JP2006188864A - 柱と梁の接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 柱と梁間の応力伝達を合理化するとともに、特に、コンクリート充填鋼管部を有する柱と梁の接合施工を簡易化し、材料・加工コスト、施工コスト負担を低減可能な柱と梁の接合構造と柱梁接合金物を提供する。
【解決手段】 建築骨組柱のコンクリート充填鋼管部に梁応力を伝達する構造であって、梁に定着され、梁端部より突設された鋼棒の突出部側を、柱側鋼管部の孔に挿入して柱側鋼管部内に充填・固化させたコンクリートに定着させたコンクリート充填鋼管部を有する柱梁接合構造と、この柱梁接合構造で梁がＨ形鋼梁などの場合に用いる柱梁接合金物。この柱梁接合金物は、梁フランジを当接しボルト接合するボルト孔を有するプレート部に、柱のコンクリート充填鋼管部の孔に挿入して鋼管部内に充填・固化されるコンクリートに定着する鋼棒を突設してなるもの。
【選択図】 図１

Description

本発明は、建築物を構築する際に、例えばコンクリート充填角形鋼管柱のようなコンクリート充填鋼管部を有する柱と、Ｈ形鋼、Ｉ形鋼等の鋼製梁やＲＣ梁を接合する場合の柱と梁の接合構造に関するものである。

角形鋼管柱とＨ形鋼梁等の鋼製梁の非溶接接合構造としては、Ｈ形鋼からの切り出しや、板を溶接組立、または鋳造により製作されるＴ形金物を用いたボルト接合構造が知られているが、特に、Ｔ形金物を鋼管柱にボルト接合する場合、特殊ボルトを使用したり鋼管柱の内部からボルトを挿入して外部に突出させたり、鋼管柱の内部で締結するなど複雑な作業を必要とし、また使用するボルト本数や接合金物も多量になり、材料・加工コスト・施工負担が大きい。
Ｔ形金物は、鋼管柱外面に当接してボルト接合するフランジと、鋼製梁のフランジに当接してボルト接合するウェブで構成され、このＴ形金物のフランジは、面外の曲げ抵抗機構で、Ｔ形金物のウェブから伝達されてくる梁フランジ応力を柱フランジに伝達する。このため、柱やＴ形金物のフランジは板厚を大きくして曲げ抵抗を確保する必要があり、材料・加工の負担が大きいという問題もある。これらの負担を軽減するための対策が講じられている。

例えば、鋼管柱をコンクリート充填鋼管柱とし、接合金物を鋼管柱に接合する場合に、柱内部の充填コンクリートを接合材料として活用することが提案されている。例を挙げれば、
（１）Ｔ形金物と柱の接合ボルトの先端にアンカー機能を付与して、Ｔ形金物を鋼管柱にボルト接合し、さらに、ボルト先端のアンカー部を柱に充填・固化させたコンクリートに定着するもの。
（２）ネジ鉄筋等を用いて、その柱側部位は内部コンクリートに定着し、Ｔ形金物側部位をＴ形金物に挿通してナット等で締結するもの。
などである（参考文献：特許文献１、２）。
しかし、これらの接合構造では、柱板厚を幾分薄くできるものの、フランジとウェブを有するＴ形金物を用いており、このＴ形金物のフランジは、面外の曲げ抵抗機構で、Ｔ形金物のウェブから伝達されてくる梁フランジ応力を柱フランジに伝達することに変わりはなく、曲げ抵抗を確保するために、ウェブに比べて厚みが要求され、また、柱内部のコンクリートへの定着機能を備えた特殊なボルトの使用による重量増や製作コスト増、施工負担増などの問題もある。
特開２００３−３０１５１４号公報 特開２００３−３４３００８号公報

本発明は、例えば、コンクリート充填鋼管柱、コンクリート充填鋼管ソケットを用いるコンクリート充填鋼管柱またはＲＣ柱あるいは各種断面の柱などコンクリート充填鋼管部（以下「コンクリート充填鋼管部」または「柱側鋼管部」という。）を有する柱（コンクリート充填鋼管柱や、梁を接合するためのコンクリート等充填鋼管ソケットを固定する各種断面の柱を意味する。）と、これらの柱のコンクリート充填鋼管部に接合の鉄骨部フランジを有する鋼製梁、ＲＣ梁などの梁との間の応力伝達を合理化するとともに、特に、柱と梁の接合施工を簡易化し、材料・加工コスト、施工コスト負担を低減可能なコンクリート充填鋼管部を有する柱と梁の接合構造および柱梁接合金物を提供するものである。

