JPH053492B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、建築構造物の柱に用いられる充填
鋼管コンクリート柱構造に関する。

〔従来の技術〕

従来、一般の充填公金コンクリート柱は、鋼管
の中に単にコンクリートを打設した構造となつて
いる。この構造は、鋼管の中にコンクリートを充
填したものであるため全体として鋼管とコンクリ
ートは一体構造となつている。ところで、従来こ
のような充填鋼管コンクリートの柱に梁を接合す
るには、柱に剛性を保持するための補助部材とし
てスチフナリングを溶接し、このスチフナリング
に梁を接合するようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記従来の充填鋼管コンクリートの
柱構造としては、単に鋼管の外周面部分に梁が溶
接されており、また、鋼管とコンクリートの応力
伝達は付着耐力に依存して接合されている。した
がつて梁の剪断力は、梁と鋼管の溶接部から鋼管
に軸方向の応力として伝達され、鋼管に伝達され
た軸方向の応力はその一部が鋼管とコンクリート
の付着面からコンクリートの軸力としてコンクリ
ートにも伝達される。また梁のモーメントは梁と
鋼管の溶接部から鋼管にその面内剪断力として伝
達され、鋼管に伝達された面内剪断応力はその一
部が鋼管とコンクリート付着面からコンクリート
にその剪断応力として伝達される。

このように、従来の充填鋼管コンクリートの柱
構造では梁から柱への力の伝達経路が紆余曲折し
ており、内部のコンクリートには鋼管とコンクリ
ートの付着面から伝達されており、その伝達力は
鋼管とコンクリートの接着面の付着耐力に依存し
ている。

したがつて、柱の鋼管は軸方向の応力と、面内
剪断応力と、コンクリートからの円周方向の応力
とを受けることになり、ミーゼスの降伏条件から
塑性状態となり易い。

したがつて、充填鋼管コンクリートの柱は、鋼
管によるコンフアインド効果でコンクリートの圧
縮耐力が上昇することが軸方向の応力と面内剪断
応力が非常に小さい場合と比較して十分期待でき
なくなつてしまい、設計上の安全率を過大な値と
せざる得なくなり、柱の断面積が必要以上に大き
なものとなつたり、鋼管の肉厚が必要以上に厚く
なつたりするという欠点があつた。

ところで、最近、都市部において、超高層ビル
デイングの建設が急増している。我国にあつて
は、建築物を高層化するために地震対策上、柱構
造を柔構造としなければならない。しかし、従来
の充填鋼管コンクリートの柱構造は、上述したよ
うに剛構造の柱構造であるため、上記柔構造の超
高層ビルデイングには好ましくない。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので
あり、柱と梁の接合構造に応力の機械的な伝達経
路を導入し、柱のコンクリート断面の平面保持を
確保することにより、梁から柱のコンクリート部
分への伝達を円滑かつ直接的かつ明確にし、さら
に、鋼管の周方向に延在する複数の長穴の変形に
よつて、柱の鋼管部分に付加される軸方向の応力
を軽減し、ミーゼスの降伏条件式中の軸方向応力
をほとんど零として鋼管によつてもたらさせるコ
ンフアイド効果を高めることを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、充填鋼管コンクリート柱構造であ
つて、柱と梁が接合される部分で、上記柱の鋼管
の内側に、この鋼管に充填されたコンクリートに
内含され、かつ両端部が鋼管の内壁に接合される
１枚もしくは複数枚のウエブを設け、このウエブ
に上記コンクリートに内含され、上記鋼管の軸線
とほぼ直交する平面に沿つて１枚もしくは複数枚
の支圧板を取付け、さらに、上記柱の鋼管の一部
分に、この鋼管の周方向に複数列延在する複数の
長穴を配設した長穴配設部を設けたものである。

この発明では、鋼管と、鋼管に充填されるコン
クリートとの間に分離材（アスフアルト、グリ
ス、パラフイン等の塗布、又はプラスチツク被膜
等）を設けて鋼管とコンクリートとをアンポンド
の状態としたり、あるいは鋼管に充填されるコン
クリートをフアイバーコンクリートとしたり、コ
ンクリートとの中に鉄筋を配設したり、プレスト
レスを導入したりする等により部材耐力をさらに
強化することも可能である。

