JP2000034780A - 柱構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】応力がきわめて大きい高層建築物の下層階で、
鋼管コンクリート造から鉄筋コンクリート造への切換を
可能とする切り替え部の柱構造を提供する。 【解決手段】多層建造物における鋼管コンクリート造部
分と鉄筋コンクリート造部分の切り替え部分の柱であっ
て、前記柱の上部は主筋５ｂ及びせん断補強筋５ａが配
筋された鉄筋コンクリート造２であり、前記柱の下部は
鋼管コンクリート造１ａであり、前記鉄筋コンクリート
造２側と前記鋼管コンクリート造１ａ側とを連通する鉄
筋５が配筋され、鋼管コンクリート造１ａの鋼管柱３の
上端部には対向面を接続するリブプレート４ａ、４ｂ又
はリブ鉄筋が設けられていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は建造物の柱構造に関
し、更に詳細には建造物の鋼管コンクリート造と、鉄筋
コンクリート造との切り替え部分における柱の構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、建造物において、鋼管コンクリー
ト造から鉄筋コンクリート造への切り替えは行われてい
なかったが、類似の構造である鉄骨鉄筋コンクリート造
の建築物では、最上階より３〜４階下の階において鉄骨
鉄筋コンクリート造から鉄筋コンクリート造に切り替え
られることがあった。このような切り替えは、建物上部
では柱応力が相当に小さく、応力の処理が比較的容易で
あり、鉄筋コンクリート造でも強度的に十分であると考
えられるので、資材の節約やコストダウンのため、荷重
の比較的少ない上層階部分で切り替えられたものであ
る。

【０００３】この場合、切り替え部分の柱は柱上部を通
常の鉄筋コンクリート造とし、柱下部は鉄骨鉄筋コンク
リート造柱として、内蔵する鉄骨を柱の中間部に至るま
で配設するものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、応力がきわ
めて大きい高層及び超高層建築物の下層部で鋼管コンク
リート造から鉄筋コンクリート造に切り替えることが可
能であれば、建築物全体の大幅なコストダウン、又は施
工の迅速化等が実現できることになる。

【０００５】しかしながら、鋼管コンクリートの柱と、
鉄筋コンクリートの柱の接合部では応力の伝達が十分
で、鋼管柱の端部近傍への応力集中を緩和する構造が必
要となる。また、切り替え部の柱において、十分な耐力
と変形性能を確保する必要がある。

【０００６】本発明はかかる従来の問題点を解決するた
めにされたもので、応力がきわめて大きい高層建築物の
下層階で、鋼管コンクリート造から鉄筋コンクリート造
への切り替えを可能とする切り替え部の柱構造を提供す
るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述した技術
的課題を解決するために次のような構成としている。す
なわち、多層建造物における鋼管コンクリート造部分と
鉄筋コンクリート造部分の切り替え部分の柱であって、
前記柱の上部は主筋及びせん断補強筋が配筋された鉄筋
コンクリート造であり、前記柱の下部は鋼管コンクリー
ト造であり、前記鉄筋コンクリート造側と前記鋼管コン
クリート造側とを連通する鉄筋が配筋され、前記鋼管コ
ンクリート造の柱の上端部には対向面を接続するリブプ
レート又はリブ鉄筋が設けられている。

【０００８】（多層構造物）主に高層及び超高層の建造
物をいうが、これに限定されるものではない。ここでは
下層部が鋼管コンクリート造であり、上層部がより施工
が早い鉄筋コンクリート造である。

【０００９】（鉄筋コンクリート造）鉄筋を配置した型
枠内にコンクリートを流し込んで硬化させたもので、主
に圧縮応力をコンクリートで、引張応力をコンクリート
に定着した鉄筋で支える構造のものを広く指す。鉄筋は
主筋とせん断補強筋をコンクリート内部に配筋する。

【００１０】（鋼管コンクリート造）型枠を組んで鋼管
の周囲と鋼管の内部にコンクリートを流し込んで硬化さ
せたものと、鋼管内部にコンクリートを充填させたもの
等があり、主に圧縮応力をコンクリートと鋼管の双方
で、引張応力を鋼管で支える構造の柱を用いた構造物を
広く指す。鋼管は断面が円形のものまたは矩形のものが
一般的である。

【００１１】（切り替え部分）鋼管コンクリート造と鉄
筋コンクリート造との境界にあり、両者を連続的に一体
化した部分である。

【００１２】（鉄筋）コンクリートとの定着度を向上さ
せるために異形鉄筋を用いるのが望ましい。鉄筋コンク
リート造の切替部分近傍では、鋼管コンクリート造との
剛性の相違による応力集中に対処するため、主筋やせん
断補強筋を密に配筋することが好ましい。

