JP7529596B2 - Joint structure between steel pipe concrete column and steel beam and its construction method - Google Patents
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Description
本発明は、鋼管コンクリート柱と鉄骨梁の接合構造及びその構築方法に関する。 The present invention relates to a joint structure between a steel pipe concrete column and a steel beam and a method for constructing the same.
近年、建築構造物の躯体に鋼材とコンクリートを使用する建築工法が広く行われており、鉄骨鉄筋コンクリート柱及び鉄骨梁の接合構造は、建築構造物の強度を大きく左右する大きな要因であり、その接合構造には様々な工夫がなされている(例えば、特許文献1)。
特許文献1の柱梁接合構造は、SRC柱と鉄骨梁の接合構造である。SRC柱は、H型鋼の周囲に鉄筋を配筋し、H型鋼及び鉄筋の周囲にコンクリートを打設した構造であり、RC柱(鉄筋コンクリート柱)と鉄骨梁の接合構造と比較して、軸耐力性及び耐震性が向上するとともに、SRC柱と鉄骨梁との間の応力の伝達を円滑に行うことができる。
In recent years, construction methods that use steel and concrete for the framework of architectural structures have become widespread. The joint structure between the steel-reinforced concrete columns and the steel beams is a major factor that greatly determines the strength of architectural structures, and various innovations have been made in this joint structure (for example, Patent Document 1).
The beam-column joint structure of
しかし、特許文献1記載のSRC柱と鉄骨梁の接合構造は、配筋作業、型枠作業に多くの人力を必要とし、作業時間も長くなるので、工期短縮、施工性の向上の面で問題がある。
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、工期短縮、施工性を向上することができる鋼管コンクリート柱と鉄骨梁の接合構造の構築方法を提供することにある。また、外側鋼管の拘束効果によりコンクリートの圧縮強度が上昇することで軸耐力及び耐震性が向上する鋼管コンクリート柱を提供し、鋼管コンクリート柱と鉄骨梁との間の応力の伝達を円滑に行うことができる接合構造を提供する。
However, the joint structure between the SRC column and the steel beam described in
Therefore, the present invention has been made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a method for constructing a joint structure between a steel pipe concrete column and a steel beam that can shorten the construction period and improve workability. Also, a steel pipe concrete column with improved axial strength and earthquake resistance due to the increase in compressive strength of the concrete due to the restraining effect of the outer steel pipe is provided, and a joint structure that can smoothly transmit stress between the steel pipe concrete column and the steel beam is provided.
上記目的を達成するために、本発明に係る鋼管コンクリート柱と鉄骨梁の接合構造は、鋼管コンクリート柱と鉄骨梁を柱梁接合部で接合する構造であって、鋼管コンクリート柱は、上下方向に延在して配置した内側鋼管と、内側鋼管の外側に同軸に配置した外側鋼管と、内側鋼管の外側と外側鋼管の内側とで囲まれた環状空間に充填した第1コンクリートと、を備えている。柱梁接合部は、内側鋼管の上部であり、外周にダイヤフラムを設けた接合用鋼管と、ダイヤフラムを介して鉄骨梁を接合する複数の仕口と、複数の仕口に接続されて接合用鋼管の外周を囲む複数の外套部材と、接合用鋼管の外側と複数の外套部材の内側とで囲まれた外套側空間に充填した接合用第1コンクリートと、を備えている。 In order to achieve the above object , the joint structure between a steel concrete-filled pipe column and a steel beam according to the present invention is a structure in which a steel concrete-filled pipe column and a steel beam are joined at a column-beam joint, the steel concrete-filled pipe column comprises an inner steel pipe arranged extending in the vertical direction, an outer steel pipe arranged coaxially outside the inner steel pipe, and a first concrete filled in an annular space surrounded by the outside of the inner steel pipe and the inside of the outer steel pipe. The column-beam joint is an upper part of the inner steel pipe and comprises a joining steel pipe provided with a diaphragm on its outer periphery, a plurality of joints joining the steel beam via the diaphragm, a plurality of outer jacket members connected to the plurality of joints and surrounding the outer periphery of the joining steel pipe, and a first concrete filled in an outer jacket space surrounded by the outside of the joining steel pipe and the inside of the plurality of outer jacket members.
