JP6166519B2 - Concrete filled steel pipe column - Google Patents

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Description

本発明は、コンクリート充填鋼管柱に関する。   The present invention relates to a concrete-filled steel pipe column.

鋼管柱内にコンクリートが充填されたコンクリート充填鋼管(CFT(Concrete Filled Steel Tube))柱が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示された技術では、鋼管柱の内壁面に点溶接された鋼製のフラットバーによってコンクリートを補強することにより、火災時における鋼管柱の伸長に伴うコンクリートのひび割れを抑制している。また、特許文献1に開示された技術では、フラットバーを鋼管柱の内面に点溶接することにより、火災時における鋼管柱の伸縮にフラットバーが追従しないようになっている。   A concrete filled steel tube (CFT (Concrete Filled Steel Tube)) column in which concrete is filled in a steel tube column is known (see, for example, Patent Document 1). In the technique disclosed in Patent Document 1, concrete is reinforced by a steel flat bar spot welded to the inner wall surface of the steel pipe column, thereby suppressing the cracking of the concrete along with the extension of the steel pipe column during a fire. . Further, in the technique disclosed in Patent Document 1, the flat bar is spot-welded to the inner surface of the steel pipe column so that the flat bar does not follow the expansion and contraction of the steel pipe column at the time of a fire.

特開平10−204993号公報JP-A-10-204993

ところで、CFT柱では、火災時における鉄骨梁の伸び出しに伴って鋼管柱の柱頭部に局部座屈が発生する可能性がある。このような局部座屈の発生部では、鋼管柱によるコンクリートの拘束力が得られなくなる。これにより、コンクリートの柱頭部が圧壊すると、CFT柱が構造安定性を保持することができなくなる可能性がある。   By the way, in the CFT column, there is a possibility that local buckling may occur at the column head of the steel pipe column as the steel beam extends in the event of a fire. In the part where such local buckling occurs, the concrete restraining force by the steel pipe column cannot be obtained. As a result, if the concrete column head is crushed, the CFT column may not be able to maintain structural stability.

この対策として、特許文献1に開示された技術のように、フラットバーでコンクリートを補強することが考えられる。   As a countermeasure, it is conceivable to reinforce the concrete with a flat bar as in the technique disclosed in Patent Document 1.

しかしながら、特許文献1に開示された技術では、フラットバーが鋼管柱の内面に接触するため、鋼管柱を介してフラットバーに火災熱が伝達される。したがって、フラットバーが熱劣化し、コンクリートの柱頭部に対する補強効果が低下する可能性がある。   However, in the technique disclosed in Patent Document 1, since the flat bar contacts the inner surface of the steel pipe column, fire heat is transmitted to the flat bar via the steel pipe column. Therefore, there is a possibility that the flat bar is thermally deteriorated and the reinforcing effect on the concrete column head is lowered.

本発明は、上記の事実を考慮し、火災時における鋼管柱の上下方向の伸縮に対する補強部材の追従を抑制しつつ、補強部材の熱劣化を抑制することができるコンクリート充填鋼管柱を得ることを目的とする。   In consideration of the above facts, the present invention is to obtain a concrete-filled steel pipe column capable of suppressing thermal deterioration of the reinforcing member while suppressing the follow-up of the reinforcing member with respect to the vertical expansion and contraction of the steel pipe column in a fire. Objective.

第1態様に係るコンクリート充填鋼管柱は、上下の仕口部に鉄骨梁がそれぞれ接合される鋼管柱と、前記上下の仕口部にそれぞれ設けられた上階側ダイアフラム及び下階側ダイアフラムと、前記鋼管柱に充填された充填コンクリートと、前記鋼管柱の内壁面と間隔を空けた状態で前記充填コンクリートに埋設されると共に、一部が該充填コンクリートの柱頭部に配置され、前記鋼管柱の上下方向への伸び出し変形に対し、前記上階側ダイアフラムと上下方向に相対変位可能とされた補強部材と、を備えている。 The concrete-filled steel pipe column according to the first aspect is a steel pipe column in which steel beams are respectively joined to the upper and lower joints, and an upper floor side diaphragm and a lower floor side diaphragm respectively provided in the upper and lower joint parts, The filled concrete filled in the steel pipe pillar, and embedded in the filled concrete in a state spaced from the inner wall surface of the steel pipe pillar, and a part thereof is disposed on the pillar head of the filled concrete, The upper floor side diaphragm and a reinforcing member capable of relative displacement in the vertical direction are provided against the upward deformation in the vertical direction.

第1態様に係るコンクリート充填鋼管柱によれば、補強部材は、その一部が充填コンクリートの柱頭部に配置されている。この補強部材によって充填コンクリートの柱頭部を補強することにより、充填コンクリートの柱頭部の圧壊が抑制される。したがって、鋼管柱の柱頭部に局部座屈が発生したとしても、コンクリート充填鋼管柱の構造安定性が保持される。 According to the concrete-filled steel pipe column according to the first aspect , a part of the reinforcing member is disposed on the column head of the filled concrete. By reinforcing the column head of the filled concrete with this reinforcing member, the collapse of the column head of the filled concrete is suppressed. Therefore, even if local buckling occurs at the column head of the steel tube column, the structural stability of the concrete-filled steel tube column is maintained.

また、補強部材は、鋼管柱の内壁面と間隔を空けた状態でコンクリートの柱頭部に埋設されている。これにより、鋼管柱を介して補強部材に火災熱が直接的に伝達されることが抑制されるため、補強部材の熱劣化が抑制される。したがって、充填コンクリートの柱頭部の圧壊が抑制される。   The reinforcing member is embedded in the concrete column head in a state of being spaced from the inner wall surface of the steel pipe column. Thereby, since it is suppressed that a fire heat is directly transmitted to a reinforcement member via a steel pipe pillar, the thermal deterioration of a reinforcement member is suppressed. Therefore, the collapse of the column head of the filled concrete is suppressed.

さらに、補強部材は、火災時における鋼管柱の上下方向への伸び出し変形に対し、上階側ダイアフラムと上下方向に相対変位可能とされている。これにより、上階側ダイアフラムが鋼管柱の上下方向の伸縮に追従したとしても、充填コンクリートに対する補強部材の上下方向の変位が抑制される。したがって、補強部材の強制変形による充填コンクリートの損傷が抑制されるため、コンクリート充填鋼管柱の耐火性能がさらに向上する。   Furthermore, the reinforcing member can be displaced relative to the upper floor diaphragm in the vertical direction against the vertical deformation of the steel pipe column in the event of a fire. Thereby, even if the upper floor side diaphragm follows the vertical expansion and contraction of the steel pipe column, the vertical displacement of the reinforcing member with respect to the filled concrete is suppressed. Therefore, damage to the filled concrete due to forced deformation of the reinforcing member is suppressed, so that the fire resistance performance of the concrete-filled steel pipe column is further improved.

第2態様に係るコンクリート充填鋼管柱は、第1態様に係るコンクリート充填鋼管柱において、前記補強部材が、前記上階側ダイアフラムと間隔を空けた状態で前記下階側ダイアフラムの上に載置されている。 A concrete-filled steel pipe column according to a second aspect is the concrete-filled steel pipe column according to the first aspect , wherein the reinforcing member is placed on the lower floor side diaphragm in a state of being spaced from the upper floor side diaphragm. ing.

第2態様に係るコンクリート充填鋼管柱によれば、補強部材が、上階側ダイアフラムと間隔を空けた状態で下階側ダイアフラムの上に載置されている。これにより、上階側ダイアフラムが鋼管柱の上下方向の伸縮に追従したとしも、充填コンクリートに対する補強部材の上下方向の変位が抑制される。したがって、補強部材の強制変形によって充填コンクリートに生じる損傷が抑制される。 According to the concrete-filled steel pipe column according to the second aspect , the reinforcing member is placed on the lower floor side diaphragm in a state of being spaced from the upper floor side diaphragm. Thereby, even if the upper floor side diaphragm follows the vertical expansion and contraction of the steel pipe column, the vertical displacement of the reinforcing member with respect to the filled concrete is suppressed. Therefore, the damage which arises in filling concrete by forced deformation of a reinforcement member is suppressed.

また、補強部材は、下階側ダイアフラムの上に載置されている。つまり、補強部材は、下階側ダイアフラムに支持されている。これにより、鋼管柱に充填コンクリートを充填するときに、鋼管柱に対して補強部材を上下方向に位置決め(位置保持)する固定具等が不要になる。したがって、施工性が向上すると共に、施工コストを削減することができる。   The reinforcing member is placed on the lower floor side diaphragm. That is, the reinforcing member is supported by the lower floor side diaphragm. This eliminates the need for a fixture or the like for positioning (holding the position) the reinforcing member in the vertical direction with respect to the steel pipe column when filling the steel pipe column with filled concrete. Therefore, the workability is improved and the construction cost can be reduced.

第3態様に係るコンクリート充填鋼管柱は、第1態様に係るコンクリート充填鋼管柱において、前記上階側ダイアフラムには、前記補強部材が上下方向に貫通される貫通孔が形成されると共に、該補強部材を上下方向に相対変位可能に支持する支持部材が設けられている。 A concrete-filled steel pipe column according to a third aspect is the concrete-filled steel pipe column according to the first aspect , wherein the upper floor diaphragm is formed with a through-hole through which the reinforcing member penetrates in the vertical direction, and the reinforcement A support member that supports the member so as to be relatively displaceable in the vertical direction is provided.

第3態様に係るコンクリート充填鋼管柱によれば、上階側ダイアフラムに設けられた支持部材によって、補強部材が上下方向に相対変位可能に支持されている。これにより、上階側ダイアフラムが鋼管柱の上下方向の伸縮に追従したとしも、充填コンクリートに対する補強部材の上下方向の変位が抑制される。したがって、補強部材の強制変形によって充填コンクリートの柱頭部に生じる損傷が抑制される。 According to the concrete-filled steel pipe column according to the third aspect , the reinforcing member is supported by the supporting member provided on the upper floor diaphragm so as to be relatively displaceable in the vertical direction. Thereby, even if the upper floor side diaphragm follows the vertical expansion and contraction of the steel pipe column, the vertical displacement of the reinforcing member with respect to the filled concrete is suppressed. Therefore, the damage which arises in the column head of filling concrete by forced deformation of a reinforcement member is suppressed.

