JPS62101734A - 充填鋼管コンクリ−ト柱構造 - 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〕 この発明は、知築榊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、一般の充填鋼管コンクリート柱は、型枠を兼ねた
単純な直円筒状の鋼管を鉛直に立て、その鋼管の内部に
単にコンクリートを打設した構造となっている。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ってい
る。また、従来このような充填鋼管コンクリートの柱に
梁を接合する仕口部分においては、柱に剛性を保持する
ための補助部材として柱の外周面部分にスチフナリング
を溶接し、このスチ７ナリングに梁を廣合するようにし
ている。

〔発明が解決しようとする間謳点〕

ところが、上記従来の充填鋼管コンクリート柱構造とし
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。したがって梁の剪断力は、粱と鋼管
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ｍ＝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応力として伝達され、鋼
管に伝達された市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ぞ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柱構造では梁
から柱への力の伝達経路が粁余曲折しており、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扱７＃面
の付着耐力に＜ｇ存している。

したがって、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。

したがって、充填鋼管コンクリート柱構造の柱は、鋼′
Ｕによるコノファインド効果でコンクリートの圧＋Ｉ−
耐力が上昇することが軸方向の応力と面内ｓｔｍ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ってし
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ったり、鋼管の
肉厚が必要以上に厚くなったりするという欠点があった
。

ところで、最近、都市部において、超高ＩＷｉビルディ
ングの４設が急増している。我国にあっては、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柱
構造は、上述したように剛構造の柱４造であるため、上
記柔Ｉ４造の超高層ビルディフ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力の伝達を円滑かつ直
接的かつ明確にし、さらに、柱のコンクリート部分と鋼
管部分とは分離状態にあることから、力学的に別体とし
て挙動させ、梁から柱へ伝達された力の大部分をコンク
リート部分に負担させるとともに、柱の鋼管部分に付加
された軸方向のすＩＪ析力は、鋼管の一部分に形成され
た変形吸収部が変形することによって吸収され、鋼管に
軸方向の応力が発生するのを防止し、ミーゼスの降伏条
件式中の軸方向応力をはとんと苓として鋼管によっても
たらされるコノファインド効果を篇め、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〕

この発明は柱と梁とが接合される仕口部分で、上記柱の
鋼管の内側に、鋼管の内周に沿って連続する内フランジ
型の支圧板を、上記鋼管に充填されるコンクリートに内
宮させるとともに、その外周部を鋼管の内壁に固定して
設け、また上記柱の鋼管の一部分に、この部分が変形す
ることによって鋼管に軸方向の応力が発生するのを防止
するための変形吸収部を形成するとともに、上記鋼管と
この鋼管に光應されるコンクリートとの境界面ｌ１Ｉに
、鋼管とコンクリートとの付着をな（すためのアンボン
ド処理層を設けたことを特徴としている。

この発明では、上記内フランジ型の支圧板が空気抜き孔
を具備したり、上記内フランジ型の支圧板の下面の内周
部１ト１［を外周部側より上方に傾斜させたり、上記鋼
管の一部分に形成される変形吸収部が、この鋼管の軸方
向の少なくとも一部分に、軸方向に鋼管を縁切りするリ
ング状間隙が少なくとも一段設けられたものであったり
、上記鋼管の一部分に形成される変形吸収部が、この４
１１１管の局方向にｌＩａ列延在する複数の長穴を配設
したものであったり、上記鋼管の一部に形成される変形
吸収部が、このｇ４管の軸方向の少なくとも一部の外周
面に、局方向に延在するリノグ状消が形成されたもので
あったり、上記鋼管の一部分に形成される変形吸収部が
、この鋼管の軸方向の少なくとも一部分の内周面に周方
向に延イモするリング状溝が形成されたものであったり
、上記鋼管の一部分に形成される変形吸収部が、このＡ
管を部方向に部分するとともに、部分された鋼管の端部
には、鋼管内周面と略凹−の内周面を有し、かつ鋼管に
生じる４１方向の変形を吸収する円筒状の変形吸収部材
が介在されており、この；（形吸収部材は高強度かつ高
剛性を有する繊維を円筒状に巻きつけ、かつそれを少な
くとも鋼管より低強度かつ低ｗＪ注を有する固化材で一
本に結束成形させたものであったり、上記鋼管の一部分
に形成される変形吸収部が、この鋼管の長手方向所定箇
所に、径方向外方に鋼管を曲げることにより形成した膨
出部を設け、この膨出部にて鋼管の軸方向の変形を吸収
可能に構成したものであったり、上記鋼管と鋼管内に充
填されるコンクリートとの境界面に設けられるアンボン
ド処理層が、パラフィン、アスファルト、オイル、グリ
ース、ワセリン等を上記鋼管の内面に塗布したものであ
り、上記鋼管に充填されるコンクＩＪ　−）　Ｋ：鉄筋
等の補強部材を配設したり、上記鋼管内に充填されるコ
ンクリートにプレストレスを辱したり、上記鋼管内に充
填されるコンクリートが、モルタル、その他水硬性材料
、あるいは、土、砂、金属粉粒体、ガラス粉粒、プラス
チック、粘土等、圧密すれは充分な圧縮耐力を有するｔ
４遺用充填材であったりすることが望ましい。