さらに、本発明に係る鋼管コンクリート柱と鉄骨梁の接合構造の構築方法は、鋼管コンクリート柱と鉄骨梁を柱梁接合部で接合する構造の構築方法であって、鋼管コンクリート柱は、内側鋼管と、内側鋼管より内径が大きく、周方向に2つ以上に分割された複数の分割体で構成されている外側鋼管と、を備えている。柱梁接合部は、内側鋼管の上部であり、外周にダイヤフラムを設けた接合用鋼管と、ダイヤフラムを介して鉄骨梁を接合する複数の仕口と、複数の仕口に接続されて接合用鋼管の外周を囲むことが可能な複数の外套部材と、を備えている。そして、基礎コンクリート上に内側鋼管を立設する工程と、内側鋼管の外側に複数の分割体を配置して互いを接合することで外側鋼管を配置する工程と、接合用鋼管の外側と複数の外套部材の内側とで囲まれた外周空間が、内側鋼管の外側と外側鋼管の内側とで囲まれた環状空間に連通するように、複数の外套部材を複数の仕口に接続する工程と、互いに連通した環状空間及び外周空間に第1コンクリートを充填する工程と、を備えている。 Furthermore, the method for constructing a joint structure between a steel concrete-filled column and a steel beam according to the present invention is a method for constructing a structure in which a steel concrete-filled column and a steel beam are joined at a column-beam joint, in which the steel concrete-filled column comprises an inner steel pipe and an outer steel pipe having an inner diameter larger than that of the inner steel pipe and composed of a plurality of segments divided into two or more in the circumferential direction. The column-beam joint is the upper part of the inner steel pipe and comprises a joining steel pipe with a diaphragm on its outer periphery, a plurality of joints that join the steel beam via the diaphragm, and a plurality of outer jacket members that are connected to the plurality of joints and can surround the outer periphery of the joining steel pipe. The method includes the steps of erecting the inner steel pipe on the foundation concrete, arranging the outer steel pipe by placing multiple division bodies on the outside of the inner steel pipe and joining them together, connecting the multiple outer sheath members to the multiple joints so that the outer circumferential space surrounded by the outside of the joining steel pipe and the inside of the multiple outer sheath members is connected to the annular space surrounded by the outside of the inner steel pipe and the inside of the outer steel pipe, and filling the annular space and the outer circumferential space that are connected to each other with the first concrete.
本発明に係る鋼管コンクリート柱と鉄骨梁の接合構造によると、軸耐力性及び耐震性を向上させることができる。
また、鋼管コンクリート柱と鉄骨梁の接合構造の構築方法によると、軸耐力性及び耐震性を向上させながら、工期短縮、施工性を向上させることができる。
The joint structure between a steel pipe concrete column and a steel beam according to the present invention can improve axial strength and earthquake resistance.
In addition, the method for constructing a joint structure between a steel pipe concrete column and a steel beam can improve axial strength and earthquake resistance while shortening construction time and improving workability.
次に、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are given the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between thickness and planar dimensions, the thickness ratio of each layer, etc., differ from the actual ones. Therefore, the specific thickness and dimensions should be determined with reference to the following explanation. In addition, it goes without saying that the drawings include parts with different dimensional relationships and ratios.
また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。 The embodiments shown below are merely examples of devices and methods for embodying the technical ideas of the present invention, and the technical ideas of the present invention do not specify the materials, shapes, structures, arrangements, etc. of the components as described below. The technical ideas of the present invention may be modified in various ways within the technical scope defined by the claims.
