また、請求項２記
載の発明は、柱支圧部コンクリート内部にコンクリート
との接触面積が拡大された支圧部材が柱補強部材の一端
部に連結されているので、柱支圧部コンクリートが受け
た圧縮力は、支圧部材を介してさらに確実に補強部材に
伝達される。したがって、柱補強部材自身の圧縮軸力に
よる柱支圧部コンクリートの負担圧縮力を、さらに低減
させることができる。

【００２６】さらに請求項３記載の発明は、請求項１若
しくは２記載の効果に加えて、柱補強部材としてねじ鉄
筋が使用されることにより、柱支圧部コンクリートと雄
ねじとの付着強度が十分に高められると同時に、支圧部
材として使用されるナットとの連結作業の簡便化を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁の接
合部を示す正面図である。

【図２】図１におけるIIーII線矢視断面図である。

【図３】図１におけるIII ーIII 線矢視断面図である。

【図４】本発明に係る柱補強部材及び支圧部材を示す要
部拡大図である。

【図５】本発明に係る支圧部材の変形例を示す要部拡大
図である。

【図６】従来の鉄筋コンクリート柱と鉄骨柱の接合部を
示す正面図である。

【図７】図６におけるVII ーVII 矢視断面図である。

【図８】従来構造において鉄骨梁に所定方向からせん断
力が加わった状態を示す正面図である。

【図９】図８の逆方向から鉄骨梁にせん断力が加わった
状態を示す正面図である。

【図１０】従来構造において鉄筋コンクリート柱の端縁
部にひび割れが発生した状態を示す斜視図である。

【図１１】従来構造における柱支圧部コンクリートへの
補強構造を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 鉄骨梁 １ａ 上部フランジ １ｂ 下部フランジ ３ 柱主筋 ４ フープ筋 ５ 鉄筋コンクリート柱 ６、７ 柱支圧部コンクリート １２ ねじ鉄筋（柱補強部材） １３ ナット（支圧部材） １６ アングル部材（支圧部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 徹 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の柱主筋が鉛直方向に配筋されてな
   る鉄筋コンクリート柱と、この鉄筋コンクリート柱を貫
   通して水平方向に延在する鉄骨梁との接合部において、
   前記鉄筋コンクリート柱の鉄骨梁の上下面側に位置する
   柱支圧部コンクリートを補強する構造であって、 前記柱支圧部コンクリート内部に、前記鉄骨梁の上面及
   び下面に固着することなく接触して前記柱主筋と平行に
   上下方向に延在し、柱支圧部コンクリートに対して付着
   強度を高める外表面を有する棒状の柱補強部材が配設さ
   れてなることを特徴とする鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁
   の接合部における補強構造。
2. 【請求項２】 鉄骨梁の上面及び下面に固着することな
   く接触する柱補強部材の一端部には、柱補強部材の横断
   面より大きな面積に設定された支圧部材が一体に連結さ
   れていることを特徴とする請求項１記載の鉄筋コンクリ
   ート柱と鉄骨梁の接合部における補強構造。
3. 【請求項３】 柱補強部材は、外周に雄ねじが形成され
   たねじ鉄筋により構成され、支圧部材は、鉄骨梁の上面
   及び下面に接触する前記ねじ鉄筋の一端部に螺合するナ
   ットにより構成されていることを特徴とする請求項２記
   載の鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁の接合部における補強
   構造。