JP2018135668A - 鉄骨梁の横補剛構造 - Google Patents

Abstract

【課題】鉄骨量の増大及び鉄骨梁の加工手間の増大を抑制でき、且つ施工が容易な鉄骨梁の横補剛構造を提供する。【解決手段】上フランジ１１、下フランジ１２及びウェブ１３を有し、両端が１対の柱２に接合された鉄骨梁３と、鉄骨梁３の上に構築された鉄筋コンクリート製のスラブ４と、上フランジ１１の上面に鉄骨梁３の軸方向（Ｙ方向）に間隔を空けて設けられ、スラブ４に埋設された複数の頭付きスタッド１５と、複数の頭付きスタッド１５に沿って設けられ、スラブ４に埋設された補強鉄筋１８とを備える構成とする。【選択図】図２

Description

本開示は、鉄骨梁の横補剛構造に関する。

国交省監修の「２０１５年度建築物の構造関係技術基準解説書」（以下、技術基準解説書と呼ぶ）では、鉄骨造の大梁に対して保有耐力横補剛の必要性が示されている。保有耐力横補剛とは、梁材の両端が全塑性状態に至った後、十分な回転能力を発揮する材の両端部はもちろん、それ以外の弾塑性領域の部分においても横座屈を生じないような剛性を補完することをいう。

鉄骨梁とその上方の鉄筋コンクリート製のスラブとは、通常、頭付きスタッドにより緊結される。スタッドは鉄骨梁の上フランジの上面に溶接され、スラブから伝わる水平力はスタッドを介して鉄骨梁に伝達される。鉄骨梁が強軸回りに曲げを受け、圧縮側が面外へはらみだす現象が横座屈である。技術基準解説書では、横座屈を抑制する方法として、小梁や方杖による補剛方法が奨励されている。

これを受ける形で様々な発明が提案されている。例えば、特許文献１では、小梁や座屈止め鋼材を設けずに、鉄骨大梁自体にスチフナ（補強プレート）を取り付ける構造が提案されている。特許文献２では、鉄骨梁に所定間隔で取り付ける左右の補強プレートの少なくとも一方を、上フランジを避けて上フランジの上面よりも上方に突出させ、床スラブの補強鉄筋に定着させることで横座屈を防止する構造が提案されている。特許文献３では、鉄骨梁に横座屈を防止する横座屈補剛材を取り付けずに、鉄骨梁に設けられた鉄筋コンクリートスラブが、鉄骨梁の横移動を拘束するのに必要とされる本数以上のスタッドによりフランジと接合され、鉄骨梁の回転変形を拘束する捩り剛性を備える構造が提案されている。

特開平９−２５６４５９号公報 特開２００４−２１８３２１号公報 特開２０１２−１２７８８号公報

しかしながら、特許文献１の構造では、鉄骨大梁がスラブに接合されておらず、スチフナが取り付けられた鉄骨大梁の剛性自体で横座屈を防止しなければならないため、鉄骨大梁の断面寸法が大きくなる。特許文献２の構造では、鉄骨梁が補強プレートによって床スラブに接合され、鉄骨梁の横座屈が床スラブによっても抑制されるが、鉄骨量が増加する上、補強プレートの加工手間や取付手間（床スラブの補強鉄筋の組立手間）が増えるため、コストが増大する。特許文献３の構造では、鉄骨量は増加しないが、スタッドの本数が多くなるため、スタッドが取り付けられた鉄骨梁の加工手間が増える。

本発明は、このような背景に鑑み、鉄骨量の増大及び鉄骨梁の加工手間の増大を抑制でき、且つ施工が容易な鉄骨梁の横補剛構造を提供することを課題とする。

このような課題を解決するために、本発明のある態様は、上フランジ（１１）、下フランジ（１２）、及び前記上フランジと前記下フランジとを連結するウェブ（１３）を有し、両端が１対の柱（２）に接合された鉄骨梁（３）と、前記鉄骨梁の上に構築された鉄筋コンクリート製のスラブ（４）と、前記上フランジの上面に前記鉄骨梁の軸方向（Ｙ方向）に間隔を空けて設けられ、前記スラブに埋設された複数の頭付きスタッド（１５）と、複数の前記頭付きスタッドに沿って設けられ、前記スラブに埋設された補強鉄筋（１８）とを備えることを特徴とする。

