(57)【要約】【課題】外気温が低温環境下であっても、コンクリート充填中および充填後所定期間のコンクリート温度を管理設定温度以上に維持できるコンクリート充填用の鋼管柱材を提供すること。【解決手段】鋼管柱材１０は、外周面に鋼製梁が接合される柱梁接合部１０Ａを備え、内部にコンクリートが充填される。少なくとも柱梁接合部１０Ａには、耐火被覆材４１による耐火被覆層４０が形成される。本発明によれば、鋼管柱材１０を据え付け、その後、この鋼管柱材１０の内部にコンクリートを充填して、コンクリート充填鋼管柱１を構築するが、ここで、鋼管柱材１０を据え付ける前に、予め鋼管柱材１０の柱梁接合部１０Ａに耐火被覆層を形成したので、コンクリート充填後に耐火被覆層を設ける必要がなく、短工期でコンクリート充填鋼管柱１を構築できる。【選択図】図１
2018111940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管と鋼製梁とが接合される柱梁接合部を備えてコンクリートが充填される鋼管柱材であって、
少なくとも前記柱梁接合部には、耐火被覆層が形成されることを特徴とするコンクリート充填用の鋼管柱材。
【請求項２】
コンクリート充填鋼管柱の構築方法であって、
筒状の鋼管柱の少なくとも柱梁接合部を、断熱養生材または耐火被覆材で被覆する工程と、
当該鋼管柱の内部にコンクリートを充填する工程と、を順番に行うことを特徴とするコンクリート充填鋼管柱の構築方法。
【請求項３】
前記柱梁接合部を断熱養生材または耐火被覆材で被覆する工程では、固定部材を用いて前記断熱養生材または前記耐火被覆材を前記柱梁接合部に固定することを特徴とする請求項２に記載のコンクリート充填鋼管柱の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート充填鋼管柱を寒中施工するための鋼管柱材、およびその鋼管柱材を用いたコンクリート充填鋼管柱の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、鋼管柱の内部にコンクリートを充填したコンクリート充填鋼管柱が知られている。
このようなコンクリート充填鋼管柱の構築方法としては、以下のような方法がある。
特許文献１には、ＣＦＴ柱（コンクリート充填鋼管柱）にコンクリートを圧入して充填する方法が示されている。具体的には、鋼管の下端側の側面部にコンクリート圧送管を接続し、コンクリートを鋼管内の圧入孔を越える高さ位置まで圧入した後、鋼管内に上からモルタルを流し込んで鋼管内のコンクリートの天端部にモルタル層を形成し、このモルタル層をコンクリートの天面部に存在させながら、鋼管内へのコンクリートの圧入を進めていく。
【０００３】
特許文献２には、ポンプ車から鋼管にコンクリートを圧入する際に、圧力計によって圧入圧力を管理しつつコンクリートを打設することで、鋼管に有害な変形が発生するのを防止する方法が示されている。
【０００４】
特許文献３には、鋼管柱内に挿入されたトレミー管と、打設されたコンクリートの天端までの距離を計測するコンクリート天端距離測定装置と、トレミー管の先端の位置までの距離を計測するトレミー管先端距離測定装置と、トレミー管からのコンクリート打設量を規制するコンクリート打設量規制装置とを有するＣＦＴ柱のコンクリート充填システムが示されている。
【０００５】
特許文献４には、コンクリート構造物の養生方法が示されている。すなわち、コンクリート構造体を形成する型枠内にコンクリートを打設した直後に、型枠を含む打設箇所の側方全周を囲むように養生シートを配置し、前記打設箇所の上部から散水して養生を行い、養生シート内にて脱型作業を行う。そして脱型後に、コンクリートの側面全周にエアシートを巻き付け、散水を引き続き行いながら養生を継続する。
【０００６】
