JPH0417261B2

JPH0417261B2 -

Info

Publication number: JPH0417261B2
Application number: JP21045685A
Authority: JP
Inventors: Kyoyasu Kitagawa; Takanori Sato
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Priority date: 1985-09-24
Filing date: 1985-09-24
Publication date: 1992-03-25
Also published as: JPS6272840A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」この発明は建築構造物において、充填鋼管コン
クリート柱と梁とが接続される仕口部分の構造に
関するものである。

「従来の技術」従来、この種の柱と梁の仕口部分の構造として
は、鋼管の内部にコンクリートを打設して製作し
た充填鋼管コンクリート柱の外側に、剛性を付与
する補助部材としてのスチフナリングを接合し、
そしてこのスチフナリングに梁を接合する構造が
知られている。

「発明が解決しようとする問題点」ところが、前記従来の柱と梁の仕口構造におい
ては、単に鋼管の外周面部分に梁が溶接されるた
め、梁のウエブに作用した剪断力は、梁と鋼管の
熔接部を介して軸力として鋼管に伝達され、この
軸力の一部は更に鋼管とコンクリートの付着面を
介して軸力としてコンクリートに伝達される。

このように、従来の仕口構造においては、梁か
ら柱への力がう余曲折して伝達され、鋼管内部の
コンクリートに対しては、鋼管とコンクリートの
付着面から伝達される。そのため、伝達された軸
力は一時的に鋼管のみに付加されることになり、
その鋼管は軸方向の応力とコンクリートからのリ
ングテンシヨンの両方を受けることになる。した
がつて、ミーゼスの降伏条件における塑性状態と
なり易く、本来、鋼管によつてもたらされるべき
コンフアインド効果によるコンクリートの圧縮耐
力の向上効果が十分に期待できなくなり、柱の断
面積を必要以上に大きくせざるを得ないという欠
点があつた。

このような従来の欠点を解消するために、本出
願人は、先に、仕口部分の鋼管の内側に、平面十
字状に組み付けた鋼板を固定した柱と梁の接合構
造を提案した。

この接合構造は、第７図、第８図に示すよう
に、充填鋼管コンクリート柱の鋼管１と梁２が接
続される仕口部分におけるその鋼管１の内壁に、
平面十字状に組み付けられた鋼板３の各端部を接
合して、この鋼板３を鋼管１の充填されたコンク
リート４中に内含させるようにしたものである。
この接合構造にあつては、梁２に作用した剪断力
を鋼板３を介して軸力として直接コンクリート４
に伝達することになる。したがつて、梁２から鋼
管１への軸力の伝達がほとんど無くなり、コンク
リート４の横歪によつて、鋼管１に円周方向の応
力（リングテンシヨン）を生じた場合に、この応
力に対する鋼管１の許容値に余裕をもたせること
ができる。

本発明の出願人は、その後、更に鋭意研究を重
ねたところ、前記仕口構造にはその施工面におい
て改良すべき点があることを見出した。

即ち、前記第７図、第８図に示す接合構造を有
する鋼管１内にコンクリート４を打設する場合、
その仕口部分が十字状の鋼板３によつて４つの領
域に仕切られているため、それぞれの領域内にコ
ンクリート４をバランスよく均一に充填すること
が難しい。それぞれの領域にバランスよくコンク
リート４を充填する方法としては、計４本のトレ
ミー管を用いて、４つの領域に同時にコンクリー
ト４を打設する方法が考えられる。しかし、この
場合には、４本ものトレミー管を用いるために、
その４本のトレミー管内を流下するコンクリート
の流量を同時に制御する必要があり、施工性、お
よび経済性の面において問題がある。また、その
点を考慮して、例えば２本のトレミー管を用い
て、対角位置の２つの領域内にコンクリート４を
打設した場合には、残り２つの領域内へのコンク
リート４の充填がバランスよく均一に行なわれな
くなる。

また、前記接合構造にあつては、鋼板３を十字
状の交差部分で溶接し、更にその各端部を鋼管１
の内壁に溶接するため、溶接箇所が多くなつて溶
接手間が掛かるという問題もある。

