JP3057145B2 - コンクリート充填型鉄骨梁 - Google Patents
コンクリート充填型鉄骨梁Info
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- JP3057145B2 JP3057145B2 JP7053616A JP5361695A JP3057145B2 JP 3057145 B2 JP3057145 B2 JP 3057145B2 JP 7053616 A JP7053616 A JP 7053616A JP 5361695 A JP5361695 A JP 5361695A JP 3057145 B2 JP3057145 B2 JP 3057145B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はコンクリート充填型鉄骨
梁に関し、詳しくは高層建築・大スパン建築に用いられ
る鉄骨梁に関する。
梁に関し、詳しくは高層建築・大スパン建築に用いられ
る鉄骨梁に関する。
【０００２】
【発明の背景】従来、梁の長さが１０ｍ以上の大スパン
建築の場合、鉄骨梁構造として設計するのが一般的であ
る。
建築の場合、鉄骨梁構造として設計するのが一般的であ
る。
【０００３】しかし鉄骨梁は、鉄筋コンクリート梁や鉄
骨鉄筋コンクリート梁に比べて剛性が低く、撓みが生じ
易いために振動障害を伴うという課題を有している。
骨鉄筋コンクリート梁に比べて剛性が低く、撓みが生じ
易いために振動障害を伴うという課題を有している。
【０００４】超高層マンション等の高層建築の場合で
は、前記課題を解決するために、図１３に示すようにＨ
型鋼２を包み込むようにコンクリート３を打設すること
により鉄骨梁１´の剛性を高めて振動障害を軽減するこ
とが行われている。尚、図１３において６はスラブであ
る。
は、前記課題を解決するために、図１３に示すようにＨ
型鋼２を包み込むようにコンクリート３を打設すること
により鉄骨梁１´の剛性を高めて振動障害を軽減するこ
とが行われている。尚、図１３において６はスラブであ
る。
【０００５】しかしこの場合では、コンクリート３内部
に該コンクリートひび割れ防止用の鉄筋（上端筋４Ａ、
下端筋４Ｂ及び肋筋５）を配筋する必要があるため、配
筋作業及び材料費の増加を招くだけでなく、前記鉄筋は
梁耐力に算入できない補助鉄筋であるため、設計上、合
理的ではないという欠点を有している。
に該コンクリートひび割れ防止用の鉄筋（上端筋４Ａ、
下端筋４Ｂ及び肋筋５）を配筋する必要があるため、配
筋作業及び材料費の増加を招くだけでなく、前記鉄筋は
梁耐力に算入できない補助鉄筋であるため、設計上、合
理的ではないという欠点を有している。
【０００６】
【発明の目的】そこで本発明の目的は、剛性が高く、補
助鉄筋が不要である施工性の高いコンクリート充填型鉄
骨梁を提供することにある。
助鉄筋が不要である施工性の高いコンクリート充填型鉄
骨梁を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、 １．下フランジ及び左・右ウエッブから成る鋼板により
略Ｕ字形断面に梁鉄骨を形成し、その両端部のみに上フ
ランジとなる鋼板を配設して箱形断面となし、内部に補
助鉄筋を配設することなしにコンクリートが打設充填さ
れて成り、圧縮に対しては内部のコンクリートが抵抗
し、引張りに対しては上下フランジ及びウェブからなる
鋼板が抵抗し、梁の中央部の上側に対しての引張り力に
対する抵抗を省略したことを特徴とするコンクリート充
填型鉄骨梁。
略Ｕ字形断面に梁鉄骨を形成し、その両端部のみに上フ
ランジとなる鋼板を配設して箱形断面となし、内部に補
助鉄筋を配設することなしにコンクリートが打設充填さ
れて成り、圧縮に対しては内部のコンクリートが抵抗
し、引張りに対しては上下フランジ及びウェブからなる
鋼板が抵抗し、梁の中央部の上側に対しての引張り力に
対する抵抗を省略したことを特徴とするコンクリート充
填型鉄骨梁。
【０００８】２．前記鉄骨梁の内側面にチェッカープレ
ートやスタッドボルトの如き凹凸が形成されていること
を特徴とする前記１記載のコンクリート充填型鉄骨梁、
ートやスタッドボルトの如き凹凸が形成されていること
を特徴とする前記１記載のコンクリート充填型鉄骨梁、
【０００９】３．前記鉄骨梁端部の上フランジに透孔が
形成されていることを特徴とする前記１又は２に記載の
コンクリート充填型鉄骨梁、の各々により達成される。
形成されていることを特徴とする前記１又は２に記載の
コンクリート充填型鉄骨梁、の各々により達成される。
【００１０】
【作用】本発明は箱形断面を有する鉄骨梁の中央部の上
フランジが省略されていると共に、内部にコンクリート
が打設充填される構成を有することにより、圧縮に対し