以上のように、コンクリート充填鋼管柱を施工する場合、鋼管柱を設置して、この鋼管柱の内部にコンクリートを打設する。しかしながら、寒冷地の冬季など外気温が低温環境下である場合、鋼管柱材内に充填されたコンクリート温度が低くなり、硬化したコンクリートに所定の強度が発現しないおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１６８０５号公報
【特許文献２】特開平１１−３２４３２６号公報
【特許文献３】特開２００８−７５３３３号公報
【特許文献４】特開２０１１−２０７０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、外気温が低温環境下であっても、コンクリート充填中および充填後所定期間のコンクリート温度を管理設定温度以上に維持できるコンクリート充填用の鋼管柱材およびコンクリート充填鋼管柱の施工方法を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、冬季の寒冷地において、コンクリート充填鋼管柱を構築する方法として、予め、鋼管柱材の外周面を耐火被覆層（断熱養生材または耐火被覆材）で被覆した後、鋼管柱材の内部にコンクリートを打設することで、鋼管柱を覆う耐火被覆層が断熱性能を発揮するため、コンクリート打設中および打設後に外気温が低温環境下であっても、鋼管柱内に充填されたコンクリート温度の低下を防止し、所定の構造性能が確保されたコンクリート充填鋼管柱を構築できる点に着目し、本発明のコンクリート充填用鋼管柱材と、そのコンクリート充填鋼管柱の構築方法に至った。
【００１０】
第１の発明のコンクリート充填用の鋼管柱材（例えば、後述の鋼管柱材１０）は、鋼管（例えば、後述の角形鋼管１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）と鋼製梁（例えば、後述の鋼製梁３０）とが接合される柱梁接合部（例えば、後述の柱梁接合部１０Ａ）を備えてコンクリートが充填される鋼管柱材であって、少なくとも前記柱梁接合部には、耐火被覆層（例えば、後述の耐火被覆層４０）が形成されることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、鋼管柱材を据え付け、その後、この鋼管柱材の内部にコンクリートを充填して、コンクリート充填鋼管柱を構築する。ここで、鋼管柱材を据え付ける前に、予め鋼管柱材の柱梁接合部に耐火被覆層を形成したので、コンクリート充填後に耐火被覆層を設ける必要がなく、短工期でコンクリート充填鋼管柱を構築できる。
【００１２】
また、鋼管柱材の内部にコンクリートを充填する際、既に鋼管柱材の柱梁接合部には耐火被覆層が形成されているので、外気温が低温環境下であっても、この耐火被覆層が断熱性能を発揮して、鋼管柱材内に充填されたコンクリート温度の低下を防止して、コンクリート温度を充填後所定期間に亘って管理設定温度以上に維持できる。よって、所定の構造性能が確保されたコンクリート充填鋼管柱を構築できる。
【００１３】
具体的には、本発明では、コンクリート充填後の所定期間は５日間で、コンクリート温度を２℃以下にしない管理設定温度を実現できるように、鋼管柱材の外周面を断熱養生材または耐火被覆材で被覆する。これによって、打設されたコンクリートが硬化する際に、セメントと水が反応して水和熱作用が正常に発揮出来るように管理しながら、コンクリート充填鋼管柱を構築する。
【００１４】
第２の発明のコンクリート充填鋼管柱の構築方法は、筒状の鋼管柱（例えば、後述の鋼管柱１）の少なくとも柱梁接合部（例えば、後述の柱梁接合部１０Ａ）を、断熱養生材または耐火被覆材（例えば、後述の耐火被覆材４１）で被覆する工程（例えば、後述のステップＳ１）と、当該鋼管柱の内部にコンクリートを充填する工程（例えば、後述のステップＳ４）と、を順番に行うことを特徴とする。
【００１５】
