(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周が鋼板によって角筒状に囲繞され、内部に複数本の第１の軸方向筋が円周に沿って等間隔に配設され、これら第１の軸方向筋にフープ筋がスパイラル状に配設され、角隅部にそれぞれ１本以上の第２の軸方向筋が配設されてコンクリートが打設されてなり、かつ鉄骨梁との接続部には、上記鋼板から外方に延出して当該鉄骨梁の上下部フランジが接合されるリング状の水平スチフナが上記鋼板に一体的に設けられ、この水平スチフナの上記鋼板内に形成された円形の開口部に上記第１の軸方向筋およびフープ筋が通されるとともに、上記水平スチフナの上記鋼板内の角隅部に形成された貫通孔に各々上記第２の軸方向筋が通されていることを特徴とする鉄筋コンクリート柱。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄筋コンクリート造の柱の外周を鋼板によって囲繞した鉄筋コンクリート柱に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、柱部材として使用される鉄筋コンクリート造（以下、ＲＣ造と略す。）の柱は、先ず当該ＲＣ造柱の軸線方向に延在する主筋およびこの主筋と直交するフープ筋等からなる鉄筋かごを所定位置に配置するとともに、外周を画成する型枠を組み立て、この型枠内にコンクリートを打設して固化させた後に、上記型枠を解体することにより構築されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記ＲＣ造柱にあっては、コンクリートを打設するために、別途型枠が必要となるため、当該型枠の組み立てや解体工事に多大の手間を要し、施工期間が長くなるという欠点があった。加えて、この型枠は、自立性が小さいため、組み立て時に高い寸法精度を確保するために、その調整に熟練と手間とを要するとともに、型枠解体までの間、周囲の関連躯体の施工を行なうことができないために、かかる観点からも工期の長期化を招くという問題点もあった。
【０００４】
他方、このような柱部材として、鋼管内にコンクリートを充填したコンクリート充填鋼管柱（ＣＦＴ）も用いられている。このコンクリート充填鋼管柱は、充填されたコンクリートが鋼管の局部座屈を防止し、かつ鋼管がコンクリートを拘束するコンファイント効果が得られるために、靱性に富む構造躯体を構成することができるという利点がある。
【０００５】
加えて、このコンクリート充填鋼管柱によれば、先ず鋼管柱を所定位置に立設した後に、当該鋼管柱内にコンクリートを圧送して充填・固化させることにより、構築することができるために、型枠工事が不要となって工期の短縮化を図ることができるという利点もある。
【０００６】
しかしながら、上記コンクリート充填鋼管柱にあっては、鋼管自体が一定の軸力を支承するとともに、コンクリートから作用する側圧を拘束するものであるために、肉厚が厚いものとなり、よって全体としての鉄骨量が増大してコストが嵩むという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記従来の柱部材が有する課題を有効に解決すべくなされたもので、これまでのＲＣ造柱よりも高い剛性および耐力を得ることができ、かつ施工が容易であるとともに、コンクリート充填鋼管柱よりも鉄骨量を低減化させることができて経済性に優れる鉄筋コンクリート柱を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明に係る鉄筋コンクリート柱は、外周が鋼板によって角筒状に囲繞され、内部に複数本の第１の軸方向筋が円周に沿って等間隔に配設され、これら第１の軸方向筋にフープ筋がスパイラル状に配設され、角隅部にそれぞれ１本以上の第２の軸方向筋が配設されてコンクリートが打設されてなり、かつ鉄骨梁との接続部には、上記鋼板から外方に延出して当該鉄骨梁の上下部フランジが接合されるリング状の水平スチフナが上記鋼板に一体的に設けられ、この水平スチフナの上記鋼板内に形成された円形の開口部に上記第１の軸方向筋およびフープ筋が通されるとともに、上記水平スチフナの上記鋼板内の角隅部に形成された貫通孔に各々上記第２の軸方向筋が通されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、柱外周を鋼板によって囲繞しているので、従来のＲＣ造柱より剛性および耐力が大きくなる。この場合、内部のコンクリートによって外周の鋼板の局部座屈を防止することができるために、上記鋼板を薄くしても耐力増強の効果が得られる。加えて、内部には従来のＲＣ造柱と同様の鉄筋が埋め込まれているため、コンクリート充填鋼管柱と比較して、同じ耐力を得るための鉄骨量を減少させることが可能になり、よってコストの低減化を図ることができる。
【００１０】