また、この発明では、柱と梁が接合される仕口部分で、
上記柱の鋼管の同側に、鋼管の内周に浴つて連続する内
フランジ型の支出板を設け、それらの外周部を＃４管の
内壁に固定するとともに上記支圧板と接続されるリブを
少なくとも１枚、上記鋼管を介して上記梁と連続するよ
うに設げ、さらに、上記支圧板とリブとを鋼管に充填さ
れるコンクリートに内含させるとともに上記支圧板に空
気抜き孔を形成したことを特徴としている。

〔実施例〕

以下、この発明の実施列を図面を参照しながら説明する
。まず、第１図ないし第８図を参照して第１実施例を説
明する。第１図は、この発明の充填鋼管コンクリート柱
構造の略概安を示す図である。図において符号ｌは、光
ｊｌＬ１　ａｆ４管コンクリート柱構造の柱（以Ｆ、羊
に「柱」と略称する）であり、柱！、ｌ、・・・にはｆ
ｆ１２，２．・・・が仕口部３゜３、・・・において接
続されている。また、住ｌ、λ・・・のｌ１ｌ−の略中
間部付近（モーメントの反曲点）には、この柱１，１．
・・・の鋼管４，４．・・・の部分に、鋼管４の軸方向
の／Ｒ形を吸収することによって、鋼管の軸方向に応力
が発生するのを防止するための変形吸収部５，５．・・
・が形成されている。

さらに、この柱ｌ、１．・・・の鋼管４，４．・・・の
内部には、後述するコンクリート６が充填されており、
鋼管４とコンクリート６との境界間には、後述する鋼管
４とコンクリート６との付言をなくすだめのアンボンド
処理ノー７がＴｌ１ｆｆられている。アンボンド処理層
７は８管４の内面にパラフィン、アスファルト、オイル
、グリース、ワセリン等の分離材を塗付したものである
。

次に、第２図、′＋Ｓ６図を用いて柱ｌの仕口部３、す
なわち梁２が接合される部分の（構成について説明する
。仕口部３は、型枠を兼ねるｍＷ４と、鋼管４に固定さ
れた梁２と、鋼管４の内部に設けられたリング状の支圧
板８，８と、支圧＆８，８を内含して鋼管４の内部に充
填されたコンクリート６とからなっている。また、上記
ｍ＃４とコンクリート６との間にはアノボンド処理／１
７が設けられている。

上記梁２は、上下の７う／ジ２ａ、２ａと、ソｈ。

らの間のウェブ２ｂとからなり、上記鋼管４の外周面に
溶接されて水平に支持されている。また、上記支圧板８
はリング状のもので、鋼管２の内径と等しい外径を有し
、各外周部を梁２のフランジ２＆と同一高さにして鋼管
２の内周面に溶接し、鋼管２内に水平に固定されている
。そして、上記支圧板８の外周部には、支圧板８の開方
向に所要間隔ごとに複数の空気抜き孔９，９．・・・が
形成されている。

ここで第１図、第４図を用いて上記の仕口構造を備えた
柱１の施工方法について説明する。鋼管４は例えば第１
図に示すように、数階分の高さを有するものが、その扁
さ方向所要位置の鋼ｆ４に梁２，２．・・・を固定され
て建築現場に立設されている。上記鋼管４にはその立設
後、後述する手順に沿ってコンクリートの充填がなされ
て柱１，１゜・・・が構築され、後に別の鋼管４を上記
柱ｌの上に継ぎ是して丹びコンクリートの充填を行うと
いった作業を繰り返して高１ｍＩｔ４Ａ築物の骨１組み
が構築される。また、アンボンド処Ｊ！１１１１７はコ
ンクリート６の充填前に鋼管４０内表凹に分離材を鐵布
しておく。

