荷重支持体と支柱体との接合構造
【課題】荷重伝達部材を介して鉄筋から伝達される荷重を環状部材の広い領域に分散して伝達して環状部材の変形を効果的に防止でき、かつ荷重伝達部材の装填作業を簡単なものにできる荷重支持体と支柱体との接合構造を提供する。
【解決手段】接合構造３０は、荷重支持体１２、１４の内部において支柱体１６の外周側に配置された環状部材３２、３４と、支柱体１６に交差する複数本の鉄筋のうちの少なくとも一本の交差主鉄筋２０に設けられ、環状部材３２、３４と支柱体１６の外周面との間に位置する定着端部と、環状部材３２、３４と定着端部との間に配置された荷重伝達部材４４とを有する。
【解決手段】接合構造３０は、荷重支持体１２、１４の内部において支柱体１６の外周側に配置された環状部材３２、３４と、支柱体１６に交差する複数本の鉄筋のうちの少なくとも一本の交差主鉄筋２０に設けられ、環状部材３２、３４と支柱体１６の外周面との間に位置する定着端部と、環状部材３２、３４と定着端部との間に配置された荷重伝達部材４４とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高架橋等の建造物における梁、床等を構成した鉄筋コンクリート造の荷重支持体を支柱体に接合する荷重支持体と支柱体との接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の建造物に適用される荷重支持体と支柱体との接合構造としては、例えば、特許文献１及び特許文献２にそれぞれ記載されたものが知られている。特許文献１には、鋼管柱と鉄筋コンクリートからなるフラットスラブの接合構造が記載されており、この接合構造では、鋼管柱におけるスラブ下面位置及びスラブ上面位置の２ヶ所にそれぞれ鋼管柱を取り巻くように支圧板が接合されており、これらの支圧板が水平方向の外力に起因する曲げモーメントを伝達できる程度に、それぞれスラブ側に張り出している。また特許文献１記載の接合構造では、スラブの鉄筋における鋼管柱近傍に配置されたものの先端部がフック状（Ｊ字状）に折り曲げられると共に、１個のリング状部材が鋼管柱を取り巻くように配置され、フック状に折り曲げられた鉄筋の先端部がリング状部材を引っ掛けるように配置されている。
【０００３】
また特許文献２には、鉄筋コンクリート造の梁と杭との接合構造が記載されており、この接合構造は、鋼管杭の周囲に遊嵌されている上下一対の定着リングと、これら一対の定着リングの間に挟まれる断面Ｔ字状の定着板とを備え、一対の環状部材の間から外周側へ突出した定着板の端部には主鉄筋が溶接により固着されており、これらがコンクリートにより一体化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１６０６８５号公報（図１０及び図１１、段落［００２９］〜［００３１］）
【特許文献２】特開２００１−３４２６８４号公報（図２、段落［００２３］〜［００２７］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１記載の接合構造では、主鉄筋におけるＪ字状に折り曲げられた先端部を１個のリング状部材に引っ掛けるように配置し、主鉄筋からの荷重をリング状部材に伝達し、このリング状部材を介して荷重を鋼管柱及び他の主鉄筋に伝達する。しかし、このような構造を採った場合には、主鉄筋からの荷重がリング状部材における狭い領域に集中し、過大な荷重がフラットスラブを含む建造物に作用した場合には、スラブ内でリング状部材に局部的な変形が生じるおそれがある。
【０００６】
また特許文献２記載の接合構造では、主鉄筋の先端部を一対の定着リングの間に挟まれた定着板の端部に建設現場で溶接しなければならないため、その作業が非常に煩瑣なものになる。
本発明の目的は、上記事実を考慮して、荷重伝達部材を介して鉄筋から伝達される荷重を環状部材の広い領域に分散して伝達して環状部材の変形を効果的に防止でき、かつ荷重伝達部材の装填作業を簡単なものにできる荷重支持体と支柱体との接合構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様に係る荷重支持体と支柱体との接合構造は、複数本の鉄筋を備えた鉄筋コンクリート造の荷重支持体と、外周部が鋼管により形成され、前記荷重支持体の内部に軸線方向に沿った一部が埋設される支柱体との接合構造であって、前記荷重支持体の内部において前記支柱体の外周側に配置された環状部材と、前記支柱体に交差する方向に配置された前記複数本の鉄筋のうちの少なくとも一本に設けられ、前記環状部材と前記支柱体の外周面との間に位置する定着端部と、前記環状部材と前記定着端部との間に配置された荷重伝達部材と、を有することを特徴とする。
【０００８】
このような荷重支持体と支柱体との接合構造では、荷重伝達部材が、荷重支持体の内部において支柱体の外周側に配置された環状部材と、支柱体に交差する方向に配置された複数本の鉄筋のうちの少なくとも一本に設けられ、環状部材と支柱体の外周面との間に位置する定着端部との間に配置されることにより、鉄筋からの荷重（圧縮荷重又は引張荷重）を、定着端部と環状部材との間に介在するコンクリート層及び荷重伝達部材を介して環状部材に伝達できると共に、環状部材を介して支柱体に伝達できる。
【０００９】
このとき、鉄筋から伝達される荷重の伝達方向に沿った荷重伝達部材の環状部材に対する投影面積を、鉄筋の環状部材に対する投影面積よりも大きくすれば、このような荷重伝達部材を用いないで、鉄筋を環状部材に接合した場合と比較し、鉄筋からの荷重をコンクリート層及び荷重伝達部材を介して環状部材の広い領域に均等に分散して伝達できるので、鉄筋からの伝達荷重により環状部材が局部的に変形することを効果的に防止できる。
従って、鉄筋からの伝達荷重により環状部材が局部的に変形することを効果的に防止できるので、環状部材の変形に伴って鉄筋から支柱体に伝達される荷重の伝達効率が低下することを効果的に防止できる。
【００１０】
また、コンクリート成形物を形成するコンクリートの打設前又は打設途中に、荷重伝達部材を環状部材と定着端部との間に配置するだけで、荷重伝達部材を装填できるので、鉄筋と環状部材との間で荷重を伝達する荷重伝達部材の装填作業を極めて簡単なものにできる。
また、本発明の第２の態様に係る荷重支持体と支柱体との接合構造は、第１の態様の荷重支持体と支柱体との接合構造において、前記定着端部が鉤状の連結フック部または鍔状のヘッド部であることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の第３の態様に係る荷重支持体と支柱体との接合構造は、第１の態様又は第２の態様の荷重支持体と支柱体との接合構造において、前記環状部材は前記支柱体の外周側に少なくとも２個配置され、これらのうちの一対の環状部材が前記定着端部を設けた鉄筋を挟み込むように配置されていることが好ましい。
このような荷重支持体と支柱体との接合構造では、荷重伝達部材が、一対の環状部材の間に挟み込まれた鉄筋に連結されて、定着端部と一対の環状部材との間に介装されることにより、鉄筋からの荷重（圧縮荷重又は引張荷重）を、定着端部と一対の環状部材との間に介在するコンクリート層及び荷重伝達部材を介して一対の環状部材に略均等に分散して伝達できると共に、一対の環状部材を介して支柱体に伝達できる。
【００１２】
このとき、鉄筋から伝達される荷重の伝達方向に沿った荷重伝達部材の一対の環状部材に対する投影面積を、鉄筋の一対の環状部材に対する投影面積よりも大きくすれば、このような荷重伝達部材を用いないで、鉄筋を環状部材に接合した場合と比較し、鉄筋からの荷重をコンクリート層及び荷重伝達部材を介して一対の環状部材の広い領域に均等に分散して伝達できるので、鉄筋からの伝達荷重により環状部材が局部的に変形することを効果的に防止できる。
【００１３】
また、本発明の第４の態様に係る荷重支持体と支柱体との接合構造は、第１の態様乃至第３の態様のうちいずれか1の態様に係る荷重支持体と支柱体との接合構造において、前記環状部材は、鋼材により環状に形成されたベースリング部であり、該ベースリング部の内周面及び外周面の少なくとも一方にはリブ状のダイヤフラム部が接合されていることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の第５の態様に係る荷重支持体と支柱体との接合構造は、第４の態様の荷重支持体と支柱体との接合構造において、前記定着端部は鉤状の連結フック部であり、前記ダイヤフラム部は前記ベースリング部の内周面に接合されたものであって、前記ダイヤフラム部における前記連結フック部に対応する部位に、前記軸線方向へ貫通する挿通穴が穿設され、前記荷重伝達部材は、前記連結フック部の内側であって、前記ベースリング部の内周側を挿通すると共に、前記ダイヤフラム部における前記挿通穴をそれぞれ挿通するように配置されていることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の第６の態様に係る荷重支持体と支柱体との接合構造は、第２の態様乃至第５の態様のうちいずれか１の態様に係る荷重支持体と支柱体との接合構造において、前記定着端部は鉤状の連結フック部であり、前記荷重伝達部材は、Ｕ字状に湾曲した形状に形成されると共に、前記環状部材を上側から跨ぐように配置されていることが好ましい。
また、本発明の第７の態様に係る荷重支持体と支柱体との接合構造は、第２の態様乃至第５の態様のうちいずれか１の態様に係る荷重支持体と支柱体との接合構造において、前記定着端部は鍔状のヘッド部であり、前記荷重伝達部材は、その断面形状がＵ字状またはＣ字状に形成されると共に、前記鉄筋の外周側に嵌挿されて前記鉄筋に連結されていることが好ましい。
【００１６】
また、本発明の第８の態様に係る荷重支持体と支柱体との接合構造は、第１の態様乃至第７の態様のうちいずれか１の態様に係る荷重支持体と支柱体との接合構造において、前記環状部材の内周側に棒状の補強鋼材が複数本配置され、前記補強鋼材の各々は、その両端部が前記環状部材の内周面に当接するように配置されていることが好ましい。
また、本発明の第９の態様に係る荷重支持体と支柱体との接合構造は、第２の態様乃至第８の態様のうちいずれか１の態様に係る荷重支持体と支柱体との接合構造において、前記定着端部は前記複数本の鉄筋のうちの少なくとも二本に設けられた鉤状の連結フック部であり、前記環状部材が、前記荷重支持体の内部における前記支柱体の軸線方向に沿って異なる位置にそれぞれ配置された、前記定着端部を設けた一対の前記鉄筋の間に挟み込まれ、前記荷重伝達部材は、前記一対の鉄筋のうち一方の鉄筋における前記連結フック部の内側、前記環状部材の内周側及び、前記一対の鉄筋のうち他方の鉄筋における前記連結フック部の内側をそれぞれ挿通するように配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明に係る荷重支持体と支柱体との接合構造によれば、荷重伝達部材を介して鉄筋から伝達される荷重を環状部材の広い領域に分散して環状部材の変形を効果的に防止でき、かつ荷重伝達部材の装填作業を簡単なものにできる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る接合構造が適用されたラーメン高架橋の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る接合構造の平面図及び断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る接合構造におけるジョイントリングの平面図及び側面断面図である。
【図４】図１に示されるラーメン高架橋における交差主鉄筋と鋼管柱の接合部分の構造を示す平面図及び断面図である。
【図５】図１に示されるラーメン高架橋における橋幅方向に沿った側端部付近の内部構造を示す平面図及び断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る高架梁に橋幅方向に沿った水平荷重が作用した場合にラーメン高架橋に作用するモーメント分布を示し曲げモーメント図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る接合構造が適用されるラーメン高架橋の建造方法を説明するための鋼管柱及び接合構造付近の平面図及び側面図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る接合構造が適用されるラーメン高架橋の建造方法を説明するための鋼管柱及び接合構造付近の平面図及び側面図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る接合構造が適用されるラーメン高架橋の建造方法を説明するための鋼管柱及び接合構造付近の平面図及び側面図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る接合構造が適用されるラーメン高架橋の建造方法を説明するための鋼管柱及び接合構造付近の平面図及び側面図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係る荷重伝達ロッドの変形例を接合構造に用いた場合の構成を示す平面図及び断面図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態に係る接合構造に用いられるジョイントリングの変形例の構成を示す平面図及び断面図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態に係る接合構造に用いられるジョイントリングの変形例の構成を示す平面図及び断面図である。
【図１４】（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の第２の実施形態に係る接合構造の平面図、断面図及び斜視図、（Ｃ）は交差主鉄筋及び荷重伝達スペーサの分解斜視図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る接合構造に用いられるジョイントリングの変形例の構成を示す平面図及び断面図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態に係る接合構造の斜視図及び断面図である。
【図１７】本発明の第４の実施形態に係る接合構造の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態に係るラーメン高架橋及び、このラーメン高架橋に適用される荷重支持体と支柱体との接合構造について図面を参照して説明する。
[第１の実施形態]
（ラーメン高架橋及び接合構造の構成）
図１には、本発明の第１の実施形態に係る接合構造が適用されたラーメン高架橋の構成が示されている。なお、図１にて、矢印ＷＢは高架橋の橋幅方向、矢印ＨＢは高架橋の高さ方向をそれぞれ示している。
ラーメン高架橋１０は、地表面Ｇに対して上方に支持された荷重支持体である高架梁１２、地表面Ｇに対して下方（地中）に埋設された荷重支持体である地中梁１４及び、高架梁１２と地中梁１４とを連結した支柱体である複数本の鋼管柱１６をそれぞれ備えている。
【００２０】
高架梁１２は、肉厚プレート状乃至角柱状に形成されたコンクリート成形物１８、コンクリート成形物１８の内部における下面側に埋設された複数本の下側主鉄筋２１及び、コンクリート成形物１８内部における上面側に埋設された複数本の上側主鉄筋２２を備えている。コンクリート成形物１８は、平面視にて橋軸方向（図２（Ａ）の矢印ＳＢ方向）に沿って細長い略長方形又は略正方形に形成されており、橋軸直角方向に沿った断面が幅方向に沿って細長い矩形状に形成されている。
【００２１】
高架梁１２内の下側主鉄筋２１及び上側主鉄筋２２には、橋幅方向に沿って延在するもの（図１参照）及び、これに直交する橋軸方向に沿って延在するもの（図示省略）があり、これらが２次元又は３次元（本実施形態では２次元）の格子状に組み合わされて下側主鉄筋２１及び上側主鉄筋２２は構成されている。
【００２２】
また地中梁１４も、肉厚板状に形成されたコンクリート成形物１８を備えると共に、このコンクリート成形物１８に埋設された複数本の下側主鉄筋２１及び上側主鉄筋２２を備えている。地中梁１４内の下側主鉄筋２１及び上側主鉄筋２２も、高架梁１２内の下側主鉄筋２１及び上側主鉄筋２２と同様に、橋幅方向及び橋軸方向に沿って延在するものが、２次元又は３次元（本実施形態では２次元状）の格子状に組み合わされて構成されている。下側主鉄筋２１及び上側主鉄筋２２が請求項１に規定する「鉄筋」を構成する。
【００２３】
鋼管柱１６は、その外周部が断面円形の鋼管２４により形成されており、この鋼管２４の内部にコンクリート２６が充填されて構成されている。なお、鋼管柱１６に要求される曲げ剛性あるいは強度に応じて、鋼管２４内のコンクリート２６を省略することも可能である。鋼管柱１６は、その中心軸ＣＰが高さ方向と実質的に一致しており、その下端側が地中梁１４を貫通して、下端面を下方（地中内）へ突出させている。また鋼管柱１６は、その上端側が高架梁１２の内部に埋設されており、上端面が上側主鉄筋２２の直下に位置している。
【００２４】
地中梁１４内の下側主鉄筋２１及び上側主鉄筋２２には、鋼管柱１６の外周側から鋼管柱１６の外周面１７へ向かって延出し、その延長線が外周面１７と交差するものと、延長線が外周面１７とは交差しないものとが存在する。なお、図１には、延長線が外周面１７と交差する地中梁１４内の下側主鉄筋２１及び上側主鉄筋２２のみが示されている。高架梁１２内の下側主鉄筋２１にも、鋼管柱１６の外周側から鋼管柱１６の外周面１７へ向って延出し、その延長線が外周面１７と交差するものと、延長線が外周面１７とは交差しないものとが存在する。
【００２５】
なお、図１には、延長線が外周面１７と交差する高架梁１２内の下側主鉄筋２１のみが示されている。また上側主鉄筋２２は、鋼管柱１６の上方に位置しているので鋼管柱１６とは交差しない。
上述したように、鋼管柱１６と交差する下側主鉄筋２１及び上側主鉄筋２２（以下、これらを包括して「交差主鉄筋２０」と言う。）には、図２（Ａ）に示されるように、その先端部にＵ字状に湾曲して鋼管柱１６の外周側へ折り返された定着端部としての鉤状の連結フック部２８が形成されている。
【００２６】
交差主鉄筋２０のうち、鋼管柱１６を挟んで橋幅方向の一方の側にある複数本（本実施形態では、２本）の交差主鉄筋２０は、それぞれの連結フック部２８の先端が橋幅方向に沿って互いに同一位置にあり、また鋼管柱１６を挟んで橋幅方向の他方の側にある複数本（本実施形態では、２本）の交差主鉄筋２０も、連結フック部２８の先端が橋幅方向に沿って互いに同一位置にある。
【００２７】
同様に、交差主鉄筋２０のうち、鋼管柱１６を挟んで橋軸方向の一方の側にある複数本（本実施形態では、２本）の交差主鉄筋２０は、連結フック部２８の先端が橋軸方向に沿って互いに同一位置にあり、鋼管柱１６を挟んで橋軸方向の他方の側にある複数本（本実施形態では、２本）の交差主鉄筋２０も、連結フック部２８の先端が橋軸方向に沿って互いに同一位置にある。これらの交差主鉄筋２０は、連結フック部２８の先端を鋼管柱１６の外周面１７から離間させており、鋼管柱１６の中心軸ＣＰからの各連結フック部２８の先端までの距離は略一定のものになっている。
【００２８】
本実施形態に係るラーメン高架橋１０では、図１に示されるように、交差主鉄筋２０の先端側が接合構造３０により鋼管柱１６に接合される。ここで、接合とは、ラーメン高架橋１０に外力又は内部応力が作用し、任意の交差主鉄筋２０に荷重が伝達された場合に、この交差主鉄筋２０に伝達された荷重が交差主鉄筋２０から鋼管柱１６へ伝達可能になり、かつ鋼管柱１６を介して他の交差主鉄筋２０にも伝達可能となるように、交差主鉄筋２０と鋼管柱１６とを機械的に連結することを言うものとする。
【００２９】
図１に示されるように、接合構造３０は、高さ方向に沿って交差主鉄筋２０の上側及び下側にそれぞれ配置される一対のジョイントリング３２、３４を備えている。環状部材であるジョイントリング３２とジョイントリング３４とは基本的に同一形状とされており、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、平面視にて略正方形のリング状に形成されている。ジョイントリング３２、３４には、その外周側に鋼棒が環状に成形されたベースリング部３６が設けられると共に、このベースリング部３６の内周面に全周に亘って溶接等により接合されたリブ状のダイヤフラム部３８が設けられている。ベースリング部３６には、橋軸方向及び橋幅方向に沿ってそれぞれ直線状に延在する４個の辺部３６Ａ〜３６Ｄが形成されている。
