JPS6210351A

JPS6210351A - 支圧板と長穴配設部とを有する充填鋼管コンクリ−ト柱構造

Info

Publication number: JPS6210351A
Application number: JP14638685A
Authority: JP
Inventors: 孝典佐藤
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Priority date: 1985-07-03
Filing date: 1985-07-03
Publication date: 1987-01-19
Also published as: JPH053492B2

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、建築構造物の柱に用いらｎる充填鋼管コン
クリート柱構造（二関する。

〔従来の技術〕

従来一般の充填鋼管コンクリート柱は、鋼管の中ｆ二車
ｆニ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（ニ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。ところで、従来このような充填鋼管コンクｌ）−
トの柱（二梁を接合するｌ：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ｍ接し、このスチ
フナリングに梁を接合するよう（二している。

〔発明が解決しようとする問題点コところが、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、
ま念、鋼管とコンクリートの応力伝達は付着耐力に依存
して接合さ几ている。したがって梁の剪断力は、梁と鋼
管の溶接部から鋼管に軸方回の応力として伝達され、鋼
管に伝達さｎ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（二も伝達される。また、梁のモーメントは梁と鋼
管の溶接部から鋼管ｉ二その市内剪断応力として伝達さ
ル、鋼管に伝達さｎ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ηλらコンクリ−４ｇ−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釘余曲折してシフ、内部の
コンクリートｉ：は鋼管とコンクリートの付層面から伝
達さｎてシフ、その伝達力は鋼管とコンクリートの接着
面の付着耐力（：依存して匹る。

したがって、柱の鋼管は軸方向の応力と、山内剪断応力
と、コンクリートからの円周方向の応力とを受けること
（：なり、は−ゼスの降伏条件からｍ性状態となり扁い
。

したがって、充填鋼管コンクリートの往は、鋼管（＝よ
る＝ンファイント°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ってしまい、設計
上の安全率を過大な値とせざる得な（なり、柱ＯＷ！ｒ
ｌｉ＋積が必要以上ζ；大きなものとなったり、鋼管の
肉厚が必要以上に厚くなつ九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、超高層ビルディング
の建設が急増している。我国ｉ二あっては、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ｎ
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ィグには好ましくなめ。

この発明は、上記事情に鑑みてなざｎ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（−鋼管の周方向に延在する複数
の長穴の変形によって、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Ｃユよってもたらされるコ゛
／ファイ゛ン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って、柱
と梁が接合される部分で、上記柱の鋼管の同側Ｃ；、こ
の鋼管（；充填ざｎたコンクリートＣ；内Ａ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
ウェブを設け、このウェブ（二上記コンクＩＪ　−）　
Ｃ内含さｎ１上記鋼管の軸線とほぼ直交する平面に沿っ
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は九本のである
。

この発明では、鋼管と６、Ｍ管に充填されるコンクリー
トとの間に分離材（アスファルト、グリス、パラフィン
等の塗布、又はプラスチック被膜等）を設けて鋼管とコ
ンクリートとをアンボンドの状態とした夕、あるいは鋼
管に充填されるコンクリートをファイバーコンクリート
としたり、コンクリートの中Ｅ：鉄筋を配設したシ、プ
レストレスを導入したりてる等によｔ）部材耐力をさら
（−強化することも可能である。

〔１！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の実崩例を示Ｔ
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、Ｋ７図、第８図はこの発明の第４の実施例を、第
９図、第１θ図はこの発明の第５の実施例を、第１１図
、第１２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ｎらの実
権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（二側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ｎ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？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シよび
鋼管ｌの両側端部に溶接さｎた鋼管１ａ、ｌａと鋼管ｌ
の内部にあジ互い（：直交するウェブ２ａ、２ｔ）、２
Ｃと、ウェブ２ａ、２ｂ、２Ｃの下端部に取付けらｎた
支圧板３と、ウェブ２ａ、２ｈ、２ｃと支圧板３とを内
含し鋼管１．１ａ内に充填言ｎたコンクリート４とから
なっている。ウェブ２１）、２（！はウェブ２ａと直交
するように溶接されており、そｎらの両端！！ｌは鋼管
！の内壁に溶接されている。

