JP2000034802A

JP2000034802A - 構造用筒体、これを使用する構造部材、および構造用部材または構造用筒体を使用する構造物

Info

Publication number: JP2000034802A
Application number: JP10204038A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Arima; 文昭有馬; Keita Kawai; 慶太河井; Katsuhiro Azuma; 勝広東
Original assignee: Sumitomo Construction Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Construction Co Ltd
Priority date: 1998-07-17
Filing date: 1998-07-17
Publication date: 2000-02-02

Abstract

(57)【要約】【課題】重量が小さく、運搬や組立が容易となり、錆
が発生することがなく、薬品等により変質することが少
ない構造用筒体、これを使用する構造部材、および構造
用部材または構造用筒体を使用する構造物を提供する。【解決手段】構造用筒体１０は、少なくとも２枚の繊
維強化プラスチック製の板材１２ａ、１２ａと、この板
材の板面間を接合する繊維強化プラスチック製の接合材
１２ｂとから構成される層状部材１２を筒状に形成す
る。構造部材５０は、構造用筒体１０の両端部に連結用
の仕口５１、５１を備えたことを特徴とする。構造物は
構造用筒体１０の内部空間にコンクリートを充填する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築構造物等の構
造物に使用する構造用筒体、これを使用する構造部材、
および構造部材または構造用筒体を使用する構造物に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、建築構造物等の構造物に使用する
この種の技術として、鋼管コンクリート構法がある。こ
の構法は、鋼管内にコンクリートを充填したものであ
り、コンクリート部分で多大な軸圧縮力を負担できるの
で、特に高層建築物への取り組みに対して有効な構法で
あり、開発、使用が現在盛んに行われているものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た鋼管コンクリート構法は、鋼管自体の重量が大きく、
鋼管は錆が発生しやすく、薬品や大気汚染物質等により
変質しやすいため、防錆等のメンテナンスに手間を要す
るという問題点がある。また、鋼管自体の重量により、
鋼管の運搬や、鋼管の組立が煩雑になるという問題点も
ある。

【０００４】本発明は、前記問題点を解決するためにな
されたものであり、重量が小さく、運搬や組立が容易と
なり、雨等により錆が発生することがなく、薬品等によ
り変質することが少ない構造用筒体、これを使用する構
造部材、および構造部材または構造用筒体を使用する構
造物を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る構造用筒体は、少なくとも２枚の繊維
強化プラスチック製の板材と、この板材の板面間を接合
する繊維強化プラスチック製の接合材とから構成される
層状部材を筒状に形成したことを特徴とする。

【０００６】本発明に係る構造用筒体を使用する構造部
材は、前記した構造用筒体の両端部に連結用の仕口を備
えて使用することを特徴とする。そして、構造部材の内
部空間にコンクリートを充填するように構成してもよ
い。前記した構造部材を使用して構造物とすることがで
きる。

【０００７】本発明に係る構造物は、前記した構造用筒
体の内部空間にコンクリートを充填して使用するもので
あり、柱部材として使用する場合はコンクリートは鉄筋
コンクリートであることが好ましく、また、プレキャス
ト部材として用いる場合はコンクリートはシース管が内
押されるストランド補強コンクリートであることが好ま
しい。

【０００８】前記のように構成された本発明によれば、
少なくとも２枚の繊維強化プラスチック製の板材と、こ
の板材の板面間を接合する繊維強化プラスチック製の接
合材とから構成される層状部材を筒状に形成した構造用
筒体を使用し、この構造用筒体の両端部に連結用の仕口
を備えて構造部材とし、構造用部体を使用して構造物と
し、また、構造用筒体内にコンクリートを充填して構造
物とするため、重量が小さく、運搬や組立が容易とな
り、雨等により錆が発生することがなく、薬品等により
変質することが少ない。

