JPS61126259A - 構造物の柱 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野） この発明は、鉄筋コンクリート造の構造物の柱に関する
。

〔従来の技術） 従来の鉄筋コンクリート造の柱に外力が加わつ念場合、
外力が柱の弾性限度の範囲内であれば柱は弾性変形して
、外力がなくな１ば元の状態に復帰する。また、外力が
弾性限度を超えて加えらｎた場合は、柱は塑性変形し、
もはや元の状態に復−帰せず、ざらに大きな外力に対し
てはｍ性変形性能（粘シ強さ）が小さいと破壊さｎてし
まう。従って、建築物が大地震等に対して充分耐えうる
ためには、その柱は弾性限度内の外力に対しては勿論、
大地震時のように弾性限度を超える極めて大きな外力に
対しても柱としての機能を発揮し容易に破壊さ１ないこ
と、すなわち粘り強いことが要求される。そして一般に
は、柱の断”面形状は角形よりは円形の方が粘力強く、
また７−プ筋は単独のものよ）はスパイラル状に連続し
ているものの方が粘り強いことが確認さｎている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、大地震が発生した時に、鉄筋コンクリート造
の建築物が倒壊する被害が時お多生ずる。

こｎは、従来の鉄筋コンクリート造の柱が、上述したよ
りな粘シ強さの点で充分でないことが一因となっている
。すなわち、地震時の極めて大きな外力を受けると、柱
の主筋の外側（かぶシ）のコンクリートが剥落し、柱内
部のコンクリ−トモ粉砕され、この粉砕さ−ｎ７’ｌ？
内部コンクリートが外側へはらみ出し、柱がいわゆる大
変形を受けた状態になる。この状態になると柱はもはや
軸力Ｃ軸方向の圧縮力）を支えることができず、ついに
は押しつぶされてしまい、建築物は倒壊してしまうこと
になる。また、柱が押しつぶさ几るに至らずとも、大変
形を受は次状態Ｋｆｋ”：）７？：柱を修復し、再び建
物を使用できるように復旧するのは、非常に困難となる
。

このように、従来の鉄筋コンクリートの柱は、弾性限度
？超える外力に対しては充分に粘夕強いとはいえず、ま
た一度大変形分受けてしまうとそｎを修復することは困
難であるという問題があつ九。このことは、比較的粘力
強いといわれる円柱やスパイラル状のフープ筋を用い九
柱においても同様である。

この発明は上記の事情に鑑みてなされ九もので、充分に
粘夛強く、また大変形を受は念後も修復が可能な柱を提
供することを目的とする。

Ｃ問題点を解決する之めの手段） この発明は、鉄筋コンクＩ＋　　）造の柱本体の外面に
、その柱本体を成型するための捨型枠として用いらｎる
とともに、成型された柱本体を補強する鋼Ｖを有してな
るものである。

この柱の水平断面形状は円形であることが望ましく、ま
た柱本体はスパイラル状のフープ筋を用いることが望ま
しい。

（作用） この発明による柱の内部に設けられた柱本体は、従来の
鉄筋コンクリート造の柱部材と同様に構造物の荷重を支
え、ま九、外力に対抗する。また、柱本体の外面に設け
らｎた鋼管は、柱本体を成型するに際し捨型枠として用
いらｎるとともに、成型Ｉｎｎ走水本体補強してその粘
夛強さ全増大させる。すなわち、鋼管は、柱本体が大変
形？受けた時に、かぶシコンクリートが剥落することを
防止し、ま九粉砕さｆｌ、九内部コンクリートが外側へ
はらみ出すこと？防止して、大変形時にかいてもなおそ
の形状を保ち、軸力を充分に支えるどと？可能ならしめ
る。さらに鋼管は、柱の弾性限度内の圧縮力に対しても
、柱本体のコンクリートとともに対抗しうる。

（実施例） この発明の−＊ｍ例について、Ｋ１図ないし第８図全参
照して説明する。

第１図ないし第３図は、この実梅例の部分概略構成を示
す図であって、図中符号Ａは、この実施例の柱である。

柱Ａは、第３図に示すように、建築物の上下方向に、基
礎（図示せず）から最上部まで通して設けらｎ１建築物
の階ごとに梁Ｂ、および梁Ｂ２が取ル付けられて、建築
物を構築している。（なお、梁Ｂ１　は第３図において
左右方向に延在する梁、梁Ｂ２　は第３図において紙面
と直交する方向に延在する梁である。） 柱Ａは、第１図および第２図に示すように、水平断面が
円形の柱本体ｌと、その外面に設けらｎた鋼管２かうな
っている。柱本体ｌは、円形に配電さ：ｒｔ九主筋３・
・・の周囲に、所定の間隔でスパイラル状のフープ筋４
が巻かれ、こｎらの鉄筋の内　′部および外周部にコン
クリート５が打設さルて成型さｎている。すなわちこの
柱本体１は、従来の鉄筋コンクリート造の柱と同様のも
のである。

