JPS61204455A - Unbond type filled steel pipe concrete structure - Google Patents
Unbond type filled steel pipe concrete structureInfo
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- JPS61204455A JPS61204455A JP60042979A JP4297985A JPS61204455A JP S61204455 A JPS61204455 A JP S61204455A JP 60042979 A JP60042979 A JP 60042979A JP 4297985 A JP4297985 A JP 4297985A JP S61204455 A JPS61204455 A JP S61204455A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、たとえば、建築構造物の柱及び杭等忙用い
る充填鋼管コンクリート構造に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to filled steel pipe concrete structures that are commonly used in, for example, columns and piles of building structures.
従来、この植の充填鋼管コンクリート構造としては、型
枠を兼ねた鋼管を鉛直に設置ｆｆ、その中にコンクリー
トを打設して作ったものが知られている。Conventionally, this type of filled steel pipe concrete structure has been known to be made by vertically installing a steel pipe that also serves as a formwork and pouring concrete into it.
この充填鋼管コンクリート構造は、単に、コンクリート
を鋼管の中へ充填しただけのものであるので、鋼管とコ
ンクリートとは接着状態にあり、それらは互いに一体と
なって挙動するのが普通である。そのため、日本建築学
会鋼管コンクリート構造計算基準によれば、充填鋼管コ
ンクリート構造の許容応力度は、鋼管の降伏点強度Ｆｙ
と、コンクリートのｐ１００Ｘ２ＤＯシリンダーにょる
設計基準強度Ｆａに基づく許容値の累加強さ式で表わす
ことができるという考え方がとられている。This filled steel pipe concrete structure is simply a steel pipe filled with concrete, so the steel pipe and concrete are in a bonded state and normally behave as one with each other. Therefore, according to the Architectural Institute of Japan steel pipe concrete structure calculation standards, the allowable stress of a filled steel pipe concrete structure is the yield point strength Fy of the steel pipe.
The idea is that it can be expressed by a cumulative strength formula of allowable values based on the design standard strength Fa for a concrete p100X2DO cylinder.
ところが、上記従来の充填鋼管コンクリート構造におい
【は、鋼管とコンクリートとが接着状態にあり、一体と
なった構成とされている。そこで、この充填鋼管コンク
リート構造に軸方向の圧縮力が作用した場合、ｍＷはコ
ンクリートと一体となって挙動する。そのため、充填鋼
管コンクリートがその所定の圧縮強度を超えると、鋼管
及びコンクリートの歪度が非常に大きくなり、鋼管は局
部座屈を生じたり、ミーゼスの降伏粂件で塑性化し、コ
ンクリートは圧縮強駆を超えて下降域に達してしまう。However, in the above-mentioned conventional filled steel pipe concrete structure, the steel pipe and concrete are in an adhesive state and are integrated. Therefore, when an axial compressive force is applied to this filled steel pipe concrete structure, mW behaves as one with the concrete. Therefore, when the filled steel pipe concrete exceeds its predetermined compressive strength, the strain of the steel pipe and concrete becomes extremely large, the steel pipe may locally buckle or become plastic due to the Mises yield condition, and the concrete becomes compressively strengthened. exceeds and reaches a declining range.
したがって、充填鋼管コンクリート構造は、鋼管によっ
てもたらされるコンファインド効果でコンクリートの圧
縮耐力が上昇することが十分期待できた（なってしまい
、必要以上に大きな断面積り柱とならざるを得ない。Therefore, in the filled steel pipe concrete structure, it was fully expected that the compressive strength of the concrete would increase due to the confining effect brought about by the steel pipes.
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、充填・
鋼管コンクリート構造によってもたらされる耐力の上昇
を設計値に導入し、従来のものより柱の断面積をより小
さくすることができる充填Ａ管コンクリート構造を提供
することを目的としている。This invention was made in view of the above circumstances.
The purpose of this invention is to provide a filled A-tube concrete structure that incorporates into the design value the increased yield strength provided by the steel tube concrete structure, and which allows the cross-sectional area of the columns to be smaller than conventional ones.