[第1実施形態の柱と梁の接合構造]
図1は、本発明に係る第1実施形態の柱と梁の接合構造を示すものであり、1階の基礎コンクリート1から鋼管コンクリート柱2(以下、SC柱2と称する)が立ち上がり、SC柱2の最上部に設けた柱梁接合部3を介して鉄骨梁4が水平方向に延在して接合されている。
[Column-beam joint structure of the first embodiment]
FIG. 1 shows a column-beam joint structure of the first embodiment of the present invention, in which a steel pipe concrete column 2 (hereinafter referred to as SC column 2) rises from a
SC柱2は、基礎コンクリート1から垂直に立ち上がる四角鋼管で構成した内側鋼管5と、内側鋼管5の外側に同軸に配置された円形鋼管で構成した外側鋼管6と、内側鋼管5の外側及び外側鋼管6の内側で囲まれた空間に充填された第1コンクリート7と、内側鋼管5の内部空間に充填された第2コンクリート8と、を備えている。
内側鋼管5の下端開口はアンカープレートAPで閉塞されており、基礎コンクリート1の内部から立ち上がるアンカーボルト9が、アンカープレートAPに貫通して固定されている。また、基礎コンクリート1上には、床面を形成する床板コンクリート10が敷設されている。なお、この例はアンカーボルトがアンカープレートに貫通して固定されている形式を前提としているが、これに限定されるものではなく、埋込柱脚などの他の柱脚構造でも適用できるものである。
The
The lower end opening of the
外側鋼管6は、図2に示すように、円形鋼管の周方向を半割した2つの分割体6a,6bで構成されており、各分割体6a,6bの周方向両縁部には長手方向に延在するフランジ6a1,6a2,6b1,6b2が形成されている。そして、互いに当接したフランジ6a1,6b1及び6a2,6b2が溶接、或いはボルト接合されることで外側鋼管6が形成される。
As shown in FIG. 2, the
柱梁接合部3は、図3に示すように、SC柱2の内側鋼管5の上部であり、外周に上下方向に離間して2枚の四角枠状のダイヤフラム12a,12bが溶接されている接合用鋼管11と、フランジ13a,13bがダイヤフラム12a,12bに溶接され、ウェブ13cが接合用鋼管11に溶接されて水平方向の互いに直交する四方に延在するH型鋼からなる4箇所の仕口13と、を備えている。また、図4に示すように、ダイヤフラム12a,12bの間の接合用鋼管11の外周を囲むように水平方向に隣接する仕口13,13の間に、円弧状金属板からなる外套部材14が溶接されている。4枚の外套部材14は、4箇所の仕口13の間に外側鋼管6と略同一の直径で配置されている。図1に示すように、接合用鋼管11の内部空間は、内側鋼管5の内部空間に連通して第2コンクリート8が充填されており、接合用鋼管11の外側と4枚の外套部材14の内側で囲まれた空間は、内側鋼管5の外側及び外側鋼管6の内側で囲まれた空間に連通して第1コンクリート7が充填されている。
As shown in Fig. 3, the column-
そして、図1に示すように、柱梁接合部3の仕口13に、H型鋼からなる鉄骨梁4がボルト接合で連結される。
また、鉄骨梁4上に2階の床として床板コンクリート10が敷設され、柱梁接合部3の接合用鋼管11の上端に内側鋼管5の下端が溶接されている。そして、この内側鋼管5を2階のSC柱2の構成部材として、1階のSC柱2と同一構造の柱が形成されている。
ここで、図1の符号Aで示す1階のSC柱2を構成する外側鋼管6の下端と、1階の床板コンクリート10との間には所定の隙間が設けられている。また、図1の符号Bで示す外側鋼管6の上端と、柱梁接合部3の仕口13に溶接した外套部材14との間にも所定の隙間が設けられている。さらに、図1の符号Cで示す2階のSC柱2を構成する外側鋼管6の下端と、2階の床板コンクリート10との間にも所定の隙間が設けられている。このように外側鋼管6の下端と1階及び2階の床板コンクリート10との間に隙間を設け、外側鋼管6の上端と柱梁接合部3の外套部材14との間に隙間を設けることで、外側鋼管6には曲げモーメント及び軸力が作用しないため、外側鋼管の板厚を過剰にする必要は無く、経済的になる。
As shown in FIG. 1, a
Furthermore, a
Here, a predetermined gap is provided between the lower end of the
次に、第1実施形態の効果について説明する。
第1実施形態のSC柱2は、内側鋼管5と外側鋼管6の間に第1コンクリート7を充填したことで軸方向の圧縮強度が高くなり、従来の鉄骨鉄筋コンクリート柱(SRC柱)と比較して軸耐力が向上した柱構造とすることができる。
また、SC柱2は、内側鋼管5の内部に第2コンクリート8を充填したことで軸方向の圧縮強度がさらに高まり、第2コンクリート8の充填により内側鋼管5の面外変形が拘束され、座屈耐力が向上した柱構造とすることができる。
さらに、SC柱2は、内側鋼管5の内部に第2コンクリート8を充填し、内側鋼管5と外側鋼管6の間に第1コンクリート7を充填したことで、地震時に繰り返し荷重が加わっても、地震時の応力を負担しながら、靭性的な挙動を示すので、耐震性に優れた柱構造とすることができる。
Next, the effects of the first embodiment will be described.