上記の９口（立設された鋼管４にコンクリートを充填し
て柱ｌを構築するには、第４図に示すように、建築現場
に立設された鋼管４の上端からトレミー管１０を鋼管４
の内底部に挿入しコンクリート６の打設を開始する。上
記トレミー管ｌＯの挿入作業においては、支圧板８の内
側な通過させてトレミー管１０を鋼管４の内側中央部に
挿入できるために、コンクリート６をＡ′ｆ１４のＶｇ
部中央から充填することができ、コンクリート６の均一
な充填作業が可能となる。また、との支圧板８は、内径
が太き（とれるため大径のトレミー管を使用することが
可能であり、その分効率良（コンクリートを充填できる
。そして、鋼管４の内部へのコンクリートの充填作業は
、第４図に示すように、トレミーＶＩＯの先端がコンク
リート６から出ないように適当なかぶり厚を保持しつつ
トレミー管ＩＯを徐々に引き上げて行う。

ここで、トレミー管１０によって鋼管４内に充填された
コンクリート６が、支圧板８に接近し、更に第４図の２
点鎖線で示すように支圧板８を囲み始めると、コンクリ
ート６は鋼管４の中央部にＴｉ４な形成して゛ノルり上
がりつつその嘴を増加している関係から、支圧板８の外
周部下面にコンクリート６が充分（１〔行き渡らない部
分を生じるおそれがでて米る。しかしながら、支圧Ｊｆ
８の外ｆ、！５部ｆは空気抜き孔９，９．・・・が設け
であるため、支圧板８の外！＠部下面側の空気は空気抜
き孔９，９．・・・を通って上方に抜け、続いてこの空
気抜き孔９゜９、・・・をコンクリート６が埋めて支圧
板８はコンクリート６で完全に囲まれる。このよ５に、
空気抜き孔９，９．・・・の存在により、コンクリート
６の充填時に支圧板８を完全にコンクリート６内に内含
させることができ、気泡等の欠陥の熾い仕口部３を有し
た柱１を施工することができる。

また、上記支圧板８はその外周部のみを１４管４０内側
にｆ１級することにより、鋼管４内に固定できるため、
溶接箇所が少なく浴接作業も容易である。

次に、第５図、第６図を用いて上記支圧板８の変形例ケ
説明する。本例の場合には、仕口部３における鋼管４の
内壁に、リング状の支圧ｔＪｊ８ａの外周部を接合して
、この支圧板８＆を鋼管４に充填されたコンクリート６
中に内含させるようにしている。支圧板８ａは、その内
周部側が外周部側よりも上方に傾斜しており、支圧板８
ａ自体が上方に向ってすぼむ形態となっている。

この支圧板８＆の傾斜角θは、鋼官４内への打設途中に
おけるコンクリート６の表面形状の傾きに合うように設
定されている。すなわち、鋼管４の中央部に挿入したト
レミー管ｌＯから鋼管４内に打設されるコンクリート６
の表面形状は、第５図中実線及び２点鎖線で表すように
、鋼管４の内壁寄りの部分が下方に傾斜する形状となり
、その傾斜に合せて支圧＆８＆自体を傾斜させている。

鋼管１内におけるコンクリート６の表面形状は、りυえ
ばコンクリートの硬さを試験するスランプ試験の結果等
に愚づいて予測する。

したがって、この支圧板８ａを有するｍｆ４内Ｋｆｆｌ
ンクリート６を打設する場合は、リング状の支圧板８ａ
の中央を通ってトレミー管］Ｏを鋼管４の中央部を（φ
人することが可能となり、鋼管４の中央部分からその鋼
管４内全体にバランスよ（均一にコンクリート６を打設
することができる。

さらに、鋼管４内への打設途中におけるコンクリート６
０表血形状に合せて支圧板８ａが傾斜しているため、そ
の支圧板８ｓＬの下側に空隙が生じるおそれがなく、コ
ンクリート６は良好に充填される。また、アンボンド処
理１−７はコンクリート６の充填前に銅管４の内表面に
分離材を塗付しておく。

