JPS6217236A - Construction of building skeletal - 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。(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」 本発明は、いわゆる充填鋼管コンクリート構造の柱を有
する建築骨組みを構築する方法に係わり、特に、軸方向
の圧縮荷重に対する柱の強度を著しく増大さＵ゛る建築
骨組みの構築方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Field of Industrial Application" The present invention relates to a method of constructing a building frame with columns of so-called filled steel tube concrete construction, in particular to significantly increasing the strength of the columns against axial compressive loads. This invention relates to a method of constructing a building frame.

「従来の技術」 充填鋼管コンクリート構造の柱とは、鋼管内にコンクリ
ートを充填した建築用の柱であり、鋼管のコンファイン
ド効果（中のコンクリートを半径方向内方に締め付ける
効果）により、軸方向の圧縮荷重に対する柱の強度を向
上させることをねらったものである。"Conventional technology" A column with a filled steel pipe concrete structure is an architectural column in which a steel pipe is filled with concrete. The aim is to improve the strength of columns against compressive loads.

従来、このような柱を持った建築骨組みを構築する場合
は、例えば、建築現場で鋼管を立設した後、この鋼管の
所定の高さに梁を接合し、次いで、鋼管内にコンクリー
トを充填し、さらに、前記鋼管の上端に新たな鋼管を接
合して同様の作業を繰り返していく方法が取られている
。Conventionally, when constructing a building frame with such columns, for example, a steel pipe is erected at the construction site, a beam is connected to the steel pipe at a predetermined height, and then concrete is filled inside the steel pipe. However, a method has also been adopted in which a new steel pipe is joined to the upper end of the steel pipe and the same operation is repeated.

［発明が解決しようとする問題点」 ところで、上記の構築方法で骨組みを組み上げた場合、
柱である鋼管とその中のコンクリートとは互いに付着し
た状態となる。従って、柱にかかる軸方向の圧縮荷重に
よって鋼管とコンクリートとは一体に変位し、両者の軸
方向の歪量は等しくなる。ところで、鋼管の降伏にミー
ゼスの降伏条件を適用したとすれば、軸方向の応力でほ
とんど降伏に達してしまい、コンクリートが膨らもうと
ずろのを締め付けるコンファインド効果（円周方向応力
）を十分に期待できなくなってしまうという問題があっ
た。[Problem to be solved by the invention] By the way, if the framework is assembled using the above construction method,
The steel pipes that make up the columns and the concrete inside are attached to each other. Therefore, the steel pipe and concrete are displaced together by the axial compressive load applied to the column, and the amount of axial strain in both becomes equal. By the way, if the Mises yield condition is applied to the yielding of a steel pipe, the stress in the axial direction will almost reach the yield, and the confining effect (circumferential stress) that tightens the concrete as it swells is not sufficient. The problem was that people could not expect much from the future.

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、鋼管のコンファインド効果を充分に生
かして、充填鋼管コンクリート構造の柱の強度を著しく
増大させろ建築骨組みの構築方法を提供することにある
。The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to provide a method for constructing an architectural frame that significantly increases the strength of columns in a filled steel pipe concrete structure by making full use of the confining effect of steel pipes. It is about providing.

「問題点を解決するための手段」 かかる目的を達成するために本発明の構築方法は、鋼管
内を径方向に横切る支圧部材を鋼管に対して一体に接合
することにより鋼管の一部に仕口部を形成し、かつ、こ
の仕口部に対して鋼管の軸方向に間隔をおいた位置に、
鋼管の周方向に延在する多数の長大を配設し、次いで、
鋼管の内面にコンクリートに対する非付着性を付与して
柱用組立鋼管となし、この柱用組立鋼管を建築現場にて
立設した後、仕口部に梁を接合する工程と、柱用組立鋼
管内にコンクリートを充填する工程と、柱用組立鋼管の
上端に他の柱用組立鋼管を接続する工程とを順次繰り返
して建築骨組みを組み上げるようにしたものである。``Means for Solving the Problems'' In order to achieve the above object, the construction method of the present invention includes integrally joining a bearing member that traverses the inside of the steel pipe in the radial direction to a part of the steel pipe. At a position that forms a joint part and is spaced from the joint part in the axial direction of the steel pipe,
A large number of long tubes extending in the circumferential direction of the steel pipe are arranged, and then,
The inner surface of the steel pipe is made non-adhesive to concrete to make the assembled steel pipe for columns, and after the assembled steel pipe for columns is erected at the construction site, the process of joining the beam at the joint part, and the process of assembling the steel pipes for columns. The building frame is assembled by sequentially repeating the process of filling the inside with concrete and connecting the upper end of the steel pipe assembly for columns with another steel pipe assembly for columns.

