特開 2024-123820 仕口部材および接続構造

(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】P2024123820

(43)【公開日】2024-09-12

(54)【発明の名称】仕口部材および接続構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/58 20060101AFI20240905BHJP

   E04B 1/30 20060101ALI20240905BHJP

【ＦＩ】

E04B1/58 503N

E04B1/30 C

E04B1/30 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023031544

(22)【出願日】2023-03-02

【新規性喪失の例外の表示】新規性喪失の例外適用申請有り

(71)【出願人】

【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】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】柴田 淳平

(72)【発明者】

【氏名】江村 勝

(72)【発明者】

【氏名】河辺 美穂

(72)【発明者】

【氏名】芹澤 丈晴

(72)【発明者】

【氏名】岡村 歩

【テーマコード（参考）】

2E125

【Ｆターム（参考）】

2E125AA03

2E125AC01

2E125AC29

2E125BA43

2E125BB09

2E125BD01

2E125BE08

2E125BF01

(57)【要約】

【課題】コンクリート充填鋼管の下柱とプレキャストコンクリートの上柱とを、互いの柱芯を水平方向にずらして接続することができる仕口部材、および、該仕口部材を用いた接続構造を提供する。
【解決手段】仕口部材２０は、コンクリート充填鋼管の下柱１１とプレキャストコンクリートの上柱１２とを接続する。仕口部材２０は、下柱接続領域２８を有する下板２２と下柱接続領域２８とは水平方向でずれた位置に上柱接続領域３３を有する上板２３とを有し、内部空間にコンクリートが充填される四角箱状の仕口本体２１と、仕口本体２１の内部に固定された下端部から上方に延びて上柱接続領域３３を貫通し、上板２３から突出する部分が上柱１２に埋設される鉄筋４５と、を備える。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンクリート充填鋼管の下柱とプレキャストコンクリートの上柱とを接続する仕口部材であって、
下柱接続領域を有する下板と前記下柱接続領域とは水平方向でずれた位置に上柱接続領域を有する上板とを有し、内部空間にコンクリートが充填される四角箱状の仕口本体と、
前記仕口本体の内部に固定された下端部から上方に延びて前記上柱接続領域を貫通し、前記上板から突出する部分が前記上柱に埋設される鉄筋と、を備える
仕口部材。

【請求項2】

前記鉄筋は、上面視において、前記上柱接続領域の外周部に沿うように配筋されている
請求項１に記載の仕口部材。

【請求項3】

前記仕口本体は、前記下板と前記上板とを接続する一対の側板を有し、
前記仕口部材は、前記仕口本体の内部に、前記上柱接続領域と前記一対の側板とに接合された補強板を有する
請求項１に記載の仕口部材。

【請求項4】

前記仕口本体は、前記下板と前記上板とを接続する一対の側板と、前記下板と前記上板と前記一対の側板とを接続する上柱側端板と、を有し、
前記仕口部材は、前記仕口本体の内部に、前記下板と前記上板と前記一対の側板とに接合された補強板を有し、
前記一対の側板と前記上柱側端板と前記補強板は、上面視において、前記上柱接続領域の外周部に沿うように設けられている
請求項１に記載の仕口部材。

【請求項5】

前記仕口本体は、前記下柱接続領域に、前記下柱を構成する鋼管の内部空間に連通可能な下柱打設孔を有する
請求項１に記載の仕口部材。

【請求項6】

コンクリート充填鋼管の下柱とプレキャストコンクリートの上柱とを仕口部材で接続する接続構造であって、
前記仕口部材は、
下柱接続領域を有する下板と前記下柱接続領域とは水平方向でずれた位置に上柱接続領域を有する上板とを有し、内部空間にコンクリートが充填される四角箱状の仕口本体と、
前記仕口本体の内部に固定された下端部から上方に延びて前記上柱接続領域を貫通する鉄筋と、を備え、
前記下柱を構成する鋼管が前記下柱接続領域に接合されているとともに前記上柱接続領域から突出する鉄筋部分が前記上柱に埋設されている
接続構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンクリート充填鋼管の下柱とプレキャストコンクリートの上柱とを接続する仕口部材、および、該仕口部材を用いた接続構造に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１には、コンクリート充填鋼管の下柱とプレキャストコンクリートの上柱との接続方法として、現場打ちの鉄筋コンクリート柱を介して下柱と上柱とを接続する方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－２０４２５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、例えば建築物周辺により大きな空き地を確保するために、下柱と上柱とを互いの柱芯を水平方向でずらして設置することが要求される場合がある。しかしながら、こうした要求に対して特許文献１に記載の方法で対応することは困難であった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決する仕口部材は、コンクリート充填鋼管の下柱とプレキャストコンクリートの上柱とを接続する。仕口部材は、下柱接続領域を有する下板と前記下柱接続領域とは水平方向でずれた位置に上柱接続領域を有する上板とを有し、内部空間にコンクリートが充填される四角箱状の仕口本体と、前記仕口本体の内部に固定された下端部から上方に延びて前記上柱接続領域を貫通し、前記上板から突出する部分が前記上柱に埋設される鉄筋と、を備える。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、コンクリート充填鋼管の下柱とプレキャストコンクリートの上柱とを、互いの柱芯を水平方向にずらして接続することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】仕口部材の一実施形態を用いて下柱と上柱とを接続した状態を模式的に示す斜視図である。

