特開 2023-180464 柱梁接合構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023180464

(43)【公開日】2023-12-21

(54)【発明の名称】柱梁接合構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/58 20060101AFI20231214BHJP

   E04B 1/30 20060101ALI20231214BHJP

【ＦＩ】

E04B1/58 504F

E04B1/30 E

E04B1/58 504Z

E04B1/58 504H

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022093813

(22)【出願日】2022-06-09

(71)【出願人】

【識別番号】000002299

【氏名又は名称】清水建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100161506

【弁理士】

【氏名又は名称】川渕 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(72)【発明者】

【氏名】澤口 香織

【テーマコード（参考）】

2E125

【Ｆターム（参考）】

2E125AA03

2E125AA13

2E125AB01

2E125AB13

2E125AC15

2E125AC29

2E125AG43

2E125BC05

(57)【要約】

【課題】せん断剛性を向上させることができる柱梁接合構造を提供する。
【解決手段】柱梁接合構造１は、鋼管２１の内部にコンクリートが充填されたコンクリート充填鋼管造であって建物の外周Ａに沿って配置された外柱２と、外柱２の上端部に接合されるＨ形鋼の梁３との接合部の柱梁接合構造であって、梁３における建物の外周Ａ側に位置する端面３ａに設けられる補強板４を備え、補強板４は、梁３の上側フランジ３１の端面３１ａ、ウェブ３３の端面３３ａ及び下側フランジ３２の端面３２ａに接合されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

鋼管の内部にコンクリートが充填されたコンクリート充填鋼管造であって建物の外周に沿って配置された外柱と、前記外柱の上端部に接合されるＨ形鋼の梁との接合部の柱梁接合構造であって、
前記梁における前記建物の外周側に位置する端面に設けられる補強板を備え、
前記補強板は、前記梁の上側フランジの端面、ウェブの端面及び下側フランジの端面に接合されている柱梁接合構造。

【請求項2】

前記補強板は、前記上側フランジの端面、前記ウェブの端面及び前記下側フランジの端面に溶接されている請求項１に記載の柱梁接合構造。

【請求項3】

前記補強板の幅は、前記梁の幅の１／２以上である請求項１または２に記載の柱梁接合構造。

【請求項4】

前記補強板の厚さは、前記ウェブの厚さ以上である請求項１または２に記載の柱梁接合構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、柱梁接合構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、ＣＦＴ造（コンクリート充填鋼管造）の柱とＳ造（鉄骨造）の梁とを組み合わせたＲＣＳＴ（Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｓｔｅｅｌ Ｔｕｂｅ）構造が知られている（下記の特許文献１参照）。ＲＣＳＴ構造では、上下の柱鋼管どうしを溶接せずに、柱鋼管内部に柱主筋を配置した後にコンクリートを打設して、上下階を接合する。これによって、柱主筋は、コンクリートに定着される。

【0003】

最上階では、柱主筋が柱内部で折曲げてコンクリートに定着されたり、柱主筋が柱頂部に機械式定着されたりする。また、梁貫通形式接合で外柱の柱梁接合部のうち梁が接合しない側では、梁を柱フェース（柱の外面）から５０ｍｍ程度突出させる場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－１９１９２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、外柱且つ最上階の柱梁接合部では、柱梁接合部のせん断弾性剛性が他の接合部形状と比較して著しく小さい。外柱且つ最上階の柱梁接合部では、柱に対して梁が直交する十字形の柱梁接合部のせん断剛性を与える設計式に対して約０．２倍となる場合があるという問題点がある。

【0006】

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、せん断剛性を向上させることができる柱梁接合構造を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る柱梁接合構造は、鋼管の内部にコンクリートが充填されたコンクリート充填鋼管造であって建物の外周側に沿って配置された外柱と、前記外柱の上端部に接合されるＨ形鋼の梁との接合部の柱梁接合構造であって、前記梁における前記建物の外周に位置する端面に設けられる補強板を備え、前記補強板は、前記梁の上側フランジの端面、ウェブの端面及び下側フランジの端面に接合されている。