この発明は、上記目的をｊ！！成するために、鋼管にコ
ンクリートを充填した充填鋼管コンクリート構造におい
て鋼管の内側面にコンクリートの付着をなくすための分
離体を形成したものである。This invention achieves the above purpose! ! In order to achieve this, in a filled steel pipe concrete structure in which a steel pipe is filled with concrete, a separator is formed on the inner surface of the steel pipe to prevent concrete from adhering.
この発明で用いる分離体としては、グリス、又はワセリ
ン、又はオイル等の塗布や、プラスチックの積項等があ
る。Examples of the separator used in the present invention include coatings of grease, vaseline, oil, etc., and product terms of plastics.
また、この発明では、鋼管に充填されたコンクリートに
鉄筋を配筋したり、プレストレスを導入したりした場合
にその部材耐力を増すことができるＯ
〔作用〕
この発明によれば、上述の構造により鋼管とコンクリー
トとはアンボンドの状態となる。ここで、アンボンド型
充填鋼管コンクリート構造は、軸方向の圧縮力をコンク
リート断面のみに働かせると、鋼管には軸方向の圧縮力
は作用しない。鋼管は、コンクリートにコンファインド
効果を与える反作用としてリングテンションのみを受け
ることＫなる０
〔実施例〕
以下、この発明を第１図から第６図を参照して説明する
。第１図、第２図はこの発明の第１の実施例を示す図で
あり、アンボンド型充填Ｓ管コンクリート構造を示すも
のである。第３図、第４図は、この発明の第２の実施例
を示す図であり、第５図、第６図はこの発明の第３の実
施例を示す図である。In addition, in this invention, when reinforcing bars are placed in the concrete filled in the steel pipe or when prestress is introduced, the strength of the member can be increased. As a result, the steel pipe and concrete are in an unbonded state. Here, in the unbonded type filled steel pipe concrete structure, when the axial compressive force is applied only to the concrete cross section, the axial compressive force does not act on the steel pipe. The steel pipe is subjected to only ring tension as a reaction that imparts a confining effect to the concrete. [Example] The present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 6. FIGS. 1 and 2 are diagrams showing a first embodiment of the present invention, and show an unbonded type filled S-tube concrete structure. 3 and 4 are diagrams showing a second embodiment of the invention, and FIGS. 5 and 6 are diagrams showing a third embodiment of the invention.
まず、第１図、第２図について説明すると、符号Ａはア
ンボンド型充填鋼管コンクリート構造を有する柱（以下
、柱と略す）を示す。１は鋼管であり、２は分離体（こ
こでは、グリスを用いる）である。３はコンクリートで
あり、４はグラウト用の空間である。First, referring to FIGS. 1 and 2, reference numeral A indicates a column (hereinafter abbreviated as column) having an unbonded type filled steel pipe concrete structure. 1 is a steel pipe, and 2 is a separator (here, grease is used). 3 is concrete, and 4 is a space for grouting.
柱Ａを製作するには、まず、型枠を兼ねた鋼管ｌの内側
面にグリス２を塗付する。次に、グリス２を内側面全体
に塗付した鋼管１の中にコンクリート３を充填する。こ
のとき、鋼管１の端部に円筒状の空間４を形成する。形
成された空間には、鋼管１を他の鋼管と接続する際に、
その中＾、コンクリートをグラウトする。To manufacture column A, first, grease 2 is applied to the inner surface of steel pipe l, which also serves as a formwork. Next, concrete 3 is filled into the steel pipe 1 whose entire inner surface is coated with grease 2. At this time, a cylindrical space 4 is formed at the end of the steel pipe 1. In the formed space, when connecting the steel pipe 1 with another steel pipe,
Meanwhile, grouting the concrete.
このようにして製作された柱Ａは、鋼ｆ１とコンクリー
ト３とがアンボンドの状態となっており、それらは互い
に軸方向の相対移動が可能である。In the column A manufactured in this way, the steel f1 and the concrete 3 are in an unbonded state, and they can move relative to each other in the axial direction.
すなわち、コンクリート３が軸方向に歪んでも、それに
伴って鋼管には圧縮応力が生じない。また、柱Ａのコン
クリート断面に軸方向の圧Ｒ−力が作用した場合に、ｍ
ｆｌは軸方向の圧稲力を受けないでコンクリート３にコ
ンファインド効果を与え、その反作用としてリングテン
ションのみを受ける。That is, even if the concrete 3 is distorted in the axial direction, no compressive stress is generated in the steel pipe. In addition, when an axial pressure R-force is applied to the concrete cross section of column A, m
fl imparts a confining effect to the concrete 3 without receiving axial compaction force, and receives only ring tension as a reaction.
