特許 7404603 柱梁接合構造

(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】

(24)【登録日】2023-12-18

(45)【発行日】2023-12-26

(54)【発明の名称】柱梁接合構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/58 20060101AFI20231219BHJP

   E04B 1/21 20060101ALI20231219BHJP

【ＦＩ】

E04B1/58 505A

E04B1/21 B

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019236404

(22)【出願日】2019-12-26

(65)【公開番号】P2021105273

(43)【公開日】2021-07-26

【審査請求日】2022-10-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】油川 健樹

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 伸一

(72)【発明者】

【氏名】藤田 進

【審査官】小澤 尚由

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５１－１４７９１１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０８－１２０７７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２７４５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５６８２７１７（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２００２－２４２３００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２９３１８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｂ １／５８

Ｅ０４Ｂ １／２１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

柱と、
平面視にて十字状に配置されるとともに、各々の梁端部が前記柱の上面にそれぞれ載置される４本のプレキャスト梁と、
４本の前記プレキャスト梁の前記梁端部によって囲まれた空間内に打設されるコンクリートと、
を備え、
前記梁端部には、該梁端部と隣り合う他の前記梁端部との隙間を塞ぐコンクリート突出部が設けられ、
前記コンクリート突出部は、前記梁端部の側面から突出するとともに、隣り合う他の前記梁端部の側面と対向する対向面を有する、
柱梁接合構造。

【請求項2】

互いに対向する一対の前記梁端部と隣り合う他の前記梁端部は、一対の前記梁端部にそれぞれ設けられた前記コンクリート突出部の間に配置される、
請求項１に記載の柱梁接合構造。

【請求項3】

前記柱の上端部には、外側へ張り出すとともに、上面に前記梁端部が載置される受け部が設けられる、
請求項１又は請求項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。

【背景技術】

【0002】

柱の上面の外周部に４本のプレキャストコンクリート梁（以下、「プレキャスト梁」という）の梁端部を載置し、これらの梁端部で囲まれた空間内にコンクリートを打設することにより、柱と４本のプレキャスト梁とを接合する柱梁接合構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平２－０１１５４３０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に開示された柱梁接合構造では、隣り合うプレキャスト梁の梁端部間にＬ形型枠をそれぞれ設置するため、施工に手間がかかる。

【0005】

本発明は、上記の事実を考慮し、柱とプレキャスト梁とを接合する際の施工性を向上することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

第１態様に係る柱梁接合構造は、柱と、平面視にて十字状に配置されるとともに、各々の梁端部が前記柱の上面にそれぞれ載置される４本のプレキャスト梁と、４本の前記プレキャスト梁の前記梁端部によって囲まれた空間内に打設されるコンクリートと、を備え、前記梁端部には、該梁端部と隣り合う他の前記梁端部との隙間を塞ぐコンクリート突出部が設けられる。

【0007】

第１態様に係る柱梁接合構造によれば、４本のプレキャスト梁は、平面視にて、十字状に配置される。これらのプレキャスト梁の梁端部は、柱の上面にそれぞれ載置される。そして、４本のプレキャスト梁の梁端部によって囲まれた空間内に、コンクリートが打設される。これにより、柱とプレキャスト梁とが接合される。

【0008】

ここで、プレキャスト梁の梁端部には、当該梁端部と隣り合う他の梁端部との隙間を塞ぐコンクリート突出部が設けられる。これにより、４本のプレキャスト梁の梁端部によって囲まれた空間内にコンクリートを打設したときに、隣り合う梁端部の隙間からコンクリートが漏れることが抑制される。つまり、コンクリート突出部は、型枠として機能する。

【0009】

したがって、本発明では、型枠の仮設や撤去作業が低減されるため、柱とプレキャスト梁とを接合する際の施工性が向上する。

【0010】

第２態様に係る柱梁接合構造は、第１態様に係る柱梁接合構造において、前記コンクリート突出部は、前記梁端部の側面から突出するとともに、隣り合う他の前記梁端部の側面と対向する対向面を有する。