ところで、支圧板８ａの傾斜角θの大きさは、七〇支圧
板８ａの機能を損なわない範囲において、打設途中にお
けるコンクリート６の表面の傾斜よりもできるだけ大き
い方が良い。また、第５図中にて矢印で表すようなコン
クリート６の流れを考慮して、支圧板８ａの傾斜角θを
、打設途中におけるコンクリート６０衣囲の傾斜角より
小さく設定することも可能である。また、支圧板８ａの
少なくとも下問を傾が４させてもよい。Ｊ＆は、支圧板
８＆の下面の内周部側が少なからず外周部側よりも上方
に傾斜していればよい。

なお、鋼管４によって構成される柱１の形状は、何ら、
断電円形のみに特定されず任意であり、例えば、第７図
に示すように断面四角形であってもよいし、へ角形、あ
るいは他の多角形でもよい。

また、支圧板８，８＆の形状も何等、円環状のみに特定
されず、例えば第７図忙示すよ５に柱の断面形状に応じ
た形状とすることが可能である。要は、鋼゛＋ｈ４の内
周部に沿って連続して、その鋼管４内の充填コンクリー
ト６中に内在する内フランジ形であればよい。

以上、柱ｌの玉に仕口部３の構成及び施工方法について
述べてきたが、仄に、第８図を用いて柱１、ｌ、・・・
の階層の略中心部付近の鋼管４に形成された変形吸収部
５，５．・・・の構成について説明するＯ 鋼管４の軸方向所定箇所には、鋼管４を軸方向に縁切り
するリング状間隙１２が４段形成されている。この部分
で鋼管４に生じる軸方向変形を吸収する変形吸収部５を
構成している。この変形吸収部５の各リング状間隙１２
内には、内向を鋼管４の内面と闇−にして、柔性材１３
が充填されている。柔性材１３としては、鋼管４よりや
わらかいアスファルト、ゴム、鉛、アルミ等を採用スル
ことができる。また、鋼管４とコンクリート６との間に
はア／ボンド処理１−７が設けられた構成とされている
。

次に、上記のように構成された充填鋼管コンクリート柱
構造の柱１に梁２から力が加った場合の作用について説
明する。

第１図ないし第７図において、梁２の主にウェブ２ａに
作用する剪断力は鋼管４を介して支圧板８（８ａ）、８
（８ａ）へ伝達される。支圧板８（８ａ）、８（８ｍ）
へ伝達された剪断力は、それらを内含するコンクリート
６へその他力として伝達される。このように、梁２の剪
断力は、鋼管４を介してウェブ２＆と力学的に連結され
た支圧板８（８ａ）、８（８ａ）を伝って、すなわち機
械的な伝達経路を伝って直接的にコンクリート６に伝達
される。したがって、鋼管４は、梁２からの剪断力を余
り受けることがなくなる。また、鋼管４が梁２からの剪
断力の一部を受けた場合でも、鋼管４とコンクリート６
との間には、アンボンド処理層７が設けられているため
、鋼ｆ４とコンクリート６とはアンボンド（分離）状態
となっており、それらは互いに注１の軸方向に対して相
対移動が可能である。

ここで、コンクリート６が圧縮され、それが所定の強度
を越えると、コンクリート６は軸方向の歪を生じるとと
もに、径方向の急激な横歪な生じる。ところが、鋼管４
は軸方向においてコンクリート６に全く拘束されず、ま
た、鋼管４の軸方向の歪は、変形吸収部５が変形するこ
とにより吸収され、変形吸収部５の上下間において１・
８方向応力の伝達がなくなり、鋼管４にはほとんど軸方
向の応力が発生しない。したがって、ミーゼスの降伏条
件を１ｊ用すると、コンクリート６の横歪によりｗ４管
４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６に与えるコンファインド効果を高めるこ
とができる。したがって、この柱ｌ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１の断面積は、仕口部３の断面で決まることが多いこ
とから結果的に柱ｌの断面シ小さくすることが可能であ
り、あるいは、鋼管４の肉厚を薄（することが可能であ
る。

次に、第１図ないし第７図および第９図を用いて第２の
実施例を説明する。第９図に示す実施例は、上記第１の
実施例の柱１の変形吸収部５０部分を次のように構成し
たものである。鋼管４には、その周方向に腹数の長穴１
４，１４．・・・が千鳥状に配置されており、上下の長
穴１４，１４．・・・の・端部は周方向において、寸法
ｅだけラップしており、また、長穴１４，１４．・・・
が形成されていない部分は円周方向に連続した構成とさ
れている＠また、鋼管４０内周囲にはアンボンド処理層
７が設げられている。その他の構成は、上記第１の実施
例と全（同様であり、同一構成要素には同−符号を付し
である◎ したがって、この第２の実施例においても、６鴫管４の
軸方向の歪は、変形吸収部５が変形することにより吸収
され、上記第１の実施例と同様の作用・効果を得ること
ができる。