ウェブ２ａ、２ｂ、２ｃの下端部には柱Ａの軸線とほぼ
直交する平面に沿って円板状の支圧板３が溶ｍ１−ｇれ
ている。また、柱Ａの鋼管１ａ部分には、柱Ａの階層中
間ＩＪｌｌ（モーメントの反曲点）（−長穴配役部ＩＢ
が設けらｎている。長穴配設部ＩＢＣ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１
ｂ、ｌｂ、・・・が、千鳥格子状２：形成されている。

長穴１ｂ、ｌｂ・・・の形状は、楕円形および長方形等
であｎばよい。

さらに、鋼管１．Ｉａの内側面全体感：は、鋼管１．１
ａとコンクリート４との分離材（アスファルト、グＩＪ
ス、パラフィン等の塗布、又はプラスチック被膜等）４
ａが設けらｎ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ｎ
ている。梁Ｂ、Ｃ。

Ｄ、Ｅには、垂直（：配置さｎた長尺板のウェブＢｌ、
ＣＩ、ＤＩ、Ｅｌが設けられており、ウェブＢｌ、ＤＩ
は鋼管菖を介してウェブ２ａと連結さｎており、ウェブ
Ｃ１，Ｅｌは鋼管１を介してウェブ２ｂ、２ａと連結さ
ｎた構成とされている。

この構成（；おいて、梁Ｂ、Ｄの主にウェブＢｌ、ＤＩ
Ｃ作用する剪断力は鋼管１を介して鋼管１内のウェブ２
ａへ伝達される。

ウェブ２ａへ伝達さｎた剪断力は支圧板３を伝ってそｎ
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１ｔ−介してウ
ェブＢｌ、ＤＩと連結さｎたウェブ２ａから支圧板３を
伝って、すなわち機械的な伝達経路ヲ伝って直接的にコ
ンクリート４（二伝わる。同様に、梁Ｃ，にの主にウェ
ブＣ１，Ｅｌｃ作用する剪断力は鋼管１ｔ−介してウェ
ブ２ｂ、２ｃへ伝達さｎｌさらに支圧板３からコンクＩ
］−）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
（なる。また、鋼管１．Ｉａが梁からの搾り升受けた場
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ｎ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っており、そｎ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、ｌｂ・・・
が変形することによってコンクリート４の軸方向の歪Ｃ
；追従して軸方向に縮むことになるため鋼管１．Ｉａの
軸方向の応力が消滅し、ば−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（二発生
Ｔる内局方向の応力に対する耐力が増大し、コンクリ−
）４ｇ＝与よ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Ａ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ブｎること（二なり
、設計上の安全率を適切ζ：設定することができる。ま
た、柱Ａの断面積は、柱と梁の接合部の断面で決まるこ
とが多いことから、結果的ｆ二柱Ａの断面積を小づ（す
ることが可能である。または、鋼管１，１ａの肉厚を薄
くＴることか可能となる。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。

次に、第３図、第４図（二示Ｔ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
ｗｘｌの実施例の構成要素と同一の要素ｌ二ついては同
一符号を付しである。（以下篇３〜ＩＥ９の実施例につ
いても、＠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丁ことにする）これらの図におい
て符号Ａ１は柱である。柱Ａ１は型枠ケ兼ねた鋼管１．
ｌａと、鋼管１．１ａの内部（：あり互いに直交するウ
ェブ２　ａ　＊　２　ｂＩ　２Ｃと、ウェブ２ａ、２ｂ
、２Ｃの下端部Ｃ取付けらｎた支圧板８’　ｌ　３　ｂ
Ｉ　３　’　１３ｄと、ウェブ２ａ、２ｂ、２ｃと、支
圧板３ａ。