ては内部のコンクリートが抵抗し、引張りに対しては上
下フランジ及びウェブから成る鉄骨が抵抗する。図４、
図５及び図６に示すように梁の中央部の上側に対しては
引張り力は殆ど生じないことを見出したことにより、こ
の部分のフランジ、即ち、中央部の上フランジを省略す
ることができた。施工時、コンクリート打設に際して
は、この上フランジが省略されて上部開放状態である中
央部からコンクリートの打設を容易に行うことができ
る。
フランジが省略されていると共に、内部にコンクリート
が打設充填される構成を有することにより、圧縮に対し
ては内部のコンクリートが抵抗し、引張りに対しては上
下フランジ及びウェブから成る鉄骨が抵抗する。図４、
図５及び図６に示すように梁の中央部の上側に対しては
引張り力は殆ど生じないことを見出したことにより、こ
の部分のフランジ、即ち、中央部の上フランジを省略す
ることができた。施工時、コンクリート打設に際して
は、この上フランジが省略されて上部開放状態である中
央部からコンクリートの打設を容易に行うことができ
る。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面に基
づき説明する。図１は本発明のコンクリート充填型鉄骨
梁の一実施例を示す説明斜視図、図２は図１の鉄骨梁端
部の断面図、図３は鉄骨梁中央部の断面図、図４及び図
５は地震時の曲げモーメント図、図６は鉛直荷重時の曲
げモーメント図、図７〜図１２は本発明の他の実施例を
示す断面図である。
づき説明する。図１は本発明のコンクリート充填型鉄骨
梁の一実施例を示す説明斜視図、図２は図１の鉄骨梁端
部の断面図、図３は鉄骨梁中央部の断面図、図４及び図
５は地震時の曲げモーメント図、図６は鉛直荷重時の曲
げモーメント図、図７〜図１２は本発明の他の実施例を
示す断面図である。
【００１２】図１において、１は鉄骨梁であり、端部Ｔ
・Ｔは上フランジ１１、下フランジ１２、ウェブ１３・
１３からなる箱形断面を有し（図２参照）、中央部Ｃは
上フランジ１１が省略された略Ｕ字形断面を有する（図
３参照）。
・Ｔは上フランジ１１、下フランジ１２、ウェブ１３・
１３からなる箱形断面を有し（図２参照）、中央部Ｃは
上フランジ１１が省略された略Ｕ字形断面を有する（図
３参照）。
【００１３】鉄骨梁１は建築物の所定位置に架設された
後、内部にコンクリート３が打設充填される。このコン
クリート３打設の際に鉄骨梁１内部の隅々にまでコンク
リート３が隙間なく充填されるように、端部Ｔ・Ｔの上
フランジ１１・１１には空気抜き用の透孔１４が、上フ
ランジ１１の耐力を損なわない程度の大きさで一乃至複
数個形成されている。
後、内部にコンクリート３が打設充填される。このコン
クリート３打設の際に鉄骨梁１内部の隅々にまでコンク
リート３が隙間なく充填されるように、端部Ｔ・Ｔの上
フランジ１１・１１には空気抜き用の透孔１４が、上フ
ランジ１１の耐力を損なわない程度の大きさで一乃至複
数個形成されている。
【００１４】また、打設充填されたコンクリート３が鉄
骨梁１の内側面に強固に定着するように、鉄骨梁１の内
側面には凹凸１５が形成されている（図２及び図３参
照）。凹凸１５としては、チェッカープレートやスタッ
ドボルトが一般的である。これらチェッカープレートや
スタッドボルト等により鉄骨梁１とコンクリート３の付
着力が増すことで、スラブ６と梁内部のコンクリート３
及び鉄骨梁１とが一体となって外力に抵抗し易くなる。
骨梁１の内側面に強固に定着するように、鉄骨梁１の内
側面には凹凸１５が形成されている（図２及び図３参
照）。凹凸１５としては、チェッカープレートやスタッ
ドボルトが一般的である。これらチェッカープレートや
スタッドボルト等により鉄骨梁１とコンクリート３の付
着力が増すことで、スラブ６と梁内部のコンクリート３
及び鉄骨梁１とが一体となって外力に抵抗し易くなる。
【００１５】上記構成を有する本発明の鉄骨梁１は、図
４及び図５に示すように地震時に横方向に加力された時
には、一端の端部Ｔの上側に生じる引張り力に対しては
上フランジ１１が抵抗し、他端の端部Ｔの下側に生じる
引張り力に対しては下フランジ１２が抵抗し、一端の端
部Ｔの下側及び他端の端部Ｔの上側に生じる圧縮力に対
しては内部のコンクリート３が抵抗する。
４及び図５に示すように地震時に横方向に加力された時
には、一端の端部Ｔの上側に生じる引張り力に対しては
上フランジ１１が抵抗し、他端の端部Ｔの下側に生じる
引張り力に対しては下フランジ１２が抵抗し、一端の端
部Ｔの下側及び他端の端部Ｔの上側に生じる圧縮力に対
しては内部のコンクリート３が抵抗する。
【００１６】また図６に示すように鉛直方向の荷重載荷
時には、両方の端部Ｔ・Ｔの上側に生じる引張り力に対
しては上フランジ１１・１１が抵抗し、中央部Ｃの下側
