特許 6349732 鉄筋コンクリート梁と鉄骨の柱又は鉄骨を備える柱との接合方法及び構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6349732

(24)【登録日】2018年6月15日

(45)【発行日】2018年7月4日

(54)【発明の名称】鉄筋コンクリート梁と鉄骨の柱又は鉄骨を備える柱との接合方法及び構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/30 20060101AFI20180625BHJP

   E04B 1/58 20060101ALI20180625BHJP

【ＦＩ】

   E04B1/30 K

   E04B1/30 E

   E04B1/58 508P

【請求項の数】4

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-2300(P2014-2300)

(22)【出願日】2014年1月9日

(65)【公開番号】特開2015-129426(P2015-129426A)

(43)【公開日】2015年7月16日

【審査請求日】2016年12月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】一色国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】山口 温弘

(72)【発明者】

【氏名】西村 勝尚

(72)【発明者】

【氏名】長屋 圭一

【審査官】 西村 隆

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５７−０９６３４６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００２−０６１２８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２７０３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２１００７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０２２００７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１４４９０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／００９４１８２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｂ １／３０

Ｅ０４Ｂ １／５８

Ｅ０４Ｂ １／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉄筋コンクリート梁と鉄骨の柱又は鉄骨を備える柱との接合方法であって、
前記柱を建て込んだ後に、複数の機械式継手を固定した板を、前記柱の前記鉄骨に、該鉄骨の外周部に設けられたダイアフラムを介して又は直接に取り付けると共に、前記鉄筋コンクリート梁の梁主筋を、前記機械式継手に挿入して定着させ、
前記板と、前記鉄骨の外周部に設けられたダイアフラムとを重ねてボルト及びナットで締結する鉄筋コンクリート梁と鉄骨の柱又は鉄骨を備える柱との接合方法。

【請求項2】

鉄筋コンクリート梁と鉄骨の柱又は鉄骨を備える柱との接合方法であって、
前記柱を建て込んだ後に、複数の機械式継手を固定した板を、前記柱の前記鉄骨に、該鉄骨の外周部に設けられたダイアフラムを介して又は直接に取り付けると共に、前記鉄筋コンクリート梁の梁主筋を、前記機械式継手に挿入して定着させ、
前記機械式継手と前記鉄骨との相対位置を調整して、前記板を前記鉄骨に取り付ける鉄筋コンクリート梁と鉄骨の柱又は鉄骨を備える柱との接合方法。

【請求項3】

前記機械式継手と前記鉄骨との相対位置を調整して、前記板を前記鉄骨に取り付ける請求項１に記載の鉄筋コンクリート梁と鉄骨の柱又は鉄骨を備える柱との接合方法。

【請求項4】

鉄筋コンクリート梁と鉄骨の柱又は鉄骨を備える柱との接合構造であって、
前記柱の前記鉄骨の外周部に設けられたダイアフラムと、前記ダイアフラムに重ねてボルト及びナットで締結された板と、前記板に固定され、前記鉄筋コンクリート梁の梁主筋が挿入されて定着された複数の機械式継手とを備える鉄筋コンクリート梁と鉄骨の柱又は鉄骨を備える柱との接合構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄筋コンクリート梁と鉄骨の柱又は鉄骨を備える柱との接合方法及び構造に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄筋コンクリート梁と鉄骨の柱（Ｓ造の柱）又は鉄骨を備える柱（ＣＦＴ柱やＳＲＣ造の柱等）との接合方法として、鉄筋コンクリート梁の梁主筋をダイアフラムに溶接する方法（例えば、特許文献１参照）、あるいは、鉄筋コンクリート梁の梁主筋に設けたネジ部を、十字型鉄骨のフランジに溶接されたネジ式機械式継手に螺合させる方法（例えば、特許文献２参照）等が知られている。特許文献１に記載の方法では、現場において、梁主筋をダイアフラムに溶接する。一方、特許文献２に記載の方法では、工場において、ネジ式機械式継手を十字型鉄骨のフランジに溶接し、現場において、梁主筋をネジ式機械式継手に螺合させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２−８８９０９号公報

【特許文献2】特開２００４−３４６６１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の方法では、鉄筋の溶接という複雑な作業を多数実施しなければならないことから施工性に劣る。一方、特許文献２に記載の方法では、柱が軸芯回りに回転して建て込まれる等、柱の建て込みに誤差が生じた場合に、梁主筋のネジ部とネジ式機械式継手との位置が合わずにこれらを螺合させるために梁主筋を曲げなければならなくなることが考えられる。