本発明は、上記課題を解決するために、以下の（１）〜（２）を要旨とするものである。
（１） 建築骨組柱のコンクリート充填鋼管部に梁応力を伝達する構造であって、梁に定着され梁端部より突設された鋼棒を、柱側鋼管部の孔に挿入し、この鋼棒の突出部側を柱側鋼管部内のコンクリートに定着させたことを特徴とするコンクリート充填鋼管部を有する柱と梁の接合構造。
（２） 梁が鉄骨部フランジを有する（１）の柱と梁の接合構造で用いる柱梁接合金物であって、梁の鉄骨部フランジに当接しボルト接合するボルト孔を有するプレート部に、柱側鋼管部の孔に挿入して該柱側鋼管部内のコンクリートに定着する鋼棒を突設したことを特徴とする柱梁接合金物。

本発明の柱と梁の接合構造は、梁応力を、コンクリート充填鋼管部のコンクリートに定着の鋼棒を介して柱に伝達する構造であり、例えば梁がＲＣ梁の場合では梁主筋をそのまま定着させることにより接合金物を省略することができる。
また、梁が鉄骨部フランジを有する梁であり接合金物を用いる場合では、接合金物に柱とボルト接合するためのフランジを設ける必要はなくなる。つまり、接合金物は、従来のようなＴ形である必要はなく、梁とプレート部と鋼棒が一体化されていればよい。これにより梁フランジ応力はＴ形金物のようなフランジの面外曲げ抵抗に依存せず、コンクリート充填鋼管部のコンクリートのバックアップを得ながら、鋼材の得意とする軸力のみによって柱に合理的に伝達させることができる。さらに、柱−梁間の応力伝達を合理化するとともに、特に、柱と梁の接合施工を簡易化し、材料・加工コスト、施工コスト負担を低減可能な柱と梁の接合構造を実現できる。

本発明は、主に建造物で用いるコンクリート充填鋼管部を有する柱と、梁の接合構造であって、梁応力を建築骨組柱のコンクリート充填鋼管部のコンクリートに定着した鋼棒を介して伝達する構造を有することを特徴とする。より具体的には、梁に定着され梁端部より突設された鋼棒を、コンクリートを充填する柱側鋼管部の孔に挿入し、この鋼棒の突出部側を柱側鋼管部内のコンクリートに定着させることにより柱側鋼管部に梁を接合する柱と梁の接合構造である。
この柱と梁の接合構造において、梁が鉄骨部フランジを有する場合には、基本的には、梁の鉄骨部フランジに当接しボルト接合するボルト孔を有するプレート部に、柱のコンクリート充填鋼管部の孔に挿入して該鋼管部内のコンクリートに定着する鋼棒を突設した柱梁接合金物を用いるものである。この柱梁接合金物のプレート部と鋼棒の定着は、鋼棒をプレート部に直接溶接するか、カップラーを介して行うことができる。柱梁接合金物を構成するプレート部やカップラーは、従来のＴ形金物の強度レベルのものでよく、ボルトも従来の強度レベルのものでよい。

梁がＲＣ梁の場合では、鋼棒はＲＣ梁に直接定着して梁端部より突設させることにより柱梁接合金物を省略することができる。この場合、鋼棒を鉄筋と兼ねさせることもできる。柱梁接合金物または梁に定着した鋼棒は、柱側鋼管部に設けた孔に挿入して、突設部側を柱側鋼管部内に充填・固化させたコンクリートと定着させて梁と柱側鋼管部を接合し梁応力を柱に伝達する機能を有するものである。
この鋼棒としては、径が６〜５０ｍｍ程度のものが主体で、従来の鉄筋相当以上の引張強度、降伏強度を有するものが適性があり、公知の異形鉄筋やネジ鉄筋、あるいは偏平（楕円断面）鉄筋等、コンクリートとの付着力が強化されたものを用いることが好ましく、鋼棒４の先端部側にコンクリートとの付着力を強化する頭部（アンカー部）を形成したものを用いることも考慮する。なお、鋼棒は複数本用いるが、すべて同じでなくてもよく、種類（形状）、サイズ、配置条件などを使い分けることもできる。

本発明の柱と梁の接合構造を、柱の複数の側部の同じ位置に梁を接合する場合に適用する場合、鋼棒間で干渉を生じて接合施工ができなくなることがある。この鋼棒間の干渉の回避のため、例えば鋼棒の先端部を折り曲げることも有効であり、この場合には、コンクリートに対する付着力の強化にも有効である。

