JP5693484B2

JP5693484B2 - 柱梁接合部構造

Info

Publication number: JP5693484B2
Application number: JP2012025929A
Authority: JP
Inventors: 智昭杉山; 泰弘西川; 慶二郎山川
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2012-02-09
Filing date: 2012-02-09
Publication date: 2015-04-01
Anticipated expiration: 2032-02-09
Also published as: JP2013163892A

Description

本発明は、柱梁接合部構造に関する。

室内空間を広く確保するために、柱の断面形状を扁平にして、室内側への柱の張り出し部分を少なくする場合がある（例えば、特許文献１参照）。

このような扁平断面の柱は、柱梁接合部における柱および梁の鉄筋を配筋するためのスペースを断面内に確保することができない。そのため、柱が扁平断面である場合の柱梁接合部では、梁を偏心させた状態（梁の一方の側面が柱の側面から突出した状態）で柱に取り付けることで、梁主筋の一部を柱の断面外に配筋する場合がある（図７参照）。

特開２０１１−５８３１１号公報

柱１０２に対して梁１０３が偏心して取り付いていると、図７の（ａ）に示すように、梁１０３に対してねじり力Ｔ_Ｃが生じるため、ねじり力Ｔ_Ｃに対する剛性や耐力を確保するためのせん断補強筋を柱梁接合部１０１に配筋するなどのせん断補強構造を構築する必要がある。そのため、施工に手間を要していた。

また、柱１０２の断面内を貫通しない梁主筋１３１は、他の梁主筋よりも付着強度が小さいため、図７の（ｂ）に示すように、梁主筋１３１に作用する応力Ｔ_Ｂに起因した付着割裂ひび割れが生じ易くなる。そのため、付着割裂に対する補強筋を配筋する必要があり、この補強筋の配筋に手間を要していた。

本発明は、前記の問題点を解決するものであり、柱に対して梁が偏心している鉄筋コンクリート造の構造物の施工性と品質の向上を図ることを可能とした柱梁接合部構造を提案することを課題とする。

前記課題を解決するために、第一の発明は、柱と梁との柱梁接合部構造であって、前記柱の一方の柱側面が前記梁の一方の梁側面よりも突出しているとともに、前記梁の他方の梁側面が前記柱の他方の柱側面よりも突出しており、柱幅方向中央に配筋された柱主筋または前記梁側に配筋された柱主筋が、前記一方の柱側面側に配筋された軸方向柱鉄筋よりも大きな鉄筋径を有していることを特徴としている。
前記柱主筋は、前記梁を貫通していてもよいし、前記梁側面に沿って配筋されていてもよい。

ここで、「軸方向柱鉄筋」とは、柱の軸方向に沿って配筋された鉄筋であって、柱主筋や柱軸筋を含むものとする。

かかる柱梁接合部構造によれば、梁内または梁寄りに配筋された柱主筋の鉄筋径を他の軸方向柱鉄筋よりも太くしているので、柱と梁との応力の偏心を少なくすることが可能となる。応力の偏心が少なくなれば、柱梁接合部内のねじり力が小さくなるため、柱梁接合部の品質が向上するとともに、柱梁接合部における断面および配筋量を小さくすることができる。
また、柱幅方向中央に配筋された柱主筋または前記梁側に配筋された柱主筋よりも一方の柱側面側に配筋された軸方向柱鉄筋（柱主筋または柱軸筋）の鉄筋径を細くすることで、当該柱鉄筋に作用する応力が小さくなるため、付着割裂破壊が生じ難くなる。

また、前記柱主筋を梁主筋よりも前記一方の柱側面側に配筋すれば、梁に対する柱の偏心量が鉄筋の配筋により制約されることがなくなるため、さらに室内空間を広くすることが可能となる。

また、第二の発明は、柱と梁との柱梁接合部構造であって、前記梁の一方の梁側面が前記柱の一方の柱側面よりも突出しているとともに、前記柱の他方の柱側面が前記梁の他方の梁側面よりも突出しており、梁幅方向中央に配筋された梁主筋または前記柱側に配筋された梁主筋が、前記一方の梁側面側に配筋された軸方向梁鉄筋よりも大きな鉄筋径を有していることを特徴としている。
前記梁主筋は、前記柱を貫通していてもよいし、前記柱側面に沿って配筋されていてもよい。