すなわち、柱Ａは、圧縮に対して強いコンクリート３で
１ｌＩＩ力を受け、引張に対して預い鋼管１でリングテ
ンションを受け、それぞれの材料の特性を生かすように
してそれらが互いに相乗効果を生む。したがって、柱Ａ
は従来のものに比べはるかに高い耐力が確実に保証され
、それを設計値に導入することを可能とする。すなわち
、柱Ａは従来のものに比べ、その断面積を数倍小さくす
ることができる。In other words, column A receives 1lII force from the concrete 3, which is strong against compression, and receives ring tension from the steel pipe 1 against tension, and these create a synergistic effect by making use of the characteristics of each material. . Therefore, column A
This guarantees a much higher yield strength than the conventional one, and makes it possible to incorporate this into the design value. That is, the cross-sectional area of the pillar A can be made several times smaller than that of the conventional pillar.
次に、第３図、第４図について説明する。第３図、第４
図において第１図、第２図に示す構成要素と同一の要素
については同一符号を付しである。Next, FIGS. 3 and 4 will be explained. Figures 3 and 4
In the figures, the same elements as those shown in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals.
第３図、第４ＰＡにおいて、符号Ｂは鉄筋コンクリート
を内在させたアンボンド型充填鋼管コンクＩＪ −）
１ｍ造を有する柱（以下柱と略す）であり、符号５は鉄
筋である。鉄筋５，５．・・・は、鋼管１の中にコンク
リート３を充填する前に鋼管１０内部菅す分に円周方向
に沿って配筋したものである。In Figure 3 and 4PA, symbol B is an unbonded type filled steel pipe concrete IJ-) with reinforced concrete embedded therein.
It is a column (hereinafter abbreviated as column) having a length of 1 m, and the reference numeral 5 is a reinforcing bar. Rebar 5,5. . . . shows reinforcement arranged along the circumferential direction inside the steel pipe 10 before the concrete 3 is filled into the steel pipe 1.
鉄筋５，５．・・・が配筋された鋼管１の中へコンクリ
ート３を充填して鉄筋コンクリートを作る。したがって
、この柱Ｂは、上記の柱Ａに比べさらに部材１酎力の高
いものとなる。Rebar 5,5. Reinforced concrete is made by filling concrete 3 into a steel pipe 1 in which reinforcement is arranged. Therefore, this column B has a higher strength per member than the above-mentioned column A.
さらに、第５図、第６図について説明する。第５図、第
６交において、第５図、第４同に示す構成要素と同一の
要素については、同一符号を付しである。第５図、第６
図において符号Ｃは、プレストレストコンクリートを内
在させたアンボンド型充填鋼管コンクリート構造を有す
る柱（以下、柱と略す）であり、符号６はシース管であ
る。Furthermore, FIGS. 5 and 6 will be explained. In FIGS. 5 and 6, the same elements as those shown in FIGS. 5 and 4 are designated by the same reference numerals. Figures 5 and 6
In the figure, reference numeral C indicates a column (hereinafter abbreviated as column) having an unbonded filled steel pipe concrete structure containing prestressed concrete, and reference numeral 6 indicates a sheath pipe.
柱Ｃを製作するには、コンクリート３が鋼’１１に充填
される前に、鉄筋５，５．・・・と同時にシース管６，
６．・・・を・シー肯１の中に設置する。鉄筋５゜５、
・・・とシースｆ６，６．・・・とが設置された鋼管１
の中にコンクリート３を充填し、硬化させろ。To manufacture column C, before concrete 3 is filled into steel '11, reinforcing bars 5, 5. ...At the same time, the sheath tube 6,
6. ... is installed in Sea Control 1. Rebar 5゜5,
...and sheath f6,6. ...Steel pipe 1 with and installed
Fill it with concrete 3 and let it harden.
次にコンクリートに埋め込まれたシース管６，６゜・・
・の中に図示しないＰＣ鋼材を通す。通したＰＣ鋼材に
よってプレストレス力を与えることにより、プレストレ
ス力が作用したアンボンド型充填鋼管コンクリート構造
が完成する。Next, the sheath pipe 6,6° embedded in concrete...