【０００９】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図面を参照し
て説明する。図１は本発明に係る構造用筒体の一実施形
態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線
断面図、図２は構造用筒体の他の実施形態を示し、
（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、図
３は構造用筒体を構成する層状部材の拡大斜視図であ
る。図１において、構造用筒体１０は繊維強化プラスチ
ック（ＦＲＰ）より形成された筒体であり、円筒形状を
している。構造用筒体１０は、図３に示されるように、
フェノール樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂にガラス繊維、
炭素繊維等の強化繊維を混入して形成した少なくとも２
枚の板材１２ａ、１２ａと、同様にフェノール樹脂、エ
ポキシ樹脂等の樹脂にガラス繊維、炭素繊維等の強化繊
維を混入して形成され板材１２ａ、１２ａの板面間を接
合する接合材１２ｂとから構成される層状部材１２を筒
状に形成したものであり、本実施形態では接合材１２ｂ
は断面が波板形状をした波形材で形成されている。構造
用筒体１０の内面には、内部にコンクリートが充填され
る場合にコンクリートとの付着を補うための付着手段と
してリング状部材１４が接着等により固着されている。

【００１０】図２において、構造用筒体２０は前記した
実施形態と同様に、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）よ
り形成された筒体であり、四角筒形状をしている。構造
用筒体２０は、少なくとも２枚の板材１２ａ、１２ａ
と、この板材の板面間を接合する接合材１２ｂとから構
成される層状部材１２を筒状に形成したものであり、本
実施形態では接合材１２ｂは断面が波板形状をした波形
材で形成されている。構造用筒体２０の内面には、前記
実施形態と同様にコンクリートとの付着を補うための付
着手段として筒状部材２２が接着等により固着されてい
る。

【００１１】図４は構造用筒体を構成する層状部材の他
の実施形態を示し、（ａ）は２枚の板材３０ａ、３０ａ
と、断面が連続した四角形状をした接合材３０ｂとから
構成された層状部材３０を示している。同様に、（ｂ）
は板材３１ａ、３１ａと、断面が連続した六角形状をし
たハニカム構造の接合材３１ｂとから構成された層状部
材３１を示しており、（ｃ）は板材３２ａ、３２ａと、
断面が連続した円形状をした接合材３２ｂとから構成さ
れた層状部材３２を示している。

【００１２】また、（ｄ）は板材３３ａ、３３ａと、断
面が連続した三角形状をした接合材３３ｂとから構成さ
れた層状部材３３を示しており、（ｅ）は板材３４ａ、
３４ａと、断面が連続した六角形状をして中心に板材３
４ｃを有する接合材３４ｂとから構成された層状部材３
４を示しており、（ｆ）は板材３５ａ、３５ａと、断面
が連続したＸ形状をした接合材３５ｂとから構成された
層状部材３５を示している。なお、（ｅ）は３枚の板材
３４ａ、３４ｃを接合材により接合した層状部材とみる
こともでき、この他に複数枚の板材を接合材により接合
して層状部材を構成するようにしてもよい。

【００１３】図５、６を参照して構造用筒体と内部に充
填されるコンクリートとを付着させる他の付着手段を説
明する。図５（ａ）は他の付着手段の正面図であり、
（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。図６（ａ）は
さらに他の付着手段の正面図であり、（ｂ）は（ａ）の
Ｄ−Ｄ線断面図である。図５において、構造用筒体４０
は繊維強化プラスチックで構成された層状部材４１によ
り円筒形状に形成されており、その内面より中心に向け
て複数本の突起４２を突設したものである。突起４２は
内面に接着等により突設されており、長手方向に所定間
隔をおいて複数個所に突設されるものである。間隔を小
さく設定することによりコンクリートと構造用筒体との
付着を強力にすることができる。

【００１４】図６において、構造用筒体４５は繊維強化
プラスチックで構成された層状部材４６により四角筒形
状に形成されており、その内面に付着手段として粗面４
７を形成したものである。粗面４７としては、内面に小
突起を形成したものや、単に刻みを刻設したもの、表面
自体を目荒らししたもの等適宜設定することができる。
粗面４７は所定幅で長手方向に所定間隔をもって形成さ
れるものであり、幅を大きくして間隔を小さくすること
によりコンクリートと構造用筒体との付着を強力にする
ことができ、内面全面に形成する用にすることもでき
る。

