WO2023195292A1 - 鉄骨部材、継手構造、合成構造体、および合成構造体の施工方法 - Google Patents

Abstract

鉄骨部材同士の縦継施工を簡略化して施工時間を短縮するとともに施工に要するコストを低コスト化することを目的として、コンクリートと、コンクリート中に配される鉄骨部材とを備えた合成構造体に用いられる鉄骨部材であって、コンクリートによって埋設される定着用鋼板が、少なくとも一方の端部に設けられている。定着用鋼板は、鉄骨部材の内面側または外面側に設けられている。鉄骨部材の表面の少なくとも一部に突起部が形成されている。コンクリートと、コンクリート中に配される鉄骨部材とを備える合成構造体における、合成構造体の軸方向に第１鉄骨部材と第２鉄骨部材とを接続する継手構造であって、第１鉄骨部材の端部に第１定着用鋼板が設けられ、第１定着用鋼板に沿って、第２鉄骨部材の外面および内面の少なくとも一方が配置されている。

Description

鉄骨部材、継手構造、合成構造体、および合成構造体の施工方法

　本発明は、鉄骨部材、継手構造、合成構造体、および合成構造体の施工方法に関する。

　合成柱脚構造として、プレキャスト外枠部材と、プレキャスト外枠部材内に配置される鉄骨部材と、プレキャスト外枠部材内に打設されるコンクリートとを主要部材として構築される合成柱脚構造が知られている（非特許文献１参照）。特許文献１には、このような合成柱脚構造を構成する鉄骨部材として、突起付き鉄骨を用いて、コンクリートとの一体性を高めた構造が記載されている。

　特許文献１に記載された鉄骨部材においては、この鉄骨部材を縦継ぎして鉛直方向に延伸させる場合、現場での溶接による接合方法や、高力ボルトによる摩擦接合方法（非特許文献１参照）が用いられる。

特開２００４－２０４６０２号公報

ストライプＨ　橋脚用Ｈ形鋼　Cat.No.D1J-504-05（ＪＦＥスチール株式会社）

　しかしながら、上述した従来技術においては、いずれの方法であっても人力により長時間の作業が生じるとともに、強固な作業足場が必要になる。これにより、施工時間の増加や施工に要するコストの高コスト化を招くことになる。そのため、鉄骨部材を用いて合成柱脚構造を構築する場合に、溶接やボルト接合などの現場作業によって実施していた鉄骨部材同士の縦継施工を簡略化することができ、施工期間を短縮できる技術が求められていた。

　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、鉄骨部材同士の縦継施工を簡略化して施工時間を短縮できるとともに施工に要するコストを低コスト化できる鉄骨部材、継手構造、合成構造体、および合成構造体の施工方法を提供することにある。

　（１）上述した課題を解決し、上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る鉄骨部材は、コンクリートと、前記コンクリート中に配される鉄骨部材とを備えた合成構造体に用いられる鉄骨部材であって、前記コンクリートによって埋設される定着用鋼板が、少なくとも一方の端部に設けられている。

　（２）本発明に係る鉄骨部材は、上記の（１）の発明において、前記定着用鋼板は、前記鉄骨部材の内面側または外面側に設けられている。

　（３）本発明に係る鉄骨部材は、上記の（１）または（２）の発明において、前記鉄骨部材の表面の少なくとも一部に突起部が形成されている。

　（４）本発明の一態様に係る継手構造は、コンクリートと、前記コンクリート中に配される鉄骨部材とを備える合成構造体における、前記合成構造体の軸方向に第１鉄骨部材と第２鉄骨部材とを接続する継手構造であって、前記第１鉄骨部材の端部に第１定着用鋼板が設けられ、前記第１定着用鋼板に沿って、前記第２鉄骨部材の外面および内面の少なくとも一方が配置されている。

　（５）本発明の一態様に係る継手構造は、上記の（４）の発明において、前記第２鉄骨部材と前記第１鉄骨部材との接続部分における前記第２鉄骨部材の端部に、第２定着用鋼板が設けられている。

　（６）本発明の一態様に係る合成構造体は、コンクリートと、前記コンクリート中に配される鉄骨部材とを備える合成構造体であって、上記の発明による継手構造により、第１鉄骨部材と第２鉄骨部材とが接続されている。

