JP2018009342A - 鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔の塞栓構造、蒸気抜き孔が塞がれた鋼管コンクリート柱の構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】鋼管コンクリート柱内のコンクリートの充填性を損なわずに強固に取り付け可能で、栓材の取り外し作業が不要な、鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔の塞栓構造、蒸気抜き孔が塞がれた鋼管コンクリート柱の構築方法を提供する。
【解決手段】ＣＦＴ柱１の蒸気抜き孔５を塞ぐ塞栓構造であって、蒸気抜き孔５を塞ぐ栓材１０Ａは、蒸気抜き孔５内に挿入される軸部１１ａと、軸部１１ａの基端に形成され、ＣＦＴ柱１の外部に位置させる頭部１１ｂとを有し、頭部１１ｂは、ＣＦＴ柱１の外周面２ａまたは外周面２ａの外側に接合された鋼材に接着され、かつ栓材１０Ａは、火災時の熱で溶融する樹脂、ゴム、低融点融解金属の何れか一つで形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔の塞栓構造、蒸気抜き孔が塞がれた鋼管コンクリート柱の構築方法に関する。

鋼管コンクリート（Concrete Filled Steel Tube：コンクリート充填鋼管、以下ＣＦＴと称する）柱は、筒状の鋼管内にコンクリートを充填したものである。このようなＣＦＴ柱においては、鋼管に蒸気抜き孔が形成されている。蒸気抜き孔は、火災発生時の温度上昇によって鋼管内のコンクリートの水分が蒸発して蒸気を発生した場合に、この蒸気を鋼管の外部に排出する。これにより、鋼管内で発生した蒸気による鋼管の破損や損傷を抑える。
ところで、ＣＦＴ柱の施工中においては、鋼管内にコンクリートを充填するときに、鋼管に形成された蒸気抜き孔からコンクリートの液分が鋼管外に漏れ出るのを防ぐため、蒸気抜き孔を塞ぐ必要がある。そこで、施工中、蒸気抜き孔を塞ぐ栓材としてボルトをねじ込んでおくことで、コンクリートの充填の際に蒸気抜き孔からのコンクリートの漏出を防ぎ、施工後にボルトを取り外して蒸気抜き孔として機能させることが行われている。
しかし、コンクリートの充填後にボルトを取り外そうとしても、硬化したコンクリートによりボルトが固着することがあり、その作業に手間が掛かってしまう。

これに対し、例えば特許文献１、２には、それぞれ図８、９に示されるように、鋼管１００、１１０に形成された孔１０１、１１１を閉塞する栓材１０２、１１２が、火災時の熱で溶けて孔１０１、１１１を開放する樹脂等の材質からなる構成が開示されている。
栓材を金属製のボルトではなく樹脂等の材質から形成した場合、コンクリート打設時に、コンクリートの側圧によって栓材が孔から抜けやすくなってしまう。そこで、特許文献１，２に開示された構成では、栓材１０２、１１２の先端部が鋼管１００、１１０の内周面よりも内方に突出し、栓材１０２、１１２の径方向外側に拡径して鋼管１００、１１０の内側で孔１０１、１１１に係止される爪状の部分（内側キャップ１０３、抜止め部１１３）が形成され、コンクリートの側圧によって栓材１０２、１１２が孔１０１、１１１から抜けてしまうのを防いでいる。
特許文献１、２に開示されたような構成では、鋼管１００、１１０に形成された孔１０１、１１１に嵌め込まれた栓材１０２、１１２の先端部が鋼管１００、１１０の内方に突出しているので、コンクリートを充填する際に、鋼管１００、１１０の内方に突出した栓材１０２、１１２の先端部の内側キャップ１０３、抜止め部１１３によって、コンクリートの充填性が損なわれ、栓材１０２、１１２の先端部の近傍に空隙等が生じてしまう場合がある。

特開２００１−２６２８３３号公報 特開２００４−１２４４２６号公報

本発明の目的は、鋼管コンクリート柱内のコンクリートの充填性を損なわずに強固に取り付け可能で、栓材の取り外し作業が不要な、鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔の塞栓構造、蒸気抜き孔が塞がれた鋼管コンクリート柱の構築方法を提供することである。

