JPH0742304A - 遠心成型鋼管コンクリート柱 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 建築あるいは土木構造物の構築時にその空洞
部にモルタルを充填する必要がなく、また輸送性や現場
施工性を損なうこともなく、しかも軸圧縮力が加わった
際にも内部崩壊に対して十分な抵抗力を有する遠心成型
鋼管コンクリート柱を提供する。 【構成】 鋼管の内部に遠心成型コンクリート硬化体を
有し、かつ該コンクリート硬化体にその遠心成型時に形
成される鋼管の軸方向の空洞部を残して得られる遠心成
型鋼管コンクリート柱である。コンクリート硬化体中に
鋼管の軸方向に沿って主筋が埋設され、かつ、鋼管側に
配置される外フープ筋と、空洞部近傍に配置される内フ
ープ筋と、これら外フープ筋と内フープ筋とを連結する
継手筋とからなる補強筋が、主筋に複数連結されてコン
クリート硬化体中に埋設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建築および土木構造物
に好適に用いられる遠心成型鋼管コンクリート柱に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、鋼管の内部にコンクリートを充填
して鋼管ごとその軸回りに高速回転させ、充填コンクリ
ートを遠心成型した遠心成型鋼管コンクリート柱が提供
されている。このようなコンクリート柱は、簡単な遠心
成型操作によって充填したコンクリートが締め固められ
高強度化されることから、コンクリート硬化体に多くの
鉄筋を埋設したり、コンクリート硬化体に鋼線や鋼棒等
を介してプレストレスを付与したりすることなく、つま
り、簡単にかつ経済的にコンクリート硬化体の耐力を増
強することができるといった利点を有している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記遠心成
型鋼管コンクリート柱にあっては、そのコンクリート体
を遠心成型することから、コンクリート硬化体がその中
央部に空洞部を有するものとなってしまい、そのため、
鋼管によるコンクリート硬化体に対する拘束効果が十分
に発揮されず、特に大きな軸圧縮力が加わるとコンクリ
ート硬化体の空洞部への内部崩壊が生じる恐れがあると
考えられている。

【０００４】このような恐れから前記遠心成型鋼管コン
クリート柱は、通常建築構造物の構築時にその空洞部に
モルタルが充填され、さらにこれが硬化せしめられて使
用されている。しかしながら、このように構築時にモル
タルを充填するのでは、鋼管内に遠心成型でコンクリー
ト硬化体を形成し、プレキャスト化した意味が薄れてし
まい、コスト的にもメリットがなくなってしまうといっ
た新たな問題が生じている。また、遠心成型後、工場に
て空洞部にモルタルを充填しておき、プレキャスト化を
完了させておくといったことも考えられるが、その場合
にはコスト的なメリットが減少してしまうのに加え、得
られた遠心成型鋼管コンクリートの重量が大きくなって
しまい、輸送性や現場での施工性を損なうといった問題
がある。

【０００５】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、建築あるいは土木構造物
の構築時にその空洞部にモルタルを充填する必要がな
く、また輸送性や現場施工性を損なうこともなく、しか
も軸圧縮力が加わった際にも内部崩壊に対して十分な抵
抗力を有する遠心成型鋼管コンクリート柱を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の遠心成型鋼管コ
ンクリート柱では、鋼管の内部に遠心成型コンクリート
硬化体を有し、かつ該コンクリート硬化体にその遠心成
型時に形成される鋼管の軸方向の空洞部を残して得られ
る遠心成型鋼管コンクリート柱において、コンクリート
硬化体中に前記鋼管の軸方向に沿って主筋を埋設し、か
つ、鋼管側に配置される外フープ筋と、空洞部近傍に配
置される内フープ筋と、これら外フープ筋と内フープ筋
とを連結する継手筋とからなる補強筋を、前記主筋に複
数連結して前記コンクリート硬化体中に埋設したことを
前記課題の解決手段とした。

