JP2001262774A - 鋼コンクリート複合構造部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼殻部分の局部座屈の問題がなく、規模の大
小によらず適用でき、耐荷力ならびに変形性能が高く、
施工が容易な複合構造部材を提供する。 【解決手段】 筒状の鋼殻１と、鋼殻１内に配した軸方
向鋼材３と、鋼殻１内に充填したコンクリート２とで複
合構造部材を構成する。鋼殻１の長手方向の一部または
全長には、凹凸断面の波形部４が形成されている。波形
部４は、その軸方向剛性ならびに曲げ剛性が小さいこと
で、複合構造部材に作用する軸力ならびに曲げモーメン
トにはほとんど抵抗せず、局部座屈の恐れがない。複合
構造部材に作用する軸力ならびに曲げモーメントに対し
ては、鋼殻１内部の軸方向鋼材３とコンクリート２が抵
抗するが、コンクリート２が鋼殻１によって外側から拘
束されるため、コンファインド効果によってコンクリー
トの圧縮強度が増加し、部材の耐荷力が増す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、主として土木、
建築分野において、柱部材や梁部材として用いられる鋼
コンクリート複合構造部材に関するものであり、具体的
には、例えば橋梁用の脚柱や主塔、あるいは他の構造物
における支柱、梁等として用いられる。

【０００２】

【従来の技術】柱部材と梁部材とから構成される各種構
造物には、従来から鉄筋コンクリート構造や鋼構造によ
る部材、並びに、鋼管内にコンクリートを充填したコン
クリート充填鋼管部材などが用いられている。

【０００３】鉄筋コンクリート構造部材は、一般的には
経済性に優れ、特に、規模が大きくなる場合には多用さ
れる構造である。一方、コンクリート充填鋼管部材は、
鋼管とコンクリートの合成断面で外力に抵抗すること、
鋼管がコンクリートを拘束するため、コンクリートの圧
縮強度が上昇すること（コンファインド効果）などによ
り、軸力や曲げに対する耐荷力が高く、変形性能も優れ
た部材である。

【０００４】また、コンクリート打設時には、鋼管が型
枠の働きをするので、型枠の施工が不要であり、施工期
間の短縮が図れ、経済的でもある。このようなコンクリ
ート充填鋼管構造について、特公平３−５４７２５号公
報には、鋼管と鋼管内部に充填したコンクリートとが非
付着状態にあるアンボンド型充填鋼管コンクリートを支
柱部とした橋脚が記載されている。この橋脚では、鋼管
はほとんど圧縮荷重を受け持たず、鋼管には専らコンク
リートを拘束する働きのみを期待している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の鉄筋コ
ンクリート構造部材の場合、脚柱を構築するに際し、鉄
筋の組立作業、型枠の組立および解体等の手間がかか
り、多数の熟練労務者を必要とする。また、急速施工の
点においても著しく不利であり、建設コストの上昇も避
けられない。

【０００６】一方、コンクリート充填鋼管部材では、鋼
管に作用する圧縮応力によって鋼管に局部座屈が発生す
る恐れがあるため、一般には鋼管の直径と板厚との比
（径厚比）が十分に小さい鋼管を用いて、鋼管の局部座
屈に対する強度を高めることで対応している。

【０００７】しかし、構造物の規模が大きくなり、これ
に伴い鋼管の直径も大きくなると、必要な鋼管板厚も極
めて大きくなり、結果として、鋼管の重量が必要以上に
増加し、構造物の建設コストの上昇を招く。前述した特
公平３−５４７２５号公報記載の橋脚では、鋼管に生じ
る局部座屈の問題を解消するため、鋼管と充填コンクリ
ートの間に分離材を塗布し（アンボンド処理）、鋼管に
は軸方向の力が作用しない構造にしたとされている。し
かしながら、この橋脚は以下のような問題点を有してい
る。

【０００８】分離材として、パラフィン、アスファル
ト、オイル、グリース、ワセリンなどが例示されている
が、何れの材料も流動性があり、鉛直に建て込んだ鋼管
内面に塗布した場合、分離材が流下してしまうので、施
工の確実性に欠ける。