この実施例１は、コンクリート充填鋼管部を有する柱がコンクリート充填鋼管柱（以下「鋼管柱」と称する。）、梁が鉄骨部フランジを有するＨ形鋼梁である場合に適用する本発明の柱梁接合構造例に係るものであり、柱梁接合金物として、Ｈ形鋼梁フランジとボルト接合するプレート部に、鋼管柱内に充填・固化されるコンクリートに定着する複数の鋼棒を突設（定着）してなる本発明の柱梁接合金物を用いたものである。
図１（ａ）は、この柱梁接合構造例の側断面説明図、（ｂ）図は（ａ）図の水平断面説明図である。通常、Ｈ形鋼梁５はコンクリート充填鋼管柱９の１〜４側部に取り付けられるものであるが、ここでは１側面に取り付ける場合の例で、柱と梁の接合が完了した状態を概念的に示している。

図１（ａ）、（ｂ）において、９はコンクリート充填鋼管柱で、１側部に上下一対の柱梁接合金物１のプレート部２に突設した鋼棒４を挿入する孔９ｏを設けたものである。
１は上下一対の柱梁接合金物で、鋼管柱９に対して上下一対接合し、図３にも示すように、この上下一対の柱梁接合金物１のプレート部２にＨ形鋼梁５の上下フランジ５ａ、５ｂの外面側を当接して、それぞれ高力ボルト６で接合する。この梁柱接合金物１のプレート部２とＨ形鋼梁５の接合は、梁柱接合金物１を鋼管柱９に接合する前に予め行っておいてもよいし、梁柱接合金物１を鋼管柱９に接合（鋼管柱９内へのコンクリート充填を含む）後に行ってもよい。
プレート部２とＨ形鋼梁５のフランジ５ａ、５ｂを高力ボルト６で接合する場合には、接合面に高摩擦処理を施したり、高摩擦シートを介在させて接合力を強化することも考慮できる。この柱梁接合金物１の鋼棒４の突出部側（突出長さＬ）を鋼管柱９に設けた孔９ｏに挿入して保持した状態で、鋼管柱９内にコンクリート１０を充填・固化させ、鋼棒４の突出部側をコンクリート１０に定着させ柱梁接合金物１を鋼管柱９に接合することにより柱と梁の接合構造が得られる。なお、鋼棒４の突出部側を鋼管柱９に設けた孔９ｏに挿入するタイミングは、鋼管柱９内にコンクリート１０を充填中または充填して固化させる前であってもよい。

このようにして得られた実施例１の柱と梁の接合構造では、Ｈ形鋼梁５のフランジ５ａ、５ｂの応力を、鋼管柱９の内部に充填・固化させたコンクリート１０に定着した鋼棒４を介して鋼管柱９に伝達することができるため、従来のような接合金物に鋼管柱とボルト接合するための大きなフランジは不要になる。
なお、この実施例１では、鋼管柱９に梁せん断力伝達用のシアープレート１２を設けてＨ形鋼梁５のウェブ５ｕを高力ボルト接合して、プレート部２と鋼棒４の強度をバックアップすることも考慮している。

この実施例１で用いた柱梁接合金物１は、より具体的には、図２に示すように、Ｈ形鋼梁５をボルト６で接合するための複数のボルト孔３を有するプレート部２に、図４（ａ）、（ｂ）に示すような異形鉄筋４ａ、４ｂ、図４（ｃ）に示すようなネジ鉄筋４ｃ、図４（ｄ）に示すような偏平（楕円断面）鉄筋４ｄ、その他コンクリート１０との付着力を確保できる鋼棒４（ここでは図４（ｃ）のようなネジ鉄筋４ｃを使用）を突設させた状態で溶接ｗで定着してなるものである。
ここでは、プレート部２の上面の鋼棒４は３本で、この鋼棒４の突出部側（突出長さＬ）を鋼管柱９に設けた孔９ｏに挿通し、この鋼管柱９内に充填・固化させたコンクリート１０に定着するものである。鋼棒４の突出長さＬは、柱内のコンクリートに対して十分な定着力を確保し、柱梁接合強度を安定確保できる長さを選択する。

プレート部２は、ここでは短フランジ２ｆを有するＬ字状のものを用い、短フランジ２ｆを鋼管柱９の外面に安定的に当接した状態で、鋼棒４を鋼管柱９の孔９ｏに挿入して鋼管柱９内にコンクリートを充填・固化させ、鋼棒４をコンクリート１０に定着することによって、梁柱接合金物１を鋼管柱９に接合する。プレート部２の短フランジ２ｆは不可欠ではないが、あった方が鋼管柱９の外面との当接を安定化させるのに有効である。

