JP2007224509A - Diaphragm shape of steel pipe concrete - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent generation of a void in a lower side peripheral edge part of a diaphragm, when placing concrete inside a steel pipe, in the diaphragm of steel pipe concrete. <P>SOLUTION: A planar diaphragm partitions an inside space by fixing a peripheral edge part inside the steel pipe. The diaphragm 12 is formed by arranging a placing hole 13 for passing concrete placed by being pressed from below in the steel pipe in a central part of its diaphragm and an air vent 14 for similarly releasing air to an upper part in a peripheral part. A cylindrical uplifting member 1 preventing the concrete overflowing to a diaphragm upper surface from the placing hole from blocking up the air vent 14 and projecting upward from the diaphragm upper surface, is arranged in the peripheral edge part of the vent 14. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、鋼管の内部にコンクリートを充填した鋼管コンクリート（ＣＦＴ：Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｆｉｌｌｅｄ ｓｔｅｌｌ Ｔｕｂｅ、以下同じ）のダイアフラム形状に関するものである。   The present invention relates to a diaphragm shape of steel pipe concrete (CFT: Concrete Filled Steel Tube, hereinafter the same) in which concrete is filled in a steel pipe.

鋼管内にコンクリートが充填されて構造物の柱として使用される鋼管コンクリートは、圧縮と引張に強いばかりでなく、型枠や耐火被覆を不要としてその経済性，耐力・変形性能，外観性，短工期等の優れた性質により、ＣＦＴ構造を構成するものとして、近年多く採用されるようになっている。この鋼管コンクリートには、その長さ方向の途中に、鉄骨
梁等の構造物を取り付ける必要があるので、この鋼管の内外面に突出した状態に応力伝達用のダイアフラムを設けるようにしている。 Steel pipe concrete, which is used as a structural column by filling concrete in the steel pipe, is not only resistant to compression and tension, but also eliminates the need for formwork and fireproof coating, so its economy, proof stress, deformation performance, appearance, short Due to excellent properties such as construction period, it has been widely adopted in recent years as a component of CFT structure. Since it is necessary to attach a structure such as a steel beam in the middle of the length of the steel pipe concrete, a diaphragm for stress transmission is provided in a state protruding from the inner and outer surfaces of the steel pipe.

そこで、外壁との納まりや床開口部との兼ね合いが良好なことから、図７乃至図９に示すように、鋼管に通しダイアフラム１１を設けたり、鋼管の内側にダイヤフラム１２ａを設けたりする場合には、当該ダイアフラム１１，１２ａにコンクリート打設用の打設孔１３が設けられる。そして、建築現場で建入れされて梁１８が架設された鋼管１５に、その下部に設けられた打設口１５ａからコンクリート１６がコンクリートポンプ圧送車によって圧送されて注入される。   Therefore, since the balance with the outer wall and the balance with the floor opening is good, as shown in FIGS. 7 to 9, when the diaphragm 11 is provided through the steel pipe or the diaphragm 12 a is provided inside the steel pipe. The diaphragms 11 and 12a are provided with concrete placement holes 13 for concrete placement. Then, concrete 16 is pumped and injected by a concrete pump pumping car into a steel pipe 15 installed at a construction site and installed with a beam 18 from a placement port 15a provided in the lower part thereof.

前記打設されたコンクリート１６は、図８に示すように、上昇途中において、その上端面１６ａが中央部で盛り上がり周辺部で下がってしまう状態となる。ダイアフラム１２ａの下側の空気は、コンクリートの上端面で押し上げられて、打設孔１３から上に抜け出している。かかる状態で、図１０に示すように、コンクリート打設の圧力で前記打設孔１３からコンクリート１６がダイアフラム１２ａの上に押し上げられて周囲に広がると、当該打設孔１３が前記コンクリート１６により塞がれて、ダイアフラム１２ａの下側の周辺の空気が抜けきれないで４隅に滞留してしまうことがある。それにより、空隙１７ができてしまうと、軸力の伝達またはせん断力への対応に支障が生じてしまう。   As shown in FIG. 8, the placed concrete 16 is in a state where its upper end surface 16 a is raised at the center and lowered at the peripheral portion in the middle of ascending. The lower air of the diaphragm 12a is pushed up by the upper end surface of the concrete and escapes upward from the placement hole 13. In this state, as shown in FIG. 10, when the concrete 16 is pushed up from the placement hole 13 onto the diaphragm 12 a and spreads around by the pressure of concrete placement, the placement hole 13 is blocked by the concrete 16. As a result, the air around the lower side of the diaphragm 12a cannot be completely removed and may stay in the four corners. As a result, when the gap 17 is formed, the transmission of the axial force or the response to the shearing force is hindered.