【０００９】橋脚全体が曲げ変形する場合には、同時
に鋼管も曲げ変形するので、アンボンド処理層があって
も、鋼管に曲げ圧縮応力度が生じる。したがって、鋼管
に局部座屈が生じる恐れがあり、これを避けるためには
鋼管の板厚を増大させなければならず、不経済である。

【００１０】本願発明は以上のような従来技術における
課題の解決を図ったものであり、鋼殻部分の局部座屈の
問題がなく、規模の大小によらず適用でき、耐荷力なら
びに変形性能が高く、施工が容易な複合構造部材を提供
することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１に係る発
明は、筒状の鋼殻と、前記鋼殻内に配置された鋼殻軸方
向に延びる軸方向鋼材と、前記鋼殻内に充填されたコン
クリートとからなる鋼コンクリート複合構造部材におい
て、前記鋼殻の一部または全長に凹凸の波形断面が軸方
向に連続する波形部が形成されていることを特徴とする
ものである。

【００１２】筒状の鋼殻は内部に充填されたコンクリー
トを拘束する効果を有するが、波形部を有することで、
その部分の軸方向の剛性が小さくなり、軸力を実質的に
負担せず、また軸方向の変形を吸収可能であるため、局
部座屈の問題が解消される。軸方向鋼材は、規模に応
じ、鉄筋あるいは鉄筋籠、Ｈ形鋼やアングル等の形鋼な
どを用いることができるが、特に限定されない。

【００１３】請求項２は、請求項１に係る複合構造部材
において、前記鋼殻の波形部の外側または内側に縦リブ
が設けられている場合を限定したものである。縦リブ
は、軸方向に変形しやすい波形部の変形に追随して変形
するが、その際に縦リブを降伏させることで、縦リブを
地震等によるエネルギーを吸収するためのダンパーとし
て機能させることができる。

【００１４】縦リブの取付け位置は、鋼殻の内外どちら
の側でもよい。なお、鋼殻が内に凸になる箇所では、鋼
殻が充填コンクリートの拘束の影響を受けにくいため、
鋼殻が部材軸方向に変形しやすい。そこで、鋼殻が内に
凸になる箇所に鋼殻の外側から縦リブを取り付ければ、
縦リブをより確実にダンパーとして機能させることがで
きる。

【００１５】請求項３は、請求項２に係る複合構造部材
において、前記縦リブが前記鋼殻を構成する鋼材より降
伏点の低い材料からなる場合を限定したものである。請
求項２に係る発明では、縦リブを設け、その縦リブをダ
ンパーとして機能させることができ、断面の設計にも関
係するが、縦リブを軸方向鋼材等より確実に先行して降
伏させ、耐震性能をより向上させるためには、低降伏点
鋼や極低降伏点鋼、あるいは他の金属材料など、鋼殻を
構成する鋼材より降伏点の低い材料からなる縦リブを用
いることが考えられる。

【００１６】請求項４は、請求項１、２または３に係る
複合構造部材において、前記鋼殻が、凹凸の波形断面が
軸方向に連続する波形部が形成されている波形単位筒状
鋼殻どうし、または前記波形単位筒状鋼殻と波形部が形
成されていない単位筒状鋼殻を複数連結してなる場合を
限定したものである。

【００１７】波形部を有する波形単位筒状鋼殻は、あら
かじめ円筒状に製作したものでもよいし、あるいは弧状
の波鋼板を現場で溶接あるいはボルト等でつなぎあわせ
て円筒状にしたものでもよい。例えば、立坑や深礎の構
築等で使用するライナープレートなどを利用することも
可能である。単位筒状鋼殻を軸方向に接合して行く手段
としては、溶接接合やボルト接合等を利用できるが、接
合方法等は特に限定されない。

【００１８】また、この場合の軸方向鋼材は、鋼管コン
クリートの補強材として機能するものであるが、単位筒
状鋼殻を継ぎ足して行く際などに単位筒状鋼殻の支持部
材として機能させることができる。特に、高さ方向に継
ぎ足して行く場合などにおいて、波形単位筒状鋼殻ある
いは波形部のない単位筒状鋼殻のみでは安定させ難いの
を補うことができる。