【0011】

第２態様に係る柱梁接合構造によれば、コンクリート突出部は、前記プレキャスト梁の梁端部の側面から突出する。また、コンクリート突出部は、対向面を有する。対向面は、隣り合う他の梁端部の側面と対向する。この対向面と隣り合う他の梁端部の側面との間に、例えば、バックアップ材（目地材）等を設けることにより、施工誤差を吸収しつつ、隣り合う梁端部の隙間を塞ぐことができる。

【0012】

第３態様に係る柱梁接合構造は、第１態様又は第２態様に係る柱梁接合構造において、互いに対向する一対の前記梁端部と隣り合う他の前記梁端部は、一対の前記梁端部にそれぞれ設けられた前記コンクリート突出部の間に配置される。

【0013】

第３態様に係る柱梁接合構造によれば、互いに対向する一対の梁端部と隣り合う他の梁端部は、この一対の梁端部にそれぞれ設けられたコンクリート突出部の間に配置される。これにより、一対の梁端部にそれぞれ設けられたコンクリート突出部によって、一対の梁端部と他の梁端部との隙間が塞がれる。そのため、本発明では、他の梁端部にコンクリート突出部を設ける必要がない。したがって、他の梁端部の製作性が向上する。

【0014】

第４態様に係る柱梁接合構造は、第１態様～第３態様の何れか１つに係る柱梁接合構造において、前記柱の上端部には、外側へ張り出すとともに、上面に前記梁端部が載置される受け部が設けられる。

【0015】

第４態様に係る柱梁接合構造によれば、柱の上端部には、外側へ張り出す受け部が設けられる。この受け部の上面に、４本のプレキャスト梁の梁端部が載置される。これにより、４本のプレキャスト梁の梁端部によって囲まれた空間が広がるため、例えば、空間内での配筋作業等が容易になる。したがって、施工性が向上する。

【発明の効果】

【0016】

以上説明したように、本発明に係る柱梁接合構造によれば、本発明は、上記の事実を考慮し、柱とプレキャスト梁とを接合する際の施工性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】一実施形態に係る柱梁接合構造が適用されたコンクリート柱及び４本のプレキャスト梁を示す図２の１－１線断面図である。

【図2】図１の２－２線断面図である。

【図3】図２に示されるプレキャスト梁上にトップコンクリートを形成するとともに、コンクリート柱上に柱梁仕口部を形成した状態を示す断面図である。

【図4】一実施形態に係る柱梁接合構造の変形例が適用されたコンクリート柱及び４本のプレキャスト梁を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照しながら、一実施形態に係る柱梁接合構造について説明する。

【0019】

（柱梁接合構造）
図１には、本実施形態に係る柱梁接合構造１０が適用されたコンクリート柱２０、及び４本のコンクリート梁３０が示されている。４本のコンクリート梁３０は、平面視にて、十字状に配置されており、各々の梁端部がコンクリート柱２０の上面２０Ｕに載置されている。

【0020】

コンクリート柱２０と４本のコンクリート梁３０とは、柱梁仕口部２０Ｓ（図３参照）を介して接合されている。柱梁仕口部２０Ｓは、４本のコンクリート梁３０の梁端部によって囲まれた空間Ｒ内にコンクリートを打設することにより形成されている。以下、コンクリート柱２０、及びコンクリート梁３０の構成について詳説する。

【0021】

（コンクリート柱）
図２に示されるように、コンクリート柱２０は、例えば、工場等において、プレキャストコンクリートによって形成されている。このコンクリート柱（プレキャスト柱）２０には、複数の柱主筋２２及びせん断補強筋２４が埋設されている。

