JPH10252218A - 鋼管柱 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 建築構造物に必要な上下階に亘る各種配線や
生活配管を効率的に敷設できると共に、当該配管からの
騒音の発生をも阻止し得る鋼管柱を提供する。 【解決手段】 柱本体１の内部に、上下階に亘る各種
配線あるいは生活用配管を挿通するための内部空間Ｓを
有すると共に、柱本体１の柱壁２に、内部空間Ｓと柱本
体１の外部空間とに亘る開口部３を有する鋼管柱。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築構造物等の柱
に関し、特に、内面に空間を有する鋼管柱に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の鋼管柱としては、例え
ば、遠心鋳造による丸形鋼管の他、板材をロール曲げし
て成形した電縫鋼管、板材を折り曲げ成形したいわゆる
角形コラム、さらには、短冊状の鋼板を溶接によって組
み立てたいわゆるボックス柱等があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の鋼
管柱の場合には、鋼管柱の内部に空間を有するものの、
その内部空間は、鋼管柱を溶接する際の裏当金を取り付
けたり、あるいは、梁を取付けるいわゆる仕口部を補強
すべく梁の取付け位置に対応させてダイアフラムを挿入
するために用いられる程度であった。ごく稀には、鋼管
柱の内部にコンクリートを充填して柱の補強を行うこと
もあったが、一般的にみて前記内部空間の殆どは使用さ
れずに放置されたままとなることが多かった。一方、建
築構造物においては、上下階に亘る各種の配管、例え
ば、水道管、ガス管、電気用配管等が必要であり、通常
の建築構造物においては、これらの配管は、構造物の一
角に特別のスペースを設けて配管するのが常であった。
このため、居住空間が犠牲にされるばかりでなく、前記
配管等は、建築構造物の平面のうち特定の場所において
のみ上下階に挿通されるものであるから、水回り敷設あ
るいはガス回り敷設の設置場所が制限されることとなっ
て、建築構造物の利用の面において不便な場合があっ
た。また、特に上下水道管などが居住空間に隣接して設
けてある場合には、他階における上下水道の使用音が当
該上下水道管を伝播し、特に夜間においては無視し得な
い程度の生活騒音になっていることもあって、未だ改善
の余地があった。

【０００４】本発明の目的は、このような従来技術の欠
点を解消し、建築構造物に必要な上下階に亘る各種配線
や生活配管を効率的に敷設できると共に、当該配管から
の騒音の発生をも阻止し得る鋼管柱を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

（構成１）本発明の鋼管柱は、請求項１に記載したごと
く、柱本体の内部に、上下階に亘る各種配線あるいは生
活用配管を挿通するための内部空間を有すると共に、柱
本体の柱壁に、前記内部空間と柱本体の外部空間とに亘
る開口部を有する点に特徴を有する。 （作用・効果）本構成のごとく、上下階に亘る各種配線
あるいは生活用配管を柱本体の内部に挿通させること
で、従来の建築構造物においては不可欠であった上下階
に亘る各種配管用の配管スペースを省略することが可能
となり、居住空間等を最大限に確保することができるよ
うになる。また、上下水道などの配管を柱本体の内部を
挿通させることで当該配管の遮音効果が高まり、例え
ば、他階の上下水道使用に伴う騒音の伝播等を抑制する
ことができる。

【０００６】（構成２）本発明の鋼管柱は、請求項２に
記載したごとく、前記柱本体のうち梁を取り付ける仕口
部を厚肉部に形成し、前記開口部を前記仕口部を除く部
分に設けて構成することができる。 （作用・効果）本構成のごとく、仕口部を厚肉部に形成
することで、仕口部の耐力を向上させることができ、仕
口部の内部においても全くダイアフラムを設けない構造
にすることも可能となる。よって、上下階に亘る柱内部
空間をより広く確保することができる。また、一般に柱
の軸力と梁からの水平力とが複雑に加わる仕口部に対し
ては開口部を設けない構成とすることで、仕口部の保有
耐力が確実に維持され、建築構造物全体としての耐力も
十分に保持されることとなる。

【０００７】（構成３）本発明の鋼管柱は、請求項３に
記載したごとく、前記柱本体の内部空間に、当該柱本体
の長手方向に延出する内管を設けて構成することができ
る。 （作用・効果）本構成であれば、柱本体の内部に各種配
線を挿通する際の挿通作業が容易になる。また、柱本体
の内部に内管を設けておけば、通常、柱・梁などを組み
立てたあと別途必要とされる各種配線のための案内管設
置作業あるいは各種生活用配管の設置作業の一部を予め
完了させておくことができるから、建築現場での作業効
率を向上させることができる。

