JP2000213061A - コンクリ―ト充填鋼管柱と鉄骨梁との仕口部構造 - Google Patents

コンクリ―ト充填鋼管柱と鉄骨梁との仕口部構造

Info

Publication number
JP2000213061A
JP2000213061A JP11016872A JP1687299A JP2000213061A JP 2000213061 A JP2000213061 A JP 2000213061A JP 11016872 A JP11016872 A JP 11016872A JP 1687299 A JP1687299 A JP 1687299A JP 2000213061 A JP2000213061 A JP 2000213061A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
concrete
steel
filled
column
cft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11016872A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyasu Takemura
寛恭 竹村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taisei Corp
Original Assignee
Taisei Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taisei Corp filed Critical Taisei Corp
Priority to JP11016872A priority Critical patent/JP2000213061A/ja
Publication of JP2000213061A publication Critical patent/JP2000213061A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
  • Rod-Shaped Construction Members (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い耐力および変形性能が得られ、かつ中小
の地震に対してもエネルギーの吸収性能に優れるCFT
柱と鉄骨梁との仕口部構造を提供する。 【解決手段】 CFT柱1の鉄骨梁4との接続部に、少
なくとも鉄骨梁4の梁成Dと梁幅Wとの外形寸法を有す
る管状部6を一体的に形成し、この管状部6の先端部を
端板7によって塞ぐとともに、管状部6と鉄骨梁4とを
接合し、かつこの管状部6の内部にコンクリート15を
充填してなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート充填
鋼管柱と、H形鋼等からなる鉄骨梁との仕口部の構造に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】周知のように、角型鋼管や円管等の鋼管
内にコンクリートを充填したコンクリート充填鋼管柱
(以下、CFT柱と略称する。)は、充填されたコンク
リートが鋼管の局部座屈を防止し、かつ鋼管が上記コン
クリートを拘束するコンファイント効果が得られること
から、耐力および変形性能に優れた部材であり、よって
靱性に富む構造躯体を構成することができるという利点
がある。そこで、近年では、中層から高層に至る範囲の
各種建物において、上記CFT柱が幅広く使用されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般にこの
ようなCFT柱を用いた建物においては、当該CFT柱
に取合う大梁として、H形鋼等を用いた鉄骨造のものが
多く用いられており、上記CFT柱の鋼管に、ダイヤフ
ラム等を接合し、このダイヤフラムに直接上記鉄骨造の
大梁を取付ける構造が採用されている。しかしながら、
上記従来のCFT柱と鉄骨梁との仕口部構造にあって
は、中小の地震に対して、耐震上エネルギー負担率の高
い上記鉄骨造の大梁が、図4に点線で示すように、降伏
点に至るまで弾性的挙動(バイリニアー)を示すため
に、履歴エネルギーをかせぐことができず、よって上記
大梁に充分な地震エネルギーの吸収を期待することが難
しいという欠点がある。
【0004】また、大地震や巨大地震が発生した際に、
最大曲げモーメントが作用する仕口部において、鉄骨造
の大梁のフランジにおける耐力および変形性能が不足
し、この結果上記フランジが破断してしまう虞がある。
本発明は、上記従来のCFT柱と鉄骨梁との仕口部構造
が有する課題を有効に解決すべくなされたもので、高い
耐力および変形性能が得られ、かつ中小の地震に対して
もエネルギーの吸収性能に優れるCFT柱と鉄骨梁との
仕口部構造を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
に係るCFT柱と鉄骨梁との仕口部構造は、CFT柱の
鉄骨梁との接続部に、少なくとも上記鉄骨梁の梁成と梁
幅との外形寸法を有する管状部を一体的に形成し、この
管状部の先端部を端板によって塞ぐとともに、上記管状
部と鉄骨梁とを結合し、かつこの管状部の内部にコンク