ここで、耐火被覆材あるいは断熱養生材としては、シート状に成型した岩綿、吹き付けた岩綿、ケイ酸カルシウム板、押出し発泡ポリスチレン材などが挙げられる。
【００１６】
この発明によれば、鋼管柱の少なくとも柱梁接合部を断熱養生材や耐火被覆材で覆い、鋼管柱材を外気から遮断することで、外気温が低い寒冷地の冬期であっても、鋼管柱材内に充填されるコンクリート温度を充填後所定期間に亘って管理設定温度以上に維持でき、充填性および強度発現が確保されたコンクリート充填鋼管柱を構築できる。
【００１７】
第３の発明のコンクリート充填鋼管柱の構築方法は、前記柱梁接合部を断熱養生材または耐火被覆材で被覆する工程では、固定部材（例えば、後述の両面接着シート４１Ａ、押さえ部材４３、突っ張り部材４５）を用いて前記断熱養生材または前記耐火被覆材を前記柱梁接合部に固定することを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、固定部材を用いて断熱養生材または耐火被覆材を柱梁接合部に固定したので、柱梁接合部の表面形状が複雑であっても、この柱梁接合部に断熱養生材や耐火被覆材を確実に設置できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、外気温が低温環境下であっても、鋼管柱内に打設されたコンクリート温度を、所定期間、管理設置温度以上に維持することが可能な、コンクリート充填用の鋼管柱材、およびその鋼管柱材を用いたコンクリート充填鋼管柱の構築方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るコンクリート充填鋼管柱の構築方法により構築された鋼管柱の縦断面図である。
【図２】鋼管柱の柱頭部分の斜視図である。
【図３】鋼管柱の鋼管柱材の柱梁接合部の分解斜視図である。
【図４】鋼管柱材の柱梁接合部に取り付けられる耐火被覆材の斜視図である。
【図５】鋼管柱の構築方法のフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態および第３実施形態に係るコンクリート充填用の鋼管柱材の斜視図である。
【図７】鋼管柱の実大試験体の平断面図および縦断面図である。
【図８】試験体１〜４について、コンクリート打設直後７日間における外気温と各測定点で測定した温度との関係を示す図である。
【図９】試験体４についてのコンクリート打設後１日が経過した時点における定常伝熱モデルを示す図である。
【図１０】本発明の変形例に係る鋼管柱材の柱梁接合部の斜視図である。
【図１１】本発明の変形例に係る鋼管柱材の柱梁接合部の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、冬季の寒冷地において、コンクリート充填鋼管柱を構築するために、予め、鋼管の外周面に耐火被覆層が形成されたコンクリート充填用の鋼管柱材と、その鋼管柱材を使用したコンクリート充填鋼管柱の構築方法である。
具体的には、コンクリート充填用の鋼管柱材は、工場または建設現場において、鋼管柱内にコンクリートを打設する前に、鋼管柱材の柱梁接合部のみ、または、柱梁接合部とこの柱梁接合部以外の部分の外周面に、断熱養生材や耐火被覆材が取り付けられたもの（図１〜４、図６）である。また、コンクリート充填鋼管柱の構築方法では、前述の鋼管柱材を建て込んだ後、鋼管柱内に充填されるコンクリート温度を実測しながら、実測温度が管理設定温度を下回らないように、充填された鋼管柱内のコンクリート上面をシート等で被覆養生しつつ、コンクリートを充填した。
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係るコンクリート充填鋼管柱の構築方法により構築された鋼管柱１の縦断面図である。図２は、鋼管柱１の柱頭部の斜視図である。
鋼管柱１は、コンクリート充填鋼管柱であり、建物１層分の高さの矩形筒状の鋼管柱材１０と、この鋼管柱材１０の内部にコンクリートが充填されて形成されたコンクリート体２０と、を備える。