〔実施例〕

以下、この発明を第１図ないし第１９図を参照
して説明する。第１図、第２図はこの発明の第１
の実施例を示す図であり、第３図、第４図はこの
発明の第２の実施例を示す図である。第５図、第
６図はこの発明の第３の実施例を、第７図、第８
図はこの発明の第４の実施例を、第９図、第１０
図はこの発明の第５の実施例を、第１１図、第１
２図はこの発明の第６の実施例を、第１３図、第
１４図はこの発明の第７の実施例を、第１５図、
第１６図はこの発明の第８の実施例を、第１７
図、第１８図はこの発明の第９の実施例を、示す
図である。これらの実施例はいずれも支圧板と長
穴配設部とを有する充填鋼管コンクリート柱構造
を示すものである。第１９図は、この発明が実際
の建築物に使用されているところを示す図であ
る。

まず、第１図、第２図について説明すると、こ
れらの図において符号Ａは支圧板と長穴配設部と
を有する充填鋼管コンクリート柱である。支圧板
と長穴配設部とを有する充填鋼管コンクリート柱
（以下「柱」と略称する）Ａは、型枠を兼ね、梁
との接合部に位置する鋼管１および鋼管１の両側
端部に接合された鋼管１ａ，１ａと鋼管１の内部
にあり互いに直交するウエブ２ａ，２ｂ，２ｃ
と、ウエブ２ａ，２ｂ，２ｃの下端部に取付けら
れた支圧板３と、ウエブ２ａ，２ｂ，２ｃと支圧
板３とを内含し鋼管１，１ａ内に充填されたコン
クリート４とからなつている。ウエブ２ｂ，２ｃ
はウエブ２ａと直交するように溶接されており、
それらの両端部は鋼管１の内壁に溶接されてい
る。ウエブ２ａ，２ｂ，２ｃの下端部には柱Ａの
軸線とほぼ直交する平面に沿つて円板状の支圧板
３が溶接されている。また、柱Ａの鋼管１ａ部分
には、柱Ａの階層中間部（モーメントの反曲点）
に長穴配設部１Ｂが設けられている。長穴配設部
１Ｂには、柱Ａの直径と略同寸法の間に周方向に
複数列延在する複数個の長穴１ａ，１ｂ，…が、
千鳥格子状に形成されている。長穴１ａ，１ｂ，
…の形状は、楕円形および長方形等であればよ
い。

さらに、鋼管１，１ａの内側面全体には、鋼管
１，１ａとコンクリート４との分離材（アスフア
ルト、グリス、パラフイン等の塗布、又はプラス
チツク被膜等）４ａが設けられている。柱Ａの外
周面部分には梁Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅが同一水平面上で
互いに直交するように溶接されている。梁Ｂ，
Ｃ，Ｄ，Ｅには、垂直に配置されて長尺板のウエ
ブＢ１，Ｃ１，Ｄ１，Ｅ１が設けられており、ウ
エブＢ１，Ｄ１は鋼管１を介してウエブ２ａと連
結されており、ウエブＣ１，Ｅがは鋼管１を介し
てウエブ２ｂ，２ｃと連結された構成とされてい
る。

この構成において、梁Ｂ，Ｄの主にウエブＢ
１，Ｄ１に使用する剪断力は鋼管１を介して鋼管
１内のウエブ２ａへ伝達される。ウエブ２ａへ伝
達された剪断力は支圧板３を伝つてそれらを内含
するコンクリート４へその軸力として伝達され
る。

