JPH0868115A - 柱梁の接合構造およびそれを用いた地下躯体の構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 工期の短縮化，コストの削減を図ることがで
きるとともに、構真柱としても用いることのできる柱梁
の接合構造およびそれを用いた地下躯体の構築方法を提
供することを目的とする。 【構成】 地下躯体２０の柱２１を、その外周部をＰＣ
造の柱部材２３とし、柱部材２３の外周面に周方向に沿
った凹部２６を形成した構成とし、凹部２６に固定した
支持金具２７上に、柱部材２３の外径よりも一定寸法大
きな内径を有したリングパネル３５を設け、このリング
パネル３５の外周面に一体に形成したブラケット３６に
梁２２を接合し、リングパネル３５と柱部材２３との間
隙に充填材３７を充填する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、建築構造物，
土木構造物等の躯体を構成する柱と梁を接合するのに好
適な柱梁の接合構造およびそれを用いた地下躯体の構築
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ビル等の建築構造物や土木構造
物等の躯体を、柱を鉄筋コンクリート造（以下、「ＲＣ
造」と称する）、梁を鉄骨造（以下、「Ｓ造」と称す
る）として構成する場合、柱と梁との接合構造は、例え
ば、以下のようになっている。図５に示すように、柱１
と梁鉄骨２との仕口部には、梁鉄骨２と同一断面形状を
有した鉄骨ブラケット３が配されている。この鉄骨ブラ
ケット３は、これを上下に貫通する柱鉄筋４の主筋４ａ
が定着ナット５によって定着されており、さらに柱１を
構成するコンクリート６により、柱１に一体化された構
成となっている。そして、この鉄骨ブラケット３に梁鉄
骨２が接合された構造となっている。このような接合構
造で柱１と梁鉄骨２とを接合するに際しては、予め所定
形状に先組した柱鉄筋４を所定の位置に建て込んだ後、
型枠を組んでここにコンクリートを打設することによっ
て柱１を形成するとともに、各鉄骨ブラケット３に梁鉄
骨２を接合するようにしている。

【０００３】また、柱をプレキャストコンクリート造
（以下、「ＰＣ造」と称する）、梁をＳ造とする場合に
は、その接合構造は、図６に示すように、ＰＣ造で、筒
状をなした柱部材７の外周面に、接合すべき梁鉄骨８と
対向するようブラケット９が一体に設けられ、このブラ
ケット９に梁鉄骨８が接合された構成となっている。こ
のような接合構造では、柱部材７を所定の位置に建て込
んだ後、各ブラケット９に梁鉄骨８を接合するととも
に、柱部材７内にコンクリート１０を打設充填するよう
にしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の柱梁の接合構造には、以下のような問題
が存在する。まず、柱をＲＣ造、梁をＳ造とする場合に
は、柱１を形成するに際して現場で型枠の組み立てを行
う型枠大工が必要であるため、労務費がかかり、また工
期の長期化を招く原因となっている。また、鉄骨ブラケ
ット３と柱鉄筋４との接合部の加工，製作に非常に手間
がかかり、コストが上昇するという問題もある。さらに
は、施工に際して柱鉄筋４を建て込んだときに、これが
鉄筋のみから構成されるため強度が不足し、特にその頂
部において変形量が大きくなるという問題がある。

【０００５】一方、柱をＰＣ造、梁をＳ造とする場合に
は、工場において柱部材７を製作するに際して、鉄筋１
１を配筋し、これにブラケット９を取付けて一体化した
後、コンクリートを打設してプレキャスト化しなければ
ならないため、工場での柱部材７の製作に手間がかか
り、コストが非常に高くなるという問題がある。

