JPH0452353A - 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、建築鉄骨材として使用される、鋼管内部にコ
ンクリートを充填した鋼管コンクリート柱に関するもの
であり、詳しくは鋼管コンクリート柱の柱−梁接合部の
構造に関するものである。

〈従来の技術〉 建築鉄骨柱として、柱剛性の向上を期待して鋼管内部に
コンクリートを充填した鋼管コンクリートが用いられて
いる。

鋼管コンクリート柱の柱−梁接合構造は、梁からの剪断
力を柱ウェブおよび内部コンクリートへ伝達するため、
柱−梁接合部の梁フランジ取付部に、外ダイヤフラムあ
るいは内ダイヤフラムを取付は補強するのが一般的であ
る。第１２図（１）、（２）にに内ダイヤフラム形式の
接合部の補強構造を示す。

第１２図（１）、（２）において、１３は鋼管柱、２は
梁、１４は内ダイヤフラム、５はコンクリートである。

〈発明が解決しようとするＪＲ＞ しかし、上記の接合部の補強構造は、内ダイヤフラム形
式には、製作コストの増大の問題があり、また第１２図
（１）に示すように、内ダイヤフラム１４の直下Ａに空
隙ができ、コンクリートの充填性の信転性に欠ける問題
がある。また、外ダイヤフラム形式には、意匠的な問題
が指摘されている。

本発明は、このような問題を解決した鋼管コンクリート
柱を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 第１の発明は、鋼管柱の少なくとも鋼管柱と梁との接合
部の内面に、鋼管柱の長さ方向に複数条の台形又は矩形
断面形状のリブを設け、かつ前記接合部において、鋼管
柱内面の梁の上下フランジとの接合位置に、鋼管柱の長
さ方向のスチフナーを設けたことを特徴とする鋼管コン
クリート柱である。

第２の発明は、鋼管柱と梁との接合部において、鋼管柱
内面の梁の上下フランジとの接合位置に、鋼管柱の長さ
方向にスチフナーを設け、かつ前記スチフナーの表面に
台形又は矩形断面のリブを鋼管柱の長さ方向に形成した
ことを特徴とする鋼管コンクリート柱である。

第３の発明は、鋼管柱と梁との接合部において、鋼管柱
内面の梁の上下フランジとの接合位置に、鋼管柱の長さ
方向にスチフナーを設け、かつ前記スチフナーの表面に
鋼管柱の長さ方向と直角にスタッドジベルを溶植したこ
とを特徴とする鋼管コンクリート柱である。

〈作　用〉 第１の発明の鋼管コンクリート柱の作用は、次の通りで
ある。

■　鋼管柱の内面にリブを設けることにより、コンクリ
ートとの付着力を高め、柱の剛性が増大する。

■　リブを鋼管柱の長さ方向に設けることにより、リブ
付ａ板の圧延製造が容易で、かつ鋼管柱の長さも任意に
製作可能である。

■　長さ方向に複数条のリブを配列することによって、
鋼管柱の局部座屈耐力が向上する。即ち、柱が曲げ、圧
縮力を受けることにより、曲げ座屈が生じるが、長さ方
向に複数条のリブを設けることにより、鋼管柱の外面側
への曲げ変形を抑え、かつ内面のコンクリートとの拘束
効果により、著しい曲げ座屈耐力の向上が期待できる。

■　接合部の鋼管柱の内面に長さ方向のスチフナーを設
けることにより、梁からの剪断力が鋼管柱とコンクリー
トに伝達される。また、スチフナーを鋼管柱の長さ方向
に配置したので、コンクリートの充填性を損なわない。

■　鋼管柱の梁との接合部の外面側が単純であり、施工
が容易で、耐火被覆等の施工を阻害しない。

第２の発明の鋼管コンクリート柱の作用は、次の通りで
ある。

■　鋼管柱の内面の長さ方向にスチフナーを設けること
によって、コンクリートの充填施工性が著しく改善され
る。

■　スチフナーは鋼管柱の製作時に取付けられるので製
作が容易であり、また接合部まわり（外面側）が単純で
意匠性に優れる。

■　リプ付スチフナーとすることにより、コンクリート
との付着性が改善し、鋼管柱フランジから内部コンクリ
ートへの応力伝達が確実に行われる。

■　鋼管柱フランジに本発明のスチフナーを配置するこ
とにより、鋼管柱フランジの面外曲げ剛性が増大し、梁
フランジからの応力伝達が確実に行われる。

第３の発明の鋼管コンクリート柱の作用は、次の通りで
ある。

■　鋼管柱の内面の長さ方向にスチフナーを設けること
によって、コンクリートの充填施工性が著しく改善され
る。

■　スチフナーは鋼管柱の製作時に取付けられるので製
作が容易に行え、接合部まわり（外面側）が単純で意匠
性に優れる。

■　スタッドジベル付スチフナーとすることにより、コ
ンクリートとの付着力が確保され、梁フランノからの剪
断力が、柱フランジを介して内部コンクリートへ確実に
伝達される。

