柱と梁の接合構造

【課題】応力の伝達を鋼管柱のみで行うのではなく、柱全体として行うことができる柱と梁の接合構造を提供することである。
【解決手段】柱と梁の接合構造は、柱主筋５とフープ筋６とからなる補強鉄筋３が配筋され、かつコンクリート４が充填された鋼管柱１に鉄骨梁２が接続され、該鉄骨梁２が接続された鋼管柱１の内側面にコッター部材８が突設され、該コッター部材８がフープ筋６の側面に形成された凹部７に挿入されてなる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は柱と梁の接合構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の柱と梁の接合構造においてダイアフラムを用いずに梁を接合するには、図８の（１）に示すように、鋼管柱２２の肉厚を厚く（増厚）して、内部にコンクリート２３を充填していた。また、その他の柱と梁の接合構造としては、例えば特開２００５−２２０５９７号の発明が知られている。
【特許文献１】特開２００５−２２０５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記の柱と梁の接合構造においては鋼管柱にコンクリートを充填しても、梁接合部の応力伝達には充填コンクリートがほとんど寄与せず、鋼管のみで負担する応力状態となっているため接合部の構造性能の向上を図ることができなかった。特に、接続される梁の幅が小さい場合は、図８の（２）に示すように、鋼管柱の面外変形を抑えることが困難となって梁端部に応力が集中してしまうため、大梁の持っている耐力も十分に発揮することができなかった。また、鋼管柱のみで応力の伝達を行うため十分な接合部耐力と剛性とを確保するには相当量の鋼管厚を確保しなければならなかった。
【０００４】
本願発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、応力の伝達を鋼管柱のみで行うのではなく、柱全体として行うことができる柱と梁の接合構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するための柱と梁の接合構造は、主筋とフープ筋とからなる補強鉄筋が配筋され、かつコンクリートが充填された鋼管柱に鉄骨梁が接続され、該鉄骨梁が接続された鋼管柱の内側面にコッター部材が突設され、該コッター部材がフープ筋の側面に形成された凹部に挿入されてなることを特徴とする。またコッター部材は鋼板の両面に鉄筋を設けた鉄筋付鋼板、鋼板の両面にリブを設けたリブ付鋼板、頭付スタッドのいずれかを含むものである。
【発明の効果】
【０００６】
鋼管柱のみでなく、コッター部材から充填コンクリートおよび補強鉄筋を介して応力の伝達ができるため鋼管柱の増厚量を大幅に抑えることができる。またコッター部材を鋼管柱の内側面の中央部に設けているため、梁応力による鋼管柱の面外変形を抑えることができる。また鋼管柱の面外応力を抑えることが梁端部の応力集中を緩和するため、従来の増厚ダイアフラムに比べて梁耐力を効率よく発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本願発明の柱と梁の接合構造の実施の形態について説明する。各実施の形態において同じ構成は同じ符号を付して説明し、異なった構成にのみ異なった符号を付して説明する。
【０００８】
図１〜図３は鋼管柱１の四側面に鉄骨梁２が接合された柱と梁の接合構造であり、鋼管柱１内に補強鉄筋３が配筋されるとともに、コンクリート４が充填されて構成されている。この補強鉄筋３は柱主筋５と、この柱主筋５に配筋されたフープ筋６とからなり、該フープ筋６の側面中央部に内側へ窪んだ凹部７が形成されている。この凹部７にはコッター部材８が挿入されて鋼管柱１と補強鉄筋３およびコンクリート４との一体化を図っている。
【０００９】
このフープ筋６の側面中央部には内側に窪んだ凹部７が形成されており、図４の（１）に示すように、４本のＣ形鉄筋９、１０を用いて形成されている。これは二本のＣ形鉄筋９を縦側にして適宜間隙をもって背中合わせ（開口側を外側に向けて）に並べるとともに、他の二本のＣ形鉄筋１０を、前記二本のＣ形鉄筋９と交差させて横側に適宜間隙をもって背中合わせ（開口側を外側に向けて）に並べ、各Ｃ形鉄筋９、１０の先端部同士を重ね継ぎ手すると、４つの凹部７と４つの小フープ１１とからなるフープ筋６が形成される。この重ね継ぎ手は、図面においては横方向（左右）で行っているが、もちろん上下で行うこともできる。
【００１０】
そして、この４つの小フープ１１に柱主筋５を挿入すると、該柱主筋５に適宜間隔をもってフープ筋６が配筋された補強鉄筋３が形成され、各フープ筋６の側面には凹部７が形成されている。この凹部７は鋼管柱１の内側に突設されたコッター部材８が挿入されるため、補強鉄筋３は鋼管柱１の上面から挿入することができる。
【００１１】
また図４の（２）は、他のフープ筋１２を示したものであり、一本の鉄筋で側面中央部に凹部７を形成したものであり、端部は上記と同じ方法で接合するものとする。
【００１２】
前記のコッター部材８は、図５に示すように、鉄骨梁２が接合される鉄骨柱１の内側面の中央部に突設されるものであり、鋼板１５の両面に６本（片面３本ずつ）の異形鉄筋１６を設けて形成されている。なお鉄筋量は取り付ける鉄骨梁２の大きさによって適宜決定する。これによりコンクリート４との付着が強固になるため、鉄骨柱１とコンクリート４と補強鉄筋３との一体化が図れる。
【００１３】
このコッター部材８は、上記の他に、図６に示すように、鋼板１５の両面にリブを設けたリブ付鋼板１７や頭付スタッド１８であってもよく、これらもフープ筋６の凹部７に挿入される。
【００１４】
また図７の（１）は三方向に鉄骨梁２が接合された柱と梁の接合構造１９、同図の（２）は二方向に鉄骨梁２が接合された柱と梁の接合構造２０をそれぞれ示したものであり、鉄骨梁２が接合された箇所にのみコッター部材８が突設され、このコッター部材８がフープ筋６の凹部７に挿入されている。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】柱と梁の接合構造の横断面図である。
【図２】柱と梁の接合構造の縦断面図である。
【図３】柱と梁の接合構造の斜視図である。
【図４】（１）および（２）はフープ筋の平面図である。
【図５】コッター部材の斜視図である。
【図６】（１）および（２）は他のコッター部材の斜視図である。
【図７】（１）および（２）は柱と梁の接合構造の横断面図である。
【図８】（１）および（２）は従来の柱と梁の接合構造の横断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１、２２鋼管柱
２鉄骨梁
３補強鉄筋
４、２３コンクリート
５柱主筋
６、１２フープ筋
７凹部
８コッター部材
９、１０Ｃ形鉄筋
１１小フープ
１３鉄筋
１４フープ
１５鋼板
１６異形鉄筋
１７リブ付鋼板
１８頭付スタッド
１９、２０柱と梁の接合構造

【特許請求の範囲】
【請求項１】
主筋とフープ筋とからなる補強鉄筋が配筋され、かつコンクリートが充填された鋼管柱に鉄骨梁が接続され、該鉄骨梁が接続された鋼管柱の内側面にコッター部材が突設され、該コッター部材がフープ筋の側面に形成された凹部に挿入されてなることを特徴とする柱と梁の接合構造。
【請求項２】
コッター部材は鋼板の両面に鉄筋を設けた鉄筋付鋼板、鋼板の両面にリブを設けたリブ付鋼板、頭付スタッドのいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の柱と梁の接合構造。

【図１】