また、下階側ダイアフラムに補強部材を載置した場合と比較して、充填コンクリートの柱頭部に近い上階側ダイアフラムに補強部材を支持させることにより、補強部材の上下方向の長さを短くすることができる。したがって、補強部材の材料コストを削減することができる。   Moreover, compared with the case where the reinforcement member is mounted on the lower floor side diaphragm, the length of the reinforcement member in the vertical direction is shortened by supporting the reinforcement member on the upper floor side diaphragm near the column head of the filled concrete. be able to. Therefore, the material cost of the reinforcing member can be reduced.

第4態様に係るコンクリート充填鋼管柱は、第1態様〜第3態様の何れか1つに記載のコンクリート充填鋼管柱において、前記補強部材が、前記充填コンクリートの前記柱頭部と柱脚部とに亘って埋設されると共に、互いに離間して配置された複数の補強鉄筋と、前記充填コンクリートの前記柱頭部及び前記柱脚部にそれぞれ埋設され、前記複数の補強鉄筋を結束する端部帯筋と、を有している。 The concrete-filled steel pipe column according to the fourth aspect is the concrete-filled steel pipe column according to any one of the first to third aspects , wherein the reinforcing member is provided between the column head and the column base of the filled concrete. A plurality of reinforcing bars that are embedded and spaced apart from each other, and end strips that are embedded in the column head and the column base of the filling concrete, respectively, and bind the plurality of reinforcing bars ,have.

第4態様に係るコンクリート充填鋼管柱によれば、補強部材が、充填コンクリートの柱頭部と柱脚部とに亘って埋設されると共に、互いに離間して配置された複数の補強鉄筋を有している。ここで、火災時には、鋼管柱の柱頭部だけでなく、鋼管柱の柱脚部にも局部座屈が発生し易くなる。これに対して本態様では、充填コンクリートの柱頭部及び柱脚部に、複数の補強鉄筋を拘束する端部帯筋がそれぞれ埋設されている。これにより、充填コンクリートの柱頭部及び柱脚部に対する補強効果が高められる。したがって、充填コンクリートの柱頭部及び柱脚部の圧壊が抑制される。 According to the concrete-filled steel pipe column according to the fourth aspect , the reinforcing member has a plurality of reinforcing reinforcing bars that are embedded between the column head and the column base of the filled concrete and are spaced apart from each other. Yes. Here, in the event of a fire, local buckling tends to occur not only at the column head of the steel pipe column but also at the column base of the steel pipe column. On the other hand, in this embodiment , end strips for restraining a plurality of reinforcing bars are embedded in the column head and column base of the filled concrete. Thereby, the reinforcement effect with respect to the column head and column base part of filling concrete is heightened. Therefore, the crushing of the column head and column base of the filled concrete is suppressed.

また、局部座屈が発生し易い鋼管柱の柱頭部及び柱脚部に端部帯筋を配置し、局部座屈が発生し難い鋼管柱の軸方向の中間部の帯筋を省略することにより、コンクリート充填鋼管柱の耐火性能を効率的に向上することができる。   In addition, by placing end band bars on the column heads and column bases of steel pipe columns where local buckling is likely to occur, omitting the band bars in the axial direction of steel pipe columns where local buckling is unlikely to occur. In addition, the fire performance of the concrete-filled steel pipe column can be improved efficiently.

第5態様に係るコンクリート充填鋼管柱は、第4態様に係るコンクリート充填鋼管柱において、前記補強部材が、前記充填コンクリートにおける軸方向の中間部に埋設され、前記複数の補強鉄筋を結束する複数の中間部帯筋を有し、前記充填コンクリートの前記柱頭部及び前記柱脚部の各々には、複数の前記端部帯筋が、前記複数の中間部帯筋よりも高密度で埋設されている。 A concrete-filled steel pipe column according to a fifth aspect is the concrete-filled steel pipe column according to the fourth aspect , wherein the reinforcing member is embedded in an intermediate portion in the axial direction of the filled concrete, and a plurality of reinforcing bars are bundled. A plurality of end strips are embedded in each of the column heads and column bases of the filling concrete at a higher density than the plurality of intermediate strips. .

第5態様に係るコンクリート充填鋼管柱によれば、充填コンクリートの柱頭部及び柱脚部の各々に、充填コンクリートの軸方向の中間部に埋設された複数の中間部帯筋よりも高密度で複数の端部帯筋を埋設したことにより、充填コンクリートの中間部を補強しつつ、コンクリート充填鋼管柱の耐火性能を効率的に向上することができる。 According to the concrete-filled steel pipe column according to the fifth aspect , each of the column head and the column base of the filled concrete has a higher density than the plurality of intermediate strips embedded in the middle portion of the filled concrete in the axial direction. By burying the end band reinforcement, the fire resistance performance of the concrete-filled steel pipe column can be efficiently improved while reinforcing the intermediate part of the filled concrete.

以上説明したように、本発明に係るコンクリート充填鋼管柱によれば、火災時における鋼管柱の上下方向の伸縮に対する補強部材の追従を抑制しつつ、補強部材の熱劣化を抑制することができる。   As described above, according to the concrete-filled steel pipe column according to the present invention, it is possible to suppress thermal deterioration of the reinforcing member while suppressing the follow-up of the reinforcing member to the vertical expansion and contraction of the steel pipe column at the time of a fire.

本発明の第1実施形態に係るコンクリート充填鋼管柱を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing the concrete filling steel pipe pillar concerning a 1st embodiment of the present invention. (A)は図1の2A−2A線断面図であり、(B)は図1の2B−2B線断面図である。(A) is the 2A-2A sectional view taken on the line of FIG. 1, (B) is the 2B-2B sectional view taken on the line of FIG. 図1に示されるコンクリート充填鋼管柱の火災時における応力状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the stress state at the time of the fire of the concrete filling steel pipe column shown by FIG. 鋼管柱の柱頭部における局部座屈の発生部を示す図3の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of FIG. 3 which shows the generation | occurrence | production part of the local buckling in the column head of a steel pipe column. 一般的なコンクリート充填鋼管柱と梁で構成された架構を示す立面図であり、(A)は火災前の状態を示し、(B)は火災後の状態を示している。It is an elevation view which shows the frame comprised with the general concrete filling steel pipe pillar and beam, (A) shows the state before a fire, (B) has shown the state after a fire. 一般的なコンクリート充填鋼管柱の耐火性能評価に用いられる実験評価モデルを示すモデル図であり、(A)は水平力を載荷する前の状態を示し、(B)は水平力が載荷された際のコンクリート充填鋼管柱の変形状態、及び応力状態を示し、(C)はコンクリート充填鋼管柱を構成する鋼管柱に局部座屈が発生した状態を示している。It is a model figure which shows the experimental evaluation model used for the fireproof performance evaluation of a general concrete filling steel pipe column, (A) shows the state before loading horizontal force, and (B) is when horizontal force is loaded. The deformation state and stress state of the concrete-filled steel pipe column are shown, and (C) shows a state where local buckling has occurred in the steel pipe column constituting the concrete-filled steel pipe column. 本発明の第1実施形態における補強部材の変形例を示す図1に相当する拡大断面図である。It is an expanded sectional view equivalent to FIG. 1 which shows the modification of the reinforcement member in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係るコンクリート充填鋼管柱の一部を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows a part of concrete filling steel pipe column which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図8の9−9線断面図である。FIG. 9 is a sectional view taken along line 9-9 in FIG. 8. 図8の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of FIG. 本発明の第2実施形態における補強部材の変形例が適用されたコンクリート充填鋼管の一部を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows a part of concrete filling steel pipe to which the modification of the reinforcement member in 2nd Embodiment of this invention was applied. 本発明の第1実施形態における鋼管柱の変形例を示す図2(A)に相当する断面図である。It is sectional drawing equivalent to FIG. 2 (A) which shows the modification of the steel pipe pillar in 1st Embodiment of this invention.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るコンクリート充填鋼管柱について説明する。なお、各図において適宜示される矢印Zは、鋼管柱の材軸方向(柱軸方向、上下方向)を示している。   Hereinafter, a concrete-filled steel pipe column according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the arrow Z suitably shown in each figure has shown the material-axis direction (column-axis direction, an up-down direction) of a steel pipe column.

先ず、第1実施形態について説明する。   First, the first embodiment will be described.

(コンクリート充填鋼管柱の構成)
図1には、一例として、第1実施形態に係るコンクリート充填鋼管柱10が示されている。コンクリート充填鋼管柱10は、鋼管柱12と、鋼管柱12内に充填された充填コンクリート14とを備えている。鋼管柱12は丸形鋼管で形成されており、上下の仕口部としての上仕口部12U及び下仕口部12Lと、これらの上仕口部12Uと下仕口部12Lとの間に延びる鋼管本体部12Bとを有している。
(Construction of concrete filled steel pipe column)
FIG. 1 shows a concrete-filled steel pipe column 10 according to the first embodiment as an example. The concrete-filled steel pipe column 10 includes a steel pipe column 12 and filled concrete 14 filled in the steel pipe column 12. The steel pipe column 12 is formed of a round steel pipe, and the upper and lower joints 12U and 12L as upper and lower joints, and between these upper and lower joints 12U and 12L. It has the steel pipe main-body part 12B extended.

上仕口部12U及び下仕口部12Lの両側には、水平部材としての鉄骨梁16がそれぞれ接合されている。各鉄骨梁16はH形鋼で形成されており、上下一対の上側フランジ部16A及び下側フランジ部16Bと、上側フランジ部16Aと下側フランジ部16Bとを繋ぐウェブ部16Cとを有している。各鉄骨梁16の端部は、上仕口部12U又は下仕口部12Lの外側面に突き当てられ、溶接によって接合されている。   Steel beams 16 as horizontal members are joined to both sides of the upper end portion 12U and the lower end portion 12L. Each steel beam 16 is formed of H-shaped steel, and includes a pair of upper and lower upper flange portions 16A and lower flange portion 16B, and a web portion 16C that connects the upper flange portion 16A and the lower flange portion 16B. Yes. The end of each steel beam 16 is abutted against the outer surface of the upper end portion 12U or the lower end portion 12L and joined by welding.

