JPH07279244A - 多階層建築物における柱と梁の接合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡便な柱と梁の接合構造と高品質の施工構造が
得られるとともに、高層建築物の構築にも好適な多階層
建造物における柱と梁の接合構造を提供する。 【構成】柱間に梁をＸ方向に延在させて架設した階層
と、柱間に梁を前記Ｘ方向と異なるＹ方向に延在させて
架設した階層とを交互に重層してなる多階層建築物にお
ける柱と梁の接合構造である。柱は、現場打ちによりコ
ンクリートが打設される鉄骨鉄筋コンクリート柱５が使
用されている。また、各階層において鉄骨鉄筋コンクリ
ート柱の柱鉄骨材６に梁鉄骨材２が連結されて架設され
るプレキャスト製の鉄骨鉄筋コンクリート梁１とが構成
部材とされている。そして、柱鉄骨材は、各階層におけ
る水平断面形状がＨ型形状とされ、且つそのフランジ位
置が、該階層のプレキャスト鉄骨鉄筋コンクリート梁の
Ｘ方向若しくはＹ方向の延在方向と一致して配置されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、多階層建築物におけ
る柱と梁の接合構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、コンクリート製の柱及び梁内
部に鉄骨材が埋設されてなるＳＲＣ造の建築構造物が知
られている。この建築構造物のコンクリート製柱に埋設
されている鉄骨材は、通常、Ｘ方向及びこのＸ方向と直
交するＹ方向への四方にウェブが延在する横断面十字形
状の鋼材が使用されている。

【０００３】そして、各階層における柱と梁の接合部
は、前記横断面十字形状の柱鋼材のウェブに、Ｘ方向及
びＹ方向に延在する４本の梁の鉄骨材がそれぞれ固着さ
れ、現場打ちコンクリートが打設されることにより接合
部が得られる。ところが、上記接合部は、横断面十字形
状の柱鋼材に４本の梁鋼材を固着し、さらに、固着部の
周囲に柱鉄筋及び梁鉄筋を交叉させて配設した複雑な接
合構造となり、特に、四方から柱に集まるプレキャスト
鉄骨鉄筋コンクリート梁の梁主筋の接合納まりに問題が
あり、また、打設コンクリートを確実に充填できないお
それがあり、施工能率及び施工品質の面で問題があっ
た。

【０００４】そこで、簡便な柱と梁の接合構造が得ら
れ、構造安定性も向上する建築構造物として、特開平４
ー３４７２３３号公報に示す多階層建造物が知られてい
る。この多階層建造物は、一層のＸ方向にサ型または十
型柱梁合成部材を架設するとともに、前記サ型または十
型柱梁合成部材の各部材の梁間に床板をＹ方向に架け渡
した階層と、前記柱梁合成部材の柱頭部間にＹ方向に亘
って架設された梁部材間に床板をＸ方向に架け渡した階
層を交互に重層してなる構造物である。

【０００５】これにより、階層毎に一方向（例えばＸ方
向）のみに延在する梁によって架構が組立てられていく
ので、各層においては、柱接合部に一方向のみの梁接合
部が接合する構造となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平４ー３４７２３３号公報の多階層建造物は、鉄筋コ
ンクリート構造の柱及び梁が採用されているので、積載
及び固定荷重等の長期荷重、地震荷重等の短期荷重に抗
する構造とするためには、所定量の鉄筋を必要とし、し
かも、断面が大きな柱及び梁として建造物を構築しなけ
ればならない。

【０００７】したがって、コンクリートが打設される接
合部に、多数の柱鉄筋及び梁鉄筋が交叉して配設される
ので、上述したＳＲＣ造の建築構造物と同様に、接合部
への打設コンクリートの充填の面で問題がある。また、
柱及び梁の断面が大型化となることにより、高層建築物
の構築に容易に適用することはできない。