【００３０】
ここで、ベースリング部３６は、内周面へのダイヤフラム部３８の接合作業が容易であることから、断面が矩形状の鋼棒により形成されているが、円形等の他の断面形状としても良い。またベースリング部３６を内部が中空の鋼管により形成しても良く、その場合の断面形状も矩形を含む任意の形状とすることができる。
ダイヤフラム部３８は厚さ一定の鋼板を素材として成形されており、その外周端部がベースリング部３６の内周面における厚さ方向の中央部に接合されている。ダイヤフラム部３８には、中央側に円形開口４０が穿設されており、この円形開口４０の内径は、鋼管柱１６の外径よりも若干大きくなっている。ここで、円形開口４０の中心は、ベースリング部３６の橋幅方向及び橋軸方向に沿った断面（水平断面）内における幾何学的な中心点（重心）と一致している。
【００３１】
図１に示されるように、一対のジョイントリング３２、３４は荷重支持体である高架梁１２及び地中梁１４の内部において鋼管柱１６の外周側に嵌挿（配置）され、コンクリート成形物１８の内部に鋼管柱１６の一部と共に埋設される。具体的には、地中梁１４の内部には、１本の鋼管柱１６に対して一対のジョイントリング３２、３４が２組配置され、高架梁１２の内部には、１本の鋼管柱１６に対して一対のジョイントリング３２、３４が１組のみ配置される。
【００３２】
地中梁１４内に配置される２組のジョイントリング３２、３４のうち、１組のジョイントリング３２、３４は、高さ方向に沿って下側主鉄筋２１に対応する位置に配置され、残りの１組のジョイントリング３２、３４は、高さ方向に沿って上側主鉄筋２２に対応する位置に配置される。このとき、図１に示されるように、地中梁１４内の下面側に配置された一対のジョイントリング３２、３４は、それらのベースリング部３６間に下側主鉄筋２１（交差主鉄筋２０）の先端側を挟持する。また地中梁１４内の上面側に配置された一対のジョイントリング３２、３４は、それらのベースリング部３６間に上側主鉄筋２２（交差主鉄筋２０）の先端側を挟持する。
【００３３】
一方、高架梁１２内に配置される一対のジョイントリング３２、３４は、高さ方向に沿って下側主鉄筋２１に対応する位置に配置され、それらのベースリング部３６間に下側主鉄筋２１（交差主鉄筋２０）の先端側を挟持する。一対のジョイントリング３２、３４は、鋼管柱１６の外周側へ嵌挿されると共に、ベースリング部３６間に交差主鉄筋２０を挟持するように配置されることにより、鋼管柱１６及び交差主鉄筋２０に対する装填が完了する。
【００３４】
地中梁１４及び高架梁１２内に埋設され一対のジョイントリング３２、３４には、一対のベースリング部３６間に交差主鉄筋２０の外径に対応する幅の隙間が形成される。また一対のジョイントリング３２、３４は、ベースリング部３６間に交差主鉄筋２０を直接又は薄いコンクリート層を介して挟持することにより、高さ方向（鋼管柱１６の軸線方向）に対して傾きが生じないように支持される。このとき、各ジョイントリング３２、３４は、円形開口４０の中心が鋼管柱１６の中心軸ＣＰと略一致するように位置決めされる。これにより、ダイヤフラム部３８の内周端と鋼管柱１６の外周面１７との間には幅が略一定となった隙間が全周に亘って形成される。
【００３５】
なお、図４に示されるように、本実施形態に係る一対のジョイントリング３２、３４は、その各辺部３６Ａ〜３６Ｄ間にそれぞれ２本ずつの交差主鉄筋２０を挟持する。但し、各辺部３６Ａ〜３６Ｄ間に挟持する交差主鉄筋２０の本数は２本に限定されるものではなく、この本数は鋼管柱１６の直径、コンクリート成形物１８内に埋設された下側主鉄筋２１又は上側主鉄筋２２の密度（ピッチ）等に応じて増減する。
【００３６】
図５（Ａ）及び（Ｂ）には、高架梁１２における橋幅方向に沿った側端部付近の内部構造が示されている。図５（Ａ）に示されるように、高架梁１２における橋幅方向に沿った端部付近では、上側主鉄筋２２に下方へ向って湾曲した曲げ部４２が形成されると共に、この曲げ部４２に対して先端側の部分がコンクリート成形物１８の側端面に沿って下側主鉄筋２１の下側まで延出している。これにより、コンクリート成形物１８内での上側主鉄筋２２に対する拘束力が増大し、外部荷重等により上側主鉄筋２２が長手方向に沿って滑り移動することが阻止される。
【００３７】
図４に示されるように、接合構造３０は各交差主鉄筋２０にそれぞれ装填される複数本の荷重伝達部材としての荷重伝達ロッド４４を備えている。ここで、荷重伝達ロッド４４は、直棒状の鉄鋼材料により形成されており、例えば、表面にリブ、節等の突起が形成された鉄筋材を所定の長さに切り揃えることにより形成される。また荷重伝達ロッド４４の長さは、交差主鉄筋２０を挟持したジョイントリング３２の下端面とジョイントリング３４の上端面との間隔よりも長くなっている。
【００３８】
図２（Ａ）に示されるように、接合構造３０では、１本の交差主鉄筋２０に対して２本で１組とされた荷重伝達ロッド４４が装填される。１組の荷重伝達ロッド４４は、一対のジョイントリング３２、３４の間に挟み込まれた交差主鉄筋２０の連結フック部２８の内側であって、一対のベースリング部３６の内周側に位置するように配置される。即ち、１組の荷重伝達ロッド４４は、環状部材としてのジョイントリング３２、３４と定着端部としての連結フック部２８との間に配置される。このとき、荷重伝達ロッド４４は、その長手方向が鋼管柱１６の軸線方向と略一致するような直立状態とされる。また１組のうち１本の荷重伝達ロッド４４は、交差主鉄筋２０の幅方向（矢印ＷＲ方向）に沿って連結フック部２８内における一端側に位置し、また残りの１本の荷重伝達ロッド４４は、交差主鉄筋２０の幅方向に沿って連結フック部２８内における他端側に位置する。また２本の荷重伝達ロッド４４は、交差主鉄筋２０の長手方向と一致する鉄筋軸方向（図２（Ａ）の矢印ＬＲ方向）に沿って連結フック部２８内で略同一位置に位置する。
【００３９】
一対のダイヤフラム部３８には、それぞれ各連結フック部２８の内側に面するように挿通穴４６が穿設されている。この挿通穴４６は、１本の連結フック部２８について２個（１組）ずつ設けられており、これら１組２個の挿通穴４６の幅方向ＷＲ及び長手方向ＬＲに沿った位置は、連結フック部２８内における１組２本の荷重伝達ロッド４４が配置される位置と実質的に一致している。
【００４０】
交差主鉄筋２０に装填される荷重伝達ロッド４４は、上側のダイヤフラム部３８に穿設された挿通穴４６、連結フック部２８の内側及び、下側のダイヤフラム部３８に穿設された挿通穴４６をそれぞれ鋼管柱１６の軸線方向に沿って挿通した状態とされる。このとき、荷重伝達ロッド４４が一対のダイヤフラム部３８にそれぞれ穿設された挿通穴４６を挿通することにより、荷重伝達ロッド４４を連結フック部２８に対する所定の装填位置に確実に位置決めできると共に、荷重伝達ロッド４４が軸線方向に対して傾くことも制限できる。
【００４１】
接合構造３０では、一対のジョイントリング３２、３４、一対のジョイントリング３２、３４間に挟持された交差主鉄筋２０及び荷重伝達ロッド４４がそれぞれ鋼管柱１６の外周側に配置され、この鋼管柱１６と共にコンクリート成形物１８の内部に埋設される。これにより、交差主鉄筋２０が接合構造３０により鋼管柱１６に接合されるので、任意の交差主鉄筋２０に外部から荷重が伝達され、又は内部応力が作用した場合に、この交差主鉄筋２０に伝達された荷重（圧縮荷重又は引張荷重）の一部が荷重伝達ロッド４４、一対のジョイントリング３２、３４及び、これらの間に介在するコンクリート層４８（図４（Ｂ）参照）を介して鋼管柱１６に伝達される。このとき、交差主鉄筋２０から伝達される荷重の伝達方向（＝鉄筋軸方向）に沿った２本の荷重伝達ロッド４４の一対のジョイントリング３２、３４に対する投影面積の和は、１本の交差主鉄筋２０の一対のジョイントリング３２、３４に対する投影面積よりも大きくなっている。
【００４２】
また、鋼管柱１６へ荷重を伝達した交差主鉄筋２０が高架梁１２に配置されている場合には、交差主鉄筋２０から鋼管柱１６に伝達される荷重は、この鋼管柱１６を介して地中梁１４における鋼管柱１６周辺の複数本の交差主鉄筋２０に伝達される。これとは逆に、鋼管柱１６へ荷重を伝達した交差主鉄筋２０が地中梁１４に配置されている場合には、交差主鉄筋２０から鋼管柱１６に伝達される荷重は、この鋼管柱１６を介して高架梁１２における鋼管柱１６周辺の複数本の交差主鉄筋２０に伝達される。また交差主鉄筋２０から一対のジョイントリング３２、３４に伝達された荷重の一部は、ジョイントリング３２、３４を介して反対側に位置する複数本の交差主鉄筋２０にも伝達される。
【００４３】
次に、図５及び図６を参照しつつ、高架梁１２に水平荷重（この場合には、橋幅方向に沿った荷重）Ｆが作用した場合に、ラーメン高架橋１０に生じる内部荷重及び曲げモーメントについて説明する。
図６には高架梁１２に橋幅方向に沿った水平荷重Ｆが作用した場合に、ラーメン高架橋１０に作用する曲げモーメント分布が示されている。ラーメン高架橋１０に図６に示される曲げモーメントが作用すると、高架梁１２には橋幅方向に沿った曲げ変形が発生する。この曲げ変形に伴って、高架梁１２には、中立面ＮＦを介して下側の領域には橋幅方向に沿った引張力が発生し、中立面ＮＦを介して上側の領域には橋幅方向に沿った圧縮力が発生する。
【００４４】
この結果、図５に示されるように、下側主鉄筋２１には、コンクリート成形物１８を介して鉄筋軸方向（橋幅方向）に沿った引張力Ｒ１が伝達され、上側主鉄筋２２には、コンクリート成形物１８を介して鉄筋軸方向（橋幅方向）に沿った圧縮力Ｒ２が伝達される。このとき、上側主鉄筋２２の圧縮力Ｒ２はコンクリート成形物１８の圧縮抵抗により支持され、コンクリート成形物１８を介して鋼管柱１６にコンクリート支圧力ＣＵとして伝達される。このコンクリート支圧力ＣＵは、その大きさが鋼管柱１６の軸線方向に沿って上側主鉄筋２２から中立面ＮＦへ向って徐々に減少するものになる。
【００４５】
一方、下側主鉄筋２１の引張力Ｒ１は、荷重伝達ロッド４４を介し、支圧力Ｃ１として上下一対のジョイントリング３２、３４に略均等に分散されて伝達される。この支圧力Ｃ１は、下側主鉄筋２１の反対側で一対のジョイントリング３２、３４により支圧力Ｃ２に変換され、コンクリート層４８を介してコンクリート支圧力ＣＬとして鋼管柱１６に伝達される。このコンクリート支圧力ＣＬは、その大きさが中立面ＮＦから高架梁１２の下端面へ向って徐々に増大するものになる。
【００４６】
（ラーメン高架橋の建造方法）
次に、図７〜図９を参照しつつ、本実施形態に係る接合構造３０が適用されるラーメン高架橋１０の建造方法について説明する。接合構造３０により交差主鉄筋２０を鋼管柱１６に接合する際には、先ず、図７に示されるように、鋼管柱１６外周側における交差主鉄筋２０（図７では、下側主鉄筋２１）に対応する部位にジョイントリング３４を嵌挿し、ジョイントリング３４の中心が鋼管柱１６の中心軸ＣＰと一致するように位置決めした後、このジョイントリング３４を鋼管柱１６に対して仮止めする。このとき。ジョイントリング３４は、例えば、ブラケット等を介して鋼管柱１６の周囲に組立てられた作業用の足場により連結されることにより、鋼管柱１６に対して固定される。
【００４７】
次いで、図８に示されるように、地表面Ｇから所定の高さとなる水平面に沿って複数本の鉄筋材を橋幅方向及び橋軸方向に沿ってそれぞれ延在するように配置し、これらの鉄筋材により下側主鉄筋２１を二次元の格子状に組立てる。これらの下側主鉄筋２１のうち、鋼管柱１６の外周側から外周面付近まで延出する交差主鉄筋２０については、図８（Ｂ）に示されるように、先端部にＵ字状の連結フック部２８が形成されたものが用いられる。これらの交差主鉄筋２０の先端側は、ジョイントリング３４上に載置されることにより、下方へ撓まないようにジョイントリング３４により支持される。
【００４８】
下側主鉄筋２１の組立完了後には、図９に示されるように、鋼管柱１６の外周側に上端側から上側のジョイントリング３２を嵌挿し、このジョイントリング３２を交差主鉄筋２０上に載置すると共に、ジョイントリング３２の中心が鋼管柱１６の中心軸ＣＰと一致するように橋幅方向及び橋軸方向に沿って位置決めする。この状態で、図１０に示されるように、荷重伝達ロッド４４を上方からジョイントリング３２の挿通穴４６、連結フック部２８の内側及び、ジョイントリング３４の挿通穴４６にそれぞれ挿通させ、荷重伝達ロッド４４を交差主鉄筋２０の連結フック部２８に装填する。
【００４９】
荷重伝達ロッド４４は、ジョイントリング３２、３４及び連結フック部２８から脱落しないように、例えば、仮止め用のクリップ等によりジョイントリング３２のダイヤフラム部３８に仮止めされる。なお、荷重伝達ロッド４４に外周面に鍔状部材を溶接、圧延等により予め固定しておき、この鍔状部材をジョイントリング３２のダイヤフラム部３８へ当接させることにより、荷重伝達ロッド４４の脱落を防止するようにしても良い。
荷重伝達ロッド４４を全ての交差主鉄筋２０へ装填した後、図１０に示されるように、地表面Ｇから所定の高さとなる水平面に沿って複数本の鉄筋材を橋幅方向及び橋軸方向に沿ってそれぞれ延在するように配置し、これらの鉄筋材により上側主鉄筋２２を二次元の格子状に組立てる。
【００５０】
最後に、鋼管柱１６、下側主鉄筋２１及び上側主鉄筋２２を囲むように、上面側が開口した筐体状のコンクリート枠（図示省略）を設置し、このコンクリート枠内に未硬化のコンクリート材料を流し込み、このコンクリート材料を硬化させてコンクリート成形物１８を成形することにより、高架梁１２の建造が完了する。なお、コンクリート枠は解体され、例えば、他の高架梁１２の建造に用いられる。また、地中梁１４についても、高架梁１２と基本的に同じ建造方法により建造されることから、その建造方法についての説明を省略する。
【００５１】
（接合構造の作用）
次に、本実施形態に係る接合構造３０の作用について説明する。本実施形態に係る接合構造３０では、荷重伝達部材としての荷重伝達ロッド４４が、荷重支持体としての地中梁１４及び高架梁１２の内部において支柱体である鋼管柱１６の外周側に配置された環状部材としてのジョイントリング３２、３４と、鋼管柱１６に交差する交差主鉄筋２０に設けられ、ジョイントリング３２、３４と鋼管柱１６の外周面との間に位置する定着端部としての連結フック部２８との間に配置されることにより、交差主鉄筋２０からの荷重（圧縮荷重又は引張荷重）を、連結フック部２８とジョイントリング３２、３４との間に介在するコンクリート層４８及び荷重伝達ロッド４４を介してジョイントリング３２、３４に伝達できると共に、ジョイントリング３２、３４を介して鋼管柱１６に伝達できる。
【００５２】
このとき、公差主鉄筋２０から伝達される荷重の伝達方向に沿った荷重伝達ロッド４４のジョイントリング３２、３４に対する投影面積の和が、１本の公差主鉄筋２０のジョイントリング３２、３４に対する投影面積よりも大きくなっているので、このような荷重伝達ロッド４４を用いないで、公差主鉄筋２０をジョイントリング３２、３４に接合した場合と比較し、公差主鉄筋２０からの荷重をコンクリート層４８及び荷重伝達ロッド４４を介してジョイントリング３２、３４の広い領域に均等に分散して伝達できるので、公差主鉄筋２０からの伝達荷重によりジョイントリング３２、３４が局部的に変形することを効果的に防止できる。
【００５３】
すなわち、直棒状の荷重伝達ロッド４４が一対のジョイントリング３２、３４間に挟み込まれた交差主鉄筋２０の連結フック部２８の内側であって、一対のベースリング部３６の内周側を挿通するように配置されることにより、交差主鉄筋２０からの荷重（圧縮荷重又は引張荷重）を、コンクリート層４８及び荷重伝達ロッド４４を介して一対のジョイントリング３２、３４に略均等に分散して伝達できると共に、一対のジョイントリング３２、３４を介して鋼管柱１６に伝達できる。
【００５４】
このとき、交差主鉄筋２０から伝達される荷重の伝達方向に沿った荷重伝達ロッド４４の一対のジョイントリング３２、３４に対する投影面積の和が、１本の交差主鉄筋２０の一対のジョイントリング３２、３４に対する投影面積よりも大きくなっていることから、このような荷重伝達ロッド４４を用いないで、交差主鉄筋２０をジョイントリングに直接接合して比較し、交差主鉄筋２０からの荷重をコンクリート層４８及び荷重伝達ロッド４４を介して一対のジョイントリング３２、３４の広い領域に均等に分散して伝達できるので、交差主鉄筋２０からの伝達荷重により一対のジョイントリング３２、３４が局部的に変形することを効果的に防止できる。
【００５５】
この結果、本実施形態に係る接合構造３０によれば、交差主鉄筋２０からの伝達荷重により一対のジョイントリング３２、３４が局部的に変形することを効果的に防止できるので、ジョイントリング３２、３４の変形に伴って交差主鉄筋２０から鋼管柱１６に伝達される荷重の伝達効率が低下することも効果的に防止できる。
また接合構造３０では、コンクリート成形物を形成するコンクリートの打設前又は打設途中に、荷重伝達部材としての荷重伝達ロッド４４を環状部材としてのジョイントリング３２、３４と定着端部としての連結フック部２８との間に配置するだけで、荷重伝達ロッド４４を装填できるので、公差主鉄筋２０とジョイントリング３２、３４との間で荷重を伝達する荷重伝達ロッド４４の装填作業を極めて簡単なものにできる。
【００５６】
すなわち、コンクリートの打設前に、荷重伝達ロッド４４を交差主鉄筋２０の連結フック部２８の内側であって、一対のベースリング部３６の内周側を挿通するように配置するだけで、荷重伝達ロッド４４を交差主鉄筋２０の連結フック部２８に装填できるので、交差主鉄筋２０と一対のジョイントリング３２、３４との間で荷重を伝達する荷重伝達ロッド４４の装填作業を極めて簡単なものにできる。
【００５７】
また本実施形態に係る接合構造３０では、ジョイントリング３２、３４が、鋼材により環状に形成されたベースリング部３６の内周面に全周に亘ってリブ状のダイヤフラム部３８が接合されて構成されていることにより、ベースリング部３６のみで構成されている場合と比較し、交差主鉄筋２０から伝達される荷重に対するジョイントリング３２、３４の曲げ剛性を大幅に高めることができるので、交差主鉄筋２０からの伝達荷重により一対のジョイントリング３２、３４が局部的に変形することを更に効果的に防止できるようになる。
【００５８】
（荷重伝達ロッドの変形例）
次に、本実施形態に係る接合構造３０に用いられる荷重伝達ロッド５０の変形例について説明する。図１１には、荷重伝達ロッドの変形例を本実施形態に係る接合構造に用いた場合の構成が示されている。この荷重伝達ロッド５０は、図１１（Ｂ）に示されるように、鉄筋材がＵ字状に湾曲されて形成されている。荷重伝達ロッド５０には、その長手方向に沿った一端側に直線状の直棒部５２が形成されると共に、他端側にも直線状の直棒部５４が形成され、これらの直棒部５２、５４の間に円弧状に湾曲した湾曲部５６が形成されている。
【００５９】
接合構造３０では、荷重伝達ロッド５０が一対のジョイントリング３２、３４におけるベースリング部３６を上方から跨ぐように配置されている。このとき、一端側の直棒部５２はジョイントリング３２の挿通穴４６、連結フック部２８の内側及び、ジョイントリング３４の挿通穴４６をそれぞれ挿通するように配置され、他端側の直棒部５２は一対のジョイントリング３２、３４の外周側に配置される。また直棒部５２が上下一対のジョイントリング３４の挿通穴４６をそれぞれ挿通することにより、直棒部５２、５４は、その長手方向が鋼管柱１６の軸線方向と略一致するように、一対のジョイントリング３２、３４により支持される。
【００６０】
以上説明した荷重伝達ロッド５０が用いられた接合構造３０では、荷重伝達ロッド５０の直棒部５２をジョイントリング３２の挿通穴４６、連結フック部２８の内側及び、ジョイントリング３４の挿通穴４６にそれぞれ挿通させると共に、直棒部５４を一対のジョイントリング３２、３４の外周側に差し込むだけで、荷重伝達ロッド５０が一対のジョイントリング３２、３４により下方から支持された状態になることから、仮止め用のクリップを用いたり、又は荷重伝達ロッド５０に鍔状部材を固定しなくても、荷重伝達ロッド５０が交差主鉄筋２０及び一対のジョイントリング３２、３４から脱落することを確実に防止できるので、荷重伝達ロッド５０の交差主鉄筋２０に対する装填作業を簡略化できる。
