JPH0668193B2

JPH0668193B2 - 遠心成形鋼棒補強コンクリート構造およびその施工方法

Info

Publication number: JPH0668193B2
Application number: JP1057079A
Authority: JP
Inventors: 泰志渡辺; 豊斉藤; 康一中村; 行信黒瀬; 憲一池田; 孝典佐藤; 英世塩川
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 1989-03-09
Filing date: 1989-03-09
Publication date: 1994-08-31
Anticipated expiration: 2009-08-31
Also published as: JPH02236339A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」この発明は、建築物の柱や梁等の構造として好適に使用
される遠心成形鋼棒補強コンクリート構造及びその施工
方法に関する。

「従来の技術およびその課題」従来、この種の遠心成形鋼棒補強コンクリートは知られ
ておらず、これに近い技術としては、鉄筋コンクリート
（RC）が知られている。

RC工法やSRC工法は、柱や梁等を構築すべき箇所に鉄筋
を配筋すると共に、その周囲を型枠を組んで囲った後、
型枠の内部にコンクリートを充填して構築するようにし
たものである。しかし、これらRC工法やSRC工法にあっ
ては、工事現場で型枠を組む作業が必要となり、近年作
業員不足によりその施工費が増大することに伴い、多く
の施工時間と施工費等が必要であり、施工管理上の問題
があった。

この発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、構
築構造物の柱、梁等の構造として好適な遠心成形鋼棒補
強コンクリート構造およびその施工方法を提供すること
を目的としている。

「課題を解決するための手段」本発明の請求項１に係る遠心成形鋼棒補強コンクリート
構造は、複数本の遠心成形鋼棒補強コンクリート部材が
その軸線を一つにして連結され、各遠心成形鋼棒補強コ
ンクリート部材は、内面に突起が形成された所定長さの
鋼管の内部に、この鋼管の周方向に所定間隔をおきかつ
該鋼管の長さ方向に延在するよう複数の鋼棒が配置され
ると共に、これら鋼棒を内包するようにライニングコン
クリート層が前記鋼管内面に沿って所定厚みに遠心成形
により形成されてなり、これら遠心成形鋼棒補強コンク
リート部材の連結される一方および他方の端部は、それ
ぞれ前記鋼管の端部が前記ライニングコンクリート層の
端面より該遠心成形鋼棒補強コンクリート部材の長さ方
向より突出する形態とされ、これらが互いに突き合わさ
れ、前記一方及び他方の端部における前記ライニングコ
ンクリート層の内面側間には、これらライニングコンク
リート層の端面間に形成される空間を塞ぐ筒状の接続部
材が固定され、前記鋼管の端部の突き合わせ部が溶接さ
れると共に、前記空間内に充填材が充填・固化されてい
ることを特徴としている。

また、本発明の請求項２に係る遠心成形鋼棒補強コンク
リート構造の施工方法は、請求項１に記載の遠心成形鋼
棒補強コンクリート構造の施工方法に係わり、前記遠心
成形鋼棒補強コンクリート部材の一方および他方の端部
を連結するに際して、予め一方の端部に前記接続部材を
固定しておき、各鋼管の端部を互いに突き合わせて溶接
した後に、前記空間内に充填材を充填し、固化するよう
にしたことを特徴としている。

「作用」前記請求項１に係る遠心成形鋼棒補強コンクリート構造
において、各遠心成形鋼棒補強コンクリート部材が、内
面に突起が形成された所定長さの鋼管の内部に、この鋼
管の周方向に所定間隔をおきかつ該鋼管の長さ方向に延
在するよう複数の鋼棒が配置されると共に、これら鋼棒
を内包するようにライニングコンクリート層が前記鋼管
内面に沿って所定厚みに形成されているので、鋼管とラ
イニングコンクリート層との付着が確実かつ強固になさ
れるとともに、当該部材の靱性が得られる。また、ライ
ニングコンクリート層が遠心成型により形成されている
のでその組織が周方向に向けて緻密になる。さらに、こ
れら遠心成形鋼棒補強コンクリート部材の連結される一
方および他方の端部が、それぞれ前記鋼管の端部が前記
ライニングコンクリート層の端面より該遠心成形鋼棒補
強コンクリート部材の長さ方向より突出する形態とされ
ており、これらが互いに突き合わされるとともに、前記
一方及び他方の端部における前記ライニングコンクリー
ト層の内面側間に、これらライニングコンクリート層の
端面側に形成される空間を塞ぐ筒状の接続部材が固定さ
れ、さらに前記鋼管の端部の突き合わせ部が溶接される
と共に、前記空間内に充填材が充填・固化されることに
より、各部材のライニングコンクリート層が接続され、
これらライニングコンクリート層間に作用する荷重が軸
力として処理される。

