JPH09144137A - コンクリート充填柱と鉄骨梁との接合構造 - Google Patents

コンクリート充填柱と鉄骨梁との接合構造

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JPH09144137A
JPH09144137A JP33257195A JP33257195A JPH09144137A JP H09144137 A JPH09144137 A JP H09144137A JP 33257195 A JP33257195 A JP 33257195A JP 33257195 A JP33257195 A JP 33257195A JP H09144137 A JPH09144137 A JP H09144137A
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JP
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steel
concrete
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JP33257195A
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Osamu Ishii
治 石井
Masataka Kodera
正孝 小寺
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Taisei Corp
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Taisei Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンクリートの充填が容易で、しかも作業性
に優れ、かつ精度管理が容易であるとともに、優れた耐
力と剛性を得ることができるコンクリート充填柱と鉄骨
梁との接合構造を得る。 【解決手段】 鉄骨梁4のコンクリート充填柱1との接
合端部にエンドプレート5を接合し、鉄骨梁4の上下フ
ランジ4a、4bにそれぞれ支圧プレート6、7を接合
するとともに、相隣る鉄骨梁4の支圧プレート6、7同
士を、斜めに配設した連結材9によって締め付けること
により、鉄骨梁4をコンクリート充填柱1に圧着させ
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート充填
柱と鉄骨梁との接合構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、鋼管内にコンクリートを充填して
なるコンクリート充填柱と鉄骨梁とを接合するための構
造としては、例えば、予め柱梁パネルゾーンとなる鋼管
柱の端部にコンクリート充填用の孔部が穿設された水平
ダイヤフラムを接合し、上記鋼管柱から突出した水平ダ
イヤフラムの外側端部に、鉄骨梁のフランジを溶接によ
って接合するとともに、上記鋼管柱の側面に上記鉄骨梁
のウエブをボルトによって接合するものが知られてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記コ
ンクリート充填柱と鉄骨梁との接合構造にあっては、水
平ダイヤフラムに鉄骨梁を接合するために、高い加工精
度を要求されて加工工数が多くなるとともに、溶接箇所
が多くかつ溶接姿勢も多様なものとなるために溶接作業
にも多大の手間と熟練とを要するという問題点があり、
また現在一般的に使用されている鋼管柱の端部に水平ダ
イヤフラムを溶接するための冷間成型鋼管においては、
そのコーナー部における脆性破壊が問題とされている。
さらに、上記水平ダイヤフラムを介装しているため、鋼
管柱内部へのコンクリートの充填が不確実になり易いと
いう問題点もあった。このため、他の接合構造として、
鋼管柱の柱梁パネルゾーンに位置する部分の板厚をそれ
以外の部分の板厚よりも厚くすることにより、上記水平
ダイヤフラムを省略した接合構造も知られているが、当
該接合構造にあっては鋼管柱のパネルゾーンと、それ以
外の部分との溶接が生じ、さらに鋼管柱と鉄骨梁とを溶
接によって接合しているために、高い加工精度を要求さ
れて加工工数が多くなり、しかも溶接箇所が多くかつ溶
接姿勢が多様なものとなることに相違はなく、よって依
然として接合作業に多大の手間と熟練とを要するという
問題点があった。
【0004】これに対して、従来の他のコンクリート充
填柱と鉄骨梁との接合構造として、予め鋼管柱にこれを
貫通する多数の接合用の長ボルトを配設し、当該ボルト
の両端部を鋼管柱を間に挟んで対向する鉄骨梁の各端部
と連結したうえで、鋼管柱内にコンクリートを打設する
ことにより、上記コンクリート充填柱と鉄骨梁とを接合
するものが知られている。ところが、当該接合構造にあ