　（７）本発明の一態様に係る合成構造体の施工方法は、コンクリートと、前記コンクリート中に配される複数の鉄骨部材とを備えた合成構造体の施工方法であって、先行側の第１鉄骨部材に対して後行側の第２鉄骨部材を軸方向に沿って接続する接続ステップと、前記接続ステップにおいて接続すべき前記鉄骨部材を接続した後、前記鉄骨部材の周囲に前記コンクリートを打設する打設ステップと、を備え、前記接続ステップは、端部に第１定着用鋼板が設けられている第１鉄骨部材を、前記第１定着用鋼板が設けられている端部が接続側になるように配置し、第２鉄骨部材が前記第１定着用鋼板に嵌合するように接続する第１接続ステップと、第１鉄骨部材の一方の端部に対して、端部に第２定着用鋼板が設けられている第２鉄骨部材を、前記第２定着用鋼板が設けられている端部が接続側になるように配置し、前記第２鉄骨部材の前記第２定着用鋼板を前記第１鉄骨部材に嵌合するように接続する第２接続ステップと、端部に第１定着用鋼板が設けられている第１鉄骨部材を、前記第１定着用鋼板が設けられている端部が接続側になるように配置し、端部に第２定着用鋼板が設けられている第２鉄骨部材を、前記第２定着用鋼板が設けられている端部が接続側になるように配置し、前記第１定着用鋼板が前記第２鉄骨部材に嵌合するように接続するとともに、前記２定着用鋼板が前記第１鉄骨部材に嵌合するように接続する第３接続ステップと、のうちのいずれか１つのステップを備える。

　本発明によれば、施工時間を短縮できるとともに施工に要するコストを低コスト化することが可能となる。

図１は、本発明の第１の実施形態による鉄骨部材の例を示す正面図である。 図２は、図１に示す第１の実施形態による鉄骨部材のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。 図３は、本発明の第１の実施形態による定着用鋼板の孔の部分を示す断面図および平面図である。 図４は、本発明の第１の実施形態による定着用鋼板の孔の部分を示す断面図および平面図である。 図５は、本発明の第１の実施形態による定着用鋼板が取り付けられる前の鉄骨部材の例を示す斜視図である。 図６は、本発明の第１の実施形態による２本の鉄骨部材の縦継構造を示す正面図である。 図７は、第１の実施形態による合成構造体を示す上面図である。 図８は、本発明の第２の実施形態による鉄骨部材の例を示す正面図である。 図９は、図８に示す第２の実施形態による鉄骨部材のＩＸ－ＩＸ線に沿った断面図である。 図１０は、本発明の第２の実施形態による２本の鉄骨部材の縦継構造を示す正面図である。 図１１は、図１０に示す鉄骨部材の縦継構造のＸＩ－ＸＩ線に沿った断面図である。 図１２は、本発明の第３の実施形態による鉄骨部材の例を示す正面図である。 図１３は、図１２に示す鉄骨部材のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線に沿った断面図である。 図１４は、本発明の第４の実施形態による鉄骨部材の例を示す正面図である。 図１５は、本発明の第５の実施形態による鉄骨部材および縦継構造を示す正面図である。 図１６は、本発明の実施形態の第１変形例を示す鉄骨部材の図１に対応する正面図である。 図１７は、図１６に示す鉄骨部材のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ線に沿った断面図である。 図１８は、本発明の実施形態の第２変形例を示す鉄骨部材の図２に対応する断面図である。

　以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。また、本発明は以下に説明する実施形態によって限定されるものではない。

　（第１の実施形態）
　まず、本発明の第１の実施形態による鉄骨部材について説明する。第１の実施形態においては、鉄骨部材にあらかじめ孔あき鋼板などの定着用鋼板を取り付ける構成とする。本実施形態による鉄骨部材は、コンクリートと、このコンクリートに内配される鉄骨部材とを備えた合成構造体に用いられる。

　図１は、第１の実施形態による鉄骨部材１０の例を示す。図２は、図１に示す鉄骨部材１０のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図を示す。図１および図２に示すように、鉄骨部材１０の内面側に、定着用鋼板１３が設けられている。具体的に、第１の実施形態による鉄骨部材１０は、ウェブ１１、フランジ１２、および定着用鋼板１３を有して構成される。フランジ１２はウェブ１１の両側に設けられる。コンクリートとの定着用部材である定着用鋼板１３は、鉄骨部材１０の端部、すなわちフランジ１２の端部において、鉄骨部材１０のフランジ１２の内面側の接合部１４において接合されて設けられている。

　本実施形態において定着用鋼板１３は、鉄骨部材１０が配設される上述した合成構造体を構成するコンクリートによって埋設される。定着用鋼板１３がコンクリートによって埋設されることによって、定着用鋼板１３とコンクリートとの間において定着機能が発揮されることになる。ここで、詳細については後述するが、合成構造体の例としては合成構造体１００が挙げられ、コンクリートの例としてはコンクリート１０２が挙げられる。

　定着用鋼板１３は、フランジ１２の内面側に張り出すように例えば４枚接合されて設けられている。図１および図２に示す例において定着用鋼板１３は、ウェブ１１の面に対して略平行に設けられ、好適には、ウェブ１１の面に沿った平面に対して面対称の位置に設けられる。定着用鋼板１３は、図２に示す鉄骨部材１０の長手方向（軸方向ともいう）に垂直な面において、ウェブ１１に対して線対称、またはウェブ１１の中央に対して点対称になるように設けても良い。なお、定着用鋼板１３を設ける枚数や位置については必ずしもこれらの枚数や位置に限定されない。特に、定着用鋼板１３の枚数は、１枚または複数枚であればよい。この場合においても、枚数を複数枚とし、特に偶数枚とすることにより、上述したように、より好適な位置に定着用鋼板１３を配置することができるため、より好ましい。