上仕口部12Uには、上下一対の上階側ダイアフラム及び下階側ダイアフラムとしての上下一対の上階側内ダイアフラム18及び下階側内ダイアフラム20が設けられている。上階側内ダイアフラム18及び下階側内ダイアフラム20は、鋼板により円盤状に形成されており、鉄骨梁16の上側フランジ部16A及び下側フランジ部16Bとそれぞれ連続するように柱軸方向(鋼管柱12の軸方向)に対向して配置されている。上階側内ダイアフラム18及び下階側内ダイアフラム20の外周部は、上仕口部12Uの内側面に溶接等で接合されており、これらの上階側内ダイアフラム18及び下階側内ダイアフラム20によって上仕口部12Uが補強されている。   The upper finisher 12U is provided with a pair of upper and lower upper diaphragms and a pair of upper and lower upper diaphragms 18 and 20 as lower floor diaphragms. The upper floor side inner diaphragm 18 and the lower floor side inner diaphragm 20 are formed in a disk shape from a steel plate, and are in the column axial direction (steel pipe) so as to be continuous with the upper flange portion 16A and the lower flange portion 16B of the steel beam 16, respectively. It is arrange | positioned facing the pillar 12's axial direction). The outer peripheries of the upper floor side inner diaphragm 18 and the lower floor side inner diaphragm 20 are joined to the inner side surface of the finishing port 12U by welding or the like. The upper floor inner diaphragm 18 and the lower floor inner diaphragm 20 are joined together. Thus, the finishing part 12U is reinforced.

また、上階側内ダイアフラム18及び下階側内ダイアフラム20の中央部には充填孔18A,20Aがそれぞれ形成されており、これらの充填孔18A,20Aを通して鋼管柱12内に充填コンクリート14が充填されるようになっている。なお、上仕口部12Uと同様に、下仕口部12Lには、上下一対の上階側ダイアフラム及び下階側ダイアフラムとしての上下一対の上階側内ダイアフラム18及び下階側内ダイアフラム20が設けられている。   In addition, filling holes 18A and 20A are formed in the center of the upper floor side inner diaphragm 18 and the lower floor side inner diaphragm 20, respectively, and the filled concrete 14 is filled into the steel pipe column 12 through these filling holes 18A and 20A. It has come to be. Similarly to the upper end portion 12U, the lower end portion 12L includes a pair of upper and lower upper diaphragms and a pair of upper and lower upper inner diaphragms 18 and 20 as lower floor diaphragms. Is provided.

(補強部材の構成)
鋼管本体部12Bの内部には、充填コンクリート14を補強する補強部材30が配置されている。つまり、補強部材30は、上仕口部12Uの下階側内ダイアフラム20と下仕口部12Lの上階側内ダイアフラム18との間に配置されている。なお、以下では、鋼管本体部12Bにおける軸方向の上端部を柱頭部12BUとし、鋼管本体部12Bにおける軸方向の下端部を柱脚部12BLとして説明する。さらに、鋼管本体部12Bの柱頭部12BU、柱脚部12BL、軸方向の中間部12BMに充填された充填コンクリート14を、それぞれ充填コンクリート14の柱頭部14U、柱脚部14L、及び軸方向の中間部14Mとして説明する。
(Structure of reinforcing member)
A reinforcing member 30 that reinforces the filled concrete 14 is disposed inside the steel pipe main body 12B. In other words, the reinforcing member 30 is disposed between the lower floor inner diaphragm 20 of the upper finish portion 12U and the upper floor inner diaphragm 18 of the lower finish portion 12L. In the following description, the upper end portion in the axial direction of the steel pipe main body portion 12B will be described as the column head portion 12BU, and the lower end portion in the axial direction of the steel pipe main body portion 12B will be described as the column base portion 12BL. Furthermore, filling concrete 14 filled in the column head portion 12BU, the column base portion 12BL, and the axial intermediate portion 12BM of the steel pipe main body portion 12B is replaced with the column head portion 14U, the column base portion 14L, and the axial direction intermediate portion of the filling concrete 14, respectively. This will be described as the unit 14M.

補強部材30は、柱軸方向に延びると共に、上仕口部12Uの下階側内ダイアフラム20と間隔Gを空けた状態で下仕口部12Lの上階側内ダイアフラム18の上に載置されている。つまり、補強部材30は、上仕口部12Uの下階側内ダイアフラム20と上下方向(柱軸方向)に相対変位可能に鋼管本体部12Bの内部に配置されている。   The reinforcing member 30 extends in the column axis direction and is placed on the upper floor side inner diaphragm 18 of the lower mouth portion 12L in a state of being spaced from the lower floor inner diaphragm 20 of the upper mouth portion 12U. ing. That is, the reinforcing member 30 is disposed inside the steel pipe body 12B so as to be relatively displaceable in the vertical direction (column axis direction) with the lower floor side inner diaphragm 20 of the finishing port 12U.

また、補強部材30は、鋼管柱12の鋼管本体部12Bにおける内壁面12S1と間隔を空けた状態で、充填コンクリート14の柱頭部14Uと柱脚部14Lとに亘って埋設されている。これにより、火災熱が鋼管柱12を介して補強部材30に直接的に伝達されないように構成されている。   The reinforcing member 30 is embedded across the column head 14U and the column base 14L of the filling concrete 14 in a state of being spaced from the inner wall surface 12S1 of the steel tube main body 12B of the steel tube column 12. Thereby, it is comprised so that a fire heat may not be directly transmitted to the reinforcement member 30 via the steel pipe pillar 12. FIG.

さらに、補強部材30の上端部は、充填コンクリート14の柱頭部14Uに埋設されており、この補強部材30の上端部によって充填コンクリート14の柱頭部14Uが補強されている。一方、補強部材30の下端部は、充填コンクリート14の柱頭部14Uに埋設されており、この補強部材30の下端部によって充填コンクリート14の柱脚部14Lが補強されている。   Further, the upper end portion of the reinforcing member 30 is embedded in the column head portion 14U of the filling concrete 14, and the column head portion 14U of the filling concrete 14 is reinforced by the upper end portion of the reinforcing member 30. On the other hand, the lower end portion of the reinforcing member 30 is embedded in the column head portion 14U of the filling concrete 14, and the column base portion 14L of the filling concrete 14 is reinforced by the lower end portion of the reinforcing member 30.

より詳細に説明すると、補強部材30は、複数の補強鉄筋32と、端部帯筋としての複数の上側帯筋34及び複数の下側帯筋36とを有している。複数(本実施形態では、4本)の補強鉄筋32は、柱軸方向を長手方向とすると共に、互いに離間して配置されている。各補強鉄筋32は、その上端部32Uが上仕口部12Uの下階側内ダイアフラム20と間隔Gを空けた状態で下仕口部12Lの上階側内ダイアフラム18の上に載置されており、充填コンクリート14の柱頭部14Uと柱脚部14Lとに亘って埋設されている。   More specifically, the reinforcing member 30 has a plurality of reinforcing bars 32, a plurality of upper band bars 34 and a plurality of lower band bars 36 as end band bars. A plurality of (in this embodiment, four) reinforcing reinforcing bars 32 are arranged such that the column axis direction is the longitudinal direction and are spaced apart from each other. Each reinforcing bar 32 is placed on the upper floor side inner diaphragm 18 of the lower edge portion 12L in a state where the upper end portion 32U is spaced from the lower floor side inner diaphragm 20 of the upper edge portion 12U. In addition, the filling concrete 14 is embedded across the column head 14U and the column base 14L.

なお、各補強鉄筋32の下端部32Lは、下仕口部12Lの上階側内ダイアフラム18の上に単に載置しても良いし、位置ずれを抑制するために下仕口部12Lの上階側内ダイアフラム18に溶接や接着剤等により接合しても良い。   The lower end portion 32L of each reinforcing bar 32 may be simply placed on the upper floor side diaphragm 18 of the lower finish portion 12L, or the upper end portion 12L of the lower finish portion 12L may be suppressed in order to suppress displacement. The floor side inner diaphragm 18 may be joined by welding or an adhesive.

複数の補強鉄筋32の上端部32Uは、充填コンクリート14の柱頭部14Uに埋設されている。これらの上端部32Uによって、充填コンクリート14の柱頭部14Uが補強されている。また、複数の補強鉄筋32の上端部32Uは、複数(本実施形態では、6本)の上側帯筋34によって結束されている。複数の上側帯筋34は、補強鉄筋32の軸方向に間隔を空けて配列されると共に、充填コンクリート14の柱頭部14Uに埋設されている。なお、本実施形態では、複数の上側帯筋34は、等間隔又は略等間隔で配列されている。   The upper ends 32U of the plurality of reinforcing reinforcing bars 32 are embedded in the column heads 14U of the filled concrete 14. The column heads 14U of the filled concrete 14 are reinforced by these upper end portions 32U. Further, the upper end portions 32U of the plurality of reinforcing reinforcing bars 32 are bound by a plurality (six in this embodiment) of upper band bars 34. The plurality of upper band bars 34 are arranged at intervals in the axial direction of the reinforcing reinforcing bars 32 and are embedded in the column heads 14U of the filling concrete 14. In the present embodiment, the plurality of upper band streaks 34 are arranged at equal intervals or substantially equal intervals.

各上側帯筋34は、図2(A)に示されるように環状の鉄筋(帯筋)で形成されており、充填コンクリート14の外周部に埋設された複数の補強鉄筋32を取り囲むように配置され、図示しない結束線等で各補強鉄筋32に固定されている。これにより、充填コンクリート14の柱頭部14Uに対する補強力が高められている。   As shown in FIG. 2 (A), each upper rebar 34 is formed of an annular rebar (strand) and is arranged so as to surround a plurality of reinforcing rebars 32 embedded in the outer peripheral portion of the filling concrete 14. It is fixed to each reinforcing bar 32 with a binding wire or the like (not shown). Thereby, the reinforcement force with respect to the column head 14U of the filling concrete 14 is heightened.

また、図1に示されるように、複数の補強鉄筋32の下端部32Lは、充填コンクリート14の柱脚部14Lに埋設されている。これら下端部32Lによって、充填コンクリート14の柱脚部14Lが補強されている。また、複数の補強鉄筋32の下端部32Lは、複数の下側帯筋36によって結束されている。複数(本実施形態では、6本)の下側帯筋36は、補強鉄筋32の軸方向に間隔を空けて配列されると共に、充填コンクリート14の柱脚部14Lに埋設されている。なお、本実施形態では、複数の下側帯筋36は、等間隔又は略等間隔で配列されている。   As shown in FIG. 1, lower end portions 32 </ b> L of the plurality of reinforcing reinforcing bars 32 are embedded in the column base portions 14 </ b> L of the filled concrete 14. The column base portion 14L of the filled concrete 14 is reinforced by the lower end portions 32L. Further, the lower end portions 32 </ b> L of the plurality of reinforcing reinforcing bars 32 are bound by a plurality of lower band bars 36. A plurality (six in this embodiment) of lower band bars 36 are arranged at intervals in the axial direction of the reinforcing reinforcing bars 32 and are embedded in the column base portions 14L of the filled concrete 14. In the present embodiment, the plurality of lower band muscles 36 are arranged at regular intervals or substantially regular intervals.