そこで、従来では、図１１（Ａ），（Ｂ）に示すように、ダイアフラム１１，１２ａの鋼管内部の４隅に、空気抜き用の空気抜き孔１４を設けているものが知られている（特許文献１参照）。なお、鋼管の側壁には、打設したコンクリート１６から発生する蒸気を抜くための孔１７が設けられる。
特開平０９−２９１５９９号公報 Therefore, conventionally, as shown in FIGS. 11A and 11B, there are known ones in which air vent holes 14 are provided at the four corners inside the steel pipes of the diaphragms 11 and 12a (Patent Documents). 1). In addition, the hole 17 for extracting the vapor | steam generated from the cast concrete 16 is provided in the side wall of a steel pipe.
JP 09-291599 A

しかし、従来の鋼管コンクリートのダイアフラムでは、所用板厚のダイアフラム１１，１２ａに、孔を穿設しただけなので、鋼管１５内に打設されたコンクリート１６の流動性によっては、中央の打設孔１３を通って下から上に上がったコンクリート１６が周囲に拡散して流れ出し、ダイアフラム１２ａの下側の周辺部にあるコンクリート１６が空気抜き孔１４に到達する前に、当該空気抜き孔１４に前記上側のコンクリート１６が早く到達して塞いでしまうことがある。これによって、ダイアフラム１２ａの下側の４隅に空隙ができてしまい、軸力の伝達に支障が生じることがある。
本発明に係る鋼管コンクリートのダイアフラム形状は、このような課題を解決するために提案されたものである。 However, in the conventional steel pipe concrete diaphragm, only the holes are formed in the diaphragms 11 and 12a having the desired plate thickness. Therefore, depending on the fluidity of the concrete 16 placed in the steel pipe 15, the central placement hole 13 is provided. The concrete 16 rising from the bottom through the top diffuses and flows out, and before the concrete 16 in the lower peripheral portion of the diaphragm 12a reaches the air vent hole 14, the concrete on the upper side enters the air vent hole 14. 16 may reach early and block. As a result, gaps are formed at the lower four corners of the diaphragm 12a, which may hinder transmission of axial force.
The diaphragm shape of steel pipe concrete according to the present invention has been proposed in order to solve such problems.

本発明に係る鋼管コンクリートのダイアフラムの上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、鋼管の内側に周縁部が固定されて内部空間を仕切る平板状のダイアフラムであって、そのダイアフラムの中央部に当該鋼管内に下から圧入して打設されるコンクリートを通過させるための打設孔と、同じく周辺部に空気を上部に逃すための空気抜き孔とが設けられてなるダイアフラムにおいて、前記空気抜き孔に、前記打設孔から前記ダイアフラム上面に溢出したコンクリートが当該空気抜き孔を塞ぐのを防止するもので当該ダイアフラム上面から上に突出した筒状の立上げ部材を設けたことである。   The gist for solving the above-described problems of the steel pipe concrete diaphragm according to the present invention is a plate-like diaphragm in which the peripheral edge is fixed to the inside of the steel pipe to partition the inner space, and the center of the diaphragm A diaphragm in which a casting hole for allowing concrete to be pressed into the steel pipe from below is allowed to pass through, and an air vent hole for allowing air to escape upward in the peripheral portion; The hole is provided with a cylindrical rising member that protrudes upward from the upper surface of the diaphragm in order to prevent the concrete overflowing from the placement hole on the upper surface of the diaphragm from blocking the air vent hole.