【００１９】また、軸方向鋼材については、請求項１の
場合と同様、特に限定されないが、単位筒状鋼殻を継ぎ
足して行く際の支持部材として機能させるためには、例
えばＨ形鋼やアングル等の形鋼を、骨組的に組み立てる
ことで安定性が高くなる。また、比較的規模が小さい場
合には鉄筋籠的なものを骨組とすることもでき、特に支
持部材として機能させる必要がない場合には、単なる鉄
筋などでもよい。

【００２０】このような波形単位筒状鋼殻あるいは波形
部のない単位筒状鋼殻を継ぎ足すことについて、波形単
位筒状鋼殻のみを用い、軸方向の全長にわたって波形部
が形成された複合構造部材とすることもできるが、必ず
しも全てが波形部を有する単位筒状鋼殻である必要はな
く、一部に軸方向の剛性を低下させ、また変形を吸収で
きる波形単位筒状鋼殻を用いることで、軸力の負担が小
さくなり、局部座屈の恐れを解消することができる。

【００２１】本願の請求項５に係る複合構造部材からな
る脚柱は、請求項１、２、３または４に係る複合構造部
材が、前記鋼殻の少なくとも一端に前記波形部を有する
場合であって、前記一端を下にして脚柱として用い、鋼
殻の下端となる前記一端および前記軸方向鋼材の下端を
基礎コンクリート内に埋設固定してあることを特徴とす
るものである。

【００２２】筒状鋼殻および骨組の下端を単に埋め込ん
で固定するだけの簡素な定着構造であることに加え、筒
状鋼殻の基礎コンクリート内に定着される部分が高さ方
向に波形断面形状を有していることで、基礎コンクリー
トとの付着による一体性に優れる。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は、本願の請求項１に係る発
明を橋梁の脚柱に適用した場合の一実施形態を示したも
のであり、(a) は脚柱全体の鉛直断面図、(b) はその波
形部の水平断面図である。

【００２４】図１において、脚柱１０は基礎６上に立設
された閉断面を有する鋼殻１と、鋼殻１の内部に配置さ
れた軸方向鋼材３およびコンクリート２からなり、鋼殻
１の脚柱基部には柱軸方向に凹凸が連続する波形部４が
形成されている。なお、軸方向鋼材３としては、鉄筋、
ＰＣ鋼材、形鋼、鋼板などを用いることができる。

【００２５】このような構成において、脚柱１０には上
部工からの荷重が伝達するが、鋼殻１の波形部４は軸方
向剛性ならびに曲げ剛性が小さい。そのため、鋼殻１は
部材に作用する軸力ならびに曲げモーメントにはほとん
ど抵抗しない。したがって、鋼殻１には圧縮応力が生じ
ず、局部座屈の恐れがない。

【００２６】部材に作用する軸力ならびに曲げモーメン
トに対しては、鋼殻１内部の軸方向鋼材３とコンクリー
ト２が鉄筋コンクリート構造と同様に抵抗するが、この
場合でも、コンクリート２が鋼殻１から拘束されるた
め、コンファインド効果によってコンクリートの圧縮強
度が増加し、部材の耐荷力が向上する。

【００２７】また、鋼殻１に局部座屈が生じる恐れがな
いため、従来のコンクリート充填鋼管部材の鋼管板厚に
比べて、鋼殻１の板厚を小さくすることができる。つま
り、鋼殻１にはコンクリート２への拘束効果だけを期待
するので、鋼殻１の板厚はコンクリート２を拘束するの
に必要最小限の板厚以上であれば良く、鋼殻１は径厚比
や幅厚比の制約を受けない。したがって、本願発明の複
合構造部材は、規模の大きな橋脚の脚柱にも適用可能で
あり、従来構造に比べて、適用範囲が広い。

【００２８】さらに、図１において、鋼殻１の波形部４
は、脚柱１０に作用する曲げモーメントに対して変形し
やすいので、橋脚が大きな地震荷重を受ける場合には、
脚柱基部にあたる波形部４に塑性ヒンジ領域が形成さ
れ、橋脚基部の損傷領域を分散させることができるので
橋脚の変形性能も向上する。塑性ヒンジ領域の長さは鋼
殻１に波形を設ける区間の長さとして設定でき、さら
に、塑性ヒンジ領域の終局耐力は、軸方向鋼材３の断面
積を増減させることによって調節することができるの
で、要求性能に応じて部材のじん性率や終局耐力を容易
に調節可能である。以上によって、本願発明の複合構造
部材は、さまざまな条件の構造物の部材に適用すること
ができる。