【００６１】
（ジョイントリングの変形例）
次に、本実施形態に係る接合構造３０に用いられるジョイントリングの変形例について説明する。図１２及び図１３には、それぞれ本実施形態に係る接合構造３０におけるジョイントリングの変形例が示されている。
図１２に示されるジョイントリング６０は平面視にて円環状に形成されており、略矩形状の断面を有する鋼材により形成されたベースリング部６２及び、このベースリング部６２の内周側に配置される複数本の補強鉄筋（補強鋼材）６４を備えている。補強鉄筋６４は直棒状の鉄筋材を所定の長さに切断することにより形成されている。複数本の補強鉄筋６４は、平面視にてベースリング部６２の弦方向にそれぞれ延在しており、その両端部をそれぞれベースリング部６２の内周面に当接させている。この補強鉄筋６４の両端部は、必要に応じて溶接等によりベースリング部３６の内周面に固着される。
【００６２】
図１２（Ｂ）に示されるように、補強鉄筋６４は、ベースリング部６２の内周側における上端側及び下端側にそれぞれ配置されており、このベースリング部６２の上端側及び下端側に配置される一対の補強鉄筋６４は平面視にて同一位置に配置されている。本実施形態では、ベースリング部６２の内周側に一対の補強鉄筋６４が４組配置されている。この一対の補強鉄筋６４の両端部は、ベースリング部６２を周方向に沿って４等分した円弧部６２Ａ〜６２Ｄの両端部にそれぞれ当接している。
【００６３】
図１２に示されるジョイントリング６０も、ジョイントリング３２、３４と同様に、一対で１組とされて鋼管柱１６の外周側に嵌挿され、一対のベースリング部６２の間に交差主鉄筋２０を挟持する。このとき、交差主鉄筋２０における連結フック部２８の先端は、補強鉄筋６４の内周側まで挿入される。この状態で、荷重伝達ロッド４４又は荷重伝達ロッド５０の直棒部５２が連結フック部２８の内側であって、補強鉄筋６４の内周側に挿入される。これにより、交差主鉄筋２０からの伝達荷重の一部がコンクリート層及び補強鉄筋６４を介してジョイントリング６０に伝達されると共に、残りの一部が直接的に一対のジョイントリング６０に伝達される。
【００６４】
図１２に示されるジョイントリング６０では、ベースリング部６２の内周側に複数本（本実施形態では、８本）の補強鉄筋６４が配置され、これらの補強鉄筋６４が両端部を各円弧部６２Ａ〜６２Ｄの両端部にそれぞれ当接させることにより、交差主鉄筋２０から荷重が伝達された場合に、伝達荷重が補強鉄筋６４によりベースリング部６２の広い範囲に分散して伝達されると共に、伝達荷重の一部がベースリング部３６内周側の補強鉄筋６４によっても支持されるので、ジョイントリング６０がベースリング部６２のみで構成されている場合と比較し、交差主鉄筋２０からの伝達荷重により一対のジョイントリング３２、３４が局部的に変形することを効果的に防止できる。
【００６５】
次に、図１３に示されるジョイントリング７０について説明する。このジョイントリング７０が図１２に示されるジョイントリング６０と異なる点は、ベースリング部６２の上端側及び下端側にそれぞれ配置された一対の補強鉄筋６４の間にリブ状のダイヤフラム部７２が配置されている点であり、他の部分は基本的にジョイントリング６０と同一の構成を備えている。このダイヤフラム部７２は、図３に示されるジョイントリング３２、３４のダイヤフラム部３８と同様に、その外周側の端部が全周に亘ってベースリング部６２の内周面に溶接等により接合されている。
【００６６】
なお、このジョイントリング７０を用いた接合構造３０では、図３に示されるジョイントリング３２、３４を用いた場合と同様に、ダイヤフラム部７２に挿通穴４６を穿設し、この挿通穴４６に荷重伝達ロッド４４又は荷重伝達ロッド５０の直棒部５２を挿通させても良い。また挿通穴４６を穿設することなく、主鉄筋２０の連結フック部２８の内側及び、ダイヤフラム部７２の内周側に荷重伝達ロッド４４又は荷重伝達ロッド５０の直棒部５２をそれぞれ挿通させても良い。
【００６７】
図１３に示されるジョイントリング７０では、ベースリング部６２の内周側に複数本（本実施形態では、８本）の補強鉄筋６４が配置されると共に、ダイヤフラム部７２をベースリング部６２の内周面に溶接等により接合したことにより、図３に示されるジョイントリング３２、３４及び図１２に示されるジョイントリング６０と比較し、交差主鉄筋２０から伝達される荷重に対するジョイントリング７０の曲げ剛性を更に高めることができるので、交差主鉄筋２０からの伝達荷重により一対のジョイントリング７０が局部的に変形することを更に効果的に防止できる。
【００６８】
[第２の実施形態]
（接合構造の構成）
図１４には、本発明の第２の実施形態に係る接合構造の構成が示されている。この接合構造８０は、図１に示される第１の実施形態に係る接合構造３０に代えてラーメン高架橋１０に適用可能なものである。なお、本実施形態に係る接合構造８０では、第１の実施形態に係る接合構造３０と同一の部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００６９】
すなわち、本実施形態に係る接合構造８０は、第１の実施形態に係る接合構造３０と同様に、ラーメン高架橋１０における高架梁１２及び地中梁１４内に配筋された交差主鉄筋２０を鋼管柱１６に接合するものである。
但し、図１に示されるラーメン高架橋１０では、交差主鉄筋２０の先端部にＵ字状に湾曲した連結フック部２８が形成されていたが、本実施形態に係る接合構造８０が適用される場合には、図１４（Ｃ）に示されるように、交差主鉄筋２０の先端部には、連結フック部２８に代えて定着端部としての鍔状のヘッド部８２が形成されている。
【００７０】
ヘッド部８２は、交差主鉄筋２０の鉄筋部９４の外径に対して３倍程度の外径を有する円板状に形成されており、鉄筋部９４と同軸的に配置されている。このようなヘッド部８２は、交差主鉄筋２０と一体的に成形することも可能であり、また交差主鉄筋２０の先端部に溶接等により固着することも可能である。
図１４（Ｂ）に示されるように、接合構造８０は、第１の実施形態に係る接合構造３０と同様に、高さ方向に沿って交差主鉄筋２０の上側及び下側にそれぞれ配置される環状部材としての一対のジョイントリング８４、８６を備えている。ジョイントリング８４とジョイントリング８６とは基本的に同一形状とされており、それぞれ平面視にて矩形状に形成されたベースリング部３６（図３参照）のみにより構成されている。
【００７１】
一対のジョイントリング８４、８６は、それぞれ鋼管柱１６の外周側に嵌挿され、コンクリート成形物１８の内部に鋼管柱１６の一部と共に埋設される。このとき、地中梁１４内の下面側に配置された一対のジョイントリング８４、８６は、下側主鉄筋２１（交差主鉄筋２０）の先端側を挟持する。また地中梁１４内の上面側に配置された一対のジョイントリング８４、８６は、上側主鉄筋２２（交差主鉄筋２０）の先端側を挟持する。
【００７２】
一方、高架梁１２内に配置される一対のジョイントリング８４、８６は、下側主鉄筋２１（交差主鉄筋２０）の先端側を挟持する。一対のジョイントリング８４、８６は、鋼管柱１６の外周側へ嵌挿されると共に、交差主鉄筋２０を挟持することにより、鋼管柱１６及び交差主鉄筋２０に対する装填が完了する。このとき、ジョイントリング８４、８６は、ベースリング部３６の水平断面における中心（重心）が鋼管柱１６の中心軸ＣＰと略一致するように位置決めされる。
【００７３】
図１４（Ｃ）に示されるように、接合構造８０は交差主鉄筋２０に装填される荷重伝達部材としての荷重伝達スペーサ８８を備えている。ここで、荷重伝達スペーサ８８は、略円形の鉄板材により形成されている。荷重伝達スペーサ８８には、その径方向に沿って外周面の一端部から他端側へ延在する嵌挿溝９０が形成されている。この嵌挿溝９０には、開口端とは反対側の先端部に半円状にＲ加工された湾曲面９２が形成されており、この湾曲面９２を除く部分の開口幅が鉄筋部９４の外径よりも僅かに大きくなっている。
【００７４】
ここで、図１４（Ｂ）に示されるように、交差主鉄筋２０を挟持した一対のジョイントリング８４、８６の上端面から下端面までの間隔Ｄとすると、荷重伝達スペーサ８８の外径は（Ｄ×１／２）以上になっている。また荷重伝達スペーサ８８は、その嵌挿溝９０が鉄筋部９４の外周側に差し込まれることにより、交差主鉄筋２０の先端側に装填される。このとき、鉄筋部９４は嵌挿溝９０の湾曲面９２に当接し、この状態では、荷重伝達スペーサ８８の中心が交差主鉄筋２０の鉄筋軸ＳＲ（図１４（Ｃ）参照）と実質的に一致する。
【００７５】
なお、荷重伝達スペーサ８８の厚さは、交差主鉄筋２０から伝達される荷重の大きさに応じて適宜設定されるが、１枚の荷重伝達スペーサ８８のみでは伝達荷重に耐えられない場合には、２枚以上の荷重伝達スペーサ８８を１本の交差主鉄筋２０に装填するようにしても良い。
図１４（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、荷重伝達スペーサ８８は、一対のジョイントリング８４、８６の間に挟持された交差主鉄筋２０の先端側に装填される。具体的には、荷重伝達スペーサ８８は、鉄筋部９４におけるヘッド部８２に対して基端側の部分であって、一対のジョイントリング８４、８６の内周側の部分に連結される。
【００７６】
このとき、荷重伝達スペーサ８８は、鉄筋軸方向に沿ってヘッド部８２から離間させ、かつジョイントリング８４、８６の内周面からも離間させることが好ましい。このように配置することにより、荷重伝達スペーサ８８をヘッド部８２に当接させる場合と比較し、ヘッド部８２からの荷重を、コンクリート（コンクリート層）を介して荷重伝達スペーサ８８の広い範囲に伝達でき、荷重伝達スペーサ８８の変形を抑制できる。但し、鉄筋軸方向に沿ってヘッド部８２とヘッド部８２との間に十分な間隔を確保できない場合には、コンクリート層の圧壊を防止するため、荷重伝達スペーサ８８をヘッド部８２に当接させても良い。
【００７７】
接合構造８０では、一対のジョイントリング８４、８６、交差主鉄筋２０のヘッド部８２を含む先端側及び荷重伝達スペーサ８８がそれぞれ鋼管柱１６の外周側に配置され、この鋼管柱１６と共にコンクリート成形物１８の内部に埋設される。これにより、交差主鉄筋２０が接合構造８０により鋼管柱１６に接合されるので、任意の交差主鉄筋２０に外部から荷重が伝達され、又は内部応力が作用した場合に、この交差主鉄筋２０に伝達された荷重（圧縮荷重又は引張荷重）の一部が荷重伝達スペーサ８８、一対のジョイントリング８４、８６及び、これらの間に介在するコンクリート層を介して鋼管柱１６に伝達される。このとき、鉄筋軸方向に沿った荷重伝達スペーサ８８の一対のジョイントリング８４、８６に対する投影面積は、交差主鉄筋２０におけるヘッド部８２のジョイントリング８４、８６に対する投影面積よりも大きくなっている。
【００７８】
また、荷重伝達スペーサ８８を交差主鉄筋２０に装填するタイミングについては、一対のジョイントリング８４、８６により交差主鉄筋２０を挟持した後、コンクリートの打設前の時点が好ましいが、下側のジョイントリング８６を鋼管柱１６の外周側に嵌挿し、下側主鉄筋２１又は上側主鉄筋２２（交差主鉄筋２０）の組立てが完了した直後に、荷重伝達スペーサ８８を交差主鉄筋２０に装填しても良い。
【００７９】
（接合構造の作用）
次に、本実施形態に係る接合構造８０の作用について説明する。本実施形態に係る接合構造８０では、荷重伝達部材としての荷重伝達スペーサ８８が、荷重支持体としての地中梁１４及び高架梁１２の内部において支柱体である鋼管柱１６の外周側に配置された環状部材としてのジョイントリング８４、８６と、鋼管柱１６に交差する交差主鉄筋２０に設けられ、ジョイントリング８４、８８と鋼管柱１６の外周面との間に位置する定着端部としてのヘッド部８２との間に配置されることにより、交差主鉄筋２０からの荷重（圧縮荷重又は引張荷重）を、ヘッド部８２とジョイントリング８４、８６との間に介在するコンクリート層及び荷重伝達スペーサ８８を介してジョイントリング３４、８６に伝達できると共に、ジョイントリング８４、８６を介して鋼管柱１６に伝達できる。
【００８０】
すなわち、荷重伝達スペーサ８８が交差主鉄筋２０におけるヘッド部８２と一対のジョイントリング８４、８６との間の部分（鉄筋部９４）に連結されることにより、交差主鉄筋２０からの荷重（圧縮荷重又は引張荷重）を、コンクリート層及び荷重伝達スペーサ８８を介して一対のジョイントリング８４、８６に略均等に分散して伝達できると共に、一対のジョイントリング８４、８６を介して鋼管柱１６に伝達できる。
【００８１】
このとき、鉄筋軸方向に沿った荷重伝達スペーサ８８の一対のジョイントリング８４、８６に対する投影面積が、交差主鉄筋２０のヘッド部８２のジョイントリング８４、８６に対する投影面積よりも大きくなっていることから、交差主鉄筋２０からの荷重をコンクリート層及び荷重伝達スペーサ８８を介して一対のジョイントリング８４、８６に均等に分散して伝達できると共に、各ジョイントリング８４、８６の周方向に沿って広い領域に均等に分散して伝達できるので、交差主鉄筋２０からの伝達荷重により一対のジョイントリング８４、８６が局部的に変形することを効果的に防止できる。
【００８２】
この結果、本実施形態に係る接合構造８０によれば、交差主鉄筋２０からの伝達荷重により一対のジョイントリング８４、８６が局部的に変形することを効果的に防止できるので、ジョイントリング８４、８６の変形に伴って交差主鉄筋２０から鋼管柱１６に伝達される荷重の伝達効率が低下することも効果的に防止できる。
また接合構造３０では、コンクリートの打設前に、荷重伝達スペーサ８８を交差主鉄筋２０の鉄筋部９４に上方から嵌挿するだけで、荷重伝達スペーサ８８を交差主鉄筋２０に装填でき、この状態で荷重伝達スペーサ８８が脱落することもないので、交差主鉄筋２０と一対のジョイントリング８４、８６との間で荷重を伝達する荷重伝達スペーサ８８の装填作業を極めて簡単なものにできる。
【００８３】
（ジョイントリングの変形例）
次に、本実施形態に係る接合構造８０に用いられるジョイントリングの変形例について説明する。図１５には、それぞれ本実施形態に係る接合構造３０におけるジョイントリングの変形例が示されている。
図１５示されるジョイントリング１００は、ベースリング部３６の外周側に配置される複数のダイヤフラム部１０２を備えている。ダイヤフラム部１０２は厚さが一定の鋼板により形成されており、ベースリング部３６における各辺部３６Ａ〜３６Ｄの外周面にそれぞれ溶接等により接合されている。
ここで、ダイヤフラム部１０２は、平面視にて、外周端が曲率半径一定の円弧状に形成されると共に、内周端が前記円弧状の外周端に対する弦方向に沿って延在する直線状に形成されている。ダイヤフラム部１０２は、内周端面の全体が辺部３６Ａ〜３６Ｄの外周面に接合されている。
【００８４】
図１５に示されるジョイントリング１００も、ジョイントリング８４、８６と同様に、一対で１組とされて鋼管柱１６の外周側に嵌挿され、一対のベースリング部３６の間に交差主鉄筋２０の先端側を挟持する。この状態で、荷重伝達スペーサ８８が交差主鉄筋２０におけるヘッド部８２と一対のジョイントリング１００との間の部分（鉄筋部９４）に上方から差し込まれ、連結される。これにより、交差主鉄筋２０からの荷重がコンクリート層及び荷重伝達スペーサ８８を介して一対のジョイントリング１００に伝達可能になる。
【００８５】
図１５に示されるジョイントリング１００では、ベースリング部３６における各辺部３６Ａ〜３６Ｄの外周面にそれぞれダイヤフラム部１０２を接合したことにより、ジョイントリング１００がベースリング部６２のみで構成されている場合と比較し、交差主鉄筋２０から伝達される荷重に対するジョイントリング１００の周方向に沿った曲げ剛性を大幅に高めることができるので、交差主鉄筋２０からの伝達荷重により一対のジョイントリング１００が局部的に変形することを効果的に防止できる。
【００８６】
またジョイントリング１００では、各ダイヤフラム部１０２が辺部３６Ａ〜３６Ｄの両端部から中央側へ向かって幅が徐々に増大する形状（略三日月状）とされている。一方、交差主鉄筋２０からの荷重伝達時には、辺部３６Ａ〜３６Ｄにおける曲げ応力の分布が両端部から中央側へ向かって幅が徐々に増大する。従って、各ダイヤフラム部１０２を略三日月状に形成することにより、ジョイントリング１００の曲げ剛性を各辺部３６Ａ〜３６Ｄの両端部から中央側へ向かって徐々に増大できるので、少量の補強材料（ダイヤフラム部１０２）を用いて効率的にジョイントリング１００の曲げ剛性を増大できる。
【００８７】
なお、ベースリング部３６の内周面にダイヤフラム部３８（図３参照）を接合して、ジョイントリング１００の曲げ剛性を増大することも可能であるが、その場合には、荷重伝達スペーサ８８との干渉を避けるために、ダイヤフラム部３８の幅を狭くするか、ダイヤフラム部３８における荷重伝達スペーサ８８に面した部位に開口部又は切欠部を形成し、荷重伝達スペーサ８８との干渉を避ける必要がある。
【００８８】
また、本実施形態に係る接合構造８０では、環状部材として図１２に示されるジョイントリング６０を用いることができる。この場合にも、一対で１組とされたジョイントリング６０が鋼管柱１６の外周側に嵌挿され、一対のベースリング部６２の間に交差主鉄筋２０を挟持する。このとき、交差主鉄筋２０におけるヘッド部８２が補強鉄筋６４の内周側まで挿入される。この状態で、荷重伝達スペーサ８８が交差主鉄筋２０におけるヘッド部８２と補強鉄筋６４との間の部分（鉄筋部９４）に上方から差し込まれ、連結される。これにより、交差主鉄筋２０からの伝達荷重がコンクリート層及び荷重伝達スペーサ８８を介してジョイントリング６０に伝達可能になる。
【００８９】
従って、本実施形態に係る接合構造８０でも、環状部材としてジョイントリング６０を用いることにより、交差主鉄筋２０からの荷重伝達時に、この伝達荷重が補強鉄筋６４によりベースリング部６２の広い範囲に分散して伝達されると共に、伝達荷重の一部がベースリング部３６内周側の補強鉄筋６４によっても支持されるので、交差主鉄筋２０からの伝達荷重により一対のジョイントリング６０が局部的に変形することを効果的に防止できる。
【００９０】
なお、本実施形態に係る接合構造８０では、荷重伝達スペーサ８８として略円板状のものを用いていたが、このような荷重伝達スペーサとしては、例えば、矩形状のものを用いても良く、また鉄筋材等の棒状材料をＵ字状に湾曲したものを用いて良い。要は、交差主鉄筋２０の鉄筋部９４に確実に連結でき、かつ一対のジョイントリングに対する投影面積をヘッド部８２の投影面積よりも大きくできるものならば、任意の形状とすることができる。
また、ベースリング部が一定の曲率半径で湾曲しているジョイントリングを用いる場合には、ジョイントリングに伝達される荷重の大きさ平準化するために、荷重伝達スペーサとしてベースリング部の曲率半径に対応する曲率半径で湾曲したものを用いても良い。
【００９１】
[第３の実施形態]
（接合構造の構成）
図１６には、本発明の第３の実施形態に係る接合構造の構成が示されている。この接合構造１１０は、第１の実施形態に係る接合構造３０に代えてラーメン高架橋１０に適用可能なものである。なお、本実施形態に係る接合構造１１０では、第１の実施形態に係る接合構造３０と同一の部分には同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係る接合構造１１０は、第１の実施形態に係る接合構造３０と同様に、ラーメン高架橋１０における高架梁１２及び地中梁１４内に配筋された交差主鉄筋２０を鋼管柱１６に接合するものである。
【００９２】
但し、第１の実施形態に係る接合構造３０では、複数本の交差主鉄筋２０を鋼管柱１６に接合するために一対（２個）のジョイントリング３２、３４を用いていたが、本実施形態に係る接合構造１１０では、複数本の交差主鉄筋２０を鋼管柱１６に接合するために１個のジョイントリング１１２のみを用いる点で、第１の実施形態に係る接合構造３０とは異なっている。
【００９３】