頭付きスタッドの引張強度が十分に高い場合、鉄骨梁をスラブに接合する頭付きスタッドの接合強度は、スラブコンクリートのコーン状破壊の引張強度によって決まる。この構成によれば、複数の頭付きスタッドに沿って補強鉄筋が設けられることで、コンクリートの破壊面が補強鉄筋の方向に長くなるため、１本当りの頭付きスタッドの接合強度が増大する。そのため、従来技術に比べ、頭付きスタッドの本数を減らし、加工手間を抑制することができる。また、鉄骨量が増えることもない。更に、補強鉄筋を複数の頭付きスタッドに沿って設ける作用は容易であるため、組み付けも容易である。

また、上記構成において、複数の前記頭付きスタッド（１５）が、前記上フランジ（１１）の前記ウェブ（１３）を挟む左右の両側に位置する第１列（Ｌ１）及び第２列（Ｌ２）を含む２列に設けられ、前記補強鉄筋（１８）が、各列の前記頭付きスタッドに沿って設けられているとよい。

この構成によれば、２列に設けられる補強鉄筋のそれぞれが頭付きスタッドの接合強度を増大させるため、複数の頭付きスタッドが１列に設けられる場合に比べ、コンクリートの破壊面が互いに重なることが抑制される。これにより、各頭付きスタッドの接合強度の低下を抑制できるため、鉄骨梁の横座屈防止に必要な頭付きスタッドの本数を減らすことができる。

また、上記構成において、前記第１列（Ｌ１）の前記頭付きスタッド（１５）と前記第２列（Ｌ２）の前記頭付きスタッド（１５）とが、前記鉄骨梁（３）の軸方向にオフセットするように設けられているとよい。

この構成によれば、２列に配置された頭付きスタッドのコンクリートの破壊面が鉄骨梁の軸方向に離間し、互いに重なることが抑制されるため、各頭付きスタッドの接合強度の低下を抑制できる。

また、上記構成において、前記鉄骨梁（３）が、前記ウェブ（１３）の左右の両側に設けられて前記上フランジ（１１）と前記下フランジ（１２）とを連結する少なくとも１対のスチフナ（１４）を更に有し、前記第１列（Ｌ１）の前記頭付きスタッド（１５）と前記第２列（Ｌ２）の前記頭付きスタッド（１５）とが、前記スチフナを挟む前後の両側にオフセットして設けられているとよい。

この構成によれば、第１列の頭付きスタッドと第２列の頭付きスタッドとの間にスチフナが位置し、スチフナから両列の頭付きスタッドまでの距離の最大寸法が小さくなる。スチフナが設けられた位置で鉄骨梁が局所的に変形してスラブから離れることを抑制できる。

また、上記構成において、前記鉄骨梁（３）が、前記ウェブ（１３）の左右の両側に設けられて前記上フランジ（１１）と前記下フランジ（１２）とを連結する少なくとも１対のスチフナ（１４）を有し、前記第１列（Ｌ１）の前記頭付きスタッド（１５）と前記第２列（Ｌ２）の前記頭付きスタッド（１５）とが、前記スチフナの上方且つ前記鉄骨梁の軸方向において互いに整合する位置に設けられているとよい。

この構成によれば、スチフナが設けられた位置で鉄骨梁が局所的に変形してスラブから離れることを効果的に抑制できる。

また、上記構成において、２列の前記頭付きスタッド（１５）がそれぞれ外側に傾斜し、前記補強鉄筋（１８）が、各列の前記頭付きスタッドの少なくとも下側に設けられているとよい。

この構成によれば、２列に配置された頭付きスタッドによるコンクリートの破壊面が左右方向に離間するため、各頭付きスタッドの接合強度の低下を抑制できる。また、頭付きスタッドの少なくとも下側に補強鉄筋が設けられるため、頭付きスタッドの頭部から補強鉄筋に引き抜き力が確実に伝達される。

また、上記構成において、前記補強鉄筋（１８）が、各列の前記頭付きスタッド（１５）の両側に設けられているとよい。

この構成によれば、少量の鉄筋増加によって頭付きスタッドの引き抜き耐力を確実且つ大幅に向上させることができる。

また、上記構成において、前記頭付きスタッド（１５）は軸部（１６）と頭部（１７）とを有し、前記補強鉄筋（１８）が少なくとも前記軸部に接するように設けられているとよい。