本発明者は、ＣＦＴ柱の蒸気抜き孔を塞ぐ閉塞構造として、コンクリートを充填した後に栓材を取り除かなくて、火災時には放射熱等により栓材が溶融することで蒸気抜き孔が形成される点に着目し、ＣＦＴ柱を対象とした蒸気抜き孔を塞ぐ閉塞構造を発明するに至った。蒸気抜き孔を塞ぐ栓材の特徴は、火災時の熱で溶融する軸部の一方端に頭部を備えたボルト形状体であり、頭部を鋼管の外周面と接着させることで、栓材と鋼管を強固に接合させる点にある。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明は、鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔を塞ぐ塞栓構造であって、前記蒸気抜き孔を塞ぐ栓材は、該蒸気抜き孔内に挿入される軸部と、該軸部の基端に形成され、前記鋼管コンクリート柱の外部に位置させる頭部とを有し、前記頭部は、前記鋼管コンクリート柱の外周面または該外周面の外側に接合された鋼材に接着され、かつ該栓材は、火災時の熱で溶融する樹脂、ゴム、低融点融解金属の何れか一つで形成されていることを特徴とする鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔の塞栓構造を提供する。
このような構成によれば、蒸気抜き孔を塞ぐ栓材が、火災時の熱で溶融する樹脂、ゴム、低融点融解金属の何れか一つで形成されているので、鋼管内に充填されたコンクリートが硬化した後に栓材を取り外す必要が無い。
また、栓材を構成する軸部を鋼管に設けられた蒸気抜き孔に挿入することで、蒸気抜き孔からコンクリートが流出するのを軸部で抑止することができる。栓材を構成する頭部を鋼管の外周面に接着させることで、鋼管内に充填されるコンクリートの側圧による栓材を鋼管の外部側へと押し出す力に抵抗することができる。
さらに、栓材の頭部を鋼管の外周面に接着することによって栓材の蒸気抜き孔からの抜け防止が図られているため、栓材の抜け防止のために鋼管の内周面側に、特許文献１の内側キャップ１０３または特許文献２の抜止め部１１３に相当する爪状の突出部等を設ける必要が無い。したがって、栓材の軸部の先端を、鋼管の内周面と同一面又は鋼管の板厚さ内に位置させ、鋼管の内周面よりも鋼管の内方側に突出していないようにすることができる。したがって、栓材の軸部の先端が鋼管の内周面と面一または鋼管の板厚さ内に設けられることで、コンクリートを充填する際に、コンクリートの充填性が損なわれるのを防ぐことができる。

本発明の一態様においては、本発明の鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔の塞栓構造は、前記栓材は樹脂ボルトであり、該樹脂ボルトは、前記蒸気抜き孔の位置する前記外周面に溶接された取付用ナット、または前記蒸気抜き孔の内周面に形成された雌ねじ溝に螺着されている。
このような構成によれば、栓材を構成するボルトの軸部を、ナットまたは蒸気抜き孔の内周面に形成された雌ねじ溝に螺着させることで、鋼管と軸部が密着接合される。また、栓材は、幾何学的にねじ部を介してより一層強固に蒸気抜き孔に取り付けることができる。
また、樹脂ボルトを鋼管側面に溶接されたナット、または蒸気抜き孔の外縁部に形成されたネジ山と螺合させることで、樹脂ボルトを強固に固定でき、蒸気抜き孔の所定の位置に設置することができる。
加えて、軸部の凹凸面は蒸気抜き孔の内周面に密着されることで、ぐらつきのない安定した嵌込み状態を得ることができる。また、充填コンクリートの流出を２次的に防止できる。

本発明は、蒸気抜き孔が塞がれた鋼管コンクリート柱の構築方法であって、鋼管を建て込み、所定の位置に設置する前に、鋼管に形成された蒸気抜き孔に上記の鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔の塞栓構造を設ける工程と、鋼管を所定の位置に設置した後、鋼管内にコンクリートを充填する工程と、を備えることを特徴とする蒸気抜き孔が塞がれた鋼管コンクリート柱の構築方法を提供する。
このような構成によれば、鋼管の建て込みに先立って栓材の軸部を蒸気抜き孔に挿入し、頭部を鋼管の外周面に接着することができるので、鋼管コンクリート柱内のコンクリートの充填性を損なわず、強固に取り付けが可能で、施工後に取り外し作業が不要な栓材を備えた鋼管コンクリート柱を構築することができる。

本発明によれば、鋼管コンクリート柱内のコンクリートの充填性を損なわずに強固に取り付け可能で、栓材の取り外し作業が不要な、鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔の塞栓構造、蒸気抜き孔が塞がれた鋼管コンクリート柱の構築方法を提供することが可能となる。