【０００６】さらには、上記いずれの接合構造において
も、これを地下躯体に適用しようとすると、ＲＣ造の柱
１はもちろんのこと、ＰＣ造の柱部材７においてもその
外周にブラケット９が突出した形態となっているため、
地盤の掘削前に本設の柱を所定位置に先行して建て込
み、これを掘削時の仮設部材としても利用する、いわゆ
る構真柱として用いることが不可能である。このため、
本設の柱とは別に仮設柱を多数設置しなければならず、
手間，コストがかかるという問題がある。本発明は、以
上のような点を考慮してなされたもので、工期の短縮
化，コストの削減を図ることができるとともに、構真柱
としても用いることのできる柱梁の接合構造およびそれ
を用いた地下躯体の構築方法を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
柱梁の接合構造であって、前記柱が、少なくともその外
周部をプレキャストコンクリート造とし、かつその外周
面の定められた位置には周方向に沿って溝を形成してな
る構成とされ、該溝にはリング状の支持金具が固定さ
れ、該支持金具上には、前記柱よりも一定寸法大きな内
径を有しかつ接合すべき梁に向けて延出するブラケット
がその外周面に一体に形成されてなる筒状の前記リング
パネルが設けられ、該リングパネルと前記柱との間隙に
は充填材が充填されるとともに、前記リングパネルの前
記ブラケットには梁が接合されていることを特徴として
いる。

【０００８】請求項２に係る発明は、地下躯体の構築方
法であって、まずプレキャストコンクリート造で筒状を
なした柱部材を地盤中所定深さまで建て込んだ後、前記
柱部材内にコンクリートを打設充填するとともに、周囲
地盤を定められた深さまで掘削しつつ、該柱部材に、該
柱部材の外径よりも一定寸法大きな内径を有した筒状の
リングパネルを固定手段によって固定し、該リングパネ
ルの外周面に予め一体に形成されたブラケットに梁を接
合した後、前記リングパネルと柱部材との間隙に充填材
を充填することを特徴としている。

【０００９】請求項３に係る発明は、請求項２記載の地
下躯体の構築方法において、前記柱部材を建て込むに際
して、地盤中に構築した基礎杭または地中梁の少なくと
もいずれか一方に、前記柱部材を一定長埋め込むことを
特徴としている。

【００１０】

【作用】請求項１記載の発明では、柱と梁を、支持金具
と、ブラケットを有したリングパネルと、充填材とを介
して接合したことになる。これにより、柱と梁とを接合
するに際しては、別々に製作した柱，支持金具，リング
パネル，梁を単に組み立てるのみでよいので、接合作業
を容易に行うことが可能となる。また、柱の製作に際し
てはその外周面に溝を形成するのみでよいので、その製
作も容易である。さらには、ＰＣ造の柱は、従来のＲＣ
柱や鉄骨柱に比較して、コストが安く、強度も高い。

【００１１】請求項２記載の発明では、ＰＣ造の柱部材
を地盤中所定深さまで建て込んだ後に周囲地盤を掘削し
て、この柱部材に筒状のリングパネルを固定手段によっ
て固定した後、リングパネルに一体に形成されたブラケ
ットに梁を接合し、リングパネルと柱部材との間隙に充
填材を充填する構成とした。これにより、柱と梁とをが
接合されて地下躯体が構築される。また、柱部材の外周
面には何ら突起物がないので地盤の掘削に先行して建て
込むことができ、これを掘削作業時における支保工等の
仮設部材として用いることができる。

【００１２】請求項３記載の発明では、柱部材の一定長
を、地盤中に構築した基礎杭または地中梁の少なくとも
いずれか一方に埋め込む構成とした。これにより、柱部
材の曲げ応力に対する耐力を向上させることができ、ベ
ースプレートやスタッドジベル等の固定金具が不要とな
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を図面に示す一実施例を参照し
て説明する。ここでは、例えば、断面視円形の柱を備え
た地下躯体を構築するに際して、本発明にかかる柱梁の
接合構造およびそれを用いた地下躯体の構築方法を適用
する場合の実施例を用いて説明する。図１に示すよう
に、地盤中に構築された地下躯体２０は、柱２１と鉄骨
造の梁２２とが、各階の仕口部において、リングユニッ
ト２３を介して接合された構成からなっている。