リートを充填してなることを特徴とするものである。
【0006】また、請求項2に記載の発明は、上記管状
部が、梁成の1〜1.5倍の範囲の長さを有することを
特徴とするものであり、さらに請求項3に記載の発明
は、請求項1または2に記載の端板に、鋼板が上記鉄骨
梁と同形状に接合され、上記鋼板に鉄骨梁が結合される
とともに、上記CFT柱の柱芯から上記鋼板の先端部ま
での長さ寸法が、1500mm以下に設定されているこ
とを特徴とするものである。
【0007】請求項1〜3のいずれかに記載の発明によ
れば、CFT柱の鉄骨梁との接続部に、管状部にコンク
リートを充填したCFT梁を一体的に形成しているの
で、中小の地震が発生した際には、CFT梁の管状部が
弾性的挙動を示すとともに、図4に示すように、地震に
起因する外力が一定値Aを超えると、CFT梁内に充填
されているコンクリートにひび割れが生じる。そしてこ
れ以降、同図に実線で示すように、全体として弾塑性適
な挙動(トリリニアー)を示すことにより、図中斜線で
示す履歴エネルギーを消費して地震エネルギーを吸収す
るとともに、地震に対する応答を小さく抑えることが可
能になる。また、大地震や巨大地震に対しても、最大曲
げモーメントが作用する仕口部に上記CFT梁が形成さ
れているために、CFT柱と同様のコンファインド効果
により、耐力が向上し、よって高強度および高靭性を確
保することが可能になる。この結果、CFT柱との相乗
効果によって、耐震性能に優れた架構を実現することが
できる。
【0008】ここで、上記管状部にコンクリートを充填
する方法としては、予めCFT柱の鋼管に、上記管状部
内に連通する孔部を穿設しておき、当該管状部に鉄骨梁
を接続した後に、柱充填コンクリートを上記鋼管の下部
から圧入するか、あるいは上部よりトレミー管で落とし
込む際に、上記孔部を通じて同時に管状部内にもコンク
リートを圧入する方法が好適である。この際に、管状部
の上部に、オーバーフロー孔を穿設しておけば、これに
よってコンクリートの充填を確認するとともに、充填が
不充分な場合に、このオーバーフロー孔からコンクリー
トを注入することができる。
【0009】また、上記管状部にコンクリートを充填す
る他の方法としては、上述したCFT柱の鋼管内へのコ
ンクリート充填と同時には行なわずに、予め管状部の上
部に注入孔を穿設しておき、床スラブ打設時に、同時に
上記注入孔を通じて管状部内にコンクリートを打設する
方法も適用可能である。
【0010】なお、地震発生時に塑性化させる上記管状
部の長さ寸法としては、請求項2に記載の発明のよう
に、梁成の1〜1.5倍の範囲の長さが好ましい。ま
た、請求項3に記載の発明のように、鉄骨梁との接合部
として、管状部の先端を塞ぐ端板に、上記鉄骨梁と同形
状の鋼板を一体的に突設し、この鋼板と鉄骨梁とを接合
する構成が好適である。この際に、上記CFT柱の柱芯
から鋼板の先端部までの長さ寸法を1500mm以下に
設定すれば、予め工場において、当該部分のCFT柱の
鋼管、管状部および鋼板を製作しておき、これを現場に
運搬して一体に建て込むことができるために、一層好ま
しい。
【0011】
【発明の実施の形態】図1〜図3は、本発明に係るCF
T柱と鉄骨梁との仕口部構造の一実施形態を示すもの
で、図中符号1がCFT柱である。このCFT柱は、四
枚の鋼板をボックス型に接合した鋼管2内に、コンクリ
ート3を圧入・充填したものであり、このCFT柱1に
取合う大梁として、H形鋼からなる鉄骨梁4が用いられ
ている。そして、上記CFT柱1の、鉄骨梁4の上下部
フランジ4aと連続する位置には、ダイヤフラム5が介
装されており、このダイヤフラム5に、ボックス型の管
状部6が接合一体化されている。
【0012】この管状部6は、鉄骨梁4の上下部フラン
ジ4aと連続する上下板6a、6bと、この上下板6
a、6bの両側を塞ぐ側板6cとが接合一体化されるこ
とにより、鉄骨梁4の梁成Dと梁幅Wとの外形寸法を有
する長方形のボックス型に形成されたもので、その先端
部は、端板7によって閉塞されている。ここで、管状部
6の長さLは、梁成Dの1〜1.5倍の範囲となるよう
に設定されている。また、管状部6の上下板6a、6b
の先端部は、上記鉄骨梁4側に向けて延長されることに
より上下フランジ(鋼板)8が連続的に形成されてい
る。さらに、端板7には、鉄骨梁4のウエブ4bと連続
するウエブ(鋼板)9が、上記上下フランジ8間にわた
って一体的に接合されている。なお、CFT柱1の柱芯
からこれら上下フランジ8およびウエブ9の先端までの
長さ寸法は、1500mm以下になるように設定されて
いる。
【0013】そして、これら上下フランジ8とウエブ9
に、鉄骨梁4の梁端が結合されている。すなわち、上下
フランジ8と鉄骨梁4の上下フランジ4a端との上下面
間に、それぞれフランジ継手板10が配設されて高力ボ
ルト11が締め付けられることにより、上下フランジ4
a、8同士が結合され、同様にウエブ4b、9の両側面
間にウエブ継手板12が配設されて高力ボルト13が締
め付けられることにより、ウエブ4b、9同士が結合さ
れている。
【0014】他方、上記ダイヤフラム5間に位置するC
FT柱1の鋼管2には、管状部6内に連通するコンクリ
ート充填孔14が上下2個所に穿設されている。そし