また、鉄筋コンクリート柱の製造時には、複数本の主筋の周囲にフープ筋をスパイラル状に配筋し、これを角筒状の鋼板内に吊り込むとき、フープ筋で囲繞された主筋が無方向性の円形配筋となるため、手間をかけずに鋼板内に吊り込むことができ、工期短縮に寄与する。しかも、コンクリート打設時には、外周の鋼板が型枠となるので、型枠工事が大幅に軽減して工期の短縮化を図ることが可能になるとともに、施工時に当該鋼板が自立できるため、鉄骨造の柱と同様の施工方法を採ることができ、施工能率と施工精度が向上する。さらに、鋼板内部の鉄筋コンクリート自体が耐火性に優れるため、外周における耐火被覆の軽減が可能となり、ひいては当該耐火被覆を不要とすることも可能になる。
【００１１】
このような鉄筋コンクリート柱にあっては、外周の鋼板の厚さを薄くすることができる結果、鉄骨造の梁との接続が問題となる。
【００１２】
この点、請求項１に記載の発明によれば、予め鉄骨梁の上下部フランジと接合する位置の鋼板に、これから外方に延出する水平スチフナを一体的に設け、この水平スチフナと上記上下部フランジとを溶接により接合しているので、容易に上記鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁とを接合することができる。しかも、上記水平スチフナが鋼板から外方に延出するように一体化されているので、コンクリートの打設を妨げることがなく、かつ従来のコンクリート充填鋼管柱のように、内部にダイヤフラム等の鉄筋と干渉するものがないため、複数階にわたる鉄筋コンクリート柱の主筋を、連続的に配置することが可能になり、コストの低減化および工期の短縮化を図ることができる。
【００１３】
ここで、上記水平スチフナは、強度上、鋼板の外周に沿ってリング状に設けることが好ましい。また、水平スチフナを設ける柱部分を構成するに際しては、予め、上下部フランジに対応した上下の上記水平スチフナと、これら水平スチフナ間に位置する鋼板とを溶接または鋳造等によって一体化させた筒形状のものを製作しておき、これを柱梁の交差部に設置するようにすれば、当該鉄筋コンクリート柱の主筋を、容易に柱梁交差部に連続配置することができて好適である。
【００１４】
また特に、上記水平スチフナと鋼板とを鋳造によって一体化したものを用いれば、剪断力および最大曲げモーメントが作用する水平スチフナと鋼板との接続部に溶接部が存在しないために、耐力を一層向上させることが可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る鉄筋コンクリート柱の実施形態を、図１および図２に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本発明に係る鉄筋コンクリート柱の一実施形態を示す横断面図である。また、図２は上記鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合部を示す図であって、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線による断面図である。
【００１７】
この鉄筋コンクリート柱１は、図１に示すように、横断面略正方形状のもので、外周が鋼板２によって角筒状に囲繞されている。また、その内部には、複数本（図１では１２本）の主筋（第１の軸方向筋）３が円周に沿って等角度間隔（図１では３０°間隔）で配設されているとともに、４角隅部にそれぞれ主筋（第２の軸方向筋）４が１本ずつ配設されており、さらに主筋３を囲繞するフープ筋（横補強筋）５がスパイラル状に配設されている。そして、鋼板２の内部にはコンクリート６が打設充填されている。
【００１８】
ここで、外周の角筒状をなす鋼板２を形成する方法としては、例えば４枚の鋼板を互いに接合して角筒状にしたり、コ字状に成形した鋼板に平板状の鋼板を接合したり、あるいはＬ字状に成形した一対の鋼板を接合して角筒状にしたりする方法が適用可能である。
【００１９】
この鉄筋コンクリート柱１と鉄骨梁１０との接続部には、図２（ａ）に示すように、鉄骨梁１０の上下部フランジ１０ａ、１０ａに臨む位置にそれぞれ、鋼板２から外方に延出するリング状の水平スチフナ１２が鋼板２に一体的に設けられている。すなわち、各水平スチフナ１２には、図２（ｂ）に示すように、主筋３およびフープ筋５を通す円形の開口部１２ａが形成されているとともに、各主筋４を通す円形の貫通孔１２ｂが４個形成されており、これらの水平スチフナ１２は鋼板２に溶接されている。そして、上下の水平スチフナ１２と鉄骨梁１０の上下部フランジ１０ａとが、互いに溶接により一体的に接合されている。
【００２０】
以上の構成からなる鉄筋コンクリート柱１にあっては、外周を鋼板２によって囲繞しているので、従来のＲＣ造柱より剛性および耐力が大きくなる。この場合、内部のコンクリート６によって外周の鋼板２の局部座屈を防止することができるために、鋼板２を薄くしても耐力増強の効果が得られる。加えて、内部には従来のＲＣ造柱と同様の主筋３、４およびフープ筋５が埋め込まれているので、主筋３と主筋４との相乗効果が発現し、コンクリート充填鋼管柱と比較して、同じ耐力を得るための鉄骨量を減少させることが可能になり、よってコストの低減化を図ることができる。さらに、鋼板２内部の鉄筋コンクリート６自体が耐火性に優れるため、外周における耐火被覆の軽減が可能となり、ひいては当該耐火被覆を不要とすることも可能になる。