【００１３】（リブプレート又はリブ鉄筋）鋼管上端部
の内側の対向面を接続するように溶接等の手段により取
り付ける。これにより、鋼管の面外変形を緩和して鋼管
内に充填するコンリートをより強く拘束することができ
る。

【００１４】以上のように、切り替え部分の鋼管の対向
面をリブプレート又はリブ鉄筋で接続することによっ
て、切り替え部分の強度がきわめて高くなり、応力伝達
が確実となる。また柱の上下部の鉄筋コンクリート造と
鋼管コンクリート造の剛性の相違によって、柱上部の鉄
筋コンクリート造部分への変形集中が緩和される。さら
にコンクリートと鉄筋や鋼管との定着性能の改善と、コ
ンクリート強度の改善が図られている。

【００１５】またリブプレートに定着用の定着金物を設
けることによって、リブプレート及び鋼管とコンクリー
トとの一体性をより一層向上させ、柱強度を改善するこ
とができる。

【００１６】なお、鋼管は施工時にコンクリート型枠と
して利用できるため、柱の型枠製作を省略できる利点が
ある。

【００１７】また施工時には、下部の鋼管コンクリート
柱を建て込んだ状態で、その上部に鉄筋コンクリート造
部分を構築するので、これらの柱が仮設柱としての働き
をする。よって建造物の上層部と下層部の同時施工が可
能となり工期の短縮が可能となる。

【００１８】また本発明は、従来は適当な方法が確立さ
れていなかった鋼管コンクリート造と鉄筋コンクリート
造との切り替え部分に十分に対応できるので、建造物の
設計の自由度が拡大した。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のコンクリート柱構
造を図１から図６に示される実施形態について更に詳細
に説明する。

【００２０】（実施の形態１）実施の形態１を図１から
図３により説明する。

【００２１】図１は、建造物において鋼管コンクリート
構造から鉄筋コンクリート構造に切り替わる部分の柱の
構造を示している。このような柱が形成されるのは高層
建造物の例えば３階部分である。

【００２２】下階側に位置する鉄骨コンクリート造梁１
０は内部に梁鉄骨１１を入れてある。また上階（例えば
４階）は鉄筋コンクリート造であり、内部にせん断補強
筋１３と梁主筋１４を内包する。鉄骨コンクリート造梁
１０は、その下側に位置する鋼管コンクリート柱１ａで
保持されており、この鋼管コンクリート柱１ａは、コン
クリートを充填する断面が正方形となっている。この鋼
管コンクリート柱１ａは全体が同一幅であり、鉄筋コン
クリート柱２に接合している。

【００２３】図２に示すように、鋼管コンクリート柱１
ａの鋼管３の上端部には、対向面を接続するリブプレー
ト４ａが溶接されている。このリブプレート４ａは十字
状になるように２個設けられ、後に打設されるコンクリ
ート７との一体性を確保すると共に、柱主筋５ｂからの
応力伝達を確保するために設けられたものである。そし
て、これらリブプレート４ａの中央下面に、例えば正方
形の定着金物６ａが水平に且つその頂部をリブプレート
４ａに合わせて溶接されている。

【００２４】また、これらのリブプレート４ａの下側に
は、図３に示すように、さらにリブプレート４ｂが溶接
されている。このリブプレート４ｂは、上側のリブプレ
ート４ａと整合配置され、その下面には例えば円形の定
着金物６ｂが水平に溶接されている。

【００２５】一方、上階側の鉄筋コンクリート柱２の内
部には、図１に示すようにせん断補強筋５ａと主筋５ｂ
からなる鉄筋５が密に組まれている。ここでは鉄筋コン
クリート柱２から鋼管コンクリート柱１ａに連通する主
筋５ｂが設けられ、これは図２及び図３に示すように、
鋼管コンクリート柱１ａの内側を通り、その下端は鉄骨
コンクリート造梁１０の少し上側まで配設してある。

【００２６】この状態で、鉄筋５の周囲と型枠を設けた
鉄骨コンクリート造梁１０の周囲に、柱や梁内部にコン
クリート７を打設する。このコンクリート打設の際は鋼
管３を型枠として利用できるため、この切り替え部分の
型枠工事は不要となる。コンクリート７が固化すると鋼
管コンクリート柱１ａと鉄筋コンクリート柱２は強固に
一体化する。

【００２７】次に、この柱構造の作用を説明する。上部
鉄筋コンクリート柱２からの剪断力は、その多くが鋼管
コンクリート柱１ａの上端部近辺に集中して鋼管３に伝
達される。このため、鋼管３の上端部近辺には大きな集
中応力が作用し、これにより面外への変形力が作用す
る。