本発明の鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔の塞栓構造、蒸気抜き孔が塞がれた鋼管コンクリート柱の構成を示す（ａ）横断面図、（ｂ）縦断面図である。 第一実施形態における鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔の塞栓構造を示す（ａ）横断面図と、（ｂ）拡大した縦断面図である。 第二実施形態における鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔の塞栓構造を示す（ａ）横断面図と、（ｂ）拡大した縦断面図である。 第二実施形態における鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔の塞栓構造の変形例を示す（ａ）横断面図と、（ｂ）拡大した縦断面図である。 鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔の塞栓構造の第１変形例における（ａ）栓材の斜視図と、（ｂ）塞栓構造の縦断面図である。 鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔の塞栓構造の第２変形例における（ａ）栓材の斜視図と、（ｂ）塞栓構造の縦断面図である。 鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔の塞栓構造の他の変形例における（ａ）栓材の斜視図と、（ｂ）塞栓構造の縦断面図である。 従来の鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔用キャップの説明図である。 従来のＣＦＴのコンクリート充填性確認孔の閉塞構造の説明図である。

本発明は、ＣＦＴ柱の蒸気抜き孔を塞ぐ閉塞構造として、蒸気抜き孔に、火災時に溶融されるボルト状の栓材を挿入するとともに、ＣＦＴ柱を構成する鋼管の外周面に栓材を構成する頭部を接着させることで、コンクリートの側圧が栓材に作用しても外部側に押し出されないように、鋼管と栓材を強固に接合された閉塞構造である。具体的には、蒸気抜き孔を塞ぐ閉塞構造として、６種類の栓材と鋼管との組み合わせ例を示す。
基本形態は、外周面に雄ねじ溝が形成された軸部と、軸部の外部端側に頭部を備えた栓材が鋼管の外周面に接合された第１実施形態（図２）と、栓材を構成する頭部が鋼管の外周面に溶接されたナットと嵌合された第２実施形態（図３）と、鋼管に蒸気抜き孔を上回る窪み凹部を形成させ、その窪み凹部にナットを溶接させて栓材と嵌合させた第２実施形態の変形例（図４）である。
また、軸部の外周面に突起部を備えた栓材として、蒸気抜き孔に挿入させる軸部の外周面に矩形状の突条が形成された第１変形例（図５）と、軸部の外周面にヒダ状の突条が形成された第２変形例（図６）と、軸部の外周面に突条を有し、その軸部内に空洞部が形成された他の変形例（図７）がある。
以下、添付図面を参照して、本発明による鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔の塞栓構造、蒸気抜き孔が塞がれた鋼管コンクリート柱の構築方法を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
［第一実施形態］
本発明の鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔の塞栓構造、蒸気抜き孔が塞がれた鋼管コンクリート柱の構成の横断面図を図１（ａ）に、図１（ａ）のＡ−Ａ部における縦断面図を図１（ｂ）に、それぞれ示す。また、本第一実施形態における鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔の塞栓構造の横断面図を図２（ａ）に、図２（ａ）のＢ−Ｂ部における縦断面図を図２（ｂ）に、それぞれ示す。
図１に示されるように、ＣＦＴ柱１は、例えば高層ビルディング等の建物の躯体を構成される柱であり、上下方向に連続する筒状の鋼管２と、鋼管２内に充填されたコンクリート３と、を備えている。

図２に示されるように、ＣＦＴ柱１の鋼管２には、鋼管２の外側と内側とを貫通する蒸気抜き孔５が形成されている。蒸気抜き孔５は、ＣＦＴ柱１の長さに応じ、上下方向に所定間隔ごとに形成される。この実施形態において、蒸気抜き孔５の内周面には、雌ねじ溝５ｍが形成されている。
蒸気抜き孔５には、この蒸気抜き孔５を塞ぐ栓材１０Ａが設けられている。栓材１０Ａとしては、外周面に雄ねじ溝が形成された軸部１１ａと、軸部１１ａの基端に一体に設けられ、軸部１１ａよりも大きな外径を有した頭部１１ｂと、を備えたボルト１１が用いられている。ボルト１１は、頭部１１ｂを鋼管２の外側に位置させた状態で、軸部１１ａが蒸気抜き孔５に挿入され、雌ねじ溝５ｍに螺着されている。ボルト１１は、頭部１１ｂにおいて軸部１１ａ側で鋼管２の外周面２ａに向く側の座面（端面）１１ｆが、鋼管２の外周面２ａに接着されている。座面１１ｆと鋼管２の外周面２ａとを確実に接着するため、鋼管２の外周面２ａにおいて、少なくとも蒸気抜き孔５の外周部は、蒸気抜き孔５の中心軸方向に直交する平面で形成するのが好ましい。
この状態で、ボルト１１の軸部１１ａの先端１１ｓは、鋼管２の内周面２ｂと同一面、又は内周面２ｂよりも外周面２ａ側に位置し、内周面２ｂから鋼管２の内方に突出しないよう設けられている。
蒸気抜き孔５は、建物各層の柱頭近傍（上階の梁下面より例えば４００ｍｍ程度下方側）、及び柱脚近郷（当該階の梁上面より例えば４００ｍｍ程度上方側）に対応する鋼管２の対向する側面位置に、例えば２０ｍｍ程度の孔を其々２個所づつ設ける。また、蒸気抜き孔５同士の鉛直方向の間隔は、火災時にＣＦＴ柱１が高温に至った場合であっても、確実に蒸気抜き孔５に開口を形成させ、コンクリート内で高温となった水分を鋼管２外に排出することができるように、柱頭近傍と柱脚近郷の中間部に新たな蒸気抜き孔５を設けて、例えば５ｍ以下になるようにする。

