(57)【要約】【課題】コンクリート充填鋼管柱とコンクリート合成鉄骨梁との柱梁接合構造の技術分野に属し、更に云えば、耐火性を高めた柱梁接合構造を提供する。【解決手段】コンクリート充填鋼管柱２の鋼管２ａの内部に、梁応力をコンクリート充填鋼管柱２へ伝達する水平スチフナ４が内接状態に設けられている。前記水平スチフナ４は、平面的に見てコンクリート合成鉄骨梁３の接合位置を結ぶ線Ｌに沿ってその外側部分を切除された形状である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート充填鋼管柱とコンクリート合成鉄骨梁との柱梁接合構造において、
前記コンクリート充填鋼管柱の鋼管内部に、梁応力をコンクリート充填鋼管柱へ伝達する水平スチフナが内接状態に設けられていると共に、該水平スチフナは、平面的に見てコンクリート合成鉄骨梁の接合位置を結ぶ線に沿ってその外側部分を切除された形状であることを特徴とする、耐火性を高めた柱梁接合構造。
【請求項２】
コンクリート充填鋼管柱とコンクリート合成鉄骨梁との柱梁接合構造において、
前記コンクリート充填鋼管柱の鋼管内部に、梁応力をコンクリート充填鋼管柱へ伝達する縦スチフナが、平面的に見てコンクリート合成鉄骨梁のウェブと一致する直角４方向に十字形状に設けられており、各縦スチフナに曲げ抵抗を高めるリブが少なくとも１つ設けられていること特徴とする、耐火性を高めた柱梁接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンクリート充填鋼管柱とコンクリート合成鉄骨梁との柱梁接合構造の技術分野に属し、更に云えば、耐火性を高めた柱梁接合構造の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンクリート充填鋼管柱とコンクリート合成鉄骨梁との柱梁接合構造は、梁応力をコンクリート充填鋼管柱へ伝達するため、コンクリート合成鉄骨梁の接合位置にスチフナを設けて柱梁を接合した構成が知られている。コンクリート充填鋼管柱は、鋼管内部にコンクリートを充填した柱であり、鋼管と充填コンクリートとの相乗効果により、耐力（強度）と共に、変形性能に優れた特徴を有するものである。また、コンクリート合成鉄骨梁は、Ｈ形鋼のウェブとフランジとで形成する凹部にコンクリートを打設して方形状とし、梁の強度を増大させたものであり、火災時の加熱による鉄骨梁の強度劣化を防止する耐火被覆として機能を有するものである。
しかし、この柱梁接合構造は、火災時にコンクリートで断熱あるいは吸熱されないスチフナが、加熱されて耐力が低下し、梁応力をコンクリート充填鋼管柱へ十分に伝達することができない問題がある。そのためスチフナにも耐火被覆を施し、火災時に加熱されることを防ぐ必要があるが、耐火被覆が面倒である上にコストが掛かり不経済であると共に、美観上・デザイン上に問題がある。
【０００３】
また、コンクリート充填鋼管柱の鋼管内部に梁応力を伝達する水平スチフナを設けた柱梁接合構造が知られているが、火災時に加熱された鋼管の熱が水平スチフナへ直接伝熱され、やはり同水平スチフナの耐力が低下し、梁応力をコンクリート充填鋼管柱に十分に伝達できない問題がある。
【０００４】
下記特許文献１に開示された柱梁接合構造は、コンクリート充填鋼管柱の鋼管内部に、局所的な変形を防止するための鉄板が、平面的に見て鉄骨梁のウェブと一致する十字形状等に組み合わせれ、内接状態に設けられている。
【０００５】
また、下記特許文献２に開示された柱梁接合構造は、コンクリート充填鋼管柱の鋼管内部に、局所的な変形を防止するための鉄板が、平面的に見て鉄骨梁のウェブと一致する十字形状等に組み合わせると共に、鋼管内部から突き出して梁と接合された構成ではある。しかし、特許文献２の柱梁接合構造の梁には、耐火被覆の役目を果たすコンクリートが施されていないため、鋼管内部から突き出た鉄板は、むき出し状態となり、火災時に加熱されると耐力が低下し、梁応力をコンクリート充填鋼管柱へ十分に伝達することができない問題がある。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３３８９７０号公報