【００１５】図７を参照して本発明に係る構造部材につ
いて説明する。図７は本発明に係る構造部材の一実施形
態を示し、（ａ）はその要部断面図、（ｂ）は（ａ）の
Ｅ−Ｅ線断面図、（ｃ）は構造部材の使用形態を示す要
部断面図である。構造部材５０は、円筒状の構造用筒体
１０の両端部に連結用の仕口５１、５１を備えたもので
あり、高密度プラスチックまたは繊維強化プラスチック
から構成される層状部材１２により形成されている。仕
口５１、５１は構造用筒体１０と一体的に形成された円
錐台状の受け部５２、５２と、この受け部に螺合される
結合部材５３とから構成され、結合部材５３は中央部の
２つのナット部５３ａと、両端部の右ネジ部５３ｂおよ
び左ネジ部５３ｃとから構成される。

【００１６】この構造部材５０は、例えば建設構造物等
の構造部材であるトラス部材やブレース部材として使用
されるものであり、例えば図７（ｃ）に示されるよう
に、複数の連結孔５５ａを有する球状のハブ５５に仕口
５１を介して連結されて構造物を構成するものである。
ハブ５５は構造部材と同様に繊維強化プラスチックから
構成されているが、金属製のものでもよく、連結孔は４
５度方向に形成したものでもよい。また、ハブは球形に
限らず、例えば多面体から形成され、複数の面に垂直に
連結孔を有するものでもよい。なお、本実施形態は内部
を空洞とした構造部材５０の例について示したが、構造
部材５０は端部に設けた注入孔５４から内部にコンクリ
ート、モルタル等を充填したものでもよい。

【００１７】図８、９を参照して構造部材の仕口の他の
実施形態について説明する。図８、９はそれぞれ仕口の
他の実施形態を示し、図８（ａ）は一部破断正面図、図
８（ｂ）は（ａ）の側面図、図８（ｃ）は他の実施形態
の一部破断正面図、図８（ｄ）は（ｃ）の側面図、図９
（ａ）は要部断面図、図９（ｂ）は（ａ）の平面図、図
９（ｃ）は他の要部断面図、図９（ｄ）は（ｃ）の平面
図である。図８において、構造部材６０は繊維強化プラ
スチックの層状部材より形成された円筒状の構造用筒体
６１の両端部に、円錐台形状の受け部６２およびプレー
ト形の仕口６３を繊維強化プラスチックにて一体的に形
成したものであり、仕口６３には複数の取付孔６３ａが
穿設されている。また、構造部材６５は構造用筒体６６
の両端部に円柱状の受け部６７を一体的に形成し、受け
部６７に鋼製のプレート形の仕口６８を固着した受けネ
ジ６９を螺合している。仕口６８には複数の取付孔６８
ａが穿設されている。構造部材６０、６５は仕口６３、
６８により、例えば柱、梁間に固定されてブレースとし
て使用されたり、前記したハブのような連結部材により
連結されて構造部材として使用されるものである。

【００１８】図９において、構造部材７０は繊維強化プ
ラスチックの層状部材より形成された円筒状の構造用筒
体７１の両端部に、円柱状の受け部７２およびプランジ
形の仕口７３を接着等により固着したものであり、仕口
７３には複数の取付孔７３ａおよび補強用のリブ７３ｂ
が設けてある。構造用筒体７１の内部にはコンクリート
７４が充填されている。なお、円柱状の受け部７２およ
びプランジ形の仕口７３は別部材にて構成し接着剤等に
より固着する例を示したが、構造用筒体７１と一体的に
形成されるように構成してもよい。

【００１９】また、構造部材７５は繊維強化プラスチッ
クの層状部材より形成された円筒状の構造用筒体７６の
両端部に一体的に結合ネジ部７７を形成し、この結合ね
じ部７７に鋼製のフランジ形の仕口７８を螺着したもの
である。仕口７８には複数の取付孔７８ａおよび補強用
のリブ７８ｂが設けてある。構造用筒体７６の内部には
コンクリート７９が充填されている。構造部材７０、７
５は両端部に設けたフランジ形の仕口７３、７８により
例えば構造物の柱、梁等の間に結合されて使用されるも
のである。