次に、第１図ないし第７図、および第１０図を用いて第
３の実施例を説明する。第１０図に示す実施例は、上記
第１の実施例の柱１の変形吸収部５０部分に、鋼管４０
周方向に延在するリング状溝１５を形成したものである
。鋼管４の副方向には、リング状溝１５，１５．・・・
が４段形成されており、この部分で鋼管４に生じる軸方
向変形を吸収する変形吸収部５を構成している。この変
形吸収部５のり／グ状溝１５の幅や段数は設計条件に応
じて過当に設定し、また、す／グ状・１１＄１５部分の
薄肉部の肉厚については、鋼管４を上層階へ１組み立て
ていく建方時の強度と、鋼管４内部へのコンクリート打
設時の型枠としての強度を有するように設定しておく。

また鋼管４の内周面にはアンボンド処理ノー７が設けら
れている。その他の構成は、上記第１の実施例と全く同
様であり、同一々４成要素には同一符号を付しである。

したがって、この第６の実施例においても、鋼管４の軸
方向の歪は、変形吸収部５が変形することにより吸収さ
れ、変形吸収部５の上下間において軸方向応力の伝達が
なくなり、鋼管４にはほとんど軸方向応力が発生せず、
上記第１の実画例と同嘩の作用・効果を得ることができ
る。

次に、第１図ないし第７図、および第１１図を用いて第
４の実施例を説明する。第１１図に示す実施例は、上記
第１の実施例の柱ｌの変形吸収部５０部分に、この＠４
管４の内周面に周方向に延在するリング状）悼１６を形
成したものである。Ａ′α４の内周面には、鋼管４の周
方向に延在するリング状１４１６が４段形成され、この
部分で鋼管４に生じる軸方向変形を吸収する変形吸収部
５を構成している。

この変形吸収部５のリング状溝１６部分の薄肉部の肉厚
については、−材４を上層部−・組み立てていく建方時
の強度と、Ａ′９４内部へのコンクリート打設時の型枠
としての強度を有するように設定しておく。また、例管
４の内周面には、ア／ぜンド処理層７が設けられている
とともに、リング状溝１６内にも柔性材として分離材が
充填されている。その他の構成は、上記第１の実施例と
全く同様であり、同−構成要べには同一符号を付し【あ
る。

したがって、この第４の実施例においても、鋼管４の軸
方向の歪は、変形吸収部５のリング状溝１６部分の薄肉
部が早期に座屈することにより吸収され、変形吸収部５
の上下間において軸方向応力の伝達がなくなり、鋼管４
にはほとんど軸方向応力が発生せず、上１尼第１の実施
例と同様の作用・効果を得ることができる。

次に、第１図ないし第７図および第１２図、第１３図を
用いて第５の実施例を説明する。第１２図に示す実施例
は、上記第１の実ｌＡり１ｊの柱１のイ（形吸収部５０
部分を次のように（４４成したものである。肩′θ４は
軸方向の所定箇所で軸方向に部分されており、部分され
た′ａＩ４管４の端部間には、鋼゛ａ４の内径と略同−
内径を有しかつ鋼管４に生じる軸方向の変形を吸収する
円筒状の変形吸収部材１７が介在されている。変形吸収
部材１７は、第１２図に示すように、高強度かつ高剛性
な有する繊維１８を円筒状にＷｊＮさせて巻き、かつそ
れを少なくとも鋼管４より低強度かつ低、・Ｉｉ性を有
する固化材１９、たとえばゴム、塩化ビニル、あるいは
ＰＥＥＫ樹脂等で一体的に結束しかつほぐれないよつに
成形したものである。したがって、軸方向には変形する
ものの、周方向、半径方向にはほとんど変形せず、制い
強度及び剛性を有している。