【０００８】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
のであり、簡便な接合部と高品質の施工構造が得られる
とともに、高層建築物の構築にも好適な多階層建造物に
おける柱と梁の接合構造を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１記載
の多階層建造物における柱と梁の接合構造は、柱間に梁
をＸ方向に延在させて架設した階層と、柱間に梁を前記
Ｘ方向と異なるＹ方向に延在させて架設した階層とを交
互に重層してなる構造であり、現場打ちによりコンクリ
ートが打設される鉄骨鉄筋コンクリート柱と、各階層に
おいて前記鉄骨鉄筋コンクリート柱の柱鉄骨材に梁鉄骨
材が連結されて架設されるプレキャスト製の鉄骨鉄筋コ
ンクリート梁とを構成部材としている。そして、前記柱
鉄骨材は、各階層における水平断面形状がＨ型形状とさ
れ、且つそのフランジ位置が、該階層のプレキャスト鉄
骨鉄筋コンクリート梁のＸ方向若しくはＹ方向の延在方
向と一致して配置されていることを特徴とする構造であ
る。

【００１０】また、請求項２記載の構造は、請求項１記
載の構造において、梁鉄骨材がＨ型鋼により構成され、
このＨ型鋼のウェブと柱鉄骨材のフランジが連結されて
いることを特徴とする構造である。また、請求項３記載
の構造は、請求項１若しくは２記載の構造において、ｎ
階層から当該ｎ階層より下方のｎー１階層まで若しくは
上方のｎ＋１階層まで鉛直方向に延在している柱鉄骨材
は、フランジ位置が階層毎にＸ方向若しくはＹ方向に交
互に異なる少なくとも二本のＨ型鋼により構成されてい
ることを特徴とする構造である。

【００１１】また、請求項４記載の構造は、請求項２若
しくは３記載の構造において、柱鉄骨材のフランジから
外方に向けて突設された接合プレートと、梁鉄骨材のウ
ェブとが、面接触状態で連結されていることを特徴とす
る構造である。さらに、請求項５記載の構造は、請求項
４記載の構造において、接合プレートと梁鉄骨材のウェ
ブが、ボルト締結手段により連結されていることを特徴
とする構造である。

【００１２】

【作用】この発明の請求項１記載の多階層建築物におけ
る柱と梁の接合構造によれば、梁がプレキャスト製の鉄
骨鉄筋コンクリート梁によりＸ方向若しくはＹ方向のみ
に配置されているので、柱と梁の接合位置まで延在する
梁鉄筋はＸ方向若しくはＹ方向のみで配筋量が少なくな
り、また、接合位置における柱鉄骨材は、梁の延在方向
と同一方向、すなわちＸ方向若しくはＹ方向のみにフラ
ンジが配置されたＨ型形状とされているので、柱と梁の
接合位置における鉄筋の交叉部分が少なく、また、その
接合位置の柱鉄骨材が占める領域も少ない構造となるの
で、現場打ちコンクリートにより接合位置には確実にコ
ンクリートが充填され、施工能率や施工品質の面で問題
がない。

【００１３】また、プレキャスト製の鉄骨鉄筋コンクリ
ート梁の使用により、上端筋及び下端筋等の梁筋量も増
大せず、且つ梁断面サイズも小さくなるので構成部材の
軽量化が図られ、高層建築物に好適な柱と梁の接合構造
が得られる。また、請求項２記載の接合構造によれば、
請求項１記載の作用が得られるとともに、さらに梁の軽
量化が図られるとともに、Ｈ型形状どうしの梁鉄骨材と
柱鉄骨材の連結が容易となる。

【００１４】また、請求項３記載の柱と梁の接合構造に
よれば、請求項２記載の作用が得られるとともに、接合
位置においては水平断面Ｈ型形状が得られ、階層間にお
いては構造強度が増加する水平断面十字形状の柱鉄骨材
が、既存のＨ型鋼を使用して構成されるので、施工コス
トの低減化が図られる。また、請求項４記載の接合構造
によれば、請求項２もしくは３記載の作用が得られると
ともに、柱鉄骨材のフランジに設けられた接合プレート
と梁鉄骨材のウェブとが面接触状態で連結されているの
で、鉄骨鉄筋コンクリート柱はプレキャスト鉄骨鉄筋コ
ンクリート梁の荷重を確実に支持する。