本発明は、このような問題を解決するものであ
る。

「問題点を解決するための手段」本発明の充填鋼管コンクリート柱の仕口構造
は、充填鋼管コンクリート柱と梁の接合箇所にお
ける仕口構造であつて、前記鋼管の仕口部分の内
周部に、当該鋼管の内周部に沿つて連続して、当
該鋼管内の充填コンクリート中に内在する内フラ
ンジ形の支圧板の外周部を固定保持し、その支圧
板の下面の内周部側を外周部側よりも上方に傾斜
させたことを特徴としている。

「作用」本発明の充填鋼管コンクリート柱の仕口構造
は、鋼管の仕口部分の内部に設けたリング状の支
圧板が梁からコンクリートへの軸力を伝達して、
先に提案した接合構造における十字状の鋼板３と
同様に機能すると共に、そのリング状の支圧板が
鋼管中央部へのトレミー管の挿入を可能として、
仕口部分へのコンクリートの打設をバランス良く
均一に行わしめ、しかも、支圧板の下面が傾斜し
ていることによつて、コンクリートの打設時に、
支圧板の下側に空〓が生じることを未然に回避す
る。

「実施例」以下、本発明の実施例を第１図ないし第６図に
基いて説明する。

第１図、第２図は本発明の第一の実施例を示
す。なお、第７図、第８図と同様な部分には同一
符号を付してその説明を省略する。

本例の場合には、鋼管１と梁２が接続される仕
口部分におけるその鋼管１の内壁に、リンググ状
の支圧板５の外周部を接合して、この支圧板５を
鋼管１に充填されたコンクリート４中に内含させ
るようにしている。支圧板５は、その内周部側が
外周部側よりも上方に傾斜しており、支圧板５自
体が上方に向つてすぼむ形態となつている。この
支圧板５の傾斜角θは、鋼管１内への打設途中に
おけるコンクリート４の表面形状の傾きに合うよ
うに設定されている。即ち、鋼管１の中央部に挿
入したトレミー管６から鋼管１内に打設されるコ
ンクリート４の表面形状は、第１図中実線及び２
点鎖線で表すように鋼管１の内壁寄りの部分が下
方に傾斜する形状となり、その傾斜に合わせて支
圧板５自体を傾斜させている。鋼管１内における
コンクリート４の表面状は、例えばコンクリート
の硬さを試験するスランプ試験の結果などを基に
して予測する。

次に、作用について説明する。

梁２の主にそのウエブ２ａに作用する剪断力
は、鋼管１を介してその鋼管１内の支圧板５に伝
達され、さらに支圧板５からその支圧板５を内含
するコンクリート４に伝達される。したがつて、
梁２の剪断力はコンクリート４の軸力として直接
的に伝達される。そのため、鋼管１は梁２からの
軸力を余り受けることがなく、ミーゼスの降伏条
件を適用すると、コンクリート４の横歪により許
容値に余裕が出てくることになる。この結果、鋼
管１によつて構成される充填鋼管コンクリート柱
は、従来のものに比べてはるかに高い圧縮耐力が
確実に保証させることになり、その断面積を小さ
くすることが可能となる。

また、鋼管１内にコンクリート４を打設する際
には、リング状の支圧板５の中央を通して、トレ
ミ管６を鋼管１の中央部に挿入することが可能で
ある。したがつて、鋼管１の中央部分からその鋼
管１内全体にバランスよく均一にコンクリート４
を打設することができる。更に、鋼管１内への打
設途中におけるコンクリート４の表面形状に合わ
せて支圧板５が傾斜しているため、その支圧板５
の下側に空〓が生じるおそれがなく、コンクリー
ト４は良好に充填される。ちなみに、支圧板５が
傾斜してなくて水平に設けられた場合には、第３
図に示すようにその支圧板５の下側に空〓Ｓが生
じるおそれがある。

ところで、支圧板５の傾斜角θの大きさは、そ
の支圧板５の機能を損なわない範囲において、打
設途中におけるコンクリート４の表面の傾斜角よ
りもできるだけ大きいほうが良い。また、第１図
中にて矢印で表すようなコンクリート４の流れを
考慮して、支圧板５の傾斜角θを、打設途中にお
けるコンクリート４の表面の傾斜角よりも小さく
設定することも可能である。また、支圧板５の少
なくとも下面を傾斜させてもよい。要は、支圧板
５の下面の内周部側が少なからず外周部側よりも
上方に傾斜していればよい。