【００２０】図１０を参照して本発明に係る構造用筒体
を使用する構造物の一実施形態について説明する。図１
０（ａ）はその要部断面図、（ｂ）はＦ−Ｆ線断面図、
（c）は構造用筒体の側面図である。構造物８０は、構
造用筒体１０の内部空間に鉄筋８１を配筋してコンクリ
ート８２を充填した柱８３と、梁８４およびスラブ８５
等から構成されたものであり、複数階の建築構造物であ
る。構造用筒体１０は前記した実施形態と同様に繊維強
化プラスチック製の板材と、この板材の板面間を接合す
る接合材とから構成されるものである。構造用筒体１０
には梁８４に対応して切り欠き１０ａが形成されてい
る。鉄筋８１は柱８３の曲げモーメントに対する剛性を
高めるためのものであり、柱８３の長手方向に沿って配
筋された縦筋８１ａと、長手方向に直角の面方向に縦筋
の外側に位置するように周回状に配筋された横筋８１ｂ
とから構成される。

【００２１】構造物８０は鉄筋８１の周囲に構造用筒体
１０を配置して、内部にコンクリート８２を充填するも
のであり、構造用筒体１０が軽量のため運搬や組立が容
易となる。そして、梁８４からのせん断力は外側の構造
用筒体１０部分に伝達され、構造用筒体１０から内部の
コンクリート８２にはリング状部材、筒状部材等の付着
手段（図示せず。）により伝達される。このように、梁
８４からのせん断力は外側の構造用筒体１０および内部
の鉄筋８１、コンクリート８２の両方に伝達され、両者
により効率よく分担することができる。また、柱８３の
外周は繊維プラスチックより構成された構造用筒体１０
により覆われているため、コンクリートの圧壊を防止す
るのみでなく錆等が発生することがない。

【００２２】また、図１１を参照して本発明に係る構造
用筒体を使用する構造物の他の実施形態について説明す
る。図１１（ａ）はその要部断面図、（ｂ）はＧ−Ｇ線
断面図、（c）は構造用筒体の側面図である。構造物９
０は柱９１、梁９２およびスラブ９３等より構成され、
柱９１は構造用筒体１０の内部空間にシース管９４を位
置させてコンクリート９５を充填するとともにシース管
９４内にストランド９６を緊張状態に設置させている。
構造用筒体１０には梁９２に対応して切り欠き１０ａが
形成されている。ストランド９６はＰＣストランド、Ｆ
ＲＰストランド等が使用され、柱９１の曲げモーメント
に対する剛性を高めるものであるとともに、上下の部材
を緊結して構造体を形成することができる。

【００２３】構造物９０は前記のように構造用筒体１０
を使用するものであり、構造用筒体１０は繊維強化プラ
スチックから構成されるため軽量であり、運搬や組立が
容易となる。梁９２からのせん断力は接合部に伝達さ
れ、コンクリート９５から外側の構造用筒体１０部分に
伝達され、さらに筒状部材等の付着手段を介して伝達さ
れる。このように構造物９０に力が作用すると、外側の
構造用筒体１０および内側のコンクリート９５、ストラ
ンド９６により効率よく分担して抵抗することができ
る。また、構造物９０の柱９１は繊維強化プラスチック
から構成される構造用筒体１０により被覆されているた
め、コンクリートの中性化などの劣化が防止され、薬品
等により変質することも少なくメンテナンスが容易とな
るという効果を奏する。

【００２４】図１２を参照して本発明に係る構造部材を
使用する構造物の実施形態について説明する。図１２は
その概略斜視図である。構造物１００は図７に示される
ような構造部材５０とハブ５５とを組み合わせてトラス
構造とした屋根部１０１と、この屋根部１０１を支持す
る４本の柱体１０２とから構成される。この場合の構造
部材５０は内部にコンクリートを充填していないものが
使用される。屋根部１０１には膜材が張られ、構造物１
００は柱体１０２の内部に大空間が得られる構成であ
る。

【００２５】この実施形態によれば、屋根部１０１は円
筒状の構造用筒体１０の両端部に連結用の仕口を備えた
ものであり、高密度プラスチックまたは繊維強化プラス
チックから構成される層状部材により形成されているた
め、軽量で高強度であり、腐食性、耐薬品性に優れてい
る。そして、４本の柱体１０２により支持されているた
め、中間に柱体が存在しない大空間を得ることができ
る。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
少なくとも２枚の繊維強化プラスチック製の板材と、こ
の板材の板面間を接合する繊維強化プラスチック製の接
合材とから構成される層状部材を筒状に形成した構造用
筒体を使用するので、軽量であり、高強度であり、腐食
性に優れており、薬品により変質することも少ない。こ
のため、メンテナンスも容易となるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る構造用筒体の一実施形態を示し、
（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図であ
る。