て、このコンクリート充填孔14を介して、CFT柱1
内にコンクリート3を充填する際に、同時に管状部6の
内部にもコンクリート15が充填されている。これによ
り、CFT柱1の鉄骨梁4と取合う部分には、管状部6
内にコンクリート15が充填されてなるCFT梁が形成
されていることになる。なお、図中符号16は、管状部
6の上板6aに穿設されて、管状部6内にコンクリート
を充填する際に利用するための、オーバーフロー孔であ
る。
【0015】次に、以上の構成からなるCFT柱と鉄骨
梁との仕口部構造の構築方法について説明する。予め、
工場等において、ダイヤフラム5間に位置する鋼管2に
管状部6を接合し、さらにウエブ9を接合して一体化さ
せたものを製作しておき、鋼管2を建て込む際に現場に
搬入して当該位置に一体に接合する。次いで、通常の鉄
骨造の架構と同様の手順により、鉄骨梁4を吊り上げて
架設位置に臨ませ、管状部6から突出する上下フランジ
8およびウエブ9と当該鉄骨梁4の上下フランジ4aお
よびウエブ4bとを位置決めした後に、上述したフラン
ジ継手板10およびウエブ継手板12を用いて高力ボル
ト11、13を締め付けることにより、上下フランジ4
a、8同士およびウエブ4b、9同士を結合する。
【0016】そして次に、図2に示すように、柱充填コ
ンクリート3を鋼管2の下部から圧入するか、あるいは
鋼管2の上部からトレミー管を用いて落とし込む。これ
により、鋼管2内に注入されたコンクリートの一部は、
鋼管2に穿設されたコンクリート充填孔14から管状部
6へ流入し、当該管状部6内がコンクリート15が充填
される。この際に、管状部6の上部に穿設したオーバー
フロー孔16によって、コンクリート15の充填を確認
するとともに、充填が不充分な場合には、このオーバー
フロー孔16から更に管状部6内にコンクリートを注入
する。
【0017】以上のように、上記CFT柱1と鉄骨梁4
との仕口部構造によれば、CFT柱1の鉄骨梁4と取合
う部分に、管状部6にコンクリート15を充填したCF
T梁を一体的に形成しているので、中小の地震が発生し
た際には、CFT梁の管状部6が弾性的挙動を示すとと
もに、CFT梁内に充填されているコンクリート15に
ひび割れが生じる。この結果、全体として弾塑性適な挙
動を示すことにより、履歴エネルギーを消費して地震エ
ネルギーを吸収することができるとともに、併せて地震
に対する応答を小さく抑えることができる。
【0018】加えて、大地震や巨大地震に対しても、最
大曲げモーメントが作用する仕口部に、管状部6内にコ
ンクリート15を充填したCFT梁が形成されているた
めに、CFT柱1と同様のコンファインド効果により、
高強度および高靭性を確保することができ、よってCF
T柱1との相乗効果によって、耐震性能に優れた架構を
実現することができる。
【0019】また、管状部6を塞ぐ端板7に、鉄骨梁4
と同形状の上下フランジ8およびウエブ9を一体的に突
設し、これらと鉄骨梁4の上下フランジ4aおよびウエ
ブ4bとを結合しているので、通常の鉄骨梁4の結合と
同様の工法を採用することができるとともに、さらにC
FT柱1の柱芯から上下フランジ8およびウエブ9の先
端までの長さ寸法を1500mm以下に設定しているの
で、予め工場において、当該部分のCFT柱の鋼管、管
状部および鋼板を製作し、これを現場に運搬して一体に
建て込むことができ、よって作業の手間を削減し、かつ
工期の短縮化も図ることができる。
【0020】なお、上述した実施の形態においては、C
FT柱1として、四面ボックス型の鋼管2を用いた場合
についてのみ説明したが、これに限るものではなく、上
記鋼管として、冷間成形された一体の角型鋼管を用いて
もよく、さらに、本発明は、円形の鋼管を用いたCFT
柱に対しても、同様に適用することが可能である。ま
た、管状部6にコンクリートを充填する方法としては、
実施の形態において示した方法の他、予め管状部6の上
部に注入孔を穿設し、床スラブ打設時に、同時に上記注
入孔を通じて管状部6内にコンクリート15を打設する
方法も適用可能である。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜3のい
ずれかに記載の発明によれば、CFT柱の鉄骨梁と取合
う部分に、管状部にコンクリートを充填したCFT梁を
一体的に形成しているので、中小の地震が発生した際に
は、CFT梁内のコンクリートにひび割れが生じて弾塑
性適な挙動を示し、履歴エネルギーを消費して地震エネ
ルギーを吸収することができるとともに、大地震や巨大
地震に対しても、CFT柱と同様のコンファインド効果
により、上記CFT梁の耐力が向上し、よって高強度お
よび高靭性を確保することが可能になるため、CFT柱
との相乗効果によって、耐震性能に優れた架構を実現す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す斜視図である。
【図2】図1の縦断面図である。
【図3】図2のIII−III線視断面図である。
【図4】本発明の作用を説明するための履歴曲線図であ
る。
【符号の説明】
1 CFT柱 2 鋼管 3、15 コンクリート 4 鉄骨梁 6 管状部 7 端板 8 フランジ(鋼板) 9 ウエブ(鋼板) 14 コンクリート充填孔 D 梁成 W 梁幅

