JP2001011951A - 鋼管コンクリート柱とブレース材の接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来必要とされていた補剛材及び継手板を必
要とせず、しかも厚肉鋼管も必要とせず、鋼管コンクリ
ート柱にブレース材端部を直接接合する方法であり、鋼
管コンクリート柱のブレース材接合部に定着部材を設け
ることにより、鋼管コンクリート柱の変形の問題を解決
し、安価で生産性の良好な鋼管コンクリート柱とブレー
ス材の接合方法を提供する。 【解決手段】 鋼管コンクリート柱とブレース材接合部
にコンクリートとの定着部材を設け、該鋼管コンクリー
ト柱の前記接合部にブレース材端部を直接接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、鋼管コンクリー
ト柱に直接ブレース材を接合する接合方法の技術分野に
属する。

【０００２】

【従来の技術】近年は、柱鋼管にコンクリートを充填し
た鋼管コンクリート柱が多く用いられている。鋼管コン
クリート柱とブレース材の接合方法は、以下に代表的に
説明する〜の接合方法が実施されている。

【０００３】 図５には実公昭６１−１７０６０８号
公報に記載されたブレースの接合方法を示している。鋼
管コンクリート柱４と鉄骨梁２との隅部に継手板１０を
設け、ブレース材５の接合端部５ａを前記継手板１０へ
重ね合わせ高力ボルト１１で接合する。

【０００４】 図６には補剛材１２を用いて鋼管コン
クリート柱４とブレース材５を接合する方法を示してい
る。鋼管コンクリート柱４及び鉄骨梁２に補剛材１２を
設け、各補剛材１２と接合した継手板１０へブレース材
５の端部を溶接接合する。

【０００５】図７には特公平６−１０３８０号公報に記
載された充填鋼管コンクリート柱とブレースとの接合方
法を示している。鋼管コンクリート柱４の内部に補剛材
として横断面を横断する引張力伝達部材１３が設けら
れ、この引張力伝達部材１３の延長線上に鋼管コンクリ
ート柱４の外に突き出る継手板１０を設け、この継手板
１０へブレース材５の端部を高力ボルト１１により接合
する。

【０００６】 図８には厚肉鋼管１４を用いて鋼管コ
ンクリート柱４とブレース材５を接合する方法を示して
いる。鋼管コンクリート柱４の柱梁接合部を厚肉鋼管１
４で構成し、鉄骨梁２に補剛材１２を設け、柱梁架構の
隅部へ取付けた継手板１０へブレース材５の端部を溶接
接合する。

【０００７】 図９にはコンクリートが充填されてい
ない柱鋼管３にブレース材の接合部７を鋼管構造の分岐
継手と見なして設計し、そこへブレース材５を直接溶接
接合する。

【０００８】

【本発明が解決しようとする課題】上記従来技術の接
合方法は、ブレース材５に高軸力が作用する場合には多
数の高力ボイト１１が必要となり、継手板１０及び高力
ボルト１１等の設計・納まりが悪くなり意匠上の課題が
ある。

【０００９】上記従来技術の接合方法は、圧縮力及び
引張力が作用したとき柱鋼管３が変形しないように補剛
材１２を取り付けるので煩雑な加工が必要である。その
加工時には柱鋼管３の切断・溶接の工程が多用され、製
作コストも余計にかかる。加えて、溶接に伴う熱影響に
より、母材、特に柱鋼管３の機械的性質の劣化が起こる
おそれがある。

【００１０】更に、柱鋼管３に設けた補剛材１２は水平
に柱鋼管内を横断するので仕切板としての存在となり、
コンクリート６の充填性が悪い。

【００１１】上記従来技術の接合方法は、圧縮力及び
引張力が作用しても変形しない厚肉鋼管１４を設けるた
めに柱鋼管３の切断・溶接の工程が多用され、製作コス
トも余計にかかる。加えて、溶接に伴う熱影響により、
母材、特に柱鋼管３の機械的性質の劣化が起こるおそれ
がある。また、厚肉鋼管１４を鋳鋼にて製作する場合に
は、前記の問題に加えて製作コストが更に割高となる。

【００１２】上記従来技術の接合方法は、ブレース材
に引張力が作用すると図１０Ａ、Ｂに示すように、圧縮
力が作用するときは図１１Ａ、Ｂに示すように、柱鋼管
３のブレース材接合部にかなり大きな変形を生じてしま
う。

【００１３】そこで、柱鋼管３にコンクリート６を充填
した鋼管コンクリート柱４を使用すると、ブレース材５
に圧縮力が作用しても柱鋼管に変形を生じない。しか
し、引張力が作用すると、図１２Ａ、Ｂに示すように柱
鋼管３がコンクリート６から剥離して変形を生じ、ブレ
ース材接合部７の強度上の問題が生じる。