っては、長ボルトの位置がそのまま鉄骨梁との接合位置
になることから、各ボルトの位置出しや孔あけ作業に高
い精度が必要となるうえに、多数の長ボルトを挿通させ
る必要があるために、結局多くの手間を要し、また鋼管
柱の応力の最大の位置で穴を明け、断面欠損することに
なり、さらに多数の上記長ボルトが鋼管柱内に格子状に
配設されているために、同様にコンクリートの充填が不
確実になり易いという問題点があった。
【0005】本発明は、このような従来のコンクリート
充填柱と鉄骨梁との接合構造が有する課題を有効に解決
すべくなされたもので、鋼管柱を素管で使用できるため
に製作加工が不要となり、コンクリートの充填が容易
で、しかも作業性に優れ、かつ精度管理が容易であると
ともに、優れた耐力と剛性を得ることができるコンクリ
ート充填柱と鉄骨梁との接合構造を提供することを目的
とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
に係るコンクリート充填柱と鉄骨梁との接合構造は、鉄
骨梁のコンクリート充填柱との接合端部にエンドプレー
トを接合し、上記鉄骨梁の上下フランジにそれぞれ支圧
プレートを接合するとともに、相隣る上記鉄骨梁の支圧
プレート同士を、鉄骨梁の延在方向に対して斜めに配設
した連結材によって締め付けることにより、上記鉄骨梁
をコンクリート充填柱に圧着させたものである。
【0007】また、請求項2に記載のコンクリート充填
柱と鉄骨梁との接合構造は、鉄骨梁のコンクリート充填
柱との接合端部にエンドプレートを接合し、上記鉄骨梁
の上下フランジに、それぞれ巾寸法がコンクリート充填
柱の外法よりも大きい支圧プレートを接合するととも
に、上記コンクリート充填柱を間にして相対向する上記
鉄骨梁の支圧プレートの端部同士を、当該鉄骨梁に沿っ
て配設した連結材によって締め付けることにより、上記
鉄骨梁をコンクリート充填柱に圧着させたものである。
【0008】そして、請求項3に記載の発明は、上記請
求項1または2に記載のコンクリート充填柱内に、柱鉄
筋を配設したことを特徴とするものである。なお、請求
項1ないし3のいずれかに記載の発明において、上記連
結材としては、例えば高力ボルト、ねじ鉄筋、PC鋼棒
などが適用可能である。
【0009】請求項1または2に記載の発明によれば、
予め例えば地上において、鉄骨梁の接合端部にエンドプ
レートを溶接によって接合するとともに、上記鉄骨梁の
上下フランジにそれぞれ支圧プレートを接合しておき、
現場において相隣る上記鉄骨梁の支圧プレート同士ある
いは上記コンクリート充填柱を間にして相対向する鉄骨
梁の支圧プレートの端部同士を連結材によって締め付け
ることにより、上記鉄骨梁をコンクリート充填柱に圧着
させて接合することができるため、現場での溶接作業が
不要になり、しかも接合作業が鉄骨梁の上下フランジの
外方からの作業となるため、作業性に優れ、かつ精度管
理が容易になる。
【0010】加えて、従来の接合構造のように、鋼管柱
にダイヤフラムを接合したり、あるいは鋼管柱に長ボル
トを挿通したりする必要が無いため、上記鋼管柱として
素管そのものを使用することができ、よって製作加工が
不要になるとともに、鋼管柱と大梁H型鋼との溶接箇所
がないため、当該鋼管柱の板厚は、大梁H型鋼に関係な
く薄くすることができて経済的である。しかも、上記鋼
管柱を素管のまま使用しているために、コンクリート充
填時にその妨げとなるものがなく、よって当該コンクリ
ートを確実かつ容易に充填することが可能となる。さら
に、コンクリート充填柱には、上記鉄骨梁からの水平2
軸の圧縮力が作用するために、接合後、当該コンクリー
ト充填柱に軸力が作用すると、パネルゾーン部分は3軸
圧縮状態となり、よってコンクリート充填柱の耐力およ
び剛性が向上するといった作用効果も得られる。
【0011】また、請求項3に記載の発明のように、コ
ンクリート充填柱内に、柱鉄筋を配設すれば、一段と当
該コンクリート充填柱の耐力および剛性を向上させるこ
とができて好適である。
【0012】
【発明の実施の形態1】図1および図2は、本発明に係
るコンクリート充填柱と鉄骨梁との接合構造の第1の実
施形態を示すもので、図中符号1は鋼管2の内部にコン
クリート3が充填されたコンクリート充填柱を、符号4
は鉄骨大梁(鉄骨梁)をそれぞれ示すものである。ここ
で、上記コンクリート充填柱1を構成する鋼管2の厚さ
は、鉄骨大梁の上下フランジ4a、4bの厚さよりも薄
く形成されている。他方、上記鉄骨大梁4のコンクリー
ト充填柱1との接合端部には、方形のエンドプレート5
が接合されている。また、上記鉄骨梁4の上フランジ4
aの上面には、2枚の支圧プレート6、6が接合されて
おり、他方上記支圧プレート6と同位置の下フランジ4
bの下面には、同じく2枚の支圧プレート7、7が接合
されている。ここで、上記支圧プレート6、7は、それ
ぞれ相隣る上記鉄骨大梁4の支圧プレート6、7と相対
