JP2712023B2 - Ｘ形配筋内蔵鋼管コンクリート柱の柱梁接合部の構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、Ｘ形配筋内蔵鋼管コンクリート柱の柱梁接
合部の構造の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

本発明者は、平成１年６月13日付特許願（特願平１−
151363号（特公平７−88690号））によって、第８図、
第９図のようなＸ形配筋内蔵鋼管コンクリート柱の柱梁
接合部の構造を既に提案している。これは、鋼製外筒70
と、その上下両端の内側に夫々固着された上下一対の鋼
製内筒71a,71bと、上下の内筒71a,71b間にわたって配筋
されたＸ形配筋72とからなるＸ形配筋内蔵鋼管73の上
に、前記内筒71a,71bの外径と略等しい内径を有する鋼
製筒体74と、該筒体74から外方へ突出した梁接合プレー
ト75とからなる接合部鋼管ユニット76を、前記筒体74が
前記内筒71aの外筒70上端から突出した部分に外嵌した
状態に配置して、前記外筒70の上端と前記筒体74の下端
とを溶接Ｗし、前記接合部鋼管ユニット76の上方には、
前記Ｘ形配筋内蔵鋼管73と同様なＸ形配筋内蔵鋼管73
を、当該Ｘ形配筋内蔵鋼管73における下方の内筒71bの
外筒70下端から突出した部分が前記筒体74に内嵌した状
態に配置して、外筒70下端と前記筒体74の上端とを溶接
Ｗし、これらＸ形配筋内蔵鋼管73,73および接合部鋼管
ユニット76の内部にコンクリート77を打設したものであ
る。78はコンクリート拘束用フープ筋である。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の従来例は、座屈長の長い柱鋼管（外筒70）の内
部がＸ形配筋内蔵コンクリートで補強されているため、
耐力上、非常に優れたものであるが、次の点に改良の余
地があった。即ち、上記の構造では、溶接作業が必要で
あり、しかも、接合部鋼管ユニット76の筒体74の上下方
向中間レベルまでコンクリート77を打設し、上方にＸ形
配筋内蔵鋼管73を接合した後、コンクリート77を打ち継
ぐといった高所でのコンクリート打設作業が必要である
ため、純鉄骨の建物に比べると、施工性が悪いといった
問題点があった。

本発明は、この点で改良されたＸ形配筋内蔵鋼管コン
クリート柱の柱梁接合部の構造を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本発明が講じた技術的
手段は、次の通りである。即ち、本発明によるＸ形配筋
内蔵鋼管コンクリート柱の柱梁接合部の構造は、鋼管の
内部に、Ｘ形配筋とされた鉄筋を、各鉄筋の上下両端に
形成したねじ軸部が前記鋼管の上下に垂直に突出した状
態に設け、且つ、鋼管内部にコンクリートを打設してな
るＸ形配筋内蔵鋼管コンクリート柱の上に、前記鋼管よ
りも小径の中空鋼管と、その上下両端に固着された上，
下フランジと、前記上，下フランジと前記中空鋼管とに
わたって固着された垂直ウエブとを有し、且つ、前記
上，下フランジに前記ねじ軸部に対応した複数の貫通孔
を穿設してなる鋼製の接合部ユニットを配置し、該接合
部ユニットの上に前記Ｘ形配筋内蔵鋼管コンクリート柱
と同様なＸ形配筋内蔵鋼管コンクリート柱を配置し、下
部のＸ形配筋内蔵鋼管コンクリート柱における上方のね
じ軸部を前記下フランジの貫通孔に挿通してナット締め
し、上部のＸ形配筋内蔵鋼管コンクリート柱における下
方のねじ軸部を前記上フランジの貫通孔に挿通してナッ
ト締めしてあることを特徴としている。

