JPH10140662A - 仕口部の構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉄骨を主体とする柱と鉄骨鉄筋コンクリート
造の梁とを構造的に一体化せしめ、柱を介しての各梁の
連続性を確保する。 【解決手段】 梁主筋４を梁鉄骨３の上下のフランジ３
ａの側方に位置せしめて配筋しておき、それらフランジ
３ａおよび梁主筋４を柱の主体である鋼管（鉄骨）８に
対して溶接して接合する。鋼管８にはフランジ３ａおよ
び梁主筋４を接合する位置にダイアフラム（接合部材）
１０を設ける。ダイアフラム１０はその外周部を鋼管８
の外側に突出せしめた通しダイアフラムとし、その外周
面に対してフランジ３ａおよび梁主筋４を接合すること
が好適である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は柱と梁との接合部た
る仕口部の構造に係わり、特に、鉄骨を主体とする柱と
鉄骨鉄筋コンクリート造の梁とを接合する場合に適用し
て好適な仕口部の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、建築物の柱の構造として
充填鋼管コンクリート造といわれるものがある。これは
鋼管を主体としてその内部にコンクリートを充填してな
る一種の鉄骨造であるが、鋼管とその内部のコンクリー
トとによる相乗作用により十分なる耐力が得られること
はもとより、鉄骨鉄筋コンクリート造の柱に比較してコ
ストや施工性の点で有利であり、しかも所定の条件を満
たせば耐火被覆が不要であるという利点を有するもので
あり、たとえば高層ないし超高層の集合住宅等の建築物
の柱の構造として近年広く採用されるようになってきて
いる。

【０００３】そのような充填鋼管コンクリート造の柱を
採用する場合、梁はたとえばＨ形鋼を用いた鉄骨造（Ｓ
造）とすることが従来一般的である。その場合、充填鋼
管コンクリート造の柱と鉄骨造の梁との接合は、全体が
鉄骨造である場合と全く同様に、柱の鋼管と梁の鉄骨と
を直接的に、あるいはブラケットを介して、溶接あるい
はボルト締結することで容易に行うことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに充填鋼管コンクリート造の柱は耐火被覆を省略する
ことも可能であるが、鉄骨造の梁は耐火被覆が不可欠で
あってそれを省略することができないので、また梁の剛
性をより高めることを目的として、梁を耐火被覆が不要
でしかも高剛性が得られる鉄骨鉄筋コンクリート造（Ｓ
ＲＣ造）としたいという要請がある。

【０００５】しかし、梁を鉄骨鉄筋コンクリート造とす
る場合、その鉄骨鉄筋コンクリート造の梁と充填鋼管コ
ンクリート造の柱との接合を如何にして行うか、つまり
仕口部をどのような構造とするかは、検討すべき重要な
課題である。すなわち、梁を鉄骨鉄筋コンクリート造と
する場合、その梁の鉄骨部は柱の鋼管に対して溶接等に
より十分に強固にかつ容易に接合することはできるもの
の、梁のコンクリート部を柱の鋼管に対して強固に接合
することは必ずしも容易ではない。したがって、鉄骨鉄
筋コンクリート造の梁の全体を充填鋼管コンクリート造
の柱に対して構造的に完全に一体化することは困難であ
り、その結果、柱に接合される各梁どうしの構造的な連
続性を完全に確保することは困難であるとされていた。
そして、現在までのところ、充填鋼管コンクリート造の
柱と鉄骨鉄筋コンクリート造の梁とを接合する場合の有
効適切な仕口部の構造は開発されていないのが実情であ
り、有効な改善策が要望されていた。

【０００６】なお、鉄骨鉄筋コンクリート造の梁どうし
を柱を介して構造的に連続させるための通常の手法とし
て、梁主筋の端部を鋼管内に挿入し、鋼管の内部におい
て各梁の梁主筋どうしを連結してそれらを連続させるこ
とが考えられる。しかし、その場合は鋼管に梁主筋を貫
通させるための孔を多数設けなければならず、したがっ
て鋼管に対する補強が必要となり、また鋼管内において
梁主筋どうしを連結する作業は容易に行えることではな
いし、しかも互いに直交する方向の梁の梁主筋どうしが
鋼管内において干渉することを避ける必要があるからそ
れらの梁の梁成寸法に差をつけて梁主筋の位置を上下方
向にずらす等の対策も必要となり、結局のところそのよ
うな構造は仕口部が徒に複雑化してしまい、かつ施工が
繁雑なものとならざるを得ず、現実的ではない。

