JP2014105493A - 鉄筋コンクリート建造物の柱頭仕口構造 - Google Patents

Abstract

【課題】コンクリートの盛り上げ部を形成せずに、柱頭仕口の耐震強度を高める柱頭仕口構造の提供。
【解決手段】柱頭仕口１内において、柱主筋１１の上端部と、直交する梁主筋２１，２２の先端部に、定着金物１８，２８，３８を設ける。柱主筋１１の上端部は、最上位に位置する梁主筋２１よりも高い位置にあり、この柱主筋１１の上端部を囲むフープ筋１９が定着部１８に係止されて梁主筋２１よりも高い位置に配する。梁主筋２１の全てには、その長手方向に間隔をおいて第１補強筋４１，４２を掛けるとともに、その先端部に第２補強筋５０を掛ける。第１補強筋４１，４２は、コ字形をなし、梁主筋２１に掛ける掛け部４１ａ，４２ａと、この掛け部から下方に延びる垂下部４１ｂ，４２ｂを有している。第２補強筋５０は、矩形のループ形状をなし、その上辺５０ａを梁主筋２１に掛け、左右の辺５０ｂは下方に延び、下辺５０ｃを下側の梁主筋２２の下側に配置する。
【選択図】図３

Description

本発明は、鉄筋コンクリート建造物の最上階等の隅部または辺部に位置する柱頭仕口の構造に関する。

鉄筋コンクリート建造物は、柱の主筋と水平２軸方向に延びる梁の主筋とが交差する多数の仕口を備えている。各梁の主筋は、上下の水平面にそれぞれ配置された上側主筋と下側主筋を含んでいる。

建造物の最上階の仕口には、柱の主筋の上端部が配置されており、一般にこの仕口を柱頭仕口と称している。上記柱頭仕口のうち、最上階の隅部に位置する仕口では、２軸方向の両梁の主筋の先端部が配置される。２軸方向の梁の主筋が交差するために、両梁の上側主筋は上下方向にずれて配置されている。同様に、両梁の下側主筋も上下方向にずれて配置されている。その結果、一方の梁の上側主筋が全梁主筋のうちで最上位に位置することになる。

上記隅部の柱頭仕口では、上記最上位に位置する梁主筋が他の梁主筋に拘束されない。そのため、この柱頭仕口に何の工夫も施さないと、強い地震の際に梁と柱の角度を増減させるような大きな繰り返し荷重が付与された時に、最上位の梁主筋がその上方を覆うコンクリートを跳ね上げて破壊する。そのため上記柱頭仕口の耐力の最大値が低く、十分な変形性能（変形に対して所定の耐力を維持する性能）も維持できない。
同様の不都合は、建造物の最上階の辺部において、最上位に配される梁主筋の先端部が柱頭仕口に位置する場合にも生じる。

上記不都合を回避するために、通常では隅部または辺部の柱頭仕口において、主筋を最上位の梁主筋から大きく上方に突出させている。特許文献１の図７参照。
しかし、このような構造では、最上階において柱頭仕口に対応する箇所でコンクリートが盛り上がる形状となり、外観を著しく悪化させる。

そこで、コンクリートの盛り上げ部を形成せずに、上記最上位の梁主筋の跳ね上げによるコンクリート破壊を防止すべく、種々の工夫が提案されている。
特許文献１の図８に従来技術として示す柱頭仕口構造では、最上位の梁主筋の端部を下方に曲げ、その下端部に定着金物を取り付けている。これにより、最上位の梁主筋と下方のコンクリートとの付着強度を高めて、これら梁主筋の跳ね上げを抑止している。
特許文献１の図９に従来技術として示す柱頭仕口構造では、柱主筋の上端部と最上位の梁主筋の先端部とを断面Ｌ字形の連結金具で連結することにより、これら梁主筋の跳ね上げを抑止している。
しかし、特許文献１の図８、図９に示す柱頭仕口構造は、施工性が悪かった。

そこで、特許文献１では図１に示す柱頭仕口構造を提案している。この柱頭仕口構造では、最上位の梁主筋を、その長手方向に間隔をおいて配置された補強筋（文献１の図において符号３２で示す）で拘束している。この補強筋はかんざし筋と称されるものでありコ字形をなし、最上位の梁主筋と直交するようにして掛けられた掛け部と、その両端から下方に真直ぐ延びる一対の垂下部とを有している。