前記請求項２に係る遠心成形鋼棒補強コンクリート構造
の施工方法においては、前記遠心成形鋼棒補強コンクリ
ート部材の一方および他方の端部を連結するに際して、
予め一方の端部に前記接続部材を固定され、各鋼管の端
部が互いに突き合わされて溶接された後に、前記空間内
に充填材が充填・固化されることにより、各部材間の連
結が容易かつ確実になされる。

「実施例」以下、本発明の実施例について第１図ないし第９図を参
照しながら説明する。

第１図は、本発明に係る遠心成型鋼棒補強コンクリート
構造の一実施例を示すものであり、符号Ｈは遠心成形鋼
棒補強コンクリート柱（遠心成形鋼棒補強コンクリート
構造：以下、単に「柱」と称する）を示している。

第１図に示すように、柱Ｈは、複数本の柱部材（遠心成
形鋼棒補強コンクリート部材）１がその軸線を一つにし
て連結された概略構成とされている。

各柱部材１は、円筒状の鋼管２と、この鋼管２の内部に
周方向に沿って所定間隔毎に配置され、かつ、この鋼管
２の軸方向に延在された複数本の鋼棒３、…と、遠心成
形により形成されて前記鋼棒３、…を内包するライニン
グコンクリート層４とから概略構成されている。

第２図に示すように、鋼管２の内面には、その周方向に
所定間隔をおいて、かつその軸方向に延在するように突
起５、…が形成されている。なお、この突起５、…の形
状及び鋼管２内面への形成方法は任意であり、直線状や
格子状等の突起５、…が含まれる。

一方、鋼管２の内部には、その一端面よりわずか内側に
セットバックさせて環状の第１の端面板６が固定される
とともに、鋼管２の他端面よりわずか内側にセットバッ
クさせて環状の第２の端面板７が固定されている。この
第２の端面板７には、鋼管２の他端面からその軸方向に
所定の長さ突出されることにより、前記第１の端面板６
の内径に嵌合する筒状の接続部材８が固定されている。
この接続部材８は、第５図に示すように、先端に行くに
従って縮径されて小さくすぼまるように形成されるとと
もに、先端から基端部側へ長手方向に沿って複数本の割
り8aが形成されており、柱部材１、１を連結する際に、
当該接続部材８が第１の端面板６の内側へ容易に嵌合で
きるように構成されている（第１、９図参照）。

柱部材１は、鋼管２の内部で互いに向かい合う第１の端
面板６と第２の端面板７との間に、前記鋼棒３、…が固
定された状態で、鋼管２の内周面に該鋼管２及び第１、
第２の端面板６、７を型枠としてコンクリートを充填
し、所定厚みを有するライニングコンクリート層４を遠
心成形することにより製造される。なお、前記鋼棒３…
には、周知慣用の鋼棒が好適に用いられ、PC鋼棒、鉄筋
等も適用することができる。また、これらの鋼棒３、…
を配設する方法としては、予め鋼棒３、…の両端部に端
面板６、７を溶接固定しておき、これを鋼管２内部の前
記配設位置に挿入固定するようにしてもよいし、ナット
締め等により固定してもよい。

本実施例に係る柱Ｈは、第１図に示すように、上記構成
の柱部材１、…が、上階の梁10、10及び下階の梁10、10
の略中間部、すなわち上下階層の中間位置において連結
されることによって構築されている。なお、図中の符号
９は、鋼管２外周に設けられた梁10、10接続用の仕口部
材であり、柱Ｈと梁10、10との接続部においては、他の
部分よりも多数本の鋼棒３、…が配設されていると共
に、前記突起５、…も他の部分よりも多数個形成されて
いる。