【０００７】そして、以上のことは、柱が充填鋼管コン
クリート造の場合のみならず、鋼管を主体として構築さ
れる他の構造の柱、たとえばコンクリートを充填するこ
となく鋼管それ自体を柱とする単なる鋼管柱や、鋼管内
にコンクリートを充填することに加えて鋼管の外部をコ
ンクリートで被覆する充填被覆形鋼管コンクリート造、
あるいはコンクリートにより鋼管を被覆するのみとした
被覆形鋼管コンクリート造（これらは鋼管を用いた一種
の鉄骨鉄筋コンクリート造ともいえる）の柱に対して鉄
骨鉄筋コンクリート造の梁を接合する場合、さらには、
鋼管のみならず通常の鉄骨（たとえばＨ形鋼や十字形あ
るいはＴ字形等の組立鉄骨）を主体として形成される通
常の鉄骨造の柱や鉄骨鉄筋コンクリート造の柱に対して
鉄骨鉄筋コンクリート造の梁を接合する場合にも共通す
る課題である。

【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、鉄骨を主体とする柱と鉄
骨鉄筋コンクリート造の梁とを接合する場合における有
効な仕口部の構造を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、鉄骨を主体と
して形成される柱と鉄骨鉄筋コンクリート造の梁との接
合部たる仕口部の構造であって、前記梁の上下の梁主筋
を梁鉄骨の上下のフランジの側方に位置せしめて配筋
し、それらフランジおよび梁主筋を前記柱の鉄骨に対し
て溶接して接合するとともに、該鉄骨には前記梁鉄骨の
フランジおよび梁主筋が接合される位置に鋼製板状の接
合部材を該鉄骨の横断面に沿うように設けてなることを
特徴とする。前記接合部材はその外周部を前記鉄骨の外
側に突出せしめ、該接合部材の外周面に対して前記フラ
ンジおよび前記梁主筋を接合することが好適である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
〜図４を参照して説明する。本実施形態は充填鋼管コン
クリート造の柱１と、鉄骨鉄筋コンクリート造の梁２と
を接合するためのものであって、図１は仕口部の構造を
概略的に示す斜視図、図２は立断面図、図３は平断面
図、図４は梁２の断面図である。

【００１１】まず、本実施形態における梁２について図
４を参照して説明する。この梁２は上下のフランジ３ａ
およびウエブ３ｂを有するＨ形鋼からなる梁鉄骨３の周
囲に梁主筋４およびひび割れ補強筋５を配筋し、その外
側にスタラップ６を巻回し、その全体をコンクリート７
（破線で示す）で被覆して形成されるものであるが、こ
の梁２は梁主筋４が梁鉄骨３の上下のフランジ３ａのレ
ベルに揃えられて配筋されている点が特徴的である。す
なわち、通常の鉄骨鉄筋コンクリート造の梁においては
梁主筋は梁断面の四隅に位置するように梁鉄骨のフラン
ジの上下に配筋されることが一般的であるが、本実施形
態の梁２においては梁主筋４がフランジ３ａの側方に配
筋されていて、通常の梁主筋の位置にはひび割れ補強筋
５が配筋されているのである。なお、梁主筋４の位置は
後述するダイアフラム１０の厚みの範囲内で上下方向に
若干の調節が可能である。また、この梁２は鉄骨鉄筋コ
ンクリート造のものであるので梁主筋４は当然に不可欠
であるが、ひび割れ補強筋５は必要に応じて設けられる
ものであって不要であれば省略することも可能であり、
本実施形態では梁主筋４よりも小径のものを用いてい
る。

