WO2017170732A1 - 柱梁接合構造及び鉄骨鉄筋コンクリート柱 - Google Patents

Abstract

この柱梁接合構造は、周囲にコンクリートが打設される鉄骨柱と、前記鉄骨柱の側方に配置される鉄骨梁との柱梁接合構造であって、前記鉄骨柱の側部に設けられるとともに、前記鉄骨梁を水平方向に移動自在に支持する梁載置部材と；前記鉄骨梁の上面に配置され、前記コンクリートに係止する係止手段と；を備え、前記係止手段が、前記鉄骨梁の前記上面に立設されるスタッド、及び、前記鉄骨梁の前記上面に形成されるジベル貫通孔の一方又は両方である。

Description

柱梁接合構造及び鉄骨鉄筋コンクリート柱

　本発明は、柱梁接合構造及び鉄骨鉄筋コンクリート柱に関する。
　本願は、２０１６年３月３１日に、日本に出願された特願２０１６－０７１５４０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　従来、ＳＲＣ造の柱に用いられるＨ形鋼からなる鉄骨柱と、鉄骨梁との接合構造として、地震荷重の負担を考慮した接合構造が提案されている。

　例えば特許文献１には、鉄骨造または鉄骨鉄筋コンクリート造の柱部材として、ウェブの板厚がフランジの板厚よりも大きいＨ形鋼を用いることにより、耐震構造の柱梁接合部に必要な水平スチフナおよびダブラープレートを不要にした柱梁接合部が開示されている。
　ところが、特許文献１に開示された発明は、地震力に対して柱梁接合部を剛接合にするための技術であり、鉄骨造の梁の上下フランジの両方を鉄骨造の柱のフランジに溶接している。

　また、特許文献２には、鉄骨鉄筋コンクリート造柱と鉄骨梁との柱梁接合構造において、柱鉄骨の強軸方向の鉄骨梁をダイヤフラムを用いることなく剛接合できるように、柱鉄骨のウェブの板厚がフランジの板厚よりも厚肉に形成され、柱鉄骨の弱軸方向の鉄骨梁は、柱鉄骨にウェブのみが接合され、且つ鉄骨梁の柱のコンクリートへの埋め込み長さは、鉄骨梁を剛接合できる長さに設定された柱梁接合構造が開示されている。
　ところが、特許文献２に開示された発明もまた、地震力に対して柱梁接合部を剛接合にするための技術であり、柱鉄骨の弱軸方向に鉄骨梁を剛接合する技術である。そして、柱鉄骨の弱軸方向は、ＳＲＣ造の柱の断面形状を大きくすることで鉄骨梁の埋め込み長さを大きくしている。

　また、特許文献３には、内部梁の梁端を外周柱における芯鉄骨に対して溶接して剛接合し、外周梁のウェブを芯鉄骨のウェブに対して構造的に直接接合することなく外周梁の端部を外周柱の被覆コンクリートに定着して剛接合し、せん断補強筋および幅止め筋を外周梁の上下近傍位置に密に集約配筋した外殻構造が開示されている。
　ところが、特許文献３に開示された発明も、地震力に対して二方向の柱梁接合部を剛接合にするための技術であり、ＳＲＣ造の柱を長方形にして外周梁の埋め込み長さを確保している。

日本国特開２００１－２１４５１４号公報 日本国特開２００７－１００３９６号公報 日本国特開２０１３－２４５４４２号公報

　一方、近年、建築構造物においては、地震荷重は免震装置や耐震ブレース等、構造部材以外に設けた免震機構で負担されるようになっており、このような建築構造物では、構造部材で地震荷重を負担する必要がない。すなわち、免震機構を備えた建築構造物においては、構造部材は、鉛直方向の荷重のみを考慮すればよい。
　ところが、前記特許文献１～３に開示された発明はいずれも、地震荷重を想定した補強を要する接合構造であり、梁に作用する鉛直方向の荷重を支持することに特化した構造ではない。特に、柱と梁との接合部に溶接を施すことにより地震荷重を負担しようとする場合には、柱や梁に高強度の鋼材を用いると溶接作業が困難となるため高強度の鉄骨柱や鉄骨梁を用いることができなくなるという問題もあった。