ここで、「軸方向梁鉄筋」とは、梁の軸方向に沿って配筋された鉄筋であって、梁主筋や梁軸筋を含むものとする。

かかる柱梁接合部構造によれば、柱内または柱寄りに配筋された梁主筋の鉄筋径を他の軸方向梁鉄筋よりも太くしているので、柱と梁との応力の偏心を少なくすることが可能となる。応力の偏心が少なくなれば、柱梁接合部内のねじり力が小さくなるため、柱梁接合部の品質が向上するとともに、柱梁接合部における断面および配筋量を小さくすることができる。
また、梁幅方向中央に配筋された梁主筋または前記柱側に配筋された梁主筋よりも一方の梁側面側に配筋された軸方向梁鉄筋（梁主筋または梁軸筋）の鉄筋径を細くすることで、当該梁鉄筋に作用する応力が小さくなるため、付着割裂破壊が生じ難くなる。

また、前記梁主筋を柱主筋よりも前記一方の梁側面側に配筋すれば、柱に対する梁の偏心量が鉄筋に配筋により制約されることがなくなるため、さらに室内空間を広くすることが可能となる。

本発明の柱梁接合部構造によれば、柱に対して梁が偏心している鉄筋コンクリート造の構造物の施工性と品質の向上を図ることが可能となる。

本発明の実施形態に係る柱梁接合部構造を示す斜視図である。柱梁接合部構造が配設された建物の概要を示す平面図である。第一の実施形態に係る柱梁接合部構造を示す図であって、（ａ）は柱梁接合部の平断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ１−Ｘ１断面図である。第二の実施形態に係る柱梁接合部構造を示す図であって、（ａ）は柱梁接合部の平断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ２−Ｘ２断面図である。（ａ）は第三の実施形態に係る柱梁接合部構造を示す平断面図、（ｂ）および（ｃ）は（ａ）の他の形態を示す平断面図である。第四の実施形態に係る柱梁接合部構造を示す図であって、（ａ）は柱梁接合部の平断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ３−Ｘ３断面図である。（ａ）および（ｂ）は、偏心柱梁接合部構造に想定される破壊モードを示す斜視図である。

＜第一の実施形態＞
第一の実施形態の柱梁接合部構造１は、図１に示すように、扁平断面の柱２と梁３とを接続してなるものである。
本実施形態の柱梁接合部構造１は、図２に示すように、鉄筋コンクリート造チューブ構造により構成された建物Ｂの外周チューブの一部を構成している。なお、図２における符号４は、コア壁である。

柱梁接合部構造１では、図１に示すように、柱２の一方の柱側面２１が梁３の一方の梁側面３１よりも突出しており、梁３の他方の梁側面３２が柱２の他方の柱側面２２よりも突出している。
つまり、柱２と梁３は、偏心した状態で接合されており、柱２の軸心と梁３の軸心とが一致していない。

柱２は、図３の（ａ）に示すように、一方の柱側面２１側および他方の柱側面２２側のそれぞれに柱主筋２３が配筋されたいわゆるダブル配筋構造により構成されている。
柱主筋２３は、コンクリート被りを確保した状態で、柱２の軸方向に沿って配筋されている。

柱主筋２３のうち、他方の柱側面２２側（梁３側）の列に配筋された柱主筋２３ａは、梁３を上下に貫通しているとともに、一方の柱側面２１側の列に配筋された柱主筋２３ｂよりも大きな鉄筋径を有している。

本実施形態では、柱主筋２３を、柱２の角部に２本ずつ、計８本配筋しているが、柱主筋２３の配筋ピッチや本数は限定されるものではない。

柱２には、柱主筋２３，２３，…の外周囲を覆うように柱帯筋２４が配筋されている。帯筋２４は、柱断面視ロ字状を呈しており、柱２の軸方向に沿って所定の間隔により複数配筋されている。

柱２と梁３との接合部における柱帯筋２４は、他方の柱側面２２から突出して、梁３の内部に配筋されている。
柱帯筋２４を梁３内に突出させることで、柱帯筋２４は、柱２と梁３が接合する垂直面を横切るせん断補強筋として機能する。

梁３は、図３の（ｂ）に示すように、一方の梁側面３１側および他方の梁側面３２側のそれぞれに梁主筋３３が配筋された、いわゆるダブル配筋構造により構成されている。
梁主筋３３，３３，…は、コンクリート被りを確保した状態で、梁３の軸方向に沿って配筋されている。