　定着用鋼板１３は、長手方向が鉄骨部材１０の長手方向と略平行の例えば孔あき鋼板から構成される。定着用鋼板１３には、少なくとも１つ、図１に示す例では１枚の定着用鋼板１３に例えば５つの孔１３ａが形成されている。なお、定着用鋼板１３を孔あき鋼板から構成する場合、孔１３ａは少なくとも１つ設けられていれば良く、形成する孔１３ａの数は限定されない。

　図３および図４は、定着用鋼板１３の孔１３ａの例を示す。図３および図４はいずれも、定着用鋼板１３の孔１３ａの部分を示す断面図および平面図である。図３に示す定着用鋼板１３は、孔あき鋼板ジベルであって、ジベル孔からなる孔１３ａについては、平板に孔１３ａを形成したものである。図４に示す定着用鋼板１３は、孔あき鋼板ジベルであって、鋼板に対してバーリングプレス加工を行うことによって、孔１３ａの辺部１３ａａを隆起させたものである。辺部１３ａａを隆起させることによって、打設するコンクリートとの定着性を、図３に示す孔あき鋼板ジベルに比して向上させることが可能になる。なお、定着用鋼板１３に用いられる孔あき鋼板ジベルとしては、図３および図４のいずれの定着用鋼板１３を採用しても良い。

　図５は、定着用鋼板１３が取り付けられる前の鉄骨部材の例を示す斜視図である。図５に示すように、鉄骨部材１０のフランジ１２の表面には、鉄骨部材１０の長手方向に垂直な縞状、いわゆる横縞状に突起部１２ａが形成されている。このように、フランジ１２の表面に突起部１２ａを設けることにより、鉄骨部材１０の周囲に打設されるコンクリートとの定着性を向上させることができる。突起部１２ａに関しては、図５に示す横縞状以外にも、縦縞状の突起部やチェッカーリブなど種々の形状を適用可能である。また、鉄骨部材１０の表面の突起部１２ａの形状については、さらに異形鉄筋や鋼片を溶接することによって突起部１２ａと同様の機能を得ることも可能である。また、突起部１２ａの高さとしては、周囲のコンクリート１０２との定着性を確保するために、２ｍｍ以上が望ましく、形成の観点から３ｍｍ以下が望ましい。さらに、突起部１２ａを設ける位置については、図５に示すＨ型鋼からなる鉄骨部材１０の外面、すなわちフランジ１２の外表面以外にも、フランジ１２の内面部やウェブ１１の表面でも良く、鉄骨部材１０の外表面においてコンクリート１０２と接する可能性がある部分であれば種々の位置に突起部１２ａを形成することが可能である。なお、突起部１２ａが形成されることに限定されず、設けないことも可能である。

　（鉄骨部材の縦継構造）
　次に、以上のように構成された鉄骨部材の継手構造としての縦継構造について説明する。図６は、第１の実施形態による２本の鉄骨部材の縦継構造を示す正面図である。また、図６は、第１接続ステップに相当する接続ステップに対応する。

　図６に示すように、鉄骨部材１０の長手方向（軸方向）に沿って縦継ぎを行う一対の鉄骨部材１０，１０Ａのうち、一方の鉄骨部材１０の端部にのみ第１定着用鋼板としての定着用鋼板１３が接合されている。換言すると、一対の鉄骨部材１０，１０Ａのうちの、一方の第１鉄骨部材としての鉄骨部材１０における、他方の第２鉄骨部材としての鉄骨部材１０Ａ側の端部に、定着用鋼板１３が接合部１４において接合されている。反対に、鉄骨部材１０Ａにおける鉄骨部材１０側の端部には、図５に示すように定着用鋼板１３が設けられていない。

　これらの鉄骨部材１０，１０Ａを縦継ぎする場合には、先行側の鉄骨部材１０の上端のウェブ１１およびフランジ１２の形状に対して、後行側の鉄骨部材１０Ａの下端をウェブ１１Ａおよびフランジ１２Ａの形状を合わせる。その後、ウェブ１１Ａおよびフランジ１２Ａを定着用鋼板１３に沿わせて配置し、ウェブ１１およびフランジ１２の上端と縦継ぎする。ここで、鉄骨部材１０，１０Ａは、定着用鋼板１３が鉄骨部材１０Ａのフランジ１２Ａ間に差し込まれるように接続される。これにより、合成構造体における鉄骨部材の接続部分に縦継構造５が構築される。さらに、後行側の鉄骨部材１０Ａの上端部に定着用鋼板１３を接合させておき、この鉄骨部材１０Ａを上述した鉄骨部材１０とみなし、さらに上層に鉄骨部材１０Ａと同様の下端を有する鉄骨部材を縦継する接続ステップを必要な回数だけ繰り返すことによって、合成構造体における複数の鉄骨部材がそれぞれ縦継構造５を介して上方に延伸される。