　本発明は、かかる課題を解決し、複雑な補強を必要とせずに、施工性と安全性とに優れ、鉛直荷重支持に特化した柱梁接合構造及び鉄骨鉄筋コンクリート柱を提供することを目的とする。

　本発明の概要は下記の通りである。

（１）本発明の第一の態様は、周囲にコンクリートが打設される鉄骨柱と、前記鉄骨柱の側方に配置される鉄骨梁との柱梁接合構造であって、前記鉄骨柱の側部に設けられるとともに、前記鉄骨梁を水平方向に移動自在に支持する梁載置部材と；前記鉄骨梁の上面に配置され、前記コンクリートに係止する係止手段と；を備え、前記係止手段が、前記鉄骨梁の前記上面に立設されるスタッド、及び、前記鉄骨梁の前記上面に形成されるジベル貫通孔の一方又は両方である。
（２）上記（１）に記載の柱梁接合構造では、前記係止手段が前記スタッドであり、前記スタッドの上端側に、拡径頭部が形成されてもよい。
（３）上記（１）に記載の柱梁接合構造では、前記係止手段が前記ジベル貫通孔であり、前記ジベル貫通孔に挿通されるジベル鉄筋を更に備えてもよい。
（４）上記（３）に記載の柱梁接合構造では、前記ジベル鉄筋の材軸方向に垂直な断面の断面積Ｓ１と、前記ジベル貫通孔の貫通方向に垂直な断面の断面積Ｓ２との比率Ｓ１／Ｓ２が０．５以上０．８以下であってもよい。
（５）上記（１）～（４）のいずれか一項に記載の柱梁接合構造では、前記鉄骨柱の降伏強さが４００ＭＰａ以上であってもよい。
（６）上記（１）～（５）のいずれか一項に記載の柱梁接合構造では、前記鉄骨柱がＨ形鋼であり、前記鉄骨梁の端面が前記Ｈ形鋼のウェブに対向して設けられてもよい。
（７）上記（１）～（６）のいずれか一項に記載の柱梁接合構造では、前記梁載置部材が、前記鉄骨柱の前記側部に取り付けられる垂直面と、前記垂直部の上端から水平方向に延在する水平面と、を備えるアングルであってもよい。
（８）上記（１）～（７）のいずれか一項に記載の柱梁接合構造では、前記鉄骨梁の端面が前記鉄骨柱の前記側部に固定されていなくてもよい。
（９）上記（１）～（８）のいずれか一項に記載の柱梁接合構造では、前記鉄骨梁と前記鉄骨柱とが溶接により接合されていなくてもよい。
（１０）本発明の第二の態様は、上記（１）～（９）のいずれか一項に記載の柱梁接合構造と、前記柱梁接合構造の周囲に打設される鉄筋コンクリートと、を備える鉄骨鉄筋コンクリート柱である。

　本発明の上記態様によれば、鉄骨鉄筋コンクリート柱に用いられる鉄骨柱と鉄骨梁との柱梁接合構造において、鉄骨梁は梁載置部材に水平方向に移動自在に支持される。このため、鉄骨梁は鉄骨柱に直接的に溶接等で接合されないため、複雑な補強を行うことなく柱梁接合構造の構築を容易且つ迅速に行うことができる。
　特に、鉄骨柱と鉄骨梁との溶接が省略されるため、溶接施工が困難な高強度の柱部材を用いることができる。従って、安全性の高い柱梁接合構造及び鉄骨鉄筋コンクリート柱を得ることができる。
　更には、鉄骨梁の上面には、スタッドとジベル貫通孔の少なくとも一方が係止手段として設けられるため、コンクリートが打設されて硬化した後に、鉄骨梁が鉄骨梁の長さ方向に移動することが抑制される。従って、鉄骨梁が鉄骨鉄筋コンクリート柱から抜け落ちることを防止できるため、高い安全性を確保することができる。
　従って、高い施工性と安全性とを兼ね揃えた柱梁接合構造及び鉄骨鉄筋コンクリート柱を提供することが可能である。