この柱本体１には、梁Ｂ１．　Ｂ２　　が取シ付けらｎ
ている部分を除いて、上述したよ５１Ｃ，その外面に鋼
管２が設けら１ている。鋼管２は、柱本体ｌのコンクリ
ート５を打設するに際し、その捨型枠として用いらｎ１
コンクリート５が硬化した後は、コンクリート５と鋼管
２は密着して一体となっている。との鋼管２０下端〔す
なわち柱脚部）の外周にはつば６が、また上端〔すなわ
ち柱頭部）の外周にはつば７がそ九ぞｆ′Ｌ取シ付けら
ｎている。

つげ６．７は、鋼管２１１ｒ補強するとともに、後述す
るように、この柱Ａを用いて建築物を構築するに際して
、鋼管２および梁Ｂ３．　Ｂ２１に固定する部材である
。

以上の構成のもとに柱Ａは、柱本体１が従来の鉄筋コン
クリート造の柱部材と同様に建築物の主要な構造部材と
して作用する。ま比柱本体ｌの外面に設けられた鋼管２
は、柱本体１が弾性限度を超え念外力を受け、コンクリ
ート５が粉砕されたり亀裂を生じたとしても、そ几らの
コンクリート５が剥落したプ、外側へはらみ出すことを
防止して柱としての形状を保持するから、柱Ａけ容易に
破壊されることはない、さらに、上記のよ５に％鋼管２
の内部で柱本体１のコンクリート５が粉砕もしくは亀裂
？生じた場合には、鋼管２の内部に例えばエポキシ樹脂
等全圧入することによシ、柱本体ｌの強度を再び確保す
ることが可能であＱ１大地Ｍ等の被害を受けた柱の修復
が容易に行９ことができる。なお、鋼管２は、柱Ａにか
かる圧縮力をコンクリート５とともに受は持つことがで
きるから、従来の鉄筋コンクリート造の柱に比して圧縮
強度全高める作用もなす。さらに鋼管２０表直上、耐火
被覆等は不要であるから、そのまま仕上げ面とすること
ができる。

以上、この柱Ａの構成および作用について説明し虎が、
次にこの柱Ａ？用いて建築物全構築する方法について％
＠４図ないし第８図を参照して説明する。

第４図は、柱ＡにハーフＰＣ梁およびミッコースラ、プ
（商品名、この詳細については後述する。）を組み合わ
せて用いることによシ、建築物の一階層分を構築する手
順を示す図である。なお、第４図では、１本の柱Ａ？ｉ
−図示しているのみであるが、この階の他の柱について
も同時に工事を行うものである。

まず第４図（イ）は、こｎから着手しようとする階の直
下階まで、同様の手段で既に構築が完了した状態である
。すなわち、この階の床スラブは既にできてお）、また
、下階の柱に延張してスパイラルフープ筋の巻かｎｆｑ
柱主筋が、この階の床上に突出している。

この（イ）の状態からまず（ロ）に示すように柱主筋３
・・・を接続する。この柱主筋３・・・の接続は、溶接
、機械的継手等の従来一般に用いらｎているいずれの手
段でも良い。この接続さｎて立てられた柱主筋３・・・
の上部は、位置決め定規８によシ仮り止めする。位置決
め定規８は、第５図に示すように、柱主筋３・・・の適
正な配置ど５シに孔９・・・が設けられ、かつ４分割さ
れた環状部材ｇ　ａ　ｓ　８　ｂ　ｅ　８　ｄ　５８ｄ
ｆ組み合せてなり、孔９・・・に柱主筋３・・・を通し
、アングルｌＯ・・・にて環状部材８ａ、８ｂ。

８ｃ　　ｓａを固定することによ）、柱主筋３・・・の
配置間隔を適正に保つとともに、柱主筋３・・・相互？
連結して柱主筋３・・・が倒ｎることを防止するもので
ある。

次に第４図（ハ）に示すように、上記のように豆てらｎ
た柱主筋３・・・のまわシにスパイラル状のフープ筋４
を巻きつける。ここでフープ筋４を巻きつける範囲は、
この階の梁下の部分のみとし、柱主筋３・・・の下部の
既にフープ筋が巻かｎてい皮部分（（イ）参照）は重ね
て巻きつけることとする。