特開２００８−２４０３２９号公報

特許文献１の図１に示す柱頭仕口構造は施工性が良好であるが、本願発明者が試験した限りでは（ただし、縦横に配された多数のＬ型の隅部補強筋３０を省いた試験体を用いて試験した）、満足すべきレベルの最大耐力、変形性能を確保できなかった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、仕口内に、柱主筋の上端部と、互いに直交する第１、第２梁の主筋のうち少なくとも第１梁の主筋の先端部が配置されるとともに、この第１梁の上側主筋が、全梁主筋のうちで最上位に位置する鉄筋コンクリート建造物の柱頭仕口構造において、上記柱主筋の上端部および仕口内に位置する全ての梁主筋の先端部には、これら主筋の径方向に突出した定着部が設けられ、上記柱主筋の上端部は、上記第１梁の上側主筋よりも高い位置にあり、この柱主筋の上端部を囲むフープ筋が上記柱主筋の定着部に係止されて上記第１梁の上側主筋よりも高い位置に配され、上記仕口内において、上記第１梁の上側主筋の全てには、その長手方向に間隔をおいて複数個所に第１補強筋が掛けられるとともに、その先端部に第２補強筋が掛けられ、上記第１補強筋は、上記第１梁の上側主筋に掛けられる掛け部と、この掛け部から下方に延びる垂下部を有し、上記第２補強筋は、上記第１梁の上側主筋に掛けられる掛け部と、この掛け部から下方に延びる垂下部と、この垂下部の下端部から垂下部の径方向に突出する抵抗付与部とを有することを特徴とする。

上記構成によれば、柱主筋の上端部に係止されたフープ筋が第１梁の上側主筋の跳ね上げを抑制すること、第１、第２の補強筋が上側主筋より下方のコンクリートとの付着作用による抵抗を利用して上側主筋を拘束すること、最も先端側に位置する第２補強筋が抵抗付与部により得られる抵抗によっても上側主筋を拘束することにより、地震の際の上側主筋の跳ね上がりによるコンクリートの破壊を抑止でき、柱頭仕口の最大耐力、変形性能を飛躍的に高めることができる。

好ましくは、上記第２補強筋が、矩形リング状の鉄筋からなり、その上辺が上記第１梁の上側主筋と直交する上記掛け部として提供され、その左右の辺が上記垂下部として提供され、その下辺が上記抵抗付与部として提供され上記第１梁の下側主筋の下側に配置されている。
この構成によれば、矩形リング状の第２補強筋の下辺が第１梁の下側主筋の下側に配置されており、これら下側主筋が上側主筋の拘束に寄与するので、より一層効果的に上側主筋の跳ね上がりによるコンクリート破壊を抑止できる。

好ましくは、上記第２補強筋が複数装備され、一つの第２補強筋の４つの角部またはその近傍には、上記第１梁の２本の上側主筋とこれに対応する２本の下側主筋が配され、他の第２補強筋の４つの角部またはその近傍には、上記第１梁の他の２本の上側主筋とこれに対応する２本の下側主筋が配されている。
この構成によれば、より多くの上側主筋を第２補強筋の角部近傍に配置するので、これら上側主筋を効果的に拘束できる。

好ましくは、上記第２補強筋が鉄筋からなり、上記掛け部と、上記垂下部と、この垂下部の下端から曲げられて上記第１梁の下側主筋の下側に配置された副掛け部とを有し、この副掛け部が上記定着部として提供される。
この構成によれば、第２補強筋の副掛け部が第１梁の下側主筋の下側に配置されているので、これら下側主筋も上側主筋の拘束に寄与することができ、より一層効果的に上側主筋の跳ね上がりによるコンクリート破壊を抑止できる。

好ましくは、上記第２補強筋が複数装備されて上記第１梁の全ての上側主筋に別々に掛けられており、各第２補強筋はＪ字形状をなし、湾曲した上記掛け部と、この掛け部の一端から下方に真直ぐに延びる上記垂下部と、この垂下部の下端部にその全周にわたって径方向に突出した上記定着部とを有し、この定着部が上記抵抗付与部として提供される。
この構成によれば、第２補強筋がその定着部での支圧作用による抵抗を利用して、第１梁の上側主筋の拘束を良好に行うことができる。また、第１、第２補強筋を全て上から柱頭仕口に配筋することができ、施工性が良い。

好ましくは、上記第２補強筋がコ字形をなし、上記第１梁の上側主筋と直交する真直の上記掛け部と、この掛け部の両端から真直に下方に延びる一対の上記垂下部と、これら垂下部の下端部にその全周にわたって径方向に突出した上記定着部とを有し、この定着部が上記抵抗付与部として提供される。
この構成でも、第２補強筋がその定着部での支圧作用による抵抗を利用して、第１梁の上側主筋の拘束を良好に行うことができる。また、第１、第２補強筋を全て上から柱頭仕口に配筋することができ、施工性が良い。

好ましくは、上記コ字形の第２補強筋が複数装備され、一つの第２補強筋の２つの角部又はその近傍には、上記第１梁の２本の上側主筋が配され、他の第２補強筋の２つの角部またはその近傍には、上記第１梁の他の２本の上側主筋が配されている。
この構成によれば、より多くの上側主筋をコ字形の第２補強筋の角部近傍に配置するので、これら上側主筋を効果的に拘束できる。