この変形吸収部５の鋼管４との接続は、変形吸収部５の
上下端部外周面が段状に切り欠かれ、また鋼ｔ４の端部
内周面が段状に切り欠かれ、それぞれの切欠き部分に鋼
管４及び変形吸収部材１７の各端部な相互に挿入し合う
ことにより達成されている。この場合、変形吸収部材１
７の厚さや長さは、４ｇ４の強度及び鋼管４に生じる変
形の大きさに合せて設定すべきである。また、鋼管４の
内周ｌＫはアンボンド処理！−７が設けられている。

その他の構成は、上記第１の実施例と全く同様であり、
同一構成要素には同一符号を付しである。

したがって、この第５の実施例においても、鋼′＃４に
生じる軸方向の歪は、変形吸収部５に吸収され、変形吸
収部５の上下間において軸方向応力の伝達がなくなり、
鋼管４にはほとんど軸方向応力が発生せず、上記第１の
実施例と同様の作用・効果を得ることができる。

次に、第１図ないし第７図および第１４図を用いて＠６
の実施例を説明する。これらの図に示す実施例は、上記
第１の実施例の柱ｌの変形吸収部５０部分を次のように
構成したものである。鋼管４の長手方向所定箇所には、
径方向外方に鋼管を曲げ変形させることにより形成した
膨出部２０が形成されている。この膨出部２０は、鉄板
の曲げで、−管４に生じる軸方向変形を吸収する。この
膨出部２０の内側には、膨出部内副空間２１にコンクリ
ートにが入り込まないように柔性材２２が詰められてい
る。また、鋼管４の内周囲にはアンボンド処理層７が設
けられている。その他の構成は、上記第１の実施例と全
く同様であり、同一構成要素には（η１−符号を付しで
ある。

したがって、鋼管４に生じる軸方向の歪は、膨出部２０
によって吸収され、膨出部２０の上下間において軸方向
応力の伝達がな（なり、Ｉ管４にはほとんど他方向応力
が発生せず、上Ｉｋ３第１の実施例と同様の作用・効果
を得ることができる。

ここで、上記第１ないし第６の実施例に、第５図、第１
６図に示す仕口部３を適用した場合の第７の実施例につ
いて説明する。なお、第２図、第３図に示す第１の実施
例の構成要素と同一のものについては、同一符号を付し
てその説明を省略する。本クリの仕口部３は、第２図、
第６図に示す第１実施例の仕口部３の支圧板８，８０間
に、鋼管４を介してＭ２．　２．・・・のウェブ２に＋
、２ｂ、・・・と連続するリブ２３，２３．・・・を設
け、このリブ２３を支圧板８，８と鋼管４の内１則に固
定するとともに、このリブ２３，２３．・・・を充填さ
れたコンクリート６に内含させたものである。なお、こ
の場合、、ＬＡ鋼管とコンクリート６との間にアンボン
ド処理ノーを設けても艮い〇 次に、上記構成の仕口部３０作用について説明する。梁
２の王にウェブ２ａ、２ａ、・・・に作用する剪断力は
鋼管４を介してウェブ２ａと力学的に連結されたリブ２
３と支圧板８，８とを伝って、すなわち、機械的な伝達
経路を伝って直接的にコンクリート６、に置屋される。

したがって、本例の仕口部３においては、上記第１ない
し第６の実施例に示す仕口部３に比べ、リブ２３が設げ
られている分だげ支圧板８，８の剛性が高まり、コンク
リート断面の平面保持がより確実に保たれることとなり
、かつ梁２からコンクＩＪ　−）　６　部分への刀の伝
Ｊｌをより円滑かつ１Ｅｉｎ的かつ明４′厘にすること
ができるとともに、上記第１ないし第６の実施列と同様
の作用・効果を得ることができろ。

さらに、上述した第１ないし第７の実施レリにおける充
項、ａ虚コ／りＩＪ　−ト、ｌＥ）：構造の注１は、柱
の断面積を小さくすることができることから、来４造の
柱として丈用ＯＴ能である。ここで、柔構造の代表とし
て超高層ビルディングがある。超高層ビルディングは、
地震等により建物が撮動した場合、しなることによって
憑動を吸収し、建物が崩壊するのを防いでいる。このよ
うな、超高層ビルディングにおいては、従来の充填鋼管
コンクリート柱構造では住の断面噴が太き（なり、剛構
造どなってしまい好ましくない。しかして、この実施例
における光慎鋼管コンクリート柱構造は、超高層ビルデ
ィングに適用して好適である。