【００１５】さらに、請求項５記載の接合構造によれ
ば、請求項４記載の作用が得られるとともに、柱鉄骨材
と梁鉄骨材の連結作業が容易となり、施工能率の向上が
図られる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明に多階層建築物における柱と梁
の接合構造の一実施例について、図１から図９を参照し
て詳細に説明する。図１（ａ）、（ｂ）に示すものは、
本実施例で使用されるプレキャスト鉄骨鉄筋コンクリー
ト梁（以下、ＳＰＣ梁と略称する。）１である。

【００１７】このＳＰＣ梁１は、コンクリート梁１ａに
Ｈ型鋼（以下、梁用Ｈ型鋼と略称する）２が埋設されて
いるとともに、下部側の長手方向に沿って下端筋１ｂが
埋設され、コンクリート梁１ａ上面から突出するスター
ラップ１ｃ…に上端筋１ｄが長手方向に延在して係合し
てなるプレキャスト梁である。そして、梁用Ｈ型鋼２
は、下部フランジ２ａ及びウェブ２ｂがコンクリート梁
１ａ内部とされ、上部フランジ２ｃがコンクリート梁１
ａの上面と略面一とされた状態で埋設されながら、長手
方向の端部がコンクリート梁１ａから突出している。こ
の突出している梁用Ｈ型鋼２のウェブ２ｂには、後述す
る柱鉄骨とボルト締結する際に使用される複数のボルト
孔２ｅが穿設されている。

【００１８】また、下端筋１ｂの両端部は、梁用Ｈ型鋼
２と平行に延在してさらにコンクリート梁１ａの端面か
ら突出している。そして、この下端筋１ｂの端部は、ね
じ継手方式による接合金物３によって、他のＳＰＣ梁１
の下端筋１ｂと接合されるようになっている。上記構成
のＳＰＣ梁１は、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すよ
うに、ｎー１階においてはＸ方向に延在するように柱
５、５間に架設され（図２（ｃ）参照）、ｎ階において
はＸ方向と直交するＹ方向に延在するように柱５、５間
に架設され（図２（ｂ）参照）、ｎ＋１階においてはＸ
方向に延在するように柱５、５間に架設され（図２
（ａ）参照）、すなわち階層毎にＳＰＣ梁１の延在方向
を異ならせた重層構造により多階層建築物が構築されて
いく。なお、図中符号１３は、現場打ちコンクリートの
打設により形成される床スラブである。

【００１９】ここで、柱５は、現場打ちコンクリートに
より形成される鉄骨鉄筋コンクリート柱（以下、ＳＲＣ
柱と略称する。）で構成されており、このＳＲＣ柱５の
鉄骨材としては、Ｈ型鋼（以下、柱用Ｈ型鋼と略称す
る。）６が使用されている。そして、図３に示すよう
に、ｎー１階からｎ＋１階まで３階層に渡って鉛直方向
に延在する柱用Ｈ型鋼６は、上下に隣接する部材どうし
がウェブの面方向を相互に９０度異ならせて連結された
３本の短尺なＨ型鋼６Ａ、６Ｂ、６Ｃにより構成されて
いる。

【００２０】すなわち、ｎー１階のＳＰＣ梁１との接合
位置におけるＨ型鋼６Ａは、ウェブ６Ａａの面方向がＳ
ＰＣ梁１のウェブ２ｂの面方向と同一方向（Ｘ方向）に
延在するように配設されている。そして、このＨ型鋼６
Ａの上部には、これに対して軸回りに９０度反転したＨ
型鋼６Ｂがウェブ６Ａａ、６Ｂａどうしを重合させ、十
字形状（図４参照）の横断面となるように連結されてい
る。

【００２１】また、ｎ階のＳＰＣ梁１との接合位置にお
けるＨ型鋼６Ｂは、ウェブ６Ｂａの面方向がＳＰＣ梁１
のウェブ２ｂの面方向と同一方向（Ｙ方向）に延在する
ように配設される。そして、このＨ型鋼６Ｂの上部に
は、これに対して軸回りに９０度反転したＨ型鋼６Ｃが
ウェブ６Ｂａ、６Ｃａどうしを重合させて十字形状の横
断面となるように連結されている。