この構成によれば、頭付きスタッドに伝わる引き抜き力が確実に頭部から補強鉄筋に伝達される。従って、頭付きスタッドの引き抜き力に抗するスラブの領域が広くなり、コンクリートの破壊面の面積が大きくなることで、各頭付きスタッドの引き抜き耐力が向上する。

また、上記構成において、前記頭部（１７）の前記軸部（１６）からの張出寸法（Ｄ）が、前記補強鉄筋（１８）の半径（ｒ）以上であるとよい。

この構成によれば、頭付きスタッドの頭部からスラブのコンクリートに伝わる引き抜き力が確実に補強鉄筋に伝達される。つまり、引き抜き力が頭部から補強鉄筋の内側を通るように逃げ、コンクリートの破壊面が小さくなることによって引き抜き耐力が低下することを防止できる。

このように本発明によれば、鉄骨量の増大及び鉄骨梁の加工手間の増大を抑制でき、且つ施工が容易な鉄骨梁の横補剛構造を提供することができる。

第１実施形態に係る横補剛構造が適用された建物の概略平面図 図１中のII−II断面図 図２に示される鉄骨梁の平面図 第１実施形態に係る頭付きスタッドの引き抜き耐力を説明するための（Ａ）断面図、（Ｂ）平面図 第２実施形態に係る横補剛構造の図２に対応する断面図 図５に示される鉄骨梁の平面図 第２実施形態に頭付きスタッドの引き抜き耐力を説明するための（Ａ）断面図、（Ｂ）平面図 第３実施形態に係る横補剛構造の図２に対応する断面図 図７に示される鉄骨梁の平面図 第３実施形態に係る頭付きスタッドの引き抜き耐力を説明するための（Ａ）断面図、（Ｂ）平面図

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。

≪第１実施形態≫
まず、図１〜図４を参照して本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明に係る横補剛構造が適用された建物１の概略平面図である。図１に示されるように、建物１は、平面視で互いに直交するＸ方向及びＹ方向に並べられた複数の柱２を有している。柱２は、鉄骨造であってもよく、鉄骨鉄筋コンクリート造であってもよい。Ｘ方向及びＹ方向に互いに隣接する各対の柱２間には、両端が１対の柱２に接合される鉄骨梁３が階層ごとに架け渡されている。柱２の間隔は、Ｘ方向に比べてＹ方向において長くなっており、Ｙ方向に延在する鉄骨梁３はＸ方向に延在する鉄骨梁３よりも長くなっている。

図２は、図１中のII−II断面図である。図２に示されるように、各階の鉄骨梁３の上には鉄筋コンクリート製のスラブ４が構築されている。スラブ４は、場所打ちのコンクリート５によって形成される鉄筋コンクリート製である。なお、図２では、コンクリート５にハッチングが付されているが、コンクリート５を透視した如く、断面に現れない部材も示されている。

本実施形態のスラブ４は、Ｘ方向に延在する複数の主筋６及びＹ方向に延在する複数の配力筋７からそれぞれなる下端筋８及び上端筋９を備えるダブル配筋とされている。他の実施形態では、スラブ４はシングル配筋とされてもよい。また、図示例のスラブ４は、撤去された図示外の型枠を用いて構築されており、コンクリート５が下面に露出しているが、デッキプレートを用いてコンクリート５を打設し、スラブ４がデッキプレートと一体に構築されてデッキプレートを含んでいてもよい。

鉄骨梁３は、Ｉ形鋼から形成され、上フランジ１１、下フランジ１２、及び上フランジ１１と下フランジ１２とを連結するウェブ１３を有している。鉄骨梁３の軸方向における所定の位置には、ウェブ１３の左右の両側に対に設けられて上フランジ１１と下フランジ１２とウェブ１３とを互いに連結するスチフナ１４が設けられている。左右のスチフナ１４は、互いに同一形状とされており、それぞれウェブ１３の対応する側の側面、上フランジ１１の下面、及び下フランジ１２の上面に溶接されている。

上フランジ１１の上面には複数の頭付きスタッド１５が植設されている。本実施形態では、複数の頭付きスタッド１５が、上フランジ１１のウェブ１３を挟む左右の両側に２列に設けられている。以下、ウェブ１３の左側の列を第１列Ｌ１と呼び、ウェブ１３の右側の列を第２列Ｌ２と呼ぶ。各頭付きスタッド１５は、上フランジ１１の上面から上方へ突出する軸部１６と、軸部１６の先端にて拡径する頭部１７とを有しており、軸部１６の基端が上フランジ１１の上面にスタッド溶接されることによって上フランジ１１に固定されている。軸部１６は上フランジ１１に直交するように鉛直に延在しており、頭部１７は軸部１６と同軸に円板或いは円柱状に形成されている。従って、頭部１７の下面は軸部１６の周囲に環状に且つ水平に形成されている。