各下側帯筋36は、上側帯筋34と同様に、環状の鉄筋(帯筋)で形成されており、充填コンクリート14の外周部に埋設された複数の補強鉄筋32を取り囲むように配置され、図示しない結束線等で各補強鉄筋32に固定されている。これにより、充填コンクリート14の柱脚部14Lに対する補強力が高められている。   Each lower band rebar 36 is formed of an annular reinforcing bar (strip) similar to the upper band rebar 34, and is disposed so as to surround a plurality of reinforcing bars 32 embedded in the outer peripheral portion of the filling concrete 14. It is fixed to each reinforcing bar 32 with a binding wire (not shown). Thereby, the reinforcement force with respect to the column base part 14L of the filling concrete 14 is heightened.

一方、図1及び図2(B)に示されるように、複数の補強鉄筋32の軸方向の中間部32Mは、帯筋によって結束されておらず、充填コンクリート14の中間部14Mには帯筋が埋設されていない。つまり、補強部材30は、充填コンクリート14の中間部14Mの曲げ耐力に対して柱頭部14U及び柱脚部14Lの曲げ耐力が大きくなるように、充填コンクリート14を補強している。   On the other hand, as shown in FIG. 1 and FIG. 2 (B), the axial intermediate portions 32M of the plurality of reinforcing reinforcing bars 32 are not bound by the reinforcing bars, and the intermediate portions 14M of the filled concrete 14 have the reinforcing bars. Is not buried. That is, the reinforcing member 30 reinforces the filling concrete 14 so that the bending strength of the column head 14U and the column base 14L is larger than the bending strength of the intermediate portion 14M of the filling concrete 14.

また、各補強鉄筋32、上側帯筋34、及び下側帯筋36は、鋼管本体部12Bの側壁部12Sの内壁面12S1と間隔を空けた状態で、充填コンクリート14に埋設されている。これにより、火災熱が、鋼管本体部12Bを介して各補強鉄筋32、上側帯筋34、及び下側帯筋36に直接的に伝達されないように構成されている。   Further, each reinforcing bar 32, upper band bar 34, and lower band bar 36 are embedded in the filled concrete 14 in a state of being spaced from the inner wall surface 12S1 of the side wall 12S of the steel pipe main body 12B. Thereby, it is comprised so that a fire heat may not be directly transmitted to each reinforcement reinforcing bar 32, the upper band reinforcement 34, and the lower band reinforcement 36 via the steel pipe main-body part 12B.

次に、第1実施形態の作用について説明する。   Next, the operation of the first embodiment will be described.

図3に示されるように、例えば、火災時に鉄骨梁16が熱膨張によって軸方向(水平方向)へ伸張すると、上仕口部12Uに水平力Fが作用し、鋼管本体部12Bに曲げモーメントMが発生する。この曲げモーメントMは、鋼管本体部12Bの中間部12BMから柱頭部12BU及び柱脚部12BLに向って徐々に大きくなる。   As shown in FIG. 3, for example, when the steel beam 16 expands in the axial direction (horizontal direction) due to thermal expansion during a fire, a horizontal force F acts on the finished joint 12U, and a bending moment M acts on the steel pipe body 12B. Occurs. The bending moment M gradually increases from the intermediate portion 12BM of the steel pipe main body portion 12B toward the column head portion 12BU and the column base portion 12BL.

一方、鋼管柱12は、火災時の熱膨張によって軸方向(矢印Z方向)へ伸張するが、温度上昇に伴う剛性の低下によって軸方向への伸張は徐々に小さくなり、ある温度に達すると軸方向への伸張変形は止まり、収縮変形に転じる。この状態で、鉄骨梁16から上仕口部12Uへ水平力Fが作用すると、前述したように中間部12BMと比較して大きな曲げモーメントMが発生する鋼管本体部12Bの柱頭部12BU及び柱脚部12BLの圧縮側(矢印C側)の側壁部12Sに局部座屈Kが発生し易くなる。特に、柱頭部12BU及び柱脚部12BLが上仕口部12Uを介して鉄骨梁16に剛接合されていて、かつ、鉄骨梁16の軸方向への伸張量が大きい場合は、柱頭部12BU及び柱脚部12BLに大きな曲率を伴う変形が生じる。この変形によって柱頭部12BU及び柱脚部12BLの圧縮側(矢印C側)の側壁部12Sに大きな圧縮応力度が発生すると、当該側壁部12Sが面外方向外側へ変位する(はらみ出す)局部座屈Kが生じる。   On the other hand, the steel pipe column 12 extends in the axial direction (arrow Z direction) due to thermal expansion at the time of a fire, but the extension in the axial direction gradually decreases due to a decrease in rigidity accompanying a temperature rise. Stretch deformation in the direction stops and turns into contraction deformation. In this state, when a horizontal force F is applied from the steel beam 16 to the upper end portion 12U, the column head portion 12BU and the column base of the steel pipe main body portion 12B generate a bending moment M as compared with the intermediate portion 12BM as described above. Local buckling K tends to occur in the side wall portion 12S on the compression side (arrow C side) of the portion 12BL. In particular, when the column head portion 12BU and the column base portion 12BL are rigidly joined to the steel beam 16 via the finishing port 12U and the extension amount of the steel beam 16 in the axial direction is large, the column head portion 12BU and Deformation with a large curvature occurs in the column base 12BL. When a large degree of compressive stress is generated in the side wall portion 12S on the compression side (arrow C side) of the column head portion 12BU and the column base portion 12BL by this deformation, the side wall portion 12S displaces (protrudes) outward in the out-of-plane direction. Bending K occurs.

柱頭部12BU又は柱脚部12BLに局部座屈Kが発生すると、コンクリート充填鋼管柱10の曲げ剛性は著しく低下する。また、局部座屈Kの発生部では、図4に示されるように、充填コンクリート14を拘束していた鋼管本体部12Bの側壁部12Sが外側へ膨らみ、充填コンクリート14と鋼管本体部12Bの側壁部12Sとの間に隙間Wが形成される。この結果、局部座屈Kの発生部では、充填コンクリート14に対する鋼管本体部12Bの側壁部12Sの拘束力(拘束効果)が得られなくなり、当該充填コンクリート14の圧縮側縁(外周部)14Sが圧壊し易くなる。   When local buckling K occurs in the column head portion 12BU or the column base portion 12BL, the bending rigidity of the concrete-filled steel tube column 10 is significantly reduced. Moreover, in the generation | occurrence | production part of local buckling K, as FIG. 4 shows, the side wall part 12S of the steel pipe main-body part 12B which restrained the filling concrete 14 swells outside, and the side wall of the filling concrete 14 and the steel pipe main-body part 12B A gap W is formed between the portion 12S. As a result, in the part where the local buckling K is generated, the restraining force (restraining effect) of the side wall portion 12S of the steel pipe main body portion 12B with respect to the filling concrete 14 cannot be obtained, and the compression side edge (outer peripheral portion) 14S of the filling concrete 14 becomes It becomes easy to crush.

そして、充填コンクリート14の圧縮側縁14Sが圧壊すると、コンクリート充填鋼管柱10の材軸方向変位が急増すると共に、この材軸方向変位の急増に伴って充填コンクリート14の圧縮側縁14Sの圧壊がさらに進展し、コンクリート充填鋼管柱10が構造安定性を保持することができなくなる可能性がある。   When the compression side edge 14S of the filled concrete 14 is crushed, the displacement in the material axial direction of the concrete filled steel pipe column 10 increases rapidly, and the compression side edge 14S of the filled concrete 14 is crushed along with the sudden increase in displacement in the material axial direction. Further progress may occur and the concrete-filled steel pipe column 10 may not be able to maintain structural stability.

なお、ここでいう「コンクリート充填鋼管柱10が構造安定性を保持することができなくなる」とは、例えば、コンクリート充填鋼管柱10の鉛直方向変位が過大になる、あるいは、鉛直方向変位が急激に増加するなどして、長期軸力を保持することができない状態を意味する。また、説明を省略するが、コンクリート充填鋼管柱10の柱脚部12BLに局部座屈Kが発生した場合も同様である。   Here, “the concrete-filled steel pipe column 10 cannot maintain the structural stability” means, for example, that the vertical displacement of the concrete-filled steel pipe column 10 is excessive or the vertical displacement is abrupt. It means a state where the long-term axial force cannot be maintained, for example, by increasing. Moreover, although description is abbreviate | omitted, it is the same also when local buckling K generate | occur | produces in the column base part 12BL of the concrete filling steel pipe column 10. FIG.

これに対して本実施形態では、充填コンクリート14の柱頭部14U及び柱脚部14Lに補強部材30の一部が埋設されている。この補強部材30によって、充填コンクリート14の柱頭部14U及び柱脚部14Lの曲げ耐力が高められている。これにより、鋼管本体部12Bの柱頭部12BU及び柱脚部12BLに局部座屈Kが発生したとしても、充填コンクリート14の柱頭部14U及び柱脚部14Lの圧壊が抑制される。したがって、鋼管本体部12Bの柱頭部12BU及び柱脚部12BLに局部座屈Kが発生した後も、充填コンクリート14が曲げモーメントM及び軸力(長期軸力)Vを負担可能になると共に、その軸力Vを充填コンクリート14の中間部14Mへ円滑に伝達可能になる。つまり、局部座屈Kの発生後も、コンクリート充填鋼管柱10が構造安定性を保持可能になる。したがって、コンクリート充填鋼管柱10の耐火性能が向上する。   On the other hand, in this embodiment, a part of the reinforcing member 30 is embedded in the column head 14U and the column base 14L of the filling concrete 14. By this reinforcing member 30, the bending strength of the column head portion 14U and the column base portion 14L of the filled concrete 14 is enhanced. Thereby, even if local buckling K generate | occur | produces in the column head part 12BU and the column base part 12BL of the steel pipe main-body part 12B, the collapse of the column head part 14U and the column base part 14L of the filling concrete 14 is suppressed. Therefore, after the local buckling K occurs in the column head portion 12BU and the column base portion 12BL of the steel pipe main body portion 12B, the filled concrete 14 can bear the bending moment M and the axial force (long-term axial force) V. The axial force V can be smoothly transmitted to the intermediate portion 14M of the filled concrete 14. That is, even after the occurrence of local buckling K, the concrete-filled steel pipe column 10 can maintain the structural stability. Therefore, the fireproof performance of the concrete-filled steel pipe column 10 is improved.

