JPS6255320A

JPS6255320A - 充填鋼管コンクリ−トの接合構造

Info

Publication number: JPS6255320A
Application number: JP19338885A
Authority: JP
Inventors: Takanori Sato; 孝典佐藤
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Priority date: 1985-09-02
Filing date: 1985-09-02
Publication date: 1987-03-11
Anticipated expiration: 2009-01-26
Also published as: JPH066804B2

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］本発明は、柱、杭等に利用される充填鋼管コンクリート
の接合構造に関するものである。

［従来の技術］充填鋼管コンクリートの柱や杭を現場で接合する場合、
従来では、鋼管同士を突き合わせ直接溶接して、その内
部にコンクリートあるいはグラウト材を充填しているの
が一般的である。

［発明が解決しようとする問題点コところが、鋼管同士が一体的に接合されている従来の構
造では、軸方向の圧縮力か作用した場合、鋼管間でのツ
ノの伝達がなされるため、鋼管に発生ずる軸方向の応力
が増大する。したがって、この鋼管にミーゼスの降伏条
件を適用した場合、周方向応力には余裕があるにら拘わ
らず、増大した軸方向応力でほとんど降伏に達してしま
い、鋼管によるコンファインド効果（鋼管の周方向応力
により、コンクリートが膨らもうとするのを締め付ける
作用）でコンクリートの耐力が向上することを、十分に
期待することができなくなってしまう。

本発明は、鋼管によるコンファインド効果を十分に生か
すことができ、充填鋼管コンクリートの強度を著しく向
上させることのできる充填鋼管コンクリートの接合構造
を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］本発明の接合構造は、上記の問題点を解決するしので−
あって、接合すべき画調管の接合端同士を、鋼管外径よ
り内径の大きい継手管内に挿入し、互いの端部間に間隙
を存して突き合わせ、前３２　’Ｉｆ４　ｋ内空間にコ
ンクリート等の水硬性材料を充填したことを特徴として
いる。水硬性材料の中には、コンクリートの他に、モル
タル、その他のグラウト材が含まれる。

また、本発明においては、鋼管と、その内部に充填され
た水硬性材料を非付着状態、すなわちアンボンド状態に
保つことが望ましい。

また、前記両銅管の接合端部間に存する間隙については
、両鋼管端部同士をゴム等の柔性材を介在させて突き合
わせることにより得るようにしてもよい。また、前記鋼
管外周と継手管内周の間には、水硬性材料を充填し、か
つこの水硬性材料と鋼管を非付着状態にするのが望まし
い。

また、面記鋼管内に充填された水硬性材料中に、鉄筋や
プレストレス鋼材を配して部材耐力を増すように“する
ことは、任意に行ってよい。

［作用］上記構成の接合構造では、画調管の端部間に間隙がある
ので、軸方向の圧縮力が作用した場合、温情が軸方向に
自由に変形でき、その変形は間隙に吸収される。したが
って、画調管の間に軸方向応力の伝達がなく、鋼管に生
じる軸方向の応力が著しく減少し、ミーゼスの降伏条件
を適用すれば円周方向応力による鋼管のコンファインド
効果を十分発揮させることができる。その結果、圧縮荷
重に対する強度を著しく向上させることができる。

その場合、鋼管と、その内部に充填された水硬性材料を
アンボンド状態に保てば、軸方向の圧縮力を門管内の水
硬性材料にのみ作用させ、鋼管には全く作用しないよう
にすることができる。すなわち、鋼管に作用する軸方向
応力をゼロにすることができる。このため、鋼管には、
コンファインド効果を与える反作用としてのリングテン
ションのみが作用することになり、上記の効果を極めて
顕著に促進する。

［実施例］以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図を参照しな
がら説明する。

図中１．２は、接合すべき２本の鋼管である。

これら鋼管１，２の接合端同士は、鋼管ｌ、２の外径よ
り内径の大きい継手管３内に挿入され、互いの端部かゴ
ム（柔性材）４を介して突き合わせられており、このゴ
ム４が介在されていることにより、画調管ｌ、２の端部
間に所定の間隙、ずなイつち鋼管１．２が軸方向に変形
しても互いに干渉しないだけの隙間が確保されている。

そして、鋼管１．２の内部空間にコンクリート（水硬性
材料）５が充填されている。特にこの場合、鋼管１，２
の内面には、パラフィンやアスファルト等の分離材６が
塗布され、鋼管ｌ、２とコンクリート５とが非付着（ア
ンポンド）状態にされている。

また、継手管３の内周と鋼管ｌ、２の外周との間に存す
る隙間にも、鋼管１，２内にコンクリート５を充填する
とき、同時にコンクリート７が充填されている。こちら
のコンクリート７についても、鋼管ｌ、２の外周面に分
離材６が塗布されて、鋼管１．２と非付着状態にされて
いる。なお、鋼管ｌの管壁には、鋼管ｌ、２内に打設し
たコンクリート５を、鋼管１．２と継手管３の間の隙間
に流し込ませるための孔８が設けられている。また、９
は前記隙間の下端を塞ぐパツキン、ＩＯは鉄筋である。