本実施形態では、梁主筋３３を、梁３の角部に２本ずつ、計８本配筋しているが、梁主筋３３の配筋ピッチや本数は限定されるものではない。

梁主筋３３のうち、一方の梁側面３１側（柱２側）に配筋された梁主筋３３ａは、図３の（ａ）に示すように、柱２を左右（柱２の長辺方向）に貫通しているとともに、他方の梁側面３２側に配筋された梁主筋３３ｂよりも大きな鉄筋径を有している。
また、梁主筋３３ａは、柱主筋２３ａと近接しているとともに、２列の柱主筋２３ａ，２３ｂの間を挿通している。

梁３には、梁主筋３３，３３,…の外周囲を覆うように梁あばら筋３４が配筋されている。梁あばら筋３４は、梁断面視ロ字状を呈しており、梁３の軸方向に所定の間隔により複数配筋されている。

本実施形態の柱梁接合部構造１によれば、柱２と梁３を互いに偏心させているため、室内側に張り出す柱寸法を小さくし、室内空間を広く確保することができる。

柱主筋２３および梁主筋３３は、柱２と梁３の接合している側に配筋された柱主筋２３ａおよび梁主筋３３ａの鉄筋径が、それぞれ反対側（柱２においては室外側、梁３においては室内側）に配筋された柱主筋２３および梁主筋２３ｂの鉄筋径よりも大きくしているため、引張力の合力位置の偏心量を小さくすることができる。そのため、接合部内のねじり力Ｔ_Ｃ（図７の（ａ）参照）を小さくすることができ、ひいては、柱２および梁３の断面寸法や配筋量を小さくすることができる。

また、室内側に配筋された梁主筋３３ｂの鉄筋径を小さくすることで、梁主筋３３ｂに作用する応力Ｔ_Ｂ（図７の（ｂ）参照）が小さくなり、コーナースプリットによる付着割裂破壊が生じ難くなる。

ゆえに、柱２と梁３との偏心接合部の構造的な付加を低減することが可能となり、より構造性能の高く、かつ、室内空間をより有効に利用することが可能な構造物を構築することが可能となる。

なお、本実施形態では、柱主筋２３および梁主筋３３について、いずれも柱２と梁３の接合している側に配筋された柱主筋２３ａおよび梁主筋３３ａの鉄筋径を反対側に配筋された柱主筋２３および梁主筋２３ｂの鉄筋径よりも大きくするものとしたが、鉄筋径を大きくするのは、柱主筋２３または梁主筋３３のいずれか一方のみでもよい。

＜第二の実施形態＞
第二の実施形態に係る柱梁接合部構造１では、図４の（ａ）に示すように、梁主筋３３ａが柱主筋２３ａの他方の梁側面３２側において柱２を貫通している（柱主筋２３ａが梁主筋３３ａと一方の柱側面２２との間に配筋されている）点で、柱２の２列の柱主筋２３ａ，２３ｂの間を貫通している第一の実施形態に係る柱梁接合部構造１と異なっている。

この他の第二の実施形態に係る柱梁接合部構造１の構成は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。

第二の実施形態に係る柱梁接合部構造１によれば、鉄筋の配置により柱２と梁３の偏心量が制約されなくなる。そのため、柱２と梁３をより大きく偏心させた柱梁接合部構造１を構成することが可能となり、室内空間をより広く確保することが可能となる。

この他の第二の実施形態に係る柱梁接合部構造１の作用効果は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。

＜第三の実施形態＞
第三の実施形態に係る柱梁接合部構造１は、図５の（ａ）に示すように、柱２と梁３が偏心した状態で接合されている。

柱２は、その短辺方向（図５において上下方向）中央に一列に配筋された複数の柱主筋２３，２３，…を備えている。柱主筋２３，２３，…は、梁３の一方の梁側面３１に近接する位置に配筋されている。
本実施形態では、柱２の長辺方向（図５において左右方向）中央部を空けて両端部に３本ずつ、計６本の柱主筋２３，２３，…を配筋するが、柱主筋２３の配筋ピッチや本数は限定されるものではない。また、柱主筋２３は、２列以上配筋されていてもよい。

