コンクリート充填鋼管部材と鉄筋コンクリート部材の接合構造及び接合方法

【課題】短い差込長でコンクリート充填鋼管部材と鉄筋コンクリート部材を接合することができる構造及び接合方法を提供する。
【解決手段】コンクリート充填鋼管柱１と、鉄筋コンクリート梁２の接合部において、一端を含む差込部３ｂがコンクリート充填鋼管柱１のコンクリート１２内に配置されるとともに、他端を含む差込部３ａが鉄筋コンクリート梁２のコンクリート２２内に配置されるようにし、かつ鋼管１１の内側に円に沿って並ぶように差込鉄筋３を複数個設置する。これら複数個の差込鉄筋３の外側を取り囲むように、複数個の差込鉄筋３に略螺旋状に包囲鉄筋４を巻回し、接合部のコンクリート１２、２２を打設し硬化させてコンクリート充填鋼管柱・鉄筋コンクリート梁接合構造を構成する。

【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部材と鉄筋コンクリート部材を接合する部分の構造、及び接合させる方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
構造物の柱として、鋼管の中にコンクリートを充填したコンクリート充填鋼管柱（ＣＦＴ柱）が用いられる場合がある（特許文献１参照）。このコンクリート充填鋼管柱を、鉄筋コンクリート梁に接合する構造としては、鋼管を鉄筋コンクリート梁の内部に所定長さ埋め込み、現場での溶接を行い、鉄骨と鉄筋などからなる差込部材を配置する構造がある。この接合構造においては、施工に要する時間が長くなる、という問題があった。
【０００３】
また、コンクリート充填鋼管柱を鉄筋コンクリート梁に接合する構造として、図４に示すものがある。このコンクリート充填鋼管柱・鉄筋コンクリート梁接合構造２００は、差込部材を鉄筋（以下、「差込鉄筋」という。）７とし、この差込鉄筋７を７ｂのように、コンクリート充填鋼管柱１のコンクリート１２の中に軸方向（コンクリート充填鋼管柱１の長手軸方向）に沿って定着させるものである。このコンクリート充填鋼管柱・鉄筋コンクリート梁接合構造２００の場合は、差込鉄筋７のコンクリート充填鋼管柱１のコンクリート１２の内部への定着長（差込長）Ｌ２は、鋼管径Ｄの１．５倍以上必要であった。コンクリート充填鋼管柱・鉄筋コンクリート梁接合構造２００においては、このように、差込長が長くなるため、大型重機での作業が必要となり、狭隘な箇所での作業が困難になる、という課題があった。
【特許文献１】特開２００２−２２７３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、本発明の解決しようとする課題は、短い差込長でコンクリート充填鋼管部材と鉄筋コンクリート部材を接合することができる構造及び接合方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係るコンクリート充填鋼管部材と鉄筋コンクリート部材の接合構造は、
コンクリート充填鋼管部材と鉄筋コンクリート部材の接合部において、一端を含む部分が前記コンクリート充填鋼管部材内に配置されるとともに他端を含む部分が前記鉄筋コンクリート部材内に配置されるようにしかつ前記鋼管の内側に略環状線に沿って並ぶように差込部材を複数個設置し、前記複数個の差込部材の外側を取り囲むように前記複数個の差込部材に略螺旋状に包囲部材を巻回して前記接合部のコンクリートを打設し硬化させることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の請求項２に係るコンクリート充填鋼管部材と鉄筋コンクリート部材の接合構造は、
請求項１記載のコンクリート充填鋼管部材と鉄筋コンクリート部材の接合構造において、