【図2】図１の２－２線における仕口部材の断面構造を模式的に示すとともに、水平方向における下柱、上柱、および、仕口部材の位置関係を示す図である。

【図3】図２の３－３線における断面構造を模式的に示す図である。

【図4】（ａ）第１補強板の形状を示す図であり、（ｂ）第２補強板の形状を示す図であり、（ｃ）上柱側端板の形状を示す図である。

【図5】鋼管と仕口部材とにコンクリートを充填する様子を模式的に示す図である。

【図6】下柱と上柱とが仕口部材を介して接続された状態を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

図１～図６を参照して、仕口部材および接続構造の一実施形態について説明する。
図１に示すように、構造体１０は、下柱１１と、上柱１２と、仕口部材２０と、を有する。下柱１１は、先行して設置された鋼管１３の内部空間にコンクリートが充填されるコンクリート充填鋼管（ＣＦＴ：Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｆｉｌｌｅｄ Ｓｔｅｅｌ Ｔｕｂｅ）の柱である。上柱１２は、工場などで製作されたのちに施工現場に搬入されるプレキャストコンクリート（ＰＣａ：Ｐｒｅｃａｓｔ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ）の柱である。仕口部材２０は、互いの柱芯が水平方向でずれるように下柱１１と上柱１２とを接続している。この柱芯がずれる方向をシフト方向という。仕口部材２０には、先行して設置された下柱１１の鋼管１３が溶接によって接合された状態で内部空間にコンクリートが打設される。なお、仕口部材２０には、下柱１１および上柱１２のほか、梁１５，１６，１７が接続されてもよい。

【0009】

図２に示すように、仕口部材２０は、四角箱状の仕口本体２１を有する。仕口本体２１は、鋼板を互いに接合することにより形成される。仕口本体２１は、下板２２、上板２３、一対の側板２４、および、一対の端板２５，２６を有する。下板２２、上板２３、および、一対の側板２４は、シフト方向に延びる角鋼管部を形成する。端板２５は、下柱１１側における角鋼管部の端部を塞ぐ下柱側端板である。端板２６は、上柱１２側の角鋼管部の端部を塞ぐ上柱側端板である。一対の側板２４および一対の端板２５，２６は、下板２２および上板２３の外周縁よりもやや内側に設けられている（図３参照）。

【0010】

下板２２は、端板２５側の領域に、下柱１１が接続される下柱接続領域２８を有する。下板２２の下柱接続領域２８には、下柱１１の鋼管１３が接合される。また、下板２２の下柱接続領域２８には、下柱打設孔２９が設けられている。下柱打設孔２９は、仕口本体２１の内部空間と鋼管１３の内部空間とを連通させる。下柱接続領域２８と鋼管１３との接合後、鋼管１３および仕口本体２１の内部空間にはコンクリートが打設される。コンクリートは、例えば、打設孔３３および下柱打設孔２９にトレミー管を挿入して打設される。なお、図２においては、下板２２のうちで下柱接続領域２８に該当する部分にドットを付している。

【0011】

上板２３は、端板２６側の領域に、上柱１２が接続される上柱接続領域３１を有する。上柱接続領域３１は、下柱接続領域２８とはシフト方向でずれた位置に設けられている。本実施形態では、下柱１１の柱芯１１Ａが上柱接続領域３１とは異なる領域で上板２３と交差し、かつ、上柱１２の柱芯１２Ａが下柱接続領域２８とは異なる領域で下板２２と交差している。上柱接続領域３１の上面には、コッター３２が設けられている。コッター３２は、地震時に上柱１２と仕口本体２１とのずれ留めとして機能する。また、上板２３には、端板２５側の領域に打設孔３３が形成されている。打設孔３３は、仕口本体２１の内部空間にコンクリートを打設する際に用いられる。なお、図２においては、上板２３のうちで上柱接続領域３１に該当する部分にドットを付している。