In the
In addition, the
Furthermore, by filling the inside of the
一方、第1実施形態のSC柱2と鉄骨梁4を接合する柱梁接合部3は、接合用鋼管11と接合用鋼管11の外周を囲っている4枚の外套部材14との間に第1コンクリート7が充填されていることで、軸耐力が向上した柱梁接合構造となる。また、柱梁接合部3は、接合用鋼管11の内部に第2コンクリート8を充填したことで接合用鋼管11の面外変形が拘束され、座屈耐力が向上した柱梁接合構造となる。
したがって、第1実施形態の柱梁接合部3は、SC柱2と鉄骨梁4との間の応力の伝達を円滑に行うことができる。
ここで、本発明に記載している外套側空間が、接合用鋼管11の外側と4枚の外套部材14の内側で囲まれた空間に対応している。また、本発明に記載している接合用第2コンクリートが、第2コンクリート8に対応している。
On the other hand, the column-
Therefore, the column-
Here, the outer shell space described in the present invention corresponds to the space surrounded by the outside of the joining
[第1実施形態の柱と梁の接合構造の構築方法]
次に、第1実施形態のSC柱2、柱梁接合部3及び鉄骨梁4を備えた構造物の構築方法について、図5(a)~(e)を参照して説明する。
先ず、図5(a)に示すように、1階の内側鋼管5Aの下端のアンカープレートAPを、基礎コンクリート1から立ち上がるアンカーボルト9に貫通した状態で固定し、基礎コンクリート1上に内側鋼管5を立設する。なお、内側鋼管5の上部は、柱梁接合部3の接合用鋼管11とされており、接合用鋼管11には、予め工場においてダイヤフラム12a,12bを介して仕口13が接合されている。そして、柱梁接合部3の仕口13に鉄骨梁4をボルト接合で連結した後に、接合用鋼管11の上端と2階の内側鋼管5の下端を溶接する。また、なお、基礎コンクリート1上には床板コンクリート10を敷設しておく。
[Method for constructing a column-beam joint structure according to the first embodiment]
Next, a method for constructing a structure including the
First, as shown in Fig. 5(a), the anchor plate AP at the lower end of the inner steel pipe 5A on the first floor is fixed in a state in which it is penetrated by the
次いで、図5(b)に示すように、1階の内側鋼管5の側面に設けたコンクリート注入孔(不図示)からコンクリートを注入していく。1階の内側鋼管5の内部空間の全域にコンクリートが充填されると、1階の内側鋼管5に内部空間が連通している接合用鋼管11の内部空間にコンクリートが充填されていく。また、接合用鋼管11の内部空間の全域にコンクリートが充填されると、接合用鋼管11に内部空間が連通している2階の内側鋼管5の内部空間にコンクリートが充填されていく。これにより、1階の内側鋼管5、接合用鋼管11及び2階の内側鋼管5の全ての内部空間に第2コンクリート8が充填される。
Next, as shown in FIG. 5(b), concrete is poured through a concrete pouring hole (not shown) provided on the side of the
次いで、図5(c)に示すように、1階の内側鋼管5の外側に外側鋼管6を同軸に配置する。外側鋼管6を配置する際は、2つの分割体6a,6bを内側鋼管5の外側に配置し、互いに当接したフランジ6a1,6b1及び6a2,6b2を溶接、或いはボルト接合する。また、柱梁接合部3の水平方向に隣接する仕口13,13の間に、4枚の外套部材14を溶接する。柱梁接合部3の仕口13に溶接した4枚の外套部材14は、1階の外側鋼管6と略同一の直径で配置され、1階の外側鋼管6と内側鋼管5の間の空間と、柱梁接合部3の接合用鋼管11と4枚の外套部材14の間の空間が連通する。ここで、外側鋼管6の下端と1階の床板コンクリート10との間に隙間形成用環状部材(不図示)を配置し、外側鋼管6の上端と柱梁接合部3に溶接した4枚の外套部材14の下端との間に隙間形成用環状部材(不図示)を配置する。
Next, as shown in FIG. 5(c), the