「作用　」 本発明の方法で建築骨組みを構築すれば、鋼管とコンク
リートとが非付着状態となるので、柱が軸方向へ変位す
るときに鋼管とコンクリートとの間にずれが生じる。つ
まり、鋼管は梁から直接圧縮荷重を受けようとするが、
このとき鋼管全体に生じるべき軸方向の歪は長穴が軸方
向に変形することによってほとんど吸収されて他の部分
では歪量および応力がゼロとなる。一方、コンクリート
は粱から支圧部材を介して圧縮荷重を受け、この圧縮荷
重を実質的に単独で支えて変位するが、このときの半径
方向外方への変位に対して鋼管が抵抗しようとする。す
なわち、鋼管がコンクリートを半径方向内方に締め付け
る。"Function" If a building frame is constructed using the method of the present invention, the steel pipe and concrete will be in a non-adhesive state, so that when the column is displaced in the axial direction, a shift will occur between the steel pipe and the concrete. In other words, steel pipes try to receive compressive loads directly from beams, but
At this time, most of the axial strain that should occur in the entire steel pipe is absorbed by the axial deformation of the elongated hole, and the amount of strain and stress in other parts become zero. On the other hand, the concrete receives a compressive load from the concrete via the bearing member, and is displaced by supporting this compressive load by itself, but the steel pipes try to resist the radially outward displacement at this time. do. That is, the steel pipes clamp the concrete radially inward.

「実施例」 以下、本発明の一実施例を第１図〜第１０図に基づいて
工程順に説明する。"Example" Hereinafter, an example of the present invention will be described in order of steps based on FIGS. 1 to 10.

この方法を実施するためには、まず、工場等において、
例えば第１図に示すような柱用組立鋼管ｌを製造する。In order to implement this method, first, at a factory etc.
For example, an assembled steel pipe l for a column as shown in FIG. 1 is manufactured.

この柱用組立鋼管ｌの製造手順は次のとうりである。The manufacturing procedure for this assembled steel pipe 1 for pillars is as follows.

＊工程ｌ 鋼管２の一部（本実施例では三箇所）に仕口部３・３を
形成し、かつ、これら仕口部３から鋼管２の軸方向に間
隔をおいた位置に長穴配設部４・４を形成する。*Process 1: Form joints 3, 3 in some parts of the steel pipe 2 (in this example, three locations), and install elongated holes at positions spaced apart from these joints 3 in the axial direction of the steel pipe 2. Form the installation parts 4.4.

（イ）仕口部の形成 第２図、第３図に示すように、短尺の鋼管２°を用意し
、この鋼管２′の内面にその内部を径方向に横切る支圧
部材５を一体に溶接する。この支圧部材５は、例えば鋼
板６を十字状に組んで互いに溶接するとともに、これら
各鋼板６の下端に両鋼板６と直交する円形鋼板７を溶接
したものである。(a) Formation of the joint part As shown in Figures 2 and 3, a short steel pipe 2° is prepared, and a bearing member 5 that radially crosses the inside of the steel pipe 2' is integrally attached to the inner surface of the steel pipe 2'. Weld. This bearing member 5 is made of, for example, steel plates 6 assembled in a cross shape and welded together, and a circular steel plate 7 perpendicular to both steel plates 6 is welded to the lower end of each steel plate 6.

また、この支圧部材５を溶接する作業と前後して、鋼管
２°の外面に放射四方向に張り出すようにＨ型鋼等の鉄
骨部材８を溶接する。ただし、この鉄骨部材８と前記支
圧部材５とは、鉄骨部材８のウェブと鋼板６とが鋼管２
°の管壁を介して連続する位置関係となるよう配置する
。そして、この鉄骨部材８と支圧部材５とを設けた鋼管
２°の両端に各々第２図鎖線の如く長尺の鋼管２を溶接
する。Also, before and after the work of welding this bearing member 5, a steel frame member 8 such as an H-shaped steel is welded to the outer surface of the steel pipe 2° so as to protrude in four radial directions. However, in this steel frame member 8 and the bearing pressure member 5, the web of the steel frame member 8 and the steel plate 6 are connected to the steel pipe 2.
They are arranged in a continuous positional relationship through the pipe wall. Then, a long steel pipe 2 is welded to both ends of the steel pipe 2° on which the steel frame member 8 and bearing pressure member 5 are provided, as shown by the chain lines in FIG.