【００１４】図２に示すように、柱２１は、ＰＣ造で内
部に図示しない鉄筋が配筋された円筒状の柱部材２４が
外郭をなし、その内部に現場打ちのコンクリート２５が
充填された構成となっている。そして、図２（ａ）に示
したように、柱部材２４の外周面の所定位置には、その
周方向に沿って一定幅の環状の凹部（溝）２６が形成さ
れている。

【００１５】この凹部２６には、リングユニット２３を
支持するための鋼製の支持金具（固定手段）２７が固定
されている。図２（ａ）および図３に示すように、支持
金具２７は、凹部２６に入れ込まれたバンドプレート２
８と、その上に設置されて水平面内に位置する環状のリ
ングプレート２９と、補強用のリブ３０（図２（ａ）の
みに図示）とから構成されている。なお、凹部２６の上
下寸法は、支持金具２７の上下寸法よりも一定寸法大き
く設定されている。図３（ａ）に示したように、支持金
具２７は平面視二分割されており、その合わせ面には、
接合プレート３１，３１が互いに対向するように形成さ
れている。そして、図３（ｃ）に示したように、これら
接合プレート３１，３１が高張力ボルト３２等によって
互いに連結されることによって支持金具２７が一体化し
た構成となっている。この支持金具２７のバンドプレー
ト２８には、柱２１を貫通する棒部材３３，３３が、平
面視直交し、かつ互いに交差しないよう上下に位置をず
らして配設されている。これら棒部材３３によって、支
持金具２７に作用する上下方向の剪断力を支持するよう
になっている。

【００１６】図２に示したように、支持金具２７上に載
置されたリングユニット２３は、鋼製で、柱部材２４の
外径よりも一定寸法大きな内径を有したリングパネル３
５と、リングパネル３５の外周面から接合すべき各梁２
２に対向するよう延出し、かつ梁２２と同一断面形状を
有したブラケット３６，３６，…とが一体に形成された
構成となっている。

【００１７】そして、柱部材２１とリングパネル３５と
の間に形成される空隙部には、例えばモルタル等の充填
材３７が充填されている。この充填材３７により、リン
グパネル３５が柱部材２１に一体化された構成となって
いる。

【００１８】このようなリングユニット２３の各ブラケ
ット３６には、図示しない接合プレートと高張力ボル
ト，あるいは溶接等、周知の接合手段によって、梁２２
が接合されている。

【００１９】このような構成により、地下躯体２０を構
成する各柱２１は、各階において梁２２，２２，…が架
設された構成となっている。そして、各階の梁２２，２
２，…の上面には、図示しない小梁を介してデッキプレ
ート３８が敷設されている。

【００２０】また、図１に示したように、各柱２１は、
その下端部の一定長、例えば柱２１の径の１．５倍以
上、が、地盤Ｇ中に構築された基礎杭４０，地中梁４１
中に埋設された構成となっている。

【００２１】次に、上記の様な構成からなる地下躯体２
０の構築方法について説明する。まず、図４に示すよう
に、地盤Ｇ中の所定位置に所定数の基礎杭４０（一本の
みを図示してある）を構築するとともに、これと同軸線
上位置に、柱部材２４を、その下端部の一定長を基礎杭
４０中に埋設させて建て込む。このとき、柱部材２４に
は何ら突起物がないので、容易に地盤Ｇ中に建て込むこ
とが可能である。

【００２２】次いで、建て込んだ柱部材２４の内側に、
コンクリート２５を打設充填する。また、このようにし
て建て込んだ柱部材２４は、掘削作業時における支保工
等として用い、柱部材２４上に図示しない作業構台等を
設置する。

【００２３】続いて、地盤Ｇを所定深さまで掘削してい
く。このとき、掘削の進行にともない、以下のようにし
て、図１の如く柱部材２４の上部から所定数のリングユ
ニット２３，２３，…を通し、これを上階（地上１階
部）から順次取り付けていく。