【0005】

本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、鉄筋コンクリート梁を鉄骨の柱又は鉄骨を備える柱に接合するにあたり、現場での施工性に優れると共に、柱の建て込み誤差にかかわらず梁主筋を曲げることなく柱の鉄骨に定着させることができる方法及び構造を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る鉄筋コンクリート梁と鉄骨の柱又は鉄骨を備える柱との接合方法は、前記柱を建て込んだ後に、複数の機械式継手を固定した板を、前記柱の前記鉄骨に、該鉄骨の外周部に設けられたダイアフラムを介して又は直接に取り付けると共に、前記鉄筋コンクリート梁の梁主筋を、前記機械式継手に挿入して定着させ、前記板と、前記鉄骨の外周部に設けられたダイアフラムとを重ねてボルト及びナットで締結することを特徴とする。

【0008】

また、本発明は、鉄筋コンクリート梁と鉄骨の柱又は鉄骨を備える柱との接合方法において、前記柱を建て込んだ後に、複数の機械式継手を固定した板を、前記柱の前記鉄骨に、該鉄骨の外周部に設けられたダイアフラムを介して又は直接に取り付けると共に、前記鉄筋コンクリート梁の梁主筋を、前記機械式継手に挿入して定着させ、前記機械式継手と前記鉄骨との相対位置を調整して、前記板を前記鉄骨に取り付けることを特徴とする。

【0009】

また、本発明に係る鉄筋コンクリート梁と鉄骨の柱又は鉄骨を備える柱との接合構造は、前記柱の前記鉄骨の外周部に設けられたダイアフラムと、前記ダイアフラムに重ねてボルト及びナットで締結された板と、前記板に固定され、前記鉄筋コンクリート梁の梁主筋が挿入されて定着された複数の機械式継手とを備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、鉄筋コンクリート梁を鉄骨の柱又は鉄骨を備える柱に接合するにあたり、現場での施工性に優れると共に、柱の建て込み誤差にかかわらず梁主筋を曲げることなく柱の鉄骨に定着させることができる方法及び構造を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】一実施形態に係る鉄筋コンクリート梁と鉄骨柱との接合構造を、コンクリートを透かして示す平断面図である。

【図2】一実施形態に係る鉄筋コンクリート梁と鉄骨柱との接合構造をコンクリートを透かして示す立断面図（図１の２−２断面図）である。

【図3】一実施形態に係る鉄筋コンクリート梁と鉄骨柱との接合構造をコンクリートを透かして示す立断面図（図１の３−３断面図）である。

【図4】鉄筋定着機構を拡大して示す平断面図である。

【図5】鉄筋コンクリート梁を鉄骨柱に接合する手順を示す立断面図である。

【図6】鉄筋コンクリート梁を鉄骨柱に接合する手順を示す立断面図である。

【図7】鉄筋コンクリート梁を鉄骨柱に接合する手順を示す平断面図である。

【図8】鉄筋コンクリート梁を鉄骨柱に接合する手順を示す平断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係る鉄筋コンクリート梁１０と鉄骨柱２０との接合構造を、コンクリートを透かして示す平断面図であり、図２は、該接合構造を示す立断面図（図１の２−２断面図）であり、図３は、該接合構造を示す立断面図（図１の３−３断面図）である。これらの図に示すように、鉄骨柱２０は、角型鋼管からなる逆打ち支柱であり、鉄筋コンクリート梁１０との接合部には、上下一対のダイアフラム２２と上下一対の内ダイアフラム２４が設けられている。なお、本実施形態では、鉄骨柱２０を逆打ち支柱としているが、上部架構の柱としてもよい。

【0013】

ダイアフラム２２は、鉄骨柱２０の全周から水平方向に張出した通しダイアフラム部２２Ａと、該通しダイアフラム部２２Ａの鉄筋コンクリート梁１０が接合される辺から張り出した矩形状の鉄筋定着部２２Ｂとを備えている。ダイアフラム２２は、通しダイアフラム部２２Ａと鉄筋定着部２２Ｂとが一体で鋼板から切り出されることにより成形されている。また、通しダイアフラム部２２Ａの内周縁部が鉄骨柱２０の外周面に溶接されている。

【0014】

一対の内ダイアフラム２４は、一対のダイアフラム２２を上下に挟むように鉄骨柱２０内に配された鋼板であり、その外周縁部が鉄骨柱２０の内周面に溶接されている。上側の内ダイアフラム２４は、鉄筋コンクリート梁１０の上端の高さに配され、下側の内ダイアフラム２４は、鉄筋コンクリート梁１０の下端の高さに配されている。