【００１２】一方、本実施形態における柱１は、図１〜
図３に示すように角形断面の鋼管（鉄骨）８を主体とし
てその内部全体にコンクリート９（図２、図３に破線で
示す）を充填して構築されるものであり、これには上記
の梁２を接合するためのダイアフラム（接合部材）１０
が上下のフランジ３ａに対応する位置にそれぞれ設けら
れている。ダイアフラム１０は中心孔１１を有する厚板
鋼製の板状のもので、その厚みは少なくとも梁鉄骨３の
フランジ３ａの厚みや梁主筋４の径寸法よりは大きくさ
れ、この柱１の横断面に沿うように配置されてその上下
にそれぞれ鋼管８が接合されることでそれら鋼管８の間
に介装され、かつその外周縁部が鋼管８の外側に突出し
ているいわゆる通しダイアフラムの形態とされたもので
ある。

【００１３】上記の柱１と梁２とを接合するには、図１
に示すように、梁鉄骨３のウエブ３ｂを仕口部の鋼管８
に対してガセットプレート１２を介してボルト締結ある
いは溶接により接合するとともに、梁鉄骨３の上下のフ
ランジ３ａをそれぞれダイアフラム１０の外周面に対し
て溶接により接合する。また、フランジ３ａの側方に配
筋されている梁主筋４も同様にダイアフラム１０の外周
面に対して溶接して接合する。なお、梁主筋４の上下に
位置しているひび割れ補強筋５はダイアフラム１０から
外れるので、それは鋼管８の外面の位置で止めるか、必
要に応じて鋼管８の外面に対して接合しておけば良い。

【００１４】上記構造によれば、ダイアフラム１０に梁
鉄骨３の上下のフランジ３ａを溶接するのみならず、梁
主筋４をフランジ３ａの側方に配筋しておいてそれもダ
イアフラム１０に溶接するので、梁２と柱１との構造的
な一体化を十分に図ることができることはもとより、柱
１の周囲に接合される各梁２の梁鉄骨３どうし、および
各梁２の梁主筋４どうしがダイアフラム１０を介して構
造的に相互に連続したものとなり、したがって柱１と各
梁２との構造的な一体化を実現できるのみならず、柱１
を介しての各梁２どうしの構造的な一体化、連続性をも
容易に実現することができ、その結果、それらの間の応
力伝達を完全に行わしめることができるものである。し
かも、通常の手法のように各梁２の梁主筋４どうしを直
接的に連結したり、そのために鋼管８に貫通孔を設けた
り、各梁２の梁主筋４の位置を上下にずらして交差させ
るような必要が全くなく、鋼管８の間にダイアフラム１
０を設けるのみのきわめて単純な構成でさほどのコスト
増を必要とせずに十分な効果が得られる。

【００１５】したがって、上記構造の仕口部を採用する
ことにより、充填鋼管コンクリート造の柱１に対して鉄
骨鉄筋コンクリート造の梁２を支障なく接合することが
可能となり、その結果、梁２を鉄骨造とする場合に比し
て剛性を十分に高めることができることはもとより、梁
２の耐火被覆も省略することができることになり、たと
えば高層あるいは超高層の集合住宅建築物に適用してき
わめて有効である。

【００１６】以上で本発明の一実施形態を説明したが、
本発明は上記実施形態に限定されることなく適宜の設計
的変更を自由に行い得る。たとえば、上記実施形態にお
ける鋼管８の断面形状は角形に限らず多角形断面であっ
ても良いし、あるいは図５に示すように円形断面の鋼管
１３を用いることも当然に可能である。また、上記実施
形態におけるダイアフラム１０の形状、寸法もダイアフ
ラムとして機能しかつそれを介して各梁２の梁鉄骨３の
フランジ３ａおよび梁主筋４どうしを構造的に連続させ
ることができる限りにおいて適宜変更して良い。たとえ
ば、上記実施形態では鋼管８内にコンクリート９を充填
する関係上、ダイアフラム１０にコンクリート打設充填
のための中心孔１１を設けたが、中心孔１１は不要であ
れば省略することも可能である。また、上記のようない
わゆる通しダイアフラムの形態とすることに代えて、鋼
管８の内部に内ダイアフラムとして設けても良い。その
場合はフランジ３ａおよび梁主筋４を鋼管８の外周面に
接合して、それらフランジ３ａおよび梁主筋４を鋼管８
を介してその内部のダイアフラム１０に対して間接的に
接合することになるから、上記と同様にダイアフラム１
０を介しての連続性が確保される。