【００２４】これには、まず、地下２階部に設置すべき
リングユニット２３ａと、地下１階部に設置すべきリン
グユニット２３ｂを柱部材２４に通した後、地上１階部
に設置すべきリングユニット２３ｃを柱部材２４に通
す。

【００２５】次いで、地上１階部にリングユニット２３
ｃを取り付けるために、図３に示したように、柱部材２
４の凹部２６に支持金具２７を取り付ける。この支持金
具２７は、前述したように二分割されているので、接合
プレート３１，３１どうしを高張力ボルト３２，３２で
締結するのみで容易に取り付けることができる。また、
バンドプレート２８には棒部材３３，３３を挿入する。

【００２６】次いで、図２に示したように、支持金具２
７のリングプレート２９上に、先に柱部材２４に通して
おいたリングユニット２３ｃを設置する。この状態で、
リングパネル３５と柱部材２４との間には一定寸法の間
隙が形成されることになる。

【００２７】続いて、所定の位置に取り付けられたリン
グユニット２３ｃの各ブラケット３６に梁２２を接合す
る。このとき、リングユニット２３ｃのリングパネル３
５と柱部材２４との間には一定寸法の間隙が形成されて
いるので、リングユニット２３ｃの位置調整を行うこと
ができ、梁２２の取り付け作業を容易に行うことができ
る。そして、架設した梁２２の上面に図示しない小梁を
セットし、その上にデッキプレート３８を敷設した後、
リングユニット２３ｃのリングパネル３５と柱部材２４
との間隙に、充填材３７を充填する。これにより、梁２
２が、柱２４にリングユニット２３ｃ，充填材３７を介
して接合されたことになる。

【００２８】掘削の進捗にともない、上記と同様にし
て、順次リングユニット２３ｂ，２３ａを柱部材２４の
所定位置に取り付けていき、これに各階の梁２２，小
梁，デッキプレート３８を架設していく。

【００２９】このようにして、地下躯体２０を構築しつ
つ地盤Ｇを掘削していき、所定深さまでの掘削が完了し
た後、基礎杭４０上に地中梁４１を構築する。そして、
各階の全ての梁２２および小梁，デッキプレート（図示
なし）の架設作業が完了した時点で、図１に示した地下
躯体２０の施工が完了する。

【００３０】上述した柱２１，梁２２の接合構造では、
柱２１と梁２２とが、支持金具２７．ブラケット３６を
有したリングユニット２３と、充填材３７とを介して接
合された構成となっている。これにより、柱２１と梁２
２とを接合するに際しては、別々に製作した柱２１，支
持金具２７，リングユニット２３，梁２２等の部材をを
単に組み立てるのみでよいので、その接合作業を容易に
行うことが可能となる。また、柱２１の外周部をＰＣ造
の柱部材２４から構成するようにしたので、これにはい
わゆるＰＣパイルと同様の製品を使用することができ
る。このＰＣパイルは、例えば遠心成形等により形成さ
れるもので、従来のＲＣ造や鉄骨造の柱に比較して、コ
ストが安く、かつ、コンクリートが密実で、強度も強
く、また曲げ耐力も任意に設定することができる。しか
も、この柱部材２４の製作に際しては、その外周面に凹
部２６を形成するのみでよく、その製作も容易に行うこ
とができ、低コスト化を図ることができる。

【００３１】また、リングユニット２３のリングパネル
３５の内径が、柱部材２４の外径よりも一定寸法大きく
設定されているので、柱部材２４の鉛直度および水平方
向の建入れ施工誤差を吸収することが可能となり、施工
の容易化，施工精度の向上，コストダウン，工期の短縮
化，安全性向上といった効果を得ることができる。