本発明の第一実施形態に係る柱梁接合構造を備えた鉄骨鉄筋コンクリート柱の斜視図である。 同実施形態に係る柱梁接合構造を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ１－Ａ１線から見た縦断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ１－Ｂ１線から見た縦断面図である。 本発明の第二実施形態に係る柱梁接合構造を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ２－Ａ２線から見た縦断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ２－Ｂ２線から見た縦断面図である。 本発明の第三実施形態に係る柱梁接合構造を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ３－Ａ３線から見た縦断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ３－Ｂ３線から見た縦断面図である。 本発明の第四実施形態に係る柱梁接合構造を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ４－Ａ４線から見た縦断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ４－Ｂ４線から見た縦断面図である。

　本発明者らは、（ａ）地震荷重については鉄骨柱と鉄骨梁との接合箇所では負担させない構造とし、鉄骨柱と鉄骨梁とを溶接等により剛接合しないこと、及び、（ｂ）鉄骨梁の上面にコンクリート打設後の鉄骨梁の長手方向のずれを防止するための係止手段を設けること、によって施工性と安全性とに優れた柱梁接合構造と鉄骨鉄筋コンクリート柱を提供できることを知見した。

　以下、上述の知見に基づきなされた本発明の第一実施形態～第四実施形態に係る柱梁接合構造について、図面を参照して説明する。
　なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
　また、本明細書における用語を以下に説明する。
　強軸方向Ｘとは、柱の材軸方向Ｚに垂直な断面において、断面二次モーメントが最大となる方向を意味する。柱がＨ形鋼である場合、Ｈ形鋼の材軸方向Ｚに垂直な断面におけるウェブの延在方向が強軸方向である。
　弱軸方向Ｙとは、柱の材軸方向Ｚに垂直な断面において、断面二次モーメントが最小となる方向を意味する。柱がＨ形鋼である場合、Ｈ形鋼の材軸方向Ｚに垂直な断面におけるフランジの延在方向が弱軸方向である。

（第一実施形態）
　図１は、本発明の第一実施形態に係る柱梁接合構造１Ａを含む鉄骨鉄筋コンクリート柱１０（ＳＲＣ構造）を示す。
　図１に示すように、柱梁接合構造１Ａは、鉛直方向Ｚに沿って立設される鉄骨柱２と、鉄骨柱２の側面に対して端面が対向するように配置される鉄骨梁３とを接合するための構造である。

　鉄骨柱２は、ウェブ２１と一対のフランジ２２とを有するＨ形鋼から構成される。
　鉄骨梁３は、ウェブ３１と上下一対の上フランジ３２ａ、下フランジ３２ｂとを有するＨ形鋼から構成され、鉄骨柱２の弱軸方向Ｙに沿って延在するように配置される。すなわち、鉄骨柱２のウェブ２１の側部に対して端面が対向するように、鉄骨梁３が配置されている。
　柱と梁とを接合するための溶接を行う従来技術においては、溶接性を考慮し、高強度の鋼材を用いることに材料設計上の制限があった。しかし、本実施形態に係る柱梁接合構造１Ａでは、柱と梁とを接合するための溶接が行われない。従って、例えば降伏強さが４００ＭＰａ以上、好ましくは４６０ＭＰａ以上の高強度の鋼材を用いることができる。