このように、梁Ｂ，Ｄの剪断力は、鋼管１を介
してウエブＢ１，Ｄ１と連結されたウエブ２ａか
ら支圧板３を伝つて、すなわち機械的な伝達経路
を伝つて直接的にコンクリート４に伝わる。同様
に、梁Ｃ，Ｅの主にウエブＣ１，Ｅ１に作用する
剪断力は鋼管１を介してウエブ２ｂ，２ｃへ伝達
され、さらに支圧板３からコンクリート４へその
軸力として直接的に伝わる。このように、鋼管１
は梁Ｂ〜Ｅからの剪断力を余り受けることがなく
なる。また、鋼管１，１ａが梁からの剪断力を受
けた場合でも、鋼管１，１ａとコンクリート４と
の間には分離材４ａが設けられているため、鋼管
１，１ａとコンクリート４とはアンボンドの状態
となつており、それらは互いに軸方向の相対移動
が可能である。さらに、鋼管１ａは、コンクリー
ト４が軸方向に歪んでも、柱Ａのモーメントの反
曲点に形成された複数の長穴１ｂ，１ｃ…が変形
することによつてコンクリート４の軸方向の歪に
追従して軸方向に縮むことになるため鋼管１，１
ａの軸方向の応力が消滅し、ミーゼスの降伏条件
を適用すると、コンクリート４の横歪により鋼管
１，１ａに発生する円周方向の応力に体する耐力
が増大し、コンクリート４に与えるコンフアイン
ド効果を高めることができる。したがつて、この
柱Ａの柱構造は従来のもに比べてはるかに高い圧
縮耐力が確実に保証されることになり、設計上の
安全率を適切に設定することができる。また、柱
Ａの断面積は、柱の梁の接合部の断面で決まるこ
とが多いことから、結果的に柱Ａの断面積を小さ
くすることが可能である。また、鋼管１，１ａの
肉厚を薄くすることが可能となる。また、鋼管１
ａは、梁Ｂ〜Ｅからの応力集中の影響を受けない
ため鋼管１に対し、さらに肉厚の薄いものとする
ことができる。

次に、第３図、第４図に示す第２の実施例につ
いて説明する。第３図、第４図において第１図、
第２図に示す第１の実施例の構成要素と同一の要
素については同一符号を付してある。（以下第３
〜第９の実施例についても、第１、第２の実施例
の構成要素と同一の要素については同一符号を付
すことにする）これらの図において符号Ａ１は柱
である。柱Ａ１は型枠を兼ねた鋼管１，１ａと、
鋼管１，１ａの内部にあり互いに直交するウエブ
２ａ，２ｂ，２ｃと、ウエブ２ａ，２ｂ，２ｃの
下端部に取付けられた支圧板３ａ，３ｂ，３ｃ，
３ｄと、ウエブ２ａ，２ｂ，２ｃと、支圧板３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄとを内含し鋼管１，１ａ内
に充填されたコンクリート４とからなつている。
ウエブ２ｂ，２ｃはウエブ２ａに直交するように
溶接されており、それらの両端部は鋼管１の内壁
に溶接されている。ウエブ２ａ，２ｂ，２ｃの端
部の下面には、柱Ａ１の軸線とほぼ直交する平面
に沿つて円板状の支圧板３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ
が溶接されている。また、柱Ａ１の鋼管１ａ部分
には、柱Ａ１の階層中間部（モーメントの反曲
点）に長穴配設部１Ｂが設けられている。長穴配
設部１Ｂには、柱Ａ１の直径と略同寸法の区間に
周方向に複数列延在する複数個の長穴１ｂ，１
ｂ，…が千鳥格子状に形成されている。長穴１
ｂ，１ｂ，…の形状は、楕円形および長方形等で
あればよい。さらに、鋼管１，１ａの内側面全体
には、鋼管１，１ａとコンクリート４との分離材
（アスフアルト、グリス、パラフイン等の塗布、
又はプラスチツク被膜等）４ａが設けられてい
る。柱Ａ１の外周面部分には梁Ｂ，Ｃ，Ｄが同一
平面上で互いに直交するように溶接されている。
梁Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅには垂直に配置されたウイブＢ
１，Ｃ１，Ｄ１，Ｅ１が設けられており、ウエブ
Ｂ１，Ｄ１は鋼管１を介してウエブ２ａと連結さ
れており、ウエブＣ１，Ｅ１は鋼管１を介してウ
エブ２ａ，２ｂと連結された構成とされている。