３ｂ、３ｃ、３ａとを内含し鋼管Ｉ、・１＆内に充填さ
ｎ九コンクリート４とか・らなっている。ウェブ２ｂ、
２ｃはウェブ２ａに直交するよう（−溶接さｎており、
それらの両端部は鋼管ｌの内壁Ｃユ溶接ブれている。ウ
ェブ２ａ、２ｂ、２０の端部の下面には、柱Ａ１の軸線
とほぼ直交する平面に沿って円板状の支圧板３ａ、３ｂ
、３ｃ、３ｄが溶接されている。また、柱Ａ１の鋼管１
ａ部分には、柱ＡＩＣ）階層中間部（モーメントの反曲
点〕に長穴配設ＮＩＢが設けられている。長穴配役部Ｉ
Ｂには、柱Ａユの直径と略同寸法の区間に周方向（：複
数列延在Ｔる複数個の長穴１ｂ、Ｉｂ、・・・が千鳥格
子状に形成されている。長穴１ｂ、ｌｂ、・・・の形状
は、楕円形および長方形等であればよい。

ざらに、鋼管１．ｌａの内側面全体（：は、鋼管１゜１
ａとコンクリート４との分離材（アスファルト、グリス
、パラフィン等の塗布、又はプラスチック被膜等）４ａ
が設けらｎている。柱Ａｌの外周面部分には梁Ｂ、Ｃ，
Ｄ、Ｅが同一平面上で互いに直交するよう（：溶接さｎ
ている。梁Ｂ、Ｃ，Ｄ。

Ｈ：は垂直に配置さｎたウェブＢｌ、ＣＩ、ＤＩ。

Ｅｌが設けらｎており、ウェブＢｌ、ＤＩは鋼管１を介
してウェブ２ａと連結さｎており、ウェブＣ１，Ｅｌは
鋼管ｌを介してウェブ２　ｂ　、’２　（！と連結ざｎ
た構成とされている。

この構成において、梁Ｂ、ＤＣ作用する剪断力は第１の
実施例の場合と同様に鋼管１を介してウェブ２ａ、２ｂ
、２ｃへ伝達され、さらＩ：支圧板３ａ、３ｂ、３ｃ、
３ｄを伝ってコンクリート４へその軸力として伝達され
る。ま九梁Ｂ、ＤＣ作用するモーメントは、ウェブ２ａ
と鋼管２にその面内剪断応力として伝達される。ウェブ
２ａ（＝伝達さｎた面内剪断応力は、支圧板３ａ、３ｃ
とｉ二よって平面保持ζｎ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ｇ：梁Ｂ、Ｄに作用
する剪断力は、鋼管１を介してウェブＢｌ。

ＤＩと連結されたウェブ２ａから支圧板３ａ。

３ｂ、３ａ、３４を伝って、丁なわち機械的な伝達経路
により直接的（−コンクリート４に伝わる。

また、梁Ｂ、Ｄ−−作用するモーメントは、大部分がウ
ェブ２ａＯＩＴｎ内剪断応力として伝わり、さら・・Ｃ
；支圧板３ａ、３ｃの機械的抵抗によって平面保持され
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（二作用する剪断力は鋼管１を介してウェブ
Ｃ１、Ｅｌと連結さ几たウェブ２ｂ、２ｃから支圧板ａ
ａ、ａｂ、ａａ、ａａを伝って直接的にコンク＋７−ト
４Ｃその軸力として伝わり、を九梁Ｃ，Ｅに作用するモ
ーメントは、大部分がウェブ２ｂ、２ａの面内剪断応力
として伝わり、さらＣ；支圧板３ｂ、３ｔｌの機械的抵
抗によって平面保持で几で、コンクリート４へその剪断
応力として伝達される。

