JPH0788690B2 - X形配筋内蔵鋼管コンクリート柱の柱梁接合部の構造 - Google Patents

X形配筋内蔵鋼管コンクリート柱の柱梁接合部の構造

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JPH0788690B2
JPH0788690B2 JP15136389A JP15136389A JPH0788690B2 JP H0788690 B2 JPH0788690 B2 JP H0788690B2 JP 15136389 A JP15136389 A JP 15136389A JP 15136389 A JP15136389 A JP 15136389A JP H0788690 B2 JPH0788690 B2 JP H0788690B2
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孝之 福嶋
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株式会社長谷工コーポレーション
南 宏一
若林 實
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、X形配筋内蔵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〕 鋼管の内部にコンクリートを打設して成る鋼管コンクリ
ート柱は、鋼管がフープ筋のピッチをゼロにしたのと同
様なコンクリート拘束効果を有するので、コンクリート
の軸耐力を向上させることができるが、外側の鋼管が挫
屈すると、円周方向の拘束力を期待できなくなり、柱の
耐力が急激に低下する可能性がある。また、鋼管とコン
クリートとの間に分離材を設けて、鋼管には軸力を入れ
ず円周方向の拘束力だけを受け持たせることも提案され
ているが、この場合は、鋼管とコンクリートとの一体性
がなく、梁からの軸力が内部のコンクリートに伝達され
難いという問題がある。
このような不都合を防止し、柱の靱性を高めるために
は、X形配筋内蔵鋼管コンクリート柱とすること、つま
り、鋼管コンクリート柱のコンクリート内にX形配筋を
行うことが有効であることが、近年、実験により確認さ
れている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、X形配筋内蔵鋼管コンクリート柱におい
ては、上下のX形配筋をどのように接合するか、柱梁接
合部をどのような構造にすればよいか等々、解決すべき
問題が少なくない。
このような現状に鑑み、本発明は、施工性の良いX形配
筋内蔵鋼管コンクリート柱の接合部の構造を提供するも
のである。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的を達成するために、本発明が講じた技術的手
段は、つぎの通りである。即ち、本発明によるX形配筋
内蔵鋼管コンクリート柱の接合部の構造は、鋼製外筒
と、該外筒の上下両端部の内側に夫々端部が該外筒の上
下両端から突出した状態に固着された上下一対の鋼製内
筒と、上下の内筒間にわたって固着されたX形配筋とか
ら成るX形配筋内蔵鋼管の上端に、前記内筒の外径と略
等しい内径を有する鋼製筒体と該筒体から外方へ突出し
た梁接合プレートとから成る接合部鋼管ユニットを、前
記筒体が前記内筒の外筒上端から突出した部分に外嵌し
た状態に配置して、前記外筒の上端と前記筒体の下端と
を溶接し、前記接合部鋼管ユニットの上端には、前記X
形配筋内蔵鋼管と同様なX形配筋内蔵鋼管を、当該X形
配筋内蔵鋼管における下方の内筒の外筒下端から突出し
た部分が前記筒体に内嵌した状態に配置して、当該内筒
の下端と前記筒体の上端とを溶接し、これらX形配筋内
蔵鋼管および接合部鋼管ユニットの内部にコンクリート
を打設して成るものである。
前記X形配筋内蔵鋼管における鋼製外筒および鋼製内筒
と、前記接合部鋼管ユニットにおける鋼製筒体と形状と
しては、夫々、断面円形、断面角形等々、任意の形状が
選択できる。
〔作用〕
上記の構成によれば、上下のX形配筋同士を1本ずつ直
接接合するではなく、各々のX形配筋が内筒を介して固
着された外筒同士を、両者間に介在させた接合部鋼管ユ
ニットを介して溶接接合するので、接合作業が容易であ
る。
また、接合部鋼管ユニットとその上下に位置するX形配
筋内蔵鋼管とは、接合部鋼管ユニットの筒体とX形配筋
内蔵鋼管の内筒の突出部分とが互いに嵌合するので、建
て方が容易であり、しかも、接合部鋼管ユニットの筒体
とX形配筋内蔵鋼管の外筒とを溶接する際、筒体の内側
に嵌入した内筒の突出部分が裏当てに兼用され、溶接に
よる接合作業が容易である。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図はX形配筋内蔵鋼管コンクリート柱の柱梁接合部
の構造を示す。図において、1はX形配筋内蔵鋼管、2
は接合部用鋼管ユニット、3は現場打ちされたコンクリ
ート、4は鉄骨造の梁、WはX形配筋内蔵鋼管1と接合