【特許文献２】特開昭５１−５３７１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１に開示された柱梁接合構造は、火災時に加熱された鋼管の熱がスチフナへ直接伝熱されない構成ではあるが、加熱されたコンクリート充填鋼管柱とスチフナだけでは曲げ抵抗を十分確保できない問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、コンクリート充填鋼管柱の鋼管内部に設けたスチフナへ火災時に加熱されたコンクリート充填鋼管柱の熱が直接伝熱されない構成とし、スチフナの健全性を維持して梁応力をコンクリート充填鋼管柱へ十分に伝達することができる耐火性を高めた柱梁接合構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した耐火性を高めた柱梁接合構造は、
コンクリート充填鋼管柱２とコンクリート合成鉄骨梁３との柱梁接合構造１において、
前記コンクリート充填鋼管柱２の鋼管２ａの内部に、梁応力をコンクリート充填鋼管柱２へ伝達する水平スチフナ４が内接状態に設けられていると共に、該水平スチフナ４は、平面的に見てコンクリート合成鉄骨梁３の接合位置を結ぶ線Ｌに沿ってその外側部分を切除された形状であることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載した発明に係る耐火性を高めた柱梁接合構造は、
コンクリート充填鋼管柱２とコンクリート合成鉄骨梁３との柱梁接合構造１において、
前記コンクリート充填鋼管柱２の鋼管２ａの内部に、梁応力をコンクリート充填鋼管柱２へ伝達する縦スチフナ７、７が、平面的に見てコンクリート合成鉄骨梁３のウェブ９ｂと一致する直角４方向に十字形状に設けられており、各縦スチフナ７に曲げ抵抗を高めるリブ８が少なくとも１つ設けられていること特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
コンクリート充填鋼管柱２とンクリート合成鉄骨梁３との柱梁接合構造１が火災により加熱される場合、コンクリート充填鋼管柱２のうち、コンクリート合成鉄骨梁３を構成するコンクリート５で断熱保護された部分は直接加熱されることはなく、同部分の温度上昇は大幅に緩和、抑制される。そのため、請求項１に記載した耐火性を高めた柱梁接合構造１は、コンクリート充填鋼管柱２の鋼管２ａの内部に、梁応力をコンクリート充填鋼管柱２へ伝達する水平スチフナ４が内接状態に、且つ平面的に見てコンクリート合成鉄骨梁２の接合位置を結ぶ線Ｌに沿ってその外側部分を切除された形状とされているので、コンクリート合成鉄骨梁３を構成するコンクリート５の断熱効果により、火災時にコンクリート充填鋼管柱２から水平スチフナ４へ伝わる伝熱量は少なく、温度上昇が抑制され、健全性を維持することができ、梁応力をコンクリート充填鋼管柱２へ十分に伝達することができる。
【００１２】
同様に、請求項２に記載した耐火性を高めた柱梁接合構造１’によれば、前記コンクリート充填鋼管柱２の鋼管２ａの内部に、梁応力をコンクリート充填鋼管柱２へ伝達する縦スチフナ７、７が平面的に見てコンクリート合成鉄骨梁３のウェブ９ｂと一致する十字形状に設けられているので、やはりコンクリート充填鋼管柱２のうち縦スチフナ７が接する部分はコンクリート合成鉄骨梁３のコンクリート５による断熱効果で高温にさらされることがなく、温度上昇を抑制され、縦スチフナ７の健全性を維持することができる。しかも、各縦スチフナ７の中間部に曲げ抵抗を高めるリブ８が少なくとも１つ設けられた構成なので、梁応力をコンクリート充填鋼管柱２へ十分に伝達することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、コンクリート充填鋼管柱２とコンクリート合成鉄骨梁３との柱梁接合構造１である。コンクリート充填鋼管柱２の鋼管２ａの内部に、梁応力をコンクリート充填鋼管柱２へ伝達する水平スチフナ４が内接状態に設けられていると共に、該水平スチフナ４は、平面的に見てコンクリート合成鉄骨梁３