各列の頭付きスタッド１５の外側（鉄骨梁３を基準とするものであり、左の列では左側、右の列では右側）には、各列の頭付きスタッド１５に沿って鉄骨梁３の軸方向に延在する２本の補強鉄筋１８が設けられている。補強鉄筋１８は、丸鋼であってもよく、異径棒鋼であってもよい。図２中の拡大図に示されるように、補強鉄筋１８は、頭部１７の直下における最も高い位置に配置され、頭付きスタッド１５の軸部１６及び頭部１７に接している。補強鉄筋１８の半径ｒは、頭部１７の軸部１６からの張出寸法Ｄ以下とされている。従って、頭部１７の下面には補強鉄筋１８の上端（外周面の接線が水平になる部分）が当接している。

本実施形態の補強鉄筋１８は、結束線で頭付きスタッド１５に結合され、コンクリート５を介して頭付きスタッド１５に一体化されている。他の実施形態では、補強鉄筋１８が頭付きスタッド１５に溶接されていてもよい。この場合、補強鉄筋１８は頭部１７の上方や側方に配置されてもよい。頭部１７の上方や側方に配置される場合には、補強鉄筋１８は全ての頭付きスタッド１５に溶接されることが好ましい。

図３は、図２に示される鉄骨梁３の平面図である。図３に併せて示されるように、ウェブ１３の左側に位置する第１列Ｌ１においては、複数の頭付きスタッド１５が鉄骨梁３の軸方向に第１間隔Ｐ１を空けて（所定のピッチで）配置されている。ウェブ１３の右側に位置する第２列Ｌ２においては、複数の頭付きスタッド１５が鉄骨梁３の軸方向に第２間隔Ｐ２を空けて（所定のピッチで）配置されている。第１間隔Ｐ１と第２間隔Ｐ２とは同一の値であり、第１列Ｌ１の頭付きスタッド１５と第２列Ｌ２の頭付きスタッド１５とは、鉄骨梁３の軸方向に第１間隔Ｐ１の２分の１だけ互いにオフセットするように設けられている。即ち、第１列Ｌ１の頭付きスタッド１５と第２列Ｌ２の頭付きスタッド１５とは、鉄骨梁３の軸方向の一方に向けて交互に現れる千鳥配置となっている。

左右で１対のスチフナ１４は、鉄骨梁３の軸方向において第１列Ｌ１の頭付きスタッド１５と第２列Ｌ２の頭付きスタッド１５との間に配置されている。

スラブ４は、頭付きスタッド１５及び補強鉄筋１８を埋設するように上フランジ１１の上にコンクリート５が打設されることにより、頭付きスタッド１５を介して鉄骨梁３に一体化されている。

このようにスラブ４と鉄骨梁３とが結合していることにより、鉄骨梁３の横力に対する剛性が増し、鉄骨梁３の横座屈に対する耐力が向上している。即ち、地震時には、鉄骨梁３の両端が全塑性状態に至る前の弾塑性領域の部分において、鉄骨梁３の両端が弾塑性変形することで鉄骨梁３が横座屈を生じ易い。鉄骨梁３の横座屈は、鉄骨梁３のスラブ４に対する接合強度が高いほど生じ難い。頭付きスタッド１５の引張強度が十分に高い場合、この接合強度は、頭付きスタッド１５の引張によってコンクリート５がコーン状破壊を生ずる荷重によって決まる。本実施形態では、１本当りの頭付きスタッド１５の接合強度が増大している。以下、本実施形態の作用効果について具体的に説明する。

図４は、第１実施形態に係る頭付きスタッド１５の引き抜き耐力を説明するための（Ａ）断面図、（Ｂ）平面図を示している。頭付きスタッド１５に鉄骨梁３から大きな引張力が加わると、図４（Ａ）に破線で示されるように、コンクリート５は頭付きスタッド１５の頭部１７から下方に向けて概ね４５度の傾斜角で広がるコーン状に破壊される。