次いで、図5(d)に示すように、1階の外側鋼管6の側面に設けたコンクリート注入孔(不図示)からコンクリートを注入していく。1階の外側鋼管6と内側鋼管5の間の内部空間の全域にコンクリートが充填されると、柱梁接合部3の接合用鋼管11と4枚の外套部材14の間の空間にコンクリートが充填されていく。これにより、1階の外側鋼管6と内側鋼管5の間の空間と、柱梁接合部3の接合用鋼管11と4枚の外套部材14の間の空間に第1コンクリート7が充填される。また、鉄骨梁4上に2階の床として床板コンクリート10を敷設する。そして、第1コンクリート7が固化した時点で、外側鋼管6の下端と1階の床板コンクリート10との間に配置していた環状の隙間形成用環状部材と、外側鋼管6の上端と柱梁接合部3の外套部材14の下端との間に配置していた隙間形成用環状部材とを取り外す。このように隙間形成用循環部材を外したことで、外側鋼管6の下端と1階及び2階の床板コンクリート10との間に隙間が設けられ、外側鋼管6の上端と柱梁接合部3の外套部材14との間に隙間が設けられることで、外側鋼管6に曲げモーメント及び軸力が作用しないようにするため、板厚を過剰にする必要は無く、経済的になる。なお、コンクリートを注入する例を示したが、これに限定されるものではなく、落とし込みなどでコンクリートを充填する方法もある。
Next, as shown in FIG. 5(d), concrete is poured from a concrete pouring hole (not shown) provided on the side of the
次いで、図5(e)に示すように、2階の内側鋼管5の外側に外側鋼管6を同軸に配置し、2階の外側鋼管6と内側鋼管5の間の空間に第1コンクリート7を充填していく作業行うことで、2階のSC柱2を構築されていく。なお、1階ごとに施工する方法を示したが、それに限定されず、複数層まとめて落とし込みする方法もあるものとする。
このように、2階以上の上層階も、図5(a)~図5(e)の工程を繰り返し行うことで、SC柱2、柱梁接合部3及び鉄骨梁4を備えた構造物が構築されていく。
Next, as shown in Fig. 5(e), the
In this way, by repeating the steps of Figures 5(a) to 5(e) for the second and upper floors, a structure comprising
次に、図5(a)~図5(e)で示した第1実施形態の構築方法の効果について説明する。
本実施形態の構築方法は、外側鋼管6が配筋と型枠の役割をするので、大幅な工期短縮を図ることができ、施工性を向上させることができる。
また、SC柱2の内側鋼管5と柱梁接合部3の接合用鋼管11とは内部空間同士が連通しており、一度のコンクリート注入作業で内側鋼管5及び接合用鋼管11に第1コンクリート7が同時に充填される。また、SC柱2の内側鋼管5と外側鋼管6の間の空間と、柱梁接合部3の接合用鋼管11の外周を仕口13及び外套部材14で囲んだ空間も互いに連通しており、一度のコンクリート注入作業で、内側鋼管5及び外側鋼管6の間と、接合用鋼管11、仕口13及び外套部材14の間に第1コンクリート7が同時に充填される。このように、本実施形態の構築方法は、コンクリートの充填作業を短時間で効率良く行うことができるので、さらに施工性を向上させることができる。
Next, the effects of the construction method of the first embodiment shown in FIG. 5(a) to FIG. 5(e) will be described.
In the construction method of this embodiment, the
In addition, the inner spaces of the
[第2実施形態の柱と梁の接合構造]
次に、図6は、本発明に係る第2実施形態の柱と梁の接合構造を示すものである。図1から図5で示した第1実施形態と同一構成部分には、同一符号を付して説明は省略する。
本実施形態は、図6に示すように、1階のSC柱2の内側鋼管5と外側鋼管6の間の空間と、柱梁接合部3の接合用鋼管11と4枚の外套部材14との間の空間と、2階のSC柱2の内側鋼管5と外側鋼管6の間の空間とに連続して上下方向に延在し、第1コンクリート7に埋設された直線状の柱補強筋15が配置されている。
[Column-beam joint structure of the second embodiment]
Next, Fig. 6 shows a column-beam joint structure according to a second embodiment of the present invention. The same components as those in the first embodiment shown in Figs. 1 to 5 are given the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
In this embodiment, as shown in Figure 6, linear column reinforcement bars 15 embedded in the
この柱補強筋15は、第1コンクリート7の内部の周方向に所定間隔をあけた状態で複数本配置されており、基礎コンクリート1から立ち上がる分割柱筋15aと、この分割柱筋15aに溶接されて上方に延在する分割柱筋15bと、この分割柱筋15bに溶接されて柱梁接合部3まで延在する分割柱筋15cと、この分割柱筋15cに溶接されて2階のSC柱2の内側鋼管5と外側鋼管6の間に延在する分割柱筋15dとを備えている。なお、溶接接合の例を示したが、これに限定するものではなく、機械式継ぎ手、重ね継ぎ手も想定するものとする。