　鉄骨梁３のウェブ３１には水平鉄筋挿通孔３３が形成されている。鉄骨柱２の周囲には、鉄骨柱２の材軸方向と平行に垂直鉄筋５ａが配設され、この垂直鉄筋５ａに対し、水平鉄筋挿通孔３３に挿通させた水平鉄筋５ｂが組まれる。そして、鉄骨柱２の周囲には、垂直鉄筋５ａと水平鉄筋５ｂとを埋め込むように、図１の点線で示される領域にコンクリートＣが打設される。このようにして、鉄骨柱２および柱梁接合構造１Ａの周囲が鉄筋コンクリートで覆われることになり、鉄骨鉄筋コンクリート柱１０が構築される。
　図１に示すように、鉄骨鉄筋コンクリート柱１０の設置位置に応じて、鉄骨柱２のフランジ２２の側部に対しても、鉄骨梁３’が配置されてもよい。

　なお、この実施形態における鉄骨鉄筋コンクリート柱１０は、断面略正方形状の柱となっているが、断面略長方形状の柱であってもよい。

　図２は、本実施形態に係る柱梁接合構造１Ａを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ１－Ａ１線から見た縦断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ１－Ｂ１線から見た縦断面図である。
　図２の（ｂ）、（ｃ）に示すように、鉄骨柱２のウェブ２１の両側部に、梁載置部材６が接合されている。
　この梁載置部材６は、鉄骨柱２のウェブ２１の側面に取り付けられる垂直面６１と、垂直面６１の上端から水平方向に延在する水平面６２とを有するアングル（山形鋼）により構成される。
　本実施形態に係る柱梁接合構造１Ａでは、ウェブ２１と、その両側面に設けられた梁載置部材６とを貫通する孔にボルト６３ａを挿通してナット６３ｂに螺合することで、梁載置部材６が鉄骨柱２の側面に設けられている。
　そして、このようにして設けられた梁載置部材６の水平面６２の上面に、鉄骨梁３の下フランジ３２ｂが水平方向に移動自在な態様で載置される。
　ここで、水平方向に移動自在な態様とは、鉄骨梁３が、コンクリートＣが硬化する前の状態において、鉄骨柱２又は梁載置部材６に溶接やボルトなどで固定されておらず、長手方向と短手方向に摺動可能とされている態様を意味する。

　梁載置部材６のサイズは、打設されるコンクリートＣが硬化するまでの間、建設時荷重を支えることができるものであればよい。なお、鉄骨梁３に作用する建設時荷重は鉛直下向きの力であるため、基本的に鉄骨梁３は梁載置部材６の上に載置できればよい。しかしながら、鉄骨梁３の正確な位置決めのため、あるいは鉄骨梁３の自重等に起因して鉄骨梁３の下フランジ３２ｂ近傍に生じる、鉄骨梁３を鉄骨柱２のウェブ２１に押し付ける方向の力（図２の（ｂ）の矢印ｆ１）を負担するため、鉄骨梁３と梁載置部材６の垂直面６１とを支圧ボルト等で仮止め接合するようにしてもよい。例えば、水平方向に遊びのあるボルト穴に支圧ボルトを挿通し、トルクが入らない状態で支圧ボルトを固定することにより、鉄骨梁３を水平移動自在な状態を維持してもよい。

　一方、鉄骨梁３の上フランジ３２ａ近傍においては、鉄骨梁３に作用する曲げモーメントにより、鉄骨柱２のウェブ２１から離れる方向の力（図２の（ｂ）の矢印ｆ２）が発生する。この力に起因するずれを防止するために、本実施形態に係る柱梁接合構造１Ａでは、鉄骨梁３の上フランジ３２ａの上面に複数のスタッド４１が設置される。
　スタッド４１は、コンクリートＣが打設される位置に設置されるため、鉄骨鉄筋コンクリート柱１０のコンクリートＣ内に埋め込まれることで生じるせん断補強効果により、鉄骨梁３の長さ方向の位置ずれを防ぐことができる。従って、鉄骨鉄筋コンクリート柱１０の外形が小さくて鉄骨梁３の鉄骨鉄筋コンクリート柱１０への埋め込み長さが短い場合であっても、鉄骨梁３の長さ方向のずれを防ぎ、鉄骨梁３が鉄骨鉄筋コンクリート柱１０から抜け落ちることを防止することができる。