【００２３】
鋼管柱材１０は、ベースプレート１１と、このベースプレート１１の上に設けられた矩形筒状の角形鋼管１２Ａと、この角形鋼管１２Ａの上端面に設けられた下ダイヤフラム１３と、この下ダイヤフラム１３の上に設けられた矩形筒状の角形鋼管１２Ｂと、この角形鋼管１２Ｂの上端面に設けられた上ダイヤフラム１４と、この上ダイヤフラム１４の上に設けられた矩形筒状の角形鋼管１２Ｃと、下ダイヤフラム１３と上ダイヤフラム１４との間に設けられたガセットプレート１５と、を備える。
【００２４】
下ダイヤフラム１３の中央部には、角形鋼管１２Ａ、１２Ｂ内に充填されるコンクリートが分断されないように、矩形状または円形状の貫通孔１３１が設けられている。
上ダイヤフラム１４の中央部には、角形鋼管１２Ｂ、１２Ｃ内に充填されるコンクリートが分断されないように、矩形状または円形状の貫通孔１４１が設けられている。
【００２５】
以下、鋼管柱材１０の外周面のうち下ダイヤフラム１３と上ダイヤフラム１４との間の部分を、柱梁接合部１０Ａとし、この柱梁接合部以外の部分を筒体部１０Ｂとする。
鋼管柱１の柱梁接合部１０Ａには、Ｈ形鋼である鋼製梁３０がボルト接合されている。
【００２６】
図３は、鋼管柱材１０の柱梁接合部１０Ａの分解斜視図である。
この柱梁接合部１０Ａの四隅のそれぞれには、シート状で断面略Ｌ字形状の耐火被覆材４１が取り付けられており、これにより、ガセットプレート１５が露出した状態で柱梁接合部１０Ａが耐火被覆材４１で被覆されて、耐火被覆層４０が形成されている。
【００２７】
耐火被覆材４１は、シート状に成型した岩綿である。この耐火被覆材４１の内面には、図４に示すように、固定部材としての両面接着シート４１Ａが貼り付けられており、この両面接着シート４１Ａにより、耐火被覆材４１が柱梁接合部１０Ａに取り付けられている。
【００２８】
耐火被覆材４１は、例えば、ニチアス株式会社製で鋼管に巻き付けるタイプの耐火被覆材マキベエである。この耐火被覆材マキベエは、厚さが２０ｍｍ、４０ｍｍ、６５ｍｍ、幅が９２５ｍｍ、長さ１０ｍ程度であり、密度が８０〜１３０ｋｇ/ｍ３以下で、熱伝導率λが約０.０３Ｗ/（ｍ・Ｋ）である。よって、耐火被覆材マキベエは、熱伝導率λが、鉄の５.２、コンクリート１.４、木材０.１４、グラスウール（１０ｋｇ）０.０５、発砲スチロール０.０４よりも低く、鋼管柱に対する耐火性能だけでなく、断熱性能についても優れている。
【００２９】
したがって、本発明では、耐火被覆層を形成したコンクリート充填用鋼管柱材を使用することで、冬季の寒冷地であっても、コンクリート温度を管理温度以下となすことなく、コンクリートの水和熱作用を進めて、所定の構造性能を有するコンクリート充填鋼管柱を実現するものである。
【００３０】
図１および図２に戻って、鋼管柱材１０の外周面のうち柱梁接合部１０Ａよりも下側の筒体部１０Ｂには、耐火被覆材４２が取り付けられて、耐火被覆層が形成されている。なお、本実施形態では、筒体部１０Ｂに耐火被覆材４２を取り付けたが、これに限らず、断熱養生材を取り付けて耐火被覆層を形成してもよい。
【００３１】
鋼製梁３０は、略水平に延びる板状の下フランジ３１および上フランジ３３と、これら下フランジ３１と上フランジ３３とを連結する略鉛直に延びるウエブ３２と、を備える。
下フランジ３１は、下ダイヤフラム１３に溶接接合され、上フランジ３３は、上ダイヤフラム１４に溶接接合される。また、ウエブ３２は、ガセットプレート１５に継手プレート３４を介してボルト接合される。
【００３２】
図５は、コンクリート充填鋼管柱である鋼管柱１の構築方法のフローチャートである。
ステップＳ１では、図３に示すように、工場あるいは現場にて、両面接着シート４１Ａを用いて耐火被覆材４１を鋼管柱材１０の柱梁接合部１０Ａに取り付けて、柱梁接合部１０Ａに耐火被覆層４０を形成する。
