JP5532852B2 - Steel pipe concrete pillar - Google Patents

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Description

本発明は、鋼管の内部にコンクリートが充填された鋼管コンクリート柱に関する。   The present invention relates to a steel pipe concrete column in which concrete is filled in a steel pipe.

近年、構造物の構造材として鋼管コンクリート柱(以下、CFT柱ともいう)が用いられている。このCFT柱は、鋼管内部にコンクリートを充填することにより形成されるものであり、内部のコンクリートと外側の鋼管が互いに拘束し合うため、引張力に強いという鋼管の長所と圧縮力に強いというコンクリートの長所が相乗的に生かされる。その結果、曲げ耐力が大きく、また局部座屈が生じにくいなどの特徴をもった構造となる。
ところが、CFT柱においても後述するように火災時に崩壊してしまうおそれがある。このため、CFT柱にも耐火性能を向上させるために通常の鉄骨柱と同様に耐火被覆を施すのが好ましいが、その場合、耐火被覆の量が多くなってしまう。
そこで、鋼管内部に鉄筋を配筋することによって、柱の外周の鋼管が耐力を喪失した場合に鉄筋にて耐力を補強するようにしたCFT柱が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
In recent years, steel pipe concrete columns (hereinafter also referred to as CFT columns) have been used as structural materials for structures. This CFT column is formed by filling concrete inside the steel pipe. Since the inner concrete and the outer steel pipe are bound to each other, the strength of the steel pipe is strong and the concrete is strong in compressive force. The advantage of is synergistically utilized. As a result, the structure has characteristics such as high bending strength and less local buckling.
However, the CFT pillar may collapse during a fire as will be described later. For this reason, it is preferable to apply a fireproof coating to the CFT column in the same manner as a normal steel column in order to improve the fireproof performance, but in this case, the amount of the fireproof coating is increased.
Therefore, a CFT column has been proposed in which a reinforcing bar is reinforced by a reinforcing bar when the steel pipe on the outer periphery of the column loses the proof stress by arranging a reinforcing bar inside the steel pipe (see, for example, Patent Document 1). .

特開平5−280096号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-280096

上述したCFT柱では、鉄骨の製作工場で鋼管を製作した後、工場または現場にて鋼管内部に鉄筋を配筋する作業が必要であり、鋼管内への鉄筋の挿入や、かぶり厚さの確保、主筋相互の連結などの作業が煩雑であった。   In the above-mentioned CFT column, it is necessary to reinforce the steel pipe inside the steel pipe after manufacturing the steel pipe at the steel production factory, and insert the reinforcing bar into the steel pipe and secure the cover thickness. The operations such as connecting the main muscles were complicated.

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は耐火被覆の軽減を図ることができ、しかも製作を簡易に行うことが可能な鋼管コンクリート柱を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a steel pipe concrete column that can reduce fireproof coating and can be easily manufactured. .

かかる目的を達成するため、本発明の鋼管コンクリート柱は、鋼管の内部にコンクリートが充填された鋼管コンクリート柱であって、前記鋼管の内周面と複数箇所で接合されるとともに、前記複数箇所以外では前記鋼管と非接触である補強体を前記鋼管の内部に備えており、前記補強体は、前記鋼管コンクリート柱の軸方向に沿って形成された鋼製リブであることを特徴とする。 In order to achieve such an object, the steel pipe concrete column of the present invention is a steel pipe concrete column filled with concrete inside the steel pipe, and is joined to the inner peripheral surface of the steel pipe at a plurality of locations, and other than the plurality of locations. Then, a reinforcing body that is not in contact with the steel pipe is provided inside the steel pipe, and the reinforcing body is a steel rib formed along the axial direction of the steel pipe concrete column .

かかる鋼管コンクリート柱であって、前記鋼管コンクリート柱のうちの鉄骨梁との接合部には前記補強体がなく、且つ、耐火被覆が施されていることが望ましい。
このような鋼管コンクリート柱によれば、柱の製作の際の作業工数を削減することが可能である。
In such a steel pipe concrete column, it is desirable that a joint portion of the steel pipe concrete column with the steel beam does not have the reinforcing body and is provided with a fireproof coating.
According to such a steel pipe concrete column, it is possible to reduce the work man-hour at the time of manufacturing the column.

かかる鋼管コンクリート柱であって、前記接合部は前記コンクリートの充填用の貫通孔が形成されたダイアフラムを有し、前記鋼管は前記ダイアフラムと接合され、前記補強体は前記ダイアフラムと非接合であってもよい。
このような鋼管コンクリート柱によれば、製作をより簡易にすることが可能である。
In this steel pipe concrete column, the joining portion has a diaphragm in which a through hole for filling the concrete is formed, the steel pipe is joined to the diaphragm, and the reinforcing body is not joined to the diaphragm. Also good.
According to such a steel pipe concrete column, it is possible to make the production easier.