■　鋼管柱フランジに本発明のスチフナーを配置するこ
とにより、鋼管柱フランジの面外曲げ剛性が増大し、粱
フランジからの応力伝達が確実に行われ、接合部耐力が
確保される。

〈実施例〉 先ず、第１の発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図（１）は第１の発明の実施例を示す一部断面側面
図、第１図（２）は第１図（１）のＩ−１線断面図であ
る。

第１図（１）、（２）において、１は鋼管柱、２はＨ形
鋼の梁である。

鋼管柱１と梁２との接合部の鋼管柱３の内面に、長さ方
向と平行に、複数条のリブ４が形成されている。これら
のリブ４により、コンクリート５との付着力を増加する
。

更に、梁２との接合部において、鋼管柱３内面の梁２上
下フランジとの接合位置に、鋼板製の縦スチフナ−６を
溶接により取付けである。スチフナー６は、梁２からの
剪断力を鋼管柱３とコンクリート５に伝達するものであ
り、従来の内ダイヤフラムと同様の効果を有する。

上記の鋼管柱３は、梁２との接合部まわりに用いること
とし、その適用長さＬｄは、梁２の高さＨ以上とし、そ
の他はリブ４を設けていない鋼管柱１を用いるのがよい
。なお、柱全長にリブ４を設けてもよい。

しかして、鋼管柱３とリブ４を設けていない鋼管柱１を
現場又は工場溶接で突合わせ溶接後、梁２との接合を行
った後、鋼管柱１．３の内部にコンクリートを充填する
。

なお、リブ４の形状は、第２図に示すように、横断面が
台形又は矩形とし、高さ６２３１ｍ１、幅Ｂ≧２ｈ、ピ
ッチＰ＝（５〜１０）ｈが望ましい。

また、リブ付き鋼管柱の製造は、先ず第３図のように、
ロール圧延によってｍ＋ｉにリブ４を形成し、次にリブ
４を形成したｍ板を、第４図（１）のようにヘンディン
グ加工するか、又は第４１（２）のようにシーム溶接す
るのがよい、この方法によれば、任意の長さのリブ付き
鋼管柱が製作可能である。

次に、第２の発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第５図（１）は第２の発明の実施例を示す一部断面側面
図、第５図（２）は第５図（１）の■−■線断面図であ
る。

第５図（１）、（２）において、７は４枚の平鋼を溶接
して組立てた鋼管柱、２はＨ形鋼の梁である。

鋼管柱７と梁２との接合部において、鋼管柱７内面の梁
２の上下フランジとの接合位置に、鋼管柱７の長さ方向
と平行に、複数列のスチフナ−８が溶接しである。スチ
フナー８の長さＬｌは梁２の高さＨｂの２倍程度とし、
幅Ｗ１は鋼管柱７の内寸法Ｈ１の１／２以下とする。

更に、スチフナ−８の表面には、鋼管柱７の長さ方向と
平行に、複数条のリブ９が形成されている。リブ９の形
状は、第６図のように台形又は矩形断面とし、高さｈ≧
３ｍ、ピンチＰ≧５〜１０ｈが望ましい。

なお、スチフナ−８は、圧延等によって製造したリブ付
き平鋼を鋼管柱の製作時に溶接すればよい。

しかして、このように構成した鋼管柱７の内部にコンク
リートを充填する。

第７図、第８図は第２の発明の他の実施例を示す。

第７図は、鋼管柱７に３本の梁２ａ、２ｂ、２Ｃが接合
されている場合であり、本発明のスチフナ−８ａ、８ｂ
、８Ｃは、梁２ａ、２ｂ、２ｃが接合する鋼管柱７の各
面の内側にそれぞれ設けである。

第８図は、鋼管柱７に４本の梁２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ
が接合されている場合であり、第２の発明のスチフナ−
８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇは、梁２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ
が接合する鋼管柱７の各面の内側にそれぞれ設けである
。

次に、第３の発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第９１Ｄ（１）は第３の発明の実施例を示す一部断面側
面図、第９図（２）は第９図（＋）のｍ−ｍ線断面図で
ある。

第９図（１）、（２）において、１０は４枚°の平鋼を
溶接して組立てた鋼管柱、２はＨ形鋼の梁である。

鋼管柱１０と梁２との接合部において、鋼管柱１０内面
の梁２の上下フランジとの接合位置に、鋼管柱１０の長
さ方向と平行に、複数列のスチフナ−１１が熔接しであ
る。スチフナー１１の長さり、は梁２の高さＨ，の２倍
以内が望ましい、またスチフナー１１の幅Ｗ２は鋼管柱
１０の内寸法Ｈ，の１／２以下とする。