【０００７】

【作用】本発明の遠心成型鋼管コンクリート柱によれ
ば、以下の作用を奏する。このコンクリート柱に軸圧縮
力が加わった際、コンクリート硬化体の鋼管側が該鋼管
の拘束力に抗して外側に膨らむ方向に働き、一方空洞部
側は内側に働く。しかし、内フープ筋が空洞部近傍に配
置されていることから、コンクリート硬化体における空
洞部近傍の内部崩壊に抗する力が高まっており、しかも
外フープ筋が外側に膨らむ力を受け、これが継手筋を介
して内フープ筋に伝わり、空洞部近傍のコンクリート硬
化体が働く力と反対の方向に働くことから、該空洞部近
傍のコンクリート体の内部崩壊に対する効力が一層高ま
る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を詳しく説明する。図１は本発
明における請求項１記載の遠心成型鋼管コンクリート柱
の一実施例を示す図であり、この図において符号１は遠
心成型鋼管コンクリート柱（以下、コンクリート柱と略
称する）である。このコンクリート柱１は、角形の鋼管
２と、該鋼管２の内部に設けられたコンクリート硬化体
３と、鋼管２の外周面に被覆された耐火被覆材４とから
なるものである。

【０００９】コンクリート硬化体３は、遠心成型によっ
て鋼管２の内面に付着硬化せしめられたもので、その中
央部（鋼管２の軸近傍部）に、遠心成型時に形成された
空洞部５を残して形成されたものである。なお、空洞部
５は、従来のコンクリート柱において形成される空洞部
より比較的大きなものとなっている。また、このコンク
リート硬化体３中には、前記鋼管２の軸方向に沿って該
鋼管２の四隅部にそれぞれ主筋６が埋設されており、こ
れら主筋６…にはその長さ方向に適宜な間隔をおいて複
数の外フープ筋７…が連結されている。さらに、これら
外フープ筋７…には、それぞれ複数（図１の例では四
つ）の継手筋８…を介して内フープ筋９が連結されてい
る。

【００１０】外フープ筋７は、鋼管２の内面近傍にリン
グ状に配設されたものであり、内フープ筋９は、前記空
洞部５近傍にその外周に沿ってリング状に配設されたも
のである。なお、これら外フープ筋７…と継手筋８…と
内フープ筋９…とから、本発明の補強筋が構成されてい
る。耐火被覆材４は、石膏ボードや各種のケミカルボー
ドおよびマットや吹き付け材など軽量でかつ耐火性能に
優れた材料からなるもので、コンクリート硬化体３を遠
心成型した後、工場あるいは施工現場等にて接着等によ
り鋼管２の外周面に貼着されあるいは吹き付けられたも
のである。

【００１１】このようなコンクリート柱１を製造するに
は、従来周知の遠心成型法を採用することができる。す
なわち、鋼管２を、これを外挿する適宜な貫通口を有し
た円柱（円筒）状の回転体に挿通しておき、さらに鋼管
２内に硬化前のコンクリートを充填した後、該回転体を
周知の遠心成型機のローラに支持させ、該ローラを高速
回転させて遠心成型を行う方法や、鋼管２の両端部を回
転体に固定し、該回転体を高速回転させることによって
遠心成型を行う方法などが採用されるのである。このと
き、用いる硬化前のコンクリートには、補強用としてス
チールファイバーやグラスファイバー、ビニロンファイ
バーなどを添加しておいてもよい。

【００１２】また、遠心成型を行うに際しては、これに
先立って予め主筋６…と補強筋とを連結しておき、主筋
６…が鋼管２の軸方向に沿うようにしてこれを鋼管２内
に挿通しておく。なお、外フープ筋７…については、コ
ンクリート硬化後において鋼管２の内壁に接しないよ
う、その長さ（直径）を予め設定しておく。一方、内フ
ープ筋９…についても、後述するように空洞部５の近傍
に位置するよう予めその長さ（直径）を設定しておく。
また、主筋６…および補強筋については、適宜な治具を
用いて鋼管２内に取付固定し、位置決めしておいてもよ
いが、この例では特に治具等を用いず、鋼管２に対し自
由な状態でその内部に挿通しておく。

【００１３】そして、主筋６…および補強筋を挿通した
後、コンクリートを鋼管２内に導入し、遠心成型を行
う。すると、遠心成型によりコンクリートからの脱水が
進むとともに、遠心力によって特に鋼管側に位置する外
フープ筋７…が鋼管２側に均等に引っ張られ、これによ
り外フープ筋７…は鋼管２内において自然にバランスさ
れた位置をとる。なお、コンクリートの量については、
コンクリートが遠心成型により締め固められ、硬化した
とき、形成される空洞部５の近傍に内フープ筋７が位置
するように、予め実験あるいは計算によって求めてお
く。また、後述するようにこのコンクリート柱１では、
内部崩壊に対する抵抗力が十分に高いものとなっている
ことから、従来のコンクリート柱に比べ空洞部の孔径を
大きくすることができ、したがってコンクリートの投入
量を少なくし、これにより作製されたコンクリート柱の
軽量化、およびコストダウンを図ることができる。その
後、このような遠心成型が終了した後、鋼管２の外周面
に耐火被覆材４を貼着あるいは吹き付けし、コンクリー
ト柱１を得る。