〔作用〕

上記の構成によれば、上下のＸ形配筋内蔵鋼管コンク
リート柱が鋼製接合部ユニットに鉄筋端部のねじ軸部と
ナットを介して連結されているので、地上で、予め、鋼
管内部にコンクリートを打設して、Ｘ形配筋内蔵鋼管コ
ンクリート柱をプレハブ化しておいても、連結が可能で
あり、高所でのコンクリート打設作業や柱梁接合部にお
ける溶接作業は不要である。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第３図、第４図はトラス構造とラーメン構造が合成さ
れた建物の架構（メガストラクチャー）を示す。１はＸ
形配筋内蔵鋼管コンクリート柱、２は鉄骨梁、３は鋼製
の接合部ユニット、4aはトラス構造のための斜材、4bは
水平材である。

前記Ｘ形配筋内蔵鋼管コンクリート柱１の柱梁接合部
の構造は、次の通りである。

即ち、前記Ｘ形配筋内蔵鋼管コンクリート柱１は、第
１図、第２図に示すように、鋼管５の内部に、Ｘ形配筋
とされた鉄筋６…を、各鉄筋６…の上下両端に形成した
ねじ軸部6a…,6b…が前記鋼管５の上下に垂直に突出し
た状態に設け、且つ、鋼管５内部にコンクリート７を打
設して構成されている。コンクリート７は、予め、地上
で打設される。

前記接合部ユニット３は、第１図、第２図、第５図に
示すように、前記鋼管５よりも小径の中空鋼管８の上下
両端に上，下フランジ9a,9bを溶接Ｗにて固着し、前記
上，下フランジ9a,9bと前記中空鋼管８とにわたって垂
直ウエブ10を溶接Ｗにて固着し、前記上，下フランジ9
a,9bに前記ねじ軸部6a…,6b…に対応した複数の貫通孔1
1…を穿設して構成したもので、前記垂直ウエブ10の先
端側には、上述した梁鉄骨２や斜材4a、水平材4b等を接
続するためのボルト挿入孔12…が穿設され、上，下フラ
ンジ9a,9bの先端側には鉄骨梁２接続用のボルト挿通孔1
2…が穿設されている。

そして、第１図、第２図に示すように、Ｘ形配筋内蔵
鋼管コンクリート柱１の上に、前記接合部ユニット３を
配置し、該接合部ユニット３の上に前記Ｘ形配筋内蔵鋼
管コンクリート柱１と同様なＸ形配筋内蔵鋼管コンクリ
ート柱１を配置し、下部のＸ形配筋内蔵鋼管コンクリー
ト柱１における上方のねじ軸部6a…を前記下フランジ9b
の貫通孔11…に挿通してナット13…締めし、上部のＸ形
配筋内蔵鋼管コンクリート柱１における下方のねじ軸部
6b…を前記上フランジ9aの貫通孔11…に挿通してナット
13…締めしてある。Ｘ形配筋とした鉄筋６…の外周に
は、コンクリート７を拘束するためのフープ筋14…を巻
き付けてあるが、これらのフープ筋14…は省略してもよ
い。

尚、Ｘ形配筋とする鉄筋６…の本数や配置間隔は適宜
設定できる。図示の実施例では、８本の鉄筋６…が使用
されており、円周方向に１本おきに位置する４本の鉄筋
６…を同方向に傾斜させ、残り４本を反対方向に傾斜さ
せることにより、側面視においてＸ形を呈するように配
筋してある。鉄筋６…として、丸鋼や普通の異形鉄筋を
用いる場合、ねじ軸部6a…,6b…は、鉄筋６…の両端部
をねじ切り加工することによって形成されるが、鉄筋６
…としてねじ節鉄筋を用いる場合には、ねじ節がナット
13…と螺合する雄ねじとして利用されることになる。

Ｘ形配筋内蔵鋼管コンクリート柱１の製造方法は、次
の通りである。

第６図（イ）に示すように、所要本数の鉄筋６…をＸ
形に配筋した鉄筋先組体6Aと、上述した接合部ユニット
３を工場生産する。15a,15bは鉄筋６…の両端側外周に
巻付け固着した一対のリングプレートである。リングプ
レート15a,15bの外径は、前記鋼管５への挿入が容易な
ように、鋼管５の内径よりも若干小さく設定してある
が、鋼管６への挿入を一層容易にするために、リングプ
レート15a,15bの円周方向の一部を切り離して、縮小変
形可能な状態に構成してもよい。