【００１４】本発明の目的は、従来必要とされていた補
剛材及び継手板を必要とせず、しかも厚肉鋼管も必要と
せず、鋼管コンクリート柱にブレース材端部を直接接合
する方法であり、鋼管コンクリート柱のブレース材接合
部に定着部材を設けることにより、鋼管コンクリート柱
の変形の問題を解決し、安価で生産性の良好な鋼管コン
クリート柱とブレース材の接合方法を提供することであ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ための手段として、請求項１記載の発明に係わる鋼管コ
ンクリート柱とブレース材を接合する方法において、鋼
管コンクリート柱とブレース材接合部にコンクリートと
の定着部材を設け、該鋼管コンクリート柱の前記接合部
にブレース材端部を直接接合することを特徴とする。

【００１６】請求項２の発明は、請求項１記載の鋼管コ
ンクリート柱とブレース材の接合方法において、表面に
凹凸がある異形鉄筋、テーパーネジ又はネジ棒等である
ことを特徴とする。

【００１７】請求項３の発明は、請求項１又は２記載の
鋼管コンクリート柱とブレース材の接合方法において、
定着部材は、その先端を柱断面の中心に向けて設けられ
ていることを特徴とする。

【００１８】請求項４の発明は、請求項１又は２又は３
記載の鋼管コンクリート柱とブレース材の接合方法にお
いて、定着部材は、鋼管コンクリート柱内で相互に交差
するように配置されていることを特徴とする。

【００１９】

【本発明の実施形態及び実施例】請求項１〜４記載の発
明に係る鋼管コンクリート柱とブレース材の接合方法
は、鋼管コンクリート柱と鉄骨梁とが形成する柱梁架構
の面内にブレース材を組み入れる場合のブレース材の接
合方法として好適に実施される。

【００２０】図１は、柱鋼管３の内部にコンクリート６
が充填された鋼管コンクリート柱４のブレース材接合部
７にコンクリート６との定着部材１を複数設け、前記鋼
管コンクリート柱４の接合位置７へブレース材５を直接
接合した接合方法の実施形態を示している（請求項１記
載の発明）。

【００２１】前記ブレース材接合部７は、ブレース材６
を柱梁接合部における鋼管コンクリート柱４の下隅へ直
接接合する位置を示している。

【００２２】前記接合部７を構成する定着部材１には、
コンクリート６との付着を確保するために、表面に凹凸
がある異形鉄筋、テーパーネジ、又はネジ棒等を用いる
（請求項２記載の発明）。

【００２３】具体的には、図２Ａに示すように、予め工
場にて柱鋼管３の内部に定着部材１としてテーパーネジ
を配置し、その先端を柱鋼管３の内壁面へ溶接接合して
設置する。あるいは図２Ｂに示すように、予め工場にて
柱鋼管３の定着部材取付位置に孔を開けておき、コンク
リート６の充填作業開始時点までに現場にて定着部材１
としてのネジ棒を前記孔へ通し、コンクリートの強度が
発現した後に座金９と２重ナット８とで固定し定着す
る。更には図２Ｃに示すように、予め工場にて柱鋼管３
の定着部材取付位置に孔を開けておき、コンクリート６
の充填作業開始時点までに現場にて定着部材１としての
異形鉄筋を前記孔へ挿入し、コンクリートが強度を発現
した後に座金９を柱鋼管３の外壁面に溶接し、異形鉄筋
の先端に加工したネジ部へ２重ナット８をねじ込み固定
して定着する方法などを実施できる。前記座金９は、図
２Ｂ、Ｃのように定着部材１を柱鋼管３の内部へ挿入し
たとき同定着部材１の先端が柱断面の中央に向く構造に
形成されている。

【００２４】図３Ａ、Ｂはそれぞれ、角形鋼管又は円形
鋼管を用いた場合の定着部材１の向き及び配置を例示し
ている。複数の定着部材１…は鋼管コンクリート柱４の
横断面の中心に向けて設けられ、相互に交差する配置と
されている（請求項３、４記載の発明）。

【００２５】定着部材１を前記の向き及び配置とするこ
とにより、ブレース材５の引張方向と定着部材１の軸方
向とが角度を有することになり、定着部材１はブレース
材５に作用する引張力を付着力としてコンクリート６へ
効率良く伝達する。定着部材１はだぼ効果により支圧力
としても引張力をコンクリート６に伝達する。

【００２６】前記定着部材１の取付位置は、図４Ａ、
Ｂ、Ｃに示すようにブレース材５の断面形状に応じて、
その接合位置７の近傍であれば良い。図４Ａ、Ｂ、Ｃは
それぞれ、ブレース材５に角管ブレース材、円形ブレー
ス材、Ｈ型ブレース材を用いた場合の定着部材１との関
係を示している。

