柱梁の接合構造

【課題】鉄骨の梁と鉄筋コンクリート製の柱との位置関係を、長期間に渡り維持できる、柱梁の接合構造を提供する。
【解決手段】鉄筋コンクリート製の柱８６に、支持鋼管１０が柱８６を囲んで設けられている。支持鋼管１０の内周面１０Ｎと柱８６の外周面８６Ｆとの間には隙間ｄ１が設けられ、隙間ｄ１にはグラウト材１２が充填され、支持鋼管１０を柱８６に接合している。支持鋼管１０の上には接合鋼管８０が設けられ、接合鋼管８０の内周面８０Ｎと柱８６の外周面８６Ｆとの間には隙間ｄ２が設けられ、接合鋼管８０で覆われている外周面８６Ｆにはコッター９０が設けられている。隙間ｄ２とコッター９０にはグラウト材８８が充填され、柱８６に接合鋼管８０を接合している。接合鋼管８０には梁８２が接合され、接合鋼管８０と支持鋼管１０の間には隙間Ｓが設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄骨の梁を、鉄筋コンクリート製の柱に設けられた接合鋼管に接合する、柱梁の接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄骨の梁と鉄筋コンクリート製の柱との接合は、柱に設けられた接合鋼管を用いてなされている。
このとき、図４に示すように、鉄筋コンクリート製の柱８６に設けられた接合鋼管８０の外周面８０Ｆと、鉄骨の梁８２の端面は溶接で接合されている。さらに、接合鋼管８０の外周面８０Ｆと梁８２の端部は、プレート９２でボルト接合されている。
【０００３】
また、接合鋼管８０と鉄筋コンクリート製の柱８６の接合は、接合鋼管８０の内周部８０Ｎと、柱８６の外周部８６Ｆとの隙間ｄ２にグラウト材８８を充填し、グラウト材８８で接着接合されている。このとき、グラウト材８８の接着力を増すため、柱８６の外周面８６Ｆの接合鋼管８０で覆われている範囲には、周状の溝部であるコッター９０が設けられている。
【０００４】
しかし、グラウト材８８を充填した後に、梁８２を接合鋼管８０に溶接で接合する場合には、溶接時の加熱によりグラウト材８８が劣化し、接着力が低下するおそれがある。また、地震により接合鋼管８０が繰り返しの変形力を受け、接合鋼管８０に変形が生じグラウト材８８の接着力が低下するおそれもある。このような場合には、接合鋼管８０が梁８２を支持しきれなくなる場合がある。
【０００５】
このため、柱と梁のより確実な接合方法として、いくつかの案がある（特許文献１、２参照）。
しかし、特許文献１は、図５に示すように、梁９と接合される接合リング２を、柱１に設けたリング１０で支持する構成であり、リング１０は柱１の外周部に溶接で接合されている。このため、柱１の表面は鉄製でなければならず、コンクリート製の柱には適用できない。
【０００６】
また、特許文献２は、図６に示すように、梁２２と接合される接合鋼管１９が、支持プレート１６に載置される構成である。支持プレート１６は鋼管２０に接合されており、鋼管２０の一部は鉄筋コンクリート製の柱１３に埋め込まれている。このため、新設の鉄筋コンクリート製の柱でないと鋼管２０を埋め込むことができない。
【特許文献１】特開平５−２１４７３６号公報
【特許文献２】特開２００２−２３５３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は係る事実を考慮し、溶接時の加熱によるグラウト材の劣化や地震による接合鋼管の変形等に関係なく、鉄骨の梁と鉄筋コンクリート製の柱との位置関係を、長期間に渡り維持できる、柱梁の接合構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明に係る柱梁の接合構造は、鉄骨の梁と鉄筋コンクリート製の柱とを接合鋼管を介して接合する柱梁の接合構造であって、前記柱の外周面に接合され、前記接合鋼管を支持する支持鋼管を有することを特徴としている。
【０００９】
請求項１に記載の発明では、鉄筋コンクリート製の柱に設けられた接合鋼管が、支持鋼管で支持されている。
支持鋼管は、接合鋼管とは別の鋼管で形成され、鉄筋コンクリート製の柱の外周面に接合されている。また、支持鋼管は、接合鋼管や梁とは接合されていない。この結果、接合鋼管や梁が地震等の力を受けて変形しても、支持鋼管は影響を受けず、柱と支持鋼管の接合は安定して維持される。
【００１０】
このため、例えば、梁との溶接時の加熱によるグラウトの劣化、接合鋼管の熱膨張、梁の引張等による接合鋼管の膨らみ、接合鋼管に回転力が繰り返し作用することによるグラウト部の損傷等により、柱と接合鋼管との接合力が低下し下方へ移動しようとしても、支持鋼管で支持されるため、接合鋼管と梁の位置関係を維持できる。
