JPH01290840A - 合成構造材 - 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、合成柱や合成梁等の合成構造材に関する。

〔従来の技術〕

合成構造材を代表する合成柱としては、従来、（イ）耐
火性能の賦与を目的として、鉄骨柱の表面を、耐火被覆
材（モルタル等）やコンクリートで被覆した構造のもの
、 （ロ）剛性・強度の補強および耐火性能の改善を目的と
して、鋼管柱の内部にコンクリートを充填した構造のも
の、 （ハ）剛性・強度の補強および耐火性能の賦与を目的と
して、鉄骨柱の外周に鉄筋を配し、それらをコンクリー
トで被包したいわゆる、鉄骨鉄筋コンクリート構造のも
の の３つが知られている（いずれも文献を示すことができ
ない）。

また、合成梁についても、前述（イ）、（ハ）の構造の
ものおよび、梁上端のみを床スラブコンクリートと一体
化した構造のものが知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、前述した従来構造のものには次のような欠点
があった。

つまり、（イ）の場合は、剛性・強度の補強が不可能で
、剛性・強度を鉄骨材単独で確保しなければならず、鉄
骨材が大型化する。（ロ）の場合は、鉄骨材が露出する
ため、十分な耐火性能を得るには耐火被覆処理が別途必
要で、施工の長期化を招来する。（ハ）およびスラブ一
体構造の梁の場合は、配筋・型枠施工、コンクリート打
設施工、型枠解体作業を現場で必要とするため、施工が
長期化することが不可避である。

本発明の目的は、耐火性能に勝れ、かつ、剛性・強度を
十分に確保でき、しかも、それでいて施工性に勝れた合
成構造材を提供する点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による合成構造材の特徴構成は、鉄骨材の外側に
鉄筋コンクリートプレキャスト板を、その鉄骨材の外面
に沿う状態に配設してある点にあり、その作用・効果は
次の通りである。

〔作　用〕

鉄骨材の外側に、構造材である鉄筋コンクリートプレキ
ャスト板を配設してあるため、剛性・強度を補強できる
。しかも、剛性・強度の補強のための鉄筋コンクリート
プレキャスト板が耐火被覆材として使用するため、十分
な耐火性能を確保しながらも、耐火のための特別な施工
が不要、或いは、少なくても済む。その上、剛性・強度
補強および耐火性能賦与のためのものが鉄筋コンクリー
トプレキャスト板であるため、現場作業として、例えば
後述実施例で示すように鉄骨材に頭付きのスタッドを溶
接し、それに鉄筋コンクリートプレキャスト板を取付け
るといった簡単で迅速に行える作業で済む。

〔発明の効果〕

その結果、本発明は、耐火性能および剛性・強度に勝れ
、しかも、短期に施工できる合成構造材を提供できるよ
うになった。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を示す。

合成構造材の一例である合成柱は、第１図、第２図、第
３図に示すように、断面が正方形の角形鋼管柱（１）の
４つの側板部の外面夫々に、鉄筋コンクリートプレキャ
スト板（２）を、それら側板部の外面を覆う状態に固着
し、周方向で隣接する鉄筋コンクリートプレキャスト板
（２）同士を平留接ぎして構成されている。

前記鉄筋コンクリートプレキャスト板（２）の角形鋼管
柱（１）への取付は手段は、第４図に示すように、角形
鋼管柱（１）の表面に頭（３ａ）付のスタッド（３）の
複数を溶接により分散させて植設し、鉄筋コンクリート
プレキャスト板（２）に、その鉄筋コンクリートプレキ
ャスト板（２）を角形鋼管柱（１）の表面に当付けた状
態において各スタッド（３）の頭（３ａ）を挿入させる
取付孔（２ａ）を形成し、各スタッド（３）の頭（３ａ
）を取付孔（２ａ）に挿入させた状態でその取付孔（２
ａ）にモルタル（４）を充填して取付ける手段である。

前記取付孔（２ａ）の周面は、リブラスの埋込みによっ
て、モルタル（４）との接着強度を上げるための凹凸面
に形成されている。

また、粱（５）との仕口部においては、鉄筋コンクリー
トプレキャスト板（２）をアングル状に構成し、それを
前述と同様な手段で仕口部に位置する角形鋼管柱（１）
の表面部分に固着してある。

なお、図面では、スタッド（３）を、頭（３ａ）が取付
孔（２ａ）から突出しない長さに構成してあるが、スタ
ッド（３）としては、取付孔（２ａ）を貫通する長さの
ものであっても良い。

〔別実施例〕

以下、本発明の別実施例を示す。

［１］上記実施例では、鉄骨材（１）として角形鋼管柱
を示したが、鉄骨材（１）としては、第５図に示すよう
に、Ｈ形鋼を交差させた形状のもの等、各種の形状のも
のを用いることができる。

［２］上記実施例では、合成柱を示したが、本発明は合
成梁等の各種構造材に適用できる。

［３］上記実施例では、鉄骨材（１）に鉄筋コンクリー
トプレキャスト板（２）をスタッド（３）を用いて固着
したが、その固着手段は、ボルトや接着剤等を用いる手
段等、適宜変更可能である。