この実施例２は、実施例１と同様、コンクリート充填鋼管部を有する柱がコンクリート充填鋼管柱であり、梁が鉄骨部フランジを有するＨ形鋼梁である場合に適用する本発明の柱梁接合構造例に係るものであり、柱梁接合金物として、Ｈ形鋼梁をボルト接合するプレート部に複数のカップラーを溶接し、柱側鋼管部内に充填・固化されるコンクリートに定着する複数の鋼棒を、カップラーに挿入し充填材の充填・固化によって突設（定着）してなる、実施例１とは異なる本発明の柱梁接合金物を用いるものである。
図５（ａ）は、この柱梁接合構造例の側断面説明図、（ｂ）図は（ａ）図の水平断面説明図である。以下の説明では、実施例１と共通する部分については一部説明を省略する。

図５（ａ）、（ｂ）において、９はコンクリート充填鋼管柱で、１側部に上下一対の柱梁接合金物１ａのプレート部２に突設した鋼棒４を挿入する孔９ｏを設けたものである。
上下一対の柱梁接合金物１ａは、鋼管柱９に対して上下一対接合し、図７にもに示すように、この上下一対の柱梁接合金物１のプレート部２にＨ形鋼梁５の上下フランジ５ａ、５ｂの外面側を当接して、それぞれ高力ボルト６で接合している。このＨ形鋼梁５を接合した上下一対の柱梁接合金物１ａは、プレート部２の上面に３本のカップラー７を溶接し、鋼棒４をカップラー７に挿入して、プレート部２端から突設させた状態で、カップラー７との隙間に充填材８を充填・固化させて定着したものであり、この上下一対の柱梁接合金物１ａの鋼棒４の突出部側（突出長さＬ）を鋼管柱９の９ｏに挿入して保持した状態で、鋼管柱９内に充填・固化させたコンクリート１０に定着させることにより、柱梁接合金物１ａを鋼管柱９に接合して本発明の柱と梁の接合構造が得られる。

このようにして得られた本発明の柱と梁の接合構造では、Ｈ形鋼梁５のフランジ５ａ、５ｂの応力を、鋼管柱９の内部に充填・固化させたコンクリート１０に定着の鋼棒４を介して鋼管柱９に伝達することができるため、従来のＴ形金物のような鋼管柱とボルト接合するためのフランジは不要になる。
なお、この実施例２では、鋼管柱９に梁せん断力伝達用のシアープレート１２を設けてＨ形鋼梁５のウェブ５ｕをボルト１３で接合して、プレート部２（カップラー７）と鋼棒４の強度をバックアップすることも考慮している。

この実施例２で用いた柱梁接合金物１ａは、より具体的には、図６に示すように、Ｈ形鋼梁５を高力ボルト６で接合するための複数のボルト孔３を有するプレート部２と、図４（ａ）、（ｂ）に示すような異形鉄筋４ａ、４ｂ、図４（ｃ）に示すようなネジ鉄筋４ｃ、図４（ｄ）に示すような偏平（楕円断面）鉄筋４ｄ等、コンクリート１０との付着力を確保できる鋼棒４（ここでは図４（ｃ）のようなネジ鉄筋４ｃを使用）を定着するカップラー７をプレート部２に溶接ｗしてなるものであり、鋼棒４とカップラー７の定着のタイミング、定着手順などに柔軟性をもたせることができる。

この実施例２では、上下一対の柱梁接合金物１ａに鋼棒４をカップラー７を介して固定してから、鋼棒４の突出部側（突出長さＬ）を鋼管柱９内に挿入してコンクリート１０を充填・固化させ、鋼棒４の突出部側をコンクリート１０に定着させる手順を用いているが、他の手順を用いてもよい。例えば図８に示すように、プレート部２に溶接ｗしたカップラー７に鋼棒４を未挿入の状態にしておいて、例えば図９に示すように鋼棒４の突出部側（突出長さＬ）を鋼管柱９の孔９ｏに挿入し、カップラー７との定着部側（定着長さＬ_１）を鋼管柱９の外部に突出させた状態で、突出部側を鋼管柱９内部に充填・固化させたコンクリート１０に定着しておく。
一方、カップラー７に鋼棒４を未挿入の上下一対柱梁接合金物１ａにボルト接合しておき、施工現場で、鋼管柱９に定着しておいた鋼棒４の定着部側（定着長さＬ_１）を、上下一対柱梁接合金物１ａのカップラー７内に挿入してカップラー７と鋼棒４の隙間に充填材８を充填・固化させて鋼棒４とカップラー７を定着することにより柱梁接合金物１ａを鋼管柱９に接合する手順を用いても図５に示すような柱と梁の接合構造を得ることができる。なお、実施例２での鋼棒４の突出部側を鋼管柱９に設けた孔９ｏに挿入するタイミングは、鋼管柱９内にコンクリート１０を充填中または充填して固化させる前であってもよい。