【0022】

図３に示されるように、複数の柱主筋２２は、コンクリート柱２０の外周部に、コンクリート柱２０の材軸方向に沿って配筋されている。また、複数の柱主筋２２は、コンクリート柱２０の上面２０Ｕから上方へ延出し、柱梁仕口部２０Ｓに埋設されている。さらに、複数の柱主筋２２の上端部には、定着体２６がそれぞれ設けられている。これらの定着体２６は、柱梁仕口部２０Ｓに埋設されている。

【0023】

複数のせん断補強筋２４は、コンクリート柱２０の材軸方向に間隔を空けて配筋されている。また、複数のせん断補強筋２４は、コンクリート柱２０の上面２０Ｕから上方へ延出する複数の柱主筋２２の周囲にも配筋されている。これらのせん断補強筋２４は、柱梁仕口部２０Ｓに埋設されている。

【0024】

なお、コンクリート柱２０の柱主筋２２には、コンクリート柱２０上に立てられる他の柱の柱主筋を接続しても良い。

【0025】

コンクリート柱２０の上端部（柱頭部）には、受け部２８が設けられている。受け部２８は、プレキャストコンクリートによってコンクリート柱２０と一体に形成されている。この受け部（張出し部）２８は、コンクリート柱２０の上端部から外側へ張り出している。また、受け部２８は、コンクリート柱２０の上端部の全周に亘って設けられており、コンクリート柱２０の上端部から四方へ張り出している。

【0026】

受け部２８は、コンクリート柱２０の上面２０Ｕの外周部を形成している。この受け部２８によって、コンクリート柱２０の上面２０Ｕの面積が広げられている。また、受け部２８上には、４本のコンクリート梁３０の梁端部が載置されている。

【0027】

なお、本実施形態では、受け部２８の上面とコンクリート柱２０の上面２０Ｕとが面一とされているが、受け部２８の上面とコンクリート柱２０の上面２０Ｕとは、面一でなくても良い。つまり、受け部２８の上面とコンクリート柱２０の上面２０Ｕとの間には、段差が形成されても良い。

【0028】

（コンクリート梁）
コンクリート梁３０は、その下部を構成するプレキャストコンクリート梁４０と、その上部を構成するトップコンクリート５０とを有している。プレキャストコンクリート梁（以下、「プレキャスト梁」という）４０は、例えば、工場等において、ハーフプレキャストコンクリートによって形成されている。

【0029】

プレキャスト梁４０の梁端部は、コンクリート柱２０の受け部２８上に載置されている。これにより、４本のプレキャスト梁４０の梁端部によって囲まれた空間Ｒが広げられるとともに、空間Ｒ内に形成される柱梁仕口部２０Ｓの断面積が広げられている。

【0030】

なお、本実施形態では、柱梁仕口部２０Ｓの断面積がコンクリート柱２０の断面積と同じになるように、受け部２８上に４本のプレキャスト梁４０の梁端部がそれぞれ載置されているが、柱梁仕口部２０Ｓの断面積とコンクリート柱２０の断面積とは異なっていても良い。

【0031】

プレキャスト梁４０には、複数の下端梁主筋４２及びせん断補強筋４４が埋設されている。下端梁主筋４２は、プレキャスト梁４０の下端側に、プレキャスト梁４０の材軸方向に沿って配筋されている。また、下端梁主筋４２は、プレキャスト梁４０の端面４０Ａから突出し、柱梁仕口部２０Ｓに埋設されている。この下端梁主筋４２は、スリーブ等の機械式継手４６を介して、他のプレキャスト梁４０の下端梁主筋４２と接続されている。

【0032】

プレキャスト梁４０の端面４０Ａには、凹状のコッター４８が形成されている。このコッター４８により、柱梁仕口部２０Ｓとコンクリート梁３０との間のせん断力の伝達効率が高められている。なお、コッター４８は、適宜省略可能である。

【0033】

複数のせん断補強筋４４は、プレキャスト梁４０の材軸方向に間隔を空けて配筋されている。これらのせん断補強筋４４の上部は、プレキャスト梁４０の上面４０Ｕから上方へそれぞれ突出されている。このプレキャスト梁４０の上面４０Ｕには、トップコンクリート５０が設けられている。