この構成において、梁Ｂ，Ｄに作用する剪断力
は第１の実施例の場合と同様に鋼管１を介してウ
エブ２ａ，２ｂ，２ｃへ伝達され、さらに支圧板
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを伝つコンクリート４へ
その軸力として伝達される。また梁Ｂ，Ｄに作用
するモーメントは、ウエブ２ａと鋼管２にその面
内剪断応力として伝達される。ウエブ２ａに伝達
された面内剪断応力は、支圧板３ａ，３ｃとによ
つて平面保持されて、コンクリート４へその剪断
応力として伝達される。このように梁Ｂ，Ｄに作
用する剪断力は、鋼管１を介してウエブＢ１，Ｄ
１と連結されたウエブ２ａから支圧板３ａ，３
ｂ，３ｃ，３ｄを伝つて、すなわち機械的な伝達
経路により直接的にコンクリート４に伝わる。ま
た、梁Ｂ，Ｄに使用するモーメントは、大部分が
ウエブ２ａの面内剪断応力として伝わり、さらに
支圧板３ａ，３ｃの機械的抵抗によつて平面保持
されて、コンクリート４へその剪断応力として伝
わる。同様に梁Ｃ，Ｅに作用する剪断力は鋼管１
を介してウエブＣ１，Ｅ１と連結されたウエブ２
ｂ，２ｃから支圧板３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを伝
つて直接的にコンクリート４にその軸力として伝
わり、また梁Ｃ，Ｅに作用するモーメントは、大
部分がウエブ２ｂ，２ｃの面内剪断応力として伝
わり、さらに支圧板３ｂ，３ｄの機械的抵抗によ
つて平面保持されて、コンクリート４へその剪断
応力として伝達される。

このように、鋼管１，１ａは梁Ｂ〜Ｅからの剪
断力を余り受けることがなくなる。また、鋼管
１，１ａ梁からの剪断力を受けた場合でも、鋼管
１，１ａとコンクリート４との間には分離材４ａ
が設けられているため、鋼管１，１ａとコンクリ
ート４とはアンボンド状態となつており、それら
は互いに軸方向の相対移動が可能である。さら
に、鋼管１ａは、コンクリート４が軸方向に歪ん
でも、柱Ａ１のモーメントの反曲点に形成された
複数の長穴１ｂ，１ｂが変形することによつて、
コンクリート４の軸方向の歪に追従して軸方向に
縮むことになるため鋼管１，１ａの軸方向の応力
が消滅する。また、鋼管１は梁Ｂ〜Ｅからのモー
メントを大部分コンクリート４へ伝達するため、
面内剪断力応が減少する。したがつてミーゼスの
降伏条件を適用すると、コンクリート４の横歪に
より鋼管１に発生する円周方向の応力に対する耐
力が増大し、コンクリート４に与えるコンフアイ
ンド効果を高めることができる。したがつて、こ
の柱Ａ１の柱構造は、従来のものに比べはるかに
高い圧縮耐力が確実に保証されることになり、設
計上の安全率を適切に設定することができる。ま
た、柱Ａ１の断面積は柱の梁の接合部の断面で決
まることが多いことから結果的に柱Ａ１の断面積
を小さくすることが可能である。また鋼管１，１
ａの肉厚を薄くすることが可能である。

また、鋼管１ａは、梁Ｂ〜Ｅからの応力集中の
影響を受けないため鋼管１に対し、さらに肉厚の
薄いものとすることができる。

さらに、この柱と梁の接合構造は、ウエブや支
圧板の面積や位置を変えることによつて、梁の剪
断力やモーメントの負荷断面を自由に調節するこ
とができる。

次に第５図、第６図に示す第３の実施例につい
て説明する。これらの図において符号Ａ２は鉄筋
コンクリートを有する柱である。柱Ａ２は柱Ａの
中に円周方向に沿つて鉄筋５，５…を配筋したも
のである。このような柱Ａ２の柱構造において
は、上述した第１図、第２図に示す第１の実施例
と同様の作用、効果を有すると共に、柱Ａ２は柱
Ａに比べて部材耐力の大きなものとすることがで
きる。

次に、第７図、第８図に示す第４の実施例につ
いて説明する。これらの図において符号Ａ３は鉄
筋コンクリートを有する柱である。柱Ａ３は柱Ａ
１の柱に円周方向に沿つて鉄筋５，５，…を配筋
したものである。このような柱Ａ３の柱構造にお
いては、上述した第３図、第４図に示す第２の実
施例と同様の作用、効果を有すると共に、柱Ａ３
は柱Ａ１に比べて部材体力の大きなものとするこ
とができる。