また、本実施形態では、充填コンクリート14の柱頭部14Uに埋設された複数の補強鉄筋32の上端部32Uが複数の上側帯筋34によって結束されている。これと同様に、充填コンクリート14の柱脚部14Lに埋設された複数の補強鉄筋32の下端部32Lが複数の下側帯筋36によって結束されている。これにより、充填コンクリート14の柱頭部14U及び柱脚部14Lに対する補強効果が高められる。したがって、火災時における充填コンクリート14の柱頭部14U及び柱脚部14Lの圧壊がさらに抑制される。   In the present embodiment, the upper ends 32U of the plurality of reinforcing reinforcing bars 32 embedded in the column head 14U of the filling concrete 14 are bound by the plurality of upper band bars 34. Similarly, lower end portions 32 </ b> L of a plurality of reinforcing reinforcing bars 32 embedded in the column base portion 14 </ b> L of the filling concrete 14 are bound by a plurality of lower side strips 36. Thereby, the reinforcement effect with respect to the column head 14U and the column base part 14L of the filling concrete 14 is heightened. Therefore, the collapse of the column head 14U and the column base 14L of the filling concrete 14 at the time of a fire is further suppressed.

さらに、本実施形態では、局部座屈Kが発生し易い鋼管本体部12Bの柱頭部12BU及び柱脚部12BLの各々にのみ複数の上側帯筋34及び複数の下側帯筋36が埋設されている。したがって、充填コンクリート14の中間部14Mにも一律に帯筋を埋設した構成と比較して、コンクリート充填鋼管柱10の耐火性能を向上しつつ、コスト削減及び施工性の向上を図ることができる。   Further, in the present embodiment, a plurality of upper band bars 34 and a plurality of lower band bars 36 are embedded only in each of the column head portion 12BU and the column base portion 12BL of the steel pipe main body portion 12B where local buckling K is likely to occur. . Therefore, as compared with the configuration in which the streaks are uniformly embedded in the intermediate portion 14M of the filled concrete 14, it is possible to improve the fire resistance performance of the concrete-filled steel pipe column 10 and improve the cost reduction and the workability.

さらにまた、補強部材30は、鋼管本体部12Bの内壁面12S1と間隔を空けた状態で、充填コンクリート14に埋設されている。そのため、火災熱が鋼管本体部12Bを介して補強部材30に直接的に伝達されない。したがって、補強部材30の熱劣化が抑制されるため、充填コンクリート14の柱頭部14U及び柱脚部14Lの圧壊がさらに抑制される。   Furthermore, the reinforcing member 30 is embedded in the filled concrete 14 in a state of being spaced from the inner wall surface 12S1 of the steel pipe main body 12B. Therefore, fire heat is not directly transmitted to the reinforcing member 30 via the steel pipe main body 12B. Therefore, since the thermal deterioration of the reinforcing member 30 is suppressed, the collapse of the column head 14U and the column base 14L of the filled concrete 14 is further suppressed.

しかも、補強部材30は、上仕口部12Uの下階側内ダイアフラム20と上下方向に間隔G(図1参照)を空けた状態で配置されており、下階側内ダイアフラム20と縁が切られている。これにより、鋼管柱12の上下方向の伸長に伴って下階側内ダイアフラム20が上方へ変位したとしても、下階側内ダイアフラム20の変位に補強部材30が追従しない。これにより、充填コンクリート14に対する補強部材30の上方への変位が抑制されるため、補強部材30の強制変形による充填コンクリート14の損傷が抑制される。もし、下階側内ダイアフラム20と補強部材30が溶接等で接合されていた場合は、下階側内ダイアフラム20の上方への変位に追随して補強部材30も上方への変位を生じる。このため、上側帯筋34や補強鉄筋32の強制変形応力によって充填コンクリート14の柱頭部14Uには著しい損傷が生じるため、コンクリート充填鋼管柱10は構造安定性を保持することができなくなる。   Moreover, the reinforcing member 30 is arranged with a gap G (see FIG. 1) in the vertical direction from the lower floor side inner diaphragm 20 of the upper finish portion 12U, and the edge of the lower floor side inner diaphragm 20 is cut off. It has been. Thereby, even if the lower floor side inner diaphragm 20 is displaced upward as the steel pipe column 12 extends in the vertical direction, the reinforcing member 30 does not follow the displacement of the lower floor side inner diaphragm 20. Thereby, since the upward displacement of the reinforcing member 30 with respect to the filling concrete 14 is suppressed, damage to the filling concrete 14 due to the forced deformation of the reinforcing member 30 is suppressed. If the lower floor side inner diaphragm 20 and the reinforcing member 30 are joined by welding or the like, the reinforcing member 30 is also displaced upward following the upward displacement of the lower floor side inner diaphragm 20. For this reason, since the column head 14U of the filled concrete 14 is significantly damaged by the forced deformation stress of the upper band 34 and the reinforcing reinforcing bar 32, the concrete-filled steel pipe column 10 cannot maintain the structural stability.

また、上仕口部12Uの下階側内ダイアフラム20と補強部材30との縁を切るだけでなく、下階側内ダイアフラム20と補強部材30の上端部との間には間隔Gが形成されている。これにより、鋼管柱12の下方への収縮に伴って下階側内ダイアフラム20が下方へ変位したとしても、下階側内ダイアフラム20によって補強部材30の上端部が直接的に下方へ押圧されない。これにより、充填コンクリート14に対する補強部材30の下方への変位が抑制されるため、補強部材30の強制変形による充填コンクリート14の損傷が抑制される。さらには、複数の補強鉄筋32の座屈も抑制される。   Moreover, not only the edge of the lower floor side inner diaphragm 20 and the reinforcing member 30 is cut off, but a gap G is formed between the lower floor inner diaphragm 20 and the upper end portion of the reinforcing member 30. ing. Thereby, even if the lower floor side inner diaphragm 20 is displaced downward as the steel pipe column 12 contracts downward, the upper end portion of the reinforcing member 30 is not directly pressed downward by the lower floor side inner diaphragm 20. Thereby, since the downward displacement of the reinforcing member 30 with respect to the filling concrete 14 is suppressed, damage to the filling concrete 14 due to the forced deformation of the reinforcing member 30 is suppressed. Furthermore, buckling of the plurality of reinforcing reinforcing bars 32 is also suppressed.

さらに、補強部材30は、下階側内ダイアフラム20の上に載置されている。つまり、補強部材30は、下階側内ダイアフラム20に支持されている。これにより、鋼管柱12に充填コンクリートを充填するときに、鋼管柱12に対して補強部材30を上下方向に位置決め(位置保持)する固定具等が不要になる。したがって、施工性が向上すると共に、施工コストを削減することができる。   Further, the reinforcing member 30 is placed on the lower floor side inner diaphragm 20. That is, the reinforcing member 30 is supported by the lower floor side inner diaphragm 20. Thereby, when filling the steel pipe column 12 with the filled concrete, a fixture or the like for positioning (holding the position) the reinforcing member 30 in the vertical direction with respect to the steel pipe column 12 becomes unnecessary. Therefore, the workability is improved and the construction cost can be reduced.

ここで、図5(A)には、一般的なコンクリート充填鋼管柱からなる柱100と梁102A,102Bとで構成された架構の一例が示されている。この架構内において、例えば図5(B)に示されるように火災104が発生すると、梁102Aが水平方向(矢印J方向)に伸び出すため、柱100に同図に示されるような変形が生じる。   Here, FIG. 5A shows an example of a frame composed of a column 100 made of a general concrete-filled steel pipe column and beams 102A and 102B. In this frame, for example, when a fire 104 occurs as shown in FIG. 5B, the beam 102A extends in the horizontal direction (arrow J direction), so that the pillar 100 is deformed as shown in FIG. .

また、図6(A)には、一般的なコンクリート充填鋼管柱からなる柱110の耐火性能評価に用いられる実験評価モデルが示されている。この実験評価モデルでは、加熱時に、図6(B)に示されるような変形状態、応力状態を示すことから、図5(B)に示される柱100の変形状態、応力状態を適切に模擬することができると言われている。そこで、図6(A)に示される実験評価モデルを用いて載荷加熱実験を行ったところ、以下に示す新たな知見が得られた。   FIG. 6 (A) shows an experimental evaluation model used for fire resistance performance evaluation of a column 110 made of a general concrete-filled steel pipe column. Since this experimental evaluation model shows the deformation state and the stress state as shown in FIG. 6B during heating, the deformation state and the stress state of the column 100 shown in FIG. 5B are appropriately simulated. It is said that you can. Then, when the loading heating experiment was conducted using the experimental evaluation model shown in FIG. 6 (A), the following new knowledge was obtained.

即ち、加熱された柱110の上端部に生じる水平変位(水平力F)が大きい場合や柱110に生じる軸力Vが大きい場合は、図6(C)に示されるように、柱110を構成する鋼管柱の柱頭部及び柱脚部に局部座屈Kが生じることが確認された。また、加熱時間が比較的短く、柱110の充填コンクリートが十分耐力を残している状態であっても、柱110は前述した柱頭部及び柱脚部の局部座屈Kによって荷重支持能力を喪失し、構造安定性を保持することができなくなることが確認された。   That is, when the horizontal displacement (horizontal force F) generated at the upper end portion of the heated column 110 is large or when the axial force V generated at the column 110 is large, the column 110 is configured as shown in FIG. It was confirmed that local buckling K occurred in the column head and column base of the steel pipe column. Further, even when the heating time is relatively short and the concrete filled in the column 110 remains sufficiently proof, the column 110 loses its load supporting ability due to the above-mentioned local buckling K of the column head and column base. It was confirmed that the structural stability could not be maintained.

本実施形態に係るコンクリート充填鋼管柱10を例により具体的に説明すると、局部座屈Kに関しては以下のことが確認された。即ち、鋼管柱12の柱幅(直径)をD(図2(A)参照)としたときに、柱頭部12BUにおける局部座屈Kは、柱頭部12BUの上端(上仕口部12Uと鋼管本体部12Bとの境界部)から中間部12BMへ向けて2Dまでの領域内で発生し易く、特に、1Dから2Dまでの領域内で発生し易い。これと同様に、柱脚部12BLにおける局部座屈Kは、柱脚部12BLの下端(下仕口部12Lと鋼管本体部12Bとの境界部)から中間部12BMへ向けて2Dまでの領域内で発生し易く、特に、1Dから2Dまでの領域内で発生し易い。   When concrete concrete steel pipe pillar 10 concerning this embodiment is explained concretely by an example, the following was confirmed about local buckling K. That is, when the column width (diameter) of the steel pipe column 12 is D (see FIG. 2 (A)), the local buckling K in the column head 12BU is the upper end of the column head 12BU (the upper end 12U and the steel pipe body). It is likely to occur in the region from 2D to the intermediate portion 12BM from the boundary portion with the portion 12B), and particularly easily in the region from 1D to 2D. Similarly, the local buckling K in the column base 12BL is within the region from the lower end of the column base 12BL (the boundary between the lower end 12L and the steel pipe body 12B) to 2D from the intermediate portion 12BM. It is easy to generate | occur | produce especially in the area | region from 1D to 2D.