部用鋼管ユニット2との溶接個所を示す。
X形配筋内蔵鋼管1は、第2図、第3図に示すように、
鋼製外筒5と、該外筒5の上下両端部の内側に夫々端部
が該外筒5の上下両端から突出した状態に溶接等により
固着された上下一対の鋼製内筒6a,6bと、上下の内筒6a,
6b間にわたって固着されたX形配筋7…とから構成され
ている。X形配筋7…は、第3図に示すように、平面視
において時計回り方向に傾斜した斜め筋(実線矢印で示
す。)と反時計回り方向に傾斜した斜め筋(破線矢印で
示す。)とによって略鼓状に形成され、中央部には、ト
レミー管(図示せず)の挿抜が可能な空洞部が形成され
ている。また、X形配筋7…は、第1図に示すように、
斜め筋7a…の上下両端に略鉛直な部分7b…を有するが、
これらの部分7a…は、剪断耐力の弱点とならないよう
に、柱梁接合部の内方(梁4の上端から下端までの間)
に位置させてある。図面上のX形配筋7…の本数は16本
であるが、本数、間隔等は適宜設定されるべきものであ
る。
尚、X形配筋7…の本数、間隔を設定するに当たって
は、互いに交差する鉄筋同士が当たらないような組に合
わせを考慮しなければならない。例として、次の2種類
が考えられる。
その一つは、第3図で示した配筋である。これは、第4
図(イ),(ロ)で示すように、夫々8本の斜め筋群に
より構成されるケースα1とケースα2の2種類のX形鉄
筋群を合成したものである。図において、実線矢印は時
計回り方向の斜め筋、破線矢印は反時計回り方向の斜め
筋、矢印基端の○は柱脚位置、矢印先端は柱頭位置を示
す。Rは柱頭・柱脚位置におけるX形鉄筋群の半径、
r1,r2はX形鉄筋群の内接円の半径、αはX形配筋構面
の位置を表す係数(角度)である。
cosα1/2=r1/R cosα2/2=r2/R α1とα2の差は、内接円の半径r1,r2の差となって現れ
る。第4図(イ)において、θは時計回りの方向の斜め
筋に対して仮想線で示す反時計回り方向の斜め筋の取り
得る角度である。この角度の範囲において、X型配筋は
無限に存在する。
但し、第5図(イ),(ロ)に示すように、時計回り方
向の斜め筋と反時計回り方向の斜め筋が平行となった場
合、両者を合成することによって完全な多方向X型配筋
となる。図示の実施例においては、前記X形配筋内蔵鋼
管1における鋼製外筒5および鋼製内筒6a,6bと、前記
接合部鋼管ユニット2における鋼製筒体9とが、夫々断
面円形であるが、これら5、6a,6b、9は、第5図
(イ)や(ロ)に示した8本の鉄筋による配筋例の場
合、第5図(イ)に仮想線で四角形の鋼製内筒6a,6bを
示したように、夫々断面角形とすることできる。
二つ目の配筋例は、第6図および第7図に示すように、
時計回り方向の斜め筋群を外側(又は内側)に、反時計
回り方向の斜め筋群を内側(又は外側)に配置して互い
に交差する鉄筋同士が当たらないようにすることであ
る。図中の11は内外の鉄筋群を互いに連結するリング状
部材、12は各鉄筋と螺合するナットであり、リング状部
材11の上下両面に当接している。但し、この場合は、上
下のリング状部材11,11がコンクリート打設時の障害物
になりやすいことに加えて、構造的に次の問題がある。
即ち、上述したケースα1とケースα2の2種類のX形鉄
筋群を合成した配筋例では、第8図(イ)に示すよう
に、ケースα1、ケースα2の双方共に、時計回り方向の
斜め筋と反時計回り方向の斜め筋とが左右対称であり、
バランスがとれているが、第6図および第7図の配筋例
では、第8図(ロ)に示すように、時計回り方向aの斜
め筋と反時計回り方向bの斜め筋とで構成されるX形配
筋のバランスが悪く、構造上、片効きの状態となる。
従って、このようなケースでは、外側と内側の差を可及
的に縮める必要がある。例えば、第9図および第10図に
示すように、リング状部材11,11を鉛直方向に板面を有
する筒状とし、その内面と外面に鉄筋を固着するのであ
る。
接合部用鋼管ユニット2は、第11図、第12図に示すよう
に、前記内筒6a,6bの外径と略等しい内径を有する鋼製
筒体9と該筒体9から外方へ突出した梁接合プレート10
とから構成されている。
そして、第1図に示すように、接合部鋼管ユニット2を
X形配筋内蔵鋼管1の上端に、前記筒体9が内筒6aの外
筒5上端から突出した部分に外嵌した状態に配置して、
前記外筒5の上端と前記筒体9の下端とを溶接Wし、前
記接合部鋼管ユニット2の上端には、前記X形配筋内蔵
鋼管1と同様なX形配筋内蔵鋼管1を、当該X形配筋内
蔵鋼管1における下方の内筒6bの外筒5下端から突出し
た部分が前記筒体9に内嵌した状態に配置して、当該内
筒6bの下端と前記筒体9の上端とを溶接Wし、これらX
形配筋内蔵鋼管1,1および接合部鋼管ユニット2の内部
にコンクリート3を打設してある。
尚、第1図に仮想線で示すように、X形配筋7…の外周
にコンファインドコンクリート用のフープ筋8を巻回し
てもよい。X形配筋内蔵鋼管1,1および接合部鋼管ユニ
ット2を溶接するにあたっては、各部材を分離した状態
で現場に搬入し、建て方を行いつつ各部材の接合を行っ