図１６（Ａ）に示される接合構造１１０は、交差主鉄筋２０の上側又は下側（本実施形態では、下側）に配置される環状部材としてのジョイントリング１１２を備えている。ジョイントリング１１２は、平面視にて矩形状に形成されたベースリング部３６（図３参照）のみにより構成されている。このジョイントリング１１２は、鋼管柱１６の外周側に嵌挿され、コンクリート成形物１８の内部に鋼管柱１６の一部と共に埋設される。このとき、ジョイントリング１１２は交差主鉄筋２０の先端側に下方から当接し、交差主鉄筋２０の先端側を下方から支持する。またジョイントリング１１２は、ベースリング部３６の水平断面における中心（重心）が鋼管柱１６の中心軸ＣＰと略一致するように位置決めされる。
【００９４】
交差主鉄筋２０の先端部にはＵ字状に湾曲した定着端部としての連結フック部２８が形成されており、この連結フック部２８はジョイントリング１１２を掛止する状態（掛止状態）になっている。ここで、掛止状態とは、連結フック部２８を形成した鉄筋材がジョイントリング１１２（ベースリング部３６）を形成した鋼棒の外周側に半周以上巻き付けられた状態となることを言う。これにより、連結フック部２８の外周側への移動が拘束されることから、過大な引張り荷重が交差主鉄筋２０に作用した場合でも、連結フック部２８がジョイントリング１１２から脱落することを効果的に防止できる。
【００９５】
連結フック部２８の先端は、ジョイントリング１１２の内周側まで挿入されている。これにより、ジョイントリング１１２の内周面と連結フック部２８の内周端との間には隙間が形成される。また連結フック部２８は、図１６（Ｂ）に示されるように、鉄筋軸ＳＲに沿った鉄筋軸方向外側から見て、中心軸ＣＰに対して傾斜するように配置されている。
接合構造１１０は、交差主鉄筋２０の連結フック部２８に装填される直棒状の荷重伝達ロッド４４を備えている。荷重伝達ロッド４４は、Ｕ字状の連結フック部２８の内側であって、ジョイントリング１１２の内周側を挿通するように配置されている。このとき、荷重伝達ロッド４４は、図１６（Ｂ）に示されるように、鉄筋軸方向外側から見て、ジョイントリング１１２の辺部３６Ａ〜３６Ｄ（図１６では、辺部３６Ａ）を斜めに横断する。ここで、荷重伝達ロッド４４の鋼管柱１６の中心軸ＣＰに対する傾き角をθとすると、この傾き角θは９０°に近い角度に設定することが好ましい。
【００９６】
接合構造１１０では、荷重伝達ロッド４４と連結フック部２８との間及び、連結フック部２８とジョイントリング１１２との間が最終的には、これらの間に介在するコンクリート層により互いに接合される。しかしコンクリートの打設前に、荷重伝達ロッド４４の位置ずれや脱落を確実に防止するため、例えば、ワイヤを荷重伝達ロッド４４及び連結フック部２８の先端部付近に巻き付けて、荷重伝達ロッド４４を連結フック部２８に仮止めしても良く、また金属クリップにより荷重伝達ロッド４４及び連結フック部２８の先端部付近を挟み付けることにより、仮止めしても良い。
【００９７】
接合構造１１０では、ジョイントリング１１２、交差主鉄筋２０の連結フック部２８を含む先端側及び荷重伝達ロッド４４がそれぞれ鋼管柱１６の外周側に配置され、この鋼管柱１６と共にコンクリート成形物１８の内部に埋設される。これにより、交差主鉄筋２０が接合構造１１０により鋼管柱１６に接合されるので、任意の交差主鉄筋２０に外部から荷重が伝達され、又は内部応力が作用した場合に、この交差主鉄筋２０に伝達された荷重（圧縮荷重又は引張荷重）の一部が荷重伝達ロッド４４、ジョイントリング１１２及び、これらの間に介在するコンクリート層を介して鋼管柱１６に伝達される。このとき、鉄筋軸方向に沿った連結フック部２８及び荷重伝達ロッド４４のジョイントリング１１２に対する投影面積は、交差主鉄筋２０における連結フック部２８のジョイントリング１１２に対する投影面積よりも当然に大きくなる。
【００９８】
（接合構造の作用）
次に、本実施形態に係る接合構造１１０の作用について説明する。本実施形態に係る接合構造１１０では、鉄筋軸方向に沿った連結フック部２８及び荷重伝達ロッド４４のジョイントリング１１２に対する投影面積が、交差主鉄筋２０における連結フック部２８のジョイントリング１１２に対する投影面積よりも大きくなっていることから、連結フック部２８によりジョイントリング１１２を掛止することのみにより交差主鉄筋２０をジョイントリング１１２に連結した場合と比較し、交差主鉄筋２０からの荷重をジョイントリング１１２の周方向に沿って広い領域に分散して伝達できるので、交差主鉄筋２０からの伝達荷重によりジョイントリング１１２が局部的に変形することを効果的に防止できる。
【００９９】
この結果、本実施形態に係る接合構造１１０によれば、交差主鉄筋２０からの伝達荷重によりジョイントリング１１２が局部的に変形することを効果的に防止できるので、ジョイントリング１１２の変形に伴って交差主鉄筋２０から鋼管柱１６に伝達される荷重の伝達効率が低下することも効果的に防止できる。
また接合構造１１０では、コンクリートの打設前に、荷重伝達ロッド４４を交差主鉄筋２０の連結フック部２８の内側に挿入し、この荷重伝達ロッド４４を必要に応じて連結フック部２８に仮止めするだけで、荷重伝達ロッド４４を交差主鉄筋２０に装填できるので、交差主鉄筋２０とジョイントリング１１２との間で荷重を伝達する荷重伝達ロッド４４の装填作業を極めて簡単なものにできる。
【０１００】
また、本実施形態に係る接合構造１１０では、環状部材として図１６に示されるジョイントリング１１２以外にも、図１５示されるジョイントリング１１２を用いることができ、このジョイントリング１１２を用いることにより、交差主鉄筋２０からの伝達荷重により一対のジョイントリング１１２が局部的に変形することを更に効果的に防止できる。
なお、ベースリング部３６の内周面にダイヤフラム部３８（図３参照）を接合して、ジョイントリング１１２の曲げ剛性を増大することも可能であるが、その場合には、荷重伝達ロッド４４及び連結フック部２８との干渉を避けるために、ダイヤフラム部３８の幅を狭くするか、ダイヤフラム部３８における連結フック部２８に面した部位に開口部又は切欠部を形成し、連結フック部２８との干渉を避ける必要がある。
【０１０１】
また、本実施形態に係る接合構造１１０では、環状部材として図１２に示されるジョイントリング６０を用いることができる。この場合には、交差主鉄筋２０の連結フック部２８によりジョイントリング１１２及び交差主鉄筋２０を掛止し、荷重伝達ロッド４４を連結フック部２８の内側であって、交差主鉄筋２０の内周側に差し込まれる。これにより、交差主鉄筋２０からの荷重伝達時に、この伝達荷重が補強鉄筋６４によりベースリング部６２の広い範囲に分散して伝達されると共に、伝達荷重の一部がベースリング部３６内周側の補強鉄筋６４によっても支持されるので、交差主鉄筋２０からの伝達荷重によりジョイントリング６０が局部的に変形することを効果的に防止できる。
【０１０２】
なお、本実施形態に係る接合構造１１０では、１本の荷重伝達ロッド４４のみを１個の連結フック部２８に装填したが、２本以上の荷重伝達ロッド４４を１個の連結フック部２８に装填しても良い。このとき、２本以上の荷重伝達ロッド４４を互いに平行なるように配置することも可能であり、また２本の荷重伝達ロッド４４をＸ字状に交差させて連結フック部２８に装填するようにしても良い。また荷重伝達部材としては、鉄筋材により成形された荷重伝達ロッド４４以外にも細長い鉄板材を所定の長さに切断したもの（荷重伝達板）や、円形以外の異形断面の鋼棒を所定の長さに切断したものも用いることができる。
【０１０３】
また接合構造１１０では、Ｕ字状に湾曲した荷重伝達ロッド５６（図１１参照）を用いても良い。この場合には、荷重伝達ロッド５０がジョイントリング１１２を上方から跨ぐよう配置されると共に、荷重伝達ロッド５０の直棒部５２が連結フック部２８の内側であって、ジョイントリング１１２の内周側に差し込まれる。これにより、荷重伝達ロッド４４を連結フック部２８に仮止めする作業を不要にできるので、連結フック部２８に対する荷重伝達ロッド５０の装填作業を極めて容易なものにすることができる。
【０１０４】
[第４の実施形態]
（接合構造の構成）
図１７には、本発明の第４の実施形態に係る接合構造の構成が示されている。これらの接合構造１２０は、第１の実施形態に係る接合構造３０に代えてラーメン高架橋１０に適用可能なものである。なお、本実施形態に係る接合構造１２０では、第１の実施形態に係る接合構造３０と同一の部分には同一符号を付して説明を省略する。
【０１０５】
本実施形態に係る接合構造１２０は、第１の実施形態に係る接合構造３０と同様に、ラーメン高架橋１０における高架梁１２及び地中梁１４を鋼管柱１６に接合するものである。すなわち、本実施形態に係る接合構造１２０は、第１の実施形態に係る接合構造３０と同様に、ラーメン高架橋１０における高架梁１２及び地中梁１４内に配筋された交差主鉄筋２０を鋼管柱１６に接合するものである。
【０１０６】
但し、図１に示されるラーメン高架橋１０では、高架梁１２内に配筋された下側主鉄筋２１、地中梁１４内に配筋された下側主鉄筋２１及び上側主鉄筋２２がそれぞれ２次元の格子状に構成されていたが、本実施形態の接合構造１２０が適用されるラーメン高架橋１０では、高架梁１２の下側主鉄筋２１、地中梁１４の下側主鉄筋２１及び上側主鉄筋２２の少なくとも１個が３次元の格子状に構成されるか、あるいは２次元の格子状に組み合わされた鉄筋群が複数層、重ねられて構成されているものとする。
【０１０７】
また第１の実施形態に係る接合構造３０では、複数本の交差主鉄筋２０を鋼管柱１６に接合するために一対（２個）のジョイントリング３２、３４を用いていたが、本実施形態に係る接合構造１２０では、複数本の交差主鉄筋２０を鋼管柱１６に接合する環状部材として１個のジョイント筒１２２のみを用いる点で、第１の実施形態に係る接合構造３０とは異なっている。
【０１０８】
本実施形態に係る接合構造１２０は、高架橋の高さ方向（矢印ＨＢ方向）に沿ってそれぞれ異なる位置に配置された上下一対の交差主鉄筋２０の間に介装されるジョイント筒１２２を備えている。ジョイント筒１２２は円筒状に形成されており、例えば、肉厚鋼管を交差主鉄筋２０の高さ方向ピッチに対応する長さに切断することにより、作製される。このジョイント筒１２２は、鋼管柱１６の外周側に嵌挿され、コンクリート成形物１８の内部に鋼管柱１６の一部と共に埋設される。このとき、ジョイント筒１２２は、その上端面を高さ方向に沿って上側に位置する交差主鉄筋２０の先端側に当接させると共に、下端面を下側に位置する交差主鉄筋２０の先端側に当接させる。またジョイント筒１２２は、その水平断面における中心（重心）が鋼管柱１６の中心軸ＣＰと略一致するように位置決めされる。
【０１０９】
定着端部としての連結フック部２８の先端は、ジョイント筒１２２の内周側まで挿入されている。これにより、ジョイント筒１２２の内周面と連結フック部２８の内周端との間には隙間が形成される。接合構造１２０は、上下一対の交差主鉄筋２０の連結フック部２８に装填される直棒状の荷重伝達部材としての荷重伝達ロッド４４を備えている。この荷重伝達ロッド４４は、Ｕ字状の連結フック部２８の内側であって、ジョイント筒１２２の内周側を挿通するように配置されている。このとき、荷重伝達ロッド４４は、その中心軸が鋼管柱１６の中心軸ＣＰと略平行になる。また荷重伝達ロッド４４の全長は、ジョイント筒１２２の長さよりも長くなっており、その両端部をジョイント筒１２２の両端面からそれぞれ突出させている。
【０１１０】
接合構造１２０では、荷重伝達ロッド４４と連結フック部２８との間及び、連結フック部２８とジョイント筒１２２との間が最終的には、これらの間に介在するコンクリート層により互いに接合される。しかしコンクリートの打設前に、荷重伝達ロッド４４の位置ずれや脱落を防止するため、例えば、ワイヤを荷重伝達ロッド４４及び連結フック部２８の先端部付近に巻き付けて、荷重伝達ロッド４４を連結フック部２８に仮止めしても良く、また金属クリップにより荷重伝達ロッド４４及び連結フック部２８の先端部付近を挟み付けることにより、仮止めしても良い。また荷重伝達ロッド４４の上端部に、連結フック部２８の幅よりも広い幅を有する鍔部を設け、この鍔部を上側の連結フック部に突き当てることにより、荷重伝達ロッド４４の位置ずれ及び脱落を防止するようにしても良い。
【０１１１】
接合構造１２０では、ジョイント筒１２２、交差主鉄筋２０の連結フック部２８を含む先端側及び荷重伝達ロッド４４がそれぞれ鋼管柱１６の外周側に配置され、この鋼管柱１６と共にコンクリート成形物１８の内部に埋設される。これにより、交差主鉄筋２０が接合構造１２０により鋼管柱１６に接合されるので、任意の交差主鉄筋２０に外部から荷重が伝達され、又は内部応力が作用した場合に、この交差主鉄筋２０に伝達された荷重（圧縮荷重又は引張荷重）の一部が荷重伝達ロッド４４、ジョイント筒１２２及び、これらの間に介在するコンクリート層を介して鋼管柱１６に伝達される。
【０１１２】
（接合構造の作用）
次に、本実施形態に係る接合構造１２０の作用について説明する。本実施形態に係る接合構造１２０では、上下一対の交差主鉄筋２０からの荷重が荷重伝達ロッド４４及びコンクリート層を介してジョイント筒１２２に伝達されことから、交差主鉄筋２０からの荷重をジョイント筒１２２における高さ方向に沿って延在する広い領域に分散して伝達できるので、交差主鉄筋２０からの伝達荷重によりジョイント筒１２２が局部的に変形することを効果的に防止できる。
【０１１３】
この結果、本実施形態に係る接合構造１２０によれば、交差主鉄筋２０からの伝達荷重によりジョイント筒１２２が局部的に変形することを効果的に防止できるので、ジョイント筒１２２の変形に伴って交差主鉄筋２０から鋼管柱１６に伝達される荷重の伝達効率が低下することも効果的に防止できる。
また接合構造１２０では、コンクリートの打設前に、荷重伝達ロッド４４を交差主鉄筋２０の連結フック部２８の内側に挿入し、この荷重伝達ロッド４４を必要に応じて連結フック部２８に仮止めするだけで、荷重伝達ロッド４４を交差主鉄筋２０に装填できるので、交差主鉄筋２０とジョイント筒１２２との間で荷重を伝達する荷重伝達ロッド４４の装填作業を極めて簡単なものにできる。
【０１１４】
なお、本実施形態に係る接合構造１２０では、円筒状のジョイント筒１２２以外にも、例えば、略角筒状のジョイント筒を環状部材として用いることができる。また本実施形態に係る接合構造１２０では、１本の荷重伝達ロッド４４のみを上下一対の交差主鉄筋２０の連結フック部２８にそれぞれ装填したが、２本以上の荷重伝達ロッド４４を上下一対の交差主鉄筋２０の連結フック部２８にそれぞれ装填しても良い。これにより、ジョイント筒１２２における交差主鉄筋２０から荷重が伝達される領域を周方向へ拡張することが可能になるので、ジョイント筒１２２の局部変形を更に効果的に防止できる。また荷重伝達部材としては、鉄筋材により成形された荷重伝達ロッド４４以外にも細長い鉄板材を所定の長さに切断したもの（荷重伝達板）や、円形以外の異形断面の鋼棒を所定の長さに切断したもの（荷重伝達板）も用いることができる。
【０１１５】
また接合構造１２０では、Ｕ字状に湾曲した荷重伝達ロッド５６（図１１参照）を用いても良い。この場合には、荷重伝達ロッド５０がジョイント筒１２２を上方から跨ぐよう配置されると共に、荷重伝達ロッド５０の直棒部５２が連結フック部２８の内側であって、ジョイント筒１２２の内周側に差し込まれる。これにより、荷重伝達ロッド４４を連結フック部２８に仮止めする作業を不要にできるので、連結フック部２８に対する荷重伝達ロッド５０の装填作業を極めて容易なものにすることができる。
以上説明した本発明の実施形態では、定着端部は、鉤状の連結フック部２８あるいは鍔状のヘッド部８２としてあるが、交差主鉄筋２０に設けられ、環状部材と支柱体の外周面との間に位置するものであれば鉤状の連結フック部２８あるいは鍔状のヘッド部８２に限らない。
【実施例】
【０１１６】
次に、本発明の第1の実施形態に係る接合構造３０を用いてラーメン高架橋１０を実際に施工した場合に、接合構造３０に用いられる構成部品の諸元を実施例として説明する。但し、接合構造３０で用いられる構成部品については、適用対象となる建造物の規模、予想される負荷荷重の大きさ等に応じて、寸法、強度等の諸元が変化するものであり、本実施例に示される諸元に限定されるものではない。
【０１１７】
本実施例に係る接合構造３０では、鋼管柱１６における鋼管２４として、外径が８００ｍｍ、板厚１６ｍｍのものを用い、この鋼管２４の内部にコンクリートを充填して鋼管柱１６とした。高架梁１２及び地中梁１４としては、それぞれ橋幅方向の寸法が１２００ｍｍで、高さ方向の寸法が１２００ｍｍの略正方形の断面を有しており、橋軸方向に沿った長さが１０ｍのものを建造した。
【０１１８】
高架梁１２及び地中梁１４には、橋軸方向に沿って１２本の主鉄筋（下側主鉄筋２１及び上側主鉄筋２２）がコンクリート成形物１８の内部に埋設されており、それらのうち８本が交差主鉄筋２０として鋼管柱１６の外周面付近まで延出している。ここで、主鉄筋としてはＤ３２の寸法のものが用いられており、交差主鉄筋２０については、その先端部にＵ字状の連結フック部２８が形成されている。
【０１１９】
ジョイントリング３２、３４としては、橋幅方向に沿った外径寸法が１０００ｍｍ、橋軸方向に沿った外径寸法が１０００ｍｍの略矩形状のものを用い、ジョイントリング３２、３４におけるベースリング部３６は、９０ｍｍ×９０ｍｍの矩形状断面を有する鋼棒により形成した。このベースリング部３６の内周面に接合されるダイヤフラム部３８は板厚１６ｍｍの鋼板により成形し、その中央部に円形開口４０を形成した。またダイヤフラム部３８には、１本の交差主鉄筋２０に対して２個の挿通穴４６が穿設されている。
またダイヤフラム部３８の挿通穴４６を挿通させる荷重伝達ロッド４４、５０としては、Ｄ３２の鉄筋材を所定の長さに切断したもの、又はＤ３２の鉄筋材を所定の長さに切断してＵ字状に湾曲したものを用いた。
【符号の説明】
【０１２０】
１０ ラーメン高架橋
１２ 高架梁（荷重支持体）
１４ 地中梁（荷重支持体）
１６ 鋼管柱（支柱体）
１７ 外周面
１８ コンクリート成形物
２０ 交差主鉄筋
２１ 下側主鉄筋
２２ 上側主鉄筋
２４ 鋼管
２６ コンクリート
２８ 連結フック部（定着端部）
３０ 接合構造
３２、３４ ジョイントリング（環状部材）
３６ ベースリング部
３８ ダイヤフラム部
３６Ａ-３６Ｄ 辺部
４０ 円形開口
４２ 曲げ部
４４ 荷重伝達ロッド（荷重伝達部材）
４６ 挿通穴
４８ コンクリート層
５０ 荷重伝達ロッド（荷重伝達部材）
５２、５４ 直棒部
５６ 湾曲部
６０ ジョイントリング（環状部材）
６２ ベースリング部
６２Ａ-６２Ｄ 円弧部
６４ 補強鉄筋（補強鋼材）
７０ ジョイントリング（環状部材）
７２ ダイヤフラム部
８０ 接合構造
８２ ヘッド部（定着端部）
８４、８６ ジョイントリング
８８ 荷重伝達スペーサ（荷重伝達部材）
９０ 嵌挿溝
９２ 湾曲面
９４ 鉄筋部
１００ ジョイントリング（環状部材）
１０２ ダイヤフラム部
１１０ 接合構造
１１２ ジョイントリング（環状部材）
１２０ 接合構造
１２２ ジョイント筒（環状部材）
Ｃ１、Ｃ２ 支圧力
ＣＵ、ＣＬ コンクリート支圧力
ＣＰ 中心軸
Ｆ 水平荷重
Ｇ 地表面
Ｒ１ 引張力
Ｒ２ 圧縮力
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高架橋等の建造物における梁、床等を構成した鉄筋コンクリート造の荷重支持体を支柱体に接合する荷重支持体と支柱体との接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の建造物に適用される荷重支持体と支柱体との接合構造としては、例えば、特許文献１及び特許文献２にそれぞれ記載されたものが知られている。特許文献１には、鋼管柱と鉄筋コンクリートからなるフラットスラブの接合構造が記載されており、この接合構造では、鋼管柱におけるスラブ下面位置及びスラブ上面位置の２ヶ所にそれぞれ鋼管柱を取り巻くように支圧板が接合されており、これらの支圧板が水平方向の外力に起因する曲げモーメントを伝達できる程度に、それぞれスラブ側に張り出している。また特許文献１記載の接合構造では、スラブの鉄筋における鋼管柱近傍に配置されたものの先端部がフック状（Ｊ字状）に折り曲げられると共に、１個のリング状部材が鋼管柱を取り巻くように配置され、フック状に折り曲げられた鉄筋の先端部がリング状部材を引っ掛けるように配置されている。