【００１１】
また、支持鋼管を先に柱に接合し、接合鋼管の接合時の位置決めに利用すれば、グラウト接合の施工性が向上する。このとき、梁との溶接作業も支持鋼管で位置決めをした状態で行うことができ、グラウトの劣化を防ぐことができる。
【００１２】
さらに、接合鋼管をグラウト接着し、その後に梁との溶接接合を行う場合には、支持鋼管で接合鋼管が支持されているため、接合部のグラウト接着の劣化の許容範囲を広くとることができ、溶接接合時の加熱温度の管理が簡単になる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の柱梁の接合構造において、前記接合鋼管と前記支持鋼管との間には隙間が形成されていることを特徴としている。
これにより、接合鋼管と支持鋼管との接触をなくすことができる。この結果、接合鋼管との接触で生じる支持鋼管の接合部の損傷を防止できる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の柱梁の接合構造において、前記支持鋼管が接合される前記柱の外周面、若しくは前記支持鋼管の内周面のいずれか一方には、接着剤又はグラウトが充填されるコッターが形成されていることを特徴としている。
請求項３に記載の発明では、支持鋼管が接合される柱の外周面、若しくは支持鋼管の内周面のいずれか一方にコッターが形成され、コッターに接着剤又はグラウトが充填されている。
これにより、支持鋼管は柱に強固に接合される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は上記構成としたので、溶接時の加熱によるグラウト材の劣化や地震による接合鋼管の変形等に関係なく、鉄骨梁と鉄筋コンクリート柱との位置関係を、長期間に渡り維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１の実施の形態）
図１に示すように、鉄筋コンクリート製の柱８６の所定位置に、筒状の支持鋼管１０が柱８６を囲んで設けられている。
支持鋼管１０の内周面１０Ｎと柱８６の外周面８６Ｆとの間には隙間ｄ１が設けられ、隙間ｄ１にはグラウト材１２が充填され、支持鋼管１０を柱８６に接合している。
【００１７】
支持鋼管１０の上には、接合鋼管８０が柱８６を囲んで設けられている。接合鋼管８０は、従来技術で説明したものと同じである。即ち、接合鋼管８０の内周面８０Ｎと柱８６の外周面８６Ｆとの間には隙間ｄ２が設けられ、接合鋼管８０で覆われている柱８６の外周面８６Ｆには、周状の溝部であるコッター９０が設けられている。隙間ｄ２とコッター９０にはグラウト材８８が充填され、柱８６に接合鋼管８０を接合している。
【００１８】
接合鋼管８０の外周面８０Ｆには、鉄骨梁８２が溶接８４で接合されている。さらに、梁８２は、プレート９２で接合鋼管８０にボルト接合されている。
また、接合鋼管８０と支持鋼管１０の間には隙間Ｓが設けられている。
【００１９】
このように、支持鋼管１０と接合鋼管８０を別の鋼管で形成し、支持鋼管１０と接合鋼管８０を隙間Ｓを開けて柱８６に接合することで、接合鋼管８０が梁８２から受ける圧縮力や引張力等の影響を、支持鋼管１０は受けることがなく、柱８６と支持鋼管１０の接合は安定して維持される。
【００２０】
これにより、例えば、グラウト材８８を充填した後に梁８２を溶接し、溶接接合時の加熱によりグラウト材８８が劣化した場合や、地震により接合鋼管８０が繰り返しの変形力を受け、接合鋼管８０に変形が生じ、グラウト材８８が変形した場合等により、接合鋼管８０と柱８６の間の接着力が低下しても、支持鋼管１０で接合鋼管８０を受けることができ、接合鋼管８０と梁８２の位置関係を維持できる。
【００２１】
また、柱８６を立てる前に支持鋼管１０を所定位置に接合しておけば、接合鋼管８０の接合時の位置決めに支持鋼管１０を利用できる。これにより、グラウト材８８の充填作業性が向上する。このとき、梁８２と接合鋼管８０の溶接接合８４も、支持鋼管１０で位置決めをした状態で作業を行うことができ、グラウト材８８の劣化が防げる。
【００２２】
さらに、支持鋼管１０で接合鋼管８０を支持した状態で、接合鋼管８０をグラウト材８８で接合し、その後に梁８２の溶接接合８４を行う場合には、グラウト材８８の劣化の許容範囲を広くとることができ、溶接接合８４時の加熱温度の管理が簡単になる。
【００２３】
これにより、溶接接合８４時の加熱によるグラウト材８８の劣化や地震による接合鋼管８０の変形等に関係なく、鉄骨梁８２と鉄筋コンクリート柱８６との位置関係を、長期間に渡り維持できる。