好ましくは、上記第２補強筋の定着部が上記第１梁の下側主筋より低い位置に配されている。
これによれば、第１梁の上側主筋より下方のコンクリートと第２補強筋との付着強度を高めることができる。

好ましくは、上記第２補強筋が、上記第１梁の上側主筋に設けられた上記定着部より当該上側主筋の先端側に配されている。
これによれば、第１梁の上側主筋に対する第２補強筋の拘束効果を最大限にすることができる。

好ましくは、上記第２補強筋が、上記第１梁の上側主筋に設けられた上記定着部の両側に配されている。
これによれば、第２補強筋による第１梁の上側主筋の拘束をより強くすることができる。

好ましくは、上記第１補強筋の垂下部の下端が上記第１梁の下側主筋と同一高さかこれより低い位置にある。
これによれば、第１梁の上側主筋より下方のコンクリートと第１補強筋との付着強度を高めることができる。

本発明によれば、コンクリートの盛り上げ部を形成せずに、柱頭仕口の耐震強度を高めることができる。

鉄筋コンクリート建造物の最上階の隅部及びその近傍を示す概略図である。 本発明の第１実施形態に係わる隅部の柱頭仕口構造を示す斜視図であり、水平Ｘ，Ｙ軸方向に延びる第１、第２梁主筋のうちＹ軸方向に延びる第２梁の主筋を省いて示す。 図２の柱頭仕口構造をＹ軸方向から見た側面図であり、（Ａ）は柱主筋および第１、第２の梁主筋を示し、（Ｂ）は柱主筋および第２梁の主筋を省いて示す。 図２の柱頭仕口構造をＸ軸方向から見た側面図であり、（Ａ）は柱主筋および第１、第２の梁主筋を示し、（Ｂ）は柱主筋および第２梁主筋を省いて示す。 図２の柱頭仕口構造の平面図であり、（Ａ）は柱主筋および第１、第２の梁主筋を示し、（Ｂ）は柱主筋および第２梁主筋を省いて示す。 柱梁接合部の耐震強度を試験する装置の側面図である。 第１実施形態の柱頭仕口構造に対応する試験体の耐震試験結果を示すグラフである。 比較のために、第１実施形態の柱頭仕口構造から第１、第２補強筋を省いた構造に対応する、試験体の耐震試験結果を示すグラフである。 比較のために、第１実施形態の柱頭仕口構造から第１補強筋を省いた構造に対応する、試験体の耐震試験結果を示すグラフである。 本発明の第２実施形態に係わる隅部の柱頭仕口構造を示す図３（Ｂ）相当図である。 同第２実施形態の柱頭仕口構造を示す図４（Ｂ）相当図である。 同第２実施形態の柱頭仕口構造を示す図５（Ｂ）相当図である。 同第２実施形態の柱頭仕口構造に対応する試験体の耐震試験結果を示すグラフである。 本発明の第３実施形態に係わる隅部の柱頭仕口構造を示す図３（Ｂ）相当図である。 同第３実施形態の柱頭仕口構造を示す図５（Ｂ）相当図である。 同第３実施形態の柱頭仕口構造に対応する試験体の耐震試験結果を示すグラフである。 本発明の第４実施形態に係わる隅部の柱頭仕口構造を示す図３（Ｂ）相当図である。 同第４実施形態の柱頭仕口構造を示す図４（Ｂ）相当図である。 同第４実施形態の柱頭仕口構造を示す図５（Ｂ）相当図である。 本発明の第５実施形態に係わる隅部の柱頭仕口構造を示す図４（Ｂ）相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、鉄筋コンクリート建造物の最上階の隅部に位置する柱頭仕口１を示す。この柱頭仕口１において、垂直の柱１０と、水平をなすとともに互いに直交するＸ，Ｙ軸方向に延びる第１梁２０，第２梁３０とが連結されている。

図２〜図５は、上記柱頭仕口１の構造の第１実施形態を示す。上記柱１０は、仮想矩形形の角と辺にそれぞれ配置された垂直をなす主筋１１と、これら主筋１１の長手方向に間隔をおいて配置されこれら主筋１１を囲む矩形形状のフープ筋１３とを備えている。主筋１１とフープ筋１３は、その交差部において番線等により連結されている。なお、必要に応じて上記矩形形の対向する辺に位置する主筋１１間に副帯筋１４を掛け渡してもよい。
上記主筋１１およびフープ筋１３、副帯筋１４からなる鉄筋籠は、コンクリート１５に埋設されている。