に生じる引張り力に対しては下フランジ１２が抵抗し、
両方の端部Ｔ・Ｔの下側及び中央部の上側に生じる圧縮
力に対しては内部のコンクリート３が抵抗する。
時には、両方の端部Ｔ・Ｔの上側に生じる引張り力に対
しては上フランジ１１・１１が抵抗し、中央部Ｃの下側
に生じる引張り力に対しては下フランジ１２が抵抗し、
両方の端部Ｔ・Ｔの下側及び中央部の上側に生じる圧縮
力に対しては内部のコンクリート３が抵抗する。
【００１７】図４、図５及び図６から中央部Ｃの上側に
は引張り力は殆ど発生せず、僅かに発生する引張り力に
ついては、梁上部に構築されるスラブの鉄筋が抵抗する
ことから、中央部Ｃの上フランジ１１は力学的には不要
となる。従って、前記構成の如く、中央部Ｃの上フラン
ジ１１については省略する。尚、ここで中央部Ｃの上フ
ランジ１１を省略するとは、中央部Ｃの上フランジ１１
が全くない状態のみをいう。
は引張り力は殆ど発生せず、僅かに発生する引張り力に
ついては、梁上部に構築されるスラブの鉄筋が抵抗する
ことから、中央部Ｃの上フランジ１１は力学的には不要
となる。従って、前記構成の如く、中央部Ｃの上フラン
ジ１１については省略する。尚、ここで中央部Ｃの上フ
ランジ１１を省略するとは、中央部Ｃの上フランジ１１
が全くない状態のみをいう。
【００１８】ここで、鉄骨梁１の中央部Ｃと端部Ｔ・Ｔ
の全長に占める夫々の割合について説明すると、鉄骨梁
１の長さが１０ｍ以上の大スパンの場合、端部Ｔ：中央
部Ｃ：端部Ｔの比率は略々、１．５：７：１．５程度が
好ましく、例えば、１０ｍの長さの鉄骨梁１の場合で中
央部Ｃが約７ｍ、端部Ｔ・Ｔが夫々約１．５ｍづつであ
る。
の全長に占める夫々の割合について説明すると、鉄骨梁
１の長さが１０ｍ以上の大スパンの場合、端部Ｔ：中央
部Ｃ：端部Ｔの比率は略々、１．５：７：１．５程度が
好ましく、例えば、１０ｍの長さの鉄骨梁１の場合で中
央部Ｃが約７ｍ、端部Ｔ・Ｔが夫々約１．５ｍづつであ
る。
【００１９】また、鉄骨梁１の長さが１０ｍ未満の場合
では、端部Ｔ：中央部Ｃ：端部Ｔの比率は略々、１：
２：１程度が好ましい。即ち、鉄骨梁１の長さが短い場
合では、端部Ｔ・Ｔの長さを大スパンの場合よりも比率
を大きくする必要がある。
では、端部Ｔ：中央部Ｃ：端部Ｔの比率は略々、１：
２：１程度が好ましい。即ち、鉄骨梁１の長さが短い場
合では、端部Ｔ・Ｔの長さを大スパンの場合よりも比率
を大きくする必要がある。
【００２０】また、図７及び図８に示すように発泡樹脂
製等の中空部型枠を用いてコンクリート３内に中空部７
を形成し、梁重量の軽減化を図るようにしてもよい。図
７では、中空部７を中央部分に形成した態様を示し、図
８では、中空部７をウェブ１３・１３に沿って両側に振
り分けた状態に形成した態様を示しているが、中空部７
の位置及び形状はこれらに限定されない。
製等の中空部型枠を用いてコンクリート３内に中空部７
を形成し、梁重量の軽減化を図るようにしてもよい。図
７では、中空部７を中央部分に形成した態様を示し、図
８では、中空部７をウェブ１３・１３に沿って両側に振
り分けた状態に形成した態様を示しているが、中空部７
の位置及び形状はこれらに限定されない。
【００２１】さらに図９及び図１０に示すように、打設
充填されるコンクリート３の圧力によって、中央部Ｃの
ウェブ１３・１３がはらむのを防止するためにウェブ１
３・１３を連結する部材を取り付けてもよい。図９では
ウェブ１３・１３間に棒状部材８を溶接して連結してい
る。図１０ではウェブ１３・１３の内側に取り付けた筒
状部材１０・１０に両端を下方に折曲げ形成した丸棒９
を差し込み連結している。
充填されるコンクリート３の圧力によって、中央部Ｃの
ウェブ１３・１３がはらむのを防止するためにウェブ１
３・１３を連結する部材を取り付けてもよい。図９では
ウェブ１３・１３間に棒状部材８を溶接して連結してい
る。図１０ではウェブ１３・１３の内側に取り付けた筒
状部材１０・１０に両端を下方に折曲げ形成した丸棒９
を差し込み連結している。
【００２２】図１１及び図１２に示すように、鉄骨梁１
の中央部Ｃのウェブ１３・１３の上端にリブ１６を形成
して補強するようにしてもよい。図１１はリブ１６・１
６をウェブ１３・１３の外側に形成した場合を示し、図
１２はリブ１６・１６をウェブ１３・１３の内側に形成
した場合を示す。ウェブ１３・１３・にリブ１６・１６
を形成することにより、スラブ６のためのスラブ型枠６
Ａの端部をウェブ１３・１３の上端に安定した状態で載
置することができる。
の中央部Ｃのウェブ１３・１３の上端にリブ１６を形成
して補強するようにしてもよい。図１１はリブ１６・１
６をウェブ１３・１３の外側に形成した場合を示し、図
１２はリブ１６・１６をウェブ１３・１３の内側に形成
した場合を示す。ウェブ１３・１３・にリブ１６・１６