図４（Ｂ）に示されるように、補強鉄筋１８が設けられていない場合、コンクリート５のコーン状破壊面２０ａは頭付きスタッド１５の頭部１７から円錐状に広がり、スラブ４の下面において想像線で示されるように円形になる。これに対し、本実施形態では、補強鉄筋１８が複数の頭付きスタッド１５に沿って設けられてスラブ４に埋設されている。そのため、破線で示されるコンクリート５の破壊面２０ｂが、補強鉄筋１８の延在方向（矢印方法）に長くなり、スラブ４の下面において鉄骨梁３の軸方向に長い概ね長円形になる。このようにしてコンクリート５の破壊面２０ｂの面積が大きくなることにより、１本当りの頭付きスタッド１５の接合強度が増大する。そのため、補強鉄筋１８が設けられない場合に比べ、頭付きスタッド１５の本数を減らし、加工手間を抑制することができる。また、鉄骨量が増えることもない。更に、補強鉄筋１８を複数の頭付きスタッド１５に沿って設ける作業は容易であるため、組み付けも容易である。

また、図２に示されるように、複数の頭付きスタッド１５は、上フランジ１１のウェブ１３を挟む左右の両側に位置する第１列Ｌ１及び第２列Ｌ２を含む２列に設けられ、補強鉄筋１８は、各列の頭付きスタッド１５に沿って設けられている。このように、２列に設けられる補強鉄筋１８のそれぞれが頭付きスタッド１５の接合強度を増大させることにより、複数の頭付きスタッド１５が１列に設けられる場合に比べ、コンクリート５の破壊面２０ｂ（図４）の重なりが抑制される。これにより、各頭付きスタッド１５の接合強度の低下が抑制されるため、鉄骨梁３の横座屈防止に必要な頭付きスタッド１５の本数を減らすことができる。

図３に示されるように、第１列Ｌ１の頭付きスタッド１５と第２列Ｌ２の頭付きスタッド１５とは、鉄骨梁３の軸方向にオフセットするように設けられている。これにより、２列に配置された頭付きスタッド１５によるコンクリート５の破壊面２０ｂ（図４）が鉄骨梁３の軸方向に離間し、互いに重なり難くなるため、各頭付きスタッド１５の接合強度の低下が抑制される。

図２に示されるように、鉄骨梁３は、ウェブ１３の左右の両側に設けられて上フランジ１１と下フランジ１２とを連結する少なくとも１対のスチフナ１４を更に有している。そして図３に示されるように、第１列Ｌ１の頭付きスタッド１５と第２列Ｌ２の頭付きスタッド１５とは、スチフナ１４を挟む前後の両側にオフセットして設けられている。即ち、第１列Ｌ１の頭付きスタッド１５と第２列Ｌ２の頭付きスタッド１５との間にスチフナ１４が位置している。これにより、スチフナ１４から両列の頭付きスタッド１５までの距離の最大寸法が小さくなるため、スチフナ１４が設けられた位置で鉄骨梁３が局所的に変形してスラブ４から離れることが抑制される。

図２に示されるように、頭付きスタッド１５は軸部１６と頭部１７とを有し、補強鉄筋１８が少なくとも軸部１６に接するように設けられている。これにより、頭付きスタッド１５に伝わる引き抜き力が確実に頭部１７から補強鉄筋１８に伝達される。従って、コンクリート５の引張応力で頭付きスタッド１５の引き抜き力に抗するスラブ４の領域が広くなり、コンクリート５の破壊面２０ｂ（図４）の面積が大きくなることで、各頭付きスタッド１５の引き抜き耐力が向上する。

図２の拡大図に示されるように、頭部１７の軸部１６からの張出寸法Ｄは補強鉄筋１８の半径ｒ以上とされている。これにより、頭付きスタッド１５の頭部１７からスラブ４のコンクリート５に伝わる引き抜き力が確実に補強鉄筋１８に伝達される。つまり、引き抜き力が頭部１７から補強鉄筋１８の内側を通るように逃げ、図４（Ａ）に示される破壊面２０ｂが補強鉄筋１８の下側を通るように小さくなることによって引き抜き耐力が低下することが防止される。

≪第２実施形態≫
次に、図５〜図７を参照して第２実施形態に係る横補剛構造について説明する。なお、第１実施形態と形態又は機能が同一又は同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。第３実施形態においても同様とする。