【００２２】さらに、ｎ＋１階のＳＰＣ梁１との接合位
置におけるＨ型鋼６Ｃは、ウェブ６Ｃａの面方向がＳＰ
Ｃ梁１のウェブ２ｂの面方向と同一方向（Ｘ方向）に延
在するように配設されている。そして、各階層の接合位
置における梁用Ｈ型鋼２と柱用Ｈ型鋼６Ａ、６Ｂ、６Ｃ
は、以下の構造とされている。

【００２３】つまり、図３に示すように、ｎー１階層に
位置するＨ型鋼６Ａのフランジ６Ａｂ、６Ａｃの外面に
は、それぞれ接合プレート８が溶接によって固着されて
いる。また、これら接合プレート８には、ＳＰＣ梁１の
梁用Ｈ型鋼２に設けられたボルト孔２ｅと対応する複数
のボルト孔８ａが穿設されている。そして、ボルト孔２
ｅ、８ａを対応させながら梁用Ｈ型鋼２のウェブ２ｂの
片面側を接合プレート８に面接触状態となるように当接
し、それぞれのボルト孔２ｅ、８ａにボルトを挿通して
ナットで締結することにより、Ｈ型鋼６ＡとＳＰＣ梁１
が連結され、ＳＰＣ梁１は柱用Ｈ型鋼６Ａに架設され
る。なお、図３で示す符号１０は、梁用Ｈ型鋼２のフラ
ンジ面２ａ、２ｃと、柱用Ｈ型鋼６のフランジ６Ａｂ、
６Ａｃ（６Ｂｂ、６Ｂｃ、６Ｃｂ、６Ｃｃ）とを局部的
に固着している溶接部である。そして、柱用Ｈ型鋼６の
周囲には、鉛直方向に延在する複数本の柱主筋９ａ及び
これら柱主筋９ａの周囲にフープ筋９ｂが配設される。

【００２４】これにより、図５に示すように、Ｈ型鋼６
Ａのフランジ６Ａｂ、６Ａｃは、ＳＰＣ梁１と同一方向
のＸ方向に延在して配置される。また、Ｈ型鋼６ＣとＳ
ＰＣ梁１も、上述した構造によって連結される。また、
Ｈ型鋼６ＢとＳＰＣ梁１の接合構造は、図６に示すよう
に、Ｈ型鋼６Ａのフランジ６Ｂｂ、６ＢｃがＳＰＣ梁１
と同一方向のＹ方向に延在して配置される。

【００２５】なお、図３におけるＨ型鋼６Ｂは、図７に
示すように、フランジ６Ｂｂ、６ＢｃがＹ方向に向いて
配置されている。また、図３におけるＨ型鋼６Ｃは、図
８に示すように、フランジ６Ｃｂ、６ＣｃがＸ方向に向
いて配置されている。そして、上記構造とされた柱用Ｈ
型鋼６の周囲への枠材（図示せず）の組立、ＳＰＣ梁１
間への床材の組立を行い図３で示す２点鎖線で囲まれた
部分に現場打ちによりコンクリートが打設されることに
より、図９に示すように、ｎー１階、ｎ階、ｎ＋１階の
スターラップ１ｃ、上端筋１ｄがコンクリート内に定着
されてコンクリート床スラブ１３が形成されていくとと
もに、柱用Ｈ型鋼６、下端筋１ｂ、柱主筋９ａ及びフー
プ筋９ｂをコンクリート内に定着したＳＲＣ柱５が形成
されて多層建築物が構築される。

【００２６】次に、上述した構成の多階層建築物におけ
る柱と梁の接合構造の作用について説明する。第１に、
本実施例においては、ＳＰＣ梁１によって梁を構成して
いるので、柱と梁の接合位置まで延在する梁鉄筋（下端
筋１ｂ、上端筋１ｄなど）の配筋量が少なくなり、ま
た、接合位置における柱鉄骨材は、図４及び図５に示す
ように、ＳＰＣ梁１の延在方向と同一方向、すなわちＸ
方向若しくはＹ方向のみにフランジが配置されたＨ型鋼
６Ａ、６Ｂ、６Ｃとされているので、柱と梁の接合位置
における鉄筋の交叉部分が減少する。さらに、接合位置
の柱鉄骨材が占める領域も少ない構造となるので、本実
施例においては、現場打ちによりコンクリートが打設さ
れても接合位置に確実にコンクリートが充填され、施工
能率や施工品質の面で問題がない柱と梁の接合構造を得
ることができる。