次に、上記柱Ｈにおける柱部材１、１の接続部Ｃ（第１
図参照）の構造について第３図ないし第５図を参照して
説明すれば、接続部Ｃの上方に位置する柱部材1aの下端
部付近には、第１の端面板６が位置されていると共に、
接続部Ｃの下方に位置する柱部材1bの上端部付近には第
２の端面板７が固定され、さらに、この第２の端面板７
から突出する接続部材８が年１の端面板６の内部に嵌合
されることで、上下の柱部材1a、1bが連結されている。
またさらに、上下の柱部材1a、1bの鋼管２、２は、その
相接する端面が突き合わせ溶接によって接合されてお
り、上下の鋼管２、２の端面板６、７間に形成される空
間にはモルタル11が注入充填・固化され、これにより上
下の柱部材1a、1bの各ライニングコンクリート層４、４
間に作用する荷重を柱Ｈの軸力として処理できるように
構成されている。

なお、鋼管２、２の突き合わせ部分の内側には、下方の
鋼管２の内周面に環状に形成された溶接用の裏板金12が
固定された状態となっている。

つぎに、本実施例にかかる遠心成形鋼棒補強コンクリー
ト柱Ｈの施工方法の手順について第６図ないし第９図を
参照しながら説明する。

（Ｉ）まず、予め内面に突起５、…が形成された鋼管
２の一端部に溶接用の裏板金12を設けると共に、そのわ
ずか下方に第２の端面板７とこれに固定された接続部材
８を取り付け、さらに鋼管２の他端部に第１の端面板６
を取り付ける。次に、鋼管２内部に鋼棒３、…を配置し
た状態で、その内部にコンクリートを打設し、このコン
クリートが硬化する前に遠心成形を行ってからオートク
レーブ養生等を行って、打設されたコンクリートをライ
ニングコンクリート４層となす。この際、鋼棒３、…の
位置を固定する等の目的で、この鋼棒３、…に位置決め
鉄筋等を巻回することで全体として円筒篭状に形成する
こともできる。また、この円筒篭状に形成された鋼棒
３、…の外周に鋼管２内面との間隔を一定に保持するス
ペーサ等を設けることもできる。

このようにして、第９図に示すように、柱Ｈの構築に必
要とされる柱部材１、…を予め製作しておく。なお、こ
の製作工程は必ずしも建築現場で行う必要はなく、工場
等においても十分に生産が可能である。

（II）つぎに、第６図に示すように、遠心成形によっ
て製作された柱部材1bを第２の端面板７が上側となるよ
うに立設させるとともに、同じく遠心成形によって製作
された柱部材1aを、柱部材1bの上方に配置し、この柱部
材1aを、第７図に示すように、下方の柱部材1bの上部に
建て込む。

この際、上方の柱部材1aの下端面と、下方の柱部材1bの
上端面とをわずかな接続用の間隙Ｙを残して突き合わせ
るとともに、接続部材８を上方の柱部材1aの端面板６の
内部に嵌合させる、これにより、上下の鋼管２、２の端
面板６、７の間にはモルタル充填用の空間Ｓが形成され
る。

（III）さらに、鋼管２、２の端面どうしを第８図に
示すようにその突き合わせ部を溶接続して接合した後、
柱部材1a、1bの端面板６、７の間に形成される空間Ｓの
内部にモルタル（充填材）11を充填・固化させることに
より、上部の端面板６と下部の端面板７との間をモルタ
ル11で接続し、第１図に示す状態、即ち空間Ｓによって
分離された上部柱部材1aと下部柱部材1bのライニングコ
ンクリート層４、４を接続することにより、上方の柱部
材1aのライニングコンクリート層４に作用する荷重を軸
力として下方に伝達することができる。

なお、このモルタル11を充填する方法としては、前記空
間Ｓの上下部分にそれぞれ連通する上部連通孔h1及び下
部連通孔h2を、ドリル等によって鋼管１、１の側面に穿
設、形成しておき、下部連通孔h2側からモルタル11を空
間Ｓ内に充填するような方法が一例として挙げられる。
この場合、上部連通孔h1から充填されたモルタル11が鋼
管の外部に流出したことを確認することにより、空間Ｓ
内にモルタル11が十分充填されたものと見なすことがで
きる。

このように、下方の柱部材1bに上方の柱部材1aを建て込
むと、該建て込む方の柱部材1aの下端付近に配設された
第１の端面板６に、下方の柱部材1bの上端付近に配設さ
れた第２の端面板７から上部に突出する接続部材８が嵌
合されることによって、上下の柱部材1a、1bが容易に連
結される。

