JP4277209B2

JP4277209B2 - 建物の構造

Info

Publication number: JP4277209B2
Application number: JP2004167065A
Authority: JP
Inventors: 康一中村
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2004-06-04
Filing date: 2004-06-04
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2024-06-04
Also published as: JP2005344419A

Description

本発明は、鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁とによる複合構造の建物の構造に関する。

この種の複合構造としては特許文献１に示される鉄骨鉄筋複合化構造が周知である。これは、複数階分の長さ（高さ）の柱用鉄筋篭に予め複数階分の鉄骨梁接合用の仕口構成体を取り付けおき、それら仕口構成体に各階の鉄骨梁を接合することにより、短工期かつ低工費で建物を構築できるというものである。
特公平６−６８１８号公報

ところで、特許文献１に示される鉄骨鉄筋複合化構造では仕口構成体を予め工場製作する必要があるが、仕口構成体の製作に当たっては鉄骨や鋼材を複雑な形状に加工して溶接により組み立てることになるのでその製作コストが嵩むものである。また、そのような仕口構成体を複数取り付けた柱用鉄筋篭はかなりの大きさ、重量となるので搬送コストが嵩むものとなり、しかも現場における建方に際しては全ての鉄骨梁を個々に仕口構成体に対してボルト締結することから継手箇所数が極めて多くなり、必ずしも施工性が良くないともいわれている。

そのため、上記のような仕口構成体を使用することなく、たとえば図４に示すように両方向の鉄骨梁１Ａ、１Ｂを現場溶接することも行われている。これは、鉄筋コンクリート柱２に対して両方向の鉄骨梁１Ａ，１Ｂを接合するに際し、一方向の梁ブラケット３Ａを仕口部（柱梁接合部）を貫通させて配置してその両側部に他方向の梁ブラケット３Ｂを溶接し、それら梁ブラケット３Ａ，３Ｂに対して両方向の鉄骨梁１Ａ，１Ｂをそれぞれスプライスプレート４を介してボルト締結するというものであるが、この場合は現場溶接を必要とするばかりでなく、梁ブラケット３Ａ，３Ｂに対する鉄骨梁１Ａ，１Ｂの接合をボルト締結により行うことは特許文献１に示されるものと変わりはなく、したがってさしたる改善効果を期待できるものではない。

以上のことから、この種の複合構造は必ずしも充分なコストダウンと工期短縮を図ることができず、このような複合構造の普及を図るためには鉄筋コンクリート柱に対して鉄骨梁を合理的に接合し得る有効適切な構造の開発が不可欠であるとされている。

上記事情に鑑み、本発明は、鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁とによる複合構造の建物の構造であって、仕口部に接合される両方向の鉄骨梁のうち、一方向の鉄骨梁はその中間部を仕口部に接合するとともに、他方向の鉄骨梁はその端部を仕口部に接合し、他方向の鉄骨梁の端部には曲げモーメントを仕口部に伝達するための支圧板を一方向の鉄骨梁の側部に対向させた状態で設け、かつ仕口部にはその変形を拘束するための補強鋼板を装着し、他方向の鉄骨梁の端部に設けた前記支圧板の上部から前方に突出させて支持板を設けて、該支持板にレベル調整ボルトを下向きに螺着し、該レベル調整ボルトよって他方向の鉄骨梁のレベルを調整しつつ該鉄骨梁の端部を前記支持板を介して一方向の鉄骨梁により支持したことを特徴とする。