ここで、ボルト１１は、火災時の熱で溶融する熱可塑性樹脂によって形成された樹脂ボルトからなる。このようなボルト１１の材料として用いることのできる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン（融点９５〜１４０℃）、ポリプロピレン（融点１６８℃）、ポリスチレン（融点１００℃）、アクリロニトリルスチレン樹脂（融点１１５℃）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（融点１００〜１２５℃）、ポリ塩化ビニル（塩化ビニル樹脂）（融点８５〜２１０℃）等がある。
これ以外にも、ボルト１１は、例えば天然ゴム（耐熱温度１２０℃）、イソプレンゴム（耐熱温度１２０℃）等のゴム、例えば半田（融点７０〜７２℃）等の低融点熔解金属によって形成することもできる。ボルト１１を形成する材料としては、火災時の熱で溶融するのであれば、上記に例示した以外の樹脂、ゴム、低融点溶解金属を用いてもよい。
また、ボルト１１の座面１１ｆを鋼管２の外周面２ａに接着するのに用いる接着剤としては、例えば、ゴム系接着剤（耐熱温度１００℃以下）、アクリル系接着剤（耐熱温度１５０℃以下）、シリコーン系接着剤（耐熱温度２５０℃以下）を用いることができる。

次に、上記ＣＦＴ柱１の構築方法について説明する。
ＣＦＴ柱１を構築するには、図２に示すように、まず、鋼管２に予め形成した蒸気抜き孔５に、栓材１０Ａとしてボルト１１の軸部１１ａをねじ込み、頭部１１ｂの座面１１ｆを鋼管２の外周面２ａに接着する。これにより、蒸気抜き孔５は、栓材１０Ａによって閉塞される。
次いで、栓材１０Ａが装着された鋼管２を、所定の位置に建て込む。
この後、鋼管２内にコンクリート３を充填する。このとき、コンクリート３は、鋼管２の上端（柱頭部）の開口部からコンクリート３を打設する落とし込み工法によって鋼管２に充填してもよいし、鋼管２の下部に形成した圧入口からコンクリート３をポンプで圧入する圧入工法によって鋼管２に充填してもよい。
コンクリート３が硬化し、所定の強度を発現することで、ＣＦＴ柱１が構築される。

このようなＣＦＴ１においては、鋼管２にコンクリート３を充填する際には、蒸気抜き孔５がボルト１１からなる栓材１０Ａによって閉塞されているため、蒸気抜き孔５からコンクリート３が漏出するのを防ぐことができる。
また、火災発生時には、蒸気抜き孔５を閉塞する栓材１０Ａが、火災の熱によって溶融するので、蒸気抜き孔５が開放される。これにより、火災の熱によって鋼管２内のコンクリート３に含まれる水分が蒸発して蒸気が発生しても、発生した蒸気を蒸気抜き孔５から逃がすことができる。したがって、蒸気によって鋼管２が変形したり破損するのを抑えることができる。