勿論、コンクリート５中にプレストレス鋼材を配して、
コンクリートの耐力増強を図ってもよい。

このような接合構造においては、鋼管ｌ、２内の充填コ
ンクリート５に軸方向の圧縮力が作用して、コンクリー
ト５が圧縮され、それが所定の強度を越えると、コンク
リート５は軸方向の歪を生じるとともに、径方向の急激
な横歪を生じる。

ところが、鋼管１，２は柔性材６により、縁切りされて
いるので、それらに生じる軸方向の歪は、この柔性材６
により吸収され、画調管１．２間に軸方向応力の伝達が
ほとんどない。特に、この実施例の場合は、鋼管ｌ、２
は、充填コンクリート５とアンボンド状態にあり、鋼管
１，２は軸方向においてコンクリートに全く拘束されな
い。したかって、コンクリート５には軸歪が生じるもの
の、鋼管ｌ、２にはほとんど軸歪が生じない。しｆこが
って、ミーゼスの降伏条件を適用すれば円周方向応カニ
よる鋼管のコンファインド効果を十分発揮させることが
でき、その結果、圧縮荷重に対する強度の向上を図るこ
とができる。

次に、第３図を参照してこのような充填鋼管コンクリー
トの接合構造の適用例について述べる。

この例においては、充填鋼管コンクリートＭが建築物の
柱として用いられており、接合部Ｐは、曲げモーメント
の反曲点である各階間中間部に設けられている。このよ
うに、各階ごとに、鋼管に生じる変形を吸収する接合部
Ｐを設けることにより、長尺の柱において、前述のコン
ファインド効果を充分に発揮させるようにしているので
ある。

なお、上記実施例においては、分離材としてパラフィン
、アスファルトを例示したが、それ以外に、グリス、ワ
セリン、オイル等を利用してもよい。

また、上記実施例においては、鋼管１．２と継手管３の
間の隙間にコンクリート７を充填したが、必ずしも充填
しなくてもよい。また、柔性材としてゴム４を用いてい
るが、ゴム以外の変形を吸収する部材を用いてもよい。

また、鋼管１，２の端部間に隙間を確保できれば、柔性
材を配さなくてもよい。また、鉄筋やプレストレス鋼材
は必ずしも配さなくてもよい。

さらに、鋼管と内部充填コンクリートは、必ずしもアン
ボンド状態にしなくてよい。また、鋼管は断面円形のも
のに限られず、角形のものでもよい。

［発明の効果］本発明の接合構造によれば、両鯛管は縁が切れているか
ら、画調管の間に軸方向力の伝達がない。

このため、鋼管に発生する軸方向応力がきわめて小さく
、鋼管には、コンクリートにコンファインド効果を与え
る反作用としてのリングテンションしかほとんど作用し
ない。

したがって、本発明によれば、軸方向応力の増大による
鋼管の降伏の恐れが全くなく、円周方向応力による鋼管
のコンファインド効果を十分発揮させることができる。

その結果、コンクリートと鋼管のそれぞれの特性を生か
すようにして、それらの相乗効果により、従来の接合構
造に比べはるかに高い軸方向圧縮耐力が確実に保証され
ることとなり、その断面積を小さくすることが可能とな
る。

また、鋼管と、その内部に充填された水硬性＋オ料をア
ンボンド状態にした場合には、上記の効果を一層顕著に
促進することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のの縦断面図、第２図は第１
図の■−■線断面図、第３図は本発明の適用例を示す側
面図である。１．２・・・・・・鋼管、３・・・・・・継手管、４・
・・・・・ゴム（柔性材）、５．７・・・・・・コンク
リート、６・・・・・・分離材、１０・・・・・・鉄筋
。第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）接合すべき両鋼管の接合端同士を、前記鋼管外径
より内径の大きい継手管内に挿入し、互いの端部間に間
隙を存して突き合わせ、前記鋼管内空間にコンクリート
等の水硬性材料を充填したことを特徴とする充填鋼管コ
ンクリートの接合構造。
（２）前記鋼管と、その内部に充填された水硬性材料が
非付着状態にある特許請求の範囲第１項に記載の充填鋼
管コンクリートの接合構造。
（３）前記両鋼管の接合端部間に存する間隙は、両鋼管
端部同士をゴム等の柔性材を介在させて突き合わせるこ
とにより得られている特許請求の範囲第１項または第２
項に記載の充填鋼管コンクリートの接合構造。
（４）前記鋼管外周と継手管内周の間には、水硬性材料
が充填され、かつこの水硬性材料と鋼管が非付着状態に
ある特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載の
充填鋼管コンクリートの接合構造。
（５）前記鋼管内に充填された水硬性材料中には、鉄筋
が配されている特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれ
かに記載の充填鋼管コンクリートの接合構造。
（６）前記鋼管内に充填された水硬性材料中には、プレ
ストレス鋼材が配されている特許請求の範囲第１項〜第
５項のいずれかに記載の充填鋼管コンクリートの接合構
造。