【0008】

このように構成された柱梁接合構造では、梁の自由端側となる端面に補強板が接合されている。よって、梁のウェブのせん断剛性が増大し、接合部のせん断剛性を向上させることができる。

【0009】

また、本発明に係る柱梁接合構造では、前記補強板は、前記上側フランジの端面、前記ウェブの端面及び前記下側フランジの端面に溶接されていてもよい。

【0010】

このように構成された柱梁接合構造では、補強板は、上側フランジの端面、ウェブの端面及び下側フランジの端面に溶接されている。よって、補強板を上側フランジの端面、ウェブの端面及び下側フランジの端面に容易に接合することができる。

【0011】

また、本発明に係る柱梁接合構造では、前記補強板の幅は、前記梁の幅の１／２以上であってもよい。

【0012】

このように構成された柱梁接合構造では、補強板の幅は、梁幅の１／２以上である。よって、補強板の剛性を高めることができる。

【0013】

また、本発明に係る柱梁接合構造では、前記補強板の厚さは、前記ウェブの厚さ以上であってもよい。

【0014】

このように構成された柱梁接合構造では、補強板の厚さは、ウェブの厚さ以上である。よって、補強板の剛性を高めることができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明に係る柱梁接合構造によれば、せん断剛性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造を示す上面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造を示す鉛直断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造について、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造を示す上面図である。図２は、本発明の一実施形態に係る柱梁接合構造を示す鉛直断面図である。図１では、外柱２を水平断面で示している。
図１に示すように、本実施形態の柱梁接合構造１では、建物の外周Ａに沿って配置される外柱２の上端部（最頂部）と梁３との接合部１０の構造である。柱梁接合構造１は、補強板４を備えている。

【0018】

水平方向に沿う一方向をＸ方向とする。水平方向に沿い一方向と直交する他方向をＹ方向とする。接合部１０では、外柱２に対して、Ｙ方向の両側に梁３が接合されるとともに、Ｘ方向の一方側（図１に紙面右側）に梁３が接合されている。Ｘ方向の他方側（図１の紙面左側）は、建物の外周Ａ側に位置している。接合部１０は、外柱２の内部を梁３が貫通する構成である。

【0019】

外柱２は、鋼管２１の内部にコンクリートが充填されたコンクリート充填鋼管造である。外柱２は、鋼管２１と、複数の主筋２２と、コンクリート部２３と、を有している。鋼管２１は、鉛直方向を軸線方向として円筒状に形成されている。図２に示すように、鋼管２１は、梁３の下方に配置される鋼管本体２１ｂと、梁３と同じ高さに配置されるふさぎ板２１ｃと、を有している。

【0020】

図１に示すように、主筋２２は、鋼管２１の内側に沿って配置されている。主筋２２は、周方向に間隔を有して配置されている。主筋２２は、鉛直方向に延びている。主筋２２の本数は、適宜設定可能である。コンクリート部２３は、鋼管２１の内部に充填されている。主筋２２は、コンクリート部２３に定着されている。

【0021】

梁３は、Ｈ形鋼で構成されている。図２に示すように、梁３は、上側フランジ３１及び下側フランジ３２と、ウェブ３３と、を有している。

【0022】

上側フランジ３１と下側フランジ３２とは、上下方向に離間して配置されている。上側フランジ３１及び下側フランジ３２は、板状に形成されている。上側フランジ３１及び下側フランジ３２の板面は、上下方向を向いている。

【0023】

ウェブ３３は、上側フランジ３１と下側フランジ３２とを連結している。ウェブ３３は、板状に形成されている。ウェブ３３の板面は、水平方向を向いている。

【0024】

本実施形態では、Ｙ方向の延びる梁３（「梁３Ｂ」とする）に対して、Ｘ方向の両側にＸ方向に延びる梁３（「梁３Ａ」とする）が接合されている。なお、梁３Ａに対して、Ｙ方向の両側に梁３Ｂが接合される構成であってもよい。