また、鋼管の内側に周縁部が固定されて内部空間を仕切る平板状のダイアフラムであって、そのダイアフラムの中央部に当該鋼管内に打設されるコンクリートを通過させるための打設孔と、同じく周辺部に空気を上部に逃すための空気抜き孔とが設けられてなるダイアフラムにおいて、前記打設孔と前記空気抜き孔との間のダイアフラム上面であって、この両孔間の中間位置よりも空気抜き孔に近い位置に、前記打設孔から前記ダイアフラム上面に溢出したコンクリートが前記空気抜き孔に到達する時間を遅延させる立上げ部材を設けたことである。   Also, a flat diaphragm that has a peripheral edge fixed on the inner side of the steel pipe and partitions the internal space, the same as the placement hole for allowing the concrete placed in the steel pipe to pass through the center of the diaphragm. A diaphragm in which an air vent hole for allowing air to escape to the upper part is provided in the peripheral portion, and is an upper surface of the diaphragm between the placing hole and the air vent hole, and the air vent hole is located at an intermediate position between the holes. Is provided with a rising member that delays the time for the concrete overflowing from the placement hole to the upper surface of the diaphragm to reach the air vent hole.

本発明に係る鋼管コンクリートのダイアフラムによれば、鋼管内に打設されたコンクリートが上昇して、ダイアフラムに到達した時に、周囲よりも盛り上がっている中央部のコンクリ−トが打設孔からダイアフラム上面に溢出して、周囲に流れ出しても、前記立ち上げ部材があることで、前記溢出したコンクリートが空気抜き孔に到達してこれを塞ぐまでの時間が遅延されて長くなる。その間に、打設コンクリートの周縁部のコンクリートが上昇して、前記空気抜き孔から空気を上に押し出しつつこの空気抜き孔を通過して、立上げ部材の上端または前記ダイアフラム上面に至る。よって、前記ダイアフラム下側の周縁部に空気が溜まることが無くなり、空隙の発生が防止される。
また、前記立上げ部材をダイアフラムの上面に固定することで、このダイアフラムの強度の補強ともなる。 According to the steel pipe concrete diaphragm according to the present invention, when the concrete cast in the steel pipe rises and reaches the diaphragm, the central concrete raised from the surroundings passes from the cast hole to the upper surface of the diaphragm. Even if it overflows and flows out to the surroundings, the presence of the rising member delays the time until the overflowing concrete reaches the air vent hole and closes it, and becomes longer. Meanwhile, the concrete at the peripheral edge of the cast concrete rises, passes through the air vent hole while pushing air upward from the air vent hole, and reaches the upper end of the rising member or the upper surface of the diaphragm. Therefore, air does not accumulate at the peripheral edge of the lower side of the diaphragm, and the generation of voids is prevented.
Further, by fixing the rising member to the upper surface of the diaphragm, the strength of the diaphragm can be reinforced.

本発明に係る鋼管コンクリートのダイアフラムは、図１乃至図２に示すように、平板状所要板厚のダイアフラム１２に設けられた空気抜き孔１４があり、その空気抜き孔１４の周縁部、内側若しくは近傍に、当該ダイアフラム１２上面から上に突出した筒状の立上げ部材１を設けている。   As shown in FIGS. 1 to 2, the steel pipe concrete diaphragm according to the present invention has an air vent hole 14 provided in a diaphragm 12 having a flat plate-like required plate thickness. A cylindrical upright member 1 protruding upward from the upper surface of the diaphragm 12 is provided.

前記立上げ部材１は、前記空気抜き孔１４の形状に合わせた断面形状であり、筒体の高さｈは、この発明の目的を達成するように設定される。即ち、前記ダイアフラム１２には、その中央部に当該鋼管１５内に下から圧入して打設されるコンクリート１６を通過させるための打設孔１３が設けられている。そして、前記打設孔１３から前記ダイアフラム１２上面に溢出したコンクリート１６ｂが当該空気抜き孔１４を塞ぐのを防止するために、前記立上げ部材１が設けられるからである。   The rising member 1 has a cross-sectional shape that matches the shape of the air vent hole 14, and the height h of the cylinder is set so as to achieve the object of the present invention. That is, the diaphragm 12 is provided with a placement hole 13 for allowing the concrete 16 to be placed by being press-fitted into the steel pipe 15 from below into the center portion thereof. This is because the rising member 1 is provided in order to prevent the concrete 16 b overflowing from the placement hole 13 to the upper surface of the diaphragm 12 from blocking the air vent hole 14.