次いでに）に示すように、鋼管２全、柱主筋３の上方よ
シ徐々に落下させて、上記のように組み念てらｎた柱主
筋３・・・およびフープ筋４の周囲に取り付ける。鋼管
２は、その下端に取り付けらｎているつばｆｌポル）（
図示せず）で締めつけることによ）、床面に固定さｎる
。なお、柱主筋３・・・の上部に取力付けらｎでいる前
記位置決め定規８は、鋼管２を取ｉ付けるに際し、−指
数）はすし、その固定が完了後は再度取り付けることと
する。

次に、（ホ）に示すように、この鋼管２と、この鋼管２
０図中左右に隣接して取）付けられている同様の鋼管（
図示せず）との間に、ハーフＰＣ梁Ｂ１ａ、Ｂ１ｂ　を
、そ１ぞｎその両端部を鋼管２の上部のつば７によって
支持し、横架する。ここで、ハーフＰＣ梁Ｂ　　　、Ｂ
　　　は、予めプレ７アブエＩａ　　　　　　ｌｂ 場等で製作さｎるもので、第６図に示すように、１組の
梁下筋１１・・・と、２本の梁上筋１２．１２と、フー
プ筋１３・・・とを組み立て、こ九が梁成の概ね下半分
となるコンクリート１４に埋設さ几てなるものである。

なおハーフＰＣｆＪ！：Ｂ　　、ＢＩａスｂ は、鋼管２に取り付けらｆＬ念時に、そｎらの梁下筋１
１・・・が互いにぶつからないように、その梁下筋１１
・・・の配列は異なっている、このハーフＰＣ梁Ｂ　　
、Ｂ　　の梁下筋１１・・・の配列はそｎぞｎ１１Ｌ　
　　　　　１ｂ 第６図（ハ）および（ホ）に示すよりな定規１５．１６
？用いることによシ容易に決めることができる。まな、
上記のように組み立てらｎた鉄筋をコンクリート１４に
埋設するに際しては、スペーサー１７を用いて支持する
とともに、その位置決めを行うこととする。

上記のように予め與作されたハーフＰＣ梁Ｂｌａ’Ｂ１
ｈ？、前述のように鋼管２のつば７によって支持して横
架し念後、第４図（へ）に示すように、ハーフｐｃ梁Ｂ
ｌａ　’　ＢＩｂ　Ｖｃ梁上筋１８・・・および梁天端
のフープ筋１９を配筋する（第８図参照）。

ま丸柱主筋３・・・の周囲に、既に巻かｎでいる部分と
ラップさせてスパイラル状のフープ筋４を梁上まで巻き
つける。なお、この段階において柱主筋３・・・を仮夛
止めしている位置決め定規８は取りはずしても良い。

紙面と直交する方向）に、その端部を鋼管の上部のつば
７によ）支持して横架する。このノ・−フＰＣ梁Ｂ２　
にも、梁上筋１８・・・、フープ筋１９をハーフＰＣ梁
Ｂ　　　、Ｂ　　　と同様に配筋するＣ第１ａ　　　　
　　ＩＩ’） ７図参照）。続いてミツトトラス２０・・・、および床
型枠（コファ−７ォーム１２１・・・を取シ付ける。

ミツコートラス２０は、第７図卦よび第８図に示すよう
に、鉄筋をトラス状に形成した、床スラブの補強と、床
型枠２１を支持する丸めの部材であり、ハーフＰＣ梁Ｂ
　　またはＢ２ａ　　の梁上筋ａ １２に、その端部が支持さｎ、そｎらの梁ＢＩ＆　’Ｂ
１ｂ　　と直交する方向に所定間隔で並行して取り付け
らｎる。このミツコートラス２０の下端には、底板（ソ
フィット）２２がポルト２３により取）付けら１、隣接
して並行しているミツコートラス２０．２０のそ几ぞ几
の底板２２．２２相互間にコの字型の床型枠（コファー
フォーム）２１が載置さｎる。また、ハーフＰＣ梁Ｂ　
　　、Ｂ　　　、Ｂｌａ　　　　　　１１）　　　　　
　２の周囲には、床型枠２１がその一端をノー−７ＰＣ
梁Ｂｌａ　”　Ｂ１１）　’　Ｂ２　　のコンクリート
１４に支持　　　　　　）さｎて取り付けらｎる。こｎ
によ）、床面からの支保工を必要とせずに、床（この階
の上階の床）スラブの型枠？形成することができる。

上記のように、ミツコートラス２０・・・および床型枠
２１が取シ付けら几た後、ミツコートラス２０・・・の
上部に溶接金網２４を敷き、その後第４図（ハ）に示す
ように、鋼管２の内部、ハーフＰＣ梁Ｂ　　　、Ｂ　　
　、Ｂ２　　の上部および床型枠２１１ａ　　　　　　
　ｌｂ ０．・の上部に、コンクリートを打設する。コンク１７
−トが硬化した後、ミツコートラス２０よりボルト２３
、底板２２／取力はずして、床型枠２１を解体すれば、
この階の柱、梁、スラブの構築が完了する。