【0012】

仕口部材２０は、第１補強板４１、第２補強板４２、カプラ４３、および、鉄筋４５を有する。
第１補強板４１は、仕口本体２１の内部に設けられている。第１補強板４１は、上柱接続領域３１の下側において、上板２３、下板２２、および、一対の側板２４に接合されている。より具体的には、第１補強板４１は、上柱接続領域３１における端板２５側の端部に沿って設けられている。第１補強板４１は、仕口本体２１の内部空間を、端板２５側の空間と端板２６側の空間に区画するように設けられている。第１補強板４１には、それら２つの空間を連通させる第１連通孔４６が形成されている。

【0013】

第２補強板４２は、仕口本体２１の内部に設けられている。第２補強板４２は、シフト方向における第１補強板４１と端板２６との間の中央において、上板２３および一対の側板２４に接合されている。

【0014】

カプラ４３は、仕口本体２１の内部に設けられている。カプラ４３は、上柱接続領域３１の下側において上下方向に延びている。
鉄筋４５は、下端部がカプラ４３に接続されている。鉄筋４５は、カプラ４３との間の隙間にグラウト材が充填されることにより、カプラ４３に固定される。鉄筋４５は、カプラ４３から上方に延びて上柱接続領域３１を貫通している。鉄筋４５は、上柱接続領域３１から上方に突出する突出部分（鉄筋部分）を有する。この突出部分は、上柱１２に接続される部分である。鉄筋４５の突出部分は、上柱１２の下端部に形成された挿入孔１８に挿入される。

【0015】

図３に示すように、カプラ４３は、上面視において上柱接続領域３１の外周部に沿って鉄筋４５が配筋されるように、端板２６、一対の側板２４、および、第１補強板４１の各々に接合されている。

【0016】

図４（ａ）に示すように、第１補強板４１には、第１上側切り欠き部５１と第１下側切り欠き部５２とが形成されている。第１上側切り欠き部５１および第１下側切り欠き部５２は、仕口本体２１に打設されたコンクリートが流通する流通路として機能する。また、第１上側切り欠き部５１は、コンクリート打設時のエア抜きとして機能する。第１上側切り欠き部５１は、端板２５側から第１補強板４１を見たときに、側板２４に接合されたカプラ４３が視認可能な形状に形成されている。

【0017】

図４（ｂ）に示すように、第２補強板４２には、第２上側切り欠き部５３が形成されている。第２上側切り欠き部５３は、仕口本体２１に打設されたコンクリートが流通する流通路として機能する。また、第２上側切り欠き部５３は、コンクリート打設時のエア抜きとして機能する。第２上側切り欠き部５３は、端板２６側から第２補強板４２を見たときに、側板２４に接合されたカプラ４３が視認可能な形状に形成されている。

【0018】

図４（ｃ）に示すように、端板２６には、上側切り欠き部５６と下側切り欠き部５７とが形成されている。上側切り欠き部５６は、仕口本体２１の外部から端板２６を見たときに、側板２４に接合されたカプラ４３が視認可能な形状に形成されている。上側切り欠き部５６は、端板２６の外側において上側塞ぎ板５８によって塞がれる。下側切り欠き部５７は、端板２６の外側において下側塞ぎ板５９によって塞がれる。

【0019】

（下柱と上柱の接続方法）
仕口部材２０を用いた下柱１１と上柱１２との接続方法について説明する。
図５に示すように、上端部に仕口本体２１の下柱接続領域２８が接合された鋼管１３を所定位置に設置したのち、打設孔３３および下柱打設孔２９を通じて、鋼管１３の内部空間に先端が位置するようにトレミー管６０を配置する。そして、状況に応じてトレミー管６０を上方へ移動させながらコンクリートを打設する。打設されたコンクリートは、鋼管１３の内部空間に充填されたのち、仕口本体２１の内部空間に充填される。

【0020】

図６に示すように、打設されたコンクリートが硬化することにより、下柱コンクリート部１９と仕口コンクリート部６１とが一体的に形成される。これにより、下柱１１と仕口部材２０とが接続される。コンクリートの硬化後、図中に矢印で示すように上柱接続領域３１の上方から上柱１２を降下させ、上柱１２の挿入孔１８に鉄筋４５の突出部分を挿入する。そして、鉄筋４５と挿入孔１８との間の隙間にグラウト材６５が充填されて鉄筋４５の突出部分が上柱１２に埋設される。これにより、仕口部材２０と上柱１２とが接続される。

【0021】

本実施形態の作用および効果について説明する。
（１）仕口部材２０は、仕口本体２１と鉄筋４５とを備える。仕口本体２１は、下柱接続領域２８を有する下板２２と下柱接続領域２８とは水平方向でずれた位置に上柱接続領域３１を有する上板２３とを有し、内部空間にコンクリートが充填される四角箱状に形成されている。鉄筋４５は、仕口本体２１の内部に固定されて上柱接続領域３１を貫通し、上板２３から突出する部分が上柱１２に埋設される。