この実施例２で用いる柱梁接合金物１ａでは、カップラー７と鋼棒４を充填材８の充填・固化によって固定するため、充填材８の特性によっては、十分な定着強度を確保できない場合があるので、例えば、鋼棒４とカップラー７の固定具１１（ここでは鋼棒４はネジ鉄筋なので、その後端部をカップラー７から突出させナット１１を螺合して固定具とした）を設けて、カップラー７と鋼棒４との定着強度をバックアップすることも考慮する。
また、図５、図９で示したように、鋼管柱９に梁せん断力伝達用シアープレート１２を設けてＨ形鋼梁５のウェブ５ｕをボルト１３で接合して鋼棒４とカップラー７の定着強度をバックアップすることも考慮している。
なお、カップラー７に鋼棒４を挿入して充填材８を充填・固化させる場合、鋼棒４とカップラー７間に均一な充填空間（隙間）を形成し安定した充填を行うために、例えば、鋼棒４の挿入孔を備えた蓋板にもなるスペーサー１４ａ、１４ｂを、カップラー７の両端に係合できるようにして置くことが有効である。この場合、後端側のスペーサ１４ｂを鋼棒４と溶接して、または、鋼棒４の後端側に頭部を形成して、固定具１１に代替させることもできる。

なお、鋼管柱９の複数の側部に、この実施例２や実施例１の柱梁接合金物１ａや１（鋼棒４が直棒）を介してＨ形鋼梁５を接合する場合に、隣接または相対する側部の柱梁接合金物１の鋼棒４間で干渉を生じて、鋼棒４を十分な長さでコンクリート１０に定着できない場合がある。
図１０は、このように隣接または相対する側部の柱梁接合金物の鋼棒４間の干渉を回避するために用いる柱梁接合金物の構造の一例を、実施例１の柱梁接合金物１のタイプの柱梁接合金物で示したものである。この柱梁接合金物１では、鋼棒４の先端部を一方向に折り曲げており、鋼管柱９内部での鋼棒４間の干渉を回避して鋼棒４のコンクリート１０との定着長さを確保し、折り曲げ部でコンクリート１０との定着力も強化することができる。折り曲げ方向は一方向でなくてもよい。

この実施例３は、柱が上下の鋼管柱（コンクリート充填なしのもの）からなり、コンクリート充填鋼管部が、上下の鋼管柱を接合し梁を取り付ける鋼管ソケットであり、この鋼管ソケットに取り付けられる梁が鉄骨部フランジを有するＨ形鋼梁である場合に適用する本発明の柱と梁の接合構造例に係るものであり、柱梁接合金物として、Ｈ形鋼梁をボルト接合するプレート部に、柱側鋼管部内に充填・固化されるコンクリートに定着する複数の鋼棒を突設（定着）してなる、実施例１の柱梁接合金物１と同じタイプの柱梁接合金物１を用いたものである。
図１１（ａ）は、この柱梁接合構造例の側断面説明図、（ｂ）図は（ａ）図の水平断面説明図である。以下の説明では、実施例１と共通する部分については一部説明を省略する。
通常、Ｈ形鋼梁５は鋼管ソケット１５の１〜４側面に取り付けられるものであるが、ここでは１側面に取り付ける場合の例で、鋼管柱９_１、９_２と鋼管ソケット１５とＨ形鋼梁５の接合が完了した状態を示している。

図１１（ａ）、（ｂ）において、１５はコンクリート１０を充填して上下の鋼管柱９_１、９_２間に取り付ける鋼管ソケットで、側部に上下一対の柱梁接合金物１の鋼棒４を挿入する１５ｏを設けたものである。この上下一対の柱梁接合金物１のプレート部２間には、Ｈ形鋼梁５の上下フランジ５ａ、５ｂの外面側が当接され、それぞれ高力ボルト６で接合されている。この梁柱接合金物１のプレート部２とＨ形鋼梁５の接合は、梁柱接合金物１を鋼管ソケット１５に接合する前に予め行っておいてもよいし、梁柱接合金物１を鋼管ソケット１５に接合（鋼管ソケット１５内へのコンクリート充填を含む）後に行ってもよい。

この実施例３で用いた柱梁接合金物１は、基本的には、実施例１で用いた柱梁接合金物と同じタイプで、プレート部２の上面に２本の鋼棒４（ここではネジ鉄筋）を、プレート部端から突設させた状態で溶接で固定したもので、この上下一対の柱梁接合金物１の鋼棒４の突出部側（突出長さＬ）を鋼管ソケット１５の孔１５ｏに挿入して保持した状態で、鋼管ソケット１５内にコンクリート１０を充填・固化させ、鋼棒４の突出部側をコンクリート１０に定着させることにより、鋼管ソケット１５に柱梁接合金物１を介してＨ形鋼梁５を接合し、併せて上下の鋼管柱９_１、９_２を接合したものである。
鋼棒４の突出部側（突出長さＬ）を鋼管ソケット１５の孔１５ｏに挿入するタイミングは、鋼管ソケット１７にコンクリート１０を充填中または充填して固化させる前であってもよい。なお、鋼管ソケット１５に梁せん断力伝達用シアープレート１２を設けてＨ形鋼梁５のウェブ５ｕをボルト１３で接合してプレート部２と鋼棒４の強度をバックアップすることも考慮する。