　スタッド４１は、図２の（ｂ）、（ｃ）に示されるように、胴体部４１ａと、その胴体部４１ａの上端側に形成されるとともに胴体部４１ａよりも拡径した拡径頭部４１ｂとを有することが好ましい。このようなスタッドを用いる場合、鉛直方向への係止力も発生するため、上述の抜け落ち防止効果をより一層高めることができる。

　スタッド４１は、コンクリートＣを打設する前に設置すればよく、スタッド溶接ガン等を用いることで容易且つ迅速に設置することができる。

　本実施形態に係る柱梁接合構造１Ａでは、従来技術のような、地震力に抵抗するための、鉄骨柱２のウェブ２１と鉄骨梁３の長手方向の端面との間の溶接（剛接合）が行われない。したがって、耐震補強のための溶接を行う場合に比べて施工が容易となるため、短工期で柱梁接合構造１Ａの構築を行うことができる。また、柱と梁との間の溶接を考慮しなくて良いため、高強度の鋼材、例えば降伏強さが４００ＭＰａ以上、好ましくは４６０ＭＰａ以上の鋼材を用いることができる。従って、強度設計上で必要とされる鋼材の重量やサイズを低減することが可能となる。
　更に、本実施形態に係る柱梁接合構造１Ａでは、鉄骨梁３が水平方向に移動自在な態様で梁載置部材６の上面に載置されるため、鉄骨梁の位置合わせを容易に行うことが可能となり、施工性が向上する。

　また、本実施形態に係る柱梁接合構造１Ａでは、建築物の床版を通じて、あるいは鉄骨梁３の自重によって鉄骨梁３に作用する鉛直荷重は、鉄骨鉄筋コンクリート柱１０の中に埋め込まれた部分の鉄骨梁３の下フランジ３２ｂの支圧力として、柱に打設されるコンクリートＣに伝達される。
　すなわち、鉄骨梁３が載置されている梁載置部材６は、コンクリートＣが硬化するまでの建設時荷重を支えるものであればよい。
　一方で、係止手段であるスタッド４１が鉄骨梁３の長さ方向の位置ずれを防ぐため、鉄骨梁３が鉄骨鉄筋コンクリート柱１０から抜け出すことが防止される。
　この結果、従来のように複雑な補強を行うことなく、柱梁接合構造１Ａの構築を容易且つ迅速に行うことができる。
　鉄骨柱２と鉄骨梁３とは、地震荷重に耐えうる剛接合のような高い接合強度の溶接を行わないことから、降伏強さが４００ＭＰａ以上、更には４６０ＭＰａ以上であるような高強度の極厚Ｈ形鋼など、溶接施工が困難なＨ形鋼等であっても容易に用いることができる。
　なお、鉄骨梁３としては、鋼製の圧延Ｈ形鋼または溶接組立Ｈ形断面部材を用いることができる。

　尚、地震発生地域において免震機構を設ける場合、免震機構は柱梁接合構造１Ａではなく建造物の構造部材以外に設けられ、柱梁接合構造１Ａでは地震荷重の負担させない。

　更に、本実施形態に係る柱梁接合構造１Ａによれば、鉄骨梁を確実に鉄骨鉄筋コンクリート柱に接合することができるため、コンクリート床スラブと鉄骨鉄筋コンクリート柱は構造上分離していてもよい。すなわち、コンクリート床スラブの鉄筋を鉄骨鉄筋コンクリート柱に定着させる必要はなく、コンクリート床スラブと鉄骨鉄筋コンクリート柱はそれぞれのコンクリートを別々に打設することができ、施工が容易となる。