上述したようなＣＦＴ柱１の蒸気抜き孔５を塞ぐ塞栓構造によれば、蒸気抜き孔５を塞ぐ栓材１０Ａを備え、栓材１０Ａは、蒸気抜き孔５内に挿入される軸部１１ａと、軸部１１ａの基端に形成され、ＣＦＴ柱１の外部に位置させる頭部１１ｂとを有し、頭部１１ｂは、ＣＦＴ柱１の外周面２ａ側に向く側の座面１１ｆが外周面２ａに接着され、かつ栓材１０Ａは、火災時の熱で溶融する樹脂、ゴム、低融点融解金属で形成されている。
このような構成によれば、蒸気抜き孔５を塞ぐ栓材１０Ａが、火災時の熱で溶融する樹脂、ゴム、低融点融解金属の何れか一つで形成されているので、鋼管２内に充填されたコンクリート３が硬化した後に栓材１０Ａを取り外す必要が無い。
また、栓材１０Ａを構成する軸部１１ａを鋼管２に設けられた蒸気抜き孔５に挿入することで、蒸気抜き孔５からコンクリート３が流出するのを軸部１１ａで抑止することができる。栓材１０Ａを構成する頭部１１ｂを鋼管２の外周面２ａに接着させることで、鋼管２内に充填されるコンクリート３の側圧による栓材１０Ａを鋼管２の外部側へと押し出す力に抵抗することができる。
さらに、栓材１０Ａの頭部１１ｂを鋼管２の外周面２ａに接着することによって栓材１０Ａの蒸気抜き孔５からの抜け防止が図られているため、栓材１０Ａの抜け防止のために鋼管２の内周面２ｂよりも内側に突出する爪状の部分等を設ける必要が無い。したがって、栓材１０Ａの軸部１１ａの先端１１ｓを、鋼管２の内周面２ｂと同一面又は鋼管２の板厚さ内に位置させ、鋼管２の内周面２ｂよりも鋼管２の内方側に突出していないようにすることができる。したがって、栓材１０Ａの軸部１１ａの先端１１ｓが鋼管２の内周面２ｂと面一または鋼管２の板厚さ内に設けられることで、蒸気抜き孔５の近傍でコンクリート３に空隙等が発生するのを抑えることができる。
このようにして、コンクリート３の充填性を損なわずに強固に取り付け可能で、施工後の取り外し作業が不要な栓材１０Ａを備えたＣＦＴ柱１を提供することが可能となる。

また、栓材１０Ａはボルト１１であり、ボルト１１は、蒸気抜き孔５の内周面に形成された雌ねじ溝５ｍに螺着されている。これにより、鋼管２と軸部１１ａが密着接合される。また、栓材１０Ａは、幾何学的にねじ部を介してより一層強固に蒸気抜き孔５に取り付けることができる。
また、軸部１１ａの凹凸面は蒸気抜き孔５の内周面に密着されることで、ぐらつきのない安定した嵌込み状態を得ることができる。また、充填されたコンクリート３の流出を２次的に防止できる。

また、上記したようなＣＦＴ柱１の構築方法は、鋼管２に形成された蒸気抜き孔５に栓材１０Ａの軸部１１ａを挿入するとともに、栓材１０Ａの頭部１１ｂを鋼管２の外周面２ａに接着することで、蒸気抜き孔５を塞いだ後、鋼管２を所定の位置に建て込み、鋼管２内にコンクリート３を充填する。
このような構成によれば、鋼管２の建て込みに先立って栓材１０Ａの軸部１１ａを蒸気抜き孔５に挿入し、頭部１１ｂを鋼管２の外周面２ａに接着すれば、ＣＦＴ柱１内のコンクリート３の充填性を損なわず、強固に取り付けが可能で、施工後に取り外し作業が不要な栓材１０Ａを備えたＣＦＴ柱１を構築することができる。

［第二実施形態］
次に、本発明にかかる鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔の塞栓構造の第二実施形態について説明する。なお、以下に説明する第二実施形態においては、ナット（取付用ナット、鋼材）１２を介して栓材１０Ｂを取り付ける構成が上記第一実施形態で示したＣＦＴ柱１と異なるのみで、ＣＦＴ柱１の全体の構成等については上記第一実施形態と共通する。そこで、以下の説明において、上記第一実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。
本実施形態における鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔の塞栓構造の横断面図を図３（ａ）に、図３（ａ）のＣ−Ｃ部における縦断面図を図３（ｂ）に、それぞれ示す。
図３に示されるように、ＣＦＴ柱１の鋼管２には、鋼管２の外側と内側とを貫通する蒸気抜き孔５が形成されている。この実施形態において、蒸気抜き孔５の内周面には、雌ねじ溝は形成されていない。
また、鋼管２の外周面２ａにおいて蒸気抜き孔５に対向する位置には、ナット１２が溶接されている。ナット１２には、蒸気抜き孔５に連通する雌ねじ孔１２ｈが形成されている。