【0025】

接合部１０では、梁３の上側にスラブ５が設置されている。主筋２２の上端部は、機械式継手２５を介してスラブ５のコンクリートに定着されている。なお、主筋２２の上端部は機械式継手２を使用せずに折り曲げてコンクリートに定着させてもよく、主筋２２の上端部の定着方法は適宜設定可能である。

【0026】

接合部１０では、梁３Ａにおける建物の外周Ａ側に位置し、外周Ａを向く端面３ａは、外柱２のふさぎ板２１ｃよりも外周Ａ側にわずかに突出している。補強板４は、梁３Ａの端面３ａに接合されている。補強板４は、梁３Ａの上側フランジ３１の端面３１ａ、下側フランジ３２の端面３２ａ及びウェブ３３の端面３３ａに、溶接等によって接合されている。なお、補強板４は、上側フランジ３１の端面３１ａ、下側フランジ３２の端面３２ａ及びウェブ３３の端面３３ａに、スプライスプレート等を介して接合されていてもよい。

【0027】

補強板４は、鋼板で構成されている。補強板４は、板状に形成されている。補強板４の板面は、Ｘ方向を向いている。補強板４の厚さＢ１は、梁３のウェブ３３の厚さＣ１以上である。なお、補強板４の厚さＢ１は、梁３のウェブ３３の厚さＣ１未満であってもよい。

【0028】

図１に示すように、補強板４の幅Ｂ２は、梁３の幅Ｃ２の１／２以上である。なお、補強板４の幅Ｂ２は、梁３の幅Ｃ２の１／２未満であってもよい。

【0029】

図２に示すように、補強板４の上下方向の長さＢ３は、梁３のせいＣ３よりもわずかに長い。補強板４の上端部４ｕは、上側フランジ３１よりも高い位置に位置している。補強板４の下端部４ｄは、下側フランジ３２よりも低い位置に位置している。

【0030】

このように構成された柱梁接合構造１では、梁３の自由端側となる端面３ａに補強板４が接合されている。よって、梁３のウェブ３３のせん断剛性が増大し、接合部１０のせん断剛性を向上させることができる。したがって、架構変形が増大したり、所定の部位に応力が集中したりすることを抑制することができる。

【0031】

また、補強板４は、上側フランジ３１の端面３１ａ、下側フランジ３２の端面３２ａ及びウェブ３３の端面３３ａに溶接されている。よって、補強板４を上側フランジ３１の端面３１ａ、下側フランジ３２の端面３２ａ及びウェブ３３の端面３３ａに容易に接合することができる。

【0032】

また、補強板４の幅Ｂ２は、梁３の幅Ｃ２の１／２以上である。よって、補強板４の剛性を高めることができる。

【0033】

また、補強板４の厚さＢ１は、ウェブ３３の厚さＣ１以上である。よって、補強板４の剛性を高めることができる。

【0034】

なお、上述した実施の形態において示した組立手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

【0035】

例えば、上記に示す実施形態では、柱梁接合構造１では、外柱２に対して、Ｙ方向の両側に梁３が接合されるが、本発明はこれに限られない。Ｙ方向の一方側が建物の外周側に位置し、外柱２に対して、Ｙ方向の一方側にのみ梁３が接合された接合部にも適用可能である。この場合には、梁３が接合されていないＹ方向の他方側の端面に補強板４を接合すればよい。

【符号の説明】

【0036】

１ 柱梁接合構造
２ 外柱
３，３Ａ，３Ｂ 梁
３ａ 梁の端面
４ 補強板
１０ 接合部
２１ 鋼管
３１ 上側フランジ
３１ａ 上側フランジの端面
３２ 下側フランジ
３２ａ 下側フランジの端面
３３ ウェブ
３３ａ ウェブの端面
Ａ 外周
Ｂ１ 補強板の厚さ
Ｂ２ 補強板の幅
Ｃ１ ウェブの厚さ
Ｃ２ 梁幅

【図1】

【図2】