【００２１】
ところで、この鉄筋コンクリート柱１を製造する際には、複数本の主筋３の周囲にフープ筋５をスパイラル状に配筋し、これを角筒状の鋼板２内に吊り込み、さらに４本の主筋４を鋼板２内の４角隅部に配筋した後、鋼板２内にコンクリート６を打設すればよい。この際、フープ筋５で囲繞された複数本の主筋３は、方向性がない（回転させても形状が変わらない）円形配筋となっているので、方向性のある角形配筋と比べて鋼板２内への吊り込み作業が容易となり、施工手間を省くことができる。また、コンクリート６を打設する際には、外周の鋼板２が型枠となるので、型枠工事が大幅に軽減して工期の短縮化を図ることができるとともに、施工時に鋼板２が自立できるため、鉄骨造の柱と同様の施工方法を採ることができ、よって施工能率と施工精度とを向上させることができる。
【００２２】
また、予め鉄骨梁１０の上下部フランジ１０ａと接合する位置に、鋼板２から外方に延出するリング状の水平スチフナ１２を一体的に設け、この水平スチフナ１２と鉄骨梁１０の上下部フランジ１０ａとを溶接により接合しているので、鋼板２を薄肉にした場合においても、容易に鉄筋コンクリート柱１と鉄骨梁１０とを接合することができる。しかも、水平スチフナ１２が鋼板２から外方に延出するように一体化されているので、コンクリート６の打設を妨げることがなく、かつ従来のコンクリート充填鋼管柱のように、内部にダイヤフラム等の鉄筋と干渉するものがないため、複数階にわたる鉄筋コンクリート柱１の主筋３、４を連続的に配置することができ、よってコストの低減化および工期の短縮化を図ることができる。
【００２３】
なお、上述した実施形態では、図１に示すように、鋼板２が四角筒状である場合について説明したが、この鋼板２の形状は、角筒状である限り如何なる形状でもよく、例えば六角筒状や八角筒状の鋼板２を採用しても構わない。また、主筋４は角隅部にそれぞれ１本ずつ配設した場合について説明したが、この主筋４の配設本数は２本ずつ、３本ずつ、…とすることも勿論できる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明によれば、外周の鋼板によって従来のＲＣ造柱より剛性および耐力が大きくなり、また内部のコンクリートによって外周の鋼板の局部座屈を防止することができるために、上記鋼板を薄くしても耐力増強の効果が得られるとともに、内部には従来のＲＣ造柱と同様の鉄筋が埋め込まれているため、これら鉄筋の相乗効果が発現し、コンクリート充填鋼管柱と比較して、同じ耐力を得るための鉄骨量を減少させることが可能になり、よってコストの低減化を図ることができる。また、鉄筋コンクリート柱の製造時には、複数本の主筋の周囲にフープ筋をスパイラル状に配筋し、これを角筒状の鋼板内に吊り込むとき、フープ筋で囲繞された主筋が無方向性の円形配筋となるため、手間をかけずに鋼板内に吊り込むことができ、工期短縮に寄与する。その上、外周の鋼板が型枠となる結果、型枠工事が大幅に軽減して工期の短縮化を図ることが可能になり、しかも施工時に当該鋼板が自立できるため、鉄骨造の柱と同様の施工方法を採ることができ、施工能率と施工精度が向上するとともに、鋼板内部の鉄筋コンクリート自体が耐火性に優れるため、外周における耐火被覆の軽減が可能となり、ひいては当該耐火被覆を不要とすることも可能になる。
【００２５】
また、水平スチフナと鉄骨梁の上下部フランジとを溶接により接合することにより、鋼板が薄肉であっても容易かつ確実に鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁とを接合することができ、しかも上記水平スチフナが鋼板から外方に延出するように一体化されているので、コンクリートの打設を妨げることがなく、かつ内部に鉄筋と干渉するものがないため、複数階にわたる鉄筋コンクリート柱の主筋を、連続的に配置することが可能になり、コストの低減化および工期の短縮化を図ることができるといった効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る鉄筋コンクリート柱の一実施形態を示す横断面図である。
【図２】上記鉄筋コンクリート柱と鉄骨梁との接合部を示す図であって、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線による断面図である。
【符号の説明】
１……鉄筋コンクリート柱
２……鋼板
３……主筋（第１の軸方向筋）
４……主筋（第２の軸方向筋）
５……フープ筋（横補強筋）
６……コンクリート
１０……鉄骨梁
１０ａ……フランジ
１２……水平スチフナ
【図１】
0003602429.tif 000002
【図２】
0003602429.tif 000003