【００２９】また、施工に関しても、本願発明の複合構
造部材は、工場製作された鋼殻１の内部に軸方向鋼材３
を配置した後、コンクリート２を充填するだけで良いの
で、コンクリート充填鋼管部材と同等の施工性を有して
いる。図２は、本願の請求項２に係る発明を橋梁の脚柱
に適用した場合の一実施形態を示したものであり、(a)
は脚柱全体の鉛直断面図、(b) はその波形部の水平断面
図である。

【００３０】図２の複合構造部材は、橋脚の耐震性能を
図１の例よりもさらに高めた例であり、図１の脚柱１０
の構成に加えて、鋼殻１の波形部４に、図３に示すよう
な縦リブ５が取り付けられている。図３は鋼殻１の波形
部４に取り付けた縦リブ５の形状を示した例である。図
３(a) は、鋼殻１の波形形状に縦リブ５の形状を合わせ
たものであり、この縦リブ５を鋼殻１の外面に取り付け
ている。縦リブ５は、鋼殻内面に取り付けたり、鋼殻１
の内外面に取り付けても良い。図３(b) は、鋼殻１に割
り込む形で縦リブ５が取り付けられている例であり、連
続した縦リブ５の両側に波形鋼板７が接合されている。

【００３１】図２において、橋脚が大きな地震荷重を受
ける場合、図１の脚柱１０と同一の機構で図２の脚柱基
部にも塑性ヒンジ領域が形成される。この塑性ヒンジ領
域では波形部４を構成する波形鋼板７が、図４に示すよ
うに変形するので、波形部４に取り付けられた縦リブ５
もこれに追随して変形する。

【００３２】このとき断面の外周に配置された縦リブ５
は鋼殻１内部に配置された軸方向鋼材３よりも先行して
降伏し、地震によるエネルギーを吸収するダンパーとし
て働くので、橋脚の耐震性能をより一層高めることがで
きる。さらに、縦リブ５を確実に軸方向鋼材３より先に
降伏させ、耐震性能をより向上させるためには、極低降
伏点鋼、その他降伏点の低い材料からなる縦リブ５を用
いるのが良い。

【００３３】このように、本願発明の複合構造部材は、
耐荷性能、変形性能、経済性、施工性の面で優れてい
る。また、本願発明に係る複合構造部材は、部材に働く
曲げ荷重が大きい場合にその利点を発揮するので、図
１、図２に例示した橋脚の脚柱のように、軸力と曲げ荷
重を受ける梁−柱部材に適用できるのはもちろんのこ
と、主として曲げ荷重を受ける梁部材にも適用すること
ができる。

【００３４】図５は、本願発明の複合構造部材を、上下
部一体形式橋梁の脚柱１０に適用した場合の実施形態を
示したものである。図５において、鋼殻１の上下端には
波形部４が設けられており、橋梁が橋軸方向に大きな地
震荷重を受ける場合には、脚柱１０の上下端に塑性ヒン
ジが形成され、同時に波形部４に取り付けられた縦リブ
５がダンパーとして機能するので、橋梁の耐震性能が高
められる。

【００３５】図６は、本願発明の複合構造部材を橋脚の
脚柱に適用した他の例として、鋼殻１の内部の充填材で
あるコンクリート２に中空部９を形成した場合である。
この場合、橋脚の自重が軽減され、橋脚の規模が大きい
場合に特に適した脚柱構造である。

【００３６】図７は、本願発明の複合横造部材をラーメ
ン橋脚の横梁１１に適用した場合の一実施形態を示した
ものである。この例では、大地震時に横梁端部に塑性ヒ
ンジ領域が形成され、同時に波形部４に取り付けられた
縦リブ５がダンパーとして機能するので、耐震性能の高
い橋脚とすることができる。