　前記の特許文献１～３で提案されてきた従来の柱梁接合構造は、地震荷重に対してＳＲＣ造を構成する鉄骨柱と鉄骨梁とを剛接合することを目的としている。これに対し、本実施形態に係る柱梁接合構造１Ａでは、地震荷重を建造物の構造部材以外に設けた免震機構で負担することを前提とし、構造部材に作用する地震荷重が軽減される場合に適用される。そのため、本実施形態に係る柱梁接合構造１Ａでは、従来のような地震荷重に抵抗するための特別な構造は設けず、鉄骨柱に取り付けられた梁載置部材の上に鉄骨梁が載置された状態で、その鉄骨梁におけるずれ止め手段を鉄骨鉄筋コンクリート柱のコンクリート内に埋設させた構成としている。これにより、鉄骨梁の自重による鉛直荷重や、建築物の床版から鉄骨梁に作用する鉛直荷重を支持させ、柱梁接合構造１Ａの合理化を可能にし、構築を容易且つ迅速に行うことができる。

（第二実施形態）
　図３は、本発明の第二実施形態に係る柱梁接合構造１Ｂを示す。
　この実施形態に係る柱梁接合構造１Ｂは、スタッド４１の替わりにジベル貫通孔４２が係止手段として用いられている点で、上述の第一実施形態に係る柱梁接合構造１Ａと異なる。
　すなわち、本実施形態に係る柱梁接合構造１Ｂでは、図３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示されるように、鉄骨梁３の上フランジ３２ａの、鉄骨鉄筋コンクリート柱１０のコンクリートＣに埋め込まれる部分に、上フランジ３２ａを厚さ方向に貫通する複数のジベル貫通孔４２が係止手段として形成されている。

　本実施形態に係る柱梁接合構造１Ｂの場合、コンクリートＣの打設時に、これらのジベル貫通孔４２の周囲がコンクリートＣ内に埋め込まれ、且つ各ジベル貫通孔４２内にコンクリートＣが入り込む。これにより、ジベル効果（ｄｏｗｅｌ　ｅｆｆｅｃｔ）、すなわち、せん断抵抗を利用したずれ止め効果が発揮される。従って、第一実施形態に係る柱梁接合構造１Ａと同様に、鉄骨梁３の長さ方向の位置ずれを防ぐことができる。

（第三実施形態）
　図４は、本発明の第三実施形態に係る柱梁接合構造１Ｃを示す。
　この実施形態に係る柱梁接合構造１Ｃでは、第二実施形態に係る柱梁接合構造１Ｂと同様に設けられた複数のジベル貫通孔４２にジベル鉄筋４３が挿通され、そのジベル鉄筋４３の上方側及び下方側を上フランジ３２ａの上面及び下面から突出させている。

　本実施形態に係る柱梁接合構造１Ｃの場合、ジベル鉄筋４３が鉄骨鉄筋コンクリート柱１０のコンクリートＣ内に埋め込まれることでせん断補強効果が生じるため、鉄骨梁３の長さ方向の位置ずれを防ぐことができる。更に、ジベル貫通孔４２の内周面とジベル鉄筋４３の外周面との間の空間、すなわちジベル貫通孔４２とジベル鉄筋４３との間のクリアランスにより生じる空間内にもコンクリートＣの一部が入り込むことでジベル効果が発揮される。従って、せん断補強効果とジベル効果との複合効果により、鉄骨梁３の長さ方向のずれを強力に防ぎ、鉄骨梁３が鉄骨鉄筋コンクリート柱１０から抜け落ちることを一層安定的に防止することができる。

　更に、ジベル貫通孔４２に挿入されたジベル鉄筋４３が、打設されたコンクリートＣのせん断抵抗力を増大させることができるため、ジベル鉄筋４３が挿入されない第二実施形態に係る柱梁接合構造１Ｂに比べてジベル貫通孔４２の数を減らすことができる。
　したがって、鉄骨鉄筋コンクリート柱１０の外形が小さくて鉄骨梁３のコンクリートＣへの埋め込み長さが小さい場合であっても、鉄骨梁３の長さ方向の位置ずれを防ぐことができ、鉄骨梁３が鉄骨鉄筋コンクリート柱１０から抜け出すことが防止される。