【０００３】
また特許文献２には、鉄筋コンクリート造の梁と杭との接合構造が記載されており、この接合構造は、鋼管杭の周囲に遊嵌されている上下一対の定着リングと、これら一対の定着リングの間に挟まれる断面Ｔ字状の定着板とを備え、一対の環状部材の間から外周側へ突出した定着板の端部には主鉄筋が溶接により固着されており、これらがコンクリートにより一体化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１６０６８５号公報（図１０及び図１１、段落［００２９］〜［００３１］）
【特許文献２】特開２００１−３４２６８４号公報（図２、段落［００２３］〜［００２７］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１記載の接合構造では、主鉄筋におけるＪ字状に折り曲げられた先端部を１個のリング状部材に引っ掛けるように配置し、主鉄筋からの荷重をリング状部材に伝達し、このリング状部材を介して荷重を鋼管柱及び他の主鉄筋に伝達する。しかし、このような構造を採った場合には、主鉄筋からの荷重がリング状部材における狭い領域に集中し、過大な荷重がフラットスラブを含む建造物に作用した場合には、スラブ内でリング状部材に局部的な変形が生じるおそれがある。
【０００６】
また特許文献２記載の接合構造では、主鉄筋の先端部を一対の定着リングの間に挟まれた定着板の端部に建設現場で溶接しなければならないため、その作業が非常に煩瑣なものになる。
本発明の目的は、上記事実を考慮して、荷重伝達部材を介して鉄筋から伝達される荷重を環状部材の広い領域に分散して伝達して環状部材の変形を効果的に防止でき、かつ荷重伝達部材の装填作業を簡単なものにできる荷重支持体と支柱体との接合構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様に係る荷重支持体と支柱体との接合構造は、複数本の鉄筋を備えた鉄筋コンクリート造の荷重支持体と、外周部が鋼管により形成され、前記荷重支持体の内部に軸線方向に沿った一部が埋設される支柱体との接合構造であって、前記荷重支持体の内部において前記支柱体の外周側に配置された環状部材と、前記支柱体に交差する方向に配置された前記複数本の鉄筋のうちの少なくとも一本に設けられ、前記環状部材と前記支柱体の外周面との間に位置する定着端部と、前記環状部材と前記定着端部との間に配置された荷重伝達部材と、を有することを特徴とする。
【０００８】
このような荷重支持体と支柱体との接合構造では、荷重伝達部材が、荷重支持体の内部において支柱体の外周側に配置された環状部材と、支柱体に交差する方向に配置された複数本の鉄筋のうちの少なくとも一本に設けられ、環状部材と支柱体の外周面との間に位置する定着端部との間に配置されることにより、鉄筋からの荷重（圧縮荷重又は引張荷重）を、定着端部と環状部材との間に介在するコンクリート層及び荷重伝達部材を介して環状部材に伝達できると共に、環状部材を介して支柱体に伝達できる。
【０００９】
このとき、鉄筋から伝達される荷重の伝達方向に沿った荷重伝達部材の環状部材に対する投影面積を、鉄筋の環状部材に対する投影面積よりも大きくすれば、このような荷重伝達部材を用いないで、鉄筋を環状部材に接合した場合と比較し、鉄筋からの荷重をコンクリート層及び荷重伝達部材を介して環状部材の広い領域に均等に分散して伝達できるので、鉄筋からの伝達荷重により環状部材が局部的に変形することを効果的に防止できる。
従って、鉄筋からの伝達荷重により環状部材が局部的に変形することを効果的に防止できるので、環状部材の変形に伴って鉄筋から支柱体に伝達される荷重の伝達効率が低下することを効果的に防止できる。
【００１０】
また、コンクリート成形物を形成するコンクリートの打設前又は打設途中に、荷重伝達部材を環状部材と定着端部との間に配置するだけで、荷重伝達部材を装填できるので、鉄筋と環状部材との間で荷重を伝達する荷重伝達部材の装填作業を極めて簡単なものにできる。
また、本発明の第２の態様に係る荷重支持体と支柱体との接合構造は、第１の態様の荷重支持体と支柱体との接合構造において、前記定着端部が鉤状の連結フック部または鍔状のヘッド部であることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の第３の態様に係る荷重支持体と支柱体との接合構造は、第１の態様又は第２の態様の荷重支持体と支柱体との接合構造において、前記環状部材は前記支柱体の外周側に少なくとも２個配置され、これらのうちの一対の環状部材が前記定着端部を設けた鉄筋を挟み込むように配置されていることが好ましい。
このような荷重支持体と支柱体との接合構造では、荷重伝達部材が、一対の環状部材の間に挟み込まれた鉄筋に連結されて、定着端部と一対の環状部材との間に介装されることにより、鉄筋からの荷重（圧縮荷重又は引張荷重）を、定着端部と一対の環状部材との間に介在するコンクリート層及び荷重伝達部材を介して一対の環状部材に略均等に分散して伝達できると共に、一対の環状部材を介して支柱体に伝達できる。
【００１２】
このとき、鉄筋から伝達される荷重の伝達方向に沿った荷重伝達部材の一対の環状部材に対する投影面積を、鉄筋の一対の環状部材に対する投影面積よりも大きくすれば、このような荷重伝達部材を用いないで、鉄筋を環状部材に接合した場合と比較し、鉄筋からの荷重をコンクリート層及び荷重伝達部材を介して一対の環状部材の広い領域に均等に分散して伝達できるので、鉄筋からの伝達荷重により環状部材が局部的に変形することを効果的に防止できる。
【００１３】
また、本発明の第４の態様に係る荷重支持体と支柱体との接合構造は、第１の態様乃至第３の態様のうちいずれか1の態様に係る荷重支持体と支柱体との接合構造において、前記環状部材は、鋼材により環状に形成されたベースリング部であり、該ベースリング部の内周面及び外周面の少なくとも一方にはリブ状のダイヤフラム部が接合されていることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の第５の態様に係る荷重支持体と支柱体との接合構造は、第４の態様の荷重支持体と支柱体との接合構造において、前記定着端部は鉤状の連結フック部であり、前記ダイヤフラム部は前記ベースリング部の内周面に接合されたものであって、前記ダイヤフラム部における前記連結フック部に対応する部位に、前記軸線方向へ貫通する挿通穴が穿設され、前記荷重伝達部材は、前記連結フック部の内側であって、前記ベースリング部の内周側を挿通すると共に、前記ダイヤフラム部における前記挿通穴をそれぞれ挿通するように配置されていることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の第６の態様に係る荷重支持体と支柱体との接合構造は、第２の態様乃至第５の態様のうちいずれか１の態様に係る荷重支持体と支柱体との接合構造において、前記定着端部は鉤状の連結フック部であり、前記荷重伝達部材は、Ｕ字状に湾曲した形状に形成されると共に、前記環状部材を上側から跨ぐように配置されていることが好ましい。
また、本発明の第７の態様に係る荷重支持体と支柱体との接合構造は、第２の態様乃至第５の態様のうちいずれか１の態様に係る荷重支持体と支柱体との接合構造において、前記定着端部は鍔状のヘッド部であり、前記荷重伝達部材は、その断面形状がＵ字状またはＣ字状に形成されると共に、前記鉄筋の外周側に嵌挿されて前記鉄筋に連結されていることが好ましい。
【００１６】
また、本発明の第８の態様に係る荷重支持体と支柱体との接合構造は、第１の態様乃至第７の態様のうちいずれか１の態様に係る荷重支持体と支柱体との接合構造において、前記環状部材の内周側に棒状の補強鋼材が複数本配置され、前記補強鋼材の各々は、その両端部が前記環状部材の内周面に当接するように配置されていることが好ましい。
また、本発明の第９の態様に係る荷重支持体と支柱体との接合構造は、第２の態様乃至第８の態様のうちいずれか１の態様に係る荷重支持体と支柱体との接合構造において、前記定着端部は前記複数本の鉄筋のうちの少なくとも二本に設けられた鉤状の連結フック部であり、前記環状部材が、前記荷重支持体の内部における前記支柱体の軸線方向に沿って異なる位置にそれぞれ配置された、前記定着端部を設けた一対の前記鉄筋の間に挟み込まれ、前記荷重伝達部材は、前記一対の鉄筋のうち一方の鉄筋における前記連結フック部の内側、前記環状部材の内周側及び、前記一対の鉄筋のうち他方の鉄筋における前記連結フック部の内側をそれぞれ挿通するように配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明に係る荷重支持体と支柱体との接合構造によれば、荷重伝達部材を介して鉄筋から伝達される荷重を環状部材の広い領域に分散して環状部材の変形を効果的に防止でき、かつ荷重伝達部材の装填作業を簡単なものにできる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る接合構造が適用されたラーメン高架橋の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る接合構造の平面図及び断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る接合構造におけるジョイントリングの平面図及び側面断面図である。
【図４】図１に示されるラーメン高架橋における交差主鉄筋と鋼管柱の接合部分の構造を示す平面図及び断面図である。
【図５】図１に示されるラーメン高架橋における橋幅方向に沿った側端部付近の内部構造を示す平面図及び断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る高架梁に橋幅方向に沿った水平荷重が作用した場合にラーメン高架橋に作用するモーメント分布を示し曲げモーメント図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る接合構造が適用されるラーメン高架橋の建造方法を説明するための鋼管柱及び接合構造付近の平面図及び側面図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る接合構造が適用されるラーメン高架橋の建造方法を説明するための鋼管柱及び接合構造付近の平面図及び側面図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る接合構造が適用されるラーメン高架橋の建造方法を説明するための鋼管柱及び接合構造付近の平面図及び側面図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る接合構造が適用されるラーメン高架橋の建造方法を説明するための鋼管柱及び接合構造付近の平面図及び側面図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係る荷重伝達ロッドの変形例を接合構造に用いた場合の構成を示す平面図及び断面図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態に係る接合構造に用いられるジョイントリングの変形例の構成を示す平面図及び断面図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態に係る接合構造に用いられるジョイントリングの変形例の構成を示す平面図及び断面図である。
【図１４】（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の第２の実施形態に係る接合構造の平面図、断面図及び斜視図、（Ｃ）は交差主鉄筋及び荷重伝達スペーサの分解斜視図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る接合構造に用いられるジョイントリングの変形例の構成を示す平面図及び断面図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態に係る接合構造の斜視図及び断面図である。
【図１７】本発明の第４の実施形態に係る接合構造の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態に係るラーメン高架橋及び、このラーメン高架橋に適用される荷重支持体と支柱体との接合構造について図面を参照して説明する。
[第１の実施形態]
（ラーメン高架橋及び接合構造の構成）
図１には、本発明の第１の実施形態に係る接合構造が適用されたラーメン高架橋の構成が示されている。なお、図１にて、矢印ＷＢは高架橋の橋幅方向、矢印ＨＢは高架橋の高さ方向をそれぞれ示している。
ラーメン高架橋１０は、地表面Ｇに対して上方に支持された荷重支持体である高架梁１２、地表面Ｇに対して下方（地中）に埋設された荷重支持体である地中梁１４及び、高架梁１２と地中梁１４とを連結した支柱体である複数本の鋼管柱１６をそれぞれ備えている。
【００２０】
高架梁１２は、肉厚プレート状乃至角柱状に形成されたコンクリート成形物１８、コンクリート成形物１８の内部における下面側に埋設された複数本の下側主鉄筋２１及び、コンクリート成形物１８内部における上面側に埋設された複数本の上側主鉄筋２２を備えている。コンクリート成形物１８は、平面視にて橋軸方向（図２（Ａ）の矢印ＳＢ方向）に沿って細長い略長方形又は略正方形に形成されており、橋軸直角方向に沿った断面が幅方向に沿って細長い矩形状に形成されている。
【００２１】
高架梁１２内の下側主鉄筋２１及び上側主鉄筋２２には、橋幅方向に沿って延在するもの（図１参照）及び、これに直交する橋軸方向に沿って延在するもの（図示省略）があり、これらが２次元又は３次元（本実施形態では２次元）の格子状に組み合わされて下側主鉄筋２１及び上側主鉄筋２２は構成されている。
【００２２】
また地中梁１４も、肉厚板状に形成されたコンクリート成形物１８を備えると共に、このコンクリート成形物１８に埋設された複数本の下側主鉄筋２１及び上側主鉄筋２２を備えている。地中梁１４内の下側主鉄筋２１及び上側主鉄筋２２も、高架梁１２内の下側主鉄筋２１及び上側主鉄筋２２と同様に、橋幅方向及び橋軸方向に沿って延在するものが、２次元又は３次元（本実施形態では２次元状）の格子状に組み合わされて構成されている。下側主鉄筋２１及び上側主鉄筋２２が請求項１に規定する「鉄筋」を構成する。
【００２３】
鋼管柱１６は、その外周部が断面円形の鋼管２４により形成されており、この鋼管２４の内部にコンクリート２６が充填されて構成されている。なお、鋼管柱１６に要求される曲げ剛性あるいは強度に応じて、鋼管２４内のコンクリート２６を省略することも可能である。鋼管柱１６は、その中心軸ＣＰが高さ方向と実質的に一致しており、その下端側が地中梁１４を貫通して、下端面を下方（地中内）へ突出させている。また鋼管柱１６は、その上端側が高架梁１２の内部に埋設されており、上端面が上側主鉄筋２２の直下に位置している。
【００２４】
地中梁１４内の下側主鉄筋２１及び上側主鉄筋２２には、鋼管柱１６の外周側から鋼管柱１６の外周面１７へ向かって延出し、その延長線が外周面１７と交差するものと、延長線が外周面１７とは交差しないものとが存在する。なお、図１には、延長線が外周面１７と交差する地中梁１４内の下側主鉄筋２１及び上側主鉄筋２２のみが示されている。高架梁１２内の下側主鉄筋２１にも、鋼管柱１６の外周側から鋼管柱１６の外周面１７へ向って延出し、その延長線が外周面１７と交差するものと、延長線が外周面１７とは交差しないものとが存在する。
【００２５】
なお、図１には、延長線が外周面１７と交差する高架梁１２内の下側主鉄筋２１のみが示されている。また上側主鉄筋２２は、鋼管柱１６の上方に位置しているので鋼管柱１６とは交差しない。
上述したように、鋼管柱１６と交差する下側主鉄筋２１及び上側主鉄筋２２（以下、これらを包括して「交差主鉄筋２０」と言う。）には、図２（Ａ）に示されるように、その先端部にＵ字状に湾曲して鋼管柱１６の外周側へ折り返された定着端部としての鉤状の連結フック部２８が形成されている。
【００２６】
交差主鉄筋２０のうち、鋼管柱１６を挟んで橋幅方向の一方の側にある複数本（本実施形態では、２本）の交差主鉄筋２０は、それぞれの連結フック部２８の先端が橋幅方向に沿って互いに同一位置にあり、また鋼管柱１６を挟んで橋幅方向の他方の側にある複数本（本実施形態では、２本）の交差主鉄筋２０も、連結フック部２８の先端が橋幅方向に沿って互いに同一位置にある。
【００２７】
同様に、交差主鉄筋２０のうち、鋼管柱１６を挟んで橋軸方向の一方の側にある複数本（本実施形態では、２本）の交差主鉄筋２０は、連結フック部２８の先端が橋軸方向に沿って互いに同一位置にあり、鋼管柱１６を挟んで橋軸方向の他方の側にある複数本（本実施形態では、２本）の交差主鉄筋２０も、連結フック部２８の先端が橋軸方向に沿って互いに同一位置にある。これらの交差主鉄筋２０は、連結フック部２８の先端を鋼管柱１６の外周面１７から離間させており、鋼管柱１６の中心軸ＣＰからの各連結フック部２８の先端までの距離は略一定のものになっている。
【００２８】
本実施形態に係るラーメン高架橋１０では、図１に示されるように、交差主鉄筋２０の先端側が接合構造３０により鋼管柱１６に接合される。ここで、接合とは、ラーメン高架橋１０に外力又は内部応力が作用し、任意の交差主鉄筋２０に荷重が伝達された場合に、この交差主鉄筋２０に伝達された荷重が交差主鉄筋２０から鋼管柱１６へ伝達可能になり、かつ鋼管柱１６を介して他の交差主鉄筋２０にも伝達可能となるように、交差主鉄筋２０と鋼管柱１６とを機械的に連結することを言うものとする。
【００２９】
図１に示されるように、接合構造３０は、高さ方向に沿って交差主鉄筋２０の上側及び下側にそれぞれ配置される一対のジョイントリング３２、３４を備えている。環状部材であるジョイントリング３２とジョイントリング３４とは基本的に同一形状とされており、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、平面視にて略正方形のリング状に形成されている。ジョイントリング３２、３４には、その外周側に鋼棒が環状に成形されたベースリング部３６が設けられると共に、このベースリング部３６の内周面に全周に亘って溶接等により接合されたリブ状のダイヤフラム部３８が設けられている。ベースリング部３６には、橋軸方向及び橋幅方向に沿ってそれぞれ直線状に延在する４個の辺部３６Ａ〜３６Ｄが形成されている。
【００３０】
ここで、ベースリング部３６は、内周面へのダイヤフラム部３８の接合作業が容易であることから、断面が矩形状の鋼棒により形成されているが、円形等の他の断面形状としても良い。またベースリング部３６を内部が中空の鋼管により形成しても良く、その場合の断面形状も矩形を含む任意の形状とすることができる。
ダイヤフラム部３８は厚さ一定の鋼板を素材として成形されており、その外周端部がベースリング部３６の内周面における厚さ方向の中央部に接合されている。ダイヤフラム部３８には、中央側に円形開口４０が穿設されており、この円形開口４０の内径は、鋼管柱１６の外径よりも若干大きくなっている。ここで、円形開口４０の中心は、ベースリング部３６の橋幅方向及び橋軸方向に沿った断面（水平断面）内における幾何学的な中心点（重心）と一致している。
【００３１】
図１に示されるように、一対のジョイントリング３２、３４は荷重支持体である高架梁１２及び地中梁１４の内部において鋼管柱１６の外周側に嵌挿（配置）され、コンクリート成形物１８の内部に鋼管柱１６の一部と共に埋設される。具体的には、地中梁１４の内部には、１本の鋼管柱１６に対して一対のジョイントリング３２、３４が２組配置され、高架梁１２の内部には、１本の鋼管柱１６に対して一対のジョイントリング３２、３４が１組のみ配置される。
【００３２】