また、鋼管の内部にコンクリートが充填された鋼管コンクリート柱であって、前記鋼管の内周面と複数箇所で接合されるとともに、前記複数箇所以外では前記鋼管と非接触である補強体を前記鋼管の内部に備えており、前記鋼管コンクリート柱のうちの鉄骨梁との接合部には前記補強体がなく、且つ、耐火被覆が施されており、前記接合部は前記コンクリートの充填用の貫通孔が形成されたダイアフラムを有し、前記鋼管は前記ダイアフラムと接合され、前記補強体は前記ダイアフラムと非接合であり、前記鋼管と前記補強体とが接合された前記複数箇所のうち前記接合部に最も近い箇所から前記接合部までの前記鋼管に前記耐火被覆が施されていることを特徴とする。 Also, a steel pipe concrete column filled with concrete inside the steel pipe, which is joined to the inner peripheral surface of the steel pipe at a plurality of locations, and a reinforcing body that is not in contact with the steel pipe at other locations than the plurality of locations is provided with the steel pipe. Of the steel pipe concrete column, the joint portion with the steel beam is not provided with the reinforcing body and is provided with a fireproof coating, and the joint portion is a through hole for filling the concrete. The steel pipe is joined to the diaphragm, the reinforcing body is non-joined to the diaphragm, and the joining portion among the plurality of places where the steel pipe and the reinforcing body are joined. The fireproof coating is applied to the steel pipe from the nearest location to the joint.

また、鋼管の内部にコンクリートが充填された鋼管コンクリート柱であって、前記鋼管の内周面と複数箇所で接合されるとともに、前記複数箇所以外では前記鋼管と非接触である補強体を前記鋼管の内部に備えており、前記鋼管コンクリート柱のうちの鉄骨梁との接合部には前記補強体がなく、且つ、耐火被覆が施されており、前記接合部は前記コンクリートの充填用の貫通孔が形成されたダイアフラムを有し、前記補強体は前記ダイアフラムと接合されていることを特徴とする。 Also, a steel pipe concrete column filled with concrete inside the steel pipe, which is joined to the inner peripheral surface of the steel pipe at a plurality of locations, and a reinforcing body that is not in contact with the steel pipe at other locations than the plurality of locations is provided with the steel pipe. Of the steel pipe concrete column, the joint portion with the steel beam is not provided with the reinforcing body and is provided with a fireproof coating, and the joint portion is a through hole for filling the concrete. The reinforcing body is joined to the diaphragm.

本発明によれば、耐火被覆の軽減を図ることができ、しかも製作を簡易に行うことが可能である。   According to the present invention, the fireproof coating can be reduced, and the production can be easily performed.

参考例のCFT柱の平断面図である。It is a plane sectional view of the CFT pillar of a reference example. 図2A〜図2Cは、参考例のCFT柱の火災時における熱劣化を説明するための概念図である。FIG. 2A to FIG. 2C are conceptual diagrams for explaining thermal degradation during fire of the CFT pillar of the reference example. 第1実施形態のCFT柱と大梁との接合構造の説明図である。It is explanatory drawing of the junction structure of the CFT pillar and girder of a 1st embodiment. 第1実施形態のCFT柱の柱部の平断面図である。It is a plane sectional view of the pillar part of the CFT pillar of a 1st embodiment. 仕口部の斜視図である。It is a perspective view of a joint part. 図6A〜図6Cは、第1実施形態のCFT柱の製作工法の説明図である。6A to 6C are explanatory views of the CFT pillar manufacturing method according to the first embodiment. 第2実施形態のCFT柱と大梁との接合構造の説明図である。It is explanatory drawing of the junction structure of the CFT pillar of 2nd Embodiment, and a big beam. 図8A〜図8Eは、第2実施形態のCFT柱の製作工法の説明図である。8A to 8E are explanatory views of the CFT pillar manufacturing method according to the second embodiment. 図9A〜図9Dは、第2実施形態のCFT柱の製作工法の変形例の説明図である。9A to 9D are explanatory views of a modified example of the CFT pillar manufacturing method according to the second embodiment. 柱現場接合箇所とモーメント力との関係の説明図である。It is explanatory drawing of the relationship between a column site joining location and moment force. 柱現場接合箇所とモーメント力との関係の別の説明図である。It is another explanatory drawing of the relationship between a column site joining location and moment force.

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
まず、本実施形態について説明する前に参考例について説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, a reference example will be described before describing this embodiment.

≪参考例≫
図1は参考例の鋼管コンクリート(CFT)柱の平断面図である。
図1に示すように参考例のCFT柱は断面が角型に形成された鋼管100の内部にコンクリート200が充填されて形成されている。言い換えると、CFT柱のコンクリート200の外表面は鋼管100で覆われている。なお、コンクリート200は鋼管100よりも熱拡散率が小さい。
≪Reference example≫
FIG. 1 is a plan sectional view of a steel pipe concrete (CFT) column of a reference example.
As shown in FIG. 1, the CFT column of the reference example is formed by filling a concrete pipe 200 inside a steel pipe 100 having a square cross section. In other words, the outer surface of the CFT pillar concrete 200 is covered with the steel pipe 100. The concrete 200 has a smaller thermal diffusivity than the steel pipe 100.

また、図2A〜図2Cは、参考例のCFT柱の火災時における熱劣化を説明するための概念図である。   Moreover, FIG. 2A-FIG. 2C are the conceptual diagrams for demonstrating the thermal deterioration at the time of the fire of the CFT pillar of a reference example.