　なお、鉄骨部材１０，１０Ａの先行側と後行側とを反対にすることも可能である。この場合は、第２接続ステップに相当する接続ステップとなる。すなわち、先行側の鉄骨部材１０Ａの上端のウェブ１１Ａおよびフランジ１２Ａの形状に対して、後行側の鉄骨部材１０の下端をウェブ１１およびフランジ１２の形状を合わせるように配置する。その後、鉄骨部材１０の定着用鋼板１３を、ウェブ１１Ａおよびフランジ１２Ａの上端側に差し込み可能な状態に沿わせて配置し、フランジ１２Ａの間に定着用鋼板１３を差し込むように接続する。これにより、合成構造体における鉄骨部材の縦継構造５が構築される。さらに、後行側の鉄骨部材１０を鉄骨部材１０Ａとみなし、さらに上層に鉄骨部材１０と同様の定着用鋼板１３が接合された下端を有する鉄骨部材を縦継する接続ステップを必要な回数だけ繰り返すことによって、合成構造体における複数の鉄骨部材がそれぞれ縦継構造５を介して上方に延伸される。

　図７は、第１の実施形態による合成構造体を示す上面図である。図７に示すように、合成構造体１００は、外枠部材１０１、コンクリート１０２、および縦継された複数の鉄骨部材１０，１０Ａから構成される。合成構造体１００を構築する際には、鉄骨部材１０，１０Ａの縦継と、コンクリート１０２の打設とを繰り返し実行することができる。すなわち、複数の鉄骨部材１０，１０Ａを、縦継構造５を介して組み上げる際に、水平面に対して同じ階層の鉄骨部材１０，１０Ａが全て組み上げられた後に、打設ステップとして鉄骨部材１０，１０Ａの周囲にコンクリート１０２を打設することによって、縦継した鉄骨部材１０，１０Ａを定着用鋼板１３と共にコンクリート１０２に埋設させる。その後、さらに上層の鉄骨部材１０，１０Ａを縦継して、合成構造体１００を上方に延伸させる。これらの鉄骨部材１０，１０Ａおよびコンクリート１０２の打設を繰り返すことにより、合成構造体１００を構築することができる。この場合、合成構造体１００に埋設された鉄骨部材１０，１０Ａにおいては、定着用鋼板１３に形成された孔１３ａを通じてコンクリート１０２が定着用鋼板１３の両面で連結された状態になる。さらに、先行側の鉄骨部材１０の定着用鋼板１３の形状に合わせて後行側の鉄骨部材１０Ａのフランジ１２Ａを配置しているので、縦継構造５を強固にすることができる。

　また、鉄骨部材１０，１０Ａの縦継と、コンクリート１０２の打設とを繰り返し実行する場合は、次のように行ってもよい。すなわち、まず、同じ階層の鉄骨部材１０，１０Ａを縦継ぎ構造を介して組み上げる。次に、上層の鉄骨部材１０，１０Ａを少なくとも１層組み上げた後、鉄骨部材１０，１０Ａを定着用鋼板１３とともにコンクリート１０２で埋設させる打設ステップを行う。

　このように構成された合成構造体１００においては、鉄骨部材１０の端部、ここでは上端部に接合された定着用鋼板１３によって、鉄骨部材１０の周囲のコンクリート１０２との定着を確保できるので、縦継した鉄骨部材１０，１０Ａ間で応力の伝達が可能となる。さらに、図５に示すような突起部１２ａが形成された鉄骨部材１０を用いた場合は、コンクリート１０２と鉄骨部材１０との定着を確保することができより好ましい状態となる。すなわち、以上のように構成された鉄骨部材１０によれば、フランジ１２に形成された突起部１２ａによる打設されたコンクリート１０２との定着区間と、孔あき鋼板ジベルによる定着用鋼板１３によるコンクリート１０２との定着区間とにおいて重合区間が形成できる。これにより、重ね継手の原理によって、縦継される先行側の鉄骨部材１０と後行側の鉄骨部材１０Ａとの間で応力の伝達が可能になる。これは、鉄骨部材１０の表面に突起部１２ａを設けていない場合に比して、短い区間で応力の伝達が可能になることを意味する。

　以上説明した本発明の第１の実施形態によれば、外枠部材１０１、コンクリート１０２、および鉄骨部材１０，１０Ａにより構成される合成構造体１００において、鉄骨部材１０，１０Ａ同士の縦継を行う際に、縦継を行う端部に定着用鋼板１３が取り付けられた一方の鉄骨部材１０を用いて、縦継ぎの対象となる他方の鉄骨部材１０Ａを定着用鋼板１３に沿わせて配置して、縦継構造５を構築している。これにより、従来、溶接やボルト接合などの現場作業によって実施していた鉄骨部材同士を連結させる工程を省略することができるので、鉄骨部材同士の縦継施工を簡略化でき、施工期間を短縮することが可能となる。