【0022】

こうした構成によれば、互いの柱芯１１Ａ，１２Ａが水平方向でずれるように下柱１１と上柱１２とを接続することができる。その結果、構造体１０周辺の空き地面積を確保しつつ、上階部分の室内面積を確保することができる。

【0023】

（２）鉄筋４５は、上面視において、上柱接続領域３１の外周部に沿うように配筋されている。これにより、鉄筋４５を介した上柱１２と仕口部材２０との間の荷重伝達を偏りなく行うことができる。その結果、仕口部材２０における構造強度を有効的に活用することができる。

【0024】

（３）仕口部材２０は、仕口本体２１の内部に、上柱接続領域３１と一対の側板２４とに接合された第１補強板４１と第２補強板４２とを有する。これにより、上柱接続領域３１側における仕口部材２０の構造強度を高めることができる。

【0025】

（４）第１補強板４１は、下板２２と上板２３と一対の側板２４とに接合されているとともに、上面視において、上柱接続領域３１の外周部に沿うように設けられている。これにより、上柱１２から仕口部材２０に伝達される鉛直荷重に対する仕口部材２０の構造強度を効果的に高めることができる。

【0026】

（５）仕口本体２１は、下柱接続領域２８に、下柱１１を構成する鋼管１３の内部空間に連通する下柱打設孔２９を有する。これにより、鋼管１３へのコンクリートの打設と仕口本体２１へのコンクリートの打設を同時期に行うことができるから、これらの打設を別工程で行う場合よりも工数を削減することができる。また、下柱コンクリート部１９と仕口コンクリート部６１とが一体的に形成されるから、下柱コンクリート部１９と仕口コンクリート部６１との間の荷重伝達を円滑に行うことができる。

【0027】

（６）第１補強板４１は、第１上側切り欠き部５１と第１下側切り欠き部５２とを有する。これにより、第１補強板４１の周辺にコンクリートが充填されやすくなる。
（７）第２補強板４２は、第２上側切り欠き部５３を有する。これにより、第２補強板４２の周辺にコンクリートが充填されやすくなる。

【0028】

（８）端板２６は、上側切り欠き部５６と下側切り欠き部５７とを有する。これにより、仕口本体２１における端板２６側の各隅部にコンクリートが充填されやすくなる。
（９）第１補強板４１の第１上側切り欠き部５１、第２補強板４２の第２上側切り欠き部５３、および、端板２６の上側切り欠き部５６は、カプラ４３が視認可能な形状に形成されている。これにより、カプラ４３周辺にコンクリートが充填されやすくなる。

【0029】

（１０）端板２５は、上面視において、下柱接続領域２８の外周部に沿うように接合されている。これにより、仕口部材２０から下柱１１への荷重伝達を偏りなく行うことができる。

【0030】

（１１）鉄筋４５の下端部は、カプラ４３によって仕口本体２１の内部に固定されている。これにより、鉄筋４５をそのまま接合する場合に比べて、鉄筋４５の固定が容易になるとともに鉄筋４５を高い精度で配置することができる。

【0031】

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・下柱接続領域２８には、下柱打設孔２９が形成されていなくともよい。

【0032】

・第１補強板４１および第２補強板４２の位置は、その時々の設計事項に応じて変更可能である。例えば、仕口部材２０は、第１補強板４１のみを複数有する構成であってもよい。また、仕口部材２０は、第１補強板４１および第２補強板４２のすくなくとも一方を有していなくともよい。

【0033】

・鉄筋４５は、上板２３から突出する部分が上柱１２に埋設されればよく、上記実施形態に記載した配筋に限られない。

【符号の説明】

【0034】

１０…構造体、１１…下柱、１１Ａ…柱芯、１２…上柱、１２Ａ…柱芯、１３…鋼管、１５，１６，１７…梁、１８…挿入孔、１９…下柱コンクリート部、２０…仕口部材、２１…仕口本体、２２…下板、２３…上板、２４…側板、２５…下柱側端板としての端板、２６…上柱側端板としての端板、２８…下柱接続領域、２９…下柱打設孔、３１…上柱接続領域、３２…コッター、３３…打設孔、４１…第１補強板、４２…第２補強板、４３…カプラ、４５…鉄筋、４６…第１連通孔、５１…第１上側切り欠き部、５２…第１下側切り欠き部、５３…第２上側切り欠き部、５６…上側切り欠き部、５７…下側切り欠き部、５８…上側塞ぎ板、５９…下側塞ぎ板、６０…トレミー管、６１…仕口コンクリート部、６５…グラウト材。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】