【０００８】（構成４）前記請求項３の鋼管柱は、請求
項４に記載したごとく、前記内管を、前記開口部におい
てその長手方向に分断して構成することができる。 （作用・効果）本構成であれば、電気配線等に係る接続
作業や後の補修点検作業を容易に行うことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。

【００１０】（概要）本発明の鋼管柱は、従来では利用
されなかった柱本体の内部空間を、建築構造物に装備さ
れる各種配管の配管用スペースとして積極的に利用する
と共に、これら配管から発生する生活騒音をも阻止しよ
うとするものであり、具体的には、図１に示すごとく、
柱本体１の内部に、上下階に亘る各種配線あるいは生活
用配管を挿通するための内部空間Ｓを有すると共に、柱
本体１の柱壁２に、内部空間Ｓと柱本体１の外部空間と
に亘る開口部３を有するものである。本構成であれば、
従来の建築構造物においては不可欠であった上下階に亘
る各種配管用の配管スペースを省略することが可能とな
り、居住空間等を最大限に確保することができるように
なる。また、上下水道などの配管を柱本体１の内部を挿
通させることで当該配管の遮音効果が高まり、例えば、
他階の上下水道使用に伴う騒音の伝播等を抑制すること
ができる。

【００１１】本発明の鋼管柱としては、例えば、前述の
遠心鋳造丸形鋼管の他、電縫鋼管、角形コラム、ボック
ス柱等、何れの形式のものであってもよい。本発明にお
いては、内部空間Ｓを利用して各種の配管を行うのが目
的であるから、この条件を満たす鋼管柱であれば上記の
鋼管柱に限らず何れの構成の鋼管柱であってもよい。
尚、本実施形態においては、鋼管柱として遠心鋳造によ
る丸形鋼管を使用した例を示す。柱本体１は、通常、一
階分の長さで構成され、梁４を取付ける仕口部Ｃと、居
住空間を構成する柱部Ｈとからなる。当該柱本体１の断
面形状は円環状であるが、特に仕口部Ｃの管厚は柱部Ｈ
の管厚よりも大きく形成してある。例えば、仕口部Ｃの
外径を柱部Ｈの外径よりも大きく構成することで仕口部
Ｃの耐力を向上させ、梁４の取付け位置に対応する柱本
体１の内部にダイアフラムを装着しなくても仕口部Ｃが
許容耐力を発揮できるように構成してある。

【００１２】（開口部）本発明に係る開口部３は、主
に、柱本体１の内部を挿通する各種配線あるいは各種生
活用配管の接続作業及び点検保守作業を行うことを目的
として設ける。

【００１３】柱本体１の機能は、建築構造物の荷重を支
え、地震時等によって建築構造物に加わる外力に耐える
ことであるから、開口部３を設ける位置は、当該機能を
損なわないように決定する必要がある。通常の場合に
は、柱部Ｈのうち仕口部Ｃを除いた部分であれば、開口
部３を形成することが可能であると考えられる。つま
り、仕口部Ｃには鋼管柱に加わる軸力と梁４からの水平
力とが作用し、特に、地震時においては夫々の力が複雑
に作用するから、仕口部Ｃには十分な耐力を維持させて
おく必要があることから、仕口部Ｃに前記開口部３を設
けて仕口部Ｃの有効断面を減少させるのは望ましくない
のに対し、柱部Ｈに加わる外力は主として軸力であっ
て、仕口部Ｃに比べて加わる外力が単純であるため、柱
部Ｈに開口部３を設けても柱本体１の機能を大きく損な
うことはないと考えられるからである。柱部Ｈは、主に
居住空間を構成する部分であるが、柱部Ｈの中間位置に
開口部３を設けた場合でも、建築構造物の内装を行う際
には柱部Ｈも被覆するのが普通であるから特段の不都合
は生じない。また、仕口部Ｃの下方近傍、即ち、仕口部
Ｃの直下に開口部３を設けた場合には、内装設計によっ
ては開口部３を天井板と上階の床スラブとの間に位置さ
せることができ、居住空間に露出させない構成とするこ
とも可能である。この場合には、後述するごとく、上下
方向の電気配線等から特定階へ敷設する電気配線を分岐
し易くなる。

【００１４】開口部３の形状は、後述する各種配線等の
接続作業を容易にするなどの点から矩形状あるいは円形
状のものが妥当である。但し、矩形に形成する場合に
は、角部に丸みを持たせることで開口部３周縁への応力
集中を軽減させるよう配慮することが必要である。ただ
し、開口部３の形成位置が仕口部Ｃに近づくほど仕口部
Ｃに加わる外力の影響が及ぶことが考えられるため、開
口部３の形状は、柱部Ｈの柱壁２に作用する応力が開口
部３の周縁を円滑に流れるよう円形形状に限定したり、
開口部３の面積を制限したりするなど配慮する必要があ
ると考えられる。また、開口部３の補強として、図２に
示すごとく補強板５を開口部３の周縁部に重ねて溶接等
により取付けると効果的である。