上記第１梁２０は、同一水平面（図３に符号Ｐ１で示す）において互いに平行をなしてＸ軸方向に延びる４本（複数）の上側主筋２１と、その下方の他の水平面（図３に符号Ｐ２で示す）において互いに平行をなしてＸ軸方向に延びる４本（複数）の下側主筋２２と、これら主筋２１，２２の長手方向に沿って間隔をおいて配置されこれら主筋２１，２２を囲む多数の矩形形状のフープ筋２３とを有している。主筋２１、２２とフープ筋２３は、その交差部において番線等により連結されている。なお、必要に応じて上側主筋２１と下側主筋２２間に副帯筋２４を掛け渡してもよい。
上記主筋２１，２２およびフープ筋２３、副帯筋２４からなる鉄筋籠は、コンクリート２５に埋設されている。

上記第２梁３０は、上記第１梁２０と同様の構成を有しているので詳しい説明を省略する。図３（Ａ），図４（Ａ），図５（Ａ）には、この第２梁３０の上側主筋３１と下側主筋３２とコンクリート３５が示されている。

図３（Ａ）に示すように、第１梁２０の上側主筋２１が配された水平面Ｐ１は、第２梁３０の上側主筋３１が配された水平面Ｐ１’ より上に位置している。同様に、第１梁２０の下側主筋２２が配された水平面Ｐ２は、第２梁３０の下側主筋３２が配された水平面Ｐ２’より上に位置している。その結果、第１梁２０の上側主筋２１が、全ての梁主筋２１，２２，３１，３２のうちで最も上に位置している。

次に、上記柱頭仕口１内での鉄筋構造について詳述する。この柱頭仕口１の鉄筋構造が埋設されるコンクリートを図中符号５で示す。このコンクリート５の上面は、梁２０，３０のコンクリート２５，３５の上面と面一をなしている。

上記柱１０の主筋１１、第１梁２０の主筋２１，２２、第２梁３０の主筋３１，３１は柱頭仕口１において互いに直交しており、主筋１１の上端部および梁２０，３０の先端部がこの柱頭仕口１内に配置されている。
図３（Ａ），図４（Ａ）に示すように、柱頭仕口１においても柱主筋１１には前記したフープ筋１３と同形状の複数のフープ筋１６が主筋１１の長手方向に間隔をおいて連結されている。

上記柱１０の主筋１１の上端部は、上記最上位の梁主筋２１よりも高い位置にある。この主筋１１は、外周にネジ節を有するネジ鉄筋からなり、その上端部には定着金物１８が螺合されている。定着金物１８は、主筋１１の全周にわたって径方向に突出した定着部としての役割を担い、上端に鍔１８ａを有し、主筋１１の一部を構成している。上記フープ筋１６より若干大きい矩形形のフープ筋１９がこれら定着金物１８の周りを囲うとともに定着金物１８の鍔部１８ａに係止されている。このフープ筋１９は上記最上位の梁主筋２１より高い位置にある。

図５（Ａ）に示すように上方から見た時、上記第１梁２０の主筋２１，２２は、柱１０のフープ筋１６，１９の対向する２辺と平行をなし、この２辺の内側に配されており、その先端はフープ筋１６，１９の他の１辺を超えず離れている。第２梁３０の主筋３１，３２も同様である。

上記梁２０，３０の主筋２１，２２，３１，３２も柱主筋１１と同様に、ネジ鉄筋からなり、その先端部には定着金物２８，３８（定着部）が螺合されている。これら定着金物２８，３８の一端（梁主筋の先端側）には鍔部２８ａ、３８ａが形成されている。

上記柱頭仕口１には、上記第１梁２０の長手方向に間隔をおいて複数個所（本実施形態では３箇所）に、補強筋４１，４２（第１補強筋）が互いに接近して配されている。これら補強筋４１，４２は、かんざし筋と称されるものであり、鉄筋をほぼコ字形に折り曲げて形成され、直線状の掛け部４１ａ，４２ａと、この掛け部４１ａ，４２ａの両端から下方に垂直に延びる直線状の一対の垂下部４１ｂ，４２ｂとを有している。
これら補強筋４１，４２は、上から見て上記フープ筋１６、１９内に配置されている。

上記補強筋４１の掛け部４１ａは補強筋４２の掛け部４２ａより長く、第１梁２０の全ての（本実施形態では４本の）上側主筋２１の上にこれら主筋２１と直交するようにして載っており、番線等で主筋２１に連結されている。４本の上側主筋２１のうちその左右両端に位置する２本の上側主筋２１が、補強筋４１の２つの角部（掛け部４１ａと垂下部４１ｂの交差部）近傍に配置されている。
上記補強筋４２の掛け部４２ａは、４本の上側主筋２１のうち、中央の２本の上側主筋２１と直交するようにして載っており、これら主筋２１に連結されている。これら中央の２本の主筋２１は、補強筋４２の２つの角部近傍に配置されている。