（ロ）長穴配設部の形成 第４図は、管壁に多数の長穴９を有する長尺の鋳鋼管で
ある。前記長穴９は第５図の如く鋳鋼管の周方向（第５
図では左右方向）に延在するとともに、周方向に沿って
複数列に並べられており、隣り合う列の長穴９同士は、
互いに周方向にずれた位置に配設されている。このよう
な鋳鋼管を例えば長さσごとに輪切りにして短尺の鋳鋼
管とし、この短尺の鋳鋼管を前記長尺の鋼管２のうち一
方の鋼管２の端部に溶接する。(b) Formation of slotted holes FIG. 4 shows a long cast steel pipe having a large number of slotted holes 9 in the pipe wall. The elongated hole 9 is formed in the circumferential direction of the cast steel pipe (5th hole) as shown in FIG.
In the figure, the long holes 9 extend in the left-right direction) and are arranged in multiple rows along the circumferential direction, and the elongated holes 9 in adjacent rows are
They are arranged at positions shifted from each other in the circumferential direction. Such a cast steel pipe is cut into short cast steel pipes, for example, each length σ, and this short cast steel pipe is welded to the end of one of the long steel pipes 2.

（ハ）前記（イ）と（ロ）の作業により、第１図符号Ａ
で示す範囲の鋼管、すなわち、鋼管２の中央部に仕口部
３を、また、一端部に長穴配設部４を有する鋼管ができ
るから、この鋼管を第１図のように複数本（本実施例で
は二本）直列に溶接する。(c) By the work in (a) and (b) above, symbol A in Figure 1
Since a steel pipe having the range shown in , that is, a steel pipe having a joint part 3 in the center of the steel pipe 2 and a long hole arrangement part 4 at one end, can be made by using a plurality of steel pipes ( In this example, two pieces are welded in series.

ただし、前記（イ）と（ロ）の作業はどちらを先に行っ
てもよい。However, either of the above operations (a) and (b) may be performed first.

本工程２ 工程ｌで形成した鋼管の内面にコンクリートに対する非
付着性を付与する。これは、第２図の如く鋼管の内面に
分離材（例えば、グリス、パラフィン、あるいはアスフ
ァルト等）１０を塗布したり、または、プラスチックの
皮膜を積層したりすることにより可能である。ただし、
この工程２は前記（ハ）の作業の前に行ってもよい。Main step 2: Provide non-adhesion to concrete to the inner surface of the steel pipe formed in step 1. This can be done by applying a separating material (for example, grease, paraffin, asphalt, etc.) 10 to the inner surface of the steel pipe as shown in FIG. 2, or by laminating a plastic film. however,
This step 2 may be performed before the operation (c) above.

次いで、上記のようにして製造した柱用組立鋼管ｌを使
用して、建築骨組みを構築する手順を説明する。Next, a procedure for constructing a building frame using the prefabricated steel pipes 1 for columns manufactured as described above will be explained.

まず、複数の柱用組立鋼管ｌを用意し、これらを一本ず
つクレーン等により吊り上げ、第６図の如く建築現場の
基礎の上に立設する。このとき、柱用組立鋼管ｌの一端
にある長穴配設部４が下側にくるようにする。しかる後
に、 ＊工程（１） 隣接して立設された柱用組立鋼管１の各々の仕口部３相
互間に第７図の如く粱１１を掛は渡し、この粱１１の端
部と一本の鉄骨部材８のの端部とを溶接またはボルト等
により接合する。また、このとき、必要に応じて柱用組
立鋼管ｌの内部に鉄筋（図示路）を配筋しておく。First, a plurality of prefabricated steel pipes l for columns are prepared, lifted one by one by a crane, etc., and erected on the foundation of the construction site as shown in FIG. At this time, make sure that the elongated hole installation part 4 at one end of the assembled steel pipe l for the column is on the lower side. After that, *Process (1) As shown in FIG. 7, the katai 11 is passed between the joint parts 3 of the assembled steel pipes 1 for pillars erected adjacently, and the ends of the katoshi 11 and the The ends of the main steel frame member 8 are joined by welding, bolts, or the like. In addition, at this time, reinforcing bars (as shown in the diagram) are arranged inside the assembled steel pipes 1 for columns as necessary.