・Pass the PC steel material (not shown) inside. By applying a prestress force through the PC steel material passed through the tube, an unbonded filled steel pipe concrete structure with a prestress force applied is completed.
したがって、構造物が地震力を受けて、転倒モーメント
が生じて、柱Ｃに引張力が作用すると、実際に発生する
引張応力はプレストレス力分だけ差し引いた値となる。Therefore, when the structure is subjected to an earthquake force, an overturning moment is generated, and a tensile force is applied to the column C, the actually generated tensile stress is a value obtained by subtracting the prestress force.
すなわち、この柱Ｃは、上記柱Ａ、 Ｂに比べ、さら
に部材耐力の大きなアンボンド型充填９Ａ管コンクリー
ト構造とすることができる。That is, this column C can be made of an unbonded type filled 9A pipe concrete structure, which has a greater member strength than the above-mentioned columns A and B.
以上の３つの実施例において、アンボンド型充填鋼管コ
ンクリート構造を有する柱は、その断面積を小さくする
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。In the above three embodiments, the column having the unbonded filled steel pipe concrete structure can be used as a flexible structure column because its cross-sectional area can be reduced.
その応用範囲としては、従来の軽くて柔な構造とは全く
異なった重くて柔な構造の超高層ビルデ ・インク等が
考えられろ。Possible applications include skyscraper design, which has a heavy and flexible structure that is completely different from the conventional light and flexible structure.
上述したように、この発明は、鋼管とコンクリートとが
付着しないようにして、あくまでも軸方向の圧縮力は、
コンクリート断面に作用させ、鋼管には軸方向の圧縮力
を生じさせずにコンクリートにコンファインド効果を発
生させた反作用としてのリングテンションのみを働かせ
るようにしたものであるから、コンクリートが蝿方向九
大きく歪んでもそれに伴って鋼管が局部座屈を生じたり
、ミーゼスの降伏条件で塑性化してしまうことがなくな
る。したがって、従来の充填′−管コンクＩＪ−構造で
は、コンファインド効果によってコンクリートの圧縮耐
力が上昇することが十分期待できなかったが、この発明
ではそれを十分に期待することが可能となり、柱の断ｒ
ｋＵ積を小さくすることができる。As mentioned above, this invention prevents the steel pipe and concrete from adhering, and only reduces the compressive force in the axial direction.
The ring tension is applied to the cross section of the concrete, and only the reaction ring tension that produces a confining effect is applied to the concrete, without producing any axial compressive force on the steel pipe. Even if the steel pipe is distorted, it will not cause local buckling or become plastic under the Mises yield condition. Therefore, in the conventional filled-pipe concrete IJ structure, it was not possible to fully expect that the compressive strength of concrete would increase due to the confine effect, but with this invention, it is possible to fully expect this, and the column Discontinued
The kU product can be reduced.
＠１図ないし第６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１の実施例を示す
図であり、第１図はこの発明の要部の正面の断面図、Ｐ
Ａ２勿は第１図のＸ−Ｘ線視断面図、第３図、第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
の発明の要部の正面の断面図、第４図は第３図のＹ−Ｙ
祝線断■図、第５図、第６図はこの発明の第３の実施ν
１］を示す図であり、第５図はこの発明の要部の正１ｍ
の断面図、第６図は第５図のＺ−２俵４）！、断面図で
ある。
１・・・・・・鋼管、２・・・・・・分離材、３・・川
・コンクリート、５・・・・・・鉄筋、６・川・・シー
ス管。
出頭人清水建設株式会社
代理人 弁理士 志 賀 正 弐″パ゛′・ｌ−１）、
Ｊ：）’
第１図 第２図
第５図 第６図
武@Figures 1 to 6 are diagrams showing embodiments of the present invention. 1 and 2 are diagrams showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a front sectional view of the main part of the present invention,
A2 Of course, the sectional view taken along the line X--X of FIG. 1, FIGS. 3 and 4 are views showing the second embodiment of the present invention, and FIG. Cross-sectional view, Figure 4 is Y-Y in Figure 3
Figures 5 and 6 show the third implementation of this invention.