このよ痙；、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ｌ。

ｌａとコンクリート４との間に、は分離材４ａが設けら
ｎているため、鋼管１．ｌａとコンクリート４とはアン
ボンド状態となっており、それらは互い（：軸方向の相
対移動が可能である。ざらに、鋼管１　ａは、コンクリ
ート４が軸方向Ｉ：歪んでも、柱、ＡＩのモーメントの
反曲点シー形成された複数の長穴１ｂ、ｌｂが変形する
こと≦二よって、コンクリ−ト４の軸方向の歪に追従し
て軸方向（二縮むこと（−なるため鋼管１．１ａの軸方
向の応力が消滅する。ま九、−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
剪断応力が減少する。したがってば−ゼスの降伏４件ヲ
適用すると、コンクリート４の横歪により鋼管１　ｃ発
生する円周方向の応力ｉ二対する耐力が増大し、コンク
リート４（二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１．この柱Ａｌの柱構造は、従来の
もの（−比べはるかｌ：高い圧縮耐力が確実シー保証１
’Ｌることになり、設計上の安全率を適切Ｉ：設定する
ことができる。また、柱Ａｌの断面積は柱と梁の接仕部
の断面で決まることが多いことから結果的に柱Ａ１の断
ｔｂｍ’ｉ小さくすることが可能である。また鋼管ｆ、
Ｉａの肉厚を薄くすることが可能である。

ま几、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。

さら直：、この柱と梁の接合構造は、ウェブや支圧板の
面積や位置を変えることによって、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（二示す第３の実施例シ二ついて説
明する。こｎらの図≦二おいて符号Ａ２ｆｌ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
に沿って鉄筋５．５・・・を配筋したものである。この
ような柱Ａ２の柱構造ｌ二おいては、上述した！ＩＩＩ
図、第２図に示す篤１の実施例と同様の作用、効果を有
すると共に、柱Ａ２ｆｌ柱Ａｌ二比べて部材耐力の大き
なものとすることができる。

−次に、篤７図、第８図Ｃ；示す第４の実施例ζ：つい
て説明する。こｎらの図Ｃ；おいて符号Ａ３は鉄筋コン
フリートラ有する柱である。柱Ａ３は柱ＡＩの中ｆ二円
周方向に沿って鉄筋５，５．−・・を配筋したものであ
る。このような柱Ａ３の柱構造Ｃ；おいては、上述した
箕３図、ｔｌｃ４図に示Ｔ第２の実施例と同様の作用、
効果を有すると大口、柱Ａ３は柱Ａ１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９図、第１０図に示す第５の実施例について説
明する。こ几らの図（二おいて符号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。往Ａ４は、柱Ａ
の中５二周方向に沿ってシース管６，６．・・・を配置
し、シース管６．６．・・・の中ｔ；ｐｃ鋼材を通し、
コンクリート４が硬化した後のＰＣ鋼材にテンションを
与えたものである。し九がって、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ト分だけ差引
いた値となる。すなわち、この柱Ａ４の柱構造ζ；おい
ては、上述し九第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（二つ
いて説明する。これらの図Ｃ；シいて符号Ａ５はプレス
トレストコンクリートを内在させた柱テある。この柱Ａ
５は柱Ａ１の中（二層方向に沿ってシース管６．６．・
・・を配置し、シース管６．６゜・・・の中にＰＣｍ材
を通し、コンクリート４が硬化した後のＰＣ鋼材にテン
ションを与えたものである。

した力上って柱Ａ５は柱Ａ４と同様の作用、効果を有す
る。ｔ２、この柱Ａ５の柱構造ｉ二おいては、上述した
第２の実施例と同様の作用、効果を有すると共（：、柱
Ａ５ｆｌ柱ＡＩ≦二比べ部材耐力の大きなものとするこ
とができる。

次ｌ：、第１３図、Ｋ１４図に示す第７の実施例ｆ二つ
いて説明する。こ１らの図Ｃ；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ζ；
おける柱Ａと同様の構成とさｎている。柱Ａ　６　Ｃは
、鋼管ｌの外周面に接合部材１０が溶接（：より設置さ
れている。接合部材１０は、平行ｌ：配置さｎた２枚の
矩形の７ランジｌｌａ。

ｉｉｂと、７ランジｌｌａ、ｌｌｂの間【ユ介在するリ
ブ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２４，１２ａ。