　この複合効果をより好適に得るためには、前記ジベル鉄筋４３の材軸方向に垂直な断面の断面積Ｓ１と、前記ジベル貫通孔４２の貫通方向に垂直な断面の断面積Ｓ２との比率であるＳ１／Ｓ２の値は０．２以上０．６以下であることが好ましい。Ｓ１／Ｓ２の値が０．２以下ではジベル鉄筋が細すぎて曲げ挙動が卓越するため、補強効果が得られなくなる場合がある。また、Ｓ１／Ｓ２の値が０．６以上であるとコンクリートの充填性が悪くなり，施工不良でジベル孔内に空隙を生じる場合がある。
　尚、Ｓ１／Ｓ２を小さくする場合、ジベル鉄筋４３の抜け落ちを防止するために、その上端側を屈曲させたジベル鉄筋を用いたり、隣り合う孔に跨るように略Ｕ字型としたジベル鉄筋を用いてもよい。

（第四実施形態）
　図５は、本発明の第四実施形態に係る柱梁接合構造１Ｄを示す。
　第四実施形態に係る柱梁接合構造１Ｄは、鉄骨柱２の強軸方向Ｘに沿って鉄骨梁３が接合されている点で、鉄骨柱２の弱軸方向Ｙに沿って鉄骨梁３が接合されている第一実施形態に係る柱梁接合構造１Ａと異なる。

　本実施形態に係る柱梁接合構造１Ｄでは、図５の（ｂ）に示すように、梁載置部材６は、鉄骨柱２の両フランジ２２、２２の外方側のそれぞれの側部に対し、ボルト６３ａとナット６３ｂにより固定されている。
　図５に示す例では、係止手段として第一実施形態に係る柱梁接合構造１Ａと同様にスタッド４１を用いているが、第二実施形態や第三実施形態に係る柱梁接合構造１Ｂ、１Ｃと同様にジベル貫通孔４２やジベル鉄筋４３であってもよく、それらの組合せであってもよい。

　ただし、本実施形態に係る柱梁接合構造１Ｄでは、鉄骨柱２の中心軸から離間したフランジ２２の側部に鉄骨梁３の端面が対向するように配設される。従って、鉄骨柱２のウェブ２１の側部に鉄骨梁３の端面が対向するように配設される第一実施形態～第三実施形態に係る柱梁接合構造１Ａ～１Ｃに比べて、鉄骨梁３の鉄骨鉄筋コンクリート柱１０への埋め込み長さは小さくなる傾向にある。
　特に、第一実施形態～第四実施形態に係る柱梁接合構造１Ａ～１Ｄのように、鉄骨鉄筋コンクリート柱１０が断面略正方形である場合には、鉄骨鉄筋コンクリート柱が鉄骨梁の長さ方向に長い断面略矩形状の場合に比べて、鉄骨梁３の鉄骨鉄筋コンクリート柱１０への埋め込み長さが小さくなりやすい。
　しかしながら、係止手段として、前述したスタッド４１、ジベル貫通孔４２、ジベル鉄筋４３などを用いることで、鉄骨梁３の長さ方向のずれ止めを十分に防ぐことができるため、鉄骨梁３の鉄骨鉄筋コンクリート柱１０からの抜け落ちを防止することができる。

　以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

　例えば、上述の第一実施形態～第四実施形態では、鉄骨柱としてＨ形鋼を使用しているが、Ｈ形鋼に替えて角形鋼やＩ形鋼を使用してもよい。
　また、上述の第一実施形態～第四実施形態では、鉄骨梁としてＨ形鋼を使用しているが、Ｈ形鋼に替えて角形鋼やＩ形鋼を使用してもよい。
　また、上述の第二実施形態、第三実施形態では、ジベル貫通孔４２の貫通方向に垂直な断面の形状が円形である場合を例示しているが、楕円形や多角形であってもよい。
　また、上述の第一実施形態～第四実施形態では、梁載置部材としてアングルを用いているが、鉄骨柱の側部に設置できて鉄骨梁を上面に載置できる部材であればよく、角形鋼を用いてもよい。
　また、上述の第一実施形態～第四実施形態では、鉄骨柱の側部と鉄骨梁の端部とが面接触（溶接やボルト締めなどによる接合はされていない）した状態で配置されているが、面接触しない程度に隙間が形成されていてもよい。
　上述の第一実施形態～第四実施形態を適宜組み合わせてもよく、例えば、スタッドとジベル貫通孔とを交互に配置させてもよい。