蒸気抜き孔５には、この蒸気抜き孔５を塞ぐ栓材１０Ｂが設けられている。栓材１０Ｂとしては、外周面に雄ねじ溝が形成された軸部１１ａと、軸部１１ａの基端に一体に設けられ、軸部１１ａよりも大きな外径を有した頭部１１ｂと、を備えたボルト１１が用いられている。ボルト１１は、頭部１１ｂを鋼管２の外側に位置させた状態で、軸部１１ａがナット１２の雌ねじ孔１２ｈに挿入されて螺着されている。ボルト１１は、頭部１１ｂにおいて軸部１１ａ側で鋼管２の外周面２ａに向く側の座面１１ｆが、ナット１２に接着されている。この状態で、ボルト１１の軸部１１ａは蒸気抜き孔５に挿入され、その先端１１ｓは、鋼管２の内周面２ｂと同一面、又は内周面２ｂよりも外周面２ａ側に位置し、内周面２ｂから鋼管２の内方に突出しないよう設けられている。

上述したようなＣＦＴ柱１によっても、栓材１０Ｂの頭部１１ｂが鋼管２の外周面２ａに接着されているので、鋼管２内にコンクリート３を充填する際のコンクリート３の側圧によって、栓材１０Ｂが蒸気抜き孔５から抜け出てしまうのを防ぐことができる。
さらに、栓材１０Ｂの頭部１１ｂが鋼管２の外周面２ａに接着されているので、栓材１０Ｂの軸部１１ａの先端１１ｓは、鋼管２の内周面２ｂと同一面又は鋼管２の板厚さ内に位置し、鋼管２の内周面２ｂよりも鋼管２の内方側に突出していない構成とすることができる。したがって、蒸気抜き孔５の近傍でコンクリート３に空隙等が発生するのを抑えることができる。
このようにして、コンクリート３の充填性を損なわずに強固に取り付け可能で、施工後の取り外し作業が不要な栓材１０Ｂを備えたＣＦＴ柱１を提供することが可能となる。

また、栓材１０Ｂはボルト１１であり、ボルト１１は、鋼管２において蒸気抜き孔５に対向する位置に溶接されたナット１２に螺着されている。これにより、栓材１０Ｂを、より一層強固に蒸気抜き孔５に取り付けることができる。

（第二実施形態の変形例）
なお、本発明の鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔の塞栓構造は、図面を参照して説明した上述の第二実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記第二実施形態では、ナット１２を鋼管２の外周面２ａに溶接するようにしたが、これに限らない。
第二実施形態における鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔の塞栓構造の変形例の横断面図を図４（ａ）に、図４（ａ）のＤ−Ｄ部における縦断面図を図４（ｂ）に、それぞれ示す。
図４に示されるように、鋼管２の外周面２ａに、外周面２ａから内周面２ｂ側に向かって窪む凹部１３を形成し、ナット１２を凹部１３内に収めた状態で、鋼管２に溶接してもよい。
この場合も、栓材１０Ｂとしてのボルト１１は、頭部１１ｂを鋼管２の外側に位置させた状態で、軸部１１ａがナット１２の雌ねじ孔１２ｈに挿入されて螺着されている。ボルト１１は、頭部１１ｂの座面１１ｆがナット１２に接着されている。この状態で、ボルト１１の軸部１１ａは蒸気抜き孔５に挿入され、その先端１１ｓは、鋼管２の内周面２ｂと同一面、又は内周面２ｂよりも外周面２ａ側に位置し、内周面２ｂから鋼管２の内方に突出しないよう設けられている。