前記コンクリート充填鋼管部材のコンクリート内に配置される前記差込部材の差込長は前記鋼管の径と同程度であることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の請求項３に係るコンクリート充填鋼管部材と鉄筋コンクリート部材の接合方法は、
コンクリート充填鋼管部材と鉄筋コンクリート部材の接合部において、一端を含む部分が前記コンクリート充填鋼管部材内に配置されるとともに他端を含む部分が前記鉄筋コンクリート部材内に配置されるようにしかつ前記鋼管の内側に略環状線に沿って並ぶように差込部材を複数個設置し、前記複数個の差込部材の外側を取り囲むように前記複数個の差込部材に略螺旋状に包囲部材を巻回して前記接合部のコンクリートを打設し硬化させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るコンクリート充填鋼管部材と鉄筋コンクリート部材の接合構造及び接合方法によれば、コンクリート充填鋼管部材と鉄筋コンクリート部材の接合部において、一端を含む部分が前記コンクリート充填鋼管部材内に配置されるとともに他端を含む部分が前記鉄筋コンクリート部材内に配置されるようにしかつ前記鋼管の内側に略環状線に沿って並ぶように差込部材を複数個設置し、前記複数個の差込部材の外側を取り囲むように前記複数個の差込部材に略螺旋状に包囲部材を巻回して前記接合部のコンクリートを打設し硬化させるように構成したので、略螺旋状の包囲部材と前記鋼管との間に位置するコンクリート部に摩擦力と支圧力が作用し、差込部材の差込長を短縮することができる、という効果を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に説明する実施例は、コンクリート充填鋼管部材と鉄筋コンクリート部材の接合部において、一端を含む部分が前記コンクリート充填鋼管部材内に配置されるとともに他端を含む部分が前記鉄筋コンクリート部材内に配置されるようにしかつ前記鋼管の内側に略環状線に沿って並ぶように差込部材を複数個設置し、前記複数個の差込部材の外側を取り囲むように前記複数個の差込部材に略螺旋状に包囲部材を巻回して前記接合部のコンクリートを打設し硬化させるように構成したので、略螺旋状の包囲部材と前記鋼管との間に位置するコンクリート部に摩擦力と支圧力が作用し、差込部材の差込長を短縮することができ、本発明を実現するための構成として最良の形態である。
【実施例１】
【００１０】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施例であるコンクリート充填鋼管柱・鉄筋コンクリート梁接合構造の構成を示す縦断面図（コンクリート充填鋼管柱の長手軸方向に沿った断面図）である。また、図２は、本発明の第１実施例であるコンクリート充填鋼管柱・鉄筋コンクリート梁接合構造の構成を示す横断面図（コンクリート充填鋼管柱の長手軸方向に垂直な方向に沿った断面図）である。
【００１１】
図１に示すように、このコンクリート充填鋼管柱・鉄筋コンクリート梁接合構造１００は、コンクリート充填鋼管柱１と鉄筋コンクリート梁２の接合部において、複数個の差込鉄筋３の差込部３ｂの外側に包囲鉄筋４が設置されて構成されている。
【００１２】
差込鉄筋３は、鉄筋からなり、一端を含む部分３ｂが前記コンクリート充填鋼管柱２のコンクリート１２内に配置されている。また、差込鉄筋３の他端を含む部分３ａは、鉄筋コンクリート梁２のコンクリート２２内に配置されている。また、図２に示すように、差込鉄筋３は、鋼管１１の内側に略環状線（鋼管１１の内壁の輪郭線である円）に沿って並ぶように複数個設置される。
【００１３】
また、包囲鉄筋４は、鉄筋からなり、複数個の差込鉄筋３の外側を取り囲むようにして、複数個の差込鉄筋３に略螺旋状に巻回される。このような状態で、接合部のコンクリート１２、２２が打設され、硬化することにより、接合構造が構成される。
【００１４】
ここに、コンクリート充填鋼管柱１は、特許請求の範囲におけるコンクリート充填鋼管部材に相当している。また、鉄筋コンクリート梁２は、特許請求の範囲における鉄筋コンクリート部材に相当している。また、差込鉄筋３は、特許請求の範囲における差込部材に相当している。また、包囲鉄筋４は、特許請求の範囲における包囲部材に相当している。
【００１５】
図３は、このコンクリート充填鋼管柱・鉄筋コンクリート梁接合構造１００の作用を説明する図である。図のように、接合部に外力として曲げモーメントＭが作用すると、差込鉄筋３の差込部３ｂと、コンクリート充填鋼管柱１との間に位置するコンクリート部に摩擦力Ｔと支圧力Ｐが作用する。また、包囲鉄筋４は、コンクリート１２の中においては、差込鉄筋３の差込部３ｂの「ズレ止め部材」の機能も発揮する。上記した包囲鉄筋４の摩擦力と支圧力の複合作用により、差込鉄筋３の差込部３ｂの差込長Ｌ１は、鋼管径Ｄの０．８倍程度以上あればよく、好ましくは鋼管径Ｄの１．０倍程度以上あればよい。これにより従来の差込長Ｌ２よりも短縮することができる。
【００１６】
このため、施工期間を短縮することができる。また、小型機械での作業が可能となる。また、狭隘な箇所での作業が可能となる、という利点もある。
【００１７】
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではない。上記実施例は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００１８】
例えば、上記の第１実施例では、コンクリート充填鋼管部材としてコンクリート充填鋼管柱を、また、鉄筋コンクリート部材として鉄筋コンクリート梁を例に挙げて説明した。しかし、本発明は、この例には限定されず、他の構成であってもよい。例えば、コンクリート充填鋼管部材としてコンクリート充填鋼管柱を、また、鉄筋コンクリート部材として鉄筋コンクリートスラブ（板状部材）を用いてもよい。
【００１９】
また、鋼管は、円形断面の鋼管のほか、角形鋼管を用いてもよい。
【００２０】
また、コンクリート１２、２２は、セメント系硬化部材であればよく、セメントモルタルなどであってもよい。
【００２１】
また、包囲部材は、鉄筋のほか、ＰＣ鋼棒、ＰＣワイヤー、ＰＣストランドなどであってもよい。
【００２２】
また、包囲部材のピッチ（図１における長さｄ）は、包囲部材の径φと略同一にして、隙間無く密に巻回してもよい。あるいは、ｄを２〜３φ程度にして、隙間をあけて巻回するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は、構造物の建設を行う建設業等で実施可能であり、これらの産業で利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施例であるコンクリート充填鋼管柱・鉄筋コンクリート梁接合構造の構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明の第１実施例であるコンクリート充填鋼管柱・鉄筋コンクリート梁接合構造の構成を示す横断面図である。
【図３】本発明の第１実施例であるコンクリート充填鋼管柱・鉄筋コンクリート梁接合構造の構作用を説明する図である。
【図４】従来のコンクリート充填鋼管柱・鉄筋コンクリート梁接合構造の構成を説明する縦断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１コンクリート充填鋼管柱
２鉄筋コンクリート梁
３差込鉄筋
３ａ梁差込部
３ｂ鋼管差込部
４包囲鉄筋
７差込鉄筋
７ａ梁差込部
７ｂ鋼管差込部
１１鋼管
１２コンクリート
２２コンクリート
１００コンクリート充填鋼管柱・鉄筋コンクリート梁接合構造
２００コンクリート充填鋼管柱・鉄筋コンクリート梁接合構造