　（第２の実施形態）
　次に、本発明の第２の実施形態による鉄骨部材について説明する。第２の実施形態による鉄骨部材においても、第１の実施形態による鉄骨部材と同様に、コンクリートと、このコンクリート中に配される鉄骨部材とを備えた合成構造体に用いられる。図８は、第２の実施形態による鉄骨部材の例を示す。図９は、図８に示す鉄骨部材のＩＸ－ＩＸ線に沿った断面図である。

　図８および図９に示すように、第２の実施形態による鉄骨部材２０は、第１の実施形態と異なり、鉄骨部材２０の外面側に定着用鋼板２３が設けられている。具体的に、第２の実施形態において定着用鋼板２３は、鉄骨部材２０の端部、すなわちフランジ２２の端部において、長手方向が鉄骨部材２０の長手方向と略平行に、フランジ２２の外面側の接合部２４において接合されて設けられている。詳細は後述するが、定着用鋼板２３は、鉄骨部材２０の端部であって鉄骨部材１０との接続部分に設けられる。第２定着用鋼板としての定着用鋼板２３は、フランジ２２の外面側に例えば４枚接合されている。図８および図９に示す例において定着用鋼板２３は、ウェブ２１の面に対して略平行に設けられ、好適には、ウェブ２１の面に沿った平面に対して面対称の位置に設けられる。定着用鋼板２３は、図８に示す鉄骨部材２０の長手方向に垂直な面において、ウェブ２１に対して線対称、またはウェブ２１の中央に対して点対称になるように設けても良い。なお、定着用鋼板２３の設ける位置や枚数については必ずしもこれらの位置や枚数に限定されない。特に、定着用鋼板２３の枚数は、１枚または複数枚であればよく、複数枚であって特に偶数枚であれば、上述したようなより好適な位置に定着用鋼板２３を配することができるため、より好ましい。この点については、第１の実施形態における鉄骨部材１０と同様である。

　ウェブ２１、フランジ２２、定着用鋼板２３、孔２３ａ、および接合部２４の構成についてはそれぞれ、第１の実施形態によるウェブ１１、フランジ１２、定着用鋼板１３、孔１３ａ、および接合部１４と同様であるので、説明を省略する。

　（鉄骨部材の縦継構造）
　次に、以上のように構成された第２の実施形態による鉄骨部材と第１の実施形態による鉄骨部材との継手構造としての縦継構造について説明する。図１０は、第２の実施形態による２本の鉄骨部材の縦継構造を示す正面図である。図１１は、図１０に示す鉄骨部材の縦継構造のＸＩ－ＸＩ線に沿った断面図である。第２の実施形態による縦継構造は、鉄骨部材同士の縦継のための定着用鋼板が、先行側の鉄骨部材においては後端部に、後行側の鉄骨部材においては先端部に、取り付けられている。

　すなわち、図１０および図１１に示すように、例えば、第１の実施形態による鉄骨部材１０を先行側とし、第２の実施形態による鉄骨部材２０を後行側とする。鉄骨部材１０の上端部、すなわち鉄骨部材２０と縦継される側に定着用鋼板１３が接合されているとともに、鉄骨部材２０の下端部、すなわち鉄骨部材１０と縦継される側に定着用鋼板２３が接合されている。

　これらの鉄骨部材１０，２０を縦継ぎする接続ステップは、第３接続ステップに相当する。すなわち、後行側の鉄骨部材２０を、そのウェブ２１およびフランジ２２が先行側の鉄骨部材１０の上端の定着用鋼板１３の形状に合うように、鉄骨部材１０の上方に配置する。すなわち、鉄骨部材２０のフランジ２２の間に鉄骨部材１０の定着用鋼板１３が挿入可能になる位置に、鉄骨部材２０を配置する。さらに、鉄骨部材１０のフランジ１２の外側に、鉄骨部材２０の定着用鋼板２３の内側端部が位置するように、鉄骨部材１０の上方に鉄骨部材２０を配置する。すなわち、鉄骨部材２０の定着用鋼板２３の間に鉄骨部材１０のウェブ１１および２つのフランジ１２が入るように、ウェブ２１およびフランジ２２Ａの形状を合わせて鉄骨部材２０を配置する。その後、ウェブ２１およびフランジ２２を定着用鋼板１３，２３に沿わせて配置し、鉄骨部材１０の上端に鉄骨部材２０の下端を接続して縦継ぎする。これにより、合成構造体における鉄骨部材の接続部分に縦継構造６が構築される。

　さらに、後行側の鉄骨部材２０の上端部に鉄骨部材１０と同様の上端を有する定着用鋼板１３を接合させておき、この鉄骨部材２０を上述した鉄骨部材１０とみなし、さらに上層に鉄骨部材２０と同様の下端を有する鉄骨部材を縦継することを必要な回数だけ繰り返すことによって、合成構造体における鉄骨部材が縦継構造を介して上方に延伸される。同様に、後行側の鉄骨部材２０の上端部にも鉄骨部材２０の下端部と同様の定着用鋼板２３を接合させておき、鉄骨部材２０を先行側とし、鉄骨部材１０を後行側として、上述と同様にして縦継を行うことも可能である。この場合、縦継構造６は、図１０に示す上下が反転した状態となる。また、定着用鋼板２３を第１定着用鋼板とし、定着用鋼板１３を第２定着用鋼板とする。このようにして、鉄骨部材１０，２０を定着用鋼板１３，２３が互いに干渉しないように順次縦継していくことにより、合成構造体における鉄骨部材が縦継構造を介して上方に延伸される。なお、鉄骨部材１０，２０の端部の定着用鋼板１３，２３に関しては、縦継において定着用鋼板１３，２３が互いに干渉しない位置であれば、種々の位置に接合させることが可能である。