このようにして得られた実施例３の柱と梁の接合構造では、Ｈ形鋼梁５のフランジ応力を、コンクリート１０内部に定着した鋼棒４を介して鋼管ソケット１５に伝達することができるため、柱梁接合金物１は、鋼管ソケット１５と高力ボルト接合するための大きなフランジを必要としない。
なお、この実施例３では、鋼管ソケット１５を、上下の鋼管柱９_１、９_２間に柱梁接合金物１を介してＨ形鋼梁５を接合した例であるが、ここで、上下の鋼管柱９_１、９_２がコンクリート充填鋼管柱であってもよいし、プレキャストのコンクリート柱（ＲＣ柱）であっても、基本的には同様に適用可能である。
また、実施例３で用いた柱梁接合金物１は、基本的には、実施例１で用いた図２の柱梁接合金物１と同じタイプのもので、プレート部２の上面に２本の鋼棒４（ここではネジ鉄筋）を、プレート部端から突設させた状態で溶接で固定したものであるが、実施例２で用いた図６または図８（および図９）に示したような、鋼棒４をカップラー７を介してプレート部２に定着した柱梁接合金物１ａと同じタイプのものを用いてもよい。

この実施例４は、柱が梁を取り付けるための鋼管ソケット（本発明でいうコンクリート充填部に相当）を備えたＲＣ柱で、梁がこのＲＣ柱の鋼管ソケットに柱梁接合金物を介して接合される鉄骨部フランジを有するＨ形鋼梁である場合に適用する本発明の柱と梁の接合構造例に係るものであり、柱梁接合金物として、Ｈ形鋼梁をボルト接合するプレート部に、柱側鋼管部内に充填・固化されるコンクリートに定着する複数の鋼棒を突設（定着）してなるものであり、実施例１の柱梁接合金物１と基本的には同じタイプのものを用いたものである。
図１２（ａ）は、この柱と梁の接合構造例の側断面説明図、（ｂ）図は（ａ）図の水平断面説明図である。ＲＣ１６柱の内部には鉄筋が配置されているが、ここでは図示を省略する。また、以下の説明では、実施例１と共通する部分については一部説明を省略する。
通常、Ｈ形鋼梁５はＲＣ柱１６の１〜４側面に取り付けられるが、ここでは１側面に取り付ける場合の例で、ＲＣ柱１６と鋼管ソケット１７とＨ形鋼梁５の接合が完了した状態を示している。

図１２（ａ）、（ｂ）において、ＲＣ柱１６のＨ形鋼梁５の取付部には鋼管ソケット１７が設けられている。この鋼管ソケット１７は、側部に上下一対の柱梁接合金物１の鋼棒４を挿入する孔１７ｏを設けたものであり、上下一対の柱梁接合金物１が接合されている。ここで、この柱梁接合金物１のプレート部２に定着した鋼棒４の突出部側（突出長さＬ）は、鋼管ソケット１７の孔１７ｏに挿入され鋼管ソケット１７の内部に充填・固化されたコンクリート１０に定着されている。
この実施例４では、鋼管ソケット１７は、ＲＣ柱１６を製造する際に形枠の一部としても機能させたものであり、柱梁接合金物１の鋼棒４は、鋼管ソケット１７を含む形枠にコンクリート１０を充填前または充填中あるいは充填して固化させる前に鋼管ソケット１７の孔１７ｏに突出部側（突出長さＬ）を挿入し、固化させたコンクリート１０に定着するものである。

ＲＣ柱１６に接合された上下一対の柱梁接合金物１のプレート部２間には、Ｈ形鋼梁５の上下フランジ５ａ、５ｂの外面側が当接され、それぞれ高力ボルト６で接合され、ＲＣ柱１６とＨ形鋼梁５との接合構造が得られる。
梁柱接合金物１のプレート部２とＨ形鋼梁５の接合は、梁柱接合金物１を鋼管ソケット１７に接合する前に予め行っておいてもよいし、柱梁接合金物１を鋼管ソケット１７に接合後に行ってもよい。なお、鋼管ソケット１７に梁せん断力伝達用シアープレート１２を設けてＨ形鋼梁５のウェブ５ｕをボルト１３で接合して鋼棒４の強度をバックアップすることも考慮する。