（実施形態の第１変形例）
なお、本発明の鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔の塞栓構造は、図面を参照して説明した上述の各実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、栓材１０Ａ、１０Ｂとして、ボルト１１を用いたが、これに限らない。
本実施形態における鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔の塞栓構造の第１変形例における栓材の斜視図と、塞栓構造の縦断面図を、それぞれ図５（ａ）、（ｂ）に示す。
図５に示されるように、蒸気抜き孔５を塞ぐ栓材１０Ｃとして、蒸気抜き孔５に挿入される軸部１４ａと、軸部１４ａの基端に一体に設けられ、軸部１４ａよりも大きな外径を有した頭部１４ｂと、を備えたプラグ１４が用いられている。プラグ１４は、上記第一、第二実施形態で示したボルト１１と同様、火災時の熱で溶融する熱可塑性樹脂、ゴム、低融点溶解金属のいずれか一つで形成されている。
プラグ１４の軸部１４ａの外周面には、径方向外側に突出する突条１４ｔが周方向に連続して形成されている。この突条１４ｔは、軸部１４ａの軸方向に間隔をあけて複数、例えば３つが形成されている。また、この実施形態において、突条１４ｔは、らせん状に周方向に直交する断面形状が矩形状をなしている。
このようなプラグ１４は、頭部１４ｂを鋼管２の外側に位置させた状態で、軸部１４ａが蒸気抜き孔５に挿入され、突条１４ｔが蒸気抜き孔５の内周面に突き当たってシール性を発揮している。また、この突条１４ｔは、蒸気抜き孔５の内周面との間に生じる摩擦力によって、プラグ１４が蒸気抜き孔５から抜け出ないように拘束する定着力の一部を担っている。
また、プラグ１４は、頭部１４ｂにおいて軸部１４ａ側で鋼管２の外周面２ａに向く側の座面１４ｆが、鋼管２の外周面に接着されている。この状態で、プラグ１４の軸部１４ａの先端１４ｓは、鋼管２の内周面２ｂと同一面、又は内周面２ｂよりも外周面２ａ側に位置し、内周面２ｂから鋼管２の内方に突出しないよう設けられている。よって、本第１変形例の栓材１０Ｃは、軸部１４ａの外周面に突条１４ｔが設けられており、蒸気抜き孔５と軸部１４ａとの間が摩擦接合されるとともに、栓材１０Ｃを構成する頭部１４ｂと鋼管外周部が接着されていることで、鋼管２と栓材１０Ｃを強固に接合することができる。また、軸部１４ａの外周面に設けられた突条１４ｔは、らせん状に形成されており、鋼管２内に充填されたコンクリート３が蒸気抜き孔５より外部側に流出するのを断面形状が矩形状をなして連続した突条１４ｔで防止することができる。
また、軸部１４ａは樹脂体で形成されていることが好ましい。軸部１４ａが樹脂体であれば、軸部１４ａ外周面において、鋼管２と軸部１４ａ本体との間で高い密着度を実現することができる。

上述したような栓材１０Ｃによれば、蒸気抜き孔５を塞ぐ栓材１０Ｃが、火災時の熱で溶融する樹脂、ゴム、低融点融解金属の何れか一つで形成されているので、施工後に栓材１０Ｃを取り外す必要が無い。
また、栓材１０Ｃの頭部１４ｂが鋼管２の外周面２ａに接着されているので、鋼管２内にコンクリート３を充填する際のコンクリート３の側圧によって、栓材１０Ｃが蒸気抜き孔５から抜け出てしまうのを防ぐことができる。
さらに、栓材１０Ｃの頭部１４ｂが鋼管２の外周面２ａに接着されているので、栓材１０Ｃの軸部１４ａの先端１４ｓは、鋼管２の内周面２ｂと同一面又は鋼管２の板厚さ内に位置し、鋼管２の内周面２ｂよりも鋼管２の内方側に突出していない構成とすることができる。したがって、コンクリート３の充填時に、コンクリート３の充填性が損なわれるのを防ぐことができる。
このようにして、コンクリート３の充填性を損なわずに強固に取り付け可能で、施工後の取り外し作業が不要な栓材１０Ｃを備えたＣＦＴ柱１を提供することが可能となる。

（実施形態の第２変形例）
本実施形態における鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔の塞栓構造の第２変形例における栓材の斜視図と、塞栓構造の縦断面図を、それぞれ図６（ａ）、（ｂ）に示す。
図６に示されるように、蒸気抜き孔５を塞ぐ栓材１０Ｄとして、蒸気抜き孔５に挿入される軸部１６ａと、軸部１６ａの基端に一体に設けられ、軸部１６ａよりも大きな外径を有した頭部１６ｂと、を備えたプラグ１６が用いられている。プラグ１６は、上記第一、第二実施形態で示したボルト１１と同様、火災時の熱で溶融する熱可塑性樹脂、ゴム、低融点溶解金属のいずれか一つで形成されている。
プラグ１６の軸部１６ａの外周面には、径方向外側に突出する突条１６ｔが周方向に連続して形成されている。この突条１６ｔは、軸部１６ａの軸方向に間隔をあけて複数、例えば３つが形成されている。また、この実施形態において、突条１６ｔは、軸部１６ａの外周面から径方向外側に向かうにしたがって、軸部１６ａの軸方向に沿った幅寸法が漸次小さくなるヒダ状（断面三角形状）に形成されている。
このようなプラグ１６は、頭部１６ｂを鋼管２の外側に位置させた状態で、軸部１６ａが蒸気抜き孔５に挿入され、突条１６ｔが蒸気抜き孔５の内周面に突き当たってシール性を発揮している。また、この突条１６ｔは、蒸気抜き孔５の内周面との間に生じる摩擦力によって、プラグ１６が蒸気抜き孔５から抜け出ないように拘束する定着力の一部を担っている。
また、プラグ１６は、頭部１６ｂにおいて軸部１６ａ側で鋼管２の外周面２ａに向く側の座面１６ｆが、鋼管２の外周面に接着されている。この状態で、プラグ１６の軸部１６ａの先端１６ｓは、鋼管２の内周面２ｂと同一面、又は内周面２ｂよりも外周面２ａ側に位置し、内周面２ｂから鋼管２の内方に突出しないよう設けられている。また、軸部１６ａは樹脂体で形成されていることが好ましい。軸部１６ａが樹脂体であれば、軸部１６ａ外周面において、鋼管２と軸部１６ａ本体との間で高い密着度を実現することができる。