【００３７】図８は、本願発明の複合構造部材を橋梁の
橋桁１２に適用した場合の一実施形態を示したものであ
る。図８の橋桁１２は、全長に渡って波形形状を有して
おり、矩形断面の内部にＰＣ鋼材１５が配置され、コン
クリート２が充填されている。

【００３８】図８の構成において、ＰＣ鋼材１５の緊張
力は、鋼殻１の抵抗によって損失されることなく、充填
コンクリート２にプレストレスとして導入されるので、
剛性の高い橋桁１２を少ない鋼材量で得ることができ
る。図９は、本願の請求項４に係る複合構造部材を橋梁
用の橋脚に適用した場合の一実施形態を示したもので、
(a) は脚柱全体の鉛直断面図、(b) はその水平断面図で
ある。

【００３９】本実施形態において、複合脚柱構造物を構
成する脚柱１０は、波形断面形状を有する波形単位筒状
鋼殻１ａを高さ方向に、複数、連結して構成される筒状
鋼殻１と、筒状鋼殻１内部に配置される軸方向鋼材とし
ての形鋼３ａ、繋ぎ材３ｂからなる骨組と、筒状鋼殻１
内部に充填されるコンクリート２とから構成されてい
る。

【００４０】筒状鋼殻１は、高さ方向に波形断面形状を
有する波形単位筒状鋼殻１ａを継ぎ足し、溶接やボルト
接合により構築する。同様に骨組についても形鋼３ａ、
繋ぎ材３ｂを継ぎ足し、溶接やボルト接合により構築す
る。筒状鋼殻１や骨組を分割しておくことで、施工現場
へ搬入する部材寸法が小さくなり、運搬が容易になる。

【００４１】波形単位筒状鋼殻１ａは、例えば図１０に
示すような波形断面形状を有するもので、鋼板を加工
し、波形形状を付与した後、筒状に成形することができ
る。波形単位筒状鋼殻１ａの水平断面形状は円形に限ら
ず、矩形、小判形などでもよい。また、山岳橋梁の橋脚
などで、大型部材を施工現場に搬入することが困難とな
る場合には、波形断面形状を有する鋼板あるいは鋼枠を
施工現場に搬入し、施工現場で接合して単位筒状鋼殻と
する。この様な鋼板あるいは鋼枠としては、ライナープ
レートなどを利用することができる。

【００４２】図９のような構成においては、脚柱１０に
は上部工からの荷重が伝達さるが、このとき軸方向の荷
重は、筒状鋼殻１が軸方向に波形断面形状を有し、軸方
向の剛性が極めて小さいことから、筒状鋼殻１にはほと
んど作用せず、充填コンクリート２と軸方向鋼材を構成
する形鋼３ａに作用する。

【００４３】すなわち、筒状鋼殻１には軸方向の応力が
生じず、コンファインド効果の反力としての断面周方向
の引張応力のみが生じる。したがって、筒状鋼殻１には
局部座屈が発生する恐れがなくなり、平坦な筒状鋼殻を
用いる場合に比べて、鋼殻板厚を減少させることがで
き、経済的である。

【００４４】また、本願発明に係る脚柱１０では、地震
時においても、筒状鋼殻１には局部座屈が生じないの
で、コンクリート２に対する拘束効果が十分に期待で
き、耐震性の面でも優れている。さらに、筒状鋼殻１を
耐候性鋼材から形成すれば、脚柱構造物の耐久性が向上
するとともに、塗装の塗り替え等、メンテナンスの手間
が省け、経済的である。

【００４５】筒状鋼殻１の内部に配置される形鋼３ａ
は、脚柱完成時には、鉄筋コンクリート構造の軸方向鉄
筋に相当する機能を有する。軸方向鉄筋を形鋼３ａで代
替することで、鉄筋の配筋作業が軽減され、大幅に施工
性が向上するととにも、熟練労務者によらずとも施工が
可能となる。また、表面に突起を有する形鋼を用いた場
合には、形鋼と充填コンクリート２との付着性能が向上
するので、脚柱１０の耐久性や耐震性が向上する。