なお、上記各実施列においては、鋼管４内にコンクリー
ト６を充填したが、コンクリートの変りにモルタル、そ
の他の水硬性材料、あるいは土、砂、金属粉粒体、ガラ
ス粉粒体、プラスチック、粘土等の圧密すれば筒い圧縮
財力を有する構造用充填材をこれに代えてもよい。また
、コンクリート６の中に鉄筋を入れたり、プレストレス
鋼材を配して、コンクリートの耐力増強を図ることは任
意である。

〔発明の効果〕

上述したように、この発明（による充填Ａ管コンクリー
ト柱構造は、柱と梁とが接合される仕口部分で、上記柱
の鋼管の内側に、鋼管の内周に活って連続する同フラン
ジ型の支圧板を、上記＠４管に充填されるコンクリート
に内含させるとともに、その外周部を／ＪＩＩ４管の内
壁に固定して設け、また上記柱の鋼管の一部分に、この
部分が変形することによって鋼管に軸方向の応力が発生
するのを防止するための変形吸収部を形成するとともに
、上記鋼管とこの鋼管忙充填されるコンクリートとの境
界面ｌｌ１Ｋ１鋼管とコンクリートとの付着をなくすた
めのアンボ／ド処理１−を設けたものであるので、柱の
コンク１７−　）　Ｉｆｒ面の平面保持が確保され、梁
から柱へ伝る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、柱のコンク
リート部分と鋼ｇ部分とは分離状態にあることから、力
学的に別体として挙動させ、梁から柱へ伝達された力の
大部分をコンクリート部分に負担させるとともに、柱の
鋼管部分に付加された軸方向の剪断力は、−ｑの一部分
に形成された変形吸収部が変形することによって吸収さ
れ、鋼管に軸方向の応力が発生するのを防止し、ミーゼ
スの降伏条件′？：通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ｇ忙よってもたらされるコンフ
ァインド効果によっ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町１１ビとなり、柱の断
面積な小さくしたり、鋼管の肉厚を薄くしたりすること
ができる。また、仕口部分の支圧板は、外周部のみを！
鋼管に溶接するだけで簡単に固定することが可能であり
、さらに、鋼管内にコンクリートを打設する際にも、鋼
管の中央部に大径のトレミー管を通してコンクリートの
打設が可能となり、鋼管内に均一にかつ効率良（コンク
リートを打設することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１６図はこの発明の実施例を示す図であ
る。第１図はこの発明の略概要を示す正面図、第２図は
第１図の仕口部を示す置所面図、第６図は第２図のトｌ
断１図、第４図は第２図に示す鋼管にトレミー管を用い
てコンクリートを充填する方法を示す置所開園、第５図
は第２図に示す仕口部の支圧板の変形例を示す置所面図
、第６図は第５図のＭ−ｗ断面図、第７図は角形断面を
有する柱の断面図、第８図は第１の実施例を示す図であ
り、変形吸収部の一部断面図、第９図は第２の実施例を
示す図であり変形吸収部の一部断面図、第１０図は第３
の実施例を示す図であり変形吸収部の一部断面図、第１
１図は第４の実施例を示す図であり変形吸収部の一部断
面図、第１２図は゛第５の実施例を示す図であり変形吸
収部の置所凹図、第１６図は第１２図における変形吸収
部材の斜視図、第１４図は第６の実施例を示す図であり
、変形吸収部の置所開園、第１５図番工第７の実施ツリ
を示す図であり仕口部の立＃ｒ面図、第１６図は第１５
図の■−Ｗ断（２）図である。 １・・・・・・柱（元ＪＡＭ管コンクリート柱ヤイ造）
、２・・・・・・梁、３・・・・・・仕口部、４・・・
・・・鋼管、５・・・・・・′Ｒ形吸収部、６・・・・
・・コンクリート、７・・・・・・アンボンド処理ノー
、８・・・・・・支圧板、９・・・・・・空気抜き孔、
１０・・・・・・トレミー管、１２・・・・・・リング
状間隙、１３・・・・・・柔性材、１４・・・・・・長
穴、１５，１６・・・・・・リング状溝、１７・・・・
・・変形吸収部材、１８・・・・・・繊維、１９・・・
・・・固化材、２０・・・・・・膨出部、２３・・・・
・・リブ。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. （１）充填鋼管コンクリート柱構造であつて、柱と梁と
   が接合される仕口部分で、上記柱の鋼管の内側に、鋼管
   の内周に沿つて連続する内フランジ型の支圧板を、上記
   鋼管に充填されるコンクリートに内含させるとともにそ
   の外層部を鋼管の内壁に固定して設け、さらに上記柱の
   鋼管の一部分に、この部分が変形することによつて鋼管
   に軸方向の応力が発生するのを防止するための変形吸収
   部を形成するとともに、上記鋼管とこの鋼管に充填され
   るコンクリートとの境界面に、鋼管とコンクリートとの
   付着をなくすためのアンボンド処理層を設けたことを特
   徴とする充填鋼管コンクリート柱構造。