１２ｆ、１２ｇ、１２ｈとからなっており、フランジ部
１１ａ、ｌｌｂの中央部（ユは柱Ａ６の貫通孔１３が形
成さｎている。接合部材１０のウェブｊ２ｆ、１２ｇ１
鋼管１を介して柱Ａ６のウェブ２ａど連結さｎており、
ウェブ１２ｂ、１２ｃは鋼管１を介してウェブ２１）、
２Ｃと連結さｎている。ざらに、接合部材１０は梁１５
　ａ　、　Ｉ　５　’　＊１５ｃ、１５ａ、　１ｓｅ、
１５ｆ、１５ｇ、１５ｈと接合さｎて（＾る。梁＋５ａ
〜１５ｈは平行に配置された７ランジ１６！Ｌ、＋６１
）、１６（＋、１６４゜１６０．１６ｆ　、１６ｇ、１
６ｈと、　１７ａ。

１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ、１７ｇ。

１７ｈと、そｎらの間に非直に配置さｎたウェブ１８ａ
、　　１８ｂ、　　１８ｃ、　　１８ｄ、　　菖　８ｅ
、１８ｆ。

１８ｇ、１８ｈとからなる。梁１５ａ、１５ｂのウェブ
ｌ　１３ａ　、　１８　ｂｄ、接合部材１０のウェブ１
２８と連結さ几ており、ウェブ１８Ｃ，１８（Ｌはウェ
ブｔ２ｈと連結さｎており、ウェブｔｓｅ。

１８ｆはウェブ１２ａと連結さｎており、ウェブ１８ｇ
、１８ｈはウェブ１２４と連結された構成とさｎている
。

以上の構成（二おいて、梁１５ａ、１５ｂの主にウェブ
１８ａ、１８ｂ（二作用する剪断力はウェブ１２ｅに伝
わジ、ウェブｔｚｅζ；伝わった剪断力はウェブ１２ｂ
ｃ伝わり、ウェブ１２ｂ（：伝わつた剪断力は鋼管１に
介してウェブ２ｂ、２ｃｌ−伝達される。鋼管２１）、
２Ｃ１二伝達ざｎた剪断力はウェブ２ｂ、２０１に内含
するコンクリート４に伝達される。このように、梁＋５
ａ、１５ｂの剪断力はコンクリート４の軸力として直接
的（：コンクリート４（二伝達することができる。同様
６−梁１５ｃ、１５ａｃ作用Ｔる剪断力はウェブ１８Ｃ
０ｔｓａ：ｏａらウェブ１２ｈへ伝わり、ウェブ１２ｈ
からウェブ１２゛Ｃを伝わり、ざらに鋼管ｉを介してウ
ェブ２ｂ、２ｃへ伝ワク、コンクＩ＋　−ト４へ軸力と
して作用Ｔる。梁１５ｅ、１５ｒｃ作用する剪断力はウ
ェブｌｅｅ　、１＄ｆからウェブ１２ａ【：伝わり、ウ
ェブ１２ａ２）ｘらウェブ１２ｇを伝わり、さら（二鋼
管ｌを介してウェブ２ａへ伝わり、ウェブ２ａｔ内含す
るコンクリート４へ軸力として伝わる一１５ｇ、１５ｈ
（二作用する剪断力はウェブＴ８ｇ、１８）ｌからウェ
ブ１２ｄへ伝わり、ウェブ１２ｄからウェブ１２ｆを伝
わり、さらに鋼管２ｔ−介してウェブ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５（：、梁の剪断力が直接的にコンクＩＪ−ト４
の軸力としてコンクリート４へ伝達言ｎ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．Ｉａとコンクリート４との間（＝は、分離材
４ａが設けらｎているため、鋼管１．ｌａとコンクリー
ト４とはアンボンド状態となっており、そｎらは互いに
軸方向の相対移動が可能である。さら（：、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（：形成さｎた複数の長穴１ｂ。

ｌｂ、−・・が変形すること（二よって、コンクリート
４の軸方向の歪ｔ：追従して軸方向に縮むこと（二なる
。すなわち、ミーゼスの降伏条件を適用すると鋼９１１
　、　ｌ　ａはコンクリート４の横歪によジ発生する円
周方向の応力に対する耐力に余裕が出てくることになる
。したがって、柱Ａ６は従来のものと比べはるか（：高
い圧縮耐力が確実Ｃ；保証されること【二なり、その断
面積を小さくすることが可能となる。また、梁１５ａ、
１５ｔ）、菖５ｃ、１５ａ。