【００１７】また、特に図５に示したように断面円形の
鋼管１３を用いるような場合においては、梁鉄骨の端部
となるブラケットや梁主筋の端部となる鉄筋を予めダイ
アフラムの位置に溶接しておくことにより上記構造の仕
口部を予めユニットとして製作しておき、そのユニット
に対して梁鉄骨や梁主筋を連結するように構成すること
が良い。その場合、ユニット化されているブラケットと
梁鉄骨との連結は溶接あるいはガセットプレートを介し
てのボルト締結により行えば良く、また、ユニット化さ
れている鉄筋に対する梁主筋の連結は溶接、機械的継
手、重ね継手等、適宜の手段により行えば良い。

【００１８】さらに、上記実施形態は柱１を充填鋼管コ
ンクリート造のものに適用したものであるが、コンクリ
ートを充填しない単なる鋼管柱や、充填被覆形鋼管コン
クリート造の柱、被覆形鋼管コンクリート造の柱の場合
にも同様に適用可能である。さらに、鋼管に限らず通常
の鉄骨（たとえばＨ形鋼や十字形あるいはＴ字形等の組
立鉄骨）を主体とする鉄骨造の柱や鉄骨鉄筋コンクリー
ト造の柱に対しても同様に適用でき、その場合は接合部
材として上記のようなダイヤフラムとすることに変えて
スチフナの如き形態の接合部材を用いれば良い。要する
に本発明は、鉄骨（当然に鋼管を含む）を主体として構
築される柱に対して鉄骨鉄筋コンクリート造の梁を接合
する場合全般に適用可能である。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、本発明は、梁主筋を梁鉄
骨の上下のフランジの側方に位置せしめて配筋してお
き、それらフランジおよび梁主筋を柱の主体をなす鉄骨
に対して溶接して接合するとともに、柱鉄骨には梁鉄骨
のフランジおよび梁主筋が接合される位置にダイアフラ
ムやスチフナとして機能する鋼製板状の接合部材を設け
た構造であるから、柱の周囲に接合される各梁の梁鉄骨
どうしおよび梁主筋どうしが接合部材を介して構造的に
相互に連続したものとなり、したがって柱と各梁との構
造的な一体化のみならず柱を介しての各梁どうしの構造
的な一体化と連続性を十分に確保することができ、それ
らの間の応力伝達を完全に行わしめることができる。そ
れ故、本発明の構造を採用することにより、鉄骨を主体
とする柱に対して鉄骨鉄筋コンクリート造の梁を支障な
く、しかもきわめて簡単な構造で接合することが可能と
なり、その結果、梁を鉄骨造とする場合に比較してその
剛性を十分に高めることができることはもとより、梁の
耐火被覆も省略することができることになり、したがっ
て本発明は特に充填鋼管コンクリート造の柱に対して鉄
筋鉄骨コンクリート造の梁を接合する場合に好適であっ
て、そのような構造によりたとえば高層あるいは超高層
の集合住宅建築物を施工する場合に採用してきわめて有
効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態を示す斜視図である。

【図２】 同、立断面図である。

【図３】 同、平断面図である。

【図４】 同、梁の断面図である。

【図５】 本発明の他の実施形態を示す平断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 柱 ２ 梁 ３ 梁鉄骨 ３ａ フランジ ４ 梁主筋 ７ コンクリート ８ 鋼管（鉄骨） ９ コンクリート １０ ダイアフラム（接合部材） １３ 鋼管（鉄骨）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深井 重則 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 東 清仁 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄骨を主体として形成される柱と鉄骨鉄
   筋コンクリート造の梁との接合部たる仕口部の構造であ
   って、前記梁の上下の梁主筋を梁鉄骨の上下のフランジ
   の側方に位置せしめて配筋し、それらフランジおよび梁
   主筋を前記柱の鉄骨に対して溶接して接合するととも
   に、該鉄骨には前記梁鉄骨のフランジおよび梁主筋が接
   合される位置に鋼製板状の接合部材を該鉄骨の横断面に
   沿うように設けてなることを特徴とする仕口部の構造。
2. 【請求項２】 前記接合部材の外周部を前記鉄骨の外側
   に突出せしめ、該接合部材の外周面に対して前記フラン
   ジおよび前記梁主筋を接合してなることを特徴とする請
   求項１記載の仕口部の構造。