　以上説明した第２の実施形態においては、第１の実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、さらに、接合構造である縦継構造６において、上下の２つの鉄骨部材１０，２０の端部に接合された定着用鋼板１３，２３が相互に噛み合うような形状で接合され、周囲のコンクリート１０２と定着を取っていることにより、重なり合う区間が形成できることから、重ね継手の要領によって、第１の実施形態に比して、短い区間での応力伝達が可能になるので、応力の伝達をより効率良く行うことができる。

　（第３の実施形態）
　次に、本発明の第３の実施形態による鉄骨部材について説明する。第３の実施形態による鉄骨部材においても、コンクリートと、このコンクリート中に配される鉄骨部材とを備えた合成構造体に用いられる。図１２は、第３の実施形態による鉄骨部材の例を示す。図１３は、図１２に示す鉄骨部材のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線に沿った断面図である。

　図１２および図１３に示すように、第３の実施形態においては、先行側の鉄骨部材１０が第１の実施形態と同様である。後行側の鉄骨部材１０Ｂにおいては、定着用鋼板１３Ｂの設けられる位置が鉄骨部材１０の内面側である点が鉄骨部材１０とは異なる。すなわち、鉄骨部材１０Ｂにおける定着用鋼板１３Ｂは、フランジ１２Ｂの内面側であって鉄骨部材１０における定着用鋼板１３よりもウェブ１１Ｂから遠い側に設けられている。図１３に示す例では、定着用鋼板１３Ｂは、フランジ１２Ｂの外側端部の接合部１４Ｂにおいて接合されている。なお、定着用鋼板１３Ｂの構成については、定着用鋼板１３と同様であり、孔１３Ｂａの構造も孔１３ａと同様である。鉄骨部材１０の上端部と鉄骨部材１０Ｂの下端部とが定着用鋼板１３，１３Ｂを介して縦継されて、接続部分としての縦継構造７が構成される。定着用鋼板１３，１３Ｂはそれぞれ、フランジ１２，１２Ｂの外面側に設けられていても良い。

　第３の実施形態においては、上下の２つの鉄骨部材１０，１０Ｂの端部に接合された定着用鋼板１３，１３Ｂが相互に入れ籠のように構成された縦継構造７において、周囲のコンクリート１０２との定着性を確保していることにより、第１の実施形態に比して、短い区間での応力伝達が可能になるので、応力の伝達をより効率良く行うことができる。

　（第４の実施形態）
　次に、本発明の第４の実施形態による鉄骨部材について説明する。第４の実施形態による鉄骨部材においても、コンクリートと、このコンクリート中に配される鉄骨部材とを備えた合成構造体に用いられる。図１４は、第４の実施形態による鉄骨部材の例を示す。図１４に示すように、第４の実施形態による鉄骨部材３０において定着用鋼板３３は、長手方向が鉄骨部材３０の長手方向と略平行であって、面がウェブ３１の面と略平行の例えば孔あき鋼板ジベルから構成され、フランジ３２の内面の接合部３４において接合される。定着用鋼板３３においては、鉄骨部材３０の長手方向に沿って形成された孔３３ａの径が、鉄骨部材３０の端部から離れるに従って大きくなるように形成される。換言すると、定着用鋼板３３は、鉄骨部材３０の端部に近いほど孔３３ａが小さくなるように形成される。図１４に示す例では、孔３３１，３３２，３３３，３３４，３３５の順に径が大きくなっている。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。

　第４の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、鉄骨部材３０の応力度が厳しくなる接合部３４に向かって孔３３ａの径が小さくなるため、定着用鋼板３３の耐応力性を向上できる。また、孔３３ａを小さくすることにより、孔３３１～３３５の間で確保すべき鋼板の長さを小さくできるので、孔３３１～３３５のそれぞれの配置の間隔を短くでき、定着用鋼板３３の部材の長さを短くできる。なお、第３の実施形態による定着用鋼板１３，１３Ｂ（図１２参照）に、第４の実施形態による定着用鋼板３３を採用することも可能である。

　（第５の実施形態）
　次に、第５の実施形態について説明する。第５の実施形態による鉄骨部材においても、コンクリートと、このコンクリート中に配される鉄骨部材とを備えた合成構造体に用いられる。図１５は、第５の実施形態による鉄骨部材および縦継構造を示す正面図である。図１５に示すように、第５の実施形態による鉄骨部材は、第１の実施形態による鉄骨部材１０（図１参照）および第２の実施形態による鉄骨部材２０（図８参照）における定着用鋼板１３，２３をそれぞれ、第４の実施形態における定着用鋼板３３と同様に構成したものである。