【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート充填鋼管部材と鉄筋コンクリート部材の接合部において、一端を含む部分が前記コンクリート充填鋼管部材内に配置されるとともに他端を含む部分が前記鉄筋コンクリート部材内に配置されるようにしかつ前記鋼管の内側に略環状線に沿って並ぶように差込部材を複数個設置し、前記複数個の差込部材の外側を取り囲むように前記複数個の差込部材に略螺旋状に包囲部材を巻回して前記接合部のコンクリートを打設し硬化させることを特徴とするコンクリート充填鋼管部材と鉄筋コンクリート部材の接合構造。
【請求項２】
請求項１記載のコンクリート充填鋼管部材と鉄筋コンクリート部材の接合構造において、

前記コンクリート充填鋼管部材のコンクリート内に配置される前記差込部材の差込長は前記鋼管の径と同程度であることを特徴とするコンクリート充填鋼管部材と鉄筋コンクリート部材の接合構造。
【請求項３】
コンクリート充填鋼管部材と鉄筋コンクリート部材の接合部において、一端を含む部分が前記コンクリート充填鋼管部材内に配置されるとともに他端を含む部分が前記鉄筋コンクリート部材内に配置されるようにしかつ前記鋼管の内側に略環状線に沿って並ぶように差込部材を複数個設置し、前記複数個の差込部材の外側を取り囲むように前記複数個の差込部材に略螺旋状に包囲部材を巻回して前記接合部のコンクリートを打設し硬化させることを特徴とするコンクリート充填鋼管部材と鉄筋コンクリート部材の接合方法。

【図１】