１５ａ、１５ｆ、３５ｇ、１５ｈは、そｎぞＡｍ合部菖
０を介して柱Ａ６（：連結さｎているため梁１５ａ〜１
５ｈから鋼管１までのウェブの長さが長（なり、その会
友わみ量が太き（なり、先に示した第１の実施例（＝比
べてより柔々柱と梁の接合構造を実現することができる
。

次Ｃ；、第１５図、第１６図に示す第８の実施例ｆ二つ
いて説明する。これらの図（二おいて符号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
ｇ：示す第３の実施例における柱Ａ２と同様の構成とさ
れている。し九がって、この柱Ａ７と梁１５ａ＝１５ｈ
との接合構造にかいては、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Ｃ；、
柱Ａ７は柱Ａ６に比べ部材耐力の大きなものと下ること
ができる。

次を二、’ＩＫ　１７　図、第１８図Ｃ示Ｔ［９の実６
例につ込て説明する。こｎらの図（二おいて、符号Ａ８
はプレストレストコンクリートを内在させ次柱である。

柱Ａ８は第９図、第１θ図に示す第５の実施例における
柱Ａ４と同様の構成とさｎている。

したがって、この柱Ａ８と梁１５ａ〜＋５ｈとＯ接合構
造≦二おいては、上述した第１３図、第１４図の鷹７の
実施例と同様の作用、効果を有すると共ｆ：、柱Ａ８は
柱Ａ６（二比べ部材耐力の大きなものと下ることができ
る。

さら（こ、同様（二第３図、第４図、および纂７図、＠
８図および第１１図、第１２図に示す柱Ａ１、柱Ａ３、
柱Ａ５と梁１５ａ〜１５ｈの接合構造が考えらｎる。こ
ｎらの柱と梁の接合構造においては、上述した＊１３図
、等１４図のｌ！７の実施例と同様の作用、効果を有す
ると共（二、各柱Ａｌ。

Ａ３．Ａ５の持つ作用、効果？有することができる。

ここで、８ｇ１９図（；おいて、支圧板と長穴配設部を
有Ｔる充填鋼管コンクリート柱かく実際の建築物の中で
使用されている状態を示す。図Ｃ′−おいて、第１図、
＠２図に示す構成要素と同一要素ｌ；ついては同一符号
を付しである。符号２０は、柱Ａと梁Ｂとの接合部であ
る。梁Ｂ　、Ｂ１・・・の間の柱Ａ、Ａ・・・（：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）（
：、長穴配役部ＩＢ。

ＩＢ、・・・が投けられている。長穴配設部ＩＢｊ二は
、複数の長穴１ｂ、ｆｂ、・・・が千鳥格子状に形成さ
ｎている。

上述した実権例でも述べ念ように、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？円滑Ｃ１直接的かつ明確に行い、梁Ｂ、Ｂ。

・・・の剪断力をできるだけ多（柱Ａ、Ａ、・・・のコ
ンクリート４にその軸力として伝えること（：ある。

すなわち、柱Ａ、Ａ・・・の外側の鋼管１，１．・・・
、Ｉａ、Ｉａ・・・（二は、できるだけ軸方向の応力や
剪断♂労合付加させず、コンクリート４力島らのリング
テンションによって発生Ｔる円周方向の応力のみを付加
させるようζ；シ、鋼管ｌ、１．・・・ｌａ。

ｌａ、・・・がコンクリート４に与えるコンファインド
効果を高めるようこすることである。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．・・・Ｉａ、Ｉａ・・・（ユ全（
伝達さルないということは、この発明の構成上越り得な
いことである。ここで、柱Ａは鋼管１，１．・・・。