【００４６】さらに、図９において、脚柱施工時には、
筒状鋼殻１の内部に配置される形鋼３ａ、繋ぎ材３ｂ
は、筒状鋼殻１を脚柱軸方向に支持する機能を有する。
前述の通り、波形断面形状を有する筒状鋼殻１は軸方向
の剛性が極めて小さいため、充填コンクリート２が硬化
する以前にはそれ自体が自立しないので、施工時におい
ては形鋼３ａ、繋ぎ材３ｂからなる骨組によって筒状鋼
殻１を支持して形状を保ちつつ、充填コンクリート２を
施工する。

【００４７】その際、筒状鋼殻１と形鋼３ａ、繋ぎ材３
ｂからなる骨組１１とは、鉄筋コンクリート構造におけ
る軸方向鉄筋並びに筒状鋼殻１の支持材としての機能を
有しており、これらの機能を果たす部材を別々に用意す
る必要がないので経済的である。また、筒状鋼殻１を支
持するための支保工を架設、撤去する手間がないため、
短期間で脚柱を施工することができる。

【００４８】図１１は、波形断面形状を有する波形 単
位筒状鋼殻１ａと、平坦な単位筒状鋼殻１ｂとを用いて
筒状鋼殻１を構築し、脚柱１０を形成した場合の実施形
態を示したものである。脚柱全体が曲げ変形すると、曲
率に応じて平坦な単位筒状鋼殻１ｂには、軸方向応力が
生じるが、断面力が小さい部位であれば局部座屈が生じ
ないので、断面力の小さな部位については、波形単位筒
状鋼殻１ａではなく、平坦な単位筒状鋼殻１ｂを用いる
ことができる。

【００４９】このように、局部座屈が発生する恐れのあ
る箇所にのみ、波形単位筒状鋼殻１ａを配置すること
で、合理的な設計が可能となり、筒状鋼殻１の製作コス
トを削減することができる。図１２は、本願の請求項５
に係る複合脚柱構造物の基礎との定着構造の一例、すな
わち、筒状鋼殻１並びに形鋼３と基礎コンクリート７と
の定着部構造を示す鉛直断面図である。

【００５０】図１２において、筒状鋼殻１の最下段は波
形断面形状を有する波形単位筒状鋼殻１ａからなり、そ
の下端がコンクリート基礎６内に所要深さだけ埋め込ま
れて固定されている。形鋼３ａについては、筒状鋼殻１
の下端よりも下方まで延長され、基礎６内に埋設され
て、固定されている。

【００５１】前述した通り、波形断面形状を有する筒状
鋼殻１には、軸方向力がほとんど作用しないため、定着
長は最小限でよく、筒状鋼殻１の埋め込み深さは小さく
とることができる。筒状鋼殻１の埋込み部にジベル１７
を配置すれば、筒状鋼殻１を基礎６へ確実に固定するこ
とができる。

【００５２】なお、骨組を構成する鋼材は形鋼３ａに限
定されないが、骨組の下端を筒状鋼殻１の下端より下方
まで延長した構造により、骨組の下端部がアンカーフレ
ームの機能を果たし、別途、基礎６へ固定するためのア
ンカーフレーム等を設置する必要がないので、使用鋼材
量を少なくすることができ、経済的である。さらに、形
鋼３ａの下端にベースプレート１８を溶接するなどすれ
ば、安価、かつ強固に、形鋼３ａをコンクリート基礎６
へ固定することができる。

【００５３】

【発明の効果】鋼材の使用量を増大させることなく、
耐荷性能、変形性能、経済性、施工性に優れた複合構造
部材を得ることができる。

【００５４】鋼殻に設ける波形部の長さにより部材の
変形性能を設定し、さらに、軸方向鋼材の断面積で部材
の耐荷力を設定することができるので、設計上の制約に
対して柔軟に対応でき、適用範囲の広い複合構造部材を
得ることができる。

【００５５】請求項４に係る発明において、筒状鋼殻
の内部に配置される軸方向鋼材は、脚柱構造物の施工時
には筒状鋼殻の支持部材として、また完成時には軸方向
鉄筋として利用できるので、工期の短縮が図れるととも
に、安価に脚柱構造物を構築することができる。