向するように、鉄骨大梁4の中心軸線に対して傾斜して
配設されている。
【0013】また、上記支圧プレート6、7が接合され
た位置の鉄骨大梁4の上下フランジ4a、4bおよびウ
エブ4c間には、補強用のリブ8、8が接合されてい
る。そして、上記鉄骨大梁4は、相隣る鉄骨大梁4にお
ける上記支圧プレート6、7同士が、鉄骨大梁4の延在
方向に対して斜めに配設された高力ボルト、ねじ鉄筋、
PC鋼棒等の連結材9、9によって締め付けられること
により、エンドプレート5を介して上記コンクリート充
填柱1の側面に圧着されている。
【0014】
【発明の実施の形態2】図3および図4は、本発明に係
るコンクリート充填柱と鉄骨梁との接合構造の第2の実
施形態を示すもので、図1および図2に示したものと同
一構成部分については、同一符号を付してその説明を省
略する。図3および図4に示すように、本実施形態の接
合構造においては、上記鉄骨大梁4の上フランジ4aの
側面に、これから突出する水平プレート10、10が接
合され、上記上フランジ4aおよび水平プレート10、
10の上下面に、コンクリート充填柱1の巾寸法よりも
長い支圧プレート11、11が接合されて一体化されて
いる。また、上記鉄骨大梁4の下フランジ4bの側面に
も、同様にこれから突出する水平プレート12、12が
接合され、上記下フランジ4bおよび水平プレート1
2、12の上下面に、上記支圧プレート11と同長さ寸
法の支圧プレート13、13が接合されて一体化されて
いる。
【0015】そして、上記コンクリート充填柱1を間に
して相対向する上記鉄骨大梁4、4の支圧プレート1
1、13の端部同士が、これら鉄骨大梁4、4の延在方
向に沿って配設した連結材9…によって締め付けること
により、上記鉄骨梁4がコンクリート充填柱1に圧着さ
れている。なお、図中符号14…は、上記連結材9の両
側部において支圧プレート11と水平プレート10およ
び支圧プレート13と水平プレート12とに接合された
補強用のリブを示すものである。
【0016】以上の第1実施形態および第2実施形態に
示したコンクリート充填柱1と鉄骨大梁4との接合構造
にあっては、予め地上において、鉄骨大梁4の接合端部
にエンドプレート5を溶接によって接合するとともに、
上記鉄骨大梁4の上下フランジ4a、4bに、それぞれ
支圧プレート6、7あるいは支圧プレート11、13お
よび補強用のリブ8あるいは14を接合しておき、現場
において相隣る上記鉄骨大梁4、4の支圧プレート6、
7同士あるいはコンクリート充填柱1を間にして相対向
する鉄骨大梁4、4の支圧プレート11、13の端部同
士を連結材9によって締め付けることにより、上記鉄骨
大梁4をコンクリート充填柱1に圧着させて接合するこ
とができるため、従来の接合構造のように鋼管2の加工
や現場での溶接作業等が不要になり、よって作業性に極
めて優れるとともに、容易に高い精度で鉄骨大梁4をコ
ンクリート充填柱1に接合することができる。
【0017】この際に、従来の接合構造のように、鋼管
2にダイヤフラムを接合したり、あるいは鋼管2に長ボ
ルトを挿通したりする必要が無いため、コンクリート充
填柱1を構成する鋼管2として素管そのものを使用する
ことができ、経済性に優れるとともに、鋼管2内にコン
クリートを確実に充填することができる。さらに、コン
クリート充填柱1には、連結材9の締め付け力によって
上記鉄骨大梁4からの水平2軸の圧縮力が作用するため
に、接合後、上記コンクリート充填柱1に軸力が作用す
ると、パネルゾーン部分は3軸圧縮状態となり、よって
コンクリート充填柱1の耐力および剛性が向上し、しか
も製作上大梁4の上下フランジ4a、4bとコンクリー
ト充填柱1を構成する鋼管2とは無関係になるために、
コンクリート充填柱1を構成する鋼管2の厚さを、上記
鉄骨大梁4の上下フランジ4a、4bの厚さよりも薄く
することができ、よって経済性をより一層向上させるこ
とができる。
【0018】
【発明の実施の形態3】図5および図6は、上記第2実
施形態の変形例である本発明の第3の実施形態を示すも
ので、図3および図4に示したものと同一構成部分につ
いては、同様に同一符号を付してその説明を省略する。
図5および図6に示すように、本実施形態の接合構造に
おいては、第2実施形態における水平プレート10、1
2に代えて、上下フランジ4a、4bの側面であって支
圧プレート11、13とエンドプレート5との間に、水
平プレート15、16がブラケット状に接合されてい
る。そして、連結材9の取付け部分近傍の水平プレート
15、16と支圧プレート11、13とに、補強用のリ
ブ17…が取付けられている。
【0019】上記構成からなるコンクリート充填柱1と
鉄骨大梁4との接合構造によれば、上述した第1および
第2実施形態の接合構造と同様の作用効果が得られる
他、さらに支圧プレート11、13とエンドプレート5