このようにして得られた実施例４の柱と梁の接合構造では、Ｈ形鋼梁５のフランジ５ａ、５ｂの応力を、鋼管ソケット１７の孔１７ｏ経由でコンクリート１０内部に定着した鋼棒４を介してに伝達することができるため、柱梁接合金物１は、鋼管ソケット１７と高力ボルト接合するためのフランジを必要としない。
なお、この実施例４で用いた柱梁接合金物１は、基本的には、実施例１で用いた図２の柱梁接合金物と同じタイプのもので、プレート部２の上面に２本の鋼棒４（ここではネジ鉄筋）を、プレート部端から突設させた状態で溶接で固定したものであるが、実施例２で用いた図６または図８（および図９）に示したような、鋼棒４をカップラー７を介してプレート部２に定着した柱梁接合金物１ａと同じタイプのものを用いてもよい。

この実施例５では、柱がコンクリート充填鋼管柱（本発明でいうコンクリート充填鋼管部に相当）で、この鋼管柱に接合される梁がＲＣ梁であり、このＲＣ梁の端部から複数の鋼棒を突設させて、この鋼棒の突出部側を鋼管柱の孔に挿入し、この鋼管柱に充填・固化させたコンクリートに定着してなる本発明の柱と梁の接合構造例に係るものである。
図１３（ａ）は、この柱梁接合構造例の側断面説明図、（ｂ）図は（ａ）図の水平断面説明図である。ＲＣ柱の内部には鉄筋が配置されているが、ここでは図示を省略する。また、以下の説明では、実施例１と共通する部分については一部説明を省略する。
通常、ＲＣ梁１８はコンクリート充填鋼管柱９の１〜４側面に取り付けられるが、ここでは１側面に取り付ける場合の例で鋼管柱９とＲＣ梁１８の接合が完了した状態を示している。

図１３（ａ）、（ｂ）において、コンクリート充填鋼管柱９は側部にＲＣ梁１８の鋼棒４を挿入する孔１８ｏを設けたものであり、この鋼管柱９には、ＲＣ梁１８が接合されている。このＲＣ梁は、図１４に示すように、端部から鉄筋を兼ねる複数の鋼棒４（ここではネジ鉄筋）を突出させたものであり、この突出部側（突出長さＬ）をコンクリート１０を充填する前または充填中あるいは充填して固化させる前の鋼管柱９の孔９ｏにを挿入し、鋼管柱９内に固化させたコンクリート１０に定着してこの実施例５の柱と梁の接合構造を得ることができる。
このようにして得られた柱と梁の接合構造では、ＲＣ梁１８の応力を、鋼管柱９の内部のクリート１０に定着した鋼棒４を介してコンクリート充填柱９に伝達することができるため、柱梁接合金物が不要でありボルト接合も不要である。

この実施例６では、柱が梁を取り付けるための鋼管ソケットを備えたＲＣ柱で、このＲＣ柱に接合される梁がＲＣ梁である場合に、ＲＣ梁の端部から複数の鋼棒を突設させて、この鋼棒の突出部側を鋼管柱の孔に挿入し、この鋼管柱に充填・固化させたコンクリートに定着してなる、本発明の柱と梁の接合構造例に係るものである。ここで鋼管ソケットは、ＲＣ柱を製造する際に形枠の一部として機能させたもので、本発明でいうコンクリート充填鋼管部に相当する。
図１５（ａ）は、この柱と梁の接合構造例の側断面説明図、（ｂ）図は（ａ）図の水平断面説明図である。ＲＣ柱１６およびＲＣ梁１８の内部には鉄筋が配置されているが、ここでは図示を省略する。また、以下の説明では、実施例１と共通する部分については一部説明を省略する。
通常、ＲＣ梁１８はＲＣ柱１６の１〜４側面に取り付けられるが、ここでは１側面に取り付ける場合の例で、ＲＣ柱１６とＲＣ梁１８の接合が完了した状態を示している。

図１５（ａ）、（ｂ）において、鋼管ソケット１７は、ＲＣ梁１８の鋼棒４を挿入する孔１８ｏを設けたものであり、この鋼管ソケット１７には、ＲＣ梁１８が接合されている。鋼管ソケット１７は、ＲＣ柱１６を製造する際に形枠の一部としても機能させたものであり、このＲＣ梁は、プレキャスト材であり、図１４に示すように、端部から鉄筋を兼ねる複数の鋼棒４（ここではネジ鉄筋）を突出させたものであり、この突出部側（突出長さＬ）を、コンクリート１０を充填する前または充填中あるいは充填して固化させる前の鋼管ソケット１７の孔１７ｏに挿入し、鋼管ソケット１７内に固化させたコンクリート１０に定着して、この実施例６の柱と梁の接合構造を得ることができる。
このようにして得られた実施例６の柱と梁の接合構造では、ＲＣ梁１８の応力を、鋼管ソケット１７を備えたＲＣ柱１６に伝達することができる。また柱梁接合金物が不要でありボルト接合も不要である。