通常(常温時)、CFT柱は、図2Aに示すように、鋼管100とコンクリート200が合成構造として一体となって荷重を支持している。
火災が生じると(火災時初期)、CFT柱の外周の鋼管100の温度が上昇する。一方、CFT柱内のコンクリート200は熱拡散率が小さいのでCFT柱の中心側では温度が上昇しにくい。これにより図2Bに示すように、CFT柱の軸方向(矢印方向)に対する鋼管100の膨張変形量が、コンクリート200の膨張変形量に比べて大きくなり、鋼管100が荷重を負担する状態になる。
Normally (at room temperature), as shown in FIG. 2A, the CFT column supports the load by integrating the steel pipe 100 and the concrete 200 as a composite structure.
When a fire occurs (initial stage at the time of fire), the temperature of the steel pipe 100 on the outer periphery of the CFT column rises. On the other hand, since the concrete 200 in the CFT column has a low thermal diffusivity, the temperature hardly rises on the center side of the CFT column. As a result, as shown in FIG. 2B, the amount of expansion deformation of the steel pipe 100 with respect to the axial direction (arrow direction) of the CFT column becomes larger than the amount of expansion deformation of the concrete 200, and the steel pipe 100 bears a load.

火災が続くと(火災時中期)、鋼管100への荷重の負担が大きくなっているのに加え、鋼管100が熱によって劣化(熱劣化)し、図2Cに示すように、鋼管100に局部座屈が発生する。このように局部座屈が発生すると、鋼管100による荷重の支持ができなくなり、コンクリート200が全荷重を支持するようになる。
そして、さらに火災が続くと(火災時末期)、コンクリート200も温度の上昇に伴い熱劣化していき、最終的にコンクリート200が荷重を支持できなくなりCFT柱が崩壊する。
When the fire continues (mid-fire period), the load on the steel pipe 100 is increased, and the steel pipe 100 deteriorates due to heat (thermal deterioration). As shown in FIG. Bending occurs. When local buckling occurs in this way, the load cannot be supported by the steel pipe 100, and the concrete 200 supports the entire load.
When the fire continues (at the end of the fire), the concrete 200 also thermally deteriorates as the temperature rises, and eventually the concrete 200 cannot support the load and the CFT column collapses.

このように、CFT柱においても火災時には崩壊するおそれがある。よって、CFT柱にも通常の鉄骨柱と同様に耐火被覆を施すのが好ましい。しかし、この場合、耐火被覆の量が多く必要になる。   Thus, even the CFT pillar may collapse during a fire. Therefore, it is preferable to apply a fireproof coating to the CFT column in the same manner as a normal steel column. In this case, however, a large amount of fireproof coating is required.

また、鋼管内部に鉄筋を配筋することにより柱の外周の鋼管が耐力を喪失した場合に、鉄筋にて耐力を補強するようにしたCFT柱が提案されているが、この場合、鋼管内部に鉄筋を配筋する作業が必要であり、鋼管内への鉄筋の挿入や、かぶり厚さの確保、主筋相互の連結などの作業が煩雑になるという問題がある。   In addition, when a steel pipe on the outer periphery of a column loses its proof strength by placing a reinforcing bar inside the steel pipe, a CFT column has been proposed in which the proof strength is reinforced by the reinforcing bar. There is a problem that the work of arranging the reinforcing bars is necessary, and the work of inserting the reinforcing bars into the steel pipe, ensuring the cover thickness, and connecting the main bars is complicated.

そこで本実施形態では、CFT柱の耐火性能を向上させて耐火被覆の軽減を図るとともに、柱の製作を簡易に行なうようにしている。   Therefore, in this embodiment, the fireproof performance of the CFT pillar is improved to reduce the fireproof coating, and the pillar is easily manufactured.

≪第1実施形態≫
図3は、第1実施形態のCFT柱と大梁との接合構造の説明図である。
図に示すように本実施形態のCFT柱10は、仕口部12(接合部に相当する)で大梁20(鉄骨梁に相当する)と接合されている。なお、以下の説明において、CFT柱10のうち、仕口部12以外の部分を柱部11とよぶ。また、図に示すように大梁20、仕口部12及び柱部11の端部には耐火被覆30が施されている。
<< First Embodiment >>
FIG. 3 is an explanatory diagram of a joint structure between the CFT pillar and the large beam according to the first embodiment.
As shown in the figure, the CFT column 10 of this embodiment is joined to a large beam 20 (corresponding to a steel beam) at a joint 12 (corresponding to a joint). In the following description, a portion other than the joint portion 12 in the CFT column 10 is referred to as a column portion 11. Further, as shown in the figure, a fireproof coating 30 is applied to the ends of the large beam 20, the joint portion 12, and the column portion 11.