ステップＳ２では、鋼管柱材１０を据え付ける。
ステップＳ３では、鋼管柱材１０の外周面のうち柱梁接合部１０Ａよりも下側の筒体部１０Ｂに、岩綿などの耐火被覆材４２を吹き付けて、耐火被覆層を形成する。
【００３３】
ステップＳ４では、鋼管柱材１０の内部にコンクリートを充填する。
このステップＳ４では、コンクリートの打設直後から打設後５日間は、コンクリート中に温度計を埋設し、コンクリート温度を実測して、実測温度が管理設定温度（２℃）を下回らないように、コンクリート温度の変化を管理する。
その際、コンクリートの実測温度が管理設定温度に３℃を加えた５℃以下になった場合には、充填されたコンクリート上面をシート等で覆って被覆養生を行うか、あるいは、鋼管柱材１０の筒体部１０Ｂをシートで覆って、そのシートで密閉された内部空間に電熱機材を設置して加熱し、加熱養生を行う（図は省略する）。
【００３４】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）鋼管柱材１０を据え付け、その後、この鋼管柱材１０の内部にコンクリートを充填して、コンクリート充填鋼管柱１を構築する。ここで、鋼管柱材１０を据え付ける前に、予め鋼管柱材１０の柱梁接合部１０Ａに耐火被覆層を形成したので、コンクリート充填後に耐火被覆層を設ける必要がなく、短工期でコンクリート充填鋼管柱１を構築できる。
【００３５】
また、工場にて、柱梁接合部１０Ａに耐火被覆層４０を形成する場合は、鋼管柱材１０に鋼製梁や床スラブが接合されていないため、耐火被覆材４１を鋼管柱材１０の外周面に短時間で精度良く被覆できる。また、シート状または吹付けロックウール等の耐火被覆材を工場で取り付ける場合には、所定の被覆厚さを精度良く確保できる。
【００３６】
また、鋼管柱材１０の内部にコンクリートを充填する際、既に鋼管柱材１０の柱梁接合部１０Ａには耐火被覆材４１による耐火被覆層４０が形成されているので、外気温が低温環境下であっても、この耐火被覆層が断熱性能を発揮して、鋼管柱材１０内に充填されたコンクリート温度の低下を防止して、コンクリート温度を充填後所定期間に亘って管理設定温度以上に維持できる。よってので、所定の構造性能が確保されたコンクリート充填鋼管柱１を構築できる。
【００３７】
（２）両面接着シート４１Ａを用いて耐火被覆材４１を柱梁接合部１０Ａに固定したので、柱梁接合部１０Ａの表面形状が複雑であっても、この柱梁接合部１０Ａに耐火被覆材４１を確実に設置できる。
【００３８】
〔第２実施形態〕
図６（ａ）は、本発明の第２実施形態に係るコンクリート充填用の鋼管柱材１０の斜視図である。
本実施形態では、鋼管柱材１０の高さが複数層に亘る点、および、柱梁接合部１０Ａのみに耐火被覆層４０を形成した点が、第１実施形態と異なる。
本実施形態によれば、上述の（１）、（２）と同様の効果がある。
【００３９】
〔第２実施形態〕
図６（ｂ）は、本発明の第３実施形態に係るコンクリート充填用の鋼管柱材１０の斜視図である。
本実施形態では、鋼管柱材１０の高さが複数層に亘る点、および、柱梁接合部１０Ａに耐火被覆層４０を形成するとともに、筒体部１０Ｂに耐火被覆材４２または断熱養生材を設けた点が、第１実施形態と異なる。
本実施形態によれば、上述の（１）、（２）と同様の効果がある。
【００４０】
なお、上述の各実施形態では、現場に搬入する前に、工場にて、鋼管柱材１０の柱梁接合部１０Ａに耐火被覆層を形成したが、これに限らず、現場に搬入して、鋼管柱材１０を据え付けた後、この鋼管柱材１０の柱梁接合部１０Ａに耐火被覆層を形成してもよい。
【００４１】
また、例えば、上述の各実施形態では、シート状に成型した岩綿を耐火被覆材４１として取り付けたが、これに限らず、けい酸カルシウム板を耐火被覆材として用いてもよい。また、工場や建設現場において、吹付け設備機器を使用して、吹付けロックウール耐火被覆材を所定厚さ分吹き付けてもよい。また、耐火被覆材として、ブルーシート、ラミネートマット（例えば、厚さ３ｍｍ）、押出し発泡ポリスチレン材（例えば、厚さ２５ｍｍ）を用いてもよい。