2. （２）上記内フランジ型の支圧板が空気抜き孔を具備し
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の充
   填鋼管コンクリート柱構造。
3. （３）上記内フランジ型の支圧板の下面の円周部側を外
   周部側よりも上方に傾斜させたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の充填鋼管コンクリート柱構造。
4. （４）上記鋼管の一部分に形成される変形吸収部が、こ
   の鋼管の軸方向の少なくとも一部分に、軸方向に鋼管を
   縁切りするリング状間隙が少なくとも一段設けられたも
   のであることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
   第３項記載の充填鋼管コンクリート柱構造。
5. （５）上記鋼管の一部分に形成される変形吸収部が、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
   ものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
   し第３項記載の充填鋼管コンクリート柱構造。
6. （６）上記鋼管の一部分に形成される変形吸収部が、こ
   の鋼管の軸方向の少なくとも一部の外周面に、周方向に
   延在するリング状溝が形成されたものであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項ないし第３項記載の充填鋼
   管コンクリート柱構造。
7. （７）上記鋼管の一部分に形成される変形吸収部が、こ
   の鋼管の軸方向の少なくとも一部分の内周面に周方向に
   延在するリング状溝が形成されたものであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項ないし第３項記載の充填鋼
   管コンクリート柱構造。
8. （８）上記鋼管の一部分に形成される変形吸収部が、こ
   の鋼管を軸方向に二分するとともに、二分された鋼管の
   端部には、鋼管内周面と略面一の内周面を有し、かつ鋼
   管に生じる軸方向の変形を吸収する円筒状の変形吸収部
   材が介在されており、この変形吸収部材は高強度かつ高
   剛性を有する繊維を円筒状に巻きつけ、かつそれを少な
   くとも鋼管より低強度かつ低剛性を有する固化材で一体
   的に結果成形したものであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項ないし第６項記載の充填鋼管コンクリート
   柱構造。
9. （９）上記鋼管の一部分に形成される変形吸収部が、こ
   の鋼管の長手方向所定箇所に、径方向外方に鋼管を曲げ
   変形させることにより形成した膨出部を設け、この膨出
   部にて鋼管の軸方向の変形を吸収可能に構成したもので
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３
   項記載の充填鋼管コンクリート柱構造。
10. （１０）上記鋼管と鋼管内に充填されるコンクリートと
    の境界面に設けられるアンボンド処理層が、パラフィン
    、アスファルト、オイル、グリース、ワセリン等の分離
    材を上記鋼管の内面に塗付したものであることを特徴と
    する特許請求の範囲第１項ないし第９項記載の充填鋼管
    コンクリート柱構造。
11. （１１）上記鋼管に充填されるコンクリートに鉄筋等の
    補強部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項ないし第１０項記載の充填鋼管コンクリート
    柱構造。
12. （１２）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
    項ないし第１０項記載の充填鋼管コンクリート柱構造。
13. （１３）上記鋼管内に充填されるコンクリートが、モル
    タル、その他水硬性材料、あるいは、土、砂、金属粉粒
    体、ガラス粉粒、プラスチック、粘土等、圧密すれば充
    分な圧縮耐力を有する構造用充填材であることを特徴と
    する特許請求の範囲第１項ないし第１０項記載の充填鋼
    管コンクリート柱構造。
14. （１４）充填鋼管コンクリート柱構造であつて、柱と梁
    が接合される仕口部分で、上記柱の鋼管の内側に、鋼管
    の内周に沿つて連続する内フランジ型の支圧板を設け、
    その外周部を鋼管の内壁に固定するとともに上記支圧板
    と接続されるリブを少なくとも１枚、上記鋼管を介して
    上記梁と連続するように設け、さらに上記支圧板とリブ
    とを鋼管に充填されるコンクリートに内含させるととも
    に上記支圧板に空気抜き孔を形成したことを特徴とする
    充填鋼管コンクリート柱構造。