These column reinforcement bars 15 are arranged at a specified interval in the circumferential direction inside the
第2実施形態のSC柱2は、内側鋼管5と外側鋼管6の間に充填された第1コンクリート7に柱補強筋15が埋設されていることで、曲げモーメントが作用した際に柱補強筋15の引張り抵抗力が作用するので、曲げ耐力を向上させることができる。
また、柱梁接合部3も、接合用鋼管11と接合用鋼管11の外周を囲っている4枚の外套部材14との間に充填された第1コンクリート7に柱補強筋15が埋設されていることで曲げ耐力が向上する。
In the
In addition, the bending strength of the column-
したがって、第2実施形態の柱梁接合部3も、SC柱2と鉄骨梁4との間の応力の伝達を円滑に行うことができる。
なお、第2実施形態の柱と梁の接合構造の変形例として、図6で示した分割柱筋15bを削除して、柱梁接合部3の曲げモーメントを分割鉄筋15cで負担する構造としてもよい。
ここで、本発明に記載している柱梁接合補強筋が、柱梁接合部3を上下に延在する分割柱筋15cに対応している。
Therefore, the column-
As a modified example of the column-beam joint structure of the second embodiment, the divided
Here, the column-beam joint reinforcement described in the present invention corresponds to the
[第3実施形態の柱と梁の接合構造]
さらに、図7は、本発明に係る第3実施形態の柱と梁の接合構造を示すものである。
本実施形態は、第2実施形態の柱と梁の接合構造と同様に、1階のSC柱2の内側鋼管5と外側鋼管6の間の空間と、2階のSC柱2の内側鋼管5と外側鋼管6の間の空間とに連続して上下方向に延在する複数本の柱補強筋15が配置されている。
本実施形態が第2実施形態と異なる点は、第2実施形態で柱梁接合部3を構成していた4枚の外套部材14を削除し、柱梁接合部3の仕口13のウェブ13cを貫通して接合用鋼管11の周囲にループ形状に延在する複数本の接合補強筋16が配置されているとともに、複数本の接合補強筋16を埋設する第3コンクリート17が充填されていることである。
[Column-beam joint structure of the third embodiment]
Furthermore, FIG. 7 shows a column-beam joint structure according to a third embodiment of the present invention.
In this embodiment, similar to the column-beam joint structure of the second embodiment, multiple column reinforcement bars 15 are arranged extending continuously in the vertical direction in the space between the
The present embodiment differs from the second embodiment in that the four
第3実施形態の柱梁接合部3は、接合用鋼管11の周囲に複数本の接合補強筋16が配置され、これら複数本の接合補強筋16が第3コンクリート17に埋設されていることで、柱梁接合部3のせん断耐力が高められる。
したがって、第3実施形態の柱梁接合部3も、SC柱2と鉄骨梁4との間の応力の伝達を円滑に行うことができる。
なお、上記実施形態では、四角鋼管の内側鋼管5としたが、円形鋼管、或いは多角形鋼管でもよく、円形鋼管の外側鋼管6としたが四角鋼管、或いは多角形鋼管でもよい。
In the third embodiment, the column-
Therefore, the column-
In the above embodiment, the
また、第1及び第2実施形態では、内側鋼管5の内部空間に第2コンクリート8を充填し、且つ、内側鋼管5の外側及び外側鋼管6の内側で囲まれた空間及び接合用鋼管11の外側及び外套部材14の内側で囲まれた空間に第1コンクリート7を充填した構成を示したが、内側鋼管5の断面積を大きくして軸方向の圧縮強度を高くすれば、内側鋼管5の内部空間に第2コンクリート8を充填しなくてもよい。
In the first and second embodiments, the
1 基礎コンクリート
2 鋼管コンクリート柱(SC柱)
3 柱梁接合部
4 鉄骨梁
5 内側鋼管
6 外側鋼管
7 第1コンクリート
8 第2コンクリート
AP アンカープレート
9 アンカーボルト
10 床板コンクリート
11 接合用鋼管
6a,6b 分割体
6a1,6a2,6b1,6b2 フランジ
12a,12b ダイヤフラム
13 仕口
13a,13b フランジ
13c ウェブ
14 外套部材
15 柱補強筋
15a,15b,15d 分割柱筋
15c 分割柱筋(柱梁接合補強筋)
16 接合補強筋
17 第3コンクリート
1.
