JPS6263742A - アンボンド充填鋼管構造 - 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］ 本発明は、社、杭等に利用されるアンボンド充填鋼管構
造に関するものである。

〔従来の技術〕

この種の構造として、充填鋼管コンクリート構造が知ら
れているが、従来の充填鋼管コンクリート構造は、型枠
を兼ねた単純な直円筒状のｍ管を鉛直に立て、その内部
にコンクリートを充填しただけのものであり、鋼管とコ
ンクリートとは接着状態にあり、力学的に一体にＰ動づ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、従来のものでは、軸方向の圧縮力が作用した
場合、鋼管とコンクリ−ｈが一体的に歪み、大きく歪ん
だ場合、！Ａ管はミーゼスの降伏条件を越えたり、局部
的な座、屈を発生したりする。

したがって、周方向応力に余裕があり鋼管によるコンフ
ァインド効果、＜ｔｊＡ管の周方向応力により、コンク
リートが膨らもうとづ゛るのを締め付ける作用）でコン
クリートの耐力上昇を充分期待できるにも拘わらず、増
大した軸方向応力で鋼管がほとんど降伏に達してしまい
、コンファインド効果を充分発揮できず、必要以上に大
きな断面積の柱または杭とならざるを得ない。

本発明は、ｔｊ／４管によるフンファインド効果を充分
に生かすことができ、圧縮耐力を著しく向上させて、従
来のものより御所面積を小さくすることのできる充填＃
ｌｌシコンクリート構造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〕

本発明は、上記の問題点を解決するため、鋼管の軸方向
の少なくとも一部に、軸方向に鋼管を縁切りするリング
状間隙が一段または複数段設けられ、Ｉｌ管内部にコン
クリートやモルタル、その他のグラウト材等の構造用充
填材が充填されるとと゛もに、鋼管と水硬性材料の境界
面に、鋼管と充填された構造用充填材との付着をなくす
ためのアンボンド処理層が設けられていることを特徴と
している。

この場合、通常前記リング状間隙には、アスファルト、
ゴム、鉛等の前記鋼管よりもやわらかい柔性材を充填さ
せることが望ましい。

〔作用〕

上記構成のアンボンド充填胴管構ｊｚにＪ３いては、軸
方向の圧縮力が作用した場合、鋼管は軸方向に自由に変
形でき、その変形はリング状間隙部分に吸収される。

特にこの場合、鋼管と、その内部に充！眞された４１３
１用充填材はアンボンド状態にされでいるので、軸方向
の圧縮力は鋼管内の構造用充填材にのみ作用し、鋼管に
はｉｊとんど作用しない。づなわら、鋼管に作用する軸
方向応力はＵ口に近くなる。このため、鋼管には、フン
ファインド効果を与える反作用としてのリングテンシヮ
ンのみが作用することになり、したがって、ミービスの
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
ッ・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を著しく向上させることができ
、断面積を小さくできる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図及び第２図は本発明を柱Ｈに適用した場合の一実
施例を示すもので、図中１は鋼管である。

鋼管１の軸方向所定箇所には、鋼管１を軸方向に縁切り
するリング状間隙２が４段形成され、この部分″ｃ′鋼
管１に生じる軸方向変形を吸収する変形吸収部３を構成
している。この変形吸収部３の各リング状間隙２内には
、内面を鋼ｆＦ１の内面と面一にして、柔性材４が充填
されている。柔性材４としては、鋼管１よりやわらかい
アスファルト、ゴム、鉛、アルミ等を採用することがで
きる。

また、上記のように構成された鋼管１の内面には、鋼管
１と充填コンクリートとの付着をなくすための分離材（
アンボンド処理層）５が予め塗布され、その上で、鋼管
１内部にコンクリート６が打設充填されている。分離材
５としては、パラフィン、アスファルト、オイル、グリ
ス、ワセリン等を用い、これを鋼管１の内面に塗布する
ことによりアンボンド処理層を形成している。

そして、このように構成したアンボンド充１！１ｊｌ管
構造の柱Ｈが第２図に示すように、建込まれている。こ
の場合、柱Ｈにおいては、変形吸収部３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、各階ごと
に、鋼管１に生じる変形を吸収するようになっている。