第４図は本発明の第２の実施例の要部を示す。

本例の場合は、支圧板５の外周部寄りの位置
に、上下方向に貫通する空気抜き孔７が設けられ
ている。この空気抜き孔７は、支圧板５の周方向
に沿つて等間隔的に複数設けられている。この空
気抜き孔７は、コンクリート４の充填時に、支圧
板５の下部の空気の排出路となつて空〓の発生を
一層確実に回避する。そのため、空気抜き孔７は
できるだけ支圧板５の外周部寄りに設けることが
好ましい。また、支圧板５の下面に、空気抜き孔
７に通じる空気の案内溝を設けてもよい。

また、鋼管１によつて構成される充填鋼管コン
クリート柱の形状は、何等、断面円形のみに特定
されず任意であり、例えば第５図に示すように断
面四角形であつてもよい。また、支圧板５の形状
も何等、円環状のみに特定されず、例えば第５図
に示すように柱の断面形状に応じた形状とするこ
とが可能である。要は、鋼管１の内周部に沿つて
連続して、その鋼管１内の充填コンクリート４中
に内在する内フラジン形であればよい。

第６図は、本発明の仕口構造を実際の建築物へ
適応した場合の例を示す。

図において、８は充填鋼管コンクリート柱と梁
２との接合箇所の仕口部である。前述したよう
に、本発明によれば梁２から柱への力の伝達を直
接的、かつ円滑に行つて、梁２の剪断力をできる
だけ多く、コンクリート４にその軸力として伝
え、柱の鋼管１にはできるだけ軸力を付加させず
に、コンクリート４からのリングテンシヨンによ
つて発生する円周方向の応力のみを付加させるよ
うにして、鋼管１がコンクリート４に与えるコン
フアイン効果を高める。

しかし、仮に梁２からの剪断力を柱の鋼管１に
あまり付加させることなく、内部のコンクリート
４に大部分を伝達できないような事態が生じた場
合には、鋼管１に与えた軸力をいかにして処理す
るかという問題が生じる。その対策としては、柱
の鋼管１とその内部のコンクリート４との間に分
離材を設け、鋼管１とコンクリート４とをアンボ
ンドの状態とすること、柱の中部付近の鋼管１の
部分９に周方向に延在する複数のスリツト１０を
設けること、またそれらを組み合わせること等が
考えられる。柱にこのような処理を施すことによ
り、鋼管１に軸力が伝達されないようにしたり、
伝達されたとしても鋼管１のスリツト１０の部分
の変形というかたちに変換させてコンクリート４
に負担させることができる。

したがつて、この仕口構造においては、梁２の
剪断力のほとんどを柱のコンクリート４の軸力と
して伝達することができ、鋼管１には軸方向の応
力がほとんど発生せずに円周方向にのみ応力を生
ずる構造形体を達成することができる。

「発明の効果」以上説明したように本発明の充填鋼管コンクリ
ート柱の仕口構造は、鋼管の仕口部分の内部に、
リング状の支圧板をその下面を傾斜させて設けて
いるから、梁から柱への力の伝達を直接的、かつ
円滑に行つて、梁の剪断力をコンクリートにその
軸力として伝達し、柱の鋼管によるコンフアイン
ド効果を十分期待することができる。しかも、リ
ング状の支圧板が鋼管中央部へのトレミー管の挿
入を可能として、コンクリートの打設をバランス
良く均一に行うことができると共に、支圧板自体
の傾斜の下面を利用して、コンクリートの打設時
に、その支圧板の下側に空〓が生じることを未然
に回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の第１実施例を示し、
第１図はコンクリートの打設途中における縦断面
図、第２図は横断面図、第３図は本発明の第１実
施例との比較例を表す図、第４図は本発明の第２
実施例の要部の断面図、第５図は本発明の第３実
施例の横断面図、第６図は本発明の実際の使用状
態を説明するための図である。第７図、第８図は
従来例を示し、第７図は縦断面図、第８図は横断
面図である。１……鋼管、２……梁、４……コンクリート、
５……支圧板、６……トレミー管。

Claims

【特許請求の範囲】

１充填鋼管コンクリート柱と梁の接合箇所にお
ける仕口構造であつて、前記鋼管の仕口部分の内
周部に、当該鋼管の内周部に沿つて連続して、当
該鋼管内の充填コンクリート中に内在する内フラ
ンジ形の支圧板の外周部を固定保持し、その支圧
板の下面の内周部側を外周部側よりも上方に傾斜
させたことを特徴とする充填鋼管コンクリート柱
の仕口構造。