図4は、第1実施形態のCFT柱10の柱部11の平断面図である。
本実施形態の柱部11は、鋼管110とリブ112とを有している。鋼管110は、参考例の鋼管100と同様に断面が角型に形成されている。リブ112は、鋼製であり鋼管110の長さ方向(すなわちCFT柱10の軸方向)に沿って鋼管110の内部に設けられている。なお、図3に示すようにリブ112は、柱部11の長さ方向の端部(仕口部12の近く)で鋼管110と接合されている。また、この接合箇所以外では、リブ112は鋼管110と非接触になっている。
そして、鋼管110の内部にはコンクリート200が充填されている。
FIG. 4 is a plan sectional view of the column portion 11 of the CFT column 10 of the first embodiment.
The column part 11 of this embodiment has a steel pipe 110 and a rib 112. The steel pipe 110 has a square cross section similar to the steel pipe 100 of the reference example. The rib 112 is made of steel, and is provided inside the steel pipe 110 along the length direction of the steel pipe 110 (that is, the axial direction of the CFT column 10). As shown in FIG. 3, the rib 112 is joined to the steel pipe 110 at the end in the length direction of the column portion 11 (near the joint portion 12). In addition, the rib 112 is not in contact with the steel pipe 110 except for this joint location.
The steel pipe 110 is filled with concrete 200.

仕口部12は、鋼管120とダイアフラム122とを有している。
図5は仕口部12の斜視図である。
The joint 12 has a steel pipe 120 and a diaphragm 122.
FIG. 5 is a perspective view of the joint portion 12.

鋼管120は、鋼管110と同様に断面が角型に形成されている。但し、鋼管120は鋼管110よりも柱の軸方向の長さが短くなっている。ダイアフラム122は、中央にコンクリート200の充填用の円形の貫通孔12aが形成された鉄骨プレートであり、鋼管120と溶接によって接合されている。なお、図3に示すように、仕口部12には耐火被覆30を施しているので、鋼管120の内部に補強体(リブ)を設けなくてもよい。これにより、仕口部12の製作の作業工数を削減することが可能である。   The steel pipe 120 has a square cross section similar to the steel pipe 110. However, the steel pipe 120 is shorter in the axial direction of the column than the steel pipe 110. The diaphragm 122 is a steel plate in which a circular through hole 12a for filling the concrete 200 is formed at the center, and is joined to the steel pipe 120 by welding. As shown in FIG. 3, the joint portion 12 is provided with a fireproof coating 30, so that it is not necessary to provide a reinforcing body (rib) inside the steel pipe 120. Thereby, it is possible to reduce the work man-hour of manufacture of the joint part 12.

大梁20は、断面が例えばH型の鉄骨製の梁であり、CFT柱10の仕口部12と溶接によって接合されている。   The large beam 20 is a steel frame beam having a cross section, for example, and is joined to the joint portion 12 of the CFT column 10 by welding.

耐火被覆30は、例えば、珪酸カルシウムボード、石膏ボード、ロックウール、耐火塗料などであり耐火性能を高めるために設けられている。本実施形態では、仕口部12と大梁20とに耐火被覆30が施されている。さらに本実施形態では、柱部11のうち鋼管110とリブ112の接合箇所から仕口部12までの鋼管110(図のHの範囲)にも耐火被覆30が施されている。これは、本実施形態ではリブ112と仕口部12(ダイアフラム122)が接合されていないので、火災時に鋼管110のうちの図のHの範囲の部分が熱劣化してしまうとリブ112による耐力の補強ができなくなるからである。本実施形態では、このHの部分に耐火被覆30を施しているので、火災の際にリブ112による耐力の補強を確実に行うことができる。通常、梁フランジ上端のHの範囲には、床スラブのコンクリートがあり、熱から保護されている。従って、床スラブがある多くの場合では耐火被覆30は不要となる。ただし、リブ112と鋼管110の溶接長さが床スラブ厚さを上回る(床スラブ天端より上に出る)場合は、耐火被覆30により断熱保護を行う。   The fire-resistant coating 30 is, for example, calcium silicate board, gypsum board, rock wool, fire-resistant paint, and the like, and is provided in order to improve fire resistance. In the present embodiment, a fireproof coating 30 is applied to the joint portion 12 and the girder 20. Furthermore, in this embodiment, the fireproof coating 30 is also applied to the steel pipe 110 (in the range indicated by H in the figure) from the joining portion of the steel pipe 110 and the rib 112 to the joint portion 12 in the column portion 11. In this embodiment, since the rib 112 and the joint portion 12 (diaphragm 122) are not joined in this embodiment, if the portion of the steel pipe 110 in the range indicated by H in the figure is thermally deteriorated in the event of a fire, the strength of the rib 112 This is because it becomes impossible to reinforce. In the present embodiment, since the fireproof coating 30 is applied to the portion H, the proof stress can be reliably reinforced by the rib 112 in the event of a fire. Usually, in the range of H at the upper end of the beam flange, there is floor slab concrete, which is protected from heat. Therefore, in many cases where there is a floor slab, the fireproof coating 30 is unnecessary. However, if the welded length of the rib 112 and the steel pipe 110 exceeds the floor slab thickness (goes out above the top of the floor slab), adiabatic protection is performed by the fireproof coating 30.

このように、本実施形態のCFT柱10では、CFT柱10のうち柱部11の鋼管110の内面にリブ112が設けられており、このリブ112は柱部11の長さ方向の端部(両端部)で鋼管110と接合され、その接合箇所以外では鋼管110と非接触になっている。そして、鋼管110の内部に熱伝導率の小さいコンクリート200が充填されている。   Thus, in the CFT column 10 of this embodiment, the rib 112 is provided in the inner surface of the steel pipe 110 of the column part 11 among the CFT columns 10, and the rib 112 is an end part in the length direction of the column part 11 ( It is joined to the steel pipe 110 at both ends), and is not in contact with the steel pipe 110 except for the joint location. And the concrete 200 with small heat conductivity is filled inside the steel pipe 110.