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンクリート充填鋼管柱の鉄骨梁との接
    続部に、少なくとも上記鉄骨梁の梁成と梁幅との外形寸
    法を有する管状部を一体的に形成し、この管状部の先端
    部を端板によって塞ぐとともに、上記管状部と上記鉄骨
    梁とを結合し、かつ上記管状部の内部にコンクリートを
    充填してなることを特徴とするコンクリート充填鋼管柱
    と鉄骨梁との仕口部構造。
  2. 【請求項2】 上記管状部は、上記梁成の1〜1.5倍
    の範囲の長さを有することを特徴とする請求項1に記載
    のコンクリート充填鋼管柱と鉄骨梁との仕口部構造。
  3. 【請求項3】 上記端板には、鋼板が上記鉄骨梁と同形
    状に接合され、上記鋼板に上記鉄骨梁が結合されるとと
    もに、上記コンクリート充填鋼管柱の柱芯から上記鋼板
    の先端部までの長さ寸法が、1500mm以下に設定さ
    れていることを特徴とする請求項1または2に記載のコ
    ンクリート充填鋼管柱と鉄骨梁との仕口部構造。
JP11016872A 1999-01-26 1999-01-26 コンクリ―ト充填鋼管柱と鉄骨梁との仕口部構造 Pending JP2000213061A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11016872A JP2000213061A (ja) 1999-01-26 1999-01-26 コンクリ―ト充填鋼管柱と鉄骨梁との仕口部構造