　図１５に示すように、第５の実施形態による鉄骨部材４０において定着用鋼板４３が、長手方向が鉄骨部材４０の長手方向と略平行の例えば孔あき鋼板ジベルから構成される。定着用鋼板４３は、鉄骨部材４０のウェブ４１の両側に設けられたフランジ４２の内面の接合部４４において接合される。

　定着用鋼板４３においては、鉄骨部材４０の長手方向に沿って形成された孔４３ａの径が、鉄骨部材４０の端部から離れるに従って大きくなるように形成される。換言すると、定着用鋼板４３は、鉄骨部材４０の端部に近いほど孔４３ａが小さくなるように形成される。図１５に示す例では、孔４３１，４３２，４３３，４３４，４３５の順に径が大きくなっている。

　また、鉄骨部材３０の上端部と鉄骨部材４０の下端部とが定着用鋼板３３，４３を介して縦継されて、接続部分としての縦継構造８が構成されている。なお、鉄骨部材３０と鉄骨部材４０との上下を逆、すなわち鉄骨部材４０を先行側、鉄骨部材３０を後行側としても良い。その他の構成は、第１および第２の実施形態と同様である。

　第５の実施形態によれば、第１および第２の実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、鉄骨部材４０の応力度が厳しくなる接合部４４に向かって孔４３ａの径が小さくなるように構成されていることにより、第４の実施形態と同様の効果を得ることができる。

　（第１変形例）
　次に、上述した実施形態の第１変形例について説明する。第１変形例による鉄骨部材においても、コンクリートと、前記コンクリート中に配される鉄骨部材とを備えた合成構造体に用いられる。図１６は、第１変形例による鉄骨部材の例を示す正面図である。図１７は、図１６に示す鉄骨部材のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ線に沿った断面図である。

　図１６および図１７に示すように、第１変形例においては、基本となる鉄骨部材がＴ字型鋼から構成される。すなわち、第１変形例による鉄骨部材５０は、ウェブ５１の長手方向に垂直な面における一方の側にフランジ５２が設けられている。

　定着用鋼板５３は、第１の実施形態における定着用鋼板１３と同様に構成される。すなわち、定着用鋼板５３は、長手方向が鉄骨部材５０の長手方向に略平行であって、面がウェブ５１の面に略平行になるように、フランジ５２の内面側における接合部５４に接合されて設けられている。すなわち、鉄骨部材５０の内面側に、定着用鋼板５３が設けられている。定着用鋼板５３の孔５３ａは、図３や図４に示すように形成されている。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。第１変形例においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。

　（第２変形例）
　次に、上述した実施形態の第２変形例について説明する。第２変形例による鉄骨部材においても、コンクリートと、このコンクリート中に配される鉄骨部材とを備えた合成構造体に用いられる。図１８は、上述した実施形態の第２変形例による鉄骨部材の図２に対応する断面図である。

　図１８に示すように、第２変形例による鉄骨部材６０は、ウェブ６１、フランジ６２、および定着用鋼板６３を有して構成される。フランジ６２は、ウェブ６１の長手方向に垂直な方向に沿って両側に設けられる。第２変形例において定着用鋼板６３は、鉄骨部材６０の内面側となるウェブ６１の面に設けられる。すなわち、定着用鋼板６３は、鉄骨部材１０のウェブ６１の端部において、ウェブ６１の両側面の接合部６４において接合されている。なお、定着用鋼板６３の設ける位置については、ウェブ６１の一方の面のみであっても良く、必ずしも限定されない。第２変形例においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。

　以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形や、相互の実施形態を組み合わせた実施形態を採用できる。例えば、上述の実施形態において挙げた定着用鋼板の構成や基本となる鉄骨部材の構成や形状はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる装置構成を用いても良い。また、鉄骨部材１０，１０Ａ、２０，３０，４０，５０，６０を、定着用鋼板１３，１３Ｂ，２３，３３，４３，５３，６３が互いに干渉しない範囲で先行側や後行側のいずれの鉄骨部材に用いても良い。

　上述の実施形態においては、定着用鋼板として、孔あき鋼板を採用しているが、定着用鋼板としては、鋼板に頭付きスタッドを設置したものやリブ付き鋼板などの、コンクリートとの間で定着機能を確保可能な部材であれば、種々の鋼板や部材を採用可能である。

　また、上述の実施形態においては、基本となる鉄骨部材として、Ｈ形鋼を採用しているが、基本となる鉄骨部材として、角型鋼管や、円形鋼管や、Ｔ形断面形状のいわゆるＴ型鋼や、Ｈ形鋼とＴ型鋼とを組合せた形状などを採用可能である。なお、使用される鉄骨部材の長手方向に対して直交する断面において開断面であるＨ形鋼およびＴ型鋼に対して、角型鋼管および円形鋼管が閉断面であることから、コンクリートを鋼管内部に充填することが好ましい。この場合、合成構造体１００のコンクリートとは別に打設するなどの施工を適宜追加する事も可能である。