以上示した手順により、柱Ｈを施工することができる。

このように、本実施例に係る柱Ｈは、柱部材１を構成す
る鋼管２の内面にその周方向に所定間隔をおき、かつ鋼
管２の軸方向に延在する突起５、…が形成されているの
で、係る突起５、…がライニングコンクリート層４内に
埋設されることにより、鋼管２とライニングコンクリー
ト層４との付着が確実になされて大変良好となる。これ
により、仕口部材９を介して鋼管２に伝達される梁10、
…からの荷重が有効にライニングコンクリート層４に伝
達されると共に、鋼管２とライニングコンクリート層４
とが一体となって挙動して外力に抵抗し、大きな耐力を
期待することができる。よって、建築構造として好適に
使用可能な柱Ｈを構築することができる。しかも、ライ
ニングコンクリート層４が遠心成型により形成されてい
るため、特に外方向からの圧縮に強い柱を構築すること
ができる。さらに、鋼管２内にその軸方向に延在する鋼
棒３、…を配設することにより、部材に靱性が付与され
るほか、鋼管２の肉厚を大きくすることなく部材の曲げ
及び軸耐力の向上を図ることができ、鋼棒３、…に比較
して資材単価の高い鋼管２の有効利用が図れる。

また、柱部材1a、1bの端部に端面板６、７を配設すると
共に、これら端面板６、７間にモルタル11を充填・固化
させることで柱部材1a、1bのライニングコンクリート層
４、４をこのモルタル11で容易かつ確実に接続し、ライ
ニングコンクリート層４、４間に作用する荷重を柱Ｈの
軸力として処理するようにしたので、柱部材1a、1bの接
続部Ｃにおいて構築構造として十分に使用に耐えうるだ
けの強度を確保することができる。特に、本実施例の柱
Ｈでは、柱部材1a、1bが上下階層の中間位置において接
合されているため、曲げモーメントの変曲点となってお
り、鋼棒３、…どうしを接続しなくとも十分な強度が得
られる。

しかも、柱部材1a、1bを上記のように連結することによ
って容易に構築することができるため、従来のような型
枠の組立・解体作業が不要である。したがって、資材費
を低く抑さえるとともに、施工効率を大幅に短縮するこ
とができるほか、その施工精度を高めることができる。

なお、本発明に係る遠心成形鋼棒補強コンクリート構造
は、その細部が上記実施例に限定されず、種々の変形例
が可能である。一例として、ライニングコンクリート層
と鋼管との間にアンボンド層を設けた、いわゆるアンボ
ンド構造としてもよい。また、柱部材1a、1bを建て込ん
だ後に、該柱部材1a、1b内のライニングコンクリート層
４、４の内側の空洞にもコンクリートを充填してさらに
柱Ｈの強度を向上させることできるのは勿論である。さ
らに、柱部材1a、1bの連結部の構造や施工方法も前記実
施例に限定されず、例えば鋼棒３、…のみ継手で接続す
るような方法が好適に挙げられる。

なお、以上は、本発明に係る遠心成型鋼棒補強コンクリ
ート構造を柱に適用した場合の実施例を述べたが、本発
明を梁に適用することも可能である。この場合には、遠
心成型鋼棒補強コンクリート部材の断面形状を矩形断面
として製作しておけばよく、前記柱Ｈの実施例における
上下関係を例えば左右関係として施工すればよい。

「発明の効果」本発明に係る遠心成形鋼棒補強コンクリート構造及びそ
の施工方法によれば、以下の効果を奏することができ
る。

請求項１に記載の遠心成形鋼棒補強コンクリート構造に
よれば、遠心成形鋼棒補強コンクリート部材を構成する
鋼管の内面にその周方向に所定間隔をおき、かつ鋼管の
軸方向に延在する突起が形成されているので、かかる突
起がライニングコンクリート層内に埋設されることによ
り、鋼管とライニングコンクリート層との付着が確実に
なされて大変良好となる。これにより、鋼管に伝達され
る荷重が有効にライニングコンクリート層に伝達される
と共に、鋼管とライニングコンクリート層とが一体とな
って挙動して外力に抵抗し、大きな耐力を期待すること
ができる。よって、建築構造として好適に使用可能な遠
心成形鋼棒補強コンクリート構造を構築することができ
る。しかも、ライニングコンクリート層が遠心成型によ
り形成されているため、特に外方向からの圧縮に強い柱
を構築することができる。さらに、鋼管内にその軸方向
に延在する鋼棒を配設することにより、部材に靱性が付
与されるほか、鋼管の肉厚を大きくすることなく部材の
曲げ及び軸耐力の向上を図ることができ、鋼棒に比較し
て資材単価の高い鋼管の有効利用が図れる。