以上の構成により、もし火災の際に、鋼管110が耐力を喪失しても、リブ112で耐力を補強することができる。よって、柱部11(図3のHの部分を除く)を無耐火被覆とすることが可能であるので、耐火被覆の軽減を図ることができる。   With the above configuration, the proof strength can be reinforced by the rib 112 even if the steel pipe 110 loses the proof strength in the event of a fire. Therefore, since the pillar part 11 (except for the part H in FIG. 3) can be made non-fireproof coating, the fireproof coating can be reduced.

<製作工法について>
次に、第1実施形態のCFT柱10の製作工法について説明する。
図6A〜図6Cは、第1実施形態のCFT柱の製作工法の説明図である。
<About production method>
Next, a manufacturing method of the CFT pillar 10 of the first embodiment will be described.
6A to 6C are explanatory views of the CFT pillar manufacturing method according to the first embodiment.

まず、図6Aに示すように、鋼管110を製作後、鋼管110の内部に両端がL字状に形成されたリブ112を挿入する。
そして、図6Bに示すように、鋼管110長さ方向の端部の内周面にリブ112の端部を溶接により接合する(図の太線部分)。これにより両端部が鋼管110と接合され、それ以外の箇所は鋼管110と非接触のリブ112を鋼管110の内部に設けることができる。
その後、工場において図6Cに示すように、柱部11を仕口部12のダイアフラム122と溶接により接合し、現場においてその内部にコンクリート200を充填させる。
First, as shown in FIG. 6A, after manufacturing the steel pipe 110, ribs 112 having both ends formed in an L shape are inserted into the steel pipe 110.
And as shown to FIG. 6B, the edge part of the rib 112 is joined to the inner peripheral surface of the edge part of the steel pipe 110 length direction by welding (thick line part of a figure). As a result, both ends are joined to the steel pipe 110, and ribs 112 that are not in contact with the steel pipe 110 can be provided inside the steel pipe 110 at other locations.
Thereafter, as shown in FIG. 6C in the factory, the column portion 11 is joined to the diaphragm 122 of the joint portion 12 by welding, and the concrete 200 is filled in the site at the site.

以上説明したように、本実施形態では柱部11の鋼管110の内面にリブ112を設けている。このリブ112は柱部11の長さ方向の両端側で鋼管110と接続され、それ以外の箇所では鋼管110と非接触になっている。また、リブ112と鋼管110の接合箇所には耐火被覆30が施されている。よって、リブ112は外部の熱による影響を受けにくくなるので、火災の際に柱部11の外周の鋼管110が耐力を喪失しても、リブ112で耐力を補強することができる。これにより、柱部11を無耐火被覆とすることができるので、耐火被覆を軽減することが可能である。   As described above, in this embodiment, the rib 112 is provided on the inner surface of the steel pipe 110 of the column part 11. The ribs 112 are connected to the steel pipe 110 at both ends in the length direction of the column part 11, and are not in contact with the steel pipe 110 at other locations. In addition, a fireproof coating 30 is applied to the joint portion between the rib 112 and the steel pipe 110. Therefore, since the rib 112 becomes difficult to be influenced by external heat, the proof strength can be reinforced by the rib 112 even if the steel pipe 110 on the outer periphery of the column portion 11 loses the proof strength in the event of a fire. Thereby, since the pillar part 11 can be made into a fireproof coating, it is possible to reduce a fireproof coating.

また、本実施形態では、工場にて鋼管110を製作する際にリブ112を接合しておくことができる。よって、鋼管内に鉄筋を配筋する場合と比べて、CFT柱10の製作を簡易に行うことができる。   Moreover, in this embodiment, the rib 112 can be joined when manufacturing the steel pipe 110 in a factory. Therefore, the CFT column 10 can be easily manufactured as compared with the case where reinforcing bars are arranged in the steel pipe.

≪第2実施形態≫
図7は、第2実施形態のCFT柱と大梁との接合構造の説明図である。なお、図7において図3と同一構成の部分には同一符号を付し説明を省略する。
<< Second Embodiment >>
FIG. 7 is an explanatory diagram of a joint structure between the CFT pillar and the large beam according to the second embodiment. In FIG. 7, parts having the same configuration as in FIG.

第2実施形態のCFT柱10においても、第1実施形態と同様に柱部11にリブ112が備えられており、このリブ112は柱部11の長さ方向の端部で鋼管110の内周面と接合されている。
ただし、第2実施形態では、リブ112が仕口部12のダイアフラム122にも接合されている。このように第2実施形態では、リブ112とダイアフラム122が接合しているので、柱部11の鋼管110が完全に熱劣化してもリブ112によって耐力の補強を行うことができる。このため、第2実施形態では仕口部12と大梁20のみに耐火被覆30が施されており、柱部11は無耐火被覆となっている。よって、第2実施形態ではさらに耐火被覆の軽減を図ることができる。
Also in the CFT column 10 of the second embodiment, a rib 112 is provided in the column portion 11 as in the first embodiment, and this rib 112 is an end portion in the length direction of the column portion 11 and the inner periphery of the steel pipe 110. It is joined to the surface.
However, in the second embodiment, the rib 112 is also joined to the diaphragm 122 of the joint portion 12. Thus, in 2nd Embodiment, since the rib 112 and the diaphragm 122 have joined, even if the steel pipe 110 of the column part 11 is thermally deteriorated completely, proof strength can be reinforced with the rib 112. FIG. For this reason, in 2nd Embodiment, the fireproof coating 30 is given only to the joint part 12 and the big beam 20, and the column part 11 is a fireproof coating. Therefore, in the second embodiment, the fireproof coating can be further reduced.