従って、補強部材30は、その上端部が充填コンクリート14の柱頭部14Uの上端から中間部14Mへ向けて2Dの領域内に位置するように、充填コンクリート14内に埋設することが好ましく、1Dから2Dまでの領域内に位置するように、充填コンクリート14内に埋設することがより好ましい。この際、複数の上側帯筋34は、充填コンクリート14の柱頭部14Uの上端から中間部14Mへ向けて2Dの領域内に埋設することが好ましく、1Dから2Dまでの領域内に埋設することがより好ましい。これにより、上側帯筋34の材料コストを削減しつつ、充填コンクリート14の柱頭部14Uの局部座屈Kの発生を効率的に抑制することができる。下側帯筋36についても同様である。   Accordingly, the reinforcing member 30 is preferably embedded in the filled concrete 14 so that the upper end portion thereof is located in the 2D region from the upper end of the column head portion 14U of the filled concrete 14 toward the intermediate portion 14M. It is more preferable to embed in the filled concrete 14 so as to be located in a region up to 2D. At this time, the plurality of upper strips 34 are preferably embedded in a 2D region from the upper end of the column head 14U of the filling concrete 14 toward the intermediate portion 14M, and preferably embedded in a region from 1D to 2D. More preferred. Thereby, generation | occurrence | production of the local buckling K of the column head part 14U of the filling concrete 14 can be suppressed efficiently, reducing the material cost of the upper side band 34. FIG. The same applies to the lower band muscle 36.

また、本実施形態では、充填コンクリート14の柱頭部14Uに上側帯筋34を埋設すると共に、充填コンクリート14の柱脚部14Lに下側帯筋36を埋設した例を示したが、これに限らない。例えば、鋼管本体部12Bの略全長に亘って複数の帯筋を配置し、これらの帯筋によって補強鉄筋32を結束しても良い。   Further, in the present embodiment, an example is shown in which the upper band reinforcement 34 is embedded in the column head 14U of the filling concrete 14 and the lower band reinforcement 36 is embedded in the column base portion 14L of the filling concrete 14, but the present invention is not limited thereto. . For example, a plurality of strips may be disposed over substantially the entire length of the steel pipe body 12B, and the reinforcing reinforcing bars 32 may be bound by these strips.

また、例えば、図7に示されるように、充填コンクリート14の柱頭部14Uには、充填コンクリート14の中間部14Mに埋設される複数の中間部帯筋38よりも高密度で複数の上側帯筋34を埋設しても良い。具体的には、隣接する上側帯筋34の間隔(ピッチ)P1を、隣接する中間部帯筋38の間隔(ピッチ)P2よりも狭くする。これにより、充填コンクリート14の中間部14Mを曲げ耐力を高めつつ、充填コンクリート14の柱頭部14Uの圧壊を効率的に抑制することができる。また、充填コンクリート14の柱頭部14Uから柱脚部14Lに亘って等間隔(等ピッチ)で複数の帯筋を埋設した構成と比較して、施工性の向上及びコストの削減を図ることができる。   Further, for example, as shown in FIG. 7, the column head portion 14 </ b> U of the filling concrete 14 has a higher density than the plurality of middle strips 38 embedded in the middle portion 14 </ b> M of the filled concrete 14. 34 may be embedded. Specifically, the interval (pitch) P1 between the adjacent upper strips 34 is made narrower than the interval (pitch) P2 between the adjacent intermediate strips 38. Thereby, crushing of the column head 14U of the filling concrete 14 can be efficiently suppressed while increasing the bending strength of the intermediate portion 14M of the filling concrete 14. In addition, it is possible to improve the workability and reduce the cost as compared with a configuration in which a plurality of streaks are embedded at equal intervals (equal pitch) from the column head 14U to the column base 14L of the filled concrete 14. .

なお、充填コンクリート14の柱脚部14Lには、上側帯筋34と同様に、複数の中間部帯筋38よりも高密度で複数の下側帯筋36を埋設しても良い。   Note that a plurality of lower strips 36 may be embedded in the column base portion 14 </ b> L of the filled concrete 14 at a higher density than the plurality of intermediate strips 38, similarly to the upper strips 34.

さらに、上側帯筋34及び下側帯筋36の何れか一方を省略しても良いし、上側帯筋34及び下側帯筋36の両方を省略し、補強鉄筋32のみによって充填コンクリート14の柱頭部14U等を補強しても良い。   Further, either one of the upper band reinforcement 34 and the lower band reinforcement 36 may be omitted, or both the upper band reinforcement 34 and the lower band reinforcement 36 may be omitted, and the column head 14U of the filling concrete 14 only by the reinforcing reinforcing bars 32. Etc. may be reinforced.

次に、第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同様の構成のものは同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。   Next, a second embodiment will be described. In addition, the thing of the structure similar to 1st Embodiment attaches | subjects a same sign, and abbreviate | omits suitably and demonstrates.

図8及び図9に示されるように、第2実施形態に係るコンクリート充填鋼管柱40は、上下方向(柱軸方向)に延びると共に、鋼管本体部12Bの内壁面12S1と間隔を空けた状態で充填コンクリート14に埋設された補強部材50を備えている。この補強部材50は、上仕口部12Uと鋼管本体部12Bの柱頭部12BUと亘って配置されており、上仕口部12Uの下階側内ダイアフラム20に上下方向に相対変位可能に支持されている。   As shown in FIGS. 8 and 9, the concrete-filled steel pipe column 40 according to the second embodiment extends in the vertical direction (column axis direction) and is spaced from the inner wall surface 12S1 of the steel pipe main body 12B. A reinforcing member 50 embedded in the filled concrete 14 is provided. The reinforcing member 50 is disposed across the upper end portion 12U and the column head portion 12BU of the steel pipe main body portion 12B, and is supported on the lower floor side inner diaphragm 20 of the upper end portion 12U so as to be relatively displaceable in the vertical direction. ing.

具体的には、補強部材50は、複数の補強鉄筋52と、複数の端部帯筋54とを有している。複数(本実施形態では、4本)の補強鉄筋52は、柱軸方向を長手方向とすると共に、互いに離間して配置されている。各補強鉄筋52は、図10に示されるように、その上端部52Aが上仕口部12Uの下階側内ダイアフラム20に形成された貫通孔42に柱軸方向に貫通されており、上仕口部12Uと鋼管本体部12Bの柱頭部12BUとに亘って配置されている。   Specifically, the reinforcing member 50 has a plurality of reinforcing reinforcing bars 52 and a plurality of end band reinforcing bars 54. A plurality (four in this embodiment) of the reinforcing reinforcing bars 52 are disposed so as to be spaced apart from each other while the column axis direction is the longitudinal direction. As shown in FIG. 10, each reinforcing reinforcing bar 52 has an upper end 52 </ b> A penetrating in a column axial direction through a through hole 42 formed in the lower floor side inner diaphragm 20 of the upper finishing portion 12 </ b> U. It is arranged over the mouth portion 12U and the column head portion 12BU of the steel pipe main body portion 12B.

下階側内ダイアフラム20から下方へ延出する補強鉄筋52の部位は、充填コンクリート14の柱頭部14Uを補強する補強部52Bとされている。各補強部52Bは、鋼管本体部12Bの内壁面12S1と間隔を空けた状態で、充填コンクリート14の柱頭部14Uに埋設されている。   A portion of the reinforcing reinforcing bar 52 extending downward from the lower floor side inner diaphragm 20 is a reinforcing portion 52 </ b> B that reinforces the column head 14 </ b> U of the filled concrete 14. Each reinforcing portion 52B is embedded in the column head portion 14U of the filling concrete 14 in a state of being spaced from the inner wall surface 12S1 of the steel pipe main body portion 12B.

複数の補強部52Bは、複数の端部帯筋54によって結束されている。複数(本実施形態では、5本)の端部帯筋54は、補強鉄筋52の軸方向に間隔を空けて配列されており、充填コンクリート14の柱頭部14Uに埋設されている。各端部帯筋54は、図9に示されるように、環状の鉄筋(帯筋)で形成されており、充填コンクリート14の外周部に埋設された複数の補強鉄筋52を取り囲むように配置され、図示しない結束線等で各補強鉄筋52に固定されている。これらの端部帯筋54によって、充填コンクリート14の柱頭部14Uに対する補強力が高められている。   The plurality of reinforcing portions 52 </ b> B are bundled by a plurality of end band strips 54. A plurality of (in the present embodiment, five) end band bars 54 are arranged at intervals in the axial direction of the reinforcing reinforcing bars 52 and are embedded in the column heads 14U of the filled concrete 14. As shown in FIG. 9, each end band 54 is formed of an annular reinforcing bar (strip), and is disposed so as to surround a plurality of reinforcing bars 52 embedded in the outer peripheral portion of the filling concrete 14. These are fixed to the reinforcing reinforcing bars 52 with binding wires (not shown). These end band bars 54 enhance the reinforcing force of the filling concrete 14 against the column head 14U.

図10に示されるように、上仕口部12Uの下階側内ダイアフラム20に形成された各貫通孔42には、補強鉄筋52が貫通された状態で、鉄筋固定材44が設置されている。   As shown in FIG. 10, a reinforcing bar fixing material 44 is installed in each through hole 42 formed in the lower floor side inner diaphragm 20 of the finishing joint 12U in a state where the reinforcing reinforcing bars 52 are penetrated. .