を形成することにより、スラブ６のためのスラブ型枠６
Ａの端部をウェブ１３・１３の上端に安定した状態で載
置することができる。
【００２３】上記本発明の鉄骨梁１が接続される柱の構
造としては、鉄骨構造、鉄筋コンクリート構造、鉄骨鉄
筋コンクリート構造（鋼管コンクリート構造を含む）の
何れでもよく、柱との接続手段としては、ボルト固定に
よるブラケット方式や現場溶接方式等、公知の方法によ
ることができる。
造としては、鉄骨構造、鉄筋コンクリート構造、鉄骨鉄
筋コンクリート構造（鋼管コンクリート構造を含む）の
何れでもよく、柱との接続手段としては、ボルト固定に
よるブラケット方式や現場溶接方式等、公知の方法によ
ることができる。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、従来の鉄骨梁とは異な
り、内部に打設充填するコンクリートによって、剛性が
高く、撓みが生じ難いために振動障害が発生がない。
り、内部に打設充填するコンクリートによって、剛性が
高く、撓みが生じ難いために振動障害が発生がない。
【００２５】また、内部に打設充填されたコンクリート
によって比熱が増大するので、耐火被覆を全く無くすか
或いは耐火被覆厚を大幅に緩和することができる。従っ
て、耐火被覆の吹付け作業等が不要ないしは大幅に削減
できる。
によって比熱が増大するので、耐火被覆を全く無くすか
或いは耐火被覆厚を大幅に緩和することができる。従っ
て、耐火被覆の吹付け作業等が不要ないしは大幅に削減
できる。
【００２６】さらに、従来のＨ型鋼を包み込むようにコ
ンクリートを打設したものとは異なり、コンクリートひ
び割れ防止用の補助鉄筋が不要であり、鉄骨梁自体を型
枠とすることができるので、型枠が不要であるだけでな
く、支保工の設置数を減らすことができるので作業効率
が高まる。加えて、鉄骨梁の建方完了後、直ちにスラブ
型枠を敷き込むことができるので、工期の短縮化が図れ
るだけでなく、作業床を確保することができるので安全
性が高い。
ンクリートを打設したものとは異なり、コンクリートひ
び割れ防止用の補助鉄筋が不要であり、鉄骨梁自体を型
枠とすることができるので、型枠が不要であるだけでな
く、支保工の設置数を減らすことができるので作業効率
が高まる。加えて、鉄骨梁の建方完了後、直ちにスラブ
型枠を敷き込むことができるので、工期の短縮化が図れ
るだけでなく、作業床を確保することができるので安全
性が高い。
【００２７】従って、本発明によれば、剛性が高く、補
助鉄筋が不要である施工性の高いコンクリート充填型鉄
骨梁を提供することができる。
助鉄筋が不要である施工性の高いコンクリート充填型鉄
骨梁を提供することができる。
【図１】本発明のコンクリート充填型鉄骨梁の一実施例
を示す説明斜視図である。
を示す説明斜視図である。
【図２】鉄骨梁端部の断面図である。
【図３】鉄骨梁中央部の断面図である。
【図４】地震時の曲げモーメント図である。
【図５】地震時の曲げモーメント図である。
【図６】鉛直荷重時の曲げモーメント図である。
【図７】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図８】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図９】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図１０】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図１１】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図１２】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図１３】従来技術を示す断面図である。
１ 鉄骨梁 ２ Ｈ型鋼 ３ コンクリート ４Ａ 上端筋 ４Ｂ 下端筋 ５ 肋筋 ６ スラブ ６Ａ スラブ型枠 ７ 中空部 ８ 棒状部材 ９ 丸棒 １０ 筒状部材 １１ 上フランジ １２ 下フランジ １３ ウェブ １４ 透孔 １５ 凹凸 １６ リブ Ｃ 鉄骨梁１の中央部 Ｔ 鉄骨梁１の端部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−13635（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−280144（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−159323（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−159526（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭58−44153（ＪＰ，Ｙ２) 実公 昭59−10246（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E04C 3/293 E04B 1/30 E04B 1/16