<製作工法について>
図8A〜図8Eは、第2実施形態のCFT柱の製作工法の説明図である。
まず、図8Aに示すように、鋼管110を製作後、鋼管110の内部に両端がL字状に形成されたリブ112を挿入する。なお、第2実施形態では鋼管110の全長とリブ112の長さは等しくなっている。
そして、図8Bに示すように、鋼管110長さ方向の両端部の内周面にリブ112の端部を溶接により接合する。これにより柱部11が形成される。
さらに、第2実施形態では、図8Cに示すように、柱部11の両端にダイアフラム122を溶接により接合する。そして、その後、ダイアフラム122の貫通孔12a(図5参照)を利用して、図8Dに示すように、鋼管110内のリブ112とダイアフラム122とを溶接により接合する。
そして、工場において、図8Eに示すように、ダイアフラム112と鋼管120とを溶接により接合し、現場においてその内部にコンクリート200を充填する。
<About production method>
8A to 8E are explanatory views of the CFT pillar manufacturing method according to the second embodiment.
First, as shown in FIG. 8A, after manufacturing the steel pipe 110, ribs 112 having both ends formed in an L shape are inserted into the steel pipe 110. In the second embodiment, the overall length of the steel pipe 110 and the length of the rib 112 are equal.
And as shown to FIG. 8B, the edge part of the rib 112 is joined to the internal peripheral surface of the both ends of the steel pipe 110 length direction by welding. Thereby, the column part 11 is formed.
Furthermore, in 2nd Embodiment, as shown to FIG. 8C, the diaphragm 122 is joined to the both ends of the pillar part 11 by welding. Then, as shown in FIG. 8D, the rib 112 in the steel pipe 110 and the diaphragm 122 are joined by welding using the through-hole 12a (see FIG. 5) of the diaphragm 122.
Then, in the factory, as shown in FIG. 8E, the diaphragm 112 and the steel pipe 120 are joined together by welding, and the concrete 200 is filled in the interior at the site.

このように、第2実施形態では、リブ112を鋼管110と接合しているのに加え、リブ112を仕口部12のダイアフラム122にも接合している。これにより、柱部11を完全に無耐火被覆とすることができ、耐火被覆の軽減をさらに図ることができる。
なお、リブ112とダイアフラム122との接合は、ダイアフラム122のコンクリート充填用の貫通孔12aを利用して容易に行うことができる。
Thus, in 2nd Embodiment, in addition to joining the rib 112 with the steel pipe 110, the rib 112 is joined also to the diaphragm 122 of the joint part 12. FIG. Thereby, the pillar part 11 can be made into a fireproof coating completely, and reduction of a fireproof coating can further be aimed at.
The rib 112 and the diaphragm 122 can be easily joined using the through-hole 12a for filling the concrete of the diaphragm 122.

≪第2実施形態の変形例≫
図9A〜図9Dは、第2実施形態のCFT柱の製作工法の変形例の説明図である。
なお、この変形例では、柱部11の鋼管として、鋼管110よりも全長の短い(例えば半分の長さの)鋼管110Aと鋼管110Bを用いる。また、鋼管110A及び鋼管110Bのそれぞれの全長に対応した長さのリブ112Aとリブ112Bを用いる。
<< Modification of Second Embodiment >>
9A to 9D are explanatory views of a modified example of the CFT pillar manufacturing method according to the second embodiment.
In this modification, a steel pipe 110A and a steel pipe 110B having a shorter overall length (for example, half the length) than the steel pipe 110 are used as the steel pipe of the column portion 11. Moreover, the rib 112A and the rib 112B of the length corresponding to each full length of the steel pipe 110A and the steel pipe 110B are used.

この変形例では、図9Aに示すように、まずリブ112Aの一端をダイアフラム122に溶接する。同様にリブ112Bの一端をダイアフラム122に溶接する。
そして、図9Bに示すように、ダイアフラム122と接合されたリブ112Aを鋼管110Aに挿入する。同様にして、リブ112Bを鋼管110Bに挿入する。
挿入後、図9Cに示すように、ダイアフラム122と鋼管110Aとを溶接により接合する。また、リブ112Aの他端と鋼管110Aの内周面とを溶接により接合する。同様に、ダイアフラム122と鋼管110Bとを溶接により接合し、リブ112Bの他端と鋼管110Bの内周面とを溶接により接合する。
そして、図9Dに示すように鋼管110Aと鋼管110Bの端部を溶接により接合する。
In this modified example, as shown in FIG. 9A, first, one end of the rib 112 </ b> A is welded to the diaphragm 122. Similarly, one end of the rib 112B is welded to the diaphragm 122.
9B, the rib 112A joined to the diaphragm 122 is inserted into the steel pipe 110A. Similarly, the rib 112B is inserted into the steel pipe 110B.
After the insertion, as shown in FIG. 9C, the diaphragm 122 and the steel pipe 110A are joined by welding. Further, the other end of the rib 112A and the inner peripheral surface of the steel pipe 110A are joined by welding. Similarly, the diaphragm 122 and the steel pipe 110B are joined by welding, and the other end of the rib 112B and the inner peripheral surface of the steel pipe 110B are joined by welding.
Then, as shown in FIG. 9D, the ends of the steel pipe 110A and the steel pipe 110B are joined by welding.