本発明は、上記の実施例の内容に限定されるものではない。例えば、柱梁接合金物を用いる場合の鋼棒の形状、強度、サイズ、配置数、プレート部の形状、短フランジの有無、プレート部と鋼棒またはカップラーの固定手段、シアープレートの有無などについては、柱梁構造物の種類、用途、使用部位、要求される強度（荷重方向考慮）などに応じて上記請求項を満足する範囲内で変更のあるものである。
また、適用対象については、コンクリート充填鋼管柱とＨ形鋼梁などの鋼製梁に限定するものではない。例えば柱については、柱梁接合用の短い鋼管を嵌めて柱との隙間にコンクリート、その他の充填材を充填するソケット接合構造を用いることで、任意の断面形状の鋼製柱や鉄筋コンクリート柱（ＲＣ柱）についても本発明は適用できる。また梁についても、鉄骨とコンクリートを組み合わせた合成梁はもとより、鉄筋コンクリート梁（ＲＣ梁）をコンクリート充填鋼管柱や各種鋼製柱に定着する際にも本発明の適用は有効である。

（ａ）図は、本発明の実施例１での柱と梁の接合構造例の側断面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の一部断面平面説明図。 実施例１の梁柱接合金物の構造例を示す立体説明図。 実施例１の梁柱接合金物とＨ形鋼梁の接合構造例を図１（ａ）のＡａ−Ａｂ矢視断面図で示す説明図。 （ａ）〜（ｄ）図は、本発明の梁柱接合金物で鋼棒として用いる各種鉄筋例を示す説明図。 （ａ）図は、本発明の実施例２での柱と梁の接合構造例の側断面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の一部断面平面説明図。 実施例２の梁柱接合金物の構造例を示す立体説明図。 実施例２の梁柱接合金物とＨ形鋼梁の接合構造例を図５（ａ）のＢａ−Ｂｂ矢視断面図の一部で示す説明図。 実施例２での梁柱接合金物の他の組立手順例を示す立体説明図。 （ａ）図は、図８の梁柱接合金物の組立手順例を用いる本発明の実施例２の柱と梁の接合構造例の施工手順側を示す側断面説明図。 本発明で用いる梁柱接合金物（図２の例で代表）での鋼棒の折り曲げ例を示す立体説明図。 （ａ）図は、本発明の実施例３の柱と梁の接合構造例を示す側断面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の一部断面平面説明図。 （ａ）図は、本発明の実施例４の柱と梁の接合構造例を示す側断面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の一部断面平面説明図。 （ａ）図は、本発明の実施例５の柱と梁の接合構造例を示す側断面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の一部断面平面説明図。 実施例５で用いるＲＣ梁の立体説明図。 （ａ）図は、本発明の実施例６の柱と梁の接合構造例を示す側断面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の一部断面平面説明図。

符号の説明

１、１ａ 柱梁接合金物 ２ プレート部
２ｆ 短フランジ ３ ボルト孔
４ 鋼棒 ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ 鉄筋
ｗ 溶接 ５ Ｈ形鋼梁
５ａ 上フランジ ５ｂ 下フランジ
５ｕ ウェブ ６ 高力ボルト
７ カップラー ８ 充填材
９ コンクリート充填鋼管柱 ９ｏ 孔
９_１ 上側鋼管柱 ９_２ 下側鋼管柱
１０、１０ａ コンクリート １１ ナット
１２ シアープレート １３ ボルト
１４ａ、１４ｂ スペーサ １５ 鋼管ソケット
１５ｏ 孔 １６ ＲＣ柱
１７ 鋼管ソケット １７ｏ 孔
１８ ＲＣ梁

Claims (2)

1. 建築骨組柱のコンクリート充填鋼管部に梁応力を伝達する構造であって、梁に定着され、梁端部より突設された鋼棒を、柱側鋼管部の孔に挿入し、この鋼棒の突出部側を柱側鋼管部内のコンクリートに定着させたことを特徴とするコンクリート充填鋼管部を有する柱と梁の接合構造。
2. 梁が鉄骨部フランジを有する請求項１記載の柱と梁の接合構造で用いる柱梁接合金物であって、梁の鉄骨部フランジに当接しボルト接合するボルト孔を有するプレート部に、柱側鋼管部の孔に挿入して該柱側鋼管部内のコンクリートに定着する鋼棒を突設したことを特徴とする柱梁接合金物。

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