JPH05280144A - 形鋼コンクリート梁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 形鋼とコンクリートとを一体化し、鉄骨部に
耐火被覆を実質的に必要としない鋼コンクリート梁を提
供する。 【構成】 鋼材により頂面を長さ方向に沿って開放する
と共に底面を閉塞し、頂面両側にフランジ部１４を対設
した型枠状形鋼部材１を形成し、該型枠状形鋼部材１内
にコンクリート３を充填して凝結一体化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は形鋼コンクリート梁に係
り、形鋼とコンクリートとを有効に一体化した梁材、更
には鉄骨部に耐火被覆を実質的に必要としない鋼コンク
リート梁をも提供しようとするものである。

【０００２】

【従来の技術】各種建築ないし構築物において比較的薄
手の鋼板によって型枠を形成し鉄筋を配装すると共にコ
ンクリートとを充填した鉄筋コンクリート梁を構成する
ことは現場的に適宜実施されている。また前記のような
建築ないし構築物、特に近時における高層化構造物を得
る上において相当の厚みをもったＨ形鋼などを単体の梁
材としフランジを水平状に設けて利用することが行われ
ている。

【０００３】然して前記のように用いられているＨ形鋼
などは火災時の如きにおいて焼損変質し構造物自体の倒
壊する可能性が高い。従って消火活動などの安全を確保
するには、少くとも前記のような形鋼などによる鉄骨構
造材に対して耐火被覆を施すことが不可欠とされ、特に
梁材においては適切な耐火被覆を施して上記したような
崩壊防止を図ることが枢要とされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記したような従来の
ものにおいて薄手鋼板を型枠とした鉄筋コンクリート梁
は強度的に必ずしも充分でなく、従って相当に大きな断
面積の部材とならざるを得ない。一方前記Ｈ形鋼などは
前記のように上下のフランジを水平とした鋼材単体とし
て利用されるものであって、成程形鋼材は優れた引張強
度を有するとしても具体的な建築物用梁材として採用さ
れた場合において必ずしも好ましいものでない。即ち引
張強度が成程強大であっても荷重を受けた場合に撓曲す
る可能性が高く、これを建造物に用いた場合において、
該部材の上部に形成された構造物全体に大きな損壊を与
える可能性がある。

【０００５】また、上記したような従来技術によるもの
では強度的に無価値状態である耐火被覆の形成に相当の
工数と費用を必要とする。しかも鉄骨部材の周面全般に
おいてそれなりの厚みをもった耐火被覆が形成されるも
のであるから、利用上や保存ないし管理上においても相
当の不利を避け得ない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記したような
従来のものにおける技術的課題を解消することについて
検討を重ね、特定の構成をもった梁材を採用することに
よって無耐火被覆構造において火災時にあっても好まし
い作用関係を形成し、安定な鉄骨構造を確保することに
成功したものであって、以下の如くである。

【０００７】（１） 鋼材によって頂面を長さ方向にそ
って開放すると共に底面を閉塞し、しかも前記頂面両側
にフランジ部を対設した型枠状形鋼部材を形成し、前記
型枠状形鋼部材内にコンクリートを充填して該型枠状形
鋼部材の長さ方向全般をコンクリートにより凝結一体化
したことを特徴とした形鋼コンクリート梁。

【０００８】（２） 鋼材によって頂面を長さ方向にそ
って開放すると共に底面を閉塞し、しかも前記頂面両側
にフランジ部を対設した型枠状形鋼部材を形成し、該型
枠状形鋼部材の内面に耐火用心鉄筋を位置せしめ、前記
型枠状形鋼部材内にコンクリートを充填して上記した耐
火用心鉄筋と型枠状形鋼部材とをコンクリートにより凝
結一体化し、無耐火被覆であることを特徴とした形鋼コ
ンクリート梁。

【０００９】（３） 鋼材によって頂面を長さ方向にそ
って開放すると共に底面を閉塞し、しかも前記頂面両側
にフランジ部を対設した型枠状形鋼部材を形成し、該型
枠状形鋼部材内にコンクリートを充填し前記型枠状形鋼
部材の長さ方向全般をコンクリートにより凝結一体化す
ると共に耐火被覆を施すようにしたことを特徴とした形
鋼コンクリート梁。

【００１０】

【作用】鋼材によって頂面を長さ方向にそって開放する
と共に底面を閉塞ししかも前記頂面両側にフランジ部を
対設した型枠状形鋼部材を形成したことにより梁材とし
ての強度性を確保しながら軽量性を得しめ、又床材など
との取合い関係を適切に得しめる。