次に、第９図、第１０図に示す第５の実施例に
ついて説明する。これらの図において符号Ａ４は
プレストレストコンクリートを内在させた柱であ
る。柱Ａ４は、柱Ａの中に円周方向に沿つてシー
ス管６，６，…を配置し、シース管６，６，…の
中にPC鋼材を通し、コンクリート４が硬化した
後のPC鋼材にテンシヨンを与えたものである。
したがつて、建築物が地震を受けて転倒モーメン
トが生じて柱Ａ４に引張応力が作用しても、実際
に発生する引張応力はプレストレス力分だけ差引
いた値となる。すなわち、この柱Ａ４の柱構造に
おいては、上述した第１の実施例と同様の作用、
効果を有すると共に、柱Ａ４は柱Ａに比べて部材
耐力の大きなものとすることができる。

次に、第１１図、第１２図に示す第６の実施例
について説明する。これらの図において符号Ａ５
はプレストレストコンクリートを内在させて柱で
ある。この柱Ａ５は柱Ａ１の中に周方向に沿つて
シース６，６，…を配置し、シース管６，６，…
中にPC鋼材を通し、コンクリート４が硬化した
後のPC鋼材にテンシヨンを与えたものである。
したがつて柱Ａ５は柱Ａ４と同様の作用、効果を
有する。また、この柱Ａ５の柱構造においては、
上述した第２の実施例と同様の作用、効果を有す
ると共に、柱Ａ５は柱Ａ１に比べ部材耐力の大き
なものとすることができる。

次に、第１３図、第１４図に示す第７の実施例
について説明する。これらの図において符号Ａ６
は柱である。柱Ａ６は、第１図、第２図に示す第
１の実施例における柱Ａと同様の構成とされてい
る。柱Ａ６に、鋼管１の外周面に接合部材１０が
溶接により設置されている。接合部材１０は、平
行に配置された２枚の矩形のフランジ１１ａ，１
１ｂと、フランジ１１ａ，１１ｂの間に介在する
リブ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，
１２ｆ，１２ｇ，１２ｈとからなつており、フラ
ンジ部１１ａ，１１ｂの中央部には柱Ａ６の貫通
孔１３が形成されている。接合部材１０のウエブ
１２ｆ、１２ｇは鋼管１を介して柱Ａ６のウエブ
２ａと連結されており、ウエブ１２ｂ，１２ｃは
鋼管１を介してウエブ２ｂ，２ｃと連結されてい
る。さらに、接合部材１０は梁１５ａ，１５ｂ，
１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆ，１５ｇ，１５
ｈの接合されている。梁１５ａ〜１５ｈは平行に
配置されたフランジ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１
６ｄ，１６ｅ，１６ｆ，１６ｇ，１６ｈと、１７
ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１７ｅ，１７ｆ，
１７ｇ，１７ｈと、それらの間に垂直に配置され
たウエブ１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８
ｅ，１８ｆ，１８ｇ，１８ｈとからなる。梁１５
ａ，１５ｂのウエブ１８ａ，１８ｂは、接合部材
１０のウエブ１２ｅと連結されており、ウエブ１
８ｃ，１８ｄはウエブ１２ｈと連結されており、
１８ｅ，１８ｆはウエブ１２ａと連結されてお
り、ウエブ１８ｇ，１８ｈはウエブ１２ｄと連結
された構成とされている。