【００２７】上記のようにブレース材の接合部７に定着
部材１を設けることにより、ブレース材５に大きな引張
力が作用しても鋼管コンクリート柱４は定着部材１のア
ンカー作用によりコンクリート６との一体性を失わず、
鋼管とコンクリートの剥離を生じないから、鋼管が局部
的に図１２に示すような変形を生ずることはない。

【００２８】無論、ブレース材５に圧縮力が作用すると
きは、コンクリート６の耐圧縮性によって応力を伝達
し、やはり鋼管コンクリート柱４は変形を生じない。

【００２９】ブレース材５を鋼管コンクリート柱４に直
接溶接接合し、補剛材及び継手板を必要としないので、
鋼管コンクリート柱４の煩雑な加工を省略することがで
きる。

【本発明が奏する効果】本発明に係る鋼管コンクリート
柱とブレース材の接合方法は、ブレース材接合部に柱鋼
管内のコンクリートへの定着部材を設け、その位置にお
いてブレース材を直接溶接接合するので、鋼管コンクリ
ート柱の変形を防ぎ、従来必要とされていた補剛材及び
ガゼットプレートを用いることなく、確実・強固に接合
を達成できる。また、定着部材は、コンクリートの充填
性を害さない。更に、上記接合方法は、柱とブレースの
接合部のみでなく、トラスにおける斜材の接合部として
この方法を採用し同様に実施することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る鋼管コンクリート柱とブレース材
の接合方法の実施例を示した正面図である。

【図２】Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれテーパーネジ、ネジ棒及
び異形鉄筋を用いた実施例を示した縦断面図である。

【図３】Ａ、Ｂはそれぞれ角形鋼管コンクリート柱、円
形鋼管コンクリート柱を用いた場合の定着部材の向き及
び配置を示した鋼管コンクリート柱の横断面図である。

【図４】Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ角形ブレース材、円形ブ
レース材、Ｈ型ブレース材を用いた実施例の側面図であ
る。

【図５】従来の鋼管コンクリート柱とブレース材の接合
方法の実施例を示した正面図である。

【図６】従来の鋼管コンクリート柱とブレース材の接合
方法の異なる実施例を示した横断面図である。

【図７】従来の鋼管コンクリート柱とブレース材の接合
方法の異なる実施例を示した正面図である。

【図８】従来の鋼管コンクリート柱とブレース材の接合
方法の異なる実施例を示した正面図である。

【図９】従来の柱鋼管とブレース材の接合方法の実施例
を示した正面図である。

【図１０】Ａ、Ｂはそれぞれ従来の円形柱鋼管、角形柱
鋼管とブレース材の接合部に引張力が作用した場合を示
した横断面図である。

【図１１】Ａ、Ｂはそれぞれ従来の円形柱鋼管、角形柱
鋼管とブレース材の接合部に圧縮力が作用した場合を示
した横断面図である。

【図１２】Ａ、Ｂはそれぞれ従来の円形鋼管コンクリー
ト柱、角形鋼管コンクリート柱とブレース材の接合部に
引張力が作用した場合を示した横断面図である。

【符号の説明】

１ 定着部材 ２ 鉄骨梁 ３ 柱鋼管 ４ 鋼管コンクリート柱 ５ ブレース材 ６ コンクリート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平出 亨 千葉県印西市大塚一丁目５番地１ 株式会 社竹中工務店技術研究所内 Ｆターム(参考） 2E125 AA04 AA33 AB17 AC15 AC29 AG03 AG04 AG12 AG31 AG57 AG60 BA02 BA32 BA35 BE10 CA90

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鋼管コンクリート柱とブレース材を接合す
   る方法において、 鋼管コンクリート柱のブレース材接合部にコンクリート
   との定着部材を設け、該鋼管コンクリート柱の前記接合
   部にブレース材端部を直接接合することを特徴とする、
   鋼管コンクリート柱とブレース材の接合方法。
2. 【請求項２】定着部材は、表面に凹凸がある異形鉄筋、
   テーパーネジ又はネジ棒等であることを特徴とする、請
   求項１記載の鋼管コンクリート柱とブレース材の接合方
   法。
3. 【請求項３】定着部材は、その先端を柱断面の中心に向
   けて設けられていることを特徴とする、請求項１又は２
   記載の鋼管コンクリート柱とブレース材の接合方法。
4. 【請求項４】定着部材は、鋼管コンクリート柱内で相互
   に交差するように配置されていることを特徴とする、請
   求項１又は２又は３記載の鋼管コンクリート柱とブレー
   ス材の接合方法。