　ここで、鉄骨部材の長手方向に対し直交する断面に対し閉じた断面である角型鋼管および円形鋼管においては、鋼管の内部にコンクリートを打設した際に、内部状況の確認が難しい場合が多い。この場合、コンクリートが充填されていない隙間が生じて、定着用鋼板１３による荷重の伝達が十分に機能しない可能性がある。そこで、角型鋼管および円形鋼管のように鉄骨部材の長手方向に対し直交する断面に対し閉じた断面を備える形鋼の場合は、コンクリートの流動性を高めておくなどの措置を行うことが好ましい。この点、Ｈ形鋼やＴ形鋼のように、鉄骨部材の長手方向に対して直交する断面に対して開いた断面を備える形鋼の場合においては、このような措置は不要であって、工程上の管理の項目が低減するためより好ましい。

　以上のように、本発明に係る鉄骨部材、継手構造、合成構造体、および合成構造体の施工方法は、鉄骨部材同士の縦継施工に適用して好適なものである。

　５，６，７，８　縦継構造
　１０，１０Ａ，１０Ｂ，２０，３０，４０，５０，６０　鉄骨部材
　１１，１１Ａ，１１Ｂ，２１，３１，４１，５１，６１　ウェブ
　１２，１２Ａ，１２Ｂ，２２，２２Ａ，３２，４２，５２，６２　フランジ
　１２ａ　突起部
　１３，１３Ｂ，２３，３３，４３，５３，６３　定着用鋼板
　１３ａ，１３Ｂａ，２３ａ，３３ａ，４３ａ，５３ａ，３３１，３３２，３３３，３３４，３３５，４３１，４３２，４３３，４３４，４３５　孔
　１３ａａ　辺部
　１４，１４Ｂ，２４，３４，４４，５４，６４　接合部
　１００　合成構造体
　１０１　外枠部材
　１０２　コンクリート

Claims (7)

1. 　コンクリートと、前記コンクリート中に配される鉄骨部材とを備えた合成構造体に用いられる鉄骨部材であって、
   　前記コンクリートによって埋設される定着用鋼板が、少なくとも一方の端部に設けられている
   　鉄骨部材。
2. 　前記定着用鋼板は、前記鉄骨部材の内面側または外面側に設けられている
   　請求項１に記載の鉄骨部材。
3. 　前記鉄骨部材の表面の少なくとも一部に突起部が形成されている
   　請求項１または２に記載の鉄骨部材。
4. 　コンクリートと、前記コンクリート中に配される鉄骨部材とを備える合成構造体における、前記合成構造体の軸方向に第１鉄骨部材と第２鉄骨部材とを接続する継手構造であって、
   　前記第１鉄骨部材の端部に第１定着用鋼板が設けられ、前記第１定着用鋼板に沿って、前記第２鉄骨部材の外面および内面の少なくとも一方が配置されている
   　継手構造。
5. 　前記第２鉄骨部材と前記第１鉄骨部材との接続部分における前記第２鉄骨部材の端部に、第２定着用鋼板が設けられている
   　請求項４に記載の継手構造。
6. 　コンクリートと、前記コンクリート中に配される鉄骨部材とを備える合成構造体であって、
   　請求項４または５に記載の継手構造により、第１鉄骨部材と第２鉄骨部材とが接続されている
   　合成構造体。
7. 　コンクリートと、前記コンクリート中に配される複数の鉄骨部材とを備えた合成構造体の施工方法であって、
   　先行側の第１鉄骨部材に対して後行側の第２鉄骨部材を軸方向に沿って接続する接続ステップと、
   　前記接続ステップにおいて接続すべき前記鉄骨部材を接続した後、前記鉄骨部材の周囲に前記コンクリートを打設する打設ステップと、を備え、
   　前記接続ステップは、
   　端部に第１定着用鋼板が設けられている第１鉄骨部材を、前記第１定着用鋼板が設けられている端部が接続側になるように配置し、第２鉄骨部材が前記第１定着用鋼板に嵌合するように接続する第１接続ステップと、
   　第１鉄骨部材の一方の端部に対して、端部に第２定着用鋼板が設けられている第２鉄骨部材を、前記第２定着用鋼板が設けられている端部が接続側になるように配置し、前記第２鉄骨部材の前記第２定着用鋼板を前記第１鉄骨部材に嵌合するように接続する第２接続ステップと、
   　端部に第１定着用鋼板が設けられている第１鉄骨部材を、前記第１定着用鋼板が設けられている端部が接続側になるように配置し、端部に第２定着用鋼板が設けられている第２鉄骨部材を、前記第２定着用鋼板が設けられている端部が接続側になるように配置し、前記第１定着用鋼板が前記第２鉄骨部材に嵌合するように接続するとともに、前記第２定着用鋼板が前記第１鉄骨部材に嵌合するように接続する第３接続ステップと、
   　のうちのいずれか１つのステップを備える
   　合成構造体の施工方法。

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