７は各階の梁の仕口部である。

このような充填鋼管コンクリート構造においては、＃ｌ
管１内のコンクリート６に軸方向の圧縮力が作用して、
コンクリート６が圧縮され、それが所定の強度を越える
と、コンクリ−１・６は１袖方向の歪を生じるとともに
、径方向の急急な横歪を生じる。

ところが、ｆ！Ｉｌ′Ｑ１に生じる軸方向の歪は、変形
吸収部３により吸収され、変形吸収部３の上下間におい
て軸方向応力の伝達がなくなり、ｔＪＡ管１にはほとん
ど軸方向応力が発生しない。特に、この場合は、鋼管１
は充填コンクリート６とアンボンド状態にあり、鋼管１
は軸方向においてコンクリート６に全く拘束されない。

したがって、コンクリート６には軸歪が生じるものの、
鋼管１には全く軸歪が生じない。したがって、ミーゼス
の降伏条件を適用覆れば円１１．７ｊ向応力による鋼管
１の］／、’、７−７Ｆインド効果を十分発揮させるこ
とができ、その結果、ｒＦ縮荷重に対する強度の向上を
図ることができ、断面積を小さくすることができる。

次に、このようなアンボンド型充填鋼管コンクリ−１−
構造柱の施工例について述べると、鋼管１にリング状間
隙２を設ける方法としては、直接鋼管をカットする方法
、あるいは予め短尺の鋼管を用意して、これをカットし
て、各間隙に柔性材を充填して、変形吸収部用短尺管を
製作し、これを鋼管の継ぎ目に介在させて溶接固定する
方法の他、現場でコンクリートを打設した後、ＳＶの所
定部位をリング状にカットすることによりリング状間隙
を形成する方法等をとることが可能である。

前二者の方法を採用する場合、建込時にサポートをとる
必要があり、後の方法をとる場合、充填コンクリートに
傷をつけないようカットする必要がある。また、短尺ｕ
４管を後付けする方法の場合、短尺鋼管の肉厚を大きく
することができる利点がある。

なお、−Ｆ記の実施例においては、鋼管１内にコンクリ
ートを充填したが、モルタル、その他の水硬性材料、あ
るいは、土、砂、金属粉粒体、ガラス粉粒体、プラスチ
ック、粘土等、圧密すれば充分な圧縮耐力を有する描込
用充填材をこれに代えてもよい。また、コンクリートの
中に鉄筋を入れたり、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ることは任意である。

また、上記実施例にＪ３いては、リング状間隙に柔性材
を充填したが、何も充填しなくてもよい。

しかし、外観上の問題およびコンクリート打設時の型枠
としての役割からいえば、柔性材を充填した方がよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、！Ｉ管に生じた軸方向変形がリング状
間隙、あるいはそれに充填されている柔性材に吸収され
るので、鋼管には軸方向応力がほとんどかからない。し
たがって、ミーゼスの陣伏条件を適用すれば円周方向応
力によるｕＡ管のコンファインド効果をｆ分発揮さける
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、断面積を小さくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の主要部の半断面図、第２図
は同実施例の全体側面図である。 １・・・・・・鋼管、２・・・・・・リング状間隙、３
・・・・・・変形吸収部、４・・・・・・柔性材、５・
・・・・・分離材（アンボンじ処理層）、６・・・・・
・コンクリート。 第１図　　　　第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）柱や杭として用いられる充填鋼管構造において、
   鋼管の軸方向の少なくとも一部に、軸方向に鋼管を縁切
   りするリング状間隙が一段または複数段設けられ、鋼管
   内部にコンクリート等の構造用充填材が充填されるとと
   もに、鋼管と前記構造用充填材の境界面に、鋼管と充填
   された構造用充填材との付着をなくすためのアンボンド
   処理層が設けられていることを特徴とするアンボンド充
   填鋼管構造。
2. （２）前記リング状間隙には、アスファルト、ゴム、鉛
   等の前記鋼管よりもやわらかい柔性材が充填されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のアンボ
   ンド充填鋼管構造。