この変形例においても、柱部11を完全に無耐火被覆とすることができ、耐火被覆の軽減を図ることができる。
また、この変形例では、予めリブ112A(112B)とダイアフラム122とを接合しているので、CFT柱10の製作をより簡易にすることができる。
Also in this modified example, the pillar portion 11 can be completely made of a fireproof coating, and the fireproof coating can be reduced.
Moreover, in this modification, since the rib 112A (112B) and the diaphragm 122 are joined in advance, the production of the CFT pillar 10 can be simplified.

なお、前述した各実施形態において、CFT柱10の柱部11が複数の鋼管で構成され、現場で上下の鋼管を接合する場合、その接合箇所(以下、柱現場接合箇所ともいう)については、鋼管内のリブ同士を接合できないことになる。このような場合、柱現場接合箇所は、火災時の架構に作用するモーメント力を伝達出来ない。   In each of the above-described embodiments, when the column portion 11 of the CFT column 10 is composed of a plurality of steel pipes and the upper and lower steel pipes are joined at the site, the joint location (hereinafter also referred to as the column site joint location) The ribs in the steel pipe cannot be joined. In such a case, the column site joint cannot transmit the moment force that acts on the frame during a fire.

図10及び図11は、柱現場接合箇所とモーメント力との関係の説明図である。なお、図10及び図11の左側はCFT柱10と大梁20との接合構造を示す図であり、右側はモーメント力を表した図である。   FIG.10 and FIG.11 is explanatory drawing of the relationship between a pillar site joining location and moment force. Note that the left side of FIGS. 10 and 11 is a diagram showing the joint structure of the CFT column 10 and the large beam 20, and the right side is a diagram showing the moment force.

図10の場合、下側の大梁20に近い位置(例えば、下側の大梁20よりも1メートル程度上の位置)でモーメント力がゼロになる。この場合、柱脚部よりも柱頭部でのモーメント力が大きくなり、柱頭部は柱脚部よりも大きな断面が必要となるが、火災時に作用する力に対してラーメン架構として抵抗できる。また、図11のように階高の中央付近に柱現場接合箇所を設けた場合、柱脚部と柱頭部のモーメント力はほぼ同じ大きさとなり、柱脚部と柱頭部は同じ断面となり、より経済的な設計をすることができる。   In the case of FIG. 10, the moment force becomes zero at a position close to the lower large beam 20 (for example, a position about 1 meter above the lower large beam 20). In this case, the moment force at the column head is larger than the column base, and the column head requires a larger cross section than the column base, but can resist the force acting in the event of a fire as a frame. In addition, when the column site joint is provided near the center of the floor height as shown in FIG. 11, the moment force of the column base and the column head is substantially the same, and the column base and the column head have the same cross section. Economic design can be done.

以上のように、柱現場接合箇所においてリブ同士が接合されていなくても、柱部11の表面の鋼管が熱劣化した場合に、鋼管内のリブとコンクリートとによって耐力を確保することができる。   As described above, even when the ribs are not joined at the column site joint location, when the steel pipe on the surface of the pillar portion 11 is thermally deteriorated, the proof stress can be secured by the ribs and the concrete in the steel pipe.

上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。   The above embodiment is for facilitating the understanding of the present invention, and is not intended to limit the present invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and it is needless to say that the present invention includes equivalents thereof.

例えば、前述した実施形態ではCFT柱10は断面が角型であったが丸型であってもよい。また、前述した実施形態では、CFT柱10の各辺についてそれぞれ一つのリブ112を設けていたが、各辺に複数のリブ112を設けてもよい。なお、リブ112を多く形成することにより、より耐力を向上させることができる。また、前述した実施形態では鋼管110の内部にFB材(フラットバー材)のリブ112を設けていたが、これには限られず、例えば、鋼管110の内部にCT材やアングル材(L材)を設けても良い。   For example, in the above-described embodiment, the CFT pillar 10 has a square cross section, but may have a round shape. In the above-described embodiment, one rib 112 is provided for each side of the CFT pillar 10, but a plurality of ribs 112 may be provided for each side. In addition, proof stress can be improved more by forming many ribs 112. FIG. In the above-described embodiment, the rib 112 of the FB material (flat bar material) is provided inside the steel pipe 110. However, the present invention is not limited to this. For example, a CT material or an angle material (L material) is provided inside the steel pipe 110. May be provided.