図５は、第２実施形態に係る横補剛構造の図２に対応する断面図である。図５に示されるように、本実施形態では、補強鉄筋１８が各列の頭付きスタッド１５の両側に設けられている。図６は、図５に示される鉄骨梁３の平面図である。図６に示されるように、本実施形態では、スチフナ１４の上方且つ鉄骨梁３の軸方向において互いに整合する位置に、第１列Ｌ１の頭付きスタッド１５と第２列Ｌ２の頭付きスタッド１５とが設けられている。スチフナ１４が設けられた位置以外の位置では、第１列Ｌ１の頭付きスタッド１５と第２列Ｌ２の頭付きスタッド１５とは、鉄骨梁３の軸方向に互いにオフセットする千鳥配置となっている。従って、第１列Ｌ１と第２列Ｌ２との少なくとも一方（図示例では、第１列Ｌ１）の頭付きスタッド１５は、鉄骨梁３の軸方向の一部において、第１間隔Ｐ１又は第２間隔Ｐ２よりも小さな第３間隔Ｐ３を空けて配置されている。

図７は、第２実施形態に頭付きスタッド１５の引き抜き耐力を説明するための（Ａ）断面図、（Ｂ）平面図を示している。頭付きスタッド１５に鉄骨梁３から大きな引張力が加わると、図７（Ａ）に破線で示されるように、コンクリート５は頭付きスタッド１５の頭部１７から下方に向けて概ね４５度の傾斜角で広がるコーン状に破壊される。

図７（Ｂ）に示されるように、補強鉄筋１８が設けられていない場合、第１実施形態と同様、コンクリート５のコーン状破壊面２０ａはスラブ４の下面において想像線で示されるように円形になる。これに対し、本実施形態では補強鉄筋１８が複数の頭付きスタッド１５の両側に設けられている。そのため、破線で示されるコンクリート５の破壊面２０ｂは、矢印で示されるように補強鉄筋１８の延在方向に長くなる上、平面視でこれに直交する方向についても第１実施形態（図４）に比べて大きくなる。これにより、１本当りの頭付きスタッド１５の接合強度が一層増大する。また、引き抜き力が頭部１７から補強鉄筋１８の内側を通るように逃げることが防止される。このように、少量の鉄筋増加によって頭付きスタッド１５の引き抜き耐力が確実且つ大幅に向上する。

また本実施形態では、図６を参照して説明したように、第１列Ｌ１の頭付きスタッド１５と第２列Ｌ２の頭付きスタッド１５とが、スチフナ１４の上方且つ鉄骨梁３の軸方向において互いに整合する位置に設けられている。これにより、スチフナ１４が設けられた位置において、鉄骨梁３の捩れによる引張力が両列の頭付きスタッド１５を介して確実にスラブ４に伝達されるため、鉄骨梁３が局所的に変形してスラブ４から離れることが効果的に抑制される。

≪第３実施形態≫
最後に、図８〜図１０を参照して第３実施形態に係る横補剛構造について説明する。なお、第２実施形態と重複する説明も省略する。

図８は、第３実施形態に係る横補剛構造の図２に対応する断面図であり、図９は、図８に示される鉄骨梁３の平面図である。図９に示されるように、第１列Ｌ１の頭付きスタッド１５と第２列Ｌ２の頭付きスタッド１５とは、第２実施形態と同様の配置とされている。一方、本実施形態では図８に示されるように、２列の頭付きスタッド１５がそれぞれ外側に傾斜し、補強鉄筋１８が各列の頭付きスタッド１５の下側に設けられている。頭付きスタッド１５の傾斜角は、０°より大きく、４５°より小さいとよい。頭付きスタッド１５は、傾斜によって高さが小さくなる分、第１、第２実施形態よりも長いものと用いるとよい。

図１０は、第３実施形態に頭付きスタッド１５の引き抜き耐力を説明するための（Ａ）断面図、（Ｂ）平面図である。図１０（Ａ）、（Ｂ）に想像線で示されるように、鉄骨梁３から頭付きスタッド１５に加わる引張力によってコンクリート５に生じるコーン状破壊面２０ａは互いに重なっている。