ｌａ、Ｘａ、・・・とコンクリート４との間に分離材４
ａが設けら几ているため、そｎらはアンボンド。

の状態となっており、また、鋼管１ａ、Ｉａ、・・・に
は長穴、ｌｂ、ｌｂ、・・・が形成ざｎている。そのた
め、梁Ｂ、Ｂ、・・・から柱Ａ、Ａ、・・・の鋼管１゜
１、・・・、Ｉａ、ｌａ・・・≦二、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．・・・
。

ｌａ、ｌａ、・・・はコンクリート４と相対移動を起し
て鋼管１　ａ　、　ｌ　ａＩ・・・に形成さｎたスリッ
トｌｂ、ｌｂ、・・・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。したがって、この支圧板と長
穴配設部と倉有する充填鋼管コンクリート柱構造（−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云違ざぜるこ
とができ、鋼管１．１．・・・、Ｉａ。

ｌａ、・・・はコンクリート４の横歪（−より、鋼管Ｉ
。

１、・・・ｌ　Ｉ　ａＩ　ｌａｊ・・・（二発生下る円
周方向の応力（二対下る耐力が増大し、コンクリート４
に与えるコンファ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Ｔ
る充填鋼管フンクリート柱構仏は、柱の断面積を小で（
Ｔ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１−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
振動した場合、建物はしなることによって振動を吸収し
、建物が崩壊するめを防いでいる。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
の柱構造は、柱断面が矢きくなり、剛構造となってしま
い、好ましくない。しかして、この実施例（−おける支
圧板と長穴配設部と？有する充填鋼管コンクリート柱構
造は、超高１ｔ１ビルディングｆ：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
ートのはρ島、軽量コンクリート、ファイバーコンクリ
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
て適用出来る。

〔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ざ几る部
分で上記鋼管の内側にこの鋼管に充填さｎ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ζ几る１
枚もしくは複数枚のウェブを設け、このウェブの所寞の
場所（二上記鋼管の軸線とは埋直交する平面に沿って１
枚もしくは複数枚の支圧板を取付け、さらＣ１上記柱の
鋼管の一部分（二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ｎ１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ζせ、ざらに、梁〃為ら鋼管に直接的
に伝達さｎた応力は、鋼管の周方向に延在する複数の長
穴の変形によって吸収し、柱の鋼管部分に付加ざぜる軸
方向の応力を軽減し、ξ−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
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Ｔ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（Ｌｆｐ：、りすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし＠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Ｉ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、填２
図は第１図の断面図、ｔＩＸａ図、＠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■、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１！部の一部断面図、第６図は第５図の断面
図、第７図、第８図はこの発明の鷹４の実ぬ例を］；示
す図であり、鷹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、！９図、！！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１Ｏ図は第９図の断面図、第１１包
、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、纂１２図は第
１Ｉ図の断面図であり、ｇ＋３図、第１４図はこの発明
の第７の５１！施例を示す図であり、　！１３図はこの
発明の要部の一部断面図、贋１４図は篇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、ａ！＋　７図
、第１８図はこの発明の第９の実施例を示す図であり、
１Ｅ１７図はこの発明の要部の一部断面図、第１８図は
第１７図の新面図であり、第１９図はこの発明が実際の
建築物に使用さｎているところケ示す正面図である。Ａ、ＡＩ、Ａ２．Ａ３．Ａ４．Ａ５．Ａ６．Ａ７゜Ａ８
・・・・・・支圧板と長穴配設部とを有する充填ｍ管コ
ンク’Ｉ−１：　、１．ｌａ・・・・・・ｉＭＷ、ＩＢ
・・団・長穴配設部、１ｂ・・・・・・長穴、２ａ、２
ｂ、２０・・・・・・ウェブ、３．３ａ、３ｂ、３ｃ、
３ｄ−・団・支圧板、４　ａ　・−・−・分離材、Ｂ、
Ｃ，Ｄ、ｇ、１５ａ。１５ｂ、１５ｃ、＋５ｄ、１５ｅ、１５ｆ。１５ｇ、１５ｈ・・・・・・梁、５・・・・・・鉄筋、
６・旧・・シース管。

Claims

【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ェブを設け
、このウェ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
一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ァイバー
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
一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
第一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一項記
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。