よって、前記立上げ部材１の高さｈは、図３に示すように、前記溢出したコンクリート１６ｂが空気抜き孔１４の位置に到達して更に当該立上げ部材１の側壁を昇って空気抜き孔１４内に入り込む時と、打設コンクリート１６の周縁部のコンクリート１６ｃが下から前記空気抜き孔１４に進入して前記立上げ部材１の上端に至る時とが、少なくとも同時になるように設定される。なお、余裕を見て、前記周縁部のコンクリート１６ｃが前記立上げ部材１上端から溢出するのが早くなるように設定する。   Therefore, as shown in FIG. 3, the height h of the rising member 1 is such that the overflowing concrete 16b reaches the position of the air vent hole 14 and further rises on the side wall of the riser member 1 to enter the air vent hole 14. It is set so that the concrete 16c at the peripheral edge of the cast concrete 16 enters the air vent hole 14 from below and reaches the upper end of the rising member 1 at the same time. Note that the marginal concrete 16c is set to overflow from the upper end of the rising member 1 with a margin.

前記立上げ部材１は、その材質を金属製若しくは合成樹脂製として、また、前記空気抜き孔１４への固定方法としては、接着材による接着、溶接若しくは圧入などの固定方法によるものである。   The upright member 1 is made of metal or synthetic resin, and the fixing method to the air vent hole 14 is by a fixing method such as bonding with an adhesive, welding or press fitting.

上記立上げ部材１が前駆空気抜き孔１４に設けられることで、図３に示すように、ダイアフラム１２中部に設けてある打設孔１３から溢出したコンクリート１６ｂが、前記空気抜き孔１４を塞ぐまでの時間を稼ぐことになる。その間に、ダイアフラム１２の下側における周縁部のコンクリート１６ｃが前記空気抜き孔１４に進入して立上げ部材１中を上昇する。   As the rising member 1 is provided in the precursor air vent hole 14, as shown in FIG. 3, the time required for the concrete 16 b overflowing from the placement hole 13 provided in the middle portion of the diaphragm 12 to block the air vent hole 14. Will earn. In the meantime, the peripheral concrete 16 c on the lower side of the diaphragm 12 enters the air vent hole 14 and rises in the rising member 1.

そして、ダイアフラム１２周縁部の空気を上に逃がしながら、前記立上げ部材１の上端から前記コンクリート１６ｃが溢出することで、ダイアフラム１２の下側の４隅に空気溜まりが生じないものである。なお、前記中央部の盛り上がったコンクリート１６ｂが打設孔１３に達すると、上昇通路が狭く限定されるので勢い抵抗力が強まり、その結果、前記周縁部のコンクリート１６ｃの圧力が高まり、このコンクリート１６ｃの上昇速度が増して前駆空気抜き孔１４へと更に速度を増して進入する。よって、前記立上げ部材１の上端から前記コンクリート１６ｃが溢出するまでの時間は比較的は比較的短い。   The concrete 16c overflows from the upper end of the rising member 1 while escaping the air at the peripheral edge of the diaphragm 12, so that no air pool is generated in the four corners on the lower side of the diaphragm 12. When the raised concrete 16b in the central portion reaches the placement hole 13, the rising passage is narrowly limited, so that the momentum resistance increases, and as a result, the pressure of the concrete 16c at the peripheral portion increases, and this concrete 16c. Ascending speed is increased and the speed of entering the precursor air vent hole 14 is further increased. Therefore, the time from the upper end of the rising member 1 to the overflow of the concrete 16c is relatively short.