これに対し、本実施形態では、２列の頭付きスタッド１５がそれぞれ外側に傾斜し、各列の頭付きスタッド１５の少なくとも下側に補強鉄筋１８が設けられている。そのため、破線で示されるコンクリート５の破壊面２０ｂが左右方向に移動して互いに離間している。これにより、各頭付きスタッド１５の接合強度の低下が抑制される。また、頭付きスタッド１５の少なくとも下側に補強鉄筋１８が設けられるため、頭付きスタッド１５の頭部１７から補強鉄筋１８に引き抜き力が確実に伝達される。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では、補強鉄筋１８が、頭付きスタッド１５の軸部１６及び頭部１７に接するように頭部１７の直下の最上部に設けられているが、頭付きスタッド１５によるコーン状破壊面２０ａに重なる位置に配置されればよい。このような配置により、コンクリート５の破壊面２０ｂを拡大して頭付きスタッド１５の引き抜き強度を増強できる。また、上記第１実施形態では、補強鉄筋１８が頭付きスタッド１５の外側に設けられているが、頭付きスタッド１５の内側に設けられてもよい。また、補強鉄筋１８を配置すべき位置にスラブ４の主筋６がある場合には、主筋６が頭付きスタッド１５の補強鉄筋１８を兼ねてもよく、追加的に補強鉄筋１８が設けられてもよい。この他、各部材や部位の具体的構成や配置、数量、角度など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。また、上記実施形態の構成の一部を適宜組み合わせたり、適宜取捨したりしてもよい。更に、上記実施形態に示した各構成要素は必ずしも全てが必須ではなく、適宜選択することができる。

１ 建物
２ 柱
３ 鉄骨梁
４ スラブ
５ コンクリート
６ 主筋
７ 配力筋
８ 下端筋
９ 上端筋
１１ 上フランジ
１２ 下フランジ
１３ ウェブ
１４ スチフナ
１５ 頭付きスタッド
１６ 軸部
１７ 頭部
１８ 補強鉄筋
Ｌ１ 第１列
Ｌ２ 第２列
Ｄ 頭部１７の軸部１６からの張出寸法
ｒ 補強鉄筋１８の半径

Claims (9)

1. 上フランジ、下フランジ、及び前記上フランジと前記下フランジとを連結するウェブを有し、両端が１対の柱に接合された鉄骨梁と、
   前記鉄骨梁の上に構築された鉄筋コンクリート製のスラブと、
   前記上フランジの上面に前記鉄骨梁の軸方向に間隔を空けて設けられ、前記スラブに埋設された複数の頭付きスタッドと、
   複数の前記頭付きスタッドに沿って設けられ、前記スラブに埋設された補強鉄筋と
   を備えることを特徴とする前記鉄骨梁の横補剛構造。
2. 複数の前記頭付きスタッドが、前記上フランジの前記ウェブを挟む左右の両側に位置する第１列及び第２列を含む２列に設けられ、
   前記補強鉄筋が、各列の前記頭付きスタッドに沿って設けられていることを特徴とする請求項１に記載の前記鉄骨梁の横補剛構造。
3. 前記第１列の前記頭付きスタッドと前記第２列の前記頭付きスタッドとが、前記鉄骨梁の軸方向にオフセットするように設けられていることを特徴とする請求項２に記載の前記鉄骨梁の横補剛構造。
4. 前記鉄骨梁が、前記ウェブの左右の両側に設けられて前記上フランジと前記下フランジとを連結する少なくとも１対のスチフナを更に有し、
   前記第１列の前記頭付きスタッドと前記第２列の前記頭付きスタッドとが、前記スチフナを挟む前後の両側にオフセットして設けられていることを特徴とする請求項３に記載の前記鉄骨梁の横補剛構造。
5. 前記鉄骨梁が、前記ウェブの左右の両側に設けられて前記上フランジと前記下フランジとを連結する少なくとも１対のスチフナを有し、
   前記第１列の前記頭付きスタッドと前記第２列の前記頭付きスタッドとが、前記スチフナの上方且つ前記鉄骨梁の軸方向において互いに整合する位置に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の前記鉄骨梁の横補剛構造。
6. ２列の前記頭付きスタッドがそれぞれ外側に傾斜し、
   前記補強鉄筋が、各列の前記頭付きスタッドの少なくとも下側に設けられていることを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれかに記載の前記鉄骨梁の横補剛構造。
7. 前記補強鉄筋が、各列の前記頭付きスタッドの両側に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の前記鉄骨梁の横補剛構造。
8. 前記頭付きスタッドは軸部と頭部とを有し、
   前記補強鉄筋が少なくとも前記軸部に接するように設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の前記鉄骨梁の横補剛構造。
9. 前記頭部の前記軸部からの張出寸法が、前記補強鉄筋の半径以上であることを特徴とする請求項８に記載の前記鉄骨梁の横補剛構造。

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