上述したような栓材１０Ｄによれば、蒸気抜き孔５を塞ぐ栓材１０Ｄが、火災時の熱で溶融する樹脂、ゴム、低融点融解金属の何れか一つで形成されているので、施工後に栓材１０Ｄを取り外す必要が無い。また、栓材１０Ｄの頭部１６ｂが鋼管２の外周面２ａに接着されているので、鋼管２内にコンクリート３を充填する際のコンクリート３の側圧によって、栓材１０Ｄが蒸気抜き孔５から抜け出てしまうのを防ぐことができる。さらに、栓材１０Ｄの頭部１６ｂが鋼管２の外周面２ａに接着されているので、栓材１０Ｄの軸部１６ａの先端１６ｓは、鋼管２の内周面２ｂと同一面又は鋼管２の板厚さ内に位置し、鋼管２の内周面２ｂよりも鋼管２の内方側に突出していない構成とすることができる。したがって、コンクリート３の充填時に、コンクリート３の充填性が損なわれるのを防ぐことができる。
このようにして、コンクリート３の充填性を損なわずに強固に取り付け可能で、施工後の取り外し作業が不要な栓材１０Ｄを備えたＣＦＴ柱１を提供することが可能となる。

（実施形態のさらに他の変形例）
なお、上記第１変形例で示したようなプラグ１４は、図７に示すように、軸部１４ａの中心部に、軸方向に連続する空洞部１４ｈを形成してもよい。
このような空洞部１４ｈを形成することで、プラグ１４を形成する材料の量が少なくなり、プラグ１４の製作コストを低減できる。
このような構成は、上記第２変形例で示したプラグ１６にも同様に適用することができる。

これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。

１ ＣＦＴ柱 １１ ボルト（樹脂ボルト）
２ 鋼管 １１ａ 軸部
２ａ 外周面 １１ｂ 頭部
２ｂ 内周面 １１ｆ 座面（端面）
３ コンクリート １１ｓ 先端
５ 蒸気抜き孔 １２ ナット（取付用ナット、鋼材）
５ｍ 雌ねじ溝
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ 栓材

Claims (3)

1. 鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔を塞ぐ塞栓構造であって、
   前記蒸気抜き孔を塞ぐ栓材は、該蒸気抜き孔内に挿入される軸部と、該軸部の基端に形成され、前記鋼管コンクリート柱の外部に位置させる頭部とを有し、
   前記頭部は、前記鋼管コンクリート柱の外周面または該外周面の外側に接合された鋼材に接着され、かつ該栓材は、火災時の熱で溶融する樹脂、ゴム、低融点融解金属の何れか一つで形成されていることを特徴とする鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔の塞栓構造。
2. 前記栓材は樹脂ボルトであり、
   該樹脂ボルトは、前記蒸気抜き孔の位置する前記外周面に溶接された取付用ナット、または前記蒸気抜き孔の内周面に形成された雌ねじ溝に螺着されていることを特徴とする請求項１に記載の鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔の塞栓構造。
3. 蒸気抜き孔が塞がれた鋼管コンクリート柱の構築方法であって、
   鋼管を建て込み、所定の位置に設置する前に、鋼管に形成された蒸気抜き孔に請求項１または２に記載の鋼管コンクリート柱の蒸気抜き孔の塞栓構造を設ける工程と、
   鋼管を所定の位置に設置した後、鋼管内にコンクリートを充填する工程と、
   を備えることを特徴とする蒸気抜き孔が塞がれた鋼管コンクリート柱の構築方法。

Images