JPH0551969A - 鋼管コンクリート柱構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 梁との結合位置において鋼管の内部に張り出
しているスチフナの直下にコンクリートが充填されない
空隙が生じるのを防儀、もって鋼管とコンクリートとの
一体性を高める。 【構成】 各梁２と結合位置における鋼管１の内部に梁
位置スチフナ３ａ、３ｂを予め設ける。下部の梁２に対
応した梁位置スチフナ３ａ、３ｂと上部の梁２に対応し
た梁位置スチフナ３ａ、３ｂの中間位置における鋼管１
の内部に中間スチフナ３ｃ、３ｄを予め設けておく。こ
の鋼管１を立設した梁２と結合し、鋼管１内にコンクリ
ート４を充填する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ビルなどの建築構造
の一種である鋼管コンクリート柱構造に関し、特に、構
造体の強度を高める技術改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば特開昭６２−７２８４０号公報
（Ｅ０４Ｂ１／３０）にみられるように、従来から次の
ような鋼管コンクリート柱構造が知られている。建築構
造体の柱に相当する鋼管を立設し、Ｈ型鋼などの鉄骨梁
を前記鋼管の外周にボルトや溶接によって一体的に結合
するとともに、前記鋼管の内部にコンクリートを充填す
る。この充填式の鋼管コンクリート柱構造では、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
耐力が非常に大きく、許容曲げモーメントから破壊に至
るまでに数倍の応力の伸びが有り、非常に大きな靭性を
有し、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。

【０００３】鋼管コンクリート柱構造の前記のような特
徴を発揮させるには、外側の鋼管と内部に充填されたコ
ンクリートとを確実に一体化し、梁から鋼管に伝わった
力を確実に鋼管内部のコンクリートにも伝えることが重
要である。そのため従来から、梁との結合位置における
前記鋼管の内部にスチフナと称される補強部材を予め設
けている。スチフナは内フランジとも呼ばれるもので、
鋼管の内部にほぼ水平方向に内側に張り出した鋼板から
なり、コンクリート充填後にはこのスチフナはコンクリ
ート柱に埋設される。

【０００４】鋼管におけるスチフナの設置位置は、予め
設計段階で梁との結合位置に正確に合わせている。つま
り内側にスチフナが取り付けられている鋼管の外側に梁
が結合される。これによって梁から鋼管に伝わった力を
スチフナを介して確実に内部のコンクリートに伝達し、
鋼管とコンクリートとの一体性を高める。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記のように内部にス
チフナを設けた鋼管にコンクリートを充填する構造で
は、スチフナの下面に空隙を生じ易いという問題があ
る。つまり、鋼管の内周面にスチフナが内側にフランジ
状に張り出しているので、打設されたコンクリートが締
め固めによる沈下または沈降をする際に、スチフナの直
下部分にコンクリートが十分にいきわたらず、そこに空
気やブリージング水が残留する恐れがある。スチフナの
直下部分にコンクリートの充填されない空隙が生じてい
ると、梁から鋼管に加わる力をスチフナによりコンクリ
ートに確実に伝達するという所期の目的が達成されず、
鋼管とコンクリートとの一体性が損なわれ、優れた柱構
造としての信頼性に問題が出てくる。

【０００６】この発明は前述した従来の問題点に鑑みな
されたもので、その目的は、鋼管の内部に取り付けたス
チフナの直下部分に空隙を生じにくくし、鋼管と内部の
コンクリートとの一体性が高い優れた特性の鋼管コンク
リート柱構造を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記スチフナの直下部分
に空隙を生じないように、コンクリートの打設の仕方に
ついて従来からさまざまに工夫がなされている。本発明
者らの研究によると、鋼管内に取り付けられている多数
のスチフナの上下の間隔が大きいほど、コンクリート打
設時にスチフナの直下部分に隙間を生じ易いことがわか
った。ところが従来の鋼管コンクリート柱構造では、ス
チフナは鋼管における梁との結合位置の内側に取り付け
られているので、一般の建築構造ではスチフナの上下間
隔は数メートル以上もあり、スチフナ間で打設されるコ
ンクリートの締め固めによる沈下または沈降が相当大き
くなり、その結果スチフナ直下部分にコンクリートの充
填されない空隙ができやすくなる。