【００４２】
以上の耐火被覆材については、建物に求められる１時間耐火性能または２時間耐火性能を満足しつつ、鋼管柱内に充填されたコンクリート温度が打設後５日間、２℃以下にならないように、熱の伝わる速さを示す熱伝導率が低くかつ所定の断熱性能が確保できるように、厚さを選定した。
具体的には、鋼管柱内のコンクリート温度が２℃以下にならないように、鋼管柱を試験体として断熱性能に関する検証要素実験を行い、実験結果より熱伝導特性に関する選定資料を得て、耐火被覆材の必要厚さを設定した。詳細は、後述する断熱性能の検証要素実験にて示す。
【００４３】
〔実施例〕
以下、４つの試験体を用いて、鋼管柱の断熱性能の検証要素実験を行った。
図７に、鋼管柱の実大試験体の平断面図および縦断面図を示す。
試験体１〜４は、角型鋼管８００×８００×３６×３６ｍｍ、高さ９００ｍｍの鋼管柱材の内部に、温水を使用した圧縮強度が基準値４５Ｎ／ｍｍ２のコンクリートを打設した短柱である。
【００４４】
試験体１〜４について、３箇所に熱電対を配置し、測定点とした。第１の測定点は、コンクリート体の中心部である。第２の測定点は、コンクリート体の角部つまり鋼管の内側７０ｍｍの位置である。第３の測定点は、鋼管表面である。
また、鋼管内のコンクリート体については、図７に示す箇所をコア抜きして、材齢４日および材齢９１日のコンクリート試験体を取り出し、圧縮応力度を測定した。
試験体１〜４の養生方法を以下の表に示す。
【００４５】
【表１】
2018111940.tif 000003
【００４６】
すなわち、試験体１では、鋼管の外周面を養生していない。一方、試験体２は、鋼管の外周面にブルーシートを１枚巻いたものである。試験体３は、鋼管の外周面に厚さ３ｍｍのラミネートマットを１枚巻いたものである。試験体４は、鋼管の外周面を厚さ２５ｍｍのポリスチレンフォームで塞いだものである。
【００４７】
図８に、以上の試験体１〜４について、コンクリート打設直後７日間における外気温と各測定点で測定した温度との関係を示す。
図８（ａ）は、第１の測定点における測定温度の変化を示す。図８（ｂ）は、第２の測定点における測定温度の変化を示す。図８（ｃ）は、第３の測定点における測定温度の変化を示す。
【００４８】
第１の測定点（コンクリート中心部）の測定温度は、図８（ａ）に示すように、試験体１については打設後１日半を経過した時点で約３３℃に達し、試験体４については打設後２日を経過した時点で約４７℃に達した。
【００４９】
第２の測定点（鋼管内側７０ｍｍ位置）の測定温度は、図８（ｂ）に示すように、図８（ｃ）に示す第３の測定点（鋼管表面）の測定温度と、図８（ａ）に示す第１の測定点（コンクリート中心部）の測定温度と、の間となった。また、板状の断熱養生材が設けられた試験体４の測定温度が、断熱養生材がない試験体１の測定温度よりも高くなった。
【００５０】
図９に、試験体４について、コンクリート打設後１日が経過した時点（２月９日の１６：１５頃）における定常伝熱モデルを示す。
図８より、コンクリート打設後１日が経過した時点において、第１の測定点（コンクリート中心部）の測定温度は、３９．２℃であり、第２の測定点（鋼管内側７０ｍｍ位置）の測定温度は、３１．１℃であり、第３の測定点（鋼管表面）の測定温度は、３０℃である。
そこで、断熱材であるポリスチレンフォーム（厚さ２５ｍｍ、熱伝導率λ＝０.０３７）の屋外側表面温度x（℃）を求める。
各部の温度差と熱抵抗との間には、以下の式（１）のような関係がある。
【００５１】
【数１】
2018111940.tif 000004
【００５２】
屋外側の熱伝達率αを２３．３（Ｗ/ｍ２・ｋ）とし、以上の式（１）に代入すると、以下の式（２）のようになる。