本工程（ｉｉ） 次に、第８図の如く各性用組立銅管ｌ内にコンクリート
１２を充填して養生する。このとき、柱用組立鋼管ｌの
上端部に接続用の空間部１３を残しておく。Main step (ii) Next, as shown in FIG. 8, concrete 12 is filled into the assembled copper pipes l for each gender and cured. At this time, a space 13 for connection is left at the upper end of the assembled steel pipe l for the column.

＊工程（ｉｉｉ） 次に、第９図の如く各柱片組立鋼管ｌの上端に他の柱用
組立鋼管ｌを接続する。すなわち、前記上端に他の柱用
組立鋼管ｌの長穴配設部４を溶接する。*Step (iii) Next, as shown in FIG. 9, the upper end of each column assembly steel pipe l is connected to another column assembly steel pipe l. That is, the elongated hole installation portion 4 of another column assembly steel pipe 1 is welded to the upper end.

そして、前記工程（１）〜工程（ｉｉｉ）を順次繰り返
すことにより、最終的に第１０図に示すような充填鋼管
コンクリート構造の柱を持った建築骨組みを完成さＵ−
る。By sequentially repeating steps (1) to (iii), a building frame with columns of filled steel pipe concrete structure as shown in Fig. 10 is finally completed.
Ru.

このようにして建築骨組みを構築した場合、鋼管２とコ
ンクリート１２とは非付着状態となるので、軸方向の圧
縮荷重によって柱が軸方向へ変位するとき、鋼管２とコ
ンクリート■２との間にずれが生じる。つまり、鋼管２
は粱１１から直接圧縮荷重を受けるが、このとき鋼管２
全体に生じるべき歪は長穴９が軸方向に変形することに
よりほとんど吸収されて長穴配設部４以外の他の部分で
は歪量がゼロとなる。すなわち、鋼管２はその半径方向
外方にはほとんど変位しない。When constructing a building frame in this way, the steel pipe 2 and the concrete 12 are not attached, so when the column is displaced in the axial direction due to an axial compressive load, there is a gap between the steel pipe 2 and the concrete ■2. Misalignment occurs. In other words, steel pipe 2
receives a compressive load directly from the pipe 11, but at this time the steel pipe 2
Most of the strain that should occur in the entire structure is absorbed by the axial deformation of the elongated hole 9, and the amount of strain in other parts other than the elongated hole disposed portion 4 becomes zero. That is, the steel pipe 2 is hardly displaced radially outward.

一方、コンクリート１２は粱ＩＩから支圧部材５を介し
て圧縮荷重を受け、この圧縮荷重を実質的に単独で支え
て変位する。このときコンクリート１２の半径方向外方
への変位を前記鋼管２が邪魔する。On the other hand, the concrete 12 receives a compressive load from the casing II via the bearing member 5, and substantially supports this compressive load by itself and is displaced. At this time, the steel pipe 2 obstructs the radially outward displacement of the concrete 12.

つまり、鋼管２はコンクリート１２を半径方向内方に締
め付けて、そのコンファインド効果によりコンクリート
１２の圧縮荷重に対する強度、すなわち柱の圧縮荷重に
対する強度を確保する。That is, the steel pipe 2 tightens the concrete 12 inward in the radial direction, and its confining effect ensures the strength against the compressive load of the concrete 12, that is, the strength against the compressive load of the column.

なお、前記実施例では、柱片組立鋼管ｌとして、仕口部
３と長穴配設部４とを各々二個ずつ有するものを用いた
が、これに限るものではなく、例えば−個ずつ有するも
の、あるいは三個ずつ以上有する乙のを使用してもよい
。また、建築現場において柱用組立鋼管ｌを二本以上接
続した後、粱１１の接合を行うようにしてもよい。さら
に、柱用組立鋼管１内に鉄筋を配筋する場合には、鉄筋
にプレストレスを導入するようにしてもよい。In the above embodiment, the column assembly steel pipe 1 has two joint parts 3 and two slotted hole parts 4, but the present invention is not limited to this. You may also use one that you have three or more of. Alternatively, the joints 11 may be joined after two or more assembled steel pipes 1 for columns are connected at a construction site. Furthermore, when arranging reinforcing bars in the assembled steel pipe for columns 1, prestress may be introduced into the reinforcing bars.

「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば次のような優れた
効果を得ることができる。"Effects of the Invention" As explained above, according to the present invention, the following excellent effects can be obtained.