　本発明によれば、高い施工性と安全性とを兼ね揃えた柱梁接合構造及び鉄骨鉄筋コンクリート柱を提供することが可能となる。

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ　　柱梁接合構造
１０　鉄骨鉄筋コンクリート柱
２　　鉄骨柱（Ｈ形鋼）
２１　ウェブ
２２　フランジ
３、３’　　鉄骨梁（Ｈ形鋼）
３１　ウェブ
３２ａ　上フランジ
３２ｂ　下フランジ
３３　水平鉄筋挿通孔
４１　スタッド４１ａ　胴体部
４１ｂ　頭部
４２　ジベル貫通孔
４３　ジベル鉄筋
５ａ　　垂直鉄筋
５ｂ　　水平鉄筋
６　　梁載置部材（アングル）
６１　垂直面
６２　水平面
６３ａ　　ボルト
６３ｂ　　ナット
Ｃ　　コンクリート
Ｘ　　強軸方向
Ｙ　　弱軸方向
Ｚ　　鉛直方向

Claims (10)

1. 　周囲にコンクリートが打設される鉄骨柱と、前記鉄骨柱の側方に配置される鉄骨梁との柱梁接合構造であって、
   　前記鉄骨柱の側部に設けられるとともに、前記鉄骨梁を水平方向に移動自在に支持する梁載置部材と；
   　前記鉄骨梁の上面に配置され、前記コンクリートに係止する係止手段と；
   を備え、
   　前記係止手段が、前記鉄骨梁の前記上面に立設されるスタッド、及び、前記鉄骨梁の前記上面に形成されるジベル貫通孔の一方又は両方である
   ことを特徴とする柱梁接合構造。
2. 　前記係止手段が前記スタッドであり、
   　前記スタッドの上端側に、拡径頭部が形成されている
   ことを特徴とする、請求項１に記載の柱梁接合構造。
3. 　前記係止手段が前記ジベル貫通孔であり、
   　前記ジベル貫通孔に挿通されるジベル鉄筋を更に備える
   ことを特徴とする、請求項１に記載の柱梁接合構造。
4. 　前記ジベル鉄筋の材軸方向に垂直な断面の断面積Ｓ１と、前記ジベル貫通孔の貫通方向に垂直な断面の断面積Ｓ２との比率Ｓ１／Ｓ２が０．５以上０．８以下である
   ことを特徴とする請求項３に記載の柱梁接合構造。
5. 　前記鉄骨柱の降伏強さが４００ＭＰａ以上である
   ことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の柱梁接合構造。
6. 　前記鉄骨柱がＨ形鋼であり、前記鉄骨梁の端面が前記Ｈ形鋼のウェブに対向して設けられる
   ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の柱梁接合構造。
7. 　前記梁載置部材が、前記鉄骨柱の前記側部に取り付けられる垂直面と、前記垂直部の上端から水平方向に延在する水平面と、を備えるアングルである
   ことを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の柱梁接合構造。
8. 　前記鉄骨梁の端面が前記鉄骨柱の前記側部に固定されていない
   ことを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載の柱梁接合構造。
9. 　前記鉄骨梁と前記鉄骨柱とが溶接により接合されていない
   ことを特徴とする、請求項１～８のいずれか一項に記載の柱梁接合構造。
10. 　請求項１～９のいずれか一項に記載の柱梁接合構造と、
    　前記柱梁接合構造の周囲に打設される鉄筋コンクリートと、
    を備えることを特徴とする鉄骨鉄筋コンクリート柱。

Images