支持部材としての鉄筋固定材44は、鋼管柱12に充填コンクリート14が充填される前、及び鋼管柱12に充填された充填コンクリート14が硬化するまでの間に補強鉄筋52を支持し、補強部材50の脱落や位置ずれを抑制するためのものであり、火災時における鋼管柱12の上下方向の伸縮に伴って下階側内ダイアフラム20が上下方向へ変位したときには、容易に破壊され、下階側内ダイアフラム20と補強鉄筋52との縁が切れるようにその強度等が設定されている。この鉄筋固定材44を介して、補強鉄筋52が下階側内ダイアフラム20に上下方向に相対変位可能に支持されている。鉄筋固定材44としては、例えば、金属系材料やモルタル、グラウト等のセメント系材料、プラスチック系の材料等を用いることができる。   The reinforcing bar fixing member 44 as a support member supports the reinforcing reinforcing bar 52 before the filling concrete 14 is filled in the steel pipe column 12 and until the filling concrete 14 filled in the steel pipe column 12 is hardened. 50, and when the lower floor side diaphragm 20 is displaced in the vertical direction along with the vertical expansion and contraction of the steel pipe column 12 in the event of a fire, it is easily destroyed and the lower floor The strength and the like are set so that the edges of the side diaphragm 20 and the reinforcing reinforcing bars 52 are cut off. The reinforcing reinforcing bars 52 are supported by the lower floor side inner diaphragm 20 through the reinforcing bar fixing members 44 so as to be relatively displaceable in the vertical direction. As the reinforcing bar fixing material 44, for example, metal materials, cement materials such as mortar and grout, plastic materials, and the like can be used.

次に、第2実施形態の作用について説明する。   Next, the operation of the second embodiment will be described.

充填コンクリート14の柱頭部14Uには、補強部材50の一部が埋設されている。この補強部材50によって、充填コンクリート14の柱頭部14Uの曲げ耐力が高められている。これにより、鋼管本体部12Bの柱頭部12BUに局部座屈K(図3参照)が発生したとしも、充填コンクリート14の柱頭部14Uの圧壊が抑制される。したがって、上記第1実施形態と同様に、鋼管本体部12Bの柱頭部12BUに局部座屈Kが発生した後も、充填コンクリート14が曲げモーメントM及び軸力Vを負担可能になると共に、その軸力Vを充填コンクリート14の中間部14Mへ円滑に伝達可能になる。つまり、局部座屈Kの発生後も、コンクリート充填鋼管柱40が構造安定性を保持可能になる。したがって、コンクリート充填鋼管柱40の耐火性能が向上する。   A part of the reinforcing member 50 is embedded in the column head 14U of the filling concrete 14. By this reinforcing member 50, the bending strength of the column head 14U of the filled concrete 14 is enhanced. Thereby, even if local buckling K (refer FIG. 3) generate | occur | produces in the column head 12BU of the steel pipe main-body part 12B, the collapse of the column head 14U of the filling concrete 14 is suppressed. Therefore, as in the first embodiment, the filled concrete 14 can bear the bending moment M and the axial force V after the local buckling K occurs in the column head 12BU of the steel pipe main body 12B, and the shaft The force V can be smoothly transmitted to the intermediate portion 14M of the filled concrete 14. That is, even after the occurrence of local buckling K, the concrete-filled steel pipe column 40 can maintain the structural stability. Therefore, the fire resistance performance of the concrete-filled steel pipe column 40 is improved.

また、補強部材50を構成する複数の補強鉄筋52の補強部52Bは、充填コンクリート14の柱頭部14Uに埋設された複数の端部帯筋54によって結束されている。これにより、充填コンクリート14の柱頭部14Uに対する補強効果が高められる。さらに、補強部材50は、鋼管柱12の内壁面12S1と間隔を空けた状態で、充填コンクリート14に埋設されており、鋼管柱12を介して火災熱が補強部材50に直接的に伝達されないように構成されている。したがって、上記第1実施形態と同様に、火災時における充填コンクリート14の柱頭部14Uの圧壊がさらに抑制される。   Further, the reinforcing portions 52 </ b> B of the plurality of reinforcing reinforcing bars 52 constituting the reinforcing member 50 are bundled by a plurality of end band bars 54 embedded in the column head 14 </ b> U of the filled concrete 14. Thereby, the reinforcement effect with respect to the column head 14U of the filling concrete 14 is heightened. Further, the reinforcing member 50 is embedded in the filling concrete 14 in a state of being spaced from the inner wall surface 12S1 of the steel pipe column 12, so that fire heat is not directly transmitted to the reinforcing member 50 through the steel pipe column 12. It is configured. Therefore, as in the first embodiment, the collapse of the column head 14U of the filled concrete 14 at the time of a fire is further suppressed.

さらに、複数の補強鉄筋52は、鉄筋固定材44を介して上仕口部12Uの下階側内ダイアフラム20に上下方向に相対変位可能に支持されている。これにより、鋼管柱12の上下方向の伸縮に伴って下階側内ダイアフラム20が上下方向へ変位すると、鉄筋固定材44が破壊され、下階側内ダイアフラム20と補強鉄筋52との縁が切られる。この結果、補強鉄筋52に対して下階側内ダイアフラム20が上下方向に相対変位する。そのため、鋼管柱12の上下方向の伸縮に伴って下階側内ダイアフラム20が上下方向へ変位したとしても、下階側内ダイアフラム20の変位に各補強鉄筋52が追従しない。したがって、充填コンクリート14に対する補強部材50の上下方向の変位が抑制されるため、充填コンクリート14に生じる損傷が抑制される。   Further, the plurality of reinforcing reinforcing bars 52 are supported by the lower inner diaphragm 20 of the upper finishing portion 12U via the reinforcing bar fixing member 44 so as to be relatively displaceable in the vertical direction. As a result, when the lower floor side inner diaphragm 20 is displaced in the vertical direction as the steel pipe column 12 expands and contracts in the vertical direction, the reinforcing bar fixing member 44 is broken, and the edge between the lower floor side inner diaphragm 20 and the reinforcing reinforcing bar 52 is cut. It is done. As a result, the lower floor side inner diaphragm 20 is relatively displaced in the vertical direction with respect to the reinforcing reinforcing bars 52. Therefore, even if the lower floor side inner diaphragm 20 is displaced in the vertical direction as the steel pipe column 12 expands and contracts in the vertical direction, the reinforcing reinforcing bars 52 do not follow the displacement of the lower floor side inner diaphragm 20. Therefore, since the vertical displacement of the reinforcing member 50 with respect to the filled concrete 14 is suppressed, damage caused to the filled concrete 14 is suppressed.

しかも、充填コンクリート14の柱頭部14Uに近い上仕口部12Uの下階側内ダイアフラム20に補強部材50を支持させることにより、補強部材50の上下方向の長さを短くすることができる。したがって、補強部材50の材料コストを削減することができる。   Moreover, the vertical length of the reinforcing member 50 can be shortened by supporting the reinforcing member 50 on the lower floor side inner diaphragm 20 of the upper finishing portion 12U close to the column head 14U of the filled concrete 14. Therefore, the material cost of the reinforcing member 50 can be reduced.

なお、本実施形態では、鉄筋固定材44の一例として、金属系材料、セメント系材料、プラスチック系材料等の下階側内ダイアフラム20が上下方向へ変位したときに容易に破壊される材料を用いたが、これに限らない。例えば、鉄筋固定材44として、ゴムやシリコン等のゴム系弾性体を用いても良い。   In this embodiment, as an example of the reinforcing bar fixing material 44, a material that is easily destroyed when the lower floor side diaphragm 20 such as a metal material, a cement material, or a plastic material is displaced in the vertical direction is used. However, it is not limited to this. For example, a rubber elastic body such as rubber or silicon may be used as the reinforcing bar fixing member 44.

この場合、鋼管柱12の上下方向の伸縮に伴って下階側内ダイアフラム20が上下方向へ変位したとしても、ゴム系弾性体の鉄筋固定材44が上下方向へ弾性変形するため、下階側内ダイアフラム20の変位に対する各補強鉄筋52の追従が抑制される。したがって、充填コンクリート14に対する補強部材50の上下方向の変位が抑制されるため、充填コンクリート14に生じる損傷が抑制される。   In this case, even if the lower floor side inner diaphragm 20 is displaced in the vertical direction as the steel pipe column 12 expands and contracts in the vertical direction, the reinforcing bar fixing material 44 of the rubber elastic body is elastically deformed in the vertical direction, so The following of the reinforcing reinforcing bars 52 with respect to the displacement of the inner diaphragm 20 is suppressed. Therefore, since the vertical displacement of the reinforcing member 50 with respect to the filled concrete 14 is suppressed, damage caused to the filled concrete 14 is suppressed.

また、本実施形態では、補強部材50の一部を充填コンクリート14の柱頭部14Uのみに埋設したが、これに限らない。例えば、補強部材50を下方へ延長し、充填コンクリート14の柱頭部14U及び中間部14Mに亘って埋設しても良いし、充填コンクリート14の柱頭部14Uと柱脚部14Lとに亘って埋設しても良い。   Moreover, in this embodiment, although one part of the reinforcement member 50 was embed | buried only in the column head 14U of the filling concrete 14, it is not restricted to this. For example, the reinforcing member 50 may be extended downward and may be embedded over the column head 14U and the intermediate portion 14M of the filling concrete 14, or may be embedded over the column head 14U and the column base 14L of the filling concrete 14. May be.

また、例えば、下仕口部12Lの上階側内ダイアフラム18から補強部材50を上方へ延出させると共に、当該上階側内ダイアフラム18に上下方向に相対変位可能に支持させ、補強部材50の一部(補強鉄筋52の補強部52B)を充填コンクリート14の柱脚部14Lに埋設しても良い。   Further, for example, the reinforcing member 50 is extended upward from the upper floor side inner diaphragm 18 of the lower end portion 12L, and is supported on the upper floor side inner diaphragm 18 so as to be relatively displaceable in the vertical direction. A part (the reinforcing portion 52B of the reinforcing reinforcing bar 52) may be embedded in the column base portion 14L of the filling concrete 14.

さらに、例えば、図11に示される補強部材60のように、上仕口部12Uの下階側内ダイアフラム20及び上階側内ダイアフラム18に補強鉄筋62を上下方向に貫通させ、充填コンクリート14の柱頭部14Uと上階における充填コンクリート14の柱脚部14Lとに亘って補強鉄筋62を埋設しても良い。この場合、補強鉄筋62は、下階側内ダイアフラム20及び上階側内ダイアフラム18の少なくとも一方に上下方向に相対変位可能に支持させれば良い。また、充填コンクリート14の柱頭部14U、及び上階における充填コンクリート14の柱脚部14Lの各々には、複数の補強鉄筋62を結束する端部帯筋64を適宜埋設すれば良い。   Further, for example, as in the reinforcing member 60 shown in FIG. 11, the reinforcing reinforcing bars 62 are vertically penetrated through the lower floor side inner diaphragm 20 and the upper floor side inner diaphragm 18 of the finishing joint 12U, so that the filling concrete 14 A reinforcing reinforcing bar 62 may be embedded between the column head 14U and the column base 14L of the filling concrete 14 on the upper floor. In this case, the reinforcing reinforcing bars 62 may be supported by at least one of the lower floor side inner diaphragm 20 and the upper floor side inner diaphragm 18 so as to be relatively displaceable in the vertical direction. Moreover, what is necessary is just to embed the edge part reinforcement | strut | stripe 64 which binds the some reinforcing bar 62 suitably in each of the column head part 14U of the filling concrete 14, and the column base part 14L of the filling concrete 14 in an upper floor.