地中梁１４内に配置される２組のジョイントリング３２、３４のうち、１組のジョイントリング３２、３４は、高さ方向に沿って下側主鉄筋２１に対応する位置に配置され、残りの１組のジョイントリング３２、３４は、高さ方向に沿って上側主鉄筋２２に対応する位置に配置される。このとき、図１に示されるように、地中梁１４内の下面側に配置された一対のジョイントリング３２、３４は、それらのベースリング部３６間に下側主鉄筋２１（交差主鉄筋２０）の先端側を挟持する。また地中梁１４内の上面側に配置された一対のジョイントリング３２、３４は、それらのベースリング部３６間に上側主鉄筋２２（交差主鉄筋２０）の先端側を挟持する。
【００３３】
一方、高架梁１２内に配置される一対のジョイントリング３２、３４は、高さ方向に沿って下側主鉄筋２１に対応する位置に配置され、それらのベースリング部３６間に下側主鉄筋２１（交差主鉄筋２０）の先端側を挟持する。一対のジョイントリング３２、３４は、鋼管柱１６の外周側へ嵌挿されると共に、ベースリング部３６間に交差主鉄筋２０を挟持するように配置されることにより、鋼管柱１６及び交差主鉄筋２０に対する装填が完了する。
【００３４】
地中梁１４及び高架梁１２内に埋設され一対のジョイントリング３２、３４には、一対のベースリング部３６間に交差主鉄筋２０の外径に対応する幅の隙間が形成される。また一対のジョイントリング３２、３４は、ベースリング部３６間に交差主鉄筋２０を直接又は薄いコンクリート層を介して挟持することにより、高さ方向（鋼管柱１６の軸線方向）に対して傾きが生じないように支持される。このとき、各ジョイントリング３２、３４は、円形開口４０の中心が鋼管柱１６の中心軸ＣＰと略一致するように位置決めされる。これにより、ダイヤフラム部３８の内周端と鋼管柱１６の外周面１７との間には幅が略一定となった隙間が全周に亘って形成される。
【００３５】
なお、図４に示されるように、本実施形態に係る一対のジョイントリング３２、３４は、その各辺部３６Ａ〜３６Ｄ間にそれぞれ２本ずつの交差主鉄筋２０を挟持する。但し、各辺部３６Ａ〜３６Ｄ間に挟持する交差主鉄筋２０の本数は２本に限定されるものではなく、この本数は鋼管柱１６の直径、コンクリート成形物１８内に埋設された下側主鉄筋２１又は上側主鉄筋２２の密度（ピッチ）等に応じて増減する。
【００３６】
図５（Ａ）及び（Ｂ）には、高架梁１２における橋幅方向に沿った側端部付近の内部構造が示されている。図５（Ａ）に示されるように、高架梁１２における橋幅方向に沿った端部付近では、上側主鉄筋２２に下方へ向って湾曲した曲げ部４２が形成されると共に、この曲げ部４２に対して先端側の部分がコンクリート成形物１８の側端面に沿って下側主鉄筋２１の下側まで延出している。これにより、コンクリート成形物１８内での上側主鉄筋２２に対する拘束力が増大し、外部荷重等により上側主鉄筋２２が長手方向に沿って滑り移動することが阻止される。
【００３７】
図４に示されるように、接合構造３０は各交差主鉄筋２０にそれぞれ装填される複数本の荷重伝達部材としての荷重伝達ロッド４４を備えている。ここで、荷重伝達ロッド４４は、直棒状の鉄鋼材料により形成されており、例えば、表面にリブ、節等の突起が形成された鉄筋材を所定の長さに切り揃えることにより形成される。また荷重伝達ロッド４４の長さは、交差主鉄筋２０を挟持したジョイントリング３２の下端面とジョイントリング３４の上端面との間隔よりも長くなっている。
【００３８】
図２（Ａ）に示されるように、接合構造３０では、１本の交差主鉄筋２０に対して２本で１組とされた荷重伝達ロッド４４が装填される。１組の荷重伝達ロッド４４は、一対のジョイントリング３２、３４の間に挟み込まれた交差主鉄筋２０の連結フック部２８の内側であって、一対のベースリング部３６の内周側に位置するように配置される。即ち、１組の荷重伝達ロッド４４は、環状部材としてのジョイントリング３２、３４と定着端部としての連結フック部２８との間に配置される。このとき、荷重伝達ロッド４４は、その長手方向が鋼管柱１６の軸線方向と略一致するような直立状態とされる。また１組のうち１本の荷重伝達ロッド４４は、交差主鉄筋２０の幅方向（矢印ＷＲ方向）に沿って連結フック部２８内における一端側に位置し、また残りの１本の荷重伝達ロッド４４は、交差主鉄筋２０の幅方向に沿って連結フック部２８内における他端側に位置する。また２本の荷重伝達ロッド４４は、交差主鉄筋２０の長手方向と一致する鉄筋軸方向（図２（Ａ）の矢印ＬＲ方向）に沿って連結フック部２８内で略同一位置に位置する。
【００３９】
一対のダイヤフラム部３８には、それぞれ各連結フック部２８の内側に面するように挿通穴４６が穿設されている。この挿通穴４６は、１本の連結フック部２８について２個（１組）ずつ設けられており、これら１組２個の挿通穴４６の幅方向ＷＲ及び長手方向ＬＲに沿った位置は、連結フック部２８内における１組２本の荷重伝達ロッド４４が配置される位置と実質的に一致している。
【００４０】
交差主鉄筋２０に装填される荷重伝達ロッド４４は、上側のダイヤフラム部３８に穿設された挿通穴４６、連結フック部２８の内側及び、下側のダイヤフラム部３８に穿設された挿通穴４６をそれぞれ鋼管柱１６の軸線方向に沿って挿通した状態とされる。このとき、荷重伝達ロッド４４が一対のダイヤフラム部３８にそれぞれ穿設された挿通穴４６を挿通することにより、荷重伝達ロッド４４を連結フック部２８に対する所定の装填位置に確実に位置決めできると共に、荷重伝達ロッド４４が軸線方向に対して傾くことも制限できる。
【００４１】
接合構造３０では、一対のジョイントリング３２、３４、一対のジョイントリング３２、３４間に挟持された交差主鉄筋２０及び荷重伝達ロッド４４がそれぞれ鋼管柱１６の外周側に配置され、この鋼管柱１６と共にコンクリート成形物１８の内部に埋設される。これにより、交差主鉄筋２０が接合構造３０により鋼管柱１６に接合されるので、任意の交差主鉄筋２０に外部から荷重が伝達され、又は内部応力が作用した場合に、この交差主鉄筋２０に伝達された荷重（圧縮荷重又は引張荷重）の一部が荷重伝達ロッド４４、一対のジョイントリング３２、３４及び、これらの間に介在するコンクリート層４８（図４（Ｂ）参照）を介して鋼管柱１６に伝達される。このとき、交差主鉄筋２０から伝達される荷重の伝達方向（＝鉄筋軸方向）に沿った２本の荷重伝達ロッド４４の一対のジョイントリング３２、３４に対する投影面積の和は、１本の交差主鉄筋２０の一対のジョイントリング３２、３４に対する投影面積よりも大きくなっている。
【００４２】
また、鋼管柱１６へ荷重を伝達した交差主鉄筋２０が高架梁１２に配置されている場合には、交差主鉄筋２０から鋼管柱１６に伝達される荷重は、この鋼管柱１６を介して地中梁１４における鋼管柱１６周辺の複数本の交差主鉄筋２０に伝達される。これとは逆に、鋼管柱１６へ荷重を伝達した交差主鉄筋２０が地中梁１４に配置されている場合には、交差主鉄筋２０から鋼管柱１６に伝達される荷重は、この鋼管柱１６を介して高架梁１２における鋼管柱１６周辺の複数本の交差主鉄筋２０に伝達される。また交差主鉄筋２０から一対のジョイントリング３２、３４に伝達された荷重の一部は、ジョイントリング３２、３４を介して反対側に位置する複数本の交差主鉄筋２０にも伝達される。
【００４３】
次に、図５及び図６を参照しつつ、高架梁１２に水平荷重（この場合には、橋幅方向に沿った荷重）Ｆが作用した場合に、ラーメン高架橋１０に生じる内部荷重及び曲げモーメントについて説明する。
図６には高架梁１２に橋幅方向に沿った水平荷重Ｆが作用した場合に、ラーメン高架橋１０に作用する曲げモーメント分布が示されている。ラーメン高架橋１０に図６に示される曲げモーメントが作用すると、高架梁１２には橋幅方向に沿った曲げ変形が発生する。この曲げ変形に伴って、高架梁１２には、中立面ＮＦを介して下側の領域には橋幅方向に沿った引張力が発生し、中立面ＮＦを介して上側の領域には橋幅方向に沿った圧縮力が発生する。
【００４４】
この結果、図５に示されるように、下側主鉄筋２１には、コンクリート成形物１８を介して鉄筋軸方向（橋幅方向）に沿った引張力Ｒ１が伝達され、上側主鉄筋２２には、コンクリート成形物１８を介して鉄筋軸方向（橋幅方向）に沿った圧縮力Ｒ２が伝達される。このとき、上側主鉄筋２２の圧縮力Ｒ２はコンクリート成形物１８の圧縮抵抗により支持され、コンクリート成形物１８を介して鋼管柱１６にコンクリート支圧力ＣＵとして伝達される。このコンクリート支圧力ＣＵは、その大きさが鋼管柱１６の軸線方向に沿って上側主鉄筋２２から中立面ＮＦへ向って徐々に減少するものになる。
【００４５】
一方、下側主鉄筋２１の引張力Ｒ１は、荷重伝達ロッド４４を介し、支圧力Ｃ１として上下一対のジョイントリング３２、３４に略均等に分散されて伝達される。この支圧力Ｃ１は、下側主鉄筋２１の反対側で一対のジョイントリング３２、３４により支圧力Ｃ２に変換され、コンクリート層４８を介してコンクリート支圧力ＣＬとして鋼管柱１６に伝達される。このコンクリート支圧力ＣＬは、その大きさが中立面ＮＦから高架梁１２の下端面へ向って徐々に増大するものになる。
【００４６】
（ラーメン高架橋の建造方法）
次に、図７〜図９を参照しつつ、本実施形態に係る接合構造３０が適用されるラーメン高架橋１０の建造方法について説明する。接合構造３０により交差主鉄筋２０を鋼管柱１６に接合する際には、先ず、図７に示されるように、鋼管柱１６外周側における交差主鉄筋２０（図７では、下側主鉄筋２１）に対応する部位にジョイントリング３４を嵌挿し、ジョイントリング３４の中心が鋼管柱１６の中心軸ＣＰと一致するように位置決めした後、このジョイントリング３４を鋼管柱１６に対して仮止めする。このとき。ジョイントリング３４は、例えば、ブラケット等を介して鋼管柱１６の周囲に組立てられた作業用の足場により連結されることにより、鋼管柱１６に対して固定される。
【００４７】
次いで、図８に示されるように、地表面Ｇから所定の高さとなる水平面に沿って複数本の鉄筋材を橋幅方向及び橋軸方向に沿ってそれぞれ延在するように配置し、これらの鉄筋材により下側主鉄筋２１を二次元の格子状に組立てる。これらの下側主鉄筋２１のうち、鋼管柱１６の外周側から外周面付近まで延出する交差主鉄筋２０については、図８（Ｂ）に示されるように、先端部にＵ字状の連結フック部２８が形成されたものが用いられる。これらの交差主鉄筋２０の先端側は、ジョイントリング３４上に載置されることにより、下方へ撓まないようにジョイントリング３４により支持される。
【００４８】
下側主鉄筋２１の組立完了後には、図９に示されるように、鋼管柱１６の外周側に上端側から上側のジョイントリング３２を嵌挿し、このジョイントリング３２を交差主鉄筋２０上に載置すると共に、ジョイントリング３２の中心が鋼管柱１６の中心軸ＣＰと一致するように橋幅方向及び橋軸方向に沿って位置決めする。この状態で、図１０に示されるように、荷重伝達ロッド４４を上方からジョイントリング３２の挿通穴４６、連結フック部２８の内側及び、ジョイントリング３４の挿通穴４６にそれぞれ挿通させ、荷重伝達ロッド４４を交差主鉄筋２０の連結フック部２８に装填する。
【００４９】
荷重伝達ロッド４４は、ジョイントリング３２、３４及び連結フック部２８から脱落しないように、例えば、仮止め用のクリップ等によりジョイントリング３２のダイヤフラム部３８に仮止めされる。なお、荷重伝達ロッド４４に外周面に鍔状部材を溶接、圧延等により予め固定しておき、この鍔状部材をジョイントリング３２のダイヤフラム部３８へ当接させることにより、荷重伝達ロッド４４の脱落を防止するようにしても良い。
荷重伝達ロッド４４を全ての交差主鉄筋２０へ装填した後、図１０に示されるように、地表面Ｇから所定の高さとなる水平面に沿って複数本の鉄筋材を橋幅方向及び橋軸方向に沿ってそれぞれ延在するように配置し、これらの鉄筋材により上側主鉄筋２２を二次元の格子状に組立てる。
【００５０】
最後に、鋼管柱１６、下側主鉄筋２１及び上側主鉄筋２２を囲むように、上面側が開口した筐体状のコンクリート枠（図示省略）を設置し、このコンクリート枠内に未硬化のコンクリート材料を流し込み、このコンクリート材料を硬化させてコンクリート成形物１８を成形することにより、高架梁１２の建造が完了する。なお、コンクリート枠は解体され、例えば、他の高架梁１２の建造に用いられる。また、地中梁１４についても、高架梁１２と基本的に同じ建造方法により建造されることから、その建造方法についての説明を省略する。
【００５１】
（接合構造の作用）
次に、本実施形態に係る接合構造３０の作用について説明する。本実施形態に係る接合構造３０では、荷重伝達部材としての荷重伝達ロッド４４が、荷重支持体としての地中梁１４及び高架梁１２の内部において支柱体である鋼管柱１６の外周側に配置された環状部材としてのジョイントリング３２、３４と、鋼管柱１６に交差する交差主鉄筋２０に設けられ、ジョイントリング３２、３４と鋼管柱１６の外周面との間に位置する定着端部としての連結フック部２８との間に配置されることにより、交差主鉄筋２０からの荷重（圧縮荷重又は引張荷重）を、連結フック部２８とジョイントリング３２、３４との間に介在するコンクリート層４８及び荷重伝達ロッド４４を介してジョイントリング３２、３４に伝達できると共に、ジョイントリング３２、３４を介して鋼管柱１６に伝達できる。
【００５２】
このとき、公差主鉄筋２０から伝達される荷重の伝達方向に沿った荷重伝達ロッド４４のジョイントリング３２、３４に対する投影面積の和が、１本の公差主鉄筋２０のジョイントリング３２、３４に対する投影面積よりも大きくなっているので、このような荷重伝達ロッド４４を用いないで、公差主鉄筋２０をジョイントリング３２、３４に接合した場合と比較し、公差主鉄筋２０からの荷重をコンクリート層４８及び荷重伝達ロッド４４を介してジョイントリング３２、３４の広い領域に均等に分散して伝達できるので、公差主鉄筋２０からの伝達荷重によりジョイントリング３２、３４が局部的に変形することを効果的に防止できる。
【００５３】
すなわち、直棒状の荷重伝達ロッド４４が一対のジョイントリング３２、３４間に挟み込まれた交差主鉄筋２０の連結フック部２８の内側であって、一対のベースリング部３６の内周側を挿通するように配置されることにより、交差主鉄筋２０からの荷重（圧縮荷重又は引張荷重）を、コンクリート層４８及び荷重伝達ロッド４４を介して一対のジョイントリング３２、３４に略均等に分散して伝達できると共に、一対のジョイントリング３２、３４を介して鋼管柱１６に伝達できる。
【００５４】
このとき、交差主鉄筋２０から伝達される荷重の伝達方向に沿った荷重伝達ロッド４４の一対のジョイントリング３２、３４に対する投影面積の和が、１本の交差主鉄筋２０の一対のジョイントリング３２、３４に対する投影面積よりも大きくなっていることから、このような荷重伝達ロッド４４を用いないで、交差主鉄筋２０をジョイントリングに直接接合して比較し、交差主鉄筋２０からの荷重をコンクリート層４８及び荷重伝達ロッド４４を介して一対のジョイントリング３２、３４の広い領域に均等に分散して伝達できるので、交差主鉄筋２０からの伝達荷重により一対のジョイントリング３２、３４が局部的に変形することを効果的に防止できる。
【００５５】
この結果、本実施形態に係る接合構造３０によれば、交差主鉄筋２０からの伝達荷重により一対のジョイントリング３２、３４が局部的に変形することを効果的に防止できるので、ジョイントリング３２、３４の変形に伴って交差主鉄筋２０から鋼管柱１６に伝達される荷重の伝達効率が低下することも効果的に防止できる。
また接合構造３０では、コンクリート成形物を形成するコンクリートの打設前又は打設途中に、荷重伝達部材としての荷重伝達ロッド４４を環状部材としてのジョイントリング３２、３４と定着端部としての連結フック部２８との間に配置するだけで、荷重伝達ロッド４４を装填できるので、公差主鉄筋２０とジョイントリング３２、３４との間で荷重を伝達する荷重伝達ロッド４４の装填作業を極めて簡単なものにできる。
【００５６】
すなわち、コンクリートの打設前に、荷重伝達ロッド４４を交差主鉄筋２０の連結フック部２８の内側であって、一対のベースリング部３６の内周側を挿通するように配置するだけで、荷重伝達ロッド４４を交差主鉄筋２０の連結フック部２８に装填できるので、交差主鉄筋２０と一対のジョイントリング３２、３４との間で荷重を伝達する荷重伝達ロッド４４の装填作業を極めて簡単なものにできる。
【００５７】
また本実施形態に係る接合構造３０では、ジョイントリング３２、３４が、鋼材により環状に形成されたベースリング部３６の内周面に全周に亘ってリブ状のダイヤフラム部３８が接合されて構成されていることにより、ベースリング部３６のみで構成されている場合と比較し、交差主鉄筋２０から伝達される荷重に対するジョイントリング３２、３４の曲げ剛性を大幅に高めることができるので、交差主鉄筋２０からの伝達荷重により一対のジョイントリング３２、３４が局部的に変形することを更に効果的に防止できるようになる。
【００５８】
（荷重伝達ロッドの変形例）
次に、本実施形態に係る接合構造３０に用いられる荷重伝達ロッド５０の変形例について説明する。図１１には、荷重伝達ロッドの変形例を本実施形態に係る接合構造に用いた場合の構成が示されている。この荷重伝達ロッド５０は、図１１（Ｂ）に示されるように、鉄筋材がＵ字状に湾曲されて形成されている。荷重伝達ロッド５０には、その長手方向に沿った一端側に直線状の直棒部５２が形成されると共に、他端側にも直線状の直棒部５４が形成され、これらの直棒部５２、５４の間に円弧状に湾曲した湾曲部５６が形成されている。
【００５９】
接合構造３０では、荷重伝達ロッド５０が一対のジョイントリング３２、３４におけるベースリング部３６を上方から跨ぐように配置されている。このとき、一端側の直棒部５２はジョイントリング３２の挿通穴４６、連結フック部２８の内側及び、ジョイントリング３４の挿通穴４６をそれぞれ挿通するように配置され、他端側の直棒部５２は一対のジョイントリング３２、３４の外周側に配置される。また直棒部５２が上下一対のジョイントリング３４の挿通穴４６をそれぞれ挿通することにより、直棒部５２、５４は、その長手方向が鋼管柱１６の軸線方向と略一致するように、一対のジョイントリング３２、３４により支持される。
【００６０】
以上説明した荷重伝達ロッド５０が用いられた接合構造３０では、荷重伝達ロッド５０の直棒部５２をジョイントリング３２の挿通穴４６、連結フック部２８の内側及び、ジョイントリング３４の挿通穴４６にそれぞれ挿通させると共に、直棒部５４を一対のジョイントリング３２、３４の外周側に差し込むだけで、荷重伝達ロッド５０が一対のジョイントリング３２、３４により下方から支持された状態になることから、仮止め用のクリップを用いたり、又は荷重伝達ロッド５０に鍔状部材を固定しなくても、荷重伝達ロッド５０が交差主鉄筋２０及び一対のジョイントリング３２、３４から脱落することを確実に防止できるので、荷重伝達ロッド５０の交差主鉄筋２０に対する装填作業を簡略化できる。
【００６１】
（ジョイントリングの変形例）
次に、本実施形態に係る接合構造３０に用いられるジョイントリングの変形例について説明する。図１２及び図１３には、それぞれ本実施形態に係る接合構造３０におけるジョイントリングの変形例が示されている。
図１２に示されるジョイントリング６０は平面視にて円環状に形成されており、略矩形状の断面を有する鋼材により形成されたベースリング部６２及び、このベースリング部６２の内周側に配置される複数本の補強鉄筋（補強鋼材）６４を備えている。補強鉄筋６４は直棒状の鉄筋材を所定の長さに切断することにより形成されている。複数本の補強鉄筋６４は、平面視にてベースリング部６２の弦方向にそれぞれ延在しており、その両端部をそれぞれベースリング部６２の内周面に当接させている。この補強鉄筋６４の両端部は、必要に応じて溶接等によりベースリング部３６の内周面に固着される。
【００６２】
図１２（Ｂ）に示されるように、補強鉄筋６４は、ベースリング部６２の内周側における上端側及び下端側にそれぞれ配置されており、このベースリング部６２の上端側及び下端側に配置される一対の補強鉄筋６４は平面視にて同一位置に配置されている。本実施形態では、ベースリング部６２の内周側に一対の補強鉄筋６４が４組配置されている。この一対の補強鉄筋６４の両端部は、ベースリング部６２を周方向に沿って４等分した円弧部６２Ａ〜６２Ｄの両端部にそれぞれ当接している。
【００６３】