建築現場の敷地内に設けた作業ヤードに、鉄筋先組体
6A、接合部ユニット３、鋼管５等を搬入し、作業ヤード
では、第６図（ロ）に示すように、鉄筋先組体6Aにおけ
る鉄筋６…の一端部を接合部ユニット３の下フランジ9b
（又は上フランジ9a）にナット13…で固定し、しかる
後、第６図（ハ）に示すように、その外周に鋼管５を套
嵌する。図示しないが、鉄筋先組体6Aの外周に鋼管５を
予め套嵌した状態で作業ヤードに搬入するようにしても
よい。

次いで、第６図（ニ）に示すように、鋼管５内にコン
クリート７を打設する。この場合、密実なコンクリート
を得るためには、パイプ16を使用して、下方より順にコ
ンクリート７を鋼管５に圧入することが望ましい。

コンクリート７の打設後、所要の養生期間を経て、第
６図（ホ）に示すように、一端に接合部ユニット３が固
着されたＸ形配筋内蔵鋼管コンクリート柱１が製造され
る。そして、これをクレーン等で吊り上げて接続し、第
１図、第２図に示した構造とするのである。

第２図の実施例では、鋼管５を下フランジ9bに溶接Ｗ
にて固着したが、第７図に示すように、鋼管５と下フラ
ンジ9b（又は上フランジ9a）とを溶接せず、両者間にコ
ーキング17を施してもよい。このように構成すれば、軸
力（鉛直荷重）はコンクリート７で負担され、鋼管５に
は軸力（鉛直荷重）がかからないので、鋼管５として薄
肉のものを使用できる。

〔発明の効果〕

本発明によるＸ形配筋内蔵鋼管コンクリート柱の柱梁
接合部の構造は、上述した構成よりなるから、地上で、
予め、鋼管内部にコンクリートを打設して、Ｘ形配筋内
蔵鋼管コンクリート柱をプレハブ化しておいても、柱梁
の接続が可能であり、高所でのコンクリート打設作業や
柱梁接合部における溶接作業が不要になるため、施工性
が著しく向上するのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は柱梁接合部の側
面図、第２図は要部の縦断側面図、第３図は建物全体の
架構を示す概略側面図、第４図は架構の要部の概略斜視
図、第５図は接合部ユニットの斜視図、第６図（イ）〜
（ホ）は、Ｘ形配筋内蔵鋼管コンクリート柱の製造方法
の説明図である。 第７図は本発明の別の実施例を示す要部断面図である。 第８図と第９図は従来例の説明図である。 １……Ｘ形配筋内蔵鋼管コンクリート柱、３……接合部
ユニット、５……鋼管、６……鉄筋、6a,6b……ねじ軸
部、７……コンクリート、８……中空鋼管、9a……上フ
ランジ、9b……下フランジ、10……垂直ウエブ、13……
ナット。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鋼管の内部に、Ｘ形配筋とされた鉄筋を、
   各鉄筋の上下両端に形成したねじ軸部が前記鋼管の上下
   に垂直に突出した状態に設け、且つ、鋼管内部にコンク
   リートを打設してなるＸ形配筋内蔵鋼管コンクリート柱
   の上に、前記鋼管よりも小径の中空鋼管と、その上下両
   端に固着された上，下フランジと、前記上，下フランジ
   と前記中空鋼管とにわたって固着された垂直ウエブとを
   有し、且つ、前記上，下フランジに前記ねじ軸部に対応
   した複数の貫通孔を穿設してなる鋼製の接合部ユニット
   を配置し、該接合部ユニットの上に前記Ｘ形配筋内蔵鋼
   管コンクリート柱と同様なＸ形配筋内蔵鋼管コンクリー
   ト柱を配置し、下部のＸ形配筋内蔵鋼管コンクリート柱
   における上方のねじ軸部を前記下フランジの貫通孔に挿
   通してナット締めし、上部のＸ形配筋内蔵鋼管コンクリ
   ート柱における下方のねじ軸部を前記上フランジの貫通
   孔に挿通してナット締めしてあることを特徴とするＸ形
   配筋内蔵鋼管コンクリート柱の柱梁接合部の構造。