との間に介装された水平プレート15、16が、連結材
9の締め付け力に対して圧縮力で抗して、当該締め付け
力を直接エンドプレート5からコンクリート充填柱1へ
の圧着力として作用させることができるため、接合構造
全体としての強度を、より一層向上させることができ
る。
【0020】なお、上記第1〜第3実施形態において、
鋼管2内にコンクリート3を打設する際に、予め内部に
柱鉄筋を配設しておけば、コンクリート充填柱1の耐力
および剛性を一層向上させることができる。加えて、鋼
管2にダイヤフラムを溶接したり、あるいは鋼管2に長
ボルトを挿通したりする必要がないため、鋼管2に加工
を施すことなく、素管をそのまま使用することができ
る。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1または2
に記載の発明によれば、予め例えば地上において、鉄骨
梁にエンドプレートおよび支圧プレートを接合しておく
ことにより、現場での溶接作業が不要になり、この結果
作業性に優れ、かつ精度管理が容易になるとともに、確
実に鋼管内にコンクリートを充填することができる。し
かも、接合後にコンクリート充填柱に軸力が作用する
と、パネルゾーン部分は3軸圧縮状態になるため、コン
クリート充填柱の耐力および剛性が向上するといった効
果も得られる。また、コンクリート充填柱を構成する鋼
管の厚さを、上記鉄骨梁の上下フランジの厚さよりも薄
くして経済性をより一層向上させることが可能となる。
さらに、請求項3に記載の発明にように、コンクリート
充填柱内に、柱鉄筋を配設すれば、一段と当該コンクリ
ート充填柱の耐力および剛性を向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコンクリート充填柱と鉄骨梁との接合
構造の第1の実施形態を示す平面図である。
【図2】図1のII−II線視断面図である。
【図3】本発明の第2の実施形態を示す平面図である。
【図4】図3のIV−IV線視断面図である。
【図5】本発明の第3の実施形態を示す平面図である。
【図6】図5のVI−VI線視断面図である。
【符号の説明】
1 コンクリート充填柱 2 鋼管 3 コンクリート 4 鉄骨大梁(鉄骨梁) 4a 上フランジ 4b 下フランジ 5 エンドプレート 6、7、11、13 支圧プレート 9 連結材

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋼管内にコンクリートを充填してなるコ
    ンクリート充填柱と鉄骨梁との接合構造であって、上記
    鉄骨梁のコンクリート充填柱との接合端部にエンドプレ
    ートを接合し、上記鉄骨梁の上下フランジにそれぞれ支
    圧プレートを接合するとともに、相隣る上記鉄骨梁の上
    記支圧プレート同士を、上記鉄骨梁の延在方向に対して
    斜めに配設した連結材によって締め付けることにより、
    上記鉄骨梁を上記コンクリート充填柱に圧着させること
    を特徴とするコンクリート充填柱と鉄骨梁との接合構
    造。
  2. 【請求項2】 鋼管内にコンクリートを充填してなるコ
    ンクリート充填柱と鉄骨梁との接合構造であって、上記
    鉄骨梁のコンクリート充填柱との接合端部にエンドプレ
    ートを接合し、上記鉄骨梁の上下フランジに、それぞれ
    巾寸法が上記コンクリート充填柱の外法よりも大きい支
    圧プレートを接合するとともに、上記コンクリート充填
    柱を間にして相対向する上記鉄骨梁の上記支圧プレート
    の端部同士を、当該鉄骨梁に沿って配設した連結材によ
    って締め付けることにより、上記鉄骨梁を上記コンクリ
    ート充填柱に圧着させることを特徴とするコンクリート
    充填柱と鉄骨梁との接合構造。
  3. 【請求項3】 上記コンクリート充填柱内に、柱鉄筋を
    配設したことを特徴とする請求項1または2に記載のコ
    ンクリート充填柱と鉄骨梁との接合構造。
JP33257195A 1995-11-28 1995-11-28 コンクリート充填柱と鉄骨梁との接合構造 Pending JPH09144137A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102071747A (zh) * 2010-12-17 2011-05-25 华南理工大学建筑设计研究院 方钢管混凝土柱与钢筋混凝土楼盖连接的节点及制作方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102071747A (zh) * 2010-12-17 2011-05-25 华南理工大学建筑设计研究院 方钢管混凝土柱与钢筋混凝土楼盖连接的节点及制作方法

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