図１２に示されるジョイントリング６０も、ジョイントリング３２、３４と同様に、一対で１組とされて鋼管柱１６の外周側に嵌挿され、一対のベースリング部６２の間に交差主鉄筋２０を挟持する。このとき、交差主鉄筋２０における連結フック部２８の先端は、補強鉄筋６４の内周側まで挿入される。この状態で、荷重伝達ロッド４４又は荷重伝達ロッド５０の直棒部５２が連結フック部２８の内側であって、補強鉄筋６４の内周側に挿入される。これにより、交差主鉄筋２０からの伝達荷重の一部がコンクリート層及び補強鉄筋６４を介してジョイントリング６０に伝達されると共に、残りの一部が直接的に一対のジョイントリング６０に伝達される。
【００６４】
図１２に示されるジョイントリング６０では、ベースリング部６２の内周側に複数本（本実施形態では、８本）の補強鉄筋６４が配置され、これらの補強鉄筋６４が両端部を各円弧部６２Ａ〜６２Ｄの両端部にそれぞれ当接させることにより、交差主鉄筋２０から荷重が伝達された場合に、伝達荷重が補強鉄筋６４によりベースリング部６２の広い範囲に分散して伝達されると共に、伝達荷重の一部がベースリング部３６内周側の補強鉄筋６４によっても支持されるので、ジョイントリング６０がベースリング部６２のみで構成されている場合と比較し、交差主鉄筋２０からの伝達荷重により一対のジョイントリング３２、３４が局部的に変形することを効果的に防止できる。
【００６５】
次に、図１３に示されるジョイントリング７０について説明する。このジョイントリング７０が図１２に示されるジョイントリング６０と異なる点は、ベースリング部６２の上端側及び下端側にそれぞれ配置された一対の補強鉄筋６４の間にリブ状のダイヤフラム部７２が配置されている点であり、他の部分は基本的にジョイントリング６０と同一の構成を備えている。このダイヤフラム部７２は、図３に示されるジョイントリング３２、３４のダイヤフラム部３８と同様に、その外周側の端部が全周に亘ってベースリング部６２の内周面に溶接等により接合されている。
【００６６】
なお、このジョイントリング７０を用いた接合構造３０では、図３に示されるジョイントリング３２、３４を用いた場合と同様に、ダイヤフラム部７２に挿通穴４６を穿設し、この挿通穴４６に荷重伝達ロッド４４又は荷重伝達ロッド５０の直棒部５２を挿通させても良い。また挿通穴４６を穿設することなく、主鉄筋２０の連結フック部２８の内側及び、ダイヤフラム部７２の内周側に荷重伝達ロッド４４又は荷重伝達ロッド５０の直棒部５２をそれぞれ挿通させても良い。
【００６７】
図１３に示されるジョイントリング７０では、ベースリング部６２の内周側に複数本（本実施形態では、８本）の補強鉄筋６４が配置されると共に、ダイヤフラム部７２をベースリング部６２の内周面に溶接等により接合したことにより、図３に示されるジョイントリング３２、３４及び図１２に示されるジョイントリング６０と比較し、交差主鉄筋２０から伝達される荷重に対するジョイントリング７０の曲げ剛性を更に高めることができるので、交差主鉄筋２０からの伝達荷重により一対のジョイントリング７０が局部的に変形することを更に効果的に防止できる。
【００６８】
[第２の実施形態]
（接合構造の構成）
図１４には、本発明の第２の実施形態に係る接合構造の構成が示されている。この接合構造８０は、図１に示される第１の実施形態に係る接合構造３０に代えてラーメン高架橋１０に適用可能なものである。なお、本実施形態に係る接合構造８０では、第１の実施形態に係る接合構造３０と同一の部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００６９】
すなわち、本実施形態に係る接合構造８０は、第１の実施形態に係る接合構造３０と同様に、ラーメン高架橋１０における高架梁１２及び地中梁１４内に配筋された交差主鉄筋２０を鋼管柱１６に接合するものである。
但し、図１に示されるラーメン高架橋１０では、交差主鉄筋２０の先端部にＵ字状に湾曲した連結フック部２８が形成されていたが、本実施形態に係る接合構造８０が適用される場合には、図１４（Ｃ）に示されるように、交差主鉄筋２０の先端部には、連結フック部２８に代えて定着端部としての鍔状のヘッド部８２が形成されている。
【００７０】
ヘッド部８２は、交差主鉄筋２０の鉄筋部９４の外径に対して３倍程度の外径を有する円板状に形成されており、鉄筋部９４と同軸的に配置されている。このようなヘッド部８２は、交差主鉄筋２０と一体的に成形することも可能であり、また交差主鉄筋２０の先端部に溶接等により固着することも可能である。
図１４（Ｂ）に示されるように、接合構造８０は、第１の実施形態に係る接合構造３０と同様に、高さ方向に沿って交差主鉄筋２０の上側及び下側にそれぞれ配置される環状部材としての一対のジョイントリング８４、８６を備えている。ジョイントリング８４とジョイントリング８６とは基本的に同一形状とされており、それぞれ平面視にて矩形状に形成されたベースリング部３６（図３参照）のみにより構成されている。
【００７１】
一対のジョイントリング８４、８６は、それぞれ鋼管柱１６の外周側に嵌挿され、コンクリート成形物１８の内部に鋼管柱１６の一部と共に埋設される。このとき、地中梁１４内の下面側に配置された一対のジョイントリング８４、８６は、下側主鉄筋２１（交差主鉄筋２０）の先端側を挟持する。また地中梁１４内の上面側に配置された一対のジョイントリング８４、８６は、上側主鉄筋２２（交差主鉄筋２０）の先端側を挟持する。
【００７２】
一方、高架梁１２内に配置される一対のジョイントリング８４、８６は、下側主鉄筋２１（交差主鉄筋２０）の先端側を挟持する。一対のジョイントリング８４、８６は、鋼管柱１６の外周側へ嵌挿されると共に、交差主鉄筋２０を挟持することにより、鋼管柱１６及び交差主鉄筋２０に対する装填が完了する。このとき、ジョイントリング８４、８６は、ベースリング部３６の水平断面における中心（重心）が鋼管柱１６の中心軸ＣＰと略一致するように位置決めされる。
【００７３】
図１４（Ｃ）に示されるように、接合構造８０は交差主鉄筋２０に装填される荷重伝達部材としての荷重伝達スペーサ８８を備えている。ここで、荷重伝達スペーサ８８は、略円形の鉄板材により形成されている。荷重伝達スペーサ８８には、その径方向に沿って外周面の一端部から他端側へ延在する嵌挿溝９０が形成されている。この嵌挿溝９０には、開口端とは反対側の先端部に半円状にＲ加工された湾曲面９２が形成されており、この湾曲面９２を除く部分の開口幅が鉄筋部９４の外径よりも僅かに大きくなっている。
【００７４】
ここで、図１４（Ｂ）に示されるように、交差主鉄筋２０を挟持した一対のジョイントリング８４、８６の上端面から下端面までの間隔Ｄとすると、荷重伝達スペーサ８８の外径は（Ｄ×１／２）以上になっている。また荷重伝達スペーサ８８は、その嵌挿溝９０が鉄筋部９４の外周側に差し込まれることにより、交差主鉄筋２０の先端側に装填される。このとき、鉄筋部９４は嵌挿溝９０の湾曲面９２に当接し、この状態では、荷重伝達スペーサ８８の中心が交差主鉄筋２０の鉄筋軸ＳＲ（図１４（Ｃ）参照）と実質的に一致する。
【００７５】
なお、荷重伝達スペーサ８８の厚さは、交差主鉄筋２０から伝達される荷重の大きさに応じて適宜設定されるが、１枚の荷重伝達スペーサ８８のみでは伝達荷重に耐えられない場合には、２枚以上の荷重伝達スペーサ８８を１本の交差主鉄筋２０に装填するようにしても良い。
図１４（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、荷重伝達スペーサ８８は、一対のジョイントリング８４、８６の間に挟持された交差主鉄筋２０の先端側に装填される。具体的には、荷重伝達スペーサ８８は、鉄筋部９４におけるヘッド部８２に対して基端側の部分であって、一対のジョイントリング８４、８６の内周側の部分に連結される。
【００７６】
このとき、荷重伝達スペーサ８８は、鉄筋軸方向に沿ってヘッド部８２から離間させ、かつジョイントリング８４、８６の内周面からも離間させることが好ましい。このように配置することにより、荷重伝達スペーサ８８をヘッド部８２に当接させる場合と比較し、ヘッド部８２からの荷重を、コンクリート（コンクリート層）を介して荷重伝達スペーサ８８の広い範囲に伝達でき、荷重伝達スペーサ８８の変形を抑制できる。但し、鉄筋軸方向に沿ってヘッド部８２とヘッド部８２との間に十分な間隔を確保できない場合には、コンクリート層の圧壊を防止するため、荷重伝達スペーサ８８をヘッド部８２に当接させても良い。
【００７７】
接合構造８０では、一対のジョイントリング８４、８６、交差主鉄筋２０のヘッド部８２を含む先端側及び荷重伝達スペーサ８８がそれぞれ鋼管柱１６の外周側に配置され、この鋼管柱１６と共にコンクリート成形物１８の内部に埋設される。これにより、交差主鉄筋２０が接合構造８０により鋼管柱１６に接合されるので、任意の交差主鉄筋２０に外部から荷重が伝達され、又は内部応力が作用した場合に、この交差主鉄筋２０に伝達された荷重（圧縮荷重又は引張荷重）の一部が荷重伝達スペーサ８８、一対のジョイントリング８４、８６及び、これらの間に介在するコンクリート層を介して鋼管柱１６に伝達される。このとき、鉄筋軸方向に沿った荷重伝達スペーサ８８の一対のジョイントリング８４、８６に対する投影面積は、交差主鉄筋２０におけるヘッド部８２のジョイントリング８４、８６に対する投影面積よりも大きくなっている。
【００７８】
また、荷重伝達スペーサ８８を交差主鉄筋２０に装填するタイミングについては、一対のジョイントリング８４、８６により交差主鉄筋２０を挟持した後、コンクリートの打設前の時点が好ましいが、下側のジョイントリング８６を鋼管柱１６の外周側に嵌挿し、下側主鉄筋２１又は上側主鉄筋２２（交差主鉄筋２０）の組立てが完了した直後に、荷重伝達スペーサ８８を交差主鉄筋２０に装填しても良い。
【００７９】
（接合構造の作用）
次に、本実施形態に係る接合構造８０の作用について説明する。本実施形態に係る接合構造８０では、荷重伝達部材としての荷重伝達スペーサ８８が、荷重支持体としての地中梁１４及び高架梁１２の内部において支柱体である鋼管柱１６の外周側に配置された環状部材としてのジョイントリング８４、８６と、鋼管柱１６に交差する交差主鉄筋２０に設けられ、ジョイントリング８４、８８と鋼管柱１６の外周面との間に位置する定着端部としてのヘッド部８２との間に配置されることにより、交差主鉄筋２０からの荷重（圧縮荷重又は引張荷重）を、ヘッド部８２とジョイントリング８４、８６との間に介在するコンクリート層及び荷重伝達スペーサ８８を介してジョイントリング３４、８６に伝達できると共に、ジョイントリング８４、８６を介して鋼管柱１６に伝達できる。
【００８０】
すなわち、荷重伝達スペーサ８８が交差主鉄筋２０におけるヘッド部８２と一対のジョイントリング８４、８６との間の部分（鉄筋部９４）に連結されることにより、交差主鉄筋２０からの荷重（圧縮荷重又は引張荷重）を、コンクリート層及び荷重伝達スペーサ８８を介して一対のジョイントリング８４、８６に略均等に分散して伝達できると共に、一対のジョイントリング８４、８６を介して鋼管柱１６に伝達できる。
【００８１】
このとき、鉄筋軸方向に沿った荷重伝達スペーサ８８の一対のジョイントリング８４、８６に対する投影面積が、交差主鉄筋２０のヘッド部８２のジョイントリング８４、８６に対する投影面積よりも大きくなっていることから、交差主鉄筋２０からの荷重をコンクリート層及び荷重伝達スペーサ８８を介して一対のジョイントリング８４、８６に均等に分散して伝達できると共に、各ジョイントリング８４、８６の周方向に沿って広い領域に均等に分散して伝達できるので、交差主鉄筋２０からの伝達荷重により一対のジョイントリング８４、８６が局部的に変形することを効果的に防止できる。
【００８２】
この結果、本実施形態に係る接合構造８０によれば、交差主鉄筋２０からの伝達荷重により一対のジョイントリング８４、８６が局部的に変形することを効果的に防止できるので、ジョイントリング８４、８６の変形に伴って交差主鉄筋２０から鋼管柱１６に伝達される荷重の伝達効率が低下することも効果的に防止できる。
また接合構造３０では、コンクリートの打設前に、荷重伝達スペーサ８８を交差主鉄筋２０の鉄筋部９４に上方から嵌挿するだけで、荷重伝達スペーサ８８を交差主鉄筋２０に装填でき、この状態で荷重伝達スペーサ８８が脱落することもないので、交差主鉄筋２０と一対のジョイントリング８４、８６との間で荷重を伝達する荷重伝達スペーサ８８の装填作業を極めて簡単なものにできる。
【００８３】
（ジョイントリングの変形例）
次に、本実施形態に係る接合構造８０に用いられるジョイントリングの変形例について説明する。図１５には、それぞれ本実施形態に係る接合構造３０におけるジョイントリングの変形例が示されている。
図１５示されるジョイントリング１００は、ベースリング部３６の外周側に配置される複数のダイヤフラム部１０２を備えている。ダイヤフラム部１０２は厚さが一定の鋼板により形成されており、ベースリング部３６における各辺部３６Ａ〜３６Ｄの外周面にそれぞれ溶接等により接合されている。
ここで、ダイヤフラム部１０２は、平面視にて、外周端が曲率半径一定の円弧状に形成されると共に、内周端が前記円弧状の外周端に対する弦方向に沿って延在する直線状に形成されている。ダイヤフラム部１０２は、内周端面の全体が辺部３６Ａ〜３６Ｄの外周面に接合されている。
【００８４】
図１５に示されるジョイントリング１００も、ジョイントリング８４、８６と同様に、一対で１組とされて鋼管柱１６の外周側に嵌挿され、一対のベースリング部３６の間に交差主鉄筋２０の先端側を挟持する。この状態で、荷重伝達スペーサ８８が交差主鉄筋２０におけるヘッド部８２と一対のジョイントリング１００との間の部分（鉄筋部９４）に上方から差し込まれ、連結される。これにより、交差主鉄筋２０からの荷重がコンクリート層及び荷重伝達スペーサ８８を介して一対のジョイントリング１００に伝達可能になる。
【００８５】
図１５に示されるジョイントリング１００では、ベースリング部３６における各辺部３６Ａ〜３６Ｄの外周面にそれぞれダイヤフラム部１０２を接合したことにより、ジョイントリング１００がベースリング部６２のみで構成されている場合と比較し、交差主鉄筋２０から伝達される荷重に対するジョイントリング１００の周方向に沿った曲げ剛性を大幅に高めることができるので、交差主鉄筋２０からの伝達荷重により一対のジョイントリング１００が局部的に変形することを効果的に防止できる。
【００８６】
またジョイントリング１００では、各ダイヤフラム部１０２が辺部３６Ａ〜３６Ｄの両端部から中央側へ向かって幅が徐々に増大する形状（略三日月状）とされている。一方、交差主鉄筋２０からの荷重伝達時には、辺部３６Ａ〜３６Ｄにおける曲げ応力の分布が両端部から中央側へ向かって幅が徐々に増大する。従って、各ダイヤフラム部１０２を略三日月状に形成することにより、ジョイントリング１００の曲げ剛性を各辺部３６Ａ〜３６Ｄの両端部から中央側へ向かって徐々に増大できるので、少量の補強材料（ダイヤフラム部１０２）を用いて効率的にジョイントリング１００の曲げ剛性を増大できる。
【００８７】
なお、ベースリング部３６の内周面にダイヤフラム部３８（図３参照）を接合して、ジョイントリング１００の曲げ剛性を増大することも可能であるが、その場合には、荷重伝達スペーサ８８との干渉を避けるために、ダイヤフラム部３８の幅を狭くするか、ダイヤフラム部３８における荷重伝達スペーサ８８に面した部位に開口部又は切欠部を形成し、荷重伝達スペーサ８８との干渉を避ける必要がある。
【００８８】
また、本実施形態に係る接合構造８０では、環状部材として図１２に示されるジョイントリング６０を用いることができる。この場合にも、一対で１組とされたジョイントリング６０が鋼管柱１６の外周側に嵌挿され、一対のベースリング部６２の間に交差主鉄筋２０を挟持する。このとき、交差主鉄筋２０におけるヘッド部８２が補強鉄筋６４の内周側まで挿入される。この状態で、荷重伝達スペーサ８８が交差主鉄筋２０におけるヘッド部８２と補強鉄筋６４との間の部分（鉄筋部９４）に上方から差し込まれ、連結される。これにより、交差主鉄筋２０からの伝達荷重がコンクリート層及び荷重伝達スペーサ８８を介してジョイントリング６０に伝達可能になる。
【００８９】
従って、本実施形態に係る接合構造８０でも、環状部材としてジョイントリング６０を用いることにより、交差主鉄筋２０からの荷重伝達時に、この伝達荷重が補強鉄筋６４によりベースリング部６２の広い範囲に分散して伝達されると共に、伝達荷重の一部がベースリング部３６内周側の補強鉄筋６４によっても支持されるので、交差主鉄筋２０からの伝達荷重により一対のジョイントリング６０が局部的に変形することを効果的に防止できる。
【００９０】
なお、本実施形態に係る接合構造８０では、荷重伝達スペーサ８８として略円板状のものを用いていたが、このような荷重伝達スペーサとしては、例えば、矩形状のものを用いても良く、また鉄筋材等の棒状材料をＵ字状に湾曲したものを用いて良い。要は、交差主鉄筋２０の鉄筋部９４に確実に連結でき、かつ一対のジョイントリングに対する投影面積をヘッド部８２の投影面積よりも大きくできるものならば、任意の形状とすることができる。
また、ベースリング部が一定の曲率半径で湾曲しているジョイントリングを用いる場合には、ジョイントリングに伝達される荷重の大きさ平準化するために、荷重伝達スペーサとしてベースリング部の曲率半径に対応する曲率半径で湾曲したものを用いても良い。
【００９１】
[第３の実施形態]
（接合構造の構成）
図１６には、本発明の第３の実施形態に係る接合構造の構成が示されている。この接合構造１１０は、第１の実施形態に係る接合構造３０に代えてラーメン高架橋１０に適用可能なものである。なお、本実施形態に係る接合構造１１０では、第１の実施形態に係る接合構造３０と同一の部分には同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係る接合構造１１０は、第１の実施形態に係る接合構造３０と同様に、ラーメン高架橋１０における高架梁１２及び地中梁１４内に配筋された交差主鉄筋２０を鋼管柱１６に接合するものである。
【００９２】
但し、第１の実施形態に係る接合構造３０では、複数本の交差主鉄筋２０を鋼管柱１６に接合するために一対（２個）のジョイントリング３２、３４を用いていたが、本実施形態に係る接合構造１１０では、複数本の交差主鉄筋２０を鋼管柱１６に接合するために１個のジョイントリング１１２のみを用いる点で、第１の実施形態に係る接合構造３０とは異なっている。
【００９３】
図１６（Ａ）に示される接合構造１１０は、交差主鉄筋２０の上側又は下側（本実施形態では、下側）に配置される環状部材としてのジョイントリング１１２を備えている。ジョイントリング１１２は、平面視にて矩形状に形成されたベースリング部３６（図３参照）のみにより構成されている。このジョイントリング１１２は、鋼管柱１６の外周側に嵌挿され、コンクリート成形物１８の内部に鋼管柱１６の一部と共に埋設される。このとき、ジョイントリング１１２は交差主鉄筋２０の先端側に下方から当接し、交差主鉄筋２０の先端側を下方から支持する。またジョイントリング１１２は、ベースリング部３６の水平断面における中心（重心）が鋼管柱１６の中心軸ＣＰと略一致するように位置決めされる。
【００９４】
交差主鉄筋２０の先端部にはＵ字状に湾曲した定着端部としての連結フック部２８が形成されており、この連結フック部２８はジョイントリング１１２を掛止する状態（掛止状態）になっている。ここで、掛止状態とは、連結フック部２８を形成した鉄筋材がジョイントリング１１２（ベースリング部３６）を形成した鋼棒の外周側に半周以上巻き付けられた状態となることを言う。これにより、連結フック部２８の外周側への移動が拘束されることから、過大な引張り荷重が交差主鉄筋２０に作用した場合でも、連結フック部２８がジョイントリング１１２から脱落することを効果的に防止できる。
【００９５】
連結フック部２８の先端は、ジョイントリング１１２の内周側まで挿入されている。これにより、ジョイントリング１１２の内周面と連結フック部２８の内周端との間には隙間が形成される。また連結フック部２８は、図１６（Ｂ）に示されるように、鉄筋軸ＳＲに沿った鉄筋軸方向外側から見て、中心軸ＣＰに対して傾斜するように配置されている。
接合構造１１０は、交差主鉄筋２０の連結フック部２８に装填される直棒状の荷重伝達ロッド４４を備えている。荷重伝達ロッド４４は、Ｕ字状の連結フック部２８の内側であって、ジョイントリング１１２の内周側を挿通するように配置されている。このとき、荷重伝達ロッド４４は、図１６（Ｂ）に示されるように、鉄筋軸方向外側から見て、ジョイントリング１１２の辺部３６Ａ〜３６Ｄ（図１６では、辺部３６Ａ）を斜めに横断する。ここで、荷重伝達ロッド４４の鋼管柱１６の中心軸ＣＰに対する傾き角をθとすると、この傾き角θは９０°に近い角度に設定することが好ましい。