以上の構成において、梁１５ａ，１５ｂの主に
ウエブ１８ａ，１８ｂに作用する剪断力はウエブ
１２ｅに伝わり、ウエブ１２ｅに伝わつた剪断力
はウエブ１２ｂに伝わり、ウエブ１２ｂに伝わつ
た剪断力は鋼管１を介してウエブ２ｂ，２ｃに伝
達される。鋼管２ｂ，２ｃに伝達されさ剪断力は
ウエブ２ｂ，２ｃを内含するコンクリート４に伝
達される。このように、梁１５ａ，１５ｂの剪断
力はコンクリート３の軸力として直接的にコンク
リート４に伝達することができる。同様に、梁１
５ｃ，１５ｄに作用する剪断力はウエブ１８ｃ，
１８ｄからウエブ１２ｈへ伝わり、ウエブ１２ｈ
からウエブ１２ｃを伝わり、さらに鋼管１を介し
てウエブ２ｂ，２ｃへ伝わり、コンクリート４へ
軸力として作用する。梁１５ｅ，１５ｆに作用す
る剪断力はウエブ１８ｅ，１８ｆからウエブ１２
ａに伝わり、ウエブ１２ａから１２ｇに伝わり、
さらに鋼管１を介してウエブ２ａへ伝わり、ウエ
ブ２ａを内含するコンクリート４へ軸力として伝
わる。梁１５ｇ，１５ｈに使用する剪断力はウエ
ブ１８ｇ，１８ｈからウエブ１２ｄへ伝わり、ウ
エブ１２ｄからウエブ１２ｆを伝わり、さらに鋼
管２を介してウエブ２ａへ伝わり、コンクリート
４へ軸力として作用する。

このように、梁の剪断力が垂直的にコンクリー
ト４の軸力としてコンクリート４へ伝達されるた
め、鋼管１，１ａは梁からの剪断力を余り受ける
ことがなくなる。また、鋼管１，１ａが梁からの
剪断力を受けた場合でも、鋼管１，１ａとコンク
リート４との間には、分離材４ａが設けられてい
るため、鋼管１，１ａとコンクリート４とはアン
ボンド状態となつており、それらは互いに軸方向
の相対移動が可能である。さらに、鋼管１ａは、
コンクリート４が軸方向に歪んでも、柱Ａ６のモ
ーメントの反曲点に形成された複数の長穴１ｂ，
１ｂ，…が変形することによつて、コンクリート
４の軸方向の歪に追従して軸方向に縮むことにな
る。すなわち、ミーゼスの降伏条件を適用すると
鋼管１，１ａはコンクリート４の横歪により発生
する円周方向の応力に対する体力に余裕が出てく
ることになる。したがつて、柱Ａ６は従来のもの
と比べはるかに高い圧縮耐力が確実に保証される
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、梁１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５
ｄ，１５ｅ，１５ｆ，１５ｇ，１５ｈは、それぞ
れ接合部１０を介して柱Ａ６に連結されているた
め梁１５ａ〜１５ｈから鋼管１までのウエブの長
さが長くなり、その分たわみ量が大きくなり、先
に示し第１の実施例に比べてより柔な柱と梁の接
合構造を実現することができる。

次に、第１５図、第１６図に示す第８の実施例
について説明する。これらの図において符号Ａ７
は鉄筋コンクリートを有する柱である。柱Ａ７は
第５図、第６図に示す第３の実施例における柱Ａ
２と同様の構成とされている。したがつて、この
柱Ａ７と梁１５ａ〜１５ｈとの接合構造において
は、上述した第１３図、第１４図の第７の実施例
と同様の作用、効果を有すると共に、柱Ａ７は柱
Ａ６に比べ部材耐力の大きなものとすることがで
きる。

次に、第１７図、第１８図に示す第９の実施例
について説明する。これらの図において、符号Ａ
８はプレストレストコンクリートを内在させた柱
である。柱８は第９図、第１０図に示す第５の実
施例における柱Ａ８と同様の構成とされている。
したがつて、この柱Ａ８と梁１５ａ〜１５ｈとの
接合構造においては、上述した第１３図、第１４
図の第７の実施例と同様の作用、効果を有すると
共に、柱Ａ７は柱Ａ６に比べ部材耐力の大きなも
のとすることができる。

さらに、同様に第３図、第４図、および第７
図、第１３図および第１１図、第１２図に示す柱
Ａ１、柱Ａ３、柱Ａ５と梁１５ａ〜１５ｈとの接
合構造が考えられる。これらの柱と足の接合構造
においては、上述した第１３図、第１４図の第７
の実施例と同様の作用、効果を有すると共に、各
柱Ａ１，Ａ３，Ａ５の持つ作用、効果を有するこ
とができる。