3 Column-
16
Claims (10)
前記鋼管コンクリート柱は、
上下方向に延在して配置した内側鋼管と、
前記内側鋼管の外側に同軸に配置した外側鋼管と、
前記内側鋼管の外側と前記外側鋼管の内側とで囲まれた環状空間に充填した第1コンクリートと、を備え、
前記柱梁接合部は、
前記内側鋼管の上部であり、外周にダイヤフラムを設けた接合用鋼管と、
前記ダイヤフラムを介して前記鉄骨梁を接合する複数の仕口と、
前記複数の仕口に接続されて前記接合用鋼管の外周を囲む複数の外套部材と、
前記接合用鋼管の外側と前記複数の外套部材の内側とで囲まれ、前記環状空間に連通している外周空間と、を備え、
前記外周空間に、前記環状空間と同一の前記第1コンクリートが充填されていることを特徴とする鋼管コンクリート柱と鉄骨梁の接合構造。 A structure in which a steel pipe concrete column and a steel beam are joined at a column-beam joint,
The steel pipe concrete column is
An inner steel pipe arranged to extend in the vertical direction;
An outer steel pipe arranged coaxially on the outside of the inner steel pipe;
a first concrete filled in an annular space surrounded by an outside of the inner steel pipe and an inside of the outer steel pipe;
The column-beam joint is
A joining steel pipe which is an upper part of the inner steel pipe and has a diaphragm on its outer periphery;
A plurality of connections that connect the steel beams via the diaphragm;
A plurality of outer jacket members connected to the plurality of joints and surrounding an outer periphery of the joining steel pipe;
an outer circumferential space surrounded by the outside of the joining steel pipe and the inside of the multiple outer jacket members and communicating with the annular space;
A joint structure between a steel pipe concrete column and a steel beam, characterized in that the outer space is filled with the same first concrete as the annular space.
前記鋼管コンクリート柱は、
上下方向に延在して配置した内側鋼管と、
前記内側鋼管の外側に同軸に配置した外側鋼管と、
前記内側鋼管の外側と前記外側鋼管の内側とで囲まれた環状空間に充填した第1コンクリートと、を備え、
前記柱梁接合部は、
前記内側鋼管の上部であり、外周にダイヤフラムを設けた接合用鋼管と、
前記ダイヤフラムを介して前記鉄骨梁を接合する複数の仕口と、
前記複数の仕口に接続されて前記接合用鋼管の外周を囲む複数の外套部材と、
前記接合用鋼管の外側と前記複数の外套部材の内側とで囲まれた外周空間に充填した前記第1コンクリートと、を備えており、
前記鋼管コンクリート柱は、前記内側鋼管の内部空間に充填した第2コンクリートを備えており、
前記柱梁接合部は、前記接合用鋼管の内部空間に充填した前記第2コンクリートを備えていることを特徴とする鋼管コンクリート柱と鉄骨梁の接合構造。 A structure in which a steel pipe concrete column and a steel beam are joined at a column-beam joint,
The steel pipe concrete column is
An inner steel pipe arranged to extend in the vertical direction;
An outer steel pipe arranged coaxially on the outside of the inner steel pipe;
a first concrete filled in an annular space surrounded by an outside of the inner steel pipe and an inside of the outer steel pipe;
The column-beam joint is
A joining steel pipe which is an upper part of the inner steel pipe and has a diaphragm on its outer periphery;
A plurality of connections that connect the steel beams via the diaphragm;
A plurality of outer jacket members connected to the plurality of joints and surrounding an outer periphery of the joining steel pipe;
The first concrete is filled in an outer peripheral space surrounded by the outside of the joining steel pipe and the inside of the multiple outer jacket members,
The steel pipe concrete column is provided with a second concrete filled in an internal space of the inner steel pipe,
A joint structure between a steel pipe concrete column and a steel beam, characterized in that the column-beam joint has the second concrete filled in the internal space of the connecting steel pipe.
前記柱梁接合部の前記第1コンクリートの内部に、柱梁接合補強筋が上下方向に延在して埋設されており、
前記柱補強筋及び前記柱梁接合補強筋は、上下方向に延在する同一の鉄筋であることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の鋼管コンクリート柱と鉄骨梁の接合構造。 A column reinforcing bar is embedded in the first concrete of the steel pipe concrete column so as to extend in the vertical direction,
A column-beam joint reinforcement is embedded in the first concrete of the column-beam joint so as to extend in the vertical direction,
The joint structure between a steel pipe concrete column and a steel beam as described in any one of claims 1 to 4, characterized in that the column reinforcement and the column-beam joint reinforcement are identical steel bars extending in the vertical direction.