1], and FIG. 5 is a diagram showing the main part of this invention.
Figure 6 is a cross-sectional view of Z-2 bale 4) in Figure 5! , is a cross-sectional view. 1...Steel pipe, 2...Separation material, 3...River/concrete, 5...Reinforcement bar, 6...River...Sheath pipe. Appearance: Shimizu Corporation Agent Patent Attorney: Tadashi Shiga 2″P′・l-1）
J:)' Figure 1 Figure 2 Figure 5 Figure 6 Takeshi
Claims (5)
ート構造において、鋼管の内側面にコンクリートの付着
をなくすための分離体を形成してなることを特徴とする
アンボンド型充填鋼管コンクリート構造。(1) An unbonded type filled steel pipe concrete structure in which a steel pipe is filled with concrete, in which a separator is formed on the inner surface of the steel pipe to prevent adhesion of concrete.
セリン、又はオイルであることを特徴とする特許請求の
範囲第一項記載のアンボンド型充填鋼管コンクリート構
造。(2) The unbonded type filled steel pipe concrete structure according to claim 1, wherein the separator is grease, petrolatum, or oil applied to the inner surface of the steel pipe.
であることを特徴とする特許請求の範囲第一項記載のア
ンボンド型充填鋼管コンクリート構造。(3) The unbonded type filled steel pipe concrete structure according to claim 1, wherein the separator is a plastic covering the inner surface of the steel pipe.
なることを特徴とする特許請求の範囲第一項記載のアン
ボンド型充填鋼管コンクリート構造。(4) The unbonded type filled steel pipe concrete structure according to claim 1, characterized in that reinforcing bars are arranged in the concrete filled in the steel pipe.
を特徴とする特許請求の範囲第一項記載のアンボンド型
充填鋼管コンクリート構造。(5) The unbonded type filled steel pipe concrete structure according to claim 1, characterized in that prestress is introduced into the concrete.
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60042979A JPS61204455A (en) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | Unbond type filled steel pipe concrete structure |
| CA000503158A CA1259808A (en) | 1985-03-05 | 1986-03-03 | Concrete filled steel tube column and method of constructing same |
| CN86101986A CN1008461B (en) | 1985-03-05 | 1986-03-03 | Concrete filled steel tube column and method of constructing same |
| KR1019860001515A KR940009459B1 (en) | 1985-03-05 | 1986-03-04 | Concrete filled steel tube column and method of constructing same |
| US06/835,954 US4722156A (en) | 1985-03-05 | 1986-03-04 | Concrete filled steel tube column and method of constructing same |
| DE8686301552T DE3681944D1 (en) | 1985-03-05 | 1986-03-05 | SUPPORT FROM A TUBE FILLED WITH CONCRETE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF. |
| EP86301552A EP0195552B1 (en) | 1985-03-05 | 1986-03-05 | Concrete filled steel tube column and method of constructing same |
| US07/503,147 US5012622A (en) | 1985-03-05 | 1990-03-30 | Structural filler filled steel tube column |
| SG703/92A SG70392G (en) | 1985-03-05 | 1992-07-06 | Concrete filled steel tube column and method of constructing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60042979A JPS61204455A (en) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | Unbond type filled steel pipe concrete structure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61204455A true JPS61204455A (en) | 1986-09-10 |
| JPH0463938B2 JPH0463938B2 (en) | 1992-10-13 |
Family
ID=12651154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60042979A Granted JPS61204455A (en) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | Unbond type filled steel pipe concrete structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61204455A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07139090A (en) * | 1993-11-17 | 1995-05-30 | Asuo Yonekura | Reinforcing and repair method for concrete construction member |
| JP2005113413A (en) * | 2003-10-03 | 2005-04-28 | Maeda Seikan Kk | Shearing reinforcing structure of ready-made concrete pile |
-
1985
- 1985-03-05 JP JP60042979A patent/JPS61204455A/en active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07139090A (en) * | 1993-11-17 | 1995-05-30 | Asuo Yonekura | Reinforcing and repair method for concrete construction member |
| JP2005113413A (en) * | 2003-10-03 | 2005-04-28 | Maeda Seikan Kk | Shearing reinforcing structure of ready-made concrete pile |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0463938B2 (en) | 1992-10-13 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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