柱主筋２３は、自身よりも一方の柱側面２１側に配筋された柱軸筋２５，２５，…よりも大きな鉄筋径を有している。

柱軸筋２５は、柱梁架構の面外方向の曲げ抵抗に寄与するために配筋されており、一方の柱側面２１からコンクリート被りを確保した状態で配筋されている。本実施形態では、他方の柱側面２２側にも、コンクリート被りを確保した状態で柱軸筋２５，２５，…が配筋されている。

本実施形態では、柱軸筋２５を柱２の四隅にそれぞれ３本ずつ、合計１２本配筋するが、柱軸筋２５の配置および本数は限定されるものではない。また、柱軸筋２５は、必ずしも一方の柱側面２１側と他方の柱側面２２側の両方に配筋されている必要はなく、図５の（ｂ）に示すように、一方の柱側面２１側のみに配筋されていてもよい。

柱２には、図５の（ａ）に示すように、柱軸筋２５，２５，…の外周囲を覆うように柱帯筋２４が配筋されている。帯筋２４は、柱断面視ロ字状を呈しており、柱２の軸方向に所定の間隔をあけて複数配筋されている。

梁３は、一方の梁側面３１側および他方の梁側面３２側のそれぞれに梁主筋３３が配筋された、いわゆるダブル配筋構造により構成されている。各梁主筋３３は、同一の鉄筋径を有している。
梁主筋３３，３３，…は、コンクリート被りを確保した状態で、梁３の軸方向に沿って配筋されている。

梁主筋３３，３３，…のうち、一方の梁側面３２側（柱２側）に配筋された梁主筋３３（太径の梁主筋３３）は、柱主筋２３と近接しているとともに、２列の柱軸筋２５，２５の間を挿通している。
なお、本実施形態では、梁主筋３３が柱主筋２３と他方の柱側面２２との間に配筋されているが、梁主筋３３は、図５の（ｃ）に示すように、柱主筋２３の一方の柱側面２１側に配筋されていてもよい。すなわち、柱主筋２３は、梁主筋３３と他方の柱側面２２との間において梁３を上下に貫通するように配筋されていてもよい。

梁３には、図５の（ａ）に示すように、梁主筋３３，３３,…の外周囲を覆うように梁あばら筋３４が配筋されている。梁あばら筋３４は、梁断面視ロ字状を呈しており、梁３の軸方向に所定の間隔をあけて複数配筋されている。

柱主筋２３の鉄筋径を、柱軸筋２５の鉄筋径よりも大きくしているため、引張力の合力位置の偏心量を小さくすることができる。そのため、接合部内のねじり力Ｔ_Ｃ（図７の（ａ）参照）を小さくすることができ、ひいては、柱２および梁３の断面寸法や配筋量を小さくすることができる。

なお、第三の実施の形態に係る柱梁接合部構造１は、柱軸筋２５に代えて、柱主筋２３を配筋してもよい。この場合は、中央に配筋された柱主筋２３の鉄筋径を他の柱主筋２３の鉄筋径よりも大きくする。

＜第四の実施形態＞
第四の実施形態に係る柱梁接合部構造１は、図６の（ａ）に示すように、柱２と梁３が偏心した状態で接合されている。

柱２は、一方の柱側面２１側および他方の柱側面２２側のそれぞれに柱主筋２３が配筋されたいわゆるダブル配筋構造により構成されている。柱主筋２３は、コンクリート被りを確保した状態で、柱２の軸方向に沿って配筋されている。
なお、柱２は、必ずしもダブル配筋構造である必要はない。

本実施形態では、柱主筋２３を、柱２の角部に２本ずつ、計８本配筋しているが、柱主筋２３の配筋ピッチや本数は限定されるものではない。
一方の柱側面２１側（梁３と反対側）の列に配筋された柱主筋２３と他方の柱側面２２側（梁３側）の列に配筋された柱主筋２３は、同一の鉄筋径を有している。

柱２には、柱主筋２３，２３，…の外周囲を覆うように柱帯筋２４が配筋されている。帯筋２４は、柱断面視ロ字状を呈しており、柱２の軸方向に所定の間隔をあけて複数配筋されている。

梁３には、図６の（ｂ）に示すように、一方の梁側面３１側、他方の梁側面３２側および梁３の短辺方向（図６の（ｂ）における左右方向）の中央のそれぞれに、梁主筋３３が配筋されている。なお、梁主筋３３の列数は限定されるものではない。