上記補強筋４１，４２の垂下部４１ｂ，４２ｂは、少なくとも第１梁２０の下側主筋２２に達するまで延びている。

さらに、上記第１梁２０の主筋２１，２２の先端部（補強筋４１，４２より先端側）には、２つ（複数）の閉鎖型の補強筋５０（第２補強筋）が番線等で連結されている。より具体的には、上記第１梁２０の定着金物２８は、主筋２１，２２の先端から少し離れて配置されており、この定着金物２８と主筋２１，２２の先端との間に補強筋５０が配されている。

図４（Ｂ）に最も良く示されているように、上記補強筋５０は、鉄筋を折り曲げてその両端を溶接することにより、矩形のリング状をなしている。各補強筋５０は、水平をなし第１梁２０の上側主筋２１に直交して掛けられた上辺５０ａ（掛け部）と、この上辺５０ａから下方に延びる左右の辺５０ｂ（垂下部）と、下側主筋２２とほぼ接するようにしてその下側に配された下辺５０ｃ（抵抗付与部または副掛け部）とを有している。

本実施形態では、２つの補強筋５０は同一形状をなし、左右に位置をずらして配置され、それぞれ３本の上側主筋２１と３本の下側主筋２２を囲っている。より具体的に説明すると、一方の補強筋５０の上辺５０ａが、４本の上側主筋２１のうち左から数えて３本の上側主筋２１に載り、その下辺５０ｃが対応する３本の下側主筋２２の下側に配置されている。
他方の補強筋５０の上辺５０ａは、４本の上側主筋２１のうち右から数えて３本の上側主筋２１に掛けられ、その下辺５０ｃは対応する３本の下側主筋２２の下側に配置されている。
上記のような２つの補強筋５０の配置により、全ての主筋２１，２２はいずれかの補強筋５０の角部近傍に配されている。

上記補強筋４１，４２，５０の径は梁主筋２１，２２，３１，３２より小さく、本実施形態では約７割（断面積では半分）である。また、本実施形態では補強筋４１，４２，５０の総断面積は、梁主筋２１，２２の総断面積より小さいが５０％以上である。

参考までに、上記構成をなす柱頭仕口１の構築工程を簡単に説明する。柱１０は柱頭仕口１を除いて予め構築されており、柱主筋１１が、コンクリート１５から上方に突出している。柱主筋１１には、フープ筋１６、定着金物１８、フープ筋１９が装着される。この状態で、梁２０，３０の主筋２１、２２，３１，３２を柱頭仕口１に配筋し、定着金物２８，３８を螺合する。さらに、上記補強筋４１，４２を、柱頭仕口１の上から差し込むとともに、上記補強筋５０を主筋２１，２２の先端から装着する。
最後に、梁２０，３０と柱頭仕口１にコンクリート５，２５，３５を打設する。

上記構成において、柱頭仕口１の耐震強度は、柱主筋１１の上端部を第１梁２０の上側主筋２１より高くしてフープ筋１９を配筋したこと、および補強筋４１，４２，５０を配筋したことにより飛躍的に向上する。以下、その理由を説明する。
強い地震により、建造物が柱１０と第１梁２０の角度を増減する方向の繰り返し荷重を受けた時には、第１梁２０の上側主筋２１が柱頭仕口１においてその上方のコンクリート５を跳ね上げようとする。しかし、本実施形態では、柱主筋１１の上端部が上側主筋２１より高い位置にあり、この上端部に係止されたフープ筋１９が上側主筋２１の跳ね上げを抑制すること、補強筋４１，４２、５０が垂下部４１ｂ、４２ｂ、５０ｂと上側主筋２１より下方のコンクリート５との間の付着抵抗により上側主筋２１を拘束すること、および補強筋５０の下辺５０ｃを介して下側主筋２２も上側主筋２１の拘束に寄与することにより、上側主筋２１の上方のコンクリート５の破壊を防止でき、柱頭仕口１の耐震強度を高めることができる。換言すれば、柱頭仕口１は、大きな破壊なく、高い最大耐力を実現でき、しかも所定以上の耐力維持したまま柱１０と梁２０との間の角度の大きな増減を許容することができる（変形性能が高い）。

上記構成をなす柱頭仕口構造の耐震強度を確認するために、図６に示すように、この柱頭仕口構造に対応するＬ型試験体Ｔの正負交番漸増裁荷試験を行った。この試験体Ｔは第２梁３０を備えておらず、柱１０と第１梁２０を連結した接合部１’（柱頭仕口１に対応する）を備えている。

上記試験に用いられる装置は、水平油圧シリンダ１００と垂直油圧シリンダ１１０と、柱支持台１２０と梁支持台１３０とを備えている。水平油圧シリンダ１００のシリンダ部基端は垂直壁に固定された固定台１４０に回転可能に連結されており、垂直油圧シリンダ１１０のシリンダ部基端は床に固定された固定台１５０に回動可能に連結されている。上記柱支持台１２０は、上記油圧シリンダ１００，１２０のロッド部先端に回動可能に連結されている。上記梁支持台１３０は、床に固定された固定台１６０に回動可能に連結されている。