Claims (3)
- 【請求項１】下フランジ及び左・右ウエッブから成る鋼
板により略Ｕ字形断面に梁鉄骨を形成し、その両端部の
みに上フランジとなる鋼板を配設して箱形断面となし、
内部に補助鉄筋を配設することなしにコンクリートが打
設充填されて成り、圧縮に対しては内部のコンクリート
が抵抗し、引張りに対しては上下フランジ及びウェブか
らなる鋼板が抵抗し、梁の中央部の上側に対しての引張
り力に対する抵抗を省略したことを特徴とするコンクリ
ート充填型鉄骨梁。 - 【請求項２】鉄骨梁の内側面にチェッカープレートやス
タッドボルトの如き凹凸が形成されていることを特徴と
する請求項１記載のコンクリート充填型鉄骨梁。 - 【請求項３】鉄骨梁端部の上フランジに透孔が形成され
ていることを特徴とする請求項１又は２記載のコンクリ
ート充填型鉄骨梁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7053616A JP3057145B2 (ja) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | コンクリート充填型鉄骨梁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7053616A JP3057145B2 (ja) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | コンクリート充填型鉄骨梁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08218548A JPH08218548A (ja) | 1996-08-27 |
| JP3057145B2 true JP3057145B2 (ja) | 2000-06-26 |
Family
ID=12947847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7053616A Expired - Fee Related JP3057145B2 (ja) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | コンクリート充填型鉄骨梁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3057145B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011255549A (ja) * | 2010-06-07 | 2011-12-22 | Hitachi Systems Ltd | 帯電防止シート及びその製造方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100785907B1 (ko) * | 2004-09-17 | 2007-12-17 | 조현준 | 중공관을 내부에 장착한 복합거더 |
| KR101300490B1 (ko) * | 2011-12-06 | 2013-09-02 | 한국건설기술연구원 | 이종재료 상부플랜지를 갖는 중공 거더 및 이를 이용한 교량 시공 방법 |
| KR101499343B1 (ko) * | 2013-09-12 | 2015-03-05 | (주)더나은구조엔지니어링 | 보강형 조립 강재 보, 이를 포함하는 하이브리드 합성보 및 이를 이용한 구조물 |
| CN113482239B (zh) * | 2021-07-02 | 2022-11-25 | 哈尔滨理工大学 | 一种高性能砼永久模板方钢管组合梁及其制作方法 |
-
1995
- 1995-02-17 JP JP7053616A patent/JP3057145B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011255549A (ja) * | 2010-06-07 | 2011-12-22 | Hitachi Systems Ltd | 帯電防止シート及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08218548A (ja) | 1996-08-27 |
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