なお、本実施例では、鉄筋固定材44の厚みを上仕口部12Uの下階側内ダイアフラム20と概同厚としているが、必ずしも概同厚とする必要はない。上仕口部12Uの下階側内ダイアフラム20よりも鉄筋固定材44の厚みを増やすことで、補強鉄筋52の支持強度を高めても良い。 In the present embodiment, the thickness of the reinforcing bar fixing material 44 is approximately the same as that of the lower floor side inner diaphragm 20 of the finishing part 12U, but it is not necessarily required to be approximately the same. The support strength of the reinforcing reinforcing bars 52 may be increased by increasing the thickness of the reinforcing bar fixing member 44 as compared with the lower floor side inner diaphragm 20 of the upper finishing portion 12U.

次に、上記第1,第2実施形態の変形例について説明する。なお、以下では、上記第1実施形態を例に各種の変形例について説明するが、これらの変形例は第2実施形態にも適用可能である。   Next, modified examples of the first and second embodiments will be described. In the following, various modified examples will be described by taking the first embodiment as an example, but these modified examples are also applicable to the second embodiment.

上記第1実施形態では、充填コンクリート14の柱頭部14Uから柱脚部14Lに亘って補強部材30を埋設した例を示したが、これに限らない。火災時には、一般に、鋼管本体部12Bの柱脚部12BLと比較して柱頭部12BUの温度が早期に上昇し易い。そのため、鋼管本体部12Bの柱頭部12BUでは、柱脚部12BLと比較して局部座屈Kが早期に発生し易くなる。したがって、補強部材は、少なくとも充填コンクリート14の柱頭部14Uに埋設されていれば良い。   In the first embodiment, the example in which the reinforcing member 30 is embedded from the column head portion 14U to the column base portion 14L of the filled concrete 14 is shown, but the present invention is not limited thereto. In the event of a fire, generally, the temperature of the column head 12BU is likely to rise early compared to the column base 12BL of the steel pipe main body 12B. Therefore, in the column head portion 12BU of the steel pipe main body portion 12B, local buckling K is likely to occur at an early stage as compared with the column base portion 12BL. Therefore, the reinforcement member should just be embed | buried under the column head 14U of the filling concrete 14 at least.

また、上記第1実施形態では、補強部材30を複数の補強鉄筋32、複数の上側帯筋34、及び複数の下側帯筋36で構成した例を示したが、これに限らない。補強鉄筋32、上側帯筋34、下側帯筋36の数や配置は適宜変更可能であり、例えば、上側帯筋34及び下側帯筋36を省略し、一又は複数の補強鉄筋32で補強部材30を構成しても良い。また、例えば、H形鋼、L形鋼等の形鋼や鋼板等で補強部材を構成しても良い。   Moreover, in the said 1st Embodiment, although the reinforcement member 30 comprised the some reinforcing bar 32, the some upper strip 34, and the some lower strip 36, it was not restricted to this. The number and arrangement of the reinforcing bars 32, the upper band bars 34, and the lower band bars 36 can be changed as appropriate. For example, the upper band bars 34 and the lower band bars 36 are omitted, and the reinforcing member 30 is composed of one or more reinforcing bars 32. May be configured. Further, for example, the reinforcing member may be made of a shape steel such as an H-shaped steel or an L-shaped steel, or a steel plate.

また、上記第1実施形態では、上階側ダイアフラム及び下階側ダイアフラムとして、上階側内ダイアフラム18及び下階側内ダイアフラム20を例に説明したが、これに限らない。上階側ダイアフラム及び下階側ダイアフラムとしては、通しダイアフラムや外ダイアフラムを用いても良い。   In the first embodiment, the upper floor side diaphragm 18 and the lower floor side diaphragm 20 are described as examples of the upper floor side diaphragm and the lower floor side diaphragm, but the present invention is not limited thereto. As the upper floor side diaphragm and the lower floor side diaphragm, a through diaphragm or an outer diaphragm may be used.

また、上記第1実施形態では、鋼管柱12を断面円形の丸形鋼管で形成した例を示したが、これに限らない。例えば、図12に示されるように、鋼管柱22は、断面略正方形の角形鋼管でも良い。この場合、角形鋼管の一辺の長さが鋼管柱22の柱幅Dに相当する。また、鋼管柱としては、例えば、断面略長方形の角形鋼管を用いても良い。この場合、短辺の長さが鋼管柱の柱幅Dに相当する。   Moreover, although the said 1st Embodiment showed the example which formed the steel pipe pillar 12 with the circular steel pipe of circular cross section, it does not restrict to this. For example, as shown in FIG. 12, the steel pipe column 22 may be a square steel pipe having a substantially square cross section. In this case, the length of one side of the square steel pipe corresponds to the column width D of the steel pipe column 22. Further, as the steel pipe column, for example, a square steel pipe having a substantially rectangular cross section may be used. In this case, the length of the short side corresponds to the column width D of the steel pipe column.

また、鋼管柱12には、耐火被覆を施しても良い。さらに、上記第1実施形態では、水平部材として鉄骨梁16を例に説明したが、鉄骨梁16に替えてスラブ(例えば、RC床スラブやフラットスラブ)等でも良い。   The steel pipe column 12 may be provided with a fireproof coating. Further, in the first embodiment, the steel beam 16 is described as an example of the horizontal member, but a slab (for example, an RC floor slab or a flat slab) may be used instead of the steel beam 16.

以上、本発明の第1,第2実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、第1,第2実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。   The first and second embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to such embodiments, and the first and second embodiments and various modifications may be used in appropriate combination. It goes without saying that the present invention can be carried out in various modes without departing from the gist of the present invention.

10 コンクリート充填鋼管柱
12 鋼管柱
12S1 内壁面
12U 上仕口部(上の仕口部)
12L 下仕口部(下の仕口部)
14 充填コンクリート
14U 柱頭部
14M 中間部
14L 柱脚部
16 鉄骨梁(水平部材)
18 上階側内ダイアフラム(上階側ダイアフラム)
20 下階側内ダイアフラム(下階側ダイアフラム)
22 鋼管柱
30 補強部材
32 補強鉄筋
34 上側帯筋(端部帯筋)
36 下側帯筋(端部帯筋)
38 中間部帯筋
40 コンクリート充填鋼管柱
42 貫通孔
44 鉄筋固定材(支持部材)
50 補強部材
52 補強鉄筋
54 端部帯筋
60 補強部材
62 補強鉄筋
64 端部帯筋
10 Concrete Filled Steel Tubular Column 12 Steel Tubular Column 12S1 Inner Wall 12U Upper Portion (Upper Portion)
12L lower part (lower part)
14 Filled concrete 14U Column head 14M Intermediate part 14L Column base 16 Steel beam (horizontal member)
18 Upper floor side diaphragm (upper floor side diaphragm)
20 Lower floor side diaphragm (lower floor side diaphragm)
22 Steel pipe column 30 Reinforcement member 32 Reinforcement reinforcing bar 34 Upper band reinforcement (end band reinforcement)
36 Lower band muscle (end band)
38 Middle part reinforcement 40 Concrete filled steel pipe column 42 Through hole 44 Rebar fixing material (support member)
50 Reinforcing member 52 Reinforcing bar 54 End band 60 Reinforcing member 62 Reinforcing bar 64 End band

Claims (3)

上下の仕口部に水平部材がそれぞれ接合される鋼管柱と、
上下の前記仕口部にそれぞれ設けられた上階側ダイアフラム及び下階側ダイアフラムと、
前記鋼管柱に充填された充填コンクリートと、
前記鋼管柱の内壁面と間隔を空けた状態で前記充填コンクリートに埋設されると共に、一部が該充填コンクリートの柱頭部に配置され、前記鋼管柱の上下方向への伸び出し変形に対し、上側の前記仕口部の前記下階側ダイアフラムと上下方向に相対変位可能とされた補強部材と、
を備え、
前記補強部材が、上側の前記仕口部の前記下階側ダイアフラムと間隔を空けた状態で、下側の前記仕口部の前記上階側ダイアフラムの上に載置されている、
コンクリート充填鋼管柱。
Steel pipe columns to which horizontal members are respectively joined to the upper and lower joints;
An upper floor diaphragm and a lower floor diaphragm respectively provided in the upper and lower joints;
Filled concrete filled in the steel pipe columns;
The steel pipe column is embedded in the filled concrete in a state of being spaced from the inner wall surface of the steel pipe column, and a part thereof is disposed at the column head of the filled concrete, and is A reinforcing member capable of relative displacement in the vertical direction with the lower floor side diaphragm of the joint portion,
With
The reinforcing member is placed on the upper floor diaphragm of the lower joint portion in a state of being spaced from the lower floor diaphragm of the upper joint portion,
Concrete filled steel pipe column.
前記補強部材が、The reinforcing member is
前記充填コンクリートの前記柱頭部と柱脚部とに亘って埋設されると共に、互いに離間して配置された複数の補強鉄筋と、A plurality of reinforcing reinforcing bars that are embedded across the column head and column base of the filling concrete and are spaced apart from each other;
前記充填コンクリートの前記柱頭部及び前記柱脚部にそれぞれ埋設され、前記複数の補強鉄筋を結束する端部帯筋と、Embedded in the column head and the column base of the filled concrete, respectively, and end strips that bind the plurality of reinforcing bars;
を有する、Having
請求項1に記載のコンクリート充填鋼管柱。The concrete-filled steel pipe column according to claim 1.
前記補強部材が、前記充填コンクリートにおける軸方向の中間部に埋設され、前記複数の補強鉄筋を結束する複数の中間部帯筋を有し、The reinforcing member is embedded in an intermediate portion in the axial direction of the filled concrete, and has a plurality of intermediate band bars that bind the plurality of reinforcing reinforcing bars,
前記充填コンクリートの前記柱頭部及び前記柱脚部の各々には、複数の前記端部帯筋が、前記複数の中間部帯筋よりも高密度で埋設されている、In each of the column head and the column base of the filled concrete, a plurality of the end strips are embedded at a higher density than the plurality of intermediate strips,
請求項2に記載のコンクリート充填鋼管柱。The concrete-filled steel pipe column according to claim 2.
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