【００１５】開口部３のサイズは、各種配線等の接続作
業が行えるために必要な大きさであって、且つ、柱部Ｈ
の耐力を損なわない範囲の大きさである必要がある。よ
って、柱本体１の管径、管厚、開口部３の形成位置等に
応じて適宜設定することとなる。

【００１６】尚、開口部３が、居住空間に対して被覆さ
れている場合には、開口したままの状態で放置するもの
であってもよい。この場合には、開口部３の施工が簡便
となる。一方、開口部３が常時視認可能な位置にある場
合には、図示は省略するが、蓋部材を設けておけば柱部
Ｈの外観を損なうことがない。当該蓋部材は、開閉自在
にしておけば、後の点検・保守などに便利である。点検
・保守等の必要性がない場合には溶接などで封止するも
のであってもよい。

【００１７】開口部３は、丸形鋼管を遠心鋳造により製
造した後、ガス切断或いは機械加工により所定の位置に
形成してもよいし、鋳造時に同時に形成してもよい。鋳
造時に同時形成する場合には、開口部３の形状に合わせ
て形成しておいた中子を開口部３を形成する位置に配置
した状態で遠心鋳造するとよい。

【００１８】（内管）これまでの記載のごとく、柱壁２
に開口部３を設けておけば、柱本体１の内部空間Ｓを取
り敢えず利用することができる。しかし、より有効にか
つ機能的に前記内部空間Ｓを利用するためには、以下の
ごとく、別途、内管６を挿通して配置しておくとよい。
つまり、当該内管６を、柱本体１の内部を挿通する各種
配線の案内管として用いれば、柱本体１の内部に各種配
線を行う際の作業を容易にすることができるし、内管６
どうしを密封状態に連結することにより、例えば、ガス
管、上下水道管としても利用することができるから、通
常、柱本体１・梁４などを組み立てたあと別途必要とさ
れる当該配管の設置作業の一部を予め完了させておくこ
とができて、建築現場での作業効率を向上させることが
できる。

【００１９】前記各種配線としては、例えば、電気・電
話・テレビアンテナ等の各種配線が該当する。一方、生
活用配管そのものとして利用する場合の生活用配管に
は、例えば、上下水道管・ガス管等が該当する。

【００２０】内管６の形状は特に限定されるものではな
いが、一般的には円形断面を有するパイプを用いるのが
入手等が容易であって好都合である。当該内管６は、柱
本体１の内部空間Ｓを上下階に亘って延出するものであ
るが、電気配線等を挿通する場合には、開口部３の位置
で分断した状態に取り付けておくと良い。本構成であれ
ば、電気配線等に係る接続作業や後の補修作業を容易に
行うことができる。特に、開口部３が仕口部Ｃの近傍に
位置する場合には、上下方向の電気配線と特定階に敷設
する水平方向の電気配線との分岐作業を行い易くなる。
これに対して、内管６自体を搬送管として機能させる場
合には、開口部３の位置においても上下の内管６どうし
を連続させ、その代わりに、当該上下方向の内管６から
特定の階に敷設する水平の配管を分岐させる分岐部を設
けることができる。

【００２１】内管６の材質は、各種の金属、熱硬化性・
熱可塑性プラスチック、セラミックス等で構成すること
ができる。ただし、内管６自体を搬送管として用いる場
合には、内部に挿通する物質の特性を考慮して耐腐食性
・耐変質性のない材料の内管６を使用する。

【００２２】内管６を柱本体１に取付けるには例えば以
下の要領で行う。溶接可能な金属管を内管６として使用
する場合には、図３に示すごとく、柱本体１の内面に溶
接して直に取り付けることができる。また、溶接可能な
金属管の他、各種プラスチック製の内管６を用いる場合
には、例えば図４に示すごとく、柱本体１の内面に設け
た環状の取付金具７に螺合ネジ８等によって取り付ける
ことができる。