また、前述の実施形態では、柱部11を無耐火被覆とするようにしていたが、耐火被覆30の厚さを他の部分よりも薄くするようにしてもよい。この場合においても耐火被覆の軽減を図ることができる。   Further, in the above-described embodiment, the pillar portion 11 is configured as a fireproof coating, but the thickness of the fireproof coating 30 may be made thinner than other portions. Even in this case, the fireproof coating can be reduced.

10 CFT柱、11 柱部、
12 仕口部、12a 貫通孔、
20 大梁、30 耐火被覆、
100,110,120 鋼管、
112 リブ、122 ダイアフラム、
200 コンクリート
10 CFT pillars, 11 pillars,
12 spout, 12a through hole,
20 beams, 30 fireproof coating,
100, 110, 120 steel pipes,
112 ribs, 122 diaphragms,
200 concrete

Claims (5)

鋼管の内部にコンクリートが充填された鋼管コンクリート柱であって、
前記鋼管の内周面と複数箇所で接合されるとともに、前記複数箇所以外では前記鋼管と非接触である補強体を前記鋼管の内部に備えており、
前記補強体は、前記鋼管コンクリート柱の軸方向に沿って形成された鋼製リブである
ことを特徴とする鋼管コンクリート柱。
A steel pipe concrete column filled with concrete inside the steel pipe,
The steel pipe is joined to the inner peripheral surface of the steel pipe at a plurality of locations, and a reinforcing body that is not in contact with the steel pipe is provided inside the steel pipe at a location other than the plurality of locations .
The steel pipe concrete column, wherein the reinforcing body is a steel rib formed along the axial direction of the steel pipe concrete column.
請求項1に記載の鋼管コンクリート柱であって、
前記鋼管コンクリート柱のうちの鉄骨梁との接合部には前記補強体がなく、且つ、耐火被覆が施されている
ことを特徴とする鋼管コンクリート柱。
It is a steel pipe concrete pillar according to claim 1 ,
The steel pipe concrete pillar characterized by not having the reinforcing body at a joint portion of the steel pipe concrete pillar with the steel beam and having a fireproof coating.
請求項2に記載の鋼管コンクリート柱であって、
前記接合部は前記コンクリートの充填用の貫通孔が形成されたダイアフラムを有し、
前記鋼管は前記ダイアフラムと接合され、前記補強体は前記ダイアフラムと非接合である
ことを特徴とする鋼管コンクリート柱。
It is a steel pipe concrete pillar according to claim 2 ,
The joint has a diaphragm in which a through hole for filling the concrete is formed,
The steel pipe concrete column, wherein the steel pipe is joined to the diaphragm, and the reinforcing body is not joined to the diaphragm.
鋼管の内部にコンクリートが充填された鋼管コンクリート柱であって、
前記鋼管の内周面と複数箇所で接合されるとともに、前記複数箇所以外では前記鋼管と非接触である補強体を前記鋼管の内部に備えており、
前記鋼管コンクリート柱のうちの鉄骨梁との接合部には前記補強体がなく、且つ、耐火被覆が施されており、
前記接合部は前記コンクリートの充填用の貫通孔が形成されたダイアフラムを有し、
前記鋼管は前記ダイアフラムと接合され、前記補強体は前記ダイアフラムと非接合であり、
前記鋼管と前記補強体とが接合された前記複数箇所のうち前記接合部に最も近い箇所から前記接合部までの前記鋼管に前記耐火被覆が施されている
ことを特徴とする鋼管コンクリート柱。
A steel pipe concrete column filled with concrete inside the steel pipe,
The steel pipe is joined to the inner peripheral surface of the steel pipe at a plurality of locations, and a reinforcing body that is not in contact with the steel pipe is provided inside the steel pipe at a location other than the plurality of locations.
There is no reinforcing body at the joint portion of the steel pipe concrete column with the steel beam, and a fireproof coating is applied,
The joint has a diaphragm in which a through hole for filling the concrete is formed,
The steel pipe is joined to the diaphragm, and the reinforcing body is non-joined to the diaphragm;
The steel pipe concrete pillar, wherein the fireproof coating is applied to the steel pipe from the place closest to the joint to the joint among the plurality of places where the steel pipe and the reinforcing body are joined.
鋼管の内部にコンクリートが充填された鋼管コンクリート柱であって、
前記鋼管の内周面と複数箇所で接合されるとともに、前記複数箇所以外では前記鋼管と非接触である補強体を前記鋼管の内部に備えており、
前記鋼管コンクリート柱のうちの鉄骨梁との接合部には前記補強体がなく、且つ、耐火被覆が施されており、
前記接合部は前記コンクリートの充填用の貫通孔が形成されたダイアフラムを有し、
前記補強体は前記ダイアフラムと接合されている
ことを特徴とする鋼管コンクリート柱。
A steel pipe concrete column filled with concrete inside the steel pipe,
The steel pipe is joined to the inner peripheral surface of the steel pipe at a plurality of locations, and a reinforcing body that is not in contact with the steel pipe is provided inside the steel pipe at a location other than the plurality of locations.
There is no reinforcing body at the joint portion of the steel pipe concrete column with the steel beam, and a fireproof coating is applied,
The joint has a diaphragm in which a through hole for filling the concrete is formed,
The steel pipe concrete column, wherein the reinforcing body is joined to the diaphragm.
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