【0015】

鉄筋コンクリート梁１０の材軸方向の端部には、上下にそれぞれ２段ずつ配筋された梁主筋１２と、上側の上段の梁主筋１２と下側の下段の梁主筋１２とを囲うように配筋された梁あばら筋１４と、端部に埋設された上下一対の鉄筋定着機構３０とが備えられている。上側の上段の梁主筋１２は、上側のダイアフラム２２より上側に配筋され、上側の下段の梁主筋１２は、上側のダイアフラム２２より下側に配筋されている。また、下側の上段の梁主筋１２は、下側のダイアフラム２２より上側に配筋され、下側の下段の梁主筋１２は、下側のダイアフラム２２より下側に配筋されている。

【0016】

鉄筋コンクリート梁１０の梁主筋１２よりも材軸方向中央側には、各梁主筋１２と継手により繋ぎ合わされる梁主筋（図示省略）が配筋されている。梁主筋１２は、ねじ節鉄筋である。また、梁主筋１２と材軸方向中央側の梁主筋とは、グラウト充填式鋼管スリーブ又は重ね継手により繋ぎ合わされている。

【0017】

鉄筋定着機構３０は、鉄筋定着部２２Ｂを上下に挟みボルトＢ及びナットＮで締結された上下一対の鋼板３２と、各鋼板３２に溶接された複数の鉄筋接続用カプラー３４とを備えている。鋼板３２は、鉄筋定着部２２Ｂと同形状及び同寸法であり、上下の鋼板３２とその間の鉄筋定着部２２Ｂとの全体が重なっている。また、ボルトＢは、高力ボルト又は超高力ボルト等である。

【0018】

複数の鉄筋接続用カプラー３４は、各段の梁主筋１２と同じ間隔で平行に配されており、各鉄筋接続用カプラー３４にねじ節鉄筋である梁主筋１２の端部が螺合している。また、上下の鋼板３２とその間の鉄筋定着部２２Ｂには、複数の貫通孔３２Ａ、２２Ｃが形成されている（図４参照）。この複数の貫通孔３２Ａ、２２Ｃは、鉄筋接続用カプラー３４間に配されており、この貫通孔３２Ａ、２２Ｃに通されたボルトＢとナットＮとにより、上下の鋼板３２とその間の鉄筋定着部２２Ｂとが締結されている。これにより、上下それぞれ２段の梁主筋１２が、鉄骨柱２０に定着されている。

【0019】

ここで、図４に示すように、貫通孔３２Ａ、２２Ｃの直径は、ボルトＢの直径よりも大きくなっている。また、鋼板３２及び鉄筋接続用カプラー３４の鉄骨柱２０側の端部と、鉄骨柱２０の外壁面との間には、隙間が確保されている。このため、鋼板３２と鉄筋定着部２２Ｂとの相対位置が、ボルトＢと貫通孔３２Ａ、２２Ｃとのクリアランスの分だけ調整可能である。

【0020】

図５〜図８は、鉄筋コンクリート梁１０を鉄骨柱２０に接合する手順を示す立断面図又は平断面図である。ここで、鉄筋コンクリート梁１０の少なくとも材軸方向の端部は、コンクリートを現場打ちすることにより構築する。なお、鉄筋コンクリート梁１０の材軸方向の中央側は、プレキャストコンクリート部材により構成してもよく、コンクリートを現場打ちすることにより構築してもよい。

【0021】

また、鉄骨柱２０は、逆打ち支柱であるところ、地盤を削孔して杭を打設した後に、先端が杭に挿入されるように孔内で建て込まれる。その後、鉄骨柱２０の周囲の孔が埋め戻される。この逆打ち支柱である鉄骨柱２０の先端を杭の鉄筋コンクリートに挿入する際や、埋め戻される土砂により、鉄骨柱２０の建て込み精度に狂いが生じる可能性がある。ここで、鉄骨柱２０は鉄筋接続用カプラー３４が取り付けられていない状態で建て込まれることにより、鉄筋接続用カプラー３４に土砂が入るようなことはない。

【0022】

そして、逆打ち工法における掘削及び地下躯体の施工が進行して、所定階の鉄筋コンクリート梁１０を鉄骨柱２０に接合するにあたり、まず、図５の立断面図に示すように、梁主筋１２、該梁主筋１２と繋ぎあわせる梁中央側の不図示の梁主筋、及び梁あばら筋１４を配筋する。次に、図６の立断面図及び図７の平断面図に示すように、鉄筋定着部２２Ｂに、予め工場で作製された鉄筋定着機構３０を設置して、ボルトＢ及びナットＮで仮止めする。