てもよく、第11図に示すように、予め、工場または現地
で一回に行う建て方に対応する階層分の部材を製作して
おき、これを揚重して継ぎ足すようにしてもよい。ま
た、コンクリート3を打設するにあたっては、トレミー
管を使用して下方から順次圧入することが望ましい。現
場作業による柱梁接合部においては、接合部鋼管ユニッ
ト2の筒体9の上下方向中間レベルまでコンクリート3
を打設し、上方にX形配筋内蔵鋼管1を接合した後、コ
ンクリート3を打ち継ぐものとする。図示の実施例で
は、外筒5も、筒体9と同様に柱の構造用部材であり、
肉厚が大きいが、外筒5は薄鋼板製として柱の捨て型枠
にして実施することも可能である。また接合部鋼管ユニ
ット2は、鋼板により成形された鋼管に梁接合プレート
10を溶接して構成したものであるが、遠心鋳造鋼管(G
コラム)を使用してもよい。
〔発明の効果〕
本発明は、上述した構成よりなり、上下のX形配筋同士
を1本ずつ直接接合するではなく、各々のX形配筋が内
筒を介して固着された外筒同士を、両者間に介在させた
接合部鋼管ユニットを介して溶接接合するので、接合作
業が容易である。
また、接合部鋼管ユニットとその上下に位置するX形配
筋内蔵鋼管とは、接合部鋼管ユニットの筒体とX形配筋
内蔵鋼管の内筒の突出部分とが互いに嵌合するので、建
て方が容易であり、しかも、接合部鋼管ユニットの筒体
とX形配筋内蔵鋼管の外筒とを溶接する際、筒体の内側
に嵌入した内筒の突出部分が裏当てに兼用され、溶接に
よる接合作業が容易である。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示し、第1図はX形配筋内蔵
鋼管コンクリート柱の柱梁接合部の構造を示す縦断面
図、第2図はX形配筋内蔵鋼管の構成を説明する概略斜
視図、第3図はX形配筋内蔵鋼管の構成を説明する概略
平面図、第4図(イ),(ロ)と第5図(イ),(ロ)
は夫々X形配筋の説明図、第6図と第7図はX形配筋の
他の例を示す斜視図と概略平面図、第8図(イ),
(ロ)はX形配筋の構造上の働きを説明する概念図、第
9図と第10図は第6図と第7図で示したX形配筋の改善
例を示す斜視図と概略平面図、第11図はX形配筋内蔵鋼
管と接合部鋼管ユニットとを接合した状態を示す一部を
破断した概略斜視図、第12図は要部の分解斜視図であ
る。 1……X形配筋内蔵鋼管、2……接合部鋼管ユニット、
3……コンクリート、4……梁、5……外筒、6a,6b…
…内筒、7……X形配筋、9……筒体、10……梁接合プ
レート。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鋼製外筒と、該外筒の上下両端部の内側に
    夫々端部が該外筒の上下両端から突出した状態に固着さ
    れた上下一対の鋼製内筒と、上下の内筒間にわたって固
    着されたX形配筋とから成るX形配筋内蔵鋼管の上端
    に、前記内筒の外径と略等しい内径を有する鋼製筒体と
    該筒体から外方へ突出した梁接合プレートとから成る接
    合部鋼管ユニットを、前記筒体が前記内筒の外筒上端か
    ら突出した部分に外嵌した状態に配置して、前記外筒の
    上端と前記筒体の下端とを溶接し、前記接合部鋼管ユニ
    ットの上端には、前記X形配筋内蔵鋼管と同様なX形配
    筋内蔵鋼管を、当該X形配筋内蔵鋼管における下方の内
    筒の外筒下端から突出した部分が前記筒体に内嵌した状
    態に配置して、当該内筒の下端と前記筒体の上端とを溶
    接し、これらX形配筋内蔵鋼管および接合部鋼管ユニッ
    トの内部にコンクリートを打設して成るX形配筋内蔵鋼
    管コンクート柱の柱梁接合部の構造。
  2. 【請求項2】前記X形配筋内蔵鋼管における鋼製外筒お
    よび鋼製内筒と、前記接合部鋼管ユニットにおける鋼製
    筒体とが、夫々断面円形である請求項(1)記載のX形
    配筋内蔵鋼管コンクリート柱の柱梁接合部の構造。
  3. 【請求項3】前記X形配筋内蔵鋼管における鋼製外筒お
    よび鋼製内筒と、前記接合部鋼管ユニットにおける鋼製
    筒体とが、夫々断面角形である請求項(1)記載のX形
    配筋内蔵鋼管コンクリート柱の柱梁接合部の構造。
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CN112064788B (zh) * 2020-08-21 2022-04-01 盐城工学院 钢筋混凝土框架柱的加固结构及加固方法
RU2747999C1 (ru) * 2020-10-06 2021-05-18 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации Способ устройства конической капители для трубобетонных колонн круглого сечения

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