JPH03172438A - 充填鋼管コンクリート柱 - 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」 本発明は、鋼管の外周面に耐火被覆を施した充填鋼管コ
ンクリート柱に関するものである。

「従来の技術」 鋼管内にフッタリートを配してなる充填鋼管コンクリー
ト柱は、その軸方向に作用する圧縮力を圧縮耐力の強い
コンクリートで受は持つと共に、コンクリートの圧縮に
伴う径方向の膨張を鋼管の持つコンファインド効果（周
方向の締め付は応力）で抑制することで、高軸力の柱部
材を実現するものである。

ところで、このような充填鋼管コンクリート柱において
は鋼管が外側に露出していると、火災等が発生した場合
には、直に鋼管が加熱され、これにより鋼管が軟化して
柱が崩壊する恐れがある。

従って、この鋼管の表面にコンクリートなどにより被覆
コンクリートを設けておくことが設計上の要求とされる
場合がある。また、鋼管が露出していると、損傷防護−
にあるいは外観」二好ましくない場合もあり、このよう
な場合にもコンクリートやモルタル等による被覆コンク
リートが施される。

このような耐火被覆等の被覆コンクリートは、通常鋼管
のまわりに一定の空隙をおいて型枠を設け、この型枠と
鋼管の間にコンクリート等を打設することにより、ある
いは鋼管の外周にメタルラスを張ってモルタルを左官塗
りとすることにより設置Ｊられるものである。また、場
合により鋼管に直接コンクリートなどを吹き付けて形成
される場合もある。

「発明が解決しようとする課題」 ところか、この耐火被覆等の被覆コンクリートは、鋼管
外周部に直接打設されたり直接吹き付けられたりして形
成されるものであるので、鋼管に固着しており、鋼管に
歪が生じた場合、例えば鋼管内部のコンクリ−１・に軸
力が加わり、鋼管にその径が膨らむ方向に歪が生じた場
合や、熱により鋼管に歪か生じた場合は、または地震時
に鋼管に大きな歪が生じた場合には耐火被覆かごの歪に
追従できないためひび割れ等が生じてしまい、耐火性能
トおよび外観−１−好ましくなく、また補修等のために
手間がかかるという問題がある。

一方、］二１耐火被覆等の被覆コンクリートは、その内
部に強度を保つ目的で鉄筋等の補強材が埋設される場合
が多い。ところが、耐火被覆等の被（Ｑ−、ンクリート
に鉄筋等の補強材を埋設オろためには、施工現場におい
て鋼管を立設した後、この鋼管の周囲に時間と手間をか
けて鉄筋等を組み立てなければならないという問題があ
る。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、請求項（１
）の発明にあっては、鋼管にある程度の歪が建築物の完
成後に生じた場合でも、耐火被覆等の被覆コンクリート
にひび割れや欠損等を生じる恐れがない充填鋼管コンク
リート柱の提供を目的とするものであり、請求項（２）
の発明にあっては、施工現場で容易に耐火被覆等の被覆
コンクリート内に埋設される鉄筋を構築することができ
る充填鋼管コンクリート柱の提供を目的とするものであ
る。

「課題を解決するための手段」 請求項（１）記載の発明においては、鋼管の外周面と耐
火被覆等の被覆コンクリートとの間に緩衝層を設けるこ
とにより」−記目的を達成した。

また、請求項（２）記載の発明においては、請求項（１
）記載の発明に加えて、耐火被覆等の被覆コンクリート
内に銀、筋ユニットから形成された鉄筋を埋設すること
により」１記目的を達成した。

「作用　」 請求項（１）記載の発明にあっては、鋼管と耐火被覆等
の被覆コンクリートとを緩衝層により縁切りすることに
より、鋼管に生じた歪が被覆コンクリートに伝わらない
ため、被覆コンクリートにひび割れ、欠損などが生じな
い。

また、請求項（２）記載の発明にあっては、」１記作用
に加えて予め工場等において製造された鉄筋ユニットを
用いて被覆コンクリートの鉄筋を形成することにより、
施工現場における鉄筋を組む作業を大幅に削減し省力化
することができる。