上記試験体Ｔは、柱１０を水平にセットして柱１０の端を柱支持台１２０に固定し、第１梁２０を垂直にして梁２０の端を梁支持台１３０に固定することにより、試験装置にセットされる。

上記セット状態で、水平油圧シリンダ１００により正負交番荷重を付与し、この交番荷重を徐々に増大させていく。垂直油圧シリンダ１１０は、柱支持台１２０の高さを一定に維持するために制御される。その結果、接合部１’を含む梁２０の曲げ耐力を測定することができる。

上記試験結果が図７のグラフに示されている。このグラフにおいて、縦軸は上記水平油圧シリンダ１００による荷重（単位：ｋＮ）を表し、接合部１’の角度を減じる方向の荷重を正とし、角度を増大させる方向の荷重を負とする。横軸は層間変形角Ｒ（単位：ｒａｄ）を表す。この層間変形角Ｒは下記式で表すことができる。
Ｒ＝δ／Ｌ
ただし、Ｌは図６に示すように梁２０の回転支点と接合部１’の中心との間の距離であり、δは接合部１’の中心の水平変位である。

さらに図７のグラフには、梁曲げ耐力計算値、８０％耐力、限界変形角が示されている。梁曲げ耐力計算値は、試験体の梁２０に最低限必要とされる曲げ耐力である。８０％耐力は、最大強度の８０％の耐力を意味し、限界変形角において最低限必要とされる耐力である。限界変形角は、本実施形態では０．０４ｒａｄとしている。

図７のグラフから明らかなように、本実施形態に対応する試験体Ｔは、梁曲げ耐力計算値を超える最大曲げ耐力を有し、限界変形角での曲げ耐力も８０％耐力を超え、さらに層間変形角が増大しても、高い曲げ耐力を維持している。すなわち、最大耐力が高く変形性能も優れている。
比較のために、補強筋４１，４２、５０を省いた柱頭仕口構造体に対応する試験体を用いて試験したところ、図８のグラフで示す結果となった。このグラフから明らかなように、試験体の曲げ耐力は梁曲げ耐力計算値を下回り、限界変形角での耐力も８０％耐力を遥かに下回っている。

さらなる比較のために、補強筋５０のみを用い、補強筋４１，４２を省いた柱頭仕口構造体に対応する試験体を用いて試験したところ、図９のグラフで示す結果となった。このグラフから明らかなように、試験体の曲げ耐力が梁曲げ耐力計算値を超えるものの、限界変形角での耐力が８０％耐力を下回っている。

以下、本発明の他の実施形態について図面を参照しながら説明する。これら実施形態において先行する実施形態に対応する構成部には図中同番号を付してその詳細な説明を省略する。
図１０〜図１２は本発明の第２実施形態をなす柱頭仕口構造を示す。これら図において柱１０の主筋１１やフープ筋１３，１６，１９等は図示を省略され、第２梁３０の主筋３１，３２等も図示を省略されている。

上記第２実施形態では、第１梁２０の全ての上側主筋２１に、第２補強筋６０が別々に掛けられている。この第２補強筋６０はネジ鉄筋６１と定着金物６２（定着部、抵抗付与部）とを有している。ネジ鉄筋６１はステッキ筋と称されるものであり、Ｊ字形に曲げられ、上側主筋２１の先端部（上側主筋２１の先端と定着金物２８との間）に掛けられたフック形状の掛け部６１ａと、この掛け部６１ａの一端から下方に真直に延びる垂下部６１ｂとを有している。この垂下部６１の下端部に上記定着金物６２が螺合されている。この定着金物６２は下側主筋２２より低い位置にある。
この実施形態では定着金物６２での支圧抵抗が第２補強筋６０に付与され、上側主筋２１の拘束を助ける。

上記第２実施形態の柱頭仕口構造に対応するＬ形の試験体を用いて第１実施形態と同様の試験を行ったところ、図１３のグラフで示す結果を得た。このグラフから明らかなように、試験体は、梁曲げ耐力計算値を超える曲げ耐力を有し、限界変形角での曲げ耐力も８０％耐力を超えている。ただし、変形性能は第１実施形態より劣る。

図１４、図１５は、本発明の第３実施形態をなす柱頭仕口構造を示す。この第３実施形態は第２実施形態の第２補強筋６０を、各上側主筋２１の先端部において定着金物２８の両側に配置したものである。

上記第３実施形態の柱頭仕口構造に対応するＬ形の試験体を用いて第１実施形態と同様の試験を行ったところ、図１６のグラフで示す結果を得た。このグラフから明らかなように、第２実施形態よりさらに変形性能が向上し、第１実施形態に匹敵する変形性能が得られた。