【0034】

トップコンクリート５０は、プレキャスト梁４０の上面４０Ｕにコンクリート（現場打ちコンクリート）を打設することにより形成されている。このトップコンクリート５０には、プレキャスト梁４０の上面４０Ｕから突出する複数のせん断補強筋４４の上部が埋設されている。

【0035】

また、トップコンクリート５０には、複数の上端梁主筋５２が埋設されている。複数の上端梁主筋５２は、プレキャスト梁４０の材軸方向に沿って配筋されている。これらの上端梁主筋５２は、トップコンクリート５０と柱梁仕口部２０Ｓとに亘って配筋されている。

【0036】

ここで、図１で前述したように、４本のコンクリート梁３０は、平面視にて十字状に配置されている。この４本のコンクリート梁３０のうち、２本のコンクリート梁３０は、コンクリート柱２０上で、所定方向（矢印Ｘ方向）に対向して配置されている。また、４本のコンクリート梁３０のうち、他の２本のコンクリート梁３０は、コンクリート柱２０上で、所定方向と交差する交差方向（矢印Ｙ方向）に対向して配置されている。

【0037】

なお、以下では、説明の便宜上、所定方向に対向する２本のプレキャスト梁４０を、一対の第一プレキャスト梁４０Ｘとし、交差方向に対向する２本のプレキャスト梁４０を、一対の第二プレキャスト梁４０Ｙとする。

【0038】

（コンクリート突出部）
第一プレキャスト梁４０Ｘの梁端部には、一対のコンクリート突出部６０が設けられている。一対のコンクリート突出部６０は、プレキャストコンクリートによって第一プレキャスト梁４０Ｘの梁端部に一体に形成されている。この一対のコンクリート突出部６０によって、第一プレキャスト梁４０Ｘの梁端部と、第二プレキャスト梁４０Ｙの梁端部との隙間が塞がれている。

【0039】

具体的には、一対のコンクリート突出部６０は、第一プレキャスト梁４０Ｘの両側の側面４０Ｓに設けられている。各コンクリート突出部６０は、平面視にて矩形状に形成されており、梁端部の側面４０Ｓから外側へ突出している。また、各コンクリート突出部６０は、梁端部の下端から上端に亘って設けられている。

【0040】

また、一対の第一プレキャスト梁４０Ｘのうち、一方の第一プレキャスト梁４０Ｘに設けられた一対のコンクリート突出部６０と、他方の第一プレキャスト梁４０Ｘに設けられた一対のコンクリート突出部６０とは、所定方向（矢印Ｘ方向）に対向している。そして、所定方向に対向するコンクリート突出部６０の間に、第二プレキャスト梁４０Ｙの梁端部が配置されている。換言すると、第二プレキャスト梁４０Ｙの梁端部の両側に、一対の第一プレキャスト梁４０Ｘのコンクリート突出部６０がそれぞれ配置されている。

【0041】

コンクリート突出部６０は、対向面６０Ａを有している。対向面６０Ａは、第一プレキャスト梁４０Ｘの端面４０Ａを形成している。この対向面６０Ａによって、梁端部の端面４０Ａの幅が広げられている。

【0042】

所定方向に対向するコンクリート突出部６０の対向面６０Ａは、第二プレキャスト梁４０Ｙの梁端部の両側に配置されている。各対向面６０Ａは、第二プレキャスト梁４０Ｙの梁端部の側面４０Ｓと対向している。また、対向面６０Ａと第二プレキャスト梁４０Ｙの側面４０Ｓとの間には、例えば、バックアップ材（目地材）が設けられている。この対向面６０Ａは、バックアップ材（目地材）を介して第二プレキャスト梁４０Ｙの側面４０Ｓと接合されている。これにより、第一プレキャスト梁４０Ｘの梁端部と、第二プレキャスト梁４０Ｙの梁端部との隙間が塞がれている。

【0043】

なお、本実施形態では、コンクリート突出部６０の対向面６０Ａと第一プレキャスト梁４０Ｘの端面４０Ａとが面一とされているが、コンクリート突出部６０の対向面６０Ａと第一プレキャスト梁４０Ｘの端面４０Ａとは、面一でなくても良い。つまり、コンクリート突出部６０の対向面６０Ａと第一プレキャスト梁４０Ｘの端面４０Ａとの間には、段差が形成されても良い。

【0044】

（作用）
次に、本実施形態の作用について説明する。

【0045】

図１に示されるように、本実施形態に係る柱梁接合構造１０によれば、一対の第一プレキャスト梁４０Ｘ、及び一対の第二プレキャスト梁４０Ｙは、平面視にて、十字状に配置されている。これらの第一プレキャスト梁４０Ｘ及び第二プレキャスト梁４０Ｙの梁端部は、コンクリート柱２０の上面２０Ｕの外周部にそれぞれ載置されている。そして、一対の第一プレキャスト梁４０Ｘ、及び一対の第二プレキャスト梁４０Ｙの梁端部によって囲まれた空間Ｒ内に、コンクリートを打設することにより柱梁仕口部２０Ｓ（図３参照）が形成されている。この柱梁仕口部２０Ｓを介して、一対の第一プレキャスト梁４０Ｘ、及び一対の第二プレキャスト梁４０Ｙとコンクリート柱２０とが接合されている。

【0046】

ここで、第一プレキャスト梁４０Ｘの梁端部には、一対のコンクリート突出部６０が設けられている。この一対のコンクリート突出部６０によって、第一プレキャスト梁４０Ｘの梁端部と、第二プレキャスト梁４０Ｙの梁端部との隙間が塞がれている。

【0047】

これにより、４本の第一プレキャスト梁４０Ｘ及び第二プレキャスト梁４０Ｙの梁端部によって囲まれた空間Ｒ内にコンクリートを打設したときに、隣り合う梁端部の隙間からコンクリートが漏れることが抑制される。つまり、コンクリート突出部６０は、型枠として機能する。

【0048】

したがって、本実施形態では、型枠の仮設や撤去作業が低減されるため、コンクリート柱２０とプレキャスト梁４０とを接合する際の施工性が向上する。

【0049】

また、コンクリート突出部６０は、第一プレキャスト梁４０Ｘの側面４０Ｓから突出している。このコンクリート突出部６０の対向面６０Ａは、第二プレキャスト梁４０Ｙの梁端部の側面４０Ｓと対向している。また、対向面６０Ａは、バックアップ材（目地材）等を介して第二プレキャスト梁４０Ｙの側面４０Ｓと接合されている。これにより、施工誤差等を吸収しつつ、隣り合う第一プレキャスト梁４０Ｘ及び第二プレキャスト梁４０Ｙの梁端部の隙間を塞ぐことができる。

【0050】

また、一対の第一プレキャスト梁４０Ｘの梁端部には、所定方向に対向するコンクリート突出部６０がそれぞれ設けられている。そして、所定方向に対向するコンクリート突出部６０の間に、第二プレキャスト梁４０Ｙの梁端部が配置されている。これにより、所定方向に対向するコンクリート突出部６０によって、第一プレキャスト梁４０Ｘの梁端部と第二プレキャスト梁４０Ｙの梁端部との隙間が塞がれている。

【0051】

このように本実施形態では、第一プレキャスト梁４０Ｘの梁端部にのみコンクリート突出部６０が設けられており、第二プレキャスト梁４０Ｙの梁端部にはコンクリート突出部が設けられていない。したがって、第二プレキャスト梁４０Ｙの製作性が向上する。

【0052】

さらに、コンクリート柱２０の上端部には、外側へ張り出す受け部２８が設けられている。この受け部２８によって、コンクリート柱２０の上面２０Ｕが広げられている。このコンクリート柱２０の上面２０Ｕに、第一プレキャスト梁４０Ｘ及び第二プレキャスト梁４０Ｙの梁端部がそれぞれ載置されている。

【0053】

これにより、４本の第一プレキャスト梁４０Ｘ及び第二プレキャスト梁４０Ｙの梁端部によって囲まれた空間Ｒが広がるため、例えば、空間Ｒ内での配筋作業等が容易になる。したがって、施工性が向上する。

【0054】

また、本実施形態では、４本の第一プレキャスト梁４０Ｘ及び第二プレキャスト梁４０Ｙの梁端部を受け部２８上に載置することにより、柱梁仕口部２０Ｓの断面積がコンクリート柱２０の断面積と同じに設定されている。これにより、コンクリート柱２０と柱梁仕口部２０Ｓとの間の応力伝達が良好になる。したがって、柱梁仕口部２０Ｓに対する補強等を軽減することができる。

【0055】

（変形例）
次に、上記実施形態の変形例について説明する。

【0056】

上記実施形態では、所定方向に対向する一対の第一プレキャスト梁４０Ｘにコンクリート突出部６０をそれぞれ設けたが、上記実施形態はこれに限らない。例えば、図４に示される変形例では、一対の第一プレキャスト梁４０Ｘ及び一対の第二プレキャスト梁４０Ｙの梁端部に、コンクリート突出部６０がそれぞれ設けられている。

【0057】

なお、図４では、理解を容易にするために、コンクリート柱２０、第一プレキャスト梁４０Ｘ、及び第二プレキャスト梁４０Ｙの図示を簡略化している。

【0058】

コンクリート突出部６０は、第一プレキャスト梁４０Ｘの梁端部の片側の側面４０Ｓにのみ設けられており、隣り合う第二プレキャスト梁４０Ｙの梁端部との隙間を塞いでいる。これと同様に、コンクリート突出部６０は、第二プレキャスト梁４０Ｙの梁端部の片側の側面４０Ｓにのみ設けられており、隣り合う第一プレキャスト梁４０Ｘの梁端部との隙間を塞いでいる。

【0059】

このようにコンクリート突出部６０は、第一プレキャスト梁４０Ｘ及び第二プレキャスト梁４０Ｙの少なくとも一方に設けることができる。

【0060】

また、上記実施形態では、第一プレキャスト梁４０Ｘ及び第二プレキャスト梁４０Ｙがハーフプレキャストコンクリートによって形成されるが、第一プレキャスト梁及び第二プレキャスト梁は、フルプレキャストコンクリートによって形成されても良い。

【0061】

また、上記実施形態では、受け部２８がコンクリート柱２０の上端部から四方へ張り出すが、上記実施形態はこれに限らない。例えば、コンクリート柱２０の上端部から受け部を一方へのみ張り出し、この受け部上に１本のプレキャスト梁の梁端部を載置しても良い。この場合、他の３本のプレキャスト梁の梁端部は、受け部上ではなく、コンクリート柱の上面上に載置される。また、受け部は、省略可能である。

【0062】

また、コンクリート柱２０は、鉄筋コンクリート造に限らず、鉄骨鉄筋コンクリート造であっても良い。さらに、柱は、コンクリート柱に限らず、鉄骨柱やＦＣＴ（Concrete Filled Steel Tube）であっても良い。

【0063】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

【符号の説明】

【0064】

１０ 柱梁接合構造
２０ コンクリート柱
２０Ｕ 上面
２８ 受け部
４０ プレキャストコンクリート梁（プレキャスト梁）
４０Ｘ 第一プレキャスト梁（プレキャスト梁）
４０Ｙ 第二プレキャスト梁（プレキャスト梁）
４０Ｓ 側面（プレキャスト梁の梁端部の側面）
６０ コンクリート突出部
６０Ａ 対向面（コンクリート突出部の対向面）
Ｒ 空間（４本のプレキャスト梁の梁端部によって囲まれた空間）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】