【００２４】
ここに、グラウト材８８には、例えば普通コンクリート、高強度コンクリート、高強度モルタル若しくは繊維入り高強度モルタルが考えられる。また、グラウト材８８に替えて接着剤を充填してもよい。
また、支持鋼管１０と接合鋼管８０の隙間Ｓは、隙間Ｓを小さくし、支持鋼管１０と接合鋼管８０が接触する位置としてもよい。
【００２５】
（第２の実施の形態）
図２に示すように、鉄筋コンクリート柱８６の所定位置には、筒状の支持鋼管２０が柱８６を囲んで設けられている。
支持鋼管２０の内周面２０Ｎと柱８６の外周面８６Ｆとの間には隙間ｄ１が開けられ、支持鋼管２０で覆われている柱８６の外周面８６Ｆには、周状の溝部であるコッター２６が設けられている。隙間ｄ１とコッター２６にはグラウト材１２が充填され、柱８６に指示鋼管２０を接合している。
【００２６】
支持鋼管２０の上には、接合鋼管８０が設けられている。接合鋼管８０は、第１の実施の形態と同じである。しかし、接合鋼管８０と柱８６の接合において、柱８６の外周面８６Ｆにコッター９０が設けられていない点が異なる。
【００２７】
また、接合鋼管２２と支持鋼管２０の間には隙間Ｓが設けられている。
このように、支持鋼管２０で覆われた外周面８６Ｆにコッター２６を設けた構成とすることで、支持鋼管２０をより強く柱８６に接合することができる。これにより、接合鋼管８０で覆われた外周面８６Ｆにコッター９０を設けなくても、支持鋼管２０で接合鋼管８０を受けることができ、第１の実施の形態と同じ作用、効果を得ることができる。
【００２８】
なお、図２を用いて、支持鋼管２０で覆われた柱８６の外周面８６Ｆにコッター２６を設けた場合について説明したが、柱８６の外周面８６Ｆにはコッター２６を設けず、支持鋼管２０の内周面２０Ｎに、図示しないコッターを設けた構成としてもよい。
【００２９】
これにより、支持鋼管２０を柱８６に強く接合することができ、第１の実施の形態と同じ、作用、効果を得ることができる。
（第３の実施の形態）
【００３０】
第３の実施の形態は、支持鋼管２０を第２の実施の形態で説明した支持鋼管２０とし、接合鋼管８０を第１の実施の形態説明した接合鋼管８０とした構成である。
即ち、図３に示すように、柱８６の所定位置には、支持鋼管２０が柱８６を囲んで設けられている。支持鋼管２０で覆われた柱８６の外周面８６Ｆにはコッター２６が設けられている。
【００３１】
支持鋼管１０の上には、接合鋼管８０が設けられている。接合鋼管８０で覆われた柱８６の外周面８６Ｆにはコッター２６が設けられている。
支持鋼管１０と接合鋼管８０の間には隙間Ｓが設けられている。
【００３２】
このように、支持鋼管２０と接合鋼管８０の両方に、コッターを設ける構成とすることで、より柱８６との接合強度を強くすることができ、第１の実施の形態で説明したと同じ作用、効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る柱梁の接合構造を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る柱梁の接合構造を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る柱梁の接合構造を示す図である。
【図４】従来の柱梁の接合構造を示す図である。
【図５】従来の柱梁の接合構造を示す図である。
【図６】従来の柱梁の接合構造を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０支持鋼管
１２グラウト材
２０支持鋼管
２０Ｎ支持鋼管の内周面
２６コッター
８２梁
８６鉄筋コンクリート柱
８０接合鋼管
８６Ｆ柱の外周面
９０コッター
８８グラウト材
Ｓ隙間

【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄骨の梁と鉄筋コンクリート製の柱とを接合鋼管を介して接合する柱梁の接合構造であって、
前記柱の外周面に接合され、前記接合鋼管を支持する支持鋼管を有することを特徴とする柱梁の接合構造。
【請求項２】
前記接合鋼管と前記支持鋼管との間には隙間が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の柱梁の接合構造。
【請求項３】
前記支持鋼管が接合される前記柱の外周面、若しくは前記支持鋼管の内周面の少なくとも一方には、接着剤又はグラウト材が充填されるコッターが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の柱梁の接合構造。

【図１】