本発明の第２実施例は、図４乃至図６に示すように、前記打設孔１３と前記空気抜き孔１４との間のダイアフラム１２の上面であって、この両孔１３，１４間の中間位置よりも空気抜き孔１４に近い位置に、前記打設孔１３から前記ダイアフラム１２の上面に溢出したコンクリート１６ｂが、前記空気抜き孔１４に到達する時間を遅延させる、全体が直線状の立上げ部材２または山型の立上げ部材３を設けたものである。   As shown in FIGS. 4 to 6, the second embodiment of the present invention is the upper surface of the diaphragm 12 between the placing hole 13 and the air vent hole 14, and is intermediate between the holes 13 and 14. The entire straight upright member 2 delays the time for the concrete 16b overflowing from the placement hole 13 to the upper surface of the diaphragm 12 to reach the air vent hole 14 at a position closer to the air vent hole 14 than the position. Alternatively, a mountain-shaped rising member 3 is provided.

前記立上げ部材２，３は、金属製の板材であって、二つの空気抜き孔１４，１４に対して効くように、ダイアフラム１２の上面に起立させ、その下部と側端部を溶接して固定している。なお、前記立上げ部材２，３の下部の隅肉溶接を全長に亘って溶接する場合には、このダイアフラム１２の強度補強となり、複数箇所において溶接する場合には、取り付け作業における工期の短縮となる。   The upright members 2 and 3 are metal plates, and are raised on the upper surface of the diaphragm 12 so as to be effective against the two air vent holes 14 and 14, and the lower and side ends thereof are fixed by welding. is doing. It should be noted that when the fillet weld at the lower part of the rising members 2 and 3 is welded over the entire length, the strength of the diaphragm 12 is strengthened, and when welding is performed at a plurality of locations, the work period in the installation work is shortened. Become.

前記立上げ部材３のように、直線状ではなく屈曲した山形にしているのは、打設孔１３の存在する内側面積を少しでも多くして、コンクリート１６ｂが空気抜き孔１４に至る時間を更に遅延させるためである。   When the raised member 3 is bent rather than linearly, the inner area where the placing hole 13 exists is increased as much as possible, and the time until the concrete 16b reaches the air vent hole 14 is further delayed. This is to make it happen.

また、第３実施例として、同様の技術思想であるが、図６に示すように、各４隅において一つの空気抜き孔１４に効くように、平板状の立上げ部材４を水平火打ち梁のようにコーナーに設けることで、打設孔１３から溢出した前記中央部のコンクリート１６ｂが前記周縁部のコンクリート１６ｃよりも先に空気抜き孔１４を塞ぐのを防止すると共に、ダイアフラム１２が強度的に補強されるものである。   Further, as the third embodiment, the technical idea is the same, but as shown in FIG. 6, the flat plate-like rising member 4 is like a horizontal fire beam so as to work on one air vent hole 14 at each of the four corners. By providing them at the corners, the concrete 16b at the center overflowing from the placement hole 13 is prevented from closing the air vent hole 14 before the concrete 16c at the peripheral edge, and the diaphragm 12 is strengthened in strength. Is.

本発明に係る鋼管コンクリートのダイアフラム１２の使用状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the use condition of the diaphragm 12 of the steel pipe concrete which concerns on this invention. 同本発明の鋼管コンクリートのダイアフラム１２の使用状態における平面図（Ａ）、一部縦断面（Ｂ）である。It is the top view (A) in the use condition of the diaphragm 12 of the steel pipe concrete of the same invention, and a partial longitudinal cross-section (B). 同ダイアフラム１２の使用状態における様子を示す断面にして示す説明図である。It is explanatory drawing shown in the cross section which shows the mode in the use condition of the diaphragm. 本発明の第２実施例に係るダイアフラム１２の使用状態の平面図である。It is a top view of the use condition of the diaphragm 12 which concerns on 2nd Example of this invention. 同第２実施例の使用状態を説明する縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view explaining the use condition of the second embodiment. 同第３実施例の使用状態における平面図である。It is a top view in the use condition of the 3rd example. 従来例に係るダイアフラム１２ａの使用状態を示す、一部を切り欠いて示す斜視図である。It is a perspective view showing a use state of a diaphragm 12a according to a conventional example, with a part cut away. 同従来例に係るダイヤフラム１２ａの使用状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the use condition of the diaphragm 12a which concerns on the prior art example. 同従来例に係るダイラフラム１２ａで鋼管の下からコンクリートを圧入する様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that concrete is pressed-in from under a steel pipe by the die lamb 12a which concerns on the prior art example. 同従来例に係るダイヤフラム１２ａの使用状態の断面図である。It is sectional drawing of the use condition of the diaphragm 12a which concerns on the prior art example. 同従来例に係る通しダイヤフラム１１の使用状態の平面図（Ａ）と、ダイヤフラム１２ａの使用状態平面図（Ｂ）と、上記抜き孔１７が設けられていることを示す断面図（Ｃ）とである。A plan view (A) of the use state of the through diaphragm 11 according to the conventional example, a use state plan view (B) of the diaphragm 12a, and a cross-sectional view (C) showing that the punch hole 17 is provided. is there.