次に、本発明の第４実施形態をなす柱頭仕口構造について図１７〜図１９を参照しながら説明する。本実施形態では上側主筋２１の先端部（上側主筋２１の先端と定着金物２８との間）に、２つの第２補強筋７０Ａ，７０Ｂが掛けられる。これら補強筋７０Ａ，７０Ｂは、ネジ鉄筋７１と２個の定着金物７２（定着部、抵抗付与部）とを有している。ネジ鉄筋７１はかんざし筋と称されるものであり、コ字形に曲げられ、これら上側主筋２１と直交して掛けられた真直な掛け部７１ａと、この掛け部７１ａの両端から下方に真直に延びる一対の垂下部７１ｂとを有している。この垂下部７１ｂの下端部に上記定着金物７２が螺合されている。この定着金物７２は下側主筋２２より低い位置にある。

上記補強筋７０Ａの掛け部７１ａは補強筋７０Ｂの掛け部７１ａより長く、第１梁２０の全ての（本実施形態では４本の）上側主筋２１の上にこれら主筋２１と直交するようにして載っており、番線等で主筋２１に連結されている。４本の上側主筋２１のうちその左右両端に位置する上側主筋２１が、補強筋４１の角部（掛け部７１ａと垂下部７１ｂの交差部）近傍に配置されている。
上記補強筋７０Ｂの掛け部７１ａは、４本の上側主筋２１のうち、中央の２本の上側主筋２１と直交するようにして載っており、これら主筋２１に連結されている。これら中央の２本の主筋２１は、補強筋７０Ｂの角部近傍に配置されている。

第４実施形態は、第２実施形態と同様の耐力が見込まれる。第３実施形態と同様に、第２補強筋７０Ａ，７０Ｂを定着金物２８の両側に配置してもよい。

次に、本発明の第５実施形態をなす柱頭仕口構造について図２０を参照しながら説明する。本実施形態では鉄筋を曲げることにより形成され、真直な垂下部８０ｂと、この垂下部８０ｂの上端に連なるフック形状の掛け部８０ａと、この垂下部８０ｂの下端に連なるフック形状の副掛け部８０ｃ（抵抗付与部）を有している。
上記掛け部８０ａが第１梁２０の上側主筋２１に掛けられ、上記副掛け部８０ｃが下側主筋２２に掛けられている。
第５実施形態は、下側主筋２２が上側主筋２１の拘束に寄与するので、第１実施形態と同様の最大耐力、変形性能が見込まれる。

上記柱頭仕口構造は、図１に示す建造物最上階の隅部のみならず、最上階の辺部の柱頭仕口１Ａにも適用することができる。この場合、第２梁３０の主筋は柱頭仕口１Ａを貫通するので、その端部は柱頭仕口１Ａに位置しない。そのため、柱頭仕口１Ａでは第２梁３０の主筋に定着金物（定着部）を設けなくてもよい。

本発明は上記実施形態に制約されず、種々の形態を採用可能である。例えば、第１実施形態において、矩形リング形状の第２補強筋は、鉄筋の両端を溶接せず、フック形状に折り曲げて共通の梁主筋に掛けるようにしてもよい。
また、第１実施形態において異なるサイズの第２補強筋を用いてもよい。すなわち、一方の大きなサイズの第２補強筋は４本の上側主筋と４本の下側主筋を囲み、その４つの角部またはその近傍に、左右両端の上側主筋と左右両端の下側主筋が配置されるようにする。他方の小さなサイズの第２補強筋は、中間の２本の上側主筋と中間の２本の下側主筋を囲み、その４つの角部またはその近傍にこれら中央の主筋が配置されるようにする。
第１実施形態において、１つの第２補強筋を用いてもよい。この場合、第２補強筋は４本の上側主筋と４本の下側主筋を囲み、その４つの角部またはその近傍に両端の上側主筋と両端の下側主筋が配置されるようにする。

定着金物は、螺合によらず、定着金物と鉄筋との間に充填材を充填することにより固定してもよい。
柱主筋、梁主筋、補強筋の定着部は冷間，熱間加工で形成した鉄筋のこぶであってもよい。