【0023】

次に、図８の平断面図に示すように、鉄筋接続用カプラー３４の位置及び向きを調整しながら、梁主筋１２の端部を鉄筋接続用カプラー３４に螺合させ、その後、ボルトＢ及びナットＮを本締めする。そして、鉄筋コンクリート梁１０の端部を、コンクリートを現場打ちすることにより構築する。

【0024】

以上説明したように、本実施形態に係る鉄筋コンクリート梁１０と鉄骨柱２０との接合方法では、鉄骨柱２０を建て込んだ後に、複数の鉄筋接続用カプラー３４を固定した鋼板３２を、鉄骨柱２０に、該鉄骨柱２０の外周部に設けられたダイアフラム２２を介して取り付けると共に、鉄筋コンクリート梁１０の梁主筋１２を、鉄筋接続用カプラー３４に挿入して定着させる。これにより、建て込まれた鉄骨柱２０と鉄筋接続用カプラー３４との相対位置を調整して、鉄筋接続用カプラー３４を鉄骨柱２０に鋼板３２及びダイアフラム２２を介して取り付けることができ、鉄骨柱２０の建込誤差にかかわらず梁主筋１２を曲げることなく鉄骨柱２０に定着させることができる。

【0025】

また、予め工場において鉄筋接続用カプラー３４を鋼板３２に溶接したものを、鉄骨柱２０に取り付けるようにしたことによって、鉄筋接続用カプラー３４を鉄骨柱２０に溶接するという複雑な作業を多数実施する必要がなく、梁主筋１２を鉄骨柱２０に定着する作業の施工性を向上できる。

【0026】

また、鉄骨柱２０を掘削孔内に建て込んでから当該掘削孔を埋め戻すまでの間は、鉄筋接続用カプラー３４を鉄骨柱２０には取り付けておかずに、逆打ち工法における掘削及び地下躯体の施工が進んで鉄骨柱２０の鉄筋コンクリート梁１０の接合位置が地面から露出してから、鉄筋接続用カプラー３４を鉄骨柱２０に取り付けるようにしたことによって、掘削孔を埋め戻す際に土砂が鉄筋接続用カプラー３４の孔内に入ることを防止できる。

【0027】

また、鋼板３２と、鉄骨柱２０の外周部に設けられたダイアフラム２２とを重ねてボルトＢ及びナットＮで締結するようにしたことによって、鉄骨柱２０が軸芯回りに回転して建て込まれた場合であっても、鉄筋接続用カプラー３４と鉄骨柱２０との軸芯回りの相対位置を調整して、鋼板３２を鉄骨柱２０に取り付けることができ、梁主筋１２を曲げることなく鉄骨柱２０に定着させることができる。

【0028】

なお、上述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。例えば、上述の実施形態では、鋼板３２を、ダイアフラム２２を介して鉄骨柱２０に取り付けたが、鋼板３２を直接鉄骨柱２０に取り付けてもよい。また、鋼板３２をダイアフラム２２にボルトＢ及びナットＮで締結したが、鋼板３２をダイアフラム２２又は鉄骨柱２０に溶接してもよい。

【0029】

また、上述の実施形態では、鉄筋コンクリート梁１０を鉄骨柱２０に接合する場合を例に挙げて本発明を説明したが、鉄筋コンクリート梁１０を鉄骨鉄筋コンクリート柱の鉄骨に接合する場合や、鉄筋コンクリート梁１０を鋼管コンクリート柱の鋼管（鉄骨）に接合する場合にも、本発明を適用できる。

【0030】

また、上述の実施形態では、機械式継手を、ネジ式機械式継手としたが、グラウト充填式機械式継手としてもよい。また、上述の実施形態では、鉄筋コンクリート梁１０の上下に２段の梁主筋１２を配筋したが、梁主筋１２は１段でも３段でもよい。

【0031】

さらに、上述の実施形態では、ダイアフラム２２の上下に内ダイアフラム２４を設けることにより、鉄骨柱２０の厚みの増大によらずに鉄骨柱２０の梁接合部の強度を確保したが、これは必須ではなく、鉄骨柱２０の厚みを増大したりその他の補強方法により鉄骨柱２０の梁接合部の強度を確保するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0032】

１０ 鉄筋コンクリート梁、１２ 梁主筋、１４ 梁あばら筋、２０ 鉄骨柱、２２ ダイアフラム、２２Ａ 通しダイアフラム部、２２Ｂ 鉄筋定着部、２２Ｃ 貫通孔、２４ 内ダイアフラム、３０ 鉄筋定着機構、３２ 鋼板、３２Ａ 貫通孔、３４ 鉄筋接続用カプラー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】