本発明においては、両方向の鉄骨梁をいずれも２スパン相当の長さの連梁としてその両端に支圧板を設け、それら連梁を交互に向きを変えて架設することが好ましい。

本発明によれば、一方向の鉄骨梁は仕口部を貫通させるとともに、他方向の鉄骨梁はその端部に設けた支圧板を一方向の鉄骨梁の側部に対向させ、その状態でコンクリートを打設して鉄筋コンクリート柱および仕口部を一体に形成することにより、それら鉄筋コンクリート柱および両方向の鉄骨梁は自ずと仕口部において相互に接合されて構造的に確実に一体化する。そして、他方向の鉄骨梁に作用する曲げモーメントは支圧板を介して仕口部に確実に伝達され、仕口部はその支圧反力により曲げモーメントに対して抵抗するとともに、仕口部に装着された補強鋼板がその変形を拘束し、それにより仕口部の強度を充分に確保することができる。したがって本発明によれば、鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁とを接合するに際して従来のように特殊かつ複雑な仕口構成体を使用するような必要はないし、その施工に際してはレベル調整ボルトよって他方向の鉄骨梁のレベルを調整しつつその端部を支持板を介して一方向の鉄骨梁により支持することにより、溶接作業はもとよりボルト締結作業も省略ないし大幅に軽減することができ、従来に比べて作業効率を大きく改善することができる。

また、両方向の鉄骨梁をいずれも２スパン相当の長さの連梁としてその両端に支圧板を設け、それら連梁を交互に向きを変えて架設することとすれば、部材の共通化と施工の単純化により施工効率のより一層の向上を実現することができる。

本発明の一実施形態を図１〜図３に示す。図１は本実施形態の構造における仕口部（柱梁接合部）を示すもので、図１（ａ），（ｂ）に示すように一方向の鉄骨梁１Ａを仕口部を貫通する連梁としてその中間部を仕口部に接合するとともに、他方向の鉄骨梁１Ｂはその端部に支圧板５として機能するエンドプレートをこの鉄骨梁１Ｂの上下に突出させて設けておき、そのエンドプレート５を一方向の鉄骨梁１Ａの側部に対向させた状態で仕口部に接合している。

他方向の鉄骨梁１Ｂは一方向の鉄骨梁１Ａに対して直接に接合する必要はなく、それを架設するに際しては、エンドプレート５の上部から前方に突出させて設けた支持板６にレベル調整ボルト７を下向きに螺着しておき、そのレベル調整ボルト７によって鉄骨梁１Ｂのレベルを調整しつつ支持板６を介してその端部を鉄骨梁１Ａにより支持することのみで良い。

上記のようにして両方向の鉄骨梁１Ａ，１Ｂを架設し、仕口部に型枠を兼ねる補強鋼板８を取り付け、柱型枠（図示せず）と補強鋼板８の内部に一体にコンクリートを打設して鉄筋コンクリート柱２および仕口部を一体に形成すると、仕口部に対して両方向の鉄骨梁１Ａ，１Ｂが自ずと一体化する状態で接合され、それら鉄筋コンクリート柱２と鉄骨梁１Ａ，１Ｂとによる複合構造の躯体が構築される。

補強鋼板８は仕口部の全体を覆うように設けることが好ましく、たとえば図２（ａ）に示すように鉄骨梁１Ａ，１Ｂのフランジの位置を避けて３枚の帯状鋼板を３段にわたって巻回するか、あるいは同図（ｂ）に示すように鉄骨梁１Ａ，１Ｂの形状に対応する切り欠きを形成した鋼板を巻回すると良い。また、補強鋼板８は適宜寸法に分割しておいたものを適宜連結して巻回しても良いし、予め鉄骨梁１Ａ，１Ｂに取り付けておいても良い。いずれの場合も、コンクリート打設に際しては補強鋼板８と鉄骨梁１Ａ，１Ｂとの間に残る隙間を適宜塞いでコンクリートの漏出を防止すると良い。

上記構造によれば、両方向の鉄骨梁１Ａ，１Ｂどうしを直接的には接合していないものの、それらは仕口部のコンクリートを介して構造的に支障なく確実強固に接合される。しかも、図１（ｂ）に示しているように鉄骨梁１Ｂに作用する曲げモーメントＭは支圧板としてのエンドプレート５を介して仕口部に確実に伝達され、仕口部はその反力としてエンドプレート５の上下に作用する支圧反力Ｐによって曲げモーメントＭに抵抗し、かつその周囲に装着された補強鋼板８は仕口部の変形を拘束するコンファインド効果を発揮し、それによりこの仕口部の強度は充分に確保されるものとなっている。