以上説明したように、柱Ａと、ハーフＰＣ梁とミツコー
スラブと全組み合わせて用いるこの構築工法では、鉄筋
コンクリート造の建築物の構築において従来必要とされ
てい丸柱、梁の型枠、および床型枠を支える支保工が全
く不要である。また、この構法は建築物の外壁まわりの
柱についても同様に行うことができるから、外部足場も
必要とせず、従って工期を短縮し、工事費を低減させる
ことができる。

以上、この発明の一実施例の柱、およびこの柱を用い九
構築工法について説明したが、この発明は上記実施例に
限定さｎるものではなく、例えば往の断面形状は円形に
限るものではないし、フープ筋は必ずしもスパイラル状
のもので々（ても良い。−ｔ＋、この柱にプレストレス
を導入しても良く、この場合は、鋼管がコンクｌ　　）
を拘束しているから、コンクリートが割裂を生ずる恐几
がない。さらに、この柱を用いて建築物分構築する方法
についても、上記に限定さｎず、梁、スラブについては
従来の型枠を用いる工法や、例えばオムニアスラブ、中
空ボイドスラブ等の手段を用いても良い。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、この発明によ几ば、鉄筋
コンクリート造の柱本体の外面に鋼管を設けたから、大
地震時等に柱本体が大変形を受けたとしても柱の形状は
保持さｎて充分に粘り強く、容易に破壊さｎないととも
に、大変形を受けた柱本体を容易に修復することができ
る効果を有する。

さらに、Ｍ管は柱への軸力を受は持てるから柱の圧縮強
度が増大する効果も有する。

また、柱本体の水平断面形状を円形とすｎば、柱の粘シ
強さはさらに高まる効果を有するつさらに柱本体のフー
プ筋？スパイラル状のものとすｎば、粘勺強さ？一層高
めることができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図はこの発明の実檜例を示す図である
。Ｗ１図ないし第３図はこの実捲例の柱の概略構成を示
す図であって、第１図は平Ｔｇｒ面図、Ｋ２図は部分型
断面図、第３図は梁および床と組みあわさ几た状態の部
分型断面図である。 第４図ないし、８８図は、この実施例の柱を用いて建築
物を構築する方法を説明する図である。第４図はこの方
法の手順を説明する図であって、このうち（イ）は工事
着手前の状態、（ロ）は柱主筋を接続した状態、（ハ）
は柱主筋にスパイラル状の７−プ筋を巻きつけ次状態、
に）は鋼管分取）付けた状態、（ホ）は左右方向のハー
フＰＣ梁を取）付は次状態、（へ）＃′ｉ梁主筋卦よび
柱のスパイラルフープ筋を取り付けた状ＢＣ＠管の一部
を切り欠いた状態）、（））　　。 け紙面に直交する方向のハーフＰＣ梁およびミツフート
ラス、床型枠を取勺付けた状態、←）はコンクＩＪ　　
）を打設した状態をそｎぞれ示す図である。 第５図は、この方法において用いらｎる柱主筋の位置決
め定規の概略構成を示す図であって、このうち（イ）は
平面図、仲）は側断面図である。第６図は、この方ｆ：
Ｋかいて甲いらｎるハーフＰＣ梁の概略構成を示す図で
あって、このうちピ）は正面図、（ロ）は側断面図、ｆ
−９は←）に示さｎるハーフＰＣ梁の梁下筋の位置決め
を行５之めに用いらｎる定規の正画図、に）は、梁下筋
の配列が異なるハーフＰＣ梁の側断面図、（ホ）はに）
に示さｎるハーフＰＣ！の梁下筋の位置決めを行うため
に用いらｎる定規の正面図である。第７図および第８図
は、この方法においてだツコートラスシよび床型枠が取
り付けらｆｔｆｃ状態を示す図であって、第７図は要部
拡大断面図、Ｋｓ図は第７図■−■線視要部断面図であ
る。 Ａ・・・・・・柱、ｌ・・・・・・柱本体、２・・・・
・・鋼管、４・・・・・・フープ筋。 第　６図 第７図 第８図 日シａ（Ｂ＋ｂ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉄筋コンクリート造の柱本体の外面に、その柱本
   体を成型する捨型枠として用いられるとともに、成型さ
   れた柱本体を補強する鋼管を有してなることを特徴とす
   る構造物の柱。
2. （２）水平断面形状が円形であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の構造物の柱。
3. （３）前記鉄筋コンクリート造の柱本体は、スパイラル
   状のフープ筋を用いてなることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項または第２項記載の構造物の柱。