「実施例」 以下、本発明における請求項（１）記載の充填鋼管コン
クリート柱について、図面を用いて詳しく説明する。

第１図および第２図は、本発明の充填鋼管コンクリ−１
・柱の一例を示ケムのである。

これらの図において符号ｌは充填鋼管コンクリ−１−＋
、ｌを示オらのて、この充填鋼管コンクリート柱ｌは、
スラブ２上に形成された基台３」二に立設されている。

基台３には、充填鋼管コンクリート柱１を基台３に固定
するための固定具４が取り付けられ、予めスラブ２のコ
ンクリートに設置されている。

充填鋼管コンクリート柱ｌは、円筒状で一方の端部に外
周から外方に突出したリング状の底部５を有する鋼管６
と、この鋼管６を型枠としてその内部に充填されたコン
クリート７と、上記鋼管６の外周面を被覆する緩衝層８
と、さらにこの緩衝層８の外周面を被覆する耐火被覆等
の被覆コンクリート９とから構成されており、鋼管６の
内面には、鋼管６とコンクリート７との付着を防止する
ためのアスファルトからなるアンボンド処理層が形成さ
れている。」１記鋼管６の内部には、コンクリート７を
補強するための鉄筋が設けてられていてもよい。

緩衝層８は、発泡ポリエチレンシート等のクツション材
を鋼管６の外周面に巻回してなるもので、鋼管６に生じ
た歪を吸収しこの歪を耐火被覆等の被覆コンクリート９
に伝えないようにするために設＋：ｌられたちのである
。

本発明において、緩衝層８の材質は、上記発泡ポリエチ
レンに限られるものでなく、例えば、発泡スチロール、
発泡ウレタンなどの発泡プラスチックや軟質プラスデッ
クなどの鋼管に生じた歪を吸収し得る程度の可撓性を有
するものであればよい。

また、その形状もノートを巻回してなるものに限られず
、例えば可撓性粒状物鋼管６の外周面に未硬化の自硬性
プラスデック液と混合て塗布したり、低強度の可撓性発
泡硬化拐を塗布したものなどであってもよい。

被覆コンクリート９は、内径が上記緩衝層８の外径と路
間−に設定された円筒形状のもので、その被覆コンクリ
ートの内部には、被覆コンクリート９の強度を保つため
の鉄筋体１０　　か埋設されている。この鉄筋体１０は
、被覆コンクリート９の周方向に沿ってほぼ等間隔にそ
れぞれ配設されかつ被覆コンクリート９の長さ方向に延
びる直線状の縦ａ、筋１１　ど、こイ１らの縦鉄筋１１
・・を連結して被覆コンクリ−）・９の周方向に延びか
つ長さ方向にほぼ等間隔で配設されたリング状の横鉄筋
１２　とからなるものである。

この被覆コンクリート９の材料としては、通常のコンク
リートの他、軽量コンクリートや豆砂利モルタルなどが
好適に用いられる。

次に、このような構成の充填鋼管コンクリート柱１の施
工手順について説明する。

まず、鋼管６を現場に搬入する。この鋼管６の内面には
、予め工場等においてアスファルトなどが塗布されて、
図示略のアンボンド処理層が形成されている。次いでこ
の鋼管６を底部５が下側となるようにスラブ２の基台３
」−に立設し、固定具４により固定する。次いで、固定
した鋼管６内にコンクリート７を打設充填する。

次に、この鋼管６の外周面にソート状の発泡ポリエチレ
ンを巻回して緩衝層８を形成する。緩衝層８を形成した
後、このまわりに縦鉄筋１１・・と横鉄筋１２・とを溶
接などににり連結して鉄筋体１０を形成する１７次いて
、この鉄筋体ＩＯのまわりに一定の間隙を設けて型枠を
組み、緩衝層８と型枠との間にコンクリートを打設する
。打設したコンクリートが硬化して被覆コンクリート９
が形成された後型枠を取り外すことにより、請求項（１
）記載の充填鋼管コンクリート柱の施工を完了する。

次に、本発明における請求項（２）記載の充填鋼管コン
クリート柱について説明する。

この充填鋼管コンクリート柱が、上記請求項（１）に記
載した充填鋼管コンクリート柱と異なるところは、上述
した被覆コンクリート９内に、鉄筋体１０がユニット化
した鉄筋（以下、鉄筋ユニットとする。）を用いて形成
されているところにある。

以下、この鉄筋ユニットを用いた充填鋼管コンクリート
柱の施工手順について第３図および第４図を用いて説明
する。

まず、上記施工手順と同様にしてコンクリート７が充填
された鋼管６を立設し、これに緩衝層８を形成する。次
いて、この緩衝層８のまわりに、予め工場など形成され
た鉄筋ユニット１３．１３を配置する。