【００１１】前記したような形鋼部材内にコンクリート
を充填し凝結一体化することにより形鋼部材における卓
越した引張強度とコンクリートによる優れた圧縮強度と
が一体化した製品となし、梁材として荷重を受けた場合
における撓曲を阻止し、安定した構造体を形成せしめ
る。

【００１２】前記したような構成を有する型枠状形鋼部
材の内面に耐火用心鉄筋を位置せしめた条件下で該型枠
状強度部材内にコンクリートを充填して上記した耐火用
心鉄筋と型枠状形鋼部材とをコンクリートにより凝結一
体化することにより心鉄筋をも含む全体が一体化して好
ましい引張りおよび圧縮強度を得しめ、しかも耐火用心
鉄筋はコンクリート中に埋装、被包された状態となるの
で火災時に形鋼部材が焼損変質した条件下においても鉄
筋コンクリート梁としての適切な強度を維持して構造物
の倒壊を防止する。

【００１３】型枠状形鋼部材に耐火被覆を施すようにし
たことにより火災時における該形鋼部材の焼損変質を防
止し、前記のように形鋼部材とコンクリートとの一体化
した部材としての引張りと圧縮の各強度に優れた製品を
得しめる。前記耐火被覆は構造物として梁材を取付けた
後に現場で施工してよいことは当然である。

【００１４】

【実施例】本発明によるものの具体的な実施態様を添附
図面に示すものについて説明すると、本発明においては
図１に示すように頂部に長さ方向にそって形成された頂
面開口部１１を有し、底面を底板部１２で閉塞し、しか
も前記頂面開口部１１の両側にフランジ部１４、１４を
対設した型枠状形鋼部材１を用い、該型枠状形鋼部材１
の内部に耐火用心鉄筋２、２を位置せしめる。

【００１５】又前記のような型枠状形鋼部材１内にコン
クリート３を充填して上記した耐火用心鉄筋２、２と形
鋼部材１とをコンクリート３によって凝結一体化する。
なおこのようなコンクリート３による凝結一体化をより
的確に図るために前記形鋼部材１の内面に図１の一端側
において示すように凹凸１５を形成したものを用いるこ
とが好ましく、又前記耐火用心鉄筋２についても異形棒
鋼などの好ましくは周面に凹凸２５の形成されたものと
する。

【００１６】前記した耐火用心鉄筋２については図１の
（Ｂ）に示すように両端側を形鋼部材１の頂面開口１１
部分に位置せしめ、中間部分を屈曲させて形鋼部材１の
底面部に近接して位置させることが好ましく、また形鋼
部材１については図１の（Ａ）に示すように底板部１２
と両側フランジ部１４、１４を比較的厚形として形成す
ることが梁材としての特性を有利に発揮し得る。

【００１７】本発明によるものは、又別に図２として示
すように型枠状形鋼部材１の外面に耐火被覆１ａを施し
て被包することができ、斯うして耐火被覆１ａの施され
たものは火災時においても形鋼部材１の焼損変質を適切
に防止し、前記のような形鋼部材１とコンクリート３と
の一体化した特性を火災後においても維持する。この耐
火被覆１ａは建造物構築後に施工現場で形成してよい。

【００１８】上述した型枠状形鋼部材１はプレスまたロ
ール成形によって図１に示すように成形し得ることは明
かであるが、その断面形状については図３Ａに示すよう
にＵ形、同図（Ｂ）のようにＶ形、同図（Ｃ）のように
底部の拡大されたＵ形、同図（Ｄ）のように開口間隔よ
り深さを大としたＵ形、同図（Ｅ）のように頂部と共に
底部にもフランジを形成したものなどが適宜に採用され
る。

【００１９】また、本発明によるものは図４に示すよう
に溶接部４を採用して形成された型枠状形鋼部材１を採
用することができ、即ち同図（Ａ）のように板状部材の
みを用いて形成したもの、同図（Ｂ）のように２つの山
形鋼を用いたもの、同図（Ｃ）のように山形鋼と板状材
とを用いたもの、同図（Ｄ）のように底部に２重に板状
材を採用し底部にもフランジ部を形成したもの、同図
（Ｅ）（Ｆ）のように２つのＣ形鋼と１つの板状材を用
いたもので、（Ｆ）の場合においては頂面開口部の内側
にフランジが形成されている。更に同図（Ｇ）のように
２つのＩ形鋼と帯状材を用いたもの、また同図（Ｈ）の
ようにフランジ部が反対側に形成された２つの形鋼を用
いたものなどが適宜に用いられる。