ここで、第１９図において、支圧板と長穴配設
部を有する充填鋼管コンクリート柱が実際の建築
物の中で使用されている状態を示す。図におい
て、第１図、第２図に示す構成要素と同一要素に
ついては同一符号を付してある。符号２０は、柱
Ａと梁Ｂとの接合部である。梁Ｂ，Ｂ，…の間の
柱Ａ，Ａ…には、その中間部分（建築物が地震等
を受けて転倒モーメントを生じたとき、柱Ａに作
用するモーメントの反曲点）に、長穴配設部１
Ｂ，１Ｂ，…が設けられている。長穴配設部１Ｂ
には、複数の長穴１ｂ，１ｂ，…が千鳥格子状に
形成されている。

上述した実施例でも述べたように、この充填鋼
管コンクリート柱の柱構造の目的は、梁Ｂ，Ｂ，
…から柱Ａ，Ａ，…のコンクリート部分への力の
伝達を円滑に、直接的かつ明確に行い、梁Ｂ，
Ｂ，…の剪断力をできるだけ多く柱Ａ，Ａ，…の
コンクリート４にその軸力として伝えられること
にある。すなわち、柱Ａ，Ａ，…の外側の鋼管
１，１，…、１ａ，１ａ，…には、できるだけ軸
方向の応力や剪断応力を付加させず、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、鋼管
１，１，…１ａ，１ａ，…がコンクリート４に与
えるコンフアインド効果を高めるようにすること
である。しかし、実際問題として梁Ｂ，Ｂ，…の
剪断力が柱Ａ，Ａ，…の鋼管１，１，…１ａ，１
ａ，…に全く伝達されないということは、この発
明の構成上起り得ないことである。ここで、柱Ａ
は鋼管１，１，…，１ａ，１ａ，…とコンクリー
ト４との間に分離材４ａが設けられているため、
それらはアンボンドの状態となつており、また、
鋼管１ａ，１ａ，…には長穴、１ｂ，１ｂ，…が
形成されている。そのため、梁Ｂ，Ｂ，…から柱
Ａ，Ａ，…の鋼管１，１，…，１ａ，１ａ，…
に、ある一定以上の強さの軸方向の応力が付加さ
れると、鋼管１，１，…，１ａ，１ａ，…はコン
クリート４と相対移動を起して鋼管１ａ，１ａ，
…に形成されたスリツト１ｂ，１ｂ，…を変形さ
せることにより、上記軸方向の応力を消滅させ
る。したがつて、この支圧板と長穴配設部とを有
する充填鋼管コンクリート柱構造においては、梁
Ｂ，Ｂ，…からの軸方向の応力を柱Ａ，Ａ，…の
コンクリート部分へほとんど伝達させることがで
き、鋼管１，１，…，１ａ，１ａ，…はコンクリ
ート４の横歪により、鋼管１，１，…，１ａ，１
ａ，…に発生する円周方向の応力に対する耐力が
増大し、コンクリート４に与えるコンフアインド
効果を高めることができる。

上述した各実施例における支圧板と長穴配設部
とを有する充填鋼管コンクリート柱構造は、柱の
断面積を小さくすることができることから柔構造
の柱として使用可能である。ここで、柔構造の代
表として超高層ビルデイングがある。超高層ビル
デイングは、地震等により建物が振動した場合、
建物はしなることによつて振動を吸収し、建物が
崩壊するのを防いでいる。このような、超高層ビ
ルデイングにおいては、従来の充填鋼管コンクリ
ートの入構造は、柱断面が大きくなり、剛構造と
なつてしまい、好ましくない。しかして、この実
施例における支圧板と長穴配設部とを有する充填
鋼管コンクリート柱構造は、超高層ビルデイング
に適用して好適である。

なお、充填用のコンクリートとしては通常のコ
ンクリートのほか、軽量コンクリート、フアイバ
ーコンクリート等構造用として採用することの出
来る充填材は全べて適用来る。