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11016872A JP2000213061A (ja) 1999-01-26 1999-01-26 コンクリ―ト充填鋼管柱と鉄骨梁との仕口部構造

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000213061A true JP2000213061A (ja) 2000-08-02

Family

ID=11928294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11016872A Pending JP2000213061A (ja) 1999-01-26 1999-01-26 コンクリ―ト充填鋼管柱と鉄骨梁との仕口部構造

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000213061A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010079872A1 (ko) * 2009-01-12 2010-07-15 (주)네오크로스구조엔지니어링 티형 강재를 이용한 합성보 제작방법 및 이를 이용한 구조물 시공방법
CN105863166A (zh) * 2016-05-20 2016-08-17 西安建筑科技大学 一种预制l形柱耗能连接节点
WO2020098452A1 (zh) * 2018-11-13 2020-05-22 深圳大学 一种位于塑性区抗震耗能的装配式梁柱节点结构
KR102154647B1 (ko) * 2020-01-20 2020-09-11 주식회사 충전공영개발 철골구조물 다이어 프레임과 거더가 일체화되어 기둥과 거더의 단면강성이 강화된 구조
CN112095920A (zh) * 2020-08-21 2020-12-18 中国建筑西北设计研究院有限公司 装配式型钢部分包裹混凝土组合梁及其设计与施工方法
KR20220098897A (ko) * 2021-01-05 2022-07-12 (주)라임 콘크리트 충전식 기둥구조물
KR102495902B1 (ko) * 2022-02-08 2023-02-06 (주)아이에스산업 Cft강관기둥과 충전브라켓의 접합구조

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010079872A1 (ko) * 2009-01-12 2010-07-15 (주)네오크로스구조엔지니어링 티형 강재를 이용한 합성보 제작방법 및 이를 이용한 구조물 시공방법
CN105863166A (zh) * 2016-05-20 2016-08-17 西安建筑科技大学 一种预制l形柱耗能连接节点
CN105863166B (zh) * 2016-05-20 2018-11-02 西安建筑科技大学 一种预制l形柱耗能连接节点
WO2020098452A1 (zh) * 2018-11-13 2020-05-22 深圳大学 一种位于塑性区抗震耗能的装配式梁柱节点结构
KR102154647B1 (ko) * 2020-01-20 2020-09-11 주식회사 충전공영개발 철골구조물 다이어 프레임과 거더가 일체화되어 기둥과 거더의 단면강성이 강화된 구조
CN112095920A (zh) * 2020-08-21 2020-12-18 中国建筑西北设计研究院有限公司 装配式型钢部分包裹混凝土组合梁及其设计与施工方法
KR20220098897A (ko) * 2021-01-05 2022-07-12 (주)라임 콘크리트 충전식 기둥구조물
KR102528563B1 (ko) * 2021-01-05 2023-05-08 (주)라임 콘크리트 충전식 기둥구조물
KR102495902B1 (ko) * 2022-02-08 2023-02-06 (주)아이에스산업 Cft강관기둥과 충전브라켓의 접합구조

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4721273B2 (ja) 鉄筋コンクリート造ラーメン構造の既存建物の耐震補強工法
WO1998036134A1 (fr) Joint pour structure acier, et structure combinee utilisant les memes joints pour structure acier
JP2008175004A (ja) 境界梁に用いる制震部材および制震建物
JP2000213061A (ja) コンクリ―ト充填鋼管柱と鉄骨梁との仕口部構造
JP4621072B2 (ja) 耐震構造
JP4987776B2 (ja) 建築用パネル接合構造及び方法、建築構造物
JP3170535B2 (ja) 制振構造
JP6429652B2 (ja) コンクリート製柱梁架構における耐震壁と下方梁との応力伝達構造
JP4095534B2 (ja) ラーメン構造体における柱と梁との仕口構造及びその施工方法
JP4628514B2 (ja) 角形鋼管柱の柱脚部固定構造
JP2005036598A (ja) 制震構造物
KR20180087701A (ko) 내진보강 cft 기둥 및 이를 이용한 기존 건축물의 내진보강 공법
JP3776330B2 (ja) 既存建物の耐震壁およびその構築方法
JPH1161982A (ja) 建物の耐震補強構造
JP2002309591A (ja) 杭頭部と鋼製地中梁の接合構造
JP2006241892A (ja) 家屋の耐震構造及びその施工方法
JP2009030321A (ja) 複合梁と木製柱の接続による門型フレーム
JP2002206283A (ja) Cft構造柱
JPH06272304A (ja) 鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合部構造
JP3317057B2 (ja) 耐震チューブ架構の構築方法および高層事務所ビルの躯体構造
JP5421236B2 (ja) 建物壁部の制振構造構築方法
JP2004060245A (ja) 架構の補強構造
JPH04254675A (ja) 架構構造
JP2022122012A (ja) 接合構造および接合構造の構築方法
JP2000257163A (ja) 建物ユニット

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051014

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070417

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070424

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070814