更に、スチフナ−１１の表面には、鋼管柱１０の長さ方
向と直角に、複数個のスタッドジベル１２が溶植しであ
る。

なお、鋼管柱１０の組立接合時以前に平鋼の表面に多数
個のスタッドジベル１２を溶植したスチフナ−１１を、
鋼管柱１０の内面側に溶接によって取付ければ、容易に
組立てることができる。

しかして、このように構成した鋼管柱１０の内部にコン
クリートを充填する。

第１０図、第１１図は第３の発明の他の実施例を示す。

第１０図は、鋼管柱１０に３本の梁２ａ、２ｂ、２Ｃが
接合されている場合であり、第３の発明のスチフナ−１
１ａ、Ｉｌｂ、ｌｌｃは、梁２ａ、２ｂ１２Ｃが接合す
る鋼管柱１０の各面の内側にそれぞれ設けである。

第１１１１ｆｆｌは、鋼管柱１０に４木の梁２ｄ、２ｅ
、２ｆ、２ｇが接合されている場合であり、第３の発明
のスチフナーｌｉｄ、ｌｉｅ、ｌｌｆ、ｌ１ｇは、梁２
ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇが接合する鋼管柱１０の各面の内
側にそれぞれ設けである。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明の鋼管コンクリート柱は、
従来のものに比ベコンクリートの充填施工性が著しく改
善され、かつ、接合部まわり（外面側）が単純で意匠性
に優れている。また、コンクリートとの付着性が向上し
、鋼管柱フランジから内部コンクリートへの応力伝達が
確実に行われ、鋼管柱フランジの面外曲げ剛性が増大す
る等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図（＋１、（２）は第１の発明の実施例を示し、第
１図（１）は一部所面側面図、第１図（２）は第１図（
１）の１−１線断面図である。第２図は第１の発明にお
けるリブの形状の例を示す斜視図である。第３図、第４
図は第１の発明におけるリブ付き鋼管柱の製造方法の例
を説明するための斜視図である。 第５図（１）、（２）は第２の発明の実施例を示し、第
５図（１）は一部所面側面図、第５図（２）は第５図（
１〕の■−■線断面図である。第６図は第２の発明にお
けるリブの形状を示す側面図である。第７図、第８図は
第２の発明の他の実施例を示す断面図である。 第９図（１）、（２）は第３の発明の実施例を示し、第
９図【１）は一部所面側面図、第９図（２）は第９図（
１）のＩｆｆ−ｆｉｒ線断面図である。第１０図、第１
１図は第３の発明の他の実施例を示す断面図である。 第１２図（１）は従来の鋼管コンクリート柱を示す一部
断面側面図、第１２図（２）は第１２図（１）のＴＶ−
ＩＶ線断面図である。 １・・・鋼管柱、 ２、２ａ、　２ｂ、　２ｃ、　２ｄ、 ２ｅ、２ｆ、２ｇ・・・梁、 ３・・・リブ付き鋼管柱、　　４・・・リブ、５・・・
コンクリート、　　　６・・・スチフナ＝７・・・鋼管
柱、 ８．８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、 ８ｅ、８ｆ、８ｇ・・・スチフナー ９・・・リブ、　　　　　　１０・・・鋼管柱、１１・
・・スチフナ−１２・・・スタッドジベル、１３・・・
鋼管柱、　　　　　１４・・・内ダイヤフラム。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼管柱の少なくとも鋼管柱と梁との接合部の内面
   に、鋼管柱の長さ方向に複数条の台形又は矩形断面形状
   のリブを設け、かつ前記接合部において、鋼管柱内面の
   梁の上下フランジとの接合位置に、鋼管柱の長さ方向の
   スチフナーを設けたことを特徴とする鋼管コンクリート
   柱。
2. （２）鋼管柱と梁との接合部において、鋼管柱内面の梁
   の上下フランジとの接合位置に、鋼管柱の長さ方向にス
   チフナーを設け、かつ前記スチフナーの表面に台形又は
   矩形断面のリブを鋼管柱の長さ方向に形成したことを特
   徴とする鋼管コンクリート柱。
3. （３）鋼管柱と梁との接合部において、鋼管柱内面の粱
   の上下フランジとの接合位置に、鋼管柱の長さ方向にス
   チフナーを設け、かつ前記スチフナーの表面に鋼管柱の
   長さ方向と直角にスタッドジベルを溶植したことを特徴
   とする鋼管コンクリート柱。