この鉄筋ユニット１３は、上記円筒上の鉄筋体１０を軸
方向にほぼ均等に二つ割りにした形状をなすもので、周
方向に等間隔で配設されかつ被覆コンクリート９の長さ
方向へ延びる複数本のユニット用縦鉄筋１４・・と、こ
れらのユニット用縦鉄筋１４・・を連結して周方向へ延
び、かつ被覆コンクリート９の長さ方向に等間隔で配設
された半円状のユニット用横鉄筋１５　とからなるもの
である。

この鉄筋ユニット１３は、ウェルドメツシュ（溶接格子
状鉄筋）でもよい。ここで、ユニット用横鉄筋１５・・
の一方の端部には、鉄筋ユニット１３．１３が接合可能
とされて鉄筋体ｌＯが形成された後の強度を保つように
、接合部１６・・が延設されている。

これら鉄筋ユニット＋３．１３を、その周方向の端部が
互いに接し、かつ接合部１６・・がそれぞれ異なる端部
側となるように緩衝層８が形成された鋼管６のまわりに
配置した後、それぞれの端部および接合部１６　を溶接
することにより鉄筋体１０が形成される。

このようにして鉄筋体１０を形成した後は、上記施工手
順と同様にして充填鋼管コンクリート柱の施工を完了す
る。

本発明において、鉄筋ユニッ）　Ｉ　３　ｉｉ１記円節
円面状筋体１０を軸方向に二つ割りにした形状の乙のに
限られるしのでなく、例えば三つ割り、四つ割りにした
しのなどでもよく、さらには円筒状の鉄筋ユニットであ
ってらよい。

このように、鉄筋ユニット１３を用いることにより、現
場において縦鉄筋１１　と横鉄筋１２とを用いて鉄筋体
１０を組み立てる手間が不要となり、さらに溶接個所も
少なくなることから、鉄筋体１０の形成に伴う作業を大
幅に減らずことができる。

「発明の効果」 本発明にお１ノる請求項（１）記載の充填鋼管コンクリ
ート柱は、鋼管と、この鋼管を型枠としてその内部に充
填されたコンクリートと、上記鋼管の外周面を被覆する
耐火被覆等の被覆コンクリートとを具備する充填鋼管コ
ンクリート柱であって、」二足鋼管の外周面と耐火層と
の間に緩衝層を設けたことを特徴とする充填鋼管コンク
リ−１・柱であるので、鋼管と耐火被覆とを縁切りする
ことかできる。従って、充填鋼管コンクリートの鋼管内
部のコンクリートに軸力が加わり、鋼管にその径が膨ら
む方向に歪が生した場合や、火災等により室温の急激な
変化により鋼管に歪が生じた場合でも、また地震時に鋼
管に歪が生じた場合であっても緩衝層によりこの歪が吸
収されるため被覆コンクリートには歪が伝わらない。よ
って、被覆コンクリートに割れや欠は等が生じない。

さらに、この緩衝層により、外部の熱が鋼管に伝導しに
くくなるため、火災等が生じた場合においても鋼管が加
熱しにくく、鋼管が軟化して充填鋼管コンクリート柱が
崩壊するといった事故を防止することができる。

また、本発明における請求項（２）記載の充填鋼管コン
クリート柱は、」−記の効果に加えて−に記被覆コンク
リート内に鉄筋ユニットにより形成された鉄筋を埋設し
たことを特徴とする充填鋼管コンクリート柱であるので
、現場において被覆コンクリートの補強用の鉄筋体を鉄
筋ユニットを用いることにより容易に精度よく組み立て
配設することができる。従って、施工現場において鉄筋
体を組み立てるための手間や時間を大幅に削減して工程
の短期化を可能とすることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明における請求項（１）記載
の充填鋼管コンクリート柱の一例を示すもので、第１図
はその縦断面図、第２図は第１図における■〜■矢視断
面図を示す。第３図および第４図は、本発明における請
求項（２）記載の充填鋼管コンクリート柱における鉄筋
ユニットの一例およびこれを用いた鉄筋体の構築方法の
一例を示す概略斜視図である。 ２ ８　・・・・緩衝層、９　・・・・・被覆コンクリート
、１３　・・・・　鉄筋ユニット。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼管と、この鋼管を型枠としてその内部に充填し
   たコンクリートと、上記鋼管の外周面を被覆する被覆コ
   ンクリートとを具備する充填鋼管コンクリート柱であっ
   て、上記鋼管の外周面と被覆コンクリートとの間に緩衝
   層を設けたことを特徴とする充填鋼管コンクリート柱。
2. （２）被覆コンクリート内に鉄筋ユニットにより形成さ
   れた鉄筋を埋設したことを特徴とする請求項（１）記載
   の充填鋼管コンクリート柱。