前記鋼管コンクリート柱は、内側鋼管と、前記内側鋼管より内径が大きく、周方向に2つ以上に分割された複数の分割体で構成されている外側鋼管と、を備え、
前記柱梁接合部は、前記内側鋼管の上部であり、外周にダイヤフラムを設けた接合用鋼管と、前記ダイヤフラムを介して前記鉄骨梁を接合する複数の仕口と、前記複数の仕口に接続されて前記接合用鋼管の外周を囲むことが可能な複数の外套部材と、を備えており、
基礎コンクリート上に前記内側鋼管を立設する工程と、
前記内側鋼管の外側に前記複数の分割体を配置して互いを接合することで外側鋼管を配置する工程と、
前記接合用鋼管の外側と前記複数の外套部材の内側とで囲まれた外周空間が、前記内側鋼管の外側と前記外側鋼管の内側とで囲まれた環状空間に連通するように、前記複数の外套部材を前記複数の仕口に接続する工程と、
互いに連通した前記環状空間及び前記外周空間に第1コンクリートを充填する工程と、を備えていることを特徴とする鋼管コンクリート柱と鉄骨梁の接合構造の構築方法。 A method for constructing a structure in which a steel pipe concrete column and a steel beam are joined at a column-beam joint, comprising the steps of:
The steel pipe concrete column comprises an inner steel pipe and an outer steel pipe having an inner diameter larger than that of the inner steel pipe and composed of a plurality of divided bodies divided into two or more in the circumferential direction,
The column-beam joint is an upper portion of the inner steel pipe, and includes a joining steel pipe having a diaphragm on its outer periphery, a plurality of joints that join the steel beam via the diaphragm, and a plurality of outer jacket members that are connected to the plurality of joints and can surround the outer periphery of the joining steel pipe,
a step of erecting the inner steel pipe on a foundation concrete;
A step of arranging the plurality of split bodies on the outside of the inner steel pipe and joining them to arrange an outer steel pipe;
a step of connecting the multiple outer jacket members to the multiple joints so that an outer peripheral space surrounded by the outside of the joining steel pipe and the inside of the multiple outer jacket members is connected to an annular space surrounded by the outside of the inner steel pipe and the inside of the outer steel pipe;
A method for constructing a joint structure between a steel pipe concrete column and a steel beam, comprising a step of filling the annular space and the outer peripheral space, which are connected to each other, with a first concrete.
前記鋼管コンクリート柱は、内側鋼管と、前記内側鋼管より内径が大きく、周方向に2つ以上に分割された複数の分割体で構成されている外側鋼管と、を備え、
前記柱梁接合部は、前記内側鋼管の上部であり、外周にダイヤフラムを設けた接合用鋼管と、前記ダイヤフラムを介して前記鉄骨梁を接合する複数の仕口と、を備えており、
基礎コンクリート上に前記内側鋼管を立設する工程と、
前記内側鋼管の外側に前記複数の分割体を配置して互いを接合することで外側鋼管を配置する工程と、
前記内側鋼管の外側と前記外側鋼管の内側とで囲まれた環状空間に連通する前記接合用鋼管の外周空間にループ状に延在する接合補強筋を配置する工程と、
互いに連通した前記環状空間及び前記外周空間に第1コンクリートを充填する工程と、を備えていることを特徴とする鋼管コンクリート柱と鉄骨梁の接合構造の構築方法。 A method for constructing a structure in which a steel pipe concrete column and a steel beam are joined at a column-beam joint, comprising the steps of:
The steel pipe concrete column comprises an inner steel pipe and an outer steel pipe having an inner diameter larger than that of the inner steel pipe and composed of a plurality of divided bodies divided into two or more in the circumferential direction,
The column-beam joint is an upper portion of the inner steel pipe, and includes a joining steel pipe having a diaphragm on its outer periphery, and a plurality of connections that join the steel beams via the diaphragm,
a step of erecting the inner steel pipe on a foundation concrete;
A step of arranging the plurality of split bodies on the outside of the inner steel pipe and joining them to arrange an outer steel pipe;
A step of arranging a joint reinforcement extending in a loop shape in an outer peripheral space of the joint steel pipe communicating with an annular space surrounded by the outside of the inner steel pipe and the inside of the outer steel pipe;
A method for constructing a joint structure between a steel pipe concrete column and a steel beam, comprising a step of filling the annular space and the outer peripheral space, which are connected to each other, with a first concrete.
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