梁主筋３３のうち、梁３の短辺方向（図６の（ｂ）において左右方向）中央に配筋された中央梁主筋３３ｃ，３３ｃ，…は、他の梁主筋３３ｄ，３３ｄ，…よりも大きな鉄筋径を有している。
中央梁主筋３３ｃ，３３ｃ，…は、図６の（ａ）に示すように、梁軸方向に沿って配筋されており、柱２を貫通している。
本実施形態では、梁３の長辺方向（図６の（ｂ）において上下方向）中央部で間隔を空けて左右の端部に２本ずつ、計４本の中央主筋３３ｃ，３３ｃ，…を配筋するが、中央主筋３３ｃの配筋ピッチや本数は限定されるものではない。

本実施形態の中央梁主筋３３ｃは、柱主筋２３の他方の柱側面２２側（すなわち、柱主筋２３と他方の柱側面２２との間）に配筋されているが、中央梁主筋３３ｃは、２列配筋された柱主筋２３，２３の間に配筋されていてもよい。

他の梁主筋３３ｄ，３３ｄ，…は、コンクリート被りを確保した状態で、梁３の軸方向に沿って配筋されている。また、他の梁主筋３３ｃは、柱２と梁３の接合部において分断されており、柱２を貫通していない。
本実施形態では、他の梁主筋３３ｄを、梁３の角部に２本ずつ、計８本配筋しているが、梁主筋３３ｄの配筋ピッチや本数は限定されるものではない。また、他の梁主筋３３ｄは、接合部を通して配筋されていてもよい。

梁３には、梁主筋３３，３３,…の外周囲を覆うように梁あばら筋３４が配筋されている。梁あばら筋３４は、梁断面視ロ字状を呈しており、梁３の軸方向に所定の間隔をあけて複数配筋されている。

中央梁主筋３３ｃの鉄筋径を、他の梁主筋３３ｄの鉄筋径よりも大きくしているため、引張力の合力位置の偏心量を小さくすることができる。そのため、接合部内のねじり力Ｔ_Ｃ（図７の（ａ）参照）を小さくすることができ、ひいては、柱２および梁３の断面寸法や配筋量を小さくすることができる。

また、室内側に配筋された梁主筋３３ｄの鉄筋径を小さくすることで、梁主筋３３ｄに作用する応力Ｔ_Ｂが小さくなり、コーナースプリットによる付着割裂破壊が生じ難くなる。

以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。

前記実施形態では、柱梁接合部構造１を鉄筋コンクリート造チューブ構造に適用する場合について説明したが、本発明の柱梁接合部構造が適用される構造物の構成は限定されるものではない。

柱および梁の断面形状は、必ずしも扁平である必要はなく、例えば正方形断面であってもよい。

１柱梁接合部構造
２柱
２１一方の柱側面
２２他方の柱側面
２３柱主筋
２５柱軸筋
３梁
３１一方の梁側面
３２他方の梁側面
３３梁主筋

Claims

柱と梁との柱梁接合部構造であって、
前記柱の一方の柱側面が前記梁の一方の梁側面よりも突出しているとともに、前記梁の他方の梁側面が前記柱の他方の柱側面よりも突出しており、
柱幅方向中央に配筋された柱主筋または前記梁側に配筋された柱主筋が、前記一方の柱側面側に配筋された軸方向柱鉄筋よりも大きな鉄筋径を有していることを特徴とする、柱梁接合部構造。
前記柱主筋が、前記梁を貫通していることを特徴とする、請求項１に記載の柱梁接合部構造。
前記柱主筋が、梁主筋よりも前記一方の柱側面側に配筋されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の柱梁接合部構造。
柱と梁との柱梁接合部構造であって、
前記梁の一方の梁側面が前記柱の一方の柱側面よりも突出しているとともに、前記柱の他方の柱側面が前記梁の他方の梁側面よりも突出しており、
梁幅方向中央に配筋された梁主筋または前記柱側に配筋された梁主筋が、前記一方の梁側面側に配筋された軸方向梁鉄筋よりも大きな鉄筋径を有していることを特徴とする、柱梁接合部構造。
前記梁主筋が、前記柱を貫通していることを特徴とする、請求項４に記載の柱梁接合部構造。
前記梁主筋が、柱主筋よりも前記他方の梁側面側に配筋されていることを特徴とする、請求項４または請求項５に記載の柱梁接合部構造。