【図２】本発明に係る構造用筒体の他の実施形態を示
し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図
である。

【図３】構造用筒体を構成する層状部材の一実施形態を
示す斜視図である。

【図４】（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ構造用筒体を構成す
る層状部材の他の実施形態を示す斜視図である。

【図５】構造用筒体と内部に充填されるコンクリートと
を付着させる他の手段を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）
はＣ−Ｃ線断面図である。

【図６】構造用筒体と内部に充填されるコンクリートと
を付着させるさらに他の手段を示し、（ａ）は正面図、
（ｂ）はＤ−Ｄ線断面図である。

【図７】本発明に係る構造部材の一実施形態を示し、
（ａ）はその要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線断
面図、（ｃ）は（ａ）に示す構造部材の使用形態を示す
要部断面図である。

【図８】（ａ）は構造部材の他の実施形態の一部破断正
面図、（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）は構造部材のさ
らに他の実施形態の一部破断正面図、（ｄ）は（ｃ）の
側面図である。

【図９】（ａ）は構造部材の他の実施形態の断面図、
（ｂ）は（ａ）の平面図、（ｃ）は構造部材のさらに他
の実施形態の一部破断断面図、（ｄ）は（ｃ）の平面図
である。

【図１０】（ａ）は本発明に係る構造用筒体を使用する
構造物の一実施形態の要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＦ
−Ｆ線断面図、（c）は構造用筒体の側面図である。

【図１１】（ａ）は本発明に係る構造用筒体を使用する
構造物の他の実施形態の要部断面図、（ｂ）は（ａ）の
Ｇ−Ｇ線断面図、（c）は構造用筒体の側面図である。

【図１２】本発明に係る構造部材を使用する構造物の一
実施形態の概略斜視図である。

【符号の説明】

１０、２０、４０、４５、６１、６６、７１、７６構
造用筒体１２、３０、３１、３２、３３、３４、３５、４１、４
６層状部材１２ａ、３０ａ、３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ、３
４ｃ、３５ａ板材１２ｂ、３０ｂ、３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ、３４ｂ、３
５ｂ接合材１４リング状部材２２筒状部材４２突起４７粗面５０、６０、６５、７０、７５構造部材５１、６３、６８、７３、７８仕口５２、６２、６７、７２受け部５３結合部材５３ａナット部５３ｂ右ネジ部５３ｃ左ネジ部５４注入孔５５ハブ６３ａ、６８ａ、７３ａ、７８ａ取付孔６９受けネジ７３ｂ、７８ｂリブ７７結合ネジ部８０、９０構造物８１鉄筋８２、９５コンクリート８３、９１柱８４、９２梁８５、９３スラブ９４シース管９６ストランド１００構造物１０１屋根部１０２柱体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｅ０４Ｂ 1/19 Ｅ０４Ｂ 1/19 ＫＥ０４Ｃ 3/30 Ｅ０４Ｃ 3/30 (72)発明者東勝広栃木県河内郡南河内町仁良川1726 住友建設株式会社技術研究所内Ｆターム(参考） 2E163 FA02 FA12 FD21 FD25 FD43 FD55 FF52 FF67 FF73 4F100 AE01D AK01A AK01B AS00C BA03 BA04 BA06 BA07 BA10A BA10B DA11 DB02 DG01A DG01B DH01A DH01B GB07 JB01 JB02 JK01 JL03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも２枚の繊維強化プラスチック
製の板材と、この板材の板面間を接合する繊維強化プラ
スチック製の接合材とから構成される層状部材を筒状に
形成したことを特徴とする構造用筒体。
【請求項２】請求項１記載の構造用筒体の両端部に連
結用の仕口を備えたことを特徴とする構造部材。
【請求項３】請求項２記載の構造部材の内部空間にコ
ンクリートを充填することを特徴とする構造部材。
【請求項４】請求項２または３記載の構造用部体を使
用することを特徴とする構造物。
【請求項５】請求項１記載の構造用筒体の内部空間に
コンクリートを充填することを特徴とする構造物。
【請求項６】コンクリートは鉄筋コンクリートである
ことを特徴とする請求項５記載の構造物。
【請求項７】コンクリートはシース管ストランド補強
コンクリートであることを特徴とする請求項５記載の構
造物。