【０００８】そこでこの発明では、梁の結合位置に合わ
せて鋼管内部にスチフナ（梁位置スチフナと称する）を
設けるだけでなく、各梁位置スチフナ間の中間位置にも
前記鋼管の内部にほぼ水平方向に内側に張り出した中間
スチフナを予め設けておき、この鋼管を立設して内部に
コンクリートを充填するようにした。

【０００９】

【作用】前記梁位置スチフナと梁位置スチフナとの間に
少なくとも１個の中間スチフナが存在するので、全体の
スチフナの上下間隔は小さくなり、これらのスチフナに
よって打設コンクリートの締め固めによる沈下または沈
降が抑制される。その結果スチフナの直下部分に空隙が
生じにくくなる。

【００１０】

【実施例】図１と図２にこの発明の一実施例による鋼管
コンクリート柱構造を示している。この実施例の柱部材
となる鋼管１はほぼ正方形断面であり、この鋼管１に組
み合わされる鉄骨梁２はＨ型鋼からなる。鋼管１が垂直
に立設され、鉄骨梁２は数メートル以上の間隔で設けら
れ、鋼管１と鉄骨梁２の交差部分で、梁２は鋼管１の外
周にボルト止めや溶接などの手段によって結合される。

【００１１】鋼管１の内部における１本の鉄骨梁２との
連結部分には、２個の梁位置スチフナ３ａと３ｂが取り
付けられている。この梁位置スチフナ３ａ、３ｂは後述
の中間スチフナ３ｃ、３ｄと同じ構造であり、図２に示
すように、スチフナ３ａ〜３ｄは鋼管１の内面に嵌まり
込む四角い枠状の鋼板からなり、鋼管１の内側にほぼ水
平方向に一定幅だけ張り出した状態で鋼管１に溶接など
で固定されている。

【００１２】図１のように、梁位置スチフナ３ａと３ｂ
は、Ｈ型鋼からなる鉄骨梁２の上片部分と下片部分の連
結位置に正確に合致するように鋼管１の内部に予め取り
付けられている。各階の鉄骨梁２の上下間隔は数メート
ル以上あるが、図１の実施例では、鉄骨梁２、２の上下
間隔を約３等分する位置に、前述した構造の２個の中間
スチフナ３ｃと３ｄを鋼管１の内部に予め設けている。
このように、鋼管１の１階分の範囲に、２個の梁位置ス
チフナ３ａ、３ｂと２個の中間スチフナ３ｃ、３ｄが設
けられており、スチフナ間の上下間隔は最大でも１メー
トル〜１．５メートル程度と小さくなる。

【００１３】前記のように内部にスチフナを有する鋼管
１を立設して鉄骨梁２と結合し、その鋼管１内にコンク
リート４を充填する。前述のようにスチフナの上下間隔
が従来より大幅に小さくなっているので、コンクリート
締め固めによる沈下または沈降は過大にならず、従って
各スチフナ３ａ〜３ｄの直下部分にコンクリート４の充
填されない空隙が生じることはほとんどない。

【００１４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明の
鋼管コンクリート柱構造では、鋼管の内部に梁の結合位
置に合わせたスチフナとその中間に位置するスチフナと
を設け、スチフナ間の上下間隔を小さくしたので、鋼管
内にコンクリートを打設する際に各スチフナによってコ
ンクリートの締め固めによる沈下または沈降が効果的に
抑制され、スチフナの直下部分に空隙が生じることはほ
とんどなくなる。その結果各スチフナを介して鋼管と内
部のコンクリートとの一体性が増し、梁から鋼管に加わ
る力を確実にコンクリートに伝達することができる。ま
た、中間スチフナを設けたことにより、鋼管の中間部分
も補強されることとなり、局部座屈を防止する面で効果
的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による鋼管コンクリート柱
構造の縦断面図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。

【符号の説明】

１ 鋼管 ２ 鉄骨梁 ３ａ、３ｂ 梁位置スチフナ ３ｃ、３ｄ 中間スチフナ ４ コンクリート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼管を立設してその所定位置の外周に梁
   を結合するとともに、前記鋼管の内部にコンクリートを
   充填する鋼管コンクリート構造であって、前記各梁との
   結合位置における前記鋼管の内部にほぼ水平方向に内側
   に張り出した梁位置スチフナを予め設けておくととも
   に、前記各梁位置スチフナ間の中間位置における前記鋼
   管の内部にほぼ水平方向に内側に張り出した中間スチフ
   ナを予め設けたことを特徴とする鋼管コンクリート柱構
   造。