【００２３】上下に隣接する内管６どうしが離間する場
合には、工場などにおいて内管６を柱本体１に最終固定
した後、柱本体１を建築現場に搬入し、柱本体１どうし
を溶接組み立てすることができる。しかし、内管６自体
を搬送管として用いる場合には、柱本体１どうしを溶接
組み立てした後に、更に、上下の内管６どうしを密着連
結させる必要がある。この場合には、例えば図４のよう
に上側に位置する内管６ａの下側端部が挿入可能なよう
に、下側に位置する内管６ｂの上側端部の内径を拡径し
ておくとともに、図５に示すごとく、内管６を上下動可
能に固定しておくとよい。本構成であれば、上側の内管
６ａを下方に位置修正することで、上側の内管６ａを下
側の内管６ｂの内部に挿通固定することができる。よっ
て、工場においては上側の内管６ａを所定の位置よりも
やや上方に位置する状態となるように前記螺合ネジ８で
仮固定しておき、建築現場で柱本体１どうしを溶接接続
し、下側の内管６ｂの内面および上側の内管６の外面に
接着剤あるいはシーリング剤９等を塗布した後、上側の
内管６ａに係る前記螺合ネジ８を緩めて上側の内管６ａ
を下側の内管６ｂに所定位置まで挿入し、再び上側の内
管６ａに係る螺合ネジ８を閉めて固定する。本構成であ
れば、上側の内管６ａと下側の内管６ｂとを密封した状
態に接続することができる。

【００２４】尚、上記取付け方法とは異なる取付け方法
を使用する場合で、溶接作業を伴う場合や、組み立て工
場において内管６を柱本体１の内部に取り付けた後、更
に当該内管６の近傍で溶接作業を行う場合等には、必要
に応じて内管６の周囲に耐熱用の被覆を施しておくのが
望ましい。

【００２５】〔別実施形態〕 〈１〉 上記実施形態においては、仕口部Ｃの管厚を柱
部Ｈの管厚よりも厚く構成することで、仕口部Ｃに対し
てダイアフラムを設けない構成としたが、上記実施形態
に限られるものではなく、柱本体１の内部にダイアフラ
ムＤを設ける鋼管柱に対しても本発明を適用することが
できる。即ち、図６に示すごとく、内管６を貫通させる
ための孔部１０をダイアフラムＤに設け、その代わりに
ダイアフラムＤの板厚を増加させることで、仕口部Ｃの
性能を低減させることなく内管６を挿通することが可能
となる。

【００２６】〈２〉 上記実施形態では、上下に隣接す
る内管６の連結態様の一例として、互いに挿入する方式
を示したが、図７に示すごとく、上下の内管６を螺合に
よって連結するものであってもよい。即ち、上側の内管
６ａの下側端部には雄ねじ部１１ａを形成すると共に、
下側の内管６ｂの上側端部には前記雄ねじ部１１ａが螺
合可能な雌ねじ部１１ｂを形成しておき、前述の実施形
態と同様の手法で、柱本体１どうしを溶接接続し、下側
の内管６ｂの内面および上側の内管６ａの外面に接着剤
あるいはシーリング剤９等を塗布した後、上側の内管６
ａに係る前記螺合ネジ８を緩めて上側の内管６ａを下側
の内管６ｂに所定の位置まで螺合させ、再び上側の内管
６ａに係る螺合ネジ８を閉めて固定する。本構成であれ
ば、上側の内管６ａと下側の内管６Ｂとを確実に密封し
た状態に接続することができる。

【００２７】尚、上記特許請求の範囲の記載中、図面を
参照し、図面との対照を便利にするために符号を記す
が、当該記入により本発明が添付図面の構成に限定され
るものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る鋼管柱を示す一部切欠き斜視図

【図２】開口部の補強構造を示す説明図

【図３】内管の取付け状態を示す説明図

【図４】内管どうしの連結構造を示す説明図

【図５】内管の取付け状態を示す説明図

【図６】別実施形態に係る内管の取付け状態を示す説明
図

【図７】別実施形態に係る内管どうしの連結構造を示す
説明図

【符号の説明】

１ 柱本体 ２ 柱壁 ３ 開口部 ４ 梁 ６ 内管 Ｃ 仕口部 Ｓ 柱本体の内部空間

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 柱本体（１）の内部に、上下階に亘る各
   種配線あるいは生活用配管を挿通するための内部空間
   （Ｓ）を有すると共に、 柱本体（１）の柱壁（２）に、前記内部空間（Ｓ）と柱
   本体（１）の外部空間とに亘る開口部（３）を有する鋼
   管柱。
2. 【請求項２】 前記柱本体（１）が、梁（４）を取り付
   ける仕口部（Ｃ）において厚肉部を有しており、前記開
   口部（３）が前記仕口部（Ｃ）を除く部分に設けてある
   請求項１に記載の鋼管柱。
3. 【請求項３】 前記柱本体（１）の内部空間（Ｓ）に、
   当該柱本体（１）の長手方向に延出する内管（６）を設
   けてある請求項１又は２に記載の鋼管柱。
4. 【請求項４】 前記内管（６）が、前記開口部（３）に
   おいてその長手方向に分断して構成してある請求項３に
   記載の鋼管柱。