【００９６】
接合構造１１０では、荷重伝達ロッド４４と連結フック部２８との間及び、連結フック部２８とジョイントリング１１２との間が最終的には、これらの間に介在するコンクリート層により互いに接合される。しかしコンクリートの打設前に、荷重伝達ロッド４４の位置ずれや脱落を確実に防止するため、例えば、ワイヤを荷重伝達ロッド４４及び連結フック部２８の先端部付近に巻き付けて、荷重伝達ロッド４４を連結フック部２８に仮止めしても良く、また金属クリップにより荷重伝達ロッド４４及び連結フック部２８の先端部付近を挟み付けることにより、仮止めしても良い。
【００９７】
接合構造１１０では、ジョイントリング１１２、交差主鉄筋２０の連結フック部２８を含む先端側及び荷重伝達ロッド４４がそれぞれ鋼管柱１６の外周側に配置され、この鋼管柱１６と共にコンクリート成形物１８の内部に埋設される。これにより、交差主鉄筋２０が接合構造１１０により鋼管柱１６に接合されるので、任意の交差主鉄筋２０に外部から荷重が伝達され、又は内部応力が作用した場合に、この交差主鉄筋２０に伝達された荷重（圧縮荷重又は引張荷重）の一部が荷重伝達ロッド４４、ジョイントリング１１２及び、これらの間に介在するコンクリート層を介して鋼管柱１６に伝達される。このとき、鉄筋軸方向に沿った連結フック部２８及び荷重伝達ロッド４４のジョイントリング１１２に対する投影面積は、交差主鉄筋２０における連結フック部２８のジョイントリング１１２に対する投影面積よりも当然に大きくなる。
【００９８】
（接合構造の作用）
次に、本実施形態に係る接合構造１１０の作用について説明する。本実施形態に係る接合構造１１０では、鉄筋軸方向に沿った連結フック部２８及び荷重伝達ロッド４４のジョイントリング１１２に対する投影面積が、交差主鉄筋２０における連結フック部２８のジョイントリング１１２に対する投影面積よりも大きくなっていることから、連結フック部２８によりジョイントリング１１２を掛止することのみにより交差主鉄筋２０をジョイントリング１１２に連結した場合と比較し、交差主鉄筋２０からの荷重をジョイントリング１１２の周方向に沿って広い領域に分散して伝達できるので、交差主鉄筋２０からの伝達荷重によりジョイントリング１１２が局部的に変形することを効果的に防止できる。
【００９９】
この結果、本実施形態に係る接合構造１１０によれば、交差主鉄筋２０からの伝達荷重によりジョイントリング１１２が局部的に変形することを効果的に防止できるので、ジョイントリング１１２の変形に伴って交差主鉄筋２０から鋼管柱１６に伝達される荷重の伝達効率が低下することも効果的に防止できる。
また接合構造１１０では、コンクリートの打設前に、荷重伝達ロッド４４を交差主鉄筋２０の連結フック部２８の内側に挿入し、この荷重伝達ロッド４４を必要に応じて連結フック部２８に仮止めするだけで、荷重伝達ロッド４４を交差主鉄筋２０に装填できるので、交差主鉄筋２０とジョイントリング１１２との間で荷重を伝達する荷重伝達ロッド４４の装填作業を極めて簡単なものにできる。
【０１００】
また、本実施形態に係る接合構造１１０では、環状部材として図１６に示されるジョイントリング１１２以外にも、図１５示されるジョイントリング１１２を用いることができ、このジョイントリング１１２を用いることにより、交差主鉄筋２０からの伝達荷重により一対のジョイントリング１１２が局部的に変形することを更に効果的に防止できる。
なお、ベースリング部３６の内周面にダイヤフラム部３８（図３参照）を接合して、ジョイントリング１１２の曲げ剛性を増大することも可能であるが、その場合には、荷重伝達ロッド４４及び連結フック部２８との干渉を避けるために、ダイヤフラム部３８の幅を狭くするか、ダイヤフラム部３８における連結フック部２８に面した部位に開口部又は切欠部を形成し、連結フック部２８との干渉を避ける必要がある。
【０１０１】
また、本実施形態に係る接合構造１１０では、環状部材として図１２に示されるジョイントリング６０を用いることができる。この場合には、交差主鉄筋２０の連結フック部２８によりジョイントリング１１２及び交差主鉄筋２０を掛止し、荷重伝達ロッド４４を連結フック部２８の内側であって、交差主鉄筋２０の内周側に差し込まれる。これにより、交差主鉄筋２０からの荷重伝達時に、この伝達荷重が補強鉄筋６４によりベースリング部６２の広い範囲に分散して伝達されると共に、伝達荷重の一部がベースリング部３６内周側の補強鉄筋６４によっても支持されるので、交差主鉄筋２０からの伝達荷重によりジョイントリング６０が局部的に変形することを効果的に防止できる。
【０１０２】
なお、本実施形態に係る接合構造１１０では、１本の荷重伝達ロッド４４のみを１個の連結フック部２８に装填したが、２本以上の荷重伝達ロッド４４を１個の連結フック部２８に装填しても良い。このとき、２本以上の荷重伝達ロッド４４を互いに平行なるように配置することも可能であり、また２本の荷重伝達ロッド４４をＸ字状に交差させて連結フック部２８に装填するようにしても良い。また荷重伝達部材としては、鉄筋材により成形された荷重伝達ロッド４４以外にも細長い鉄板材を所定の長さに切断したもの（荷重伝達板）や、円形以外の異形断面の鋼棒を所定の長さに切断したものも用いることができる。
【０１０３】
また接合構造１１０では、Ｕ字状に湾曲した荷重伝達ロッド５６（図１１参照）を用いても良い。この場合には、荷重伝達ロッド５０がジョイントリング１１２を上方から跨ぐよう配置されると共に、荷重伝達ロッド５０の直棒部５２が連結フック部２８の内側であって、ジョイントリング１１２の内周側に差し込まれる。これにより、荷重伝達ロッド４４を連結フック部２８に仮止めする作業を不要にできるので、連結フック部２８に対する荷重伝達ロッド５０の装填作業を極めて容易なものにすることができる。
【０１０４】
[第４の実施形態]
（接合構造の構成）
図１７には、本発明の第４の実施形態に係る接合構造の構成が示されている。これらの接合構造１２０は、第１の実施形態に係る接合構造３０に代えてラーメン高架橋１０に適用可能なものである。なお、本実施形態に係る接合構造１２０では、第１の実施形態に係る接合構造３０と同一の部分には同一符号を付して説明を省略する。
【０１０５】
本実施形態に係る接合構造１２０は、第１の実施形態に係る接合構造３０と同様に、ラーメン高架橋１０における高架梁１２及び地中梁１４を鋼管柱１６に接合するものである。すなわち、本実施形態に係る接合構造１２０は、第１の実施形態に係る接合構造３０と同様に、ラーメン高架橋１０における高架梁１２及び地中梁１４内に配筋された交差主鉄筋２０を鋼管柱１６に接合するものである。
【０１０６】
但し、図１に示されるラーメン高架橋１０では、高架梁１２内に配筋された下側主鉄筋２１、地中梁１４内に配筋された下側主鉄筋２１及び上側主鉄筋２２がそれぞれ２次元の格子状に構成されていたが、本実施形態の接合構造１２０が適用されるラーメン高架橋１０では、高架梁１２の下側主鉄筋２１、地中梁１４の下側主鉄筋２１及び上側主鉄筋２２の少なくとも１個が３次元の格子状に構成されるか、あるいは２次元の格子状に組み合わされた鉄筋群が複数層、重ねられて構成されているものとする。
【０１０７】
また第１の実施形態に係る接合構造３０では、複数本の交差主鉄筋２０を鋼管柱１６に接合するために一対（２個）のジョイントリング３２、３４を用いていたが、本実施形態に係る接合構造１２０では、複数本の交差主鉄筋２０を鋼管柱１６に接合する環状部材として１個のジョイント筒１２２のみを用いる点で、第１の実施形態に係る接合構造３０とは異なっている。
【０１０８】
本実施形態に係る接合構造１２０は、高架橋の高さ方向（矢印ＨＢ方向）に沿ってそれぞれ異なる位置に配置された上下一対の交差主鉄筋２０の間に介装されるジョイント筒１２２を備えている。ジョイント筒１２２は円筒状に形成されており、例えば、肉厚鋼管を交差主鉄筋２０の高さ方向ピッチに対応する長さに切断することにより、作製される。このジョイント筒１２２は、鋼管柱１６の外周側に嵌挿され、コンクリート成形物１８の内部に鋼管柱１６の一部と共に埋設される。このとき、ジョイント筒１２２は、その上端面を高さ方向に沿って上側に位置する交差主鉄筋２０の先端側に当接させると共に、下端面を下側に位置する交差主鉄筋２０の先端側に当接させる。またジョイント筒１２２は、その水平断面における中心（重心）が鋼管柱１６の中心軸ＣＰと略一致するように位置決めされる。
【０１０９】
定着端部としての連結フック部２８の先端は、ジョイント筒１２２の内周側まで挿入されている。これにより、ジョイント筒１２２の内周面と連結フック部２８の内周端との間には隙間が形成される。接合構造１２０は、上下一対の交差主鉄筋２０の連結フック部２８に装填される直棒状の荷重伝達部材としての荷重伝達ロッド４４を備えている。この荷重伝達ロッド４４は、Ｕ字状の連結フック部２８の内側であって、ジョイント筒１２２の内周側を挿通するように配置されている。このとき、荷重伝達ロッド４４は、その中心軸が鋼管柱１６の中心軸ＣＰと略平行になる。また荷重伝達ロッド４４の全長は、ジョイント筒１２２の長さよりも長くなっており、その両端部をジョイント筒１２２の両端面からそれぞれ突出させている。
【０１１０】
接合構造１２０では、荷重伝達ロッド４４と連結フック部２８との間及び、連結フック部２８とジョイント筒１２２との間が最終的には、これらの間に介在するコンクリート層により互いに接合される。しかしコンクリートの打設前に、荷重伝達ロッド４４の位置ずれや脱落を防止するため、例えば、ワイヤを荷重伝達ロッド４４及び連結フック部２８の先端部付近に巻き付けて、荷重伝達ロッド４４を連結フック部２８に仮止めしても良く、また金属クリップにより荷重伝達ロッド４４及び連結フック部２８の先端部付近を挟み付けることにより、仮止めしても良い。また荷重伝達ロッド４４の上端部に、連結フック部２８の幅よりも広い幅を有する鍔部を設け、この鍔部を上側の連結フック部に突き当てることにより、荷重伝達ロッド４４の位置ずれ及び脱落を防止するようにしても良い。
【０１１１】
接合構造１２０では、ジョイント筒１２２、交差主鉄筋２０の連結フック部２８を含む先端側及び荷重伝達ロッド４４がそれぞれ鋼管柱１６の外周側に配置され、この鋼管柱１６と共にコンクリート成形物１８の内部に埋設される。これにより、交差主鉄筋２０が接合構造１２０により鋼管柱１６に接合されるので、任意の交差主鉄筋２０に外部から荷重が伝達され、又は内部応力が作用した場合に、この交差主鉄筋２０に伝達された荷重（圧縮荷重又は引張荷重）の一部が荷重伝達ロッド４４、ジョイント筒１２２及び、これらの間に介在するコンクリート層を介して鋼管柱１６に伝達される。
【０１１２】
（接合構造の作用）
次に、本実施形態に係る接合構造１２０の作用について説明する。本実施形態に係る接合構造１２０では、上下一対の交差主鉄筋２０からの荷重が荷重伝達ロッド４４及びコンクリート層を介してジョイント筒１２２に伝達されことから、交差主鉄筋２０からの荷重をジョイント筒１２２における高さ方向に沿って延在する広い領域に分散して伝達できるので、交差主鉄筋２０からの伝達荷重によりジョイント筒１２２が局部的に変形することを効果的に防止できる。
【０１１３】
この結果、本実施形態に係る接合構造１２０によれば、交差主鉄筋２０からの伝達荷重によりジョイント筒１２２が局部的に変形することを効果的に防止できるので、ジョイント筒１２２の変形に伴って交差主鉄筋２０から鋼管柱１６に伝達される荷重の伝達効率が低下することも効果的に防止できる。
また接合構造１２０では、コンクリートの打設前に、荷重伝達ロッド４４を交差主鉄筋２０の連結フック部２８の内側に挿入し、この荷重伝達ロッド４４を必要に応じて連結フック部２８に仮止めするだけで、荷重伝達ロッド４４を交差主鉄筋２０に装填できるので、交差主鉄筋２０とジョイント筒１２２との間で荷重を伝達する荷重伝達ロッド４４の装填作業を極めて簡単なものにできる。
【０１１４】
なお、本実施形態に係る接合構造１２０では、円筒状のジョイント筒１２２以外にも、例えば、略角筒状のジョイント筒を環状部材として用いることができる。また本実施形態に係る接合構造１２０では、１本の荷重伝達ロッド４４のみを上下一対の交差主鉄筋２０の連結フック部２８にそれぞれ装填したが、２本以上の荷重伝達ロッド４４を上下一対の交差主鉄筋２０の連結フック部２８にそれぞれ装填しても良い。これにより、ジョイント筒１２２における交差主鉄筋２０から荷重が伝達される領域を周方向へ拡張することが可能になるので、ジョイント筒１２２の局部変形を更に効果的に防止できる。また荷重伝達部材としては、鉄筋材により成形された荷重伝達ロッド４４以外にも細長い鉄板材を所定の長さに切断したもの（荷重伝達板）や、円形以外の異形断面の鋼棒を所定の長さに切断したもの（荷重伝達板）も用いることができる。
【０１１５】
また接合構造１２０では、Ｕ字状に湾曲した荷重伝達ロッド５６（図１１参照）を用いても良い。この場合には、荷重伝達ロッド５０がジョイント筒１２２を上方から跨ぐよう配置されると共に、荷重伝達ロッド５０の直棒部５２が連結フック部２８の内側であって、ジョイント筒１２２の内周側に差し込まれる。これにより、荷重伝達ロッド４４を連結フック部２８に仮止めする作業を不要にできるので、連結フック部２８に対する荷重伝達ロッド５０の装填作業を極めて容易なものにすることができる。
以上説明した本発明の実施形態では、定着端部は、鉤状の連結フック部２８あるいは鍔状のヘッド部８２としてあるが、交差主鉄筋２０に設けられ、環状部材と支柱体の外周面との間に位置するものであれば鉤状の連結フック部２８あるいは鍔状のヘッド部８２に限らない。
【実施例】
【０１１６】
次に、本発明の第1の実施形態に係る接合構造３０を用いてラーメン高架橋１０を実際に施工した場合に、接合構造３０に用いられる構成部品の諸元を実施例として説明する。但し、接合構造３０で用いられる構成部品については、適用対象となる建造物の規模、予想される負荷荷重の大きさ等に応じて、寸法、強度等の諸元が変化するものであり、本実施例に示される諸元に限定されるものではない。
【０１１７】
本実施例に係る接合構造３０では、鋼管柱１６における鋼管２４として、外径が８００ｍｍ、板厚１６ｍｍのものを用い、この鋼管２４の内部にコンクリートを充填して鋼管柱１６とした。高架梁１２及び地中梁１４としては、それぞれ橋幅方向の寸法が１２００ｍｍで、高さ方向の寸法が１２００ｍｍの略正方形の断面を有しており、橋軸方向に沿った長さが１０ｍのものを建造した。
【０１１８】
高架梁１２及び地中梁１４には、橋軸方向に沿って１２本の主鉄筋（下側主鉄筋２１及び上側主鉄筋２２）がコンクリート成形物１８の内部に埋設されており、それらのうち８本が交差主鉄筋２０として鋼管柱１６の外周面付近まで延出している。ここで、主鉄筋としてはＤ３２の寸法のものが用いられており、交差主鉄筋２０については、その先端部にＵ字状の連結フック部２８が形成されている。
【０１１９】
ジョイントリング３２、３４としては、橋幅方向に沿った外径寸法が１０００ｍｍ、橋軸方向に沿った外径寸法が１０００ｍｍの略矩形状のものを用い、ジョイントリング３２、３４におけるベースリング部３６は、９０ｍｍ×９０ｍｍの矩形状断面を有する鋼棒により形成した。このベースリング部３６の内周面に接合されるダイヤフラム部３８は板厚１６ｍｍの鋼板により成形し、その中央部に円形開口４０を形成した。またダイヤフラム部３８には、１本の交差主鉄筋２０に対して２個の挿通穴４６が穿設されている。
またダイヤフラム部３８の挿通穴４６を挿通させる荷重伝達ロッド４４、５０としては、Ｄ３２の鉄筋材を所定の長さに切断したもの、又はＤ３２の鉄筋材を所定の長さに切断してＵ字状に湾曲したものを用いた。
【符号の説明】
【０１２０】
１０ ラーメン高架橋
１２ 高架梁（荷重支持体）
１４ 地中梁（荷重支持体）
１６ 鋼管柱（支柱体）
１７ 外周面
１８ コンクリート成形物
２０ 交差主鉄筋
２１ 下側主鉄筋
２２ 上側主鉄筋
２４ 鋼管
２６ コンクリート
２８ 連結フック部（定着端部）
３０ 接合構造
３２、３４ ジョイントリング（環状部材）
３６ ベースリング部
３８ ダイヤフラム部
３６Ａ-３６Ｄ 辺部
４０ 円形開口
４２ 曲げ部
４４ 荷重伝達ロッド（荷重伝達部材）
４６ 挿通穴
４８ コンクリート層
５０ 荷重伝達ロッド（荷重伝達部材）
５２、５４ 直棒部
５６ 湾曲部
６０ ジョイントリング（環状部材）
６２ ベースリング部
６２Ａ-６２Ｄ 円弧部
６４ 補強鉄筋（補強鋼材）
７０ ジョイントリング（環状部材）
７２ ダイヤフラム部
８０ 接合構造
８２ ヘッド部（定着端部）
８４、８６ ジョイントリング
８８ 荷重伝達スペーサ（荷重伝達部材）
９０ 嵌挿溝
９２ 湾曲面
９４ 鉄筋部
１００ ジョイントリング（環状部材）
１０２ ダイヤフラム部
１１０ 接合構造
１１２ ジョイントリング（環状部材）
１２０ 接合構造
１２２ ジョイント筒（環状部材）
Ｃ１、Ｃ２ 支圧力
ＣＵ、ＣＬ コンクリート支圧力
ＣＰ 中心軸
Ｆ 水平荷重
Ｇ 地表面
Ｒ１ 引張力
Ｒ２ 圧縮力
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の鉄筋を備えた鉄筋コンクリート造の荷重支持体と、外周部が鋼管により形成され、前記荷重支持体の内部に軸線方向に沿った一部が埋設される支柱体との接合構造であって、
前記荷重支持体の内部において前記支柱体の外周側に配置された環状部材と、
前記支柱体に交差する方向に配置された前記複数本の鉄筋のうちの少なくとも一本に設けられ、前記環状部材と前記支柱体の外周面との間に位置する定着端部と、
前記環状部材と前記定着端部との間に配置された荷重伝達部材と、
を有することを特徴とする荷重支持体と支柱体との接合構造。
【請求項２】
前記定着端部が鉤状の連結フック部または鍔状のヘッド部であることを特徴とする請求項１記載の荷重支持体と支柱体との接合構造。
【請求項３】
前記環状部材は前記支柱体の外周側に少なくとも２個配置され、これらのうちの一対の環状部材が前記定着端部を設けた鉄筋を挟み込むように配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の荷重支持体と支柱体との接合構造。
【請求項１】
複数本の鉄筋を備えた鉄筋コンクリート造の荷重支持体と、外周部が鋼管により形成され、前記荷重支持体の内部に軸線方向に沿った一部が埋設される支柱体との接合構造であって、
前記荷重支持体の内部において前記支柱体の外周側に配置された環状部材と、
前記支柱体に交差する方向に配置された前記複数本の鉄筋のうちの少なくとも一本に設けられ、前記環状部材と前記支柱体の外周面との間に位置する定着端部と、
前記環状部材と前記定着端部との間に配置された荷重伝達部材と、
を有することを特徴とする荷重支持体と支柱体との接合構造。
【請求項２】
前記定着端部が鉤状の連結フック部または鍔状のヘッド部であることを特徴とする請求項１記載の荷重支持体と支柱体との接合構造。
【請求項３】
前記環状部材は前記支柱体の外周側に少なくとも２個配置され、これらのうちの一対の環状部材が前記定着端部を設けた鉄筋を挟み込むように配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の荷重支持体と支柱体との接合構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１３−４０４８４（Ｐ２０１３−４０４８４Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７７７１６（Ｐ２０１１−１７７７１６）
【出願日】平成２３年８月１５日（２０１１．８．１５）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１５日（２０１１．８．１５）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
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