【００２０】更に前記したような本発明の梁材１０は柱
材２０に対して接合されて構造物の形成される状態は別
に図５に示されている。即ち柱材２０の所定位置にリン
グ部材５が設けられ、該リング部材５に配設された突座
部６に対して本発明梁材１０の端部が突き合わされ、継
板７、８を添設して適宜にボルト、ナット、リベットな
どで接続されるが、この場合において既述した耐火用心
鉄筋２は柱材１０からの鉄筋１８に対しカップラー９で
接続され、この状態でコンクリート３を充填成形され、
床板３０などを支持設定する。柱材２０は鋼管などが用
いられ心鉄筋２２を配設すると共にコンクリート充填さ
れることは図示の通りである。

【００２１】前記したような本発明の梁材は型枠状形鋼
部材１とコンクリート３が有効に合成一体化された強度
を得しめることは明かであり、鋼材による優れた引張強
度と、コンクリートによる卓越した圧縮強度の合成によ
って梁材として好ましい特性を発揮する。

【００２２】前記したような型枠状形鋼部材１に耐火用
心鉄筋２をセットし、コンクリート３を充填成形したも
のにおいては心鉄筋２がコンクリート３中に埋装されて
いるので耐火被覆の施されない状態でも火災時などにお
いて心鉄筋２の焼損変質を受けることが殆どなく、従っ
て火災時に形鋼部材が焼損してもなお鉄筋コンクリート
として強度特性が得られるので特に心鉄筋が表面部に位
置した部分以外は耐火被覆を必要とせず、実質的に耐火
被覆を必要としない梁材を提供し得る。

【００２３】即ち火災時において構造物崩壊は主として
梁材の焼損による屈曲ないし折損によることは明かであ
り、従って耐火被覆施工の主体も梁材にあるものと言え
る。然し本発明による図１のものはこのような梁材に関
して耐火被覆を実質的に必要としないものとなし、それ
によって構造物全体の施工を頗る簡易化することができ
る。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したような本発明によるときは
形鋼部材を型枠としてコンクリート充填して心鉄筋を含
む全体を的確に合成一体化した梁材を提供し、又火災時
においても心鉄筋の焼損変質を防止して鉄骨の焼損にも
拘わらず鉄筋コンクリート梁としての強度を持続維持し
て構造体の倒壊を防止し得るものであって、工業的にそ
の効果の大きい発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による鉄骨コンクリート梁の１例につい
ての全般的構成関係を示した部分切欠側面図である。

【図２】本発明による別の実施例についての部分切欠側
面図である。

【図３】型枠状形鋼部材のプレス成形、ロール成形材と
しての代表的形態を示した各端面図である。

【図４】同じく型枠状形鋼部材の溶接方式による代表的
構造の若干例を示した各端面図である。

【図５】本発明による梁材を用いて構造体を形成するた
めの柱材との接続部について代表例を示した斜面図であ
る。

【符号の説明】

１ 型枠状形鋼部材 ２ 耐火用心鉄筋 ３ コンクリート ５ リング部材 ６ 突座部 ７ 継板 ８ 継板 ９ カップラー １０ 梁材 １１ 頂面開口部 １２ 底板部 １４ フランジ部 １５ 凹凸 １８ 鉄筋 ２０ 柱材 ２２ 心鉄筋 ２５ 凹凸 ３０ 床板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮尾 俊明 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼材によって頂面を長さ方向にそって開
   放すると共に底面を閉塞し、しかも前記頂面両側にフラ
   ンジ部を対設した型枠状形鋼部材を形成し、前記型枠状
   形鋼部材内にコンクリートを充填して該型枠状形鋼部材
   の長さ方向全般をコンクリートにより凝結一体化したこ
   とを特徴とした形鋼コンクリート梁。
2. 【請求項２】 鋼材によって頂面を長さ方向にそって開
   放すると共に底面を閉塞し、しかも前記頂面両側にフラ
   ンジ部を対設した型枠状形鋼部材を形成し、該型枠状形
   鋼部材の内面に耐火用心鉄筋を位置せしめ、前記型枠状
   形鋼部材内にコンクリートを充填して上記した耐火用心
   鉄筋と型枠状形鋼部材とをコンクリートにより凝結一体
   化し、無耐火被覆であることを特徴とした形鋼コンクリ
   ート梁。
3. 【請求項３】 鋼材によって頂面を長さ方向にそって開
   放すると共に底面を閉塞し、しかも前記頂面両側にフラ
   ンジ部を対設した型枠状形鋼部材を形成し、該型枠状形
   鋼部材内にコンクリートを充填し前記型枠状形鋼部材の
   長さ方向全般をコンクリートにより凝結一体化すると共
   に耐火被覆を施すようにしたことを特徴とした形鋼コン
   クリート梁。