〔発明の効果〕

上述したように、この発明は鋼管と梁とが接続
される部分で上記鋼管の内側にこの鋼管に充填さ
れたコンクリートに内含され、かつ両端部が鋼管
の内壁に接合される１枚もしくは複数枚のウエブ
を設け、このウエブの所定の場所に上記鋼管の軸
線とほぼ直交する平面に沿つて１枚もしくは複数
枚の支圧板を取付け、さらに、上記柱の鋼管の一
部分にこの鋼管の周方向に複数列延在する複数の
長穴を配設した長穴配設部を設けたものであるの
で、柱のコンクリート断面の平面保持が確保さ
れ、梁の剪断力の大部分を柱のコンクリート断面
に、円滑かつ直接的かつ明確に伝達させ、さら
に、梁から鋼管に直接的伝達された応力は、鋼管
の周方向に延在する複数の長穴の編成によつて吸
収し、柱の鋼管部分に付加させる軸方向の応力を
軽減し、ミーゼスの降伏条件を適用すると鋼管の
周方向にかかる応力の耐力を増大させ、鋼管によ
つてもたらされるコンフアインド効果によつてコ
ンクリートの圧縮耐力が上昇することを十分に期
待することが可能となり、柱の断面積を小さくし
たり、鋼管の肉厚を薄くしたりすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１８図は、この発明の実施例を
示す図である。第１図、第２図はこの発明の第１
の実施例を示す図であり、第１図はこの発明の要
部の一部断面図、第２図は第１図の断面図、第３
図、第４図はこの発明の第２の実施例を示す図で
あり、第３図はこの発明の要部の一部断面図、第
４図は第３図の断面図、第５図、第６図はこの発
明の第３の実施例を示す図であり、第５図はこの
発明の要部の一部断面図、第６図は第５図の断面
図、第７図、第８図はこの発明の第４の実施例を
示す図であり、第７図はこの発明の要部の一部断
面図、第８図は第７図の断面図、第９図、第１０
図はこの発明の第５の実施例を示す図であり、第
９図はこの発明の要部の一部断面図、第１０図は
第９図の断面図、第１１図、第１２図はこの発明
の第６の実施例を示す図であり、第１１図はこの
発明の要部の一部断面図、第１２図は第１１図の
断面図であり、第１３図、第１４図はこの発明の
第７の実施例を示す図であり、第１３図はこの発
明の要部の部断面図、第１４図は第１３図の断面
図であり、第１５図、第１６図はこの発明の第８
の実施例を示す図であり、第１５図はこの発明の
要部の一部断面図、第１６図は第１５図の断面図
であり、第１７図、第１８図はこの発明の第９の
実施例を示す図であり、第１７図はこの発明の要
部の一部断面図、第１８図は第１７図の断面図で
あり、第１９図はこの発明が実際の建築物に使用
されるところを示す正面図である。 Ａ，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ
７，Ａ８……支圧板と長穴配設部とを有する充填
鋼管コンクリート柱、１，１ａ……鋼管、１Ｂ…
…長穴配設部、１ｂ……長穴、２ａ，２ｂ，２ｃ
……ウエブ、３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ……支
圧板、４ａ……分離材、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，１５
ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆ，
１５ｇ，１５ｈ……梁、５……鉄筋、６……シー
ス管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 充填鋼管コンクリート柱構造であつて、柱と
   梁が接合される部分で、上記柱の鋼管の内側に、
   この鋼管に充填されたコンクリートに内含され、
   かつ両端部が鋼管の内壁に接合される１枚もしく
   は複数枚のウエブを設け、このウエブの所定の場
   所に上記コンクリートに内含され、上記鋼管の軸
   線とほぼ直交する平面に沿つて１枚もしくは複数
   枚の支圧板を取付け、さらに、上記柱の鋼管の一
   部分に、この鋼管の周方向に複数列延在する複数
   の長穴を配設した長穴配設部を設けたことを特徴
   とする支圧板と長穴配設部とを有する充填鋼管コ
   ンクリート柱構造。 ２ 上記鋼管と、鋼管に充填されるコンクリート
   との間に分離材を設けたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の支圧板と長穴配設部とを有
   する充填鋼管コンクリート柱構造。 ３ 上記鋼管に充填されるコンクリートがフアイ
   バーコンクリートであることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の支圧板と長穴配設部とを有
   する充填鋼管コンクリート柱構造。 ４ 上記鋼管に充填されるコンクリートに鉄筋等
   の補強材が配設されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の支圧板と長穴配設部とを
   有する充填鋼管コンクリート柱構造。 ５ 上記、鋼管に充填されるコンクリートにプレ
   ストレスを導入したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の支圧板と長穴配設部とを有する
   充填鋼管コンクリート柱構造。