【００５３】
【数２】
2018111940.tif 000005
【００５４】
式（２）より、x＝４．４（℃）となる。
以上のような定常伝熱モデルを用いて、試験体４における外気温と各測定点での測定温度の関係を求めると、以下の表のようになった。なお、熱伝導計算では、コンクリートの熱伝導率λを１.５（Ｗ/ｍ・ｋ）、鋼管のλを４５（Ｗ/ｍ・ｋ）とし、外気温０℃、−５℃を既知として、各試験体の鋼管の内部温度を推定した。
【００５５】
【表２】
2018111940.tif 000006
【００５６】
よって、コンクリート充填鋼管柱の断熱性能に関する検証要素実験結果に基づくと、外気温が０℃、または−５℃であっても、鋼管柱の外周面をポリスチレンフォーム（厚さ２５ｍｍ、熱伝導率が０.０３７程度）で覆うことで、コンクリート打設後１日後には鋼管柱内のコンクリート温度を約２０℃以上に確保できることが確認できた。
【００５７】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、コンクリート打設時に耐火被覆層が損傷するのを防止するため、鋼管柱材１０に形成した耐火被覆層をさらにビニールシートで覆ってもよい。
【００５８】
また、上述の各実施形態では、耐火被覆材４１を柱梁接合部１０Ａに固定する固定部材として、両面接着シート４１Ａを用いたが、これに限らない。
例えば、片面接着テープにより、耐火被覆材４１を柱梁接合部１０Ａに貼り付けても良い。
例えば、図１０に示すように、固定部材として山形鋼などの断面略Ｌ字形状の押さえ部材４３を用いてもよい。この場合、耐火被覆材４１を柱梁接合部１０Ａに配置し、この耐火被覆材４１の外側で下ダイヤフラム１３や上ダイヤフラム１４の上に、押さえ部材４３を溶接などで固定する。これにより、押さえ部材４３で耐火被覆材４１を外側から押さえる。
【００５９】
また、上述の各実施形態では、コンクリートの温度を実測しながら、鋼管柱材１０内にコンクリートを充填したが、これに限らず、鋼管柱材１０の試験体を同時に製作し、この試験体について、コンクリートの温度や鋼管柱材１０の表面の温度を測定してもよい。
【００６０】
また、例えば、図１１に示すように、固定部材として、山形鋼などの断面略Ｌ字形状の一対の押さえ部材４３と、伸縮可能で一対の押さえ部材４３同士を連結する連結部材４４と、を備える突っ張り部材４５を用いてもよい。この場合、耐火被覆材４１を柱梁接合部１０Ａに配置し、この耐火被覆材４１の外側で下ダイヤフラム１３と上ダイヤフラム１４との間に突っ張り部材４５を配置して、この突っ張り部材４５の連結部材４４の長さを調整することで、下ダイヤフラム１３と上ダイヤフラム１４との間で突っ張り部材４５を突っ張らせる。これにより、突っ張り部材４５の押さえ部材４３で耐火被覆材４１を外側から押さえる。
【符号の説明】
【００６１】
１…コンクリート充填鋼管柱  １０…鋼管柱材  １０Ａ…柱梁接合部
１０Ｂ…筒体部  １１…ベースプレート
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…角形鋼管（鋼管）、  １３…下ダイヤフラム
１４…上ダイヤフラム  １５…ガセットプレート  ２０…コンクリート体
３０…鋼製梁  ３１…下フランジ  ３２…ウエブ  ３３…上フランジ
３４…継手プレート
４０…柱梁接合部の耐火被覆層  ４１…耐火被覆材
４１Ａ…両面接着シート（固定部材）
４２…柱梁接合部よりも下側の耐火被覆材（または断熱養生材）
４３…押さえ部材（固定部材）
４４…連結部材  ４５…突っ張り部材（固定部材）
１３１、１４１…貫通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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