【００２７】第２に、ＳＰＣ梁１の使用により、下端筋
等の梁筋量も増大せず、且つ梁断面サイズも小さくなる
ので、構成部材の軽量化を図ることができ、高層建築物
に好適な柱と梁の接合構造を得ることができる。第３
に、柱用Ｈ型鋼６は、上下に隣接する部材どうしがウェ
ブの面方向を相互に９０度異ならせて連結された複数本
の短尺なＨ型鋼６Ａ、６Ｂ、６Ｃにより構成されている
ので、所定の階層の接合位置においては水平断面Ｈ型形
状が得られ、階層間においては構造強度が増加する水平
断面十字形状とすることができ、施工コストの低減化を
図ることができる。

【００２８】第４に、柱用Ｈ型鋼６の各フランジに設け
られた接合プレート８と、ＳＰＣ梁１の梁用Ｈ型鋼２の
ウェブ２ｂとが面接触状態で連結されるので、ＳＲＣ柱
５はＳＰＣ梁１の荷重を確実に支持することができる。
第５に、接合プレート８と梁用Ｈ型鋼２のウェブ２ｂ
は、作業の容易なボルト締結手段により連結されるの
で、施工能率の大幅な向上を図ることができる。

【００２９】なお、本実施例においては、図１に示した
ように、隣接するＳＰＣ梁１、１の下端筋１ｂどうし
が、ねじ継手方式による接合金物３によって接合されて
いるが、これに限ることはなく、圧接若しくはエンクロ
ーズ溶接により接合してもよい。また、隣接するＳＰＣ
梁１、１の下端筋１ｂどうしの下端筋１ｂどうしを接合
せず、図１０に示すように、下端筋１ｂの端部１ｅを上
方に折曲して打設されるコンクリート内部に定着させる
構造としてもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の請求項
１記載の多階層建築物における柱と梁の接合構造は、梁
がプレキャスト製の鉄骨鉄筋コンクリート梁によりＸ方
向若しくはＹ方向のみに配置されているので、柱と梁の
接合位置まで延在する梁鉄筋はＸ方向若しくはＹ方向の
みで配筋量が少なくなり、また、接合位置における柱鉄
骨材は、梁の延在方向と同一方向、すなわちＸ方向若し
くはＹ方向のみにフランジが配置されたＨ型形状とされ
ているので、柱と梁の接合位置における鉄筋の交叉部分
が少なく、さらに、接合位置の柱鉄骨材が占める領域も
少ない構造となる。これにより、本発明は、現場打ちに
よりコンクリートが打設されても接合位置には確実にコ
ンクリートが充填され、施工能率や施工品質の面で問題
がない柱と梁の接合構造を得ることができる。

【００３１】また、プレキャスト製の鉄骨鉄筋コンクリ
ート梁の使用により、上端筋及び下端筋等の梁筋量も増
大せず、且つ梁断面サイズも小さくなるので構成部材の
軽量化が図られ、高層建築物に好適な柱と梁の接合構造
を得ることができる。また、請求項２記載の多階層建築
物における柱と梁の接合構造は、請求項１記載の効果に
加えて、さらに梁の軽量化を図ることができるととも
に、Ｈ型形状どうしの梁鉄骨材と柱鉄骨材の連結を容易
とすることができる。

【００３２】また、請求項３記載の多階層建築物におけ
る柱と梁の接合構造は、請求項２記載の効果に加えて、
接合位置においては水平断面Ｈ型形状が得られ、階層間
においては構造強度が増加する水平断面十字形状の柱鉄
骨材が、既存のＨ型鋼により構成されるので、施工コス
トの低減化を図ることができる。また、請求項４記載の
多階層建築物における柱と梁の接合構造は、請求項２若
しくは３記載の効果に加えて、柱鉄骨材のフランジに設
けられた接合プレートと梁鉄骨材のウェブとが面接触状
態で連結されるので、鉄骨鉄筋コンクリート柱はプレキ
ャスト鉄骨鉄筋コンクリート梁の荷重を確実に支持する
ことができる。