【００２８】ここで、鋼管３の上端部には、対向面を接
続するリブプレート４ａ、４ｂが設けられているので、
鋼管３の面外剛性が高くなるため、鋼管３が面外変形す
るのを防止できる。これにより、コンクリート７の劣化
を防止できると共に、コンクリート７から鋼管３へ確実
に応力を伝達することができる。

【００２９】また、リブプレート４ａ、４ｂにより鋼管
３の剪断耐力が向上すると共に、内部のコンクリート７
と鋼管３の一体性を高めることができ、これによって、
内部のコンクリート７を拘束することができるので、柱
としての良好な変形性能と耐力を得ることができる。ま
た、鉄筋５の付着性能を大きく改善できると共に、コン
クリート７の劣化を小さくすることができ、鉄筋５の定
着長さを短くすることができる。

【００３０】リブプレート４ａ、４ｂは、鋼管３の断面
を横切るように配置されているため、鋼管３と内部コン
クリート７を確実に一体化することができ、鋼管３の定
着性能を確保できる。これにより、柱の鋼管コンクリー
ト造として性能を確実に発揮することができる。また、
柱に引っ張り軸力が作用する場合には、鋼管３の内面と
コンクリート７の付着力と共に、リブプレート４ａ、４
ｂ及び定着金物６ａ、６ｂの支圧力や付着力が共働し
て、鉄筋コンクリート柱２から鋼管コンクリート柱１ａ
への引っ張り軸力の伝達を確実なものとすることができ
る。

【００３１】以上により、従来不可能であった鋼管コン
クリート造から鉄筋コンクリート造への変更が可能とな
る。また、この柱構造の耐力、変形性能が良好なため、
応力の大きい建物下層部での構造方式の変更も可能とな
る。これにより、建物下層部を鋼管コンクリート造と
し、鋼管コンクリート柱を仮設柱として使用して上層部
の鉄筋コンクリート造部分を下層部と同時施工すること
が可能になり、施工期間を大幅に短縮することができ
る。

【００３２】（実施の形態２）実施の形態２を図４から
図６により説明する。

【００３３】この実施の形態２は、上述の実施の形態１
のリブプレート４ａ、４ｂに代えてリブ鉄筋を使用した
ものである。なお、上述と同様の部分には同一の符号を
付けて詳細な説明を省略した。

【００３４】この柱構造においては、図４に示すように
鋼管コンクリート柱１ｂの鋼管３の上端部に、対向面を
接続するリブ鉄筋８、９が、例えば４段に亘って溶接さ
れている。上２段のリブ鉄筋８は、図５に示すように井
桁状に組み合わせられている。また、下２段のリブ鉄筋
９は、図６に示すように十字状に組み合わせられてい
る。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、高層あるいは超高層ビ
ルにおいて従来不可能であった下層階の高荷重部分に、
鋼管コンクリート造部分と鉄筋コンクリート造部分の切
替部を設けることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態であるコンクリート
柱構造全体の内部構造を示す側面図である。

【図２】 図１におけるＡ−Ａ断面を示す横断面図であ
る。

【図３】 図１におけるＢ−Ｂ断面を示す横断面図であ
る。

【図４】 本発明の第２の実施形態であるコンクリート
柱構造全体の内部構造を示す側面図である。

【図５】 図４におけるＣ−Ｃ断面を示す横断面図であ
る。

【図６】 図５におけるＤ−Ｄ断面を示す横断面図であ
る。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ 鋼管コンクリート柱 ２ 鉄筋コンクリート柱 ３ 鋼管 ４ａ、４ｂ リブプレート ５ 鉄筋 ５ａ せん断補強筋 ５ｂ 主筋 ６ａ、６ｂ 定着金物 ８、９ リブ鉄筋

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多層建造物における鋼管コンクリート造
   部分と鉄筋コンクリート造部分の切り替え部分の柱であ
   って、 前記柱の上部は主筋及びせん断補強筋が配筋された鉄筋
   コンクリート造であり、前記柱の下部は鋼管コンクリー
   ト造であり、 前記鉄筋コンクリート造側と前記鋼管コンクリート造側
   とを連通する鉄筋が配筋され、 前記鋼管コンクリート造の柱の上端部には対向面を接続
   するリブプレート又はリブ鉄筋が設けられていることを
   特徴とする柱構造。
2. 【請求項２】 コンクリートを定着する定着金物を前記
   リブプレートに設けたことを特徴とする請求項１に記載
   の柱構造。