JPH0610380B2 - 充填鋼管コンクリ−ト柱とブレ−スとの接合構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、充填鋼管コンクリート柱（充填鋼管コンクリ
ート構造の柱）とブレース（すじかい）との接合構造に
関するものである。

「従来の技術」 充填鋼管コンクリート柱とは、鋼管内にコンクリートを
充填してなる建築用の柱であり、鋼管のコンファインド
効果（中のコンクリートを内方に締め付ける効果）によ
り、軸方向の圧縮荷重に対する柱強度の向上を図ったも
のである。

従来、このような柱と、いわゆるブレースとの接合構造
としては、例えば第６図に示す如く、充填鋼管コンクリ
ート柱21の表面、すなわち鋼管22の外面に仕口部材23を
溶接等により突設し、この仕口部材23にブレース24の端
部をボルト締めする構造等が知られている。

「発明が解決しようとする問題点」 ところで、ブレースは斜め方向への引張力に抵抗して柱
と梁からなる建築骨組みの水平力に対する耐力を向上さ
せるものであるが、上記のような従来の接合構造におい
てブレース２４に第６図右方向へ引張力が作用すると、
鋼管２２にその周方向（第６図矢印方向）への引張力が
作用するという不具合がある。つまり、鋼管22が周方向
への引張力を受けると、そのコンファインド効果を得に
くい状態となるばかりか、鋼管22とその内部のコンクリ
ート25とが剥離するおそれが生じる。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、鋼管がブレースによる周方向への引張
力を受けるのを防止して、コンファインド効果による充
填鋼管コンクリート柱の柱強度を保持する充填鋼管コン
クリート柱とブレースとの接合構造を提供することにあ
る。

「問題点を解決するための手段」 かかる目的を達成するために本発明の接合構造は、充填
鋼管コンクリート柱を構成する柱用鋼管の内部に該柱用
鋼管を横断する引張力伝達部材が設けられるとともに、
該引張力伝達部材の一端部にブレースの端部が連接され
て成り、前記引張力伝達部材は少なくとも前記ブレース
の延長線上に位置し、しかも、少なくともその横断方向
の前記ブレースが接続された側とは反対側の端部が前記
鋼管に固定されていることを特徴とするものである。

「作用」 上記本発明の接合構造によれば、ブレースに引張力が作
用すると、この引張力は引張力伝達部材を介して充填鋼
管コンクリート柱のブレース接合側と反対側の管壁に伝
達される。従って、鋼管はその周方向への引張力を受け
ることなくコンクリートに支圧力が伝えられる。

「実施例」 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第１図は、本発明の一実施例の接合構造が適用された建
築骨組みを示しており、図中符号１・１は充填鋼管コン
クリート柱である。これら充填鋼管コンクリート柱１・
１の間には複数の鉄骨梁２・２が架け渡され、さらに、
これら充填鋼管コンクリート柱１および鉄骨梁２で組ま
れた四辺形の対角線を描くようにブレース３・３が張り
渡されている。

前記充填鋼管コンクリート柱１は、柱用鋼管（以下単に
鋼管という）４の内部にコンクリート５を充填したもの
で、鋼管４とコンクリート５との間には分離層（例えば
パラフィン、グリス、アスファルト、または、プラスチ
ック等の層）６が介在して両者４，５をアンボンド状態
（非付着状態）としている。また、この充填鋼管コンク
リート柱１は鉄骨梁２との接合部分に梁仕口部７を、ま
た、ブレース３との接合部分にブレース仕口部８を、さ
らに、梁仕口部７およびブレース仕口部８から軸方向に
間隔をおいた位置に変形吸収部９を備えている。

梁仕口部７は第２図に示すように、鋼管４の外面から半
径方向外方に突出して鉄骨梁２の端部にボルト結合され
た鉄骨部材（例えばＨ型鋼）10…と、鋼管４内をその径
方向に横切る支圧部材（例えば十字状に組んだ二枚の鋼
板）11とからなっている。また、ブレース仕口部８は第
３図に示すように、鋼管４のブレース接合側の外面に突
設されてブレース３の端部にボルト結合された取付部材
（例えば鋼板）12と、この取付部材12に対して鋼管４の
管壁を介して連続し、かつ、鋼管４内をその径方向に横
断する引張力伝達部材（例えば鋼板）13とからなってい
る。この引張力伝達部材13は、第１図からも解るよう
に、少なくともブレース３の延長線上に対応して存在し
たものとなっている。ただし、本実施例において引張力
伝達部材13は、前記支圧部材11とぶつかる部位からは該
支圧部材11と一体になっており、かつ、その横断方向
（前記径方向）の両端部が鋼管４の内面に溶接固定され
ている。さらに、前記変形吸収部９は、鋼管４の管壁に
これを貫通する多数の長穴14…を配設した部分である。
これら長穴14…は、第１図に示すように各々が鋼管４の
周方向に沿って延び、かつ周方向に沿って複数列に並べ
られ、さらに、隣り合う列においては互いに周方向にず
らして配置されている。

このように構成された接合構造において、ブレース３に
第３図右方向（第１図矢印方向）に引張力が作用する
と、この引張力は取付部材12から鋼管４の管壁および引
張力伝達部材13を介して反対側の管壁（第３図左端の管
壁）に伝達される。従って、鋼管４はその周方向への引
張力を受けることなくコンクリート５に矢印方向への支
圧力が伝わることになる。