■この方法によって構築した建築骨組みの柱は、軸方向
の圧縮荷重を受けたときに、鋼管内のコンクリートが実
質的に全ての荷重を支えて変位、し、鋼管は、その歪を
長穴に吸収されて実質的に変位しない。つまり、コンク
リートが半径方向外方に膨らもうとすると鋼管がこれを
内方に締め付けて、確実にコンファインド効果を発揮す
る。従って、充填鋼管コンクリート構造の柱の圧縮荷重
に対する強度を著しく増大させることができる。■When a column of a building frame constructed using this method is subjected to an axial compressive load, the concrete inside the steel pipe supports virtually all of the load and displaces, and the steel pipe absorbs the strain through the elongated hole. Absorbed and practically not displaced. In other words, when the concrete tries to expand radially outward, the steel pipes tighten it inward, ensuring a confining effect. Therefore, the strength against compressive loads of the columns of the filled steel pipe concrete structure can be significantly increased.

■充填鋼管コンクリート構造の柱の強度を増大させるの
で、柱の断面積を従来に比べて小さくすることができ、
経済的で、しかも、信頼性の高い建築骨組みを構築する
ことができる。■By increasing the strength of the filled steel pipe concrete structure columns, the cross-sectional area of the columns can be made smaller than before.
It is possible to construct an economical and highly reliable architectural framework.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図〜第１Ｏ図は本発明の一実施例を工程順に説明す
るしので、第１図は柱用組立鋼管の側面図、第２図は仕
口部の構造を示す一部を断面にした側面図、第３図は第
２図の■−■線矢視図、第４図は鋳鋼管の斜視図、第５
図は鋳鋼管の拡大展開図、第６図〜第１０図は建築現場
での作業を工程順に説明する側面図（ただし、第８図は
一部を断面にした図）である。 ■・・・・・柱用組立鋼管、２．２°・・・・・・鋼管
、３・・・・・・仕口部、４・・・・・・長穴配設部、
５・・・・・・支圧部材、８・・・・・鉄骨部材、９・
・・・・・長穴、ＩＯ・・・・・分離材、１１−・・・
・・粱、１２・・・・・・コンクリート。Figures 1 to 1O explain one embodiment of the present invention in the order of steps. Figure 1 is a side view of an assembled steel pipe for a column, and Figure 2 is a cross-sectional view of a part showing the structure of the joint part. Figure 3 is a side view taken along the line ■-■ in Figure 2, Figure 4 is a perspective view of the cast steel pipe, and Figure 5 is a side view of the cast steel pipe.
The figure is an enlarged developed view of a cast steel pipe, and Figures 6 to 10 are side views illustrating work at a construction site step by step (however, Figure 8 is a partially sectional view). ■・・・Assembled steel pipe for pillars, 2.2°・・・Steel pipe, 3・・・Connection part, 4・・・Elongated hole installation part,
5... Bearing member, 8... Steel frame member, 9...
...Elongated hole, IO...Separation material, 11-...
・・粱、12・・・・・・Concrete.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 鋼管内を径方向に横切る支圧部材を鋼管の内面に一体に
接合することにより鋼管の一部に仕口部を形成する一方
、この仕口部に対して鋼管の軸方向に間隔をおいた位置
に、鋼管の周方向に延在する多数の長穴を配設し、かつ
、鋼管の内面にコンクリートに対する非付着性を付与し
て前記鋼管を柱用組立鋼管となし、この柱用組立鋼管を
建築現場にて立設した後、 （ｉ）前記仕口部に梁を接合する工程と、 （ｉｉ）柱用組立鋼管内にコンクリートを充填する工程
と、 （ｉｉｉ）柱用組立鋼管の上端に他の柱用組立鋼管を接
続する工程と を順次繰り返して建築骨組みを組み上げることを特徴と
する建築骨組みの構築方法。[Scope of Claims] A joint part is formed in a part of the steel pipe by integrally joining a bearing member that traverses the inside of the steel pipe in the radial direction to the inner surface of the steel pipe. A large number of long holes extending in the circumferential direction of the steel pipe are provided at positions spaced apart from each other in the direction, and the inner surface of the steel pipe is made non-adhesive to concrete, thereby making the steel pipe an assembled steel pipe for a column. After the assembled steel pipe for columns is erected at the construction site, (i) a step of joining a beam to the joint part, (ii) a step of filling concrete into the assembled steel pipes for columns, (iii) 1. A method for constructing a building frame, which comprises assembling a building frame by sequentially repeating the process of connecting another post-assembled steel pipe to the upper end of a post-assembled steel pipe.