第１補強筋は、ステッキ筋で構成してもよい。
第１補強筋の垂下部の下端部にも定着部を形成してもよい。

本発明は、鉄筋コンクリート建造物の最上階の柱頭仕口構造に適用することができる。

１，１Ａ 柱頭仕口
１０ 柱
１１ 柱主筋
１８ 定着金物（定着部）
１９ フープ筋
２０ 第１梁
２１ 上側主筋（最上位の主筋）
２２ 下側主筋
２８ 定着金物（定着部）
３０ 第２梁
３１ 上側主筋
３２ 下側主筋
３８ 定着金物（定着部）
４１，４２ 第１補強筋
４１ａ，４２ａ 掛け部
４１ｂ，４２ｂ 垂下部
５０ 第２補強筋
５０ａ 上辺（掛け部）
５０ｂ 左右の辺（垂下部）
５０ｃ 下辺（抵抗付与部、副掛け部）
６０、７０Ａ，７０Ｂ 第２補強筋
６１ａ、７１ａ 掛け部
６１ｂ、７１ｂ 垂下部
６２，７２ 定着金物（定着部、抵抗付与部）
８０ 第２補強筋
８０ａ 掛け部
８０ｂ 垂下部
８０ｃ 副掛け部（抵抗付与部）

Claims (11)

1. 仕口内に、柱主筋の上端部と、互いに直交する第１、第２梁の主筋のうち少なくとも第１梁の主筋の先端部が配置されるとともに、この第１梁の上側主筋が、全梁主筋のうちで最上位に位置する鉄筋コンクリート建造物の柱頭仕口構造において、
   上記柱主筋の上端部および仕口内に位置する全ての梁主筋の先端部には、これら主筋の径方向に突出した定着部が設けられ、
   上記柱主筋の上端部は、上記第１梁の上側主筋よりも高い位置にあり、この柱主筋の上端部を囲むフープ筋が上記柱主筋の定着部に係止されて上記第１梁の上側主筋よりも高い位置に配され、
   上記仕口内において、上記第１梁の上側主筋の全てには、その長手方向に間隔をおいて複数個所に第１補強筋が掛けられるとともに、その先端部に第２補強筋が掛けられ、
   上記第１補強筋は、上記第１梁の上側主筋に掛けられる掛け部と、この掛け部から下方に延びる垂下部を有し、
   上記第２補強筋は、上記第１梁の上側主筋に掛けられる掛け部と、この掛け部から下方に延びる垂下部と、この垂下部の下端部から垂下部の径方向に突出する抵抗付与部とを有することを特徴とする柱頭仕口構造。
2. 上記第２補強筋が、矩形リング状の鉄筋からなり、その上辺が上記第１梁の上側主筋と直交する上記掛け部として提供され、その左右の辺が上記垂下部として提供され、その下辺が上記抵抗付与部として提供され上記第１梁の下側主筋の下側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の柱頭仕口構造。
3. 上記第２補強筋が複数装備され、一つの第２補強筋の４つの角部またはその近傍には、上記第１梁の２本の上側主筋とこれに対応する２本の下側主筋が配され、他の第２補強筋の４つの角部またはその近傍には、上記第１梁の他の２本の上側主筋とこれに対応する２本の下側主筋が配されていることを特徴とする請求項２に記載の柱頭仕口構造。
4. 上記第２補強筋が鉄筋からなり、上記掛け部と、上記垂下部と、この垂下部の下端から曲げられて上記第１梁の下側主筋の下側に配置された副掛け部とを有し、この副掛け部が上記抵抗付与部として提供されることを特徴とする請求項１に記載の柱頭仕口構造。
5. 上記第２補強筋が複数装備されて上記第１梁の全ての上側主筋に別々に掛けられており、各第２補強筋はＪ字形状をなし、湾曲した上記掛け部と、この掛け部の一端から下方に真直ぐに延びる上記垂下部と、この垂下部の下端部にその全周にわたって径方向に突出した上記定着部とを有し、この定着部が上記抵抗付与部として提供されることを特徴とする請求項１に記載の柱頭仕口構造。
6. 上記第２補強筋がコ字形をなし、上記第１梁の上側主筋と直交する真直の上記掛け部と、この掛け部の両端から真直に下方に延びる一対の上記垂下部と、これら垂下部の下端部にその全周にわたって径方向に突出した上記定着部とを有し、この定着部が上記抵抗付与部として提供されることを特徴とする請求項１に記載の柱頭仕口構造。
7. 上記コ字形の第２補強筋が複数装備され、一つの第２補強筋の２つの角部又はその近傍には、上記第１梁の２本の上側主筋が配され、他の第２補強筋の２つの角部またはその近傍には、上記第１梁の他の２本の上側主筋が配されていることを特徴とする請求項６に記載の柱頭仕口構造。
8. 上記第２補強筋の定着部が上記第１梁の下側主筋より低い位置に配されていることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の柱頭仕口構造。
9. 上記第２補強筋が、上記第１梁の上側主筋に設けられた上記定着部より当該上側主筋の先端側に配されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の柱頭仕口構造。
10. 上記第２補強筋が、上記第１梁の上側主筋に設けられた上記定着部の両側に配されていることを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の柱頭仕口構造。
11. 上記第１補強筋の垂下部の下端が上記第１梁の下側主筋と同一高さかこれより低い位置にあることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の柱頭仕口構造。

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