【００１４】このようなコンクリート柱１にあっては、
これに軸圧縮力が加わった際、コンクリート硬化体３の
鋼管２側が該鋼管２の拘束力に抗して外側に膨らむ方向
に働き、一方空洞部５側は内側に働く。しかし、内フー
プ筋９が空洞部５近傍に配置されていることから、コン
クリート硬化体３における空洞部５近傍はその内部崩壊
に抗する力が高まっており、しかも外フープ筋７…が外
側に膨らむ力を受け、これが継手筋８…を介して内フー
プ筋９…に伝わり、空洞部５近傍のコンクリート硬化体
３が働く力と反対の方向に働くことから、該空洞部５近
傍のコンクリート硬化体３の内部崩壊に対する効力が一
層高まっている。したがって、従来に比べその空洞部５
の孔径を大きくとることができ、これによりコンクリー
ト柱１の軽量化およびコンクリート量の少量化に伴うコ
ストダウンを図ることができる。

【００１５】なお、前記実施例では鋼管２として角形の
ものを用いたが、本発明はこれに限定されることなく、
円形や三角形、五角形以上、さらには楕円形のものなど
種々の形状のものを用いることが可能である。また、前
記実施例では主筋６…と補強筋との連結を主筋６…と外
フープ筋７…とで行ったが、たとえば主筋６…と内フー
プ筋９…とで行ってもよいのはもちろんである。さら
に、前記実施例では耐火被覆材４を工場等において鋼管
２に貼着あるいは吹き付けしておき、これをコンクリー
ト柱としているが、耐火被覆材については施工現場での
後貼りまたは吹き付けとしてもよく、したがって鋼管２
とこれの内部に形成されたコンクリート硬化体とからな
る状態で本発明のコンクリート柱としてもよい。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の遠心成型鋼
管コンクリート柱は、空洞部近傍に内フープ筋が配置さ
れていることからコンクリート硬化体の内部崩壊に抗す
る力が高まっており、しかも軸圧縮力が加わった際、外
フープ筋の外側に膨らむ力が内フープ筋に伝わることに
よって空洞部近傍のコンクリート硬化体が働く力と反対
の方向に働くことから、該空洞部近傍のコンクリート硬
化体の内部崩壊に対する効力が一層高まったものとな
る。したがって、該コンクリート柱を構造体とした場合
に、構築現場にて空洞部にモルタルを充填するといった
必要がなくなり、コスト的にも有利となり、しかも強度
的にも優れたものとなる。また、内部崩壊に対する抵抗
力が十分に高いものとなっていることから、従来に比べ
その空洞部の孔径を大きくとることができ、これにより
コンクリート柱の軽量化を可能にして輸送性や現場施工
性を向上することができ、さらにはコンクリート量の少
量化に伴うコストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の遠心成型鋼管コンクリート柱の横断面
図。

【符号の説明】 １ 遠心成型鋼管コンクリート柱 ２ 鋼管 ３ コンクリート硬化体 ５ 空洞部 ６ 主筋 ７ 外フープ筋 ８ 継手筋 ９ 内フープ筋

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今村 輝武 東京都千代田区富士見二丁目10番26号 前 田建設工業株式会社内 (72)発明者 宮木 聡 東京都千代田区富士見二丁目10番26号 前 田建設工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼管の内部に遠心成型コンクリート硬化
   体を有し、かつ該コンクリート硬化体にその遠心成型時
   に形成される鋼管の軸方向の空洞部を残して得られる遠
   心成型鋼管コンクリート柱であって、 前記コンクリート硬化体中に前記鋼管の軸方向に沿って
   主筋が埋設され、かつ、鋼管側に配置される外フープ筋
   と、空洞部近傍に配置される内フープ筋と、これら外フ
   ープ筋と内フープ筋とを連結する継手筋とからなる補強
   筋が、前記主筋に複数連結されて前記コンクリート硬化
   体中に埋設されてなることを特徴とする遠心成型鋼管コ
   ンクリート柱。