【００３２】さらには、このリングユニット２３が、柱
部材２４の凹部２６に入れ込まれた支持金具２７上に設
置され、かつこの凹部２６の上下方向の寸法が、支持金
具２７の上下方向の寸法よりも一定寸法大きく設定され
た構成とされている。これにより、支持金具２７の上下
位置を調整することができるので、柱部材２４の上下方
向の建入れ施工誤差を吸収することができ、これによっ
ても上記と同様の効果を奏することができる。

【００３３】また、上述した地下躯体２０の構築方法で
は、ＰＣ造の柱部材２４を先に建て込んだ後に周囲地盤
Ｇを掘削して、リングユニット２３を支持金具２７によ
って柱部材２４に取り付け、梁２２をリングユニット２
３の各ブラケット３６に接合した後、リングユニット２
３のリングパネル３５と柱部材２４との間に充填材３７
を接合する構成とした。このようにして、柱２１と梁２
２とを容易に接合して地下躯体２０を構築することがで
きる。また、柱部材２４の外周面には何ら突起物がない
ので地盤Ｇの掘削に先行して容易に建て込むことがで
き、従来は不可能であったＰＣ造の柱を構真柱として用
いることが可能となる。

【００３４】さらには、柱部材２４の下端部を、基礎杭
４０および地中梁４１中に一定長埋設する構成としたの
で、柱部材２４の曲げ耐力が高められ、ベースプレート
やスタッドジベル等が不要となり、施工の簡略化、資材
コストの低減化を図ることが可能となる。

【００３５】なお、上記実施例において、柱２１と梁２
２との接合構造を、地盤Ｇ中に構築する地下躯体２０に
適用する例を用いたが、もちろん、地上部の躯体に適用
することができるのは言うまでもなく、この場合におい
ても、上記と同様の効果を奏することができる。また、
支持金具２７を二分割できる構成としたが、所要の強度
を確保できるよう設計できるのであれば、リングユニッ
ト２３も二分割する構成としてもよい。このようにすれ
ば、全てのリングユニット２３を先に柱部材２４に通し
た後にこれを順次上方から取り付ける必要がなくなり、
施工手順の自由度を増すことができる。さらには、柱部
材２４の断面形状を円形としたが、もちろん矩形等であ
ってもよいのは言うまでもない。また、柱２１の外周部
のみをＰＣ造の柱部材２４からなる構成としたが、もち
ろん全断面をＰＣ造としてもよい。一方、梁２２につい
ては、鉄骨造に限定するものではなく、ＰＣ造等であっ
てもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る柱
梁の接合構造によれば、柱と梁を、支持金具と、ブラケ
ットを有したリングパネルと、充填材とを介して接合し
たことになる。これにより、柱と梁とを接合するに際し
ては、別々に製作した柱，支持金具，リングパネル，梁
を単に組み立てるのみでよいので、接合作業を容易に行
うことが可能となる。また、柱の少なくとも外周部をＰ
Ｃ造とするようにしたので、これにはいわゆるＰＣパイ
ルと同様の製品を使用することができる。このＰＣパイ
ルは、例えば遠心成形等により形成されるもので、従来
のＲＣ造や鉄骨造の柱に比較して、コストが安く、か
つ、コンクリートが密実で、強度も強く、また曲げ耐力
も任意に設定することができる。しかも、この柱の製作
に際しては、その外周面に凹部を形成するのみでよく、
その製作も容易に行うことができ、低コスト化を図るこ
とが可能となる。また、リングパネルの内径が、柱の外
径よりも一定寸法大きく設定されているので、柱の鉛直
度および水平方向の建入れ施工誤差を吸収することが可
能となり、施工の容易化，施工精度の向上，コストダウ
ン，工期の短縮化，安全性向上といった効果を得ること
ができる。さらには、このリングパネルが、柱部材に形
成された溝に入れ込まれた支持金具上に設置される構成
となっているので、溝の上下方向の寸法を、支持金具の
上下方向の寸法よりも一定寸法大きく設定すれば、支持
金具の上下位置を調整することが可能となり、これによ
って柱部材の上下方向の建入れ施工誤差も吸収すること
ができる。