加えて、これら遠心成形鋼棒補強コンクリート部材の連
結される一方および他方の端部を、それぞれ前記鋼管の
端部が前記ライニングコンクリート層の端面より該遠心
成形鋼棒補強コンクリート部材の長さ方向より突出する
形態とし、これらを互いに突き合わせるとともに、前記
一方及び他方の端部における前記ライニングコンクリー
ト層の内面側間に、これらライニングコンクリート層の
端面間に形成される空間を塞ぐ筒状の接続部材を固定
し、さらに前記鋼管の端部の突き合わせ部を溶接すると
共に、前記空間内に充填材を充填・固化することによ
り、各部材のライニングコンクリート層を接続し、これ
らライニングコンクリート層間に作用する荷重を軸力と
して処理するようにしたので、各部材の接続部において
建築構造として十分に使用に耐えうるだけの強度を確保
することができる。

また、請求項２に記載の遠心成形鋼棒補強コンクリート
構造の施工方法によれば、上記の効果を備えた構造を、
前記遠心成形鋼棒補強コンクリート部材を上記のように
連結することによって容易に構築することができる。し
たがって従来のような型枠の組立・解体作業が不要であ
り、これにより資材費を低く抑さえるとともに、施工効
率を大幅に短縮することができるほか、その施工精度を
高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図は、本発明に係る遠心成形鋼棒補強
コンクリート構造の一実施例である遠心成形鋼棒補強コ
ンクリート柱を示す図であって、第１図は全体構成を示
す正面図、第２図は第１図のII−II′線に沿う矢視断面
図、第３図ないし第５図は遠心成形鋼棒補強コンクリー
ト柱部材の連結部を示す図であって、第３図は断面図、
第４図は第３図のIV−IV′線に沿う矢視断面図、第５図
は接続部材のみを取り出して示した斜視図、第６図ない
し第８図は、本発明に係る遠心成型鋼棒補強コンクリー
ト構造の施工手順を示す図、第９図は本発明に係る遠心
成形鋼棒補強コンクリート構造に使用される遠心成形鋼
棒補強コンクリート部材を示す側断面図である。Ｈ……遠心成形鋼棒補強コンクリート柱（遠心成形鋼棒
補強コンクリート構造）、１……遠心成形鋼棒補強コン
クリート柱部材（遠心成形鋼棒補強コンクリート部
材）、２……鋼管、３……鋼棒、４……ライニングコン
クリート層、５……突起、８……接続部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者黒瀬行信東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者池田憲一東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者佐藤孝典東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者塩川英世東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (56)参考文献特開昭58−195654（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−141235（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−300493（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−288236（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数本の遠心成形鋼棒補強コンクリート部
材がその軸線を一つにして連結され、各遠心成形鋼棒補
強コンクリート部材は、内面に突起が形成された所定長
さの鋼管の内部に、この鋼管の周方向に所定間隔をおき
かつ該鋼管の長さ方向に延在するよう複数の鋼棒が配置
されると共に、これら鋼棒を内包するようにライニング
コンクリート層が前記鋼管内面に沿って所定厚みに遠心
成形により形成されてなり、これら遠心成形鋼棒補強コ
ンクリート部材の連結される一方および他方の端部は、
それぞれ前記鋼管の端部が前記ライニングコンクリート
層の端面より該遠心成形鋼棒補強コンクリート部材の長
さ方向より突出する形態とされてこれらが互いに突き合
わされ、前記一方及び他方の端部における前記ライニン
グコンクリート層の内面側には、これらライニングコン
クリート層の端面間に形成される空間を塞ぐ筒状の接続
部材が固定されるとともに、前記鋼管の端部の突き合わ
せ部が溶接され、さらに、前記空間内に充填材が充填・
固化されていることを特徴とする遠心成形鋼棒補強コン
クリート構造。
【請求項２】請求項１に記載の遠心成形鋼棒補強コンク
リート構造の施工方法であって、前記遠心成形鋼棒補強
コンクリート部材の一方および他方の端部を連結するに
際して、予め一方の端部に前記接続部材を固定してお
き、各鋼管の端部を互いに突き合わせて溶接した後に、
前記空間内に充填材を充填し、固化するようにしたこと
を特徴とする遠心成形鋼棒補強コンクリート構造の施工
方法。