これにより、鋼管４のコンファインド効果が充分に発揮
され、充填鋼管コンクリート柱の圧縮荷重に対する強度
を確実に保持することができる。しかも、引張力伝達部
材１３は少なくともブレース３の延長線上に位置してい
るものであるから、引張力伝達ブレース３の引張力が、
鋼管４におけるブレース３の設けられた側と反対側の管
壁にダイレクトに伝達され、上記作用が効果的に発揮さ
れることとなる。

ちなみに、本実施例の充填鋼管コンクリート柱１は、分
離層６と変形吸収部９との作用により、鋼管とコンクリ
ートとが付着状態のものに比べて優れたコンファインド
効果を奏するものである。つまり、鉄骨梁２の剪断力が
充填鋼管コンクリート柱１に軸方向の圧縮荷重として作
用すると、分離層６の作用により鋼管４とコンクリート
５とは前記軸方向に互いにずれ合いながら別々に変位す
る。すなわち、鋼管４にあっては、長穴１４…が軸方向
に変形することにより鋼管４全体に生じるべき歪が変形
吸収部９でほとんど吸収され、それ以外の部分では軸方
向の歪量および応力がゼロとなる。一方、コンクリート
５にあっては、鉄骨梁２から支圧部材１１を介して圧縮
荷重を受け、この圧縮荷重を実質的に単独で支えて変位
する。従って、このときのコンクリート５の径方向外方
への変位に対し、鋼管４が確実に抵抗して径方向内方に
締め付けることになる。

一方、第４図および第５図は本発明の他の実施例を示し
ている。この図において鋼管４のブレーキ接合側の管壁
には上下に長い貫通孔15が突設され、この貫通孔15を通
して引張力伝達部材16が鋼管４内に挿入されている。本
実施例においても、外引張力伝達部材16はブレース３の
延長線上に対応して存在したものとなっている。そし
て、この引張力伝達部材16の挿入側の一端部が鋼管４の
内面に溶接固定され、他端部が鋼管４外に突き打してブ
レース３にボルト結合されている。このような接合構造
は、特に、鋼管４とコンクリート５とが付着したボンド
型の充填鋼管コンクリート柱に適用した場合に、鋼管４
とコンクリート５との剥離を防止する効果がある。

また、この場合も、引張力伝達部16はブレース３の延長
線上に対応して存在しているので、該引張力伝達部材16
に曲げなどの余分な力が付与されることなく引張力が鋼
管４におけるブレース３の設けられた側と反対側の管壁
にダイレクトに伝達される。

なお、上記実施例では横断面円形の鋼管４を例に説明し
たが角型の鋼管を用いてもよい。また、充填鋼管コンク
リート柱１はボンド型としてもよい。さらに、前記他の
実施例において引張力伝達部材16を貫通孔15の周辺に溶
接固定してもよい。さらにまた、変形吸収部９は長孔14
を配設したものに限らず、鋼管４を径方向外方に曲げ変
形させて膨出部を形成したもの等であってもよい。

「発明の効果」 以上説明したように本発明に係る充填鋼管コンクリート
柱とブレースとの接合構造は、充填鋼管コンクリート柱
を構成する柱用鋼管の内部に該柱用鋼管を横断する引張
力伝達部材が設けられるとともに、該引張力電対部材の
一端部にブレースの端部が連接されて成り、前記引張力
伝達部材は少なくとも前記ブレースの延長線上に位置
し、しかも、少なくともその横断方向の前記ブレースが
接続された側とは反対側の端部が前記鋼管に固定されて
いるものとしたので、次のような優れた効果を奏する。

ブレースに引張力が作用すると、この引張力は引張力
伝達部材を介して充填鋼管コンクリート柱のブレース接
合側と反対側の管壁に伝達される。従って、鋼管はその
周方向への引張力を受けることなくコンクリートに支圧
力が伝えられるから、鋼管のコンファインド効果が充分
に発揮されて、充填鋼管コンクリート柱の圧縮荷重に対
する強度を確実に保持することができる。

しかも、引張力伝達部材は、少なくともブレースの延長
線上に位置するように配置したので、ブレースからの引
張力を鋼管におけるブレースの設けられた側と反対側の
管壁に有効に伝達でき、上記作用をより効果的に発揮せ
しめるものとなる。

充填鋼管コンクリート柱がボンド型の場合には、鋼管
とその中のコンクリートとの剥離が防止されるから、建
築骨組みの耐久性の向上に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を適用した建築骨組みを示す
概略正面図、第２図は第１図のII−II線矢視図、第３図
は第１図のIII−III線矢視図、第４図は本発明の他の実
施例を示す縦断面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線矢視
図、第６図は従来の接合構造を示す横断面図である。 １……充填鋼管コンクリート柱、２，……鉄骨梁、３…
…ブレース、４……鋼管、５……コンクリート、６……
分離層、８……ブレース仕口部、12……取付部材、13,1
6……引張力伝達部材、15……貫通孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】柱用鋼管の内部にコンクリートが充填され
   てなる充填鋼管コンクリート柱とブレースとの接合構造
   であって、 前記柱用鋼管の内部に該柱用鋼管を横断する引張力伝達
   部材が設けられるとともに、該引張力伝達部材の一端部
   にブレースの端部が連接されて成り、前記引張力伝達部
   材は前記ブレースの延長線上に位置し、しかも、少なく
   ともその横断方向の前記ブレースが接続された側とは反
   対側の端部が前記鋼管に固定されていることを特徴とす
   る充填鋼管コンクリート柱とブレースとの接合構造。