したがって上記構造によれば、従来のように特殊かつ複雑な仕口構成体を使用するような必要はなく、その施工に際しては鉄骨梁１Ｂの端部を鉄骨梁１Ａに対して単に支持してコンクリートを打設するだけで良く、溶接作業はもとよりボルト締結作業も省略ないし大幅に軽減することができることから、従来に比べて作業効率を大きく改善することができる。

なお、本発明においては仕口部を上記のような構造とする限りにおいて両方向の鉄骨梁１Ａ，１Ｂの架設の形態は任意であるが、両方向のスパンが均等である場合には、図３に示すように両方向の鉄骨梁１Ａ，１Ｂをいずれも２スパンにわたる長さの連梁としてその両端部にエンドプレート５を設けておき、それらの連梁を交互に向きを変えて組み合わせて両方向の鉄骨梁１Ａ，１Ｂとして架設することが好ましい。この場合、両方向の鉄骨梁１Ａ，１Ｂはいずれもその中央部が仕口部を貫通して接合され、その両端部が隣接する他の仕口部に接合されることになり、したがってほぼ全ての鉄骨梁として同一形状、同一寸法の連梁を使用できるとともに、全ての仕口部を同一形態とすることができ、その結果、部材の共通化と施工の単純化を高度に実現し得てより一層の施工効率向上を図ることができる。

ただし、上記実施形態はあくまで一例に過ぎず、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。補強鋼板８については仕口部の変形を拘束し得るものであれば良く、たとえば鋼管を採用することが考えられる。勿論、鉄筋コンクリート柱は角形断面に限らず円形断面とすることでも良い。

また、図３に示したように両方向の鉄骨梁１Ａ，１Ｂとして同一形状、同一寸法の連梁を採用してそれらを交互に向きを変えて組み合わせて採用することが好ましいが、それに限るものでは勿論なく、両方向の鉄骨梁１Ａ，１Ｂの架設パターンは建物の平面形状等に応じて自由に設定して良い。たとえば一方向に長い建物の場合には、桁行方向の鉄骨梁のみを連梁としてそれを一方向の鉄骨梁１Ａとしてその中間部を仕口部に接合し、張間方向の梁は単スパン梁としてそれを他方向の鉄骨梁１Ｂとしてその端部を仕口部に接合するようなことが考えられる。

本発明の実施形態である複合構造における仕口部を示すもので、（ａ）は平断面図、（ｂ）は立断面図である。同、仕口部の外観を示す図である。同、鉄骨梁の架設状態を示す図である。従来の複合構造における仕口部の一例を示すもので、（ａ）は平断面図、（ｂ）は立断面図である。

符号の説明

１Ａ鉄骨梁（一方向の鉄骨梁）
１Ｂ鉄骨梁（他方向の鉄骨梁）
２鉄筋コンクリート柱
５エンドプレート（支圧板）
６支持板
７レベル調整ボルト
８補強鋼板

Claims

鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁とによる複合構造の建物の構造であって、仕口部に接合される両方向の鉄骨梁のうち、一方向の鉄骨梁はその中間部を仕口部に接合するとともに、他方向の鉄骨梁はその端部を仕口部に接合し、他方向の鉄骨梁の端部には曲げモーメントを仕口部に伝達するための支圧板を一方向の鉄骨梁の側部に対向させた状態で設け、かつ仕口部にはその変形を拘束するための補強鋼板を装着し、
他方向の鉄骨梁の端部に設けた前記支圧板の上部から前方に突出させて支持板を設けて、該支持板にレベル調整ボルトを下向きに螺着し、該レベル調整ボルトよって他方向の鉄骨梁のレベルを調整しつつ該鉄骨梁の端部を前記支持板を介して一方向の鉄骨梁により支持してなることを特徴とする建物の構造。
請求項１記載の建物の構造であって、両方向の鉄骨梁をいずれも２スパン相当の長さの連梁としてその両端に支圧板を設け、それら連梁を交互に向きを変えて架設したことを特徴とする建物の構造。