【００３７】請求項２に係る地下躯体の構築方法によれ
ば、ＰＣ造の柱部材を先に建て込んだ後に周囲地盤を掘
削し、リングパネルを支持金具によって柱部材に取り付
けた後、梁をリングパネルの各ブラケットに接合し、リ
ングパネルと柱部材との間に充填材を接合する構成とし
た。このようにして、柱と梁とを容易に接合し、地下躯
体を構築することができる。また、柱部材の外周面には
何ら突起物がないので地盤の掘削に先行して容易に建て
込むことができ、従来は不可能であったＰＣ造の柱を構
真柱として用いることが可能となり、施工の効率化を図
り、コストを低減することができる。

【００３８】請求項３に係る地下躯体の構築方法によれ
ば、柱部材の一定長を、基礎杭または地中梁の少なくと
も一方に埋め込む構成とした。これにより、柱部材の曲
げ応力に対する耐力を向上させることができ、ベースプ
レートやスタッドジベル等の固定金具が不要となり、施
工の簡略化、資材コストの低減化を図ることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る柱梁の接合構造およびそれを用い
た地下躯体の構築方法を適用した地下躯体の一例を示す
立面図である。

【図２】前記地下躯体の要部を示す（ａ）立断面図、
（ｂ）平断面図である。

【図３】前記接合構造に用いる支持金具の構造を示す、
（ａ）平断面図、（ｂ）立断面図、（ｃ）立面図であ
る。

【図４】前記構築方法を示す図であって、地盤の掘削に
先行して、柱部材を基礎杭上に建て込んだ状態を示す立
断面図である。

【図５】従来の柱梁の接合構造の一例を示す斜視図であ
る。

【図６】従来の柱梁の接合構造の他の一例を示す（ａ）
立断面図、（ｂ）平断面図である。

【符号の説明】

２０ 地下躯体 ２１ 柱 ２２ 梁 ２４ 柱部材 ２５ コンクリート ２６ 凹部（溝） ２７ 支持金具（固定手段） ３５ リングパネル ３６ ブラケット ３７ 充填材 ４０ 基礎杭 ４１ 地中梁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 柱梁の接合構造であって、前記柱が、少
   なくともその外周部をプレキャストコンクリート造と
   し、かつその外周面の定められた位置には周方向に沿っ
   て溝を形成してなる構成とされ、該溝にはリング状の支
   持金具が固定され、該支持金具上には、前記柱よりも一
   定寸法大きな内径を有しかつ接合すべき梁に向けて延出
   するブラケットがその外周面に一体に形成されてなる筒
   状の前記リングパネルが設けられ、該リングパネルと前
   記柱との間隙には充填材が充填されるとともに、前記リ
   ングパネルの前記ブラケットには梁が接合されているこ
   とを特徴とする柱梁の接合構造。
2. 【請求項２】 地下躯体の構築方法であって、まずプレ
   キャストコンクリート造で筒状をなした柱部材を地盤中
   所定深さまで建て込んだ後、前記柱部材内にコンクリー
   トを打設充填するとともに、周囲地盤を定められた深さ
   まで掘削しつつ、該柱部材に、該柱部材の外径よりも一
   定寸法大きな内径を有した筒状のリングパネルを固定手
   段によって固定し、該リングパネルの外周面に予め一体
   に形成されたブラケットに梁を接合した後、前記リング
   パネルと柱部材との間隙に充填材を充填することを特徴
   とする地下躯体の構築方法。
3. 【請求項３】 請求項２記載の地下躯体の構築方法にお
   いて、前記柱部材を建て込むに際して、地盤中に構築し
   た基礎杭または地中梁の少なくともいずれか一方に、前
   記柱部材を一定長埋め込むことを特徴とする地下躯体の
   構築方法。