【００５６】請求項５に係る発明によれば、耐久性、
耐震性に優れた複合脚柱構造物を、熟練労務者を必要と
せずに、短い施工期間で構築できる。

【００５７】請求項５に係る発明では、筒状鋼殻並び
に形鋼の下端は、基礎コンクリート内に埋め込んで固定
するだけの簡素な定着構造としたので、短期間に施工で
き、経済性が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本願の請求項１に係る発明を橋梁の脚柱に適
用した場合の一実施形態を示したものであり、(a) は脚
柱全体の鉛直断面図、(b) はその波形部の水平断面図で
ある。

【図２】 本願の請求項２に係る発明を橋梁の脚柱に適
用した場合の一実施形態を示したものであり、(a) は脚
柱全体の鉛直断面図、(b) はその波形部の水平断面図で
ある。

【図３】 (a) 、(b) は、それぞれ鋼殻の波形部に取り
付けられたリブ部分の形状例を示す斜視図である。

【図４】 波形部を有する鋼殻の変形状態の説明図であ
り、(a) は圧縮を受ける場合、(b) は引張を受ける場合
である。

【図５】 本願の請求項１〜３に係る発明を橋梁の脚柱
に適用した場合の他の実施形態を示す鉛直断面図であ
る。

【図６】 本願の請求項１〜３に係る発明を橋梁の脚柱
に適用した場合のさらに他の実施形態を示したもので、
(a) は脚柱全体の鉛直断面図、(b) はその波形部の水平
断面図である。

【図７】 本願の請求項１〜３に係る発明をラーメン橋
脚の横梁に適用した場合の一実施形態を示す鉛直断面図
である。

【図８】 本願の請求項１に係る発明を橋桁に適用した
場合の一実施形態を示したもので、(a) は橋梁の側面
図、(b) は橋桁の橋軸と直角方向の断面図である。

【図９】 本願の請求項４に係る発明を橋梁の橋脚に適
用した場合の一実施形態を示したものであり、(a) は脚
柱全体の鉛直断面図、(b) はその水平断面図である。

【図１０】 (a) 、(b) は、それぞれ本願の請求項４に
係る発明で用いる波形単位筒状鋼殻の波形形状の例を示
す斜視図である。

【図１１】 (a) 、(b) は、それぞれ本願の請求項４に
係る発明の異なる実施形態を示す鉛直断面図である。

【図１２】 本願の請求項５に係る複合脚柱構造物の基
礎との定着構造の一例を示す鉛直断面図である。

【符号の説明】

１…鋼殻、１ａ…波形単位筒状鋼殻、１ｂ…単位筒状鋼
殻、２…コンクリート、３…軸方向鋼材、３ａ…形鋼、
３ｂ…繋ぎ材、４…波形部、５…縦リブ、６…基礎、７
…波形鋼板、８…上部工、９…中空部、１０…脚柱、１
１…横梁、１２…橋桁、１３…橋脚、１４…床版、１５
…ＰＣ鋼材、１６…高欄、１７…ジベル、１８…ベース
プレート、

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状の鋼殻と、前記鋼殻内に配置された
   鋼殻軸方向に延びる軸方向鋼材と、前記鋼殻内に充填さ
   れたコンクリートとからなる鋼コンクリート複合構造部
   材において、前記鋼殻の一部または全長に凹凸の波形断
   面が軸方向に連続する波形部が形成されていることを特
   徴とする複合構造部材。
2. 【請求項２】 前記鋼殻の波形部の外側または内側に縦
   リブが設けられている請求項１記載の複合構造部材。
3. 【請求項３】 前記縦リブが前記鋼殻を構成する鋼材よ
   り降伏点の低い材料からなる請求項２記載の複合構造部
   材。
4. 【請求項４】 前記鋼殻は、凹凸の波形断面が軸方向に
   連続する波形部が形成されている波形単位筒状鋼殻どう
   し、または前記波形単位筒状鋼殻と波形部が形成されて
   いない単位筒状鋼殻を複数連結してなる請求項１、２ま
   たは３記載の複合構造部材。
5. 【請求項５】 前記鋼殻の少なくとも一端に前記波形部
   を有する請求項１、２、３または４記載の複合構造部材
   を、前記一端を下にして脚柱として用い、鋼殻の下端と
   なる前記一端および前記軸方向鋼材の下端を基礎コンク
   リート内に埋設固定してあることを特徴とする複合構造
   部材からなる脚柱。