［４］上記実施例では、対象を柱として、鉄骨柱（１）
の全周を鉄筋コンクリートプレキャスト板（２）で囲う
ようにしたが、梁を対象とする場合には、鉄骨梁（１）
のうち、引張力が作用する下面等に対応する位置には、
鉄筋コンクリートプレキャスト板（２）を配設せずに実
施しても良い。

［５］上記実施例では、鉄筋コンクリートプレキャスト
板（２）を鉄骨材（１）の外面に全体が接当する状態に
設けたが、鉄筋コンクリートプレキャスト板（２）と鉄
骨材（１）の外面との間には、隙間があっても良い。要
するに、鉄骨材（１）に作用する圧縮応力を鉄筋コンク
ＩＪ−トプレキャスト板（２）に負担させ得るようにす
ることが肝要で、そのための構造は適宜変更可能である
。

次に、上記実施例のように角形鋼管柱（１）に鉄筋コン
クリートプレキャスト板（２）を固着して成る合成柱に
ついての各種データを示す。

くデータ１〉 第６図に示すような条件での合成柱の断面２次モーメン
トと断面係数を表１に示し、第７図に示すような条件で
の合成柱の断面２次モーメントと断面係数を表２に示す
。また、そのような合成柱の曲げ剛性を第８図に、曲げ
耐力を第９図に夫々示す。

なお、 Ｓに角形鋼管柱の断面２次モーメント Ｚ：断面係数 ｃｃｌ　：合成柱の断面２次モーメントｃＺｔ　：　鋼
管柱引張側の断面係数 ＣＺＣ：鉄筋コ鉄筋コンクリートプレキャスト板圧縮面
係数 である。

表１ 表２ 前記データ１は、角形鋼管柱（１）の外側に厚さが５０
ｍｍの鉄筋コンクリートプレキャスト板（２）を固着す
ることで、剛性が２割前後、耐力が０．５〜１割程度、
夫々、上昇することを示し、角形鋼管柱（１）の外側に
厚さが１００ｍｍの鉄筋コンクリートプレキャスト板（
２）を固着することで、剛性が４割前後、耐力が１．５
〜２割程度夫々、上昇することを示している。

くデータ２〉 Ｂ＝３００．　ｔ＝１２．　Ｄ＝１００の合成柱の降伏
曲面、日＝　４００．　ｔ　＝　１６．０＝１００の合
成柱の降伏曲面、Ｂ＝５００．　ｔ＝１９．　Ｄ＝１０
０の合成柱の降伏曲面の夫々を第１０図、第１１図、第
１２図に示す。なお、Ｎ　：作用軸力 Ｎｐ：塑性軸力 Ｍ　：作用モーメント λ１ｐ：塑性モーメント である。

前記データ２は、合成柱とすることにより、純曲げに対
しては２〜４割、純圧縮に対しては４〜７割、塑性耐力
が増加することを示している。

〈データ３〉 スパン長β、層高りの架構を設定し、コンクリートを考
慮した時の剛性上昇率ｒをパラメータとし、柱梁剛性比
（ｋｂ／ｋｃ）　　として、１．０．０．５゜０．２５
の３種類を考え、 純鉄骨梁および合成柱の組合せの架橋（Ａ）　　と、純
鉄骨梁および角形鋼管柱の組合せの架ａ（８）との層間
変形角比（Ｒ”／Ｒ）を第１３図に、合成梁（梁上端を
床スラブコンクリートと一体化した構造のもの）および
合成柱の組合せの架橋（Ｃ）　　と、合成梁および角形
鋼管柱の組合せの架橋（Ｄ）　　との層間変形角比（Ｒ
”／Ｒ）を第１４図に、 前記架構（Ｃ）　　と架構（Ｂ）　　との層間変形角比
（Ｒ”／Ｒ）を第１５図に 夫々示す。

前記データ３は、合成柱とすることにより、層間変形量
を抑え得ることはもちろん、合成梁とすることでも層間
変形量を抑え得ることを示している。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の実施例を示し、第１図は分
解斜視図、第２図は斜視図、第３図は横断面図、第４図
は要部の縦断面図であり、第５図は本発明の別実施例を
示す横断面図である。第６図乃至第１５図はデータを示
し、第６図、第７図は条件を示す断面図、第８図は合成
梁の曲げ剛性を示すグラフ、第９図は合成柱の曲げ耐力
を示すグラフ、第１０図乃至第１２図は夫々、合成柱の
降伏曲面を示すグラフ、第１３図乃至第１５図は架構の
層間変形角比を示すグラフである。 （１）・・・・・・鉄骨材、（２）・・・・・・鉄筋コ
ンクリートプレキャスト板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鉄骨材（１）の外側に、鉄筋コンクリートプレキャスト
   板（２）をその鉄骨材（１）の外面に沿う状態に配設し
   てある合成構造材。