符号の説明Explanation of symbols

１ 立上げ部材
２ 直線状の立上げ部材、
３ 山形の立上げ部材、
４ コーナーの立上げ部材、
１１ 通しダイアフラム、
１２ 本発明に係るダイアフラム、
１２ａ 従来例に係るダイアフラム、
１３ 打設孔、
１４ 空気抜き孔、
１５ 鋼管、
１６ コンクリート、 １６ａ 上端面、
１６ｂ 中央部のコンクリート、
１６ｃ 周縁部のコンクリート、
１７ 空隙、
１８ 梁。 1 start-up member 2 linear start-up member,
3 Yamagata startup members,
4 Corner riser,
11 through diaphragm,
12 A diaphragm according to the present invention,
12a Diaphragm according to the conventional example,
13 Casting holes,
14 air vent,
15 steel pipes,
16 concrete, 16a upper end surface,
16b Concrete in the center,
16c peripheral concrete,
17 gap,
18 Beam.

Claims (2)

鋼管の内側に周縁部が固定されて内部空間を仕切る平板状のダイアフラムであって、そのダイアフラムの中央部に当該鋼管内に下から圧入して打設されるコンクリートを通過させるための打設孔と、同じく周辺部に空気を上部に逃すための空気抜き孔とが設けられてなるダイアフラムにおいて、
前記空気抜き孔に、前記打設孔から前記ダイアフラム上面に溢出したコンクリートが当該空気抜き孔を塞ぐのを防止するもので当該ダイアフラム上面から上に突出した筒状の立上げ部材を設けたこと、
を特徴とする鋼管コンクリートのダイアフラム。 A flat-plate diaphragm with a peripheral edge fixed inside the steel pipe and partitioning the internal space, and a placement hole for allowing concrete to be pushed into the steel pipe from below into the center of the diaphragm. And in the diaphragm in which an air vent hole for letting air escape to the upper part is also provided in the peripheral part,
The air vent hole is provided with a cylindrical rising member that protrudes upward from the diaphragm upper surface in order to prevent the concrete overflowing from the placement hole on the diaphragm upper surface from blocking the air vent hole,
A steel pipe concrete diaphragm characterized by 鋼管の内側に周縁部が固定されて内部空間を仕切る平板状のダイアフラムであって、そのダイアフラムの中央部に当該鋼管内に打設されるコンクリートを通過させるための打設孔と、同じく周辺部に空気を上部に逃すための空気抜き孔とが設けられてなるダイアフラムにおいて、
前記打設孔と前記空気抜き孔との間のダイアフラム上面であって、この両孔間の中間位置よりも空気抜き孔に近い位置に、前記打設孔から前記ダイアフラム上面に溢出したコンクリートが前記空気抜き孔に到達する時間を遅延させる立上げ部材を設けたこと、
を特徴とする鋼管コンクリートのダイアフラム。 A flat diaphragm that has a peripheral edge fixed to the inside of the steel pipe and partitions the inner space, and a perforation hole for allowing the concrete to be cast in the steel pipe to pass through the center of the diaphragm, as well as the peripheral part In the diaphragm provided with an air vent hole for letting air escape to the upper part,
The upper surface of the diaphragm between the casting hole and the air vent hole, and the concrete overflowing from the casting hole to the upper surface of the diaphragm at a position closer to the air vent hole than an intermediate position between the two holes is the air vent hole. Providing a startup member that delays the time to reach
A steel pipe concrete diaphragm characterized by
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