【００３３】さらに、請求項５記載の多階層建築物にお
ける柱と梁の接合構造は、請求項４記載の効果に加え
て、柱鉄骨材と梁鉄骨材の連結作業を容易とすることが
できる、施工能率の大幅な向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプレキャスト鉄骨鉄筋コンクリー
ト梁を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図
である。

【図２】本発明に係る鉄骨鉄筋コンクリート柱に架設さ
れるプレキャスト鉄骨鉄筋コンクリート梁の各階におけ
る配設方向を示す図である。

【図３】本発明のｎー１階層からｎ＋１階層までの鉄骨
鉄筋コンクリート柱とプレキャスト鉄骨鉄筋コンクリー
ト梁の接合構造を示す図である。

【図４】図３におけるIVーIV線矢視図である。

【図５】図３におけるV ーV 線矢視図である。

【図６】図３におけるVIーVI線矢視図である。

【図７】図３におけるVII ーVII 線矢視図である。

【図８】図３におけるVIIIーVIII線矢視図である。

【図９】本発明に係る多層建築物の構造を示す図であ
る。

【図１０】本発明に係るプレキャスト鉄骨鉄筋コンクリ
ート梁の他の実施例を示す正面図である。

【符号の説明】

１ プレキャスト製の鉄骨鉄筋コンクリート梁 １ｂ 下端筋 ２ 梁鉄骨材 ２ａ、２ｃ フランジ ２ｂ ウェブ ５ 鉄骨鉄筋コンクリート柱 ６、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ 柱鉄骨材 ６Ａａ、６Ｂａ、６Ｃａ ウェブ ６Ａｂ、６Ａｃ、６Ｂｂ、６Ｂｃ、６Ｃｂ、６Ｃｃ フ
ランジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊坂 隆則 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 柱間に梁をＸ方向に延在させて架設した
   階層と、柱間に梁を前記Ｘ方向と異なるＹ方向に延在さ
   せて架設した階層とを交互に重層してなる多階層建築物
   における柱と梁の接合構造であって、 現場打ちによりコンクリートが打設される鉄骨鉄筋コン
   クリート柱と、各階層において前記鉄骨鉄筋コンクリー
   ト柱の柱鉄骨材に梁鉄骨材が連結されて架設されるプレ
   キャスト製の鉄骨鉄筋コンクリート梁とを構成部材と
   し、 前記柱鉄骨材は、各階層における水平断面形状がＨ型形
   状とされ、且つそのフランジ位置が、該階層のプレキャ
   スト鉄骨鉄筋コンクリート梁のＸ方向若しくはＹ方向の
   延在方向と一致して配置されていることを特徴とする多
   階層建築物における柱と梁の接合構造。
2. 【請求項２】 梁鉄骨材はＨ型鋼により構成され、この
   Ｈ型鋼のウェブと柱鉄骨材のフランジが連結されている
   ことを特徴とする請求項１記載の多階層建築物における
   柱と梁の接合構造。
3. 【請求項３】 ｎ階層から当該ｎ階層より下方のｎー１
   階層まで若しくは上方のｎ＋１階層まで鉛直方向に延在
   している柱鉄骨材は、フランジ位置が階層毎にＸ方向若
   しくはＹ方向に交互に異なる少なくとも二本のＨ型鋼に
   より構成されていることを特徴とする請求項１若しくは
   ２記載の多階層建造物における柱と梁の接合構造。
4. 【請求項４】 柱鉄骨材のフランジから外方に向けて突
   設された接合プレートと、梁鉄骨材のウェブとが、面接
   触状態で連結されていることを特徴とする請求項２若し
   くは３記載の多階層建造物における柱と梁の接合構造。
5. 【請求項５】 接合プレートと梁鉄骨材のウェブは、ボ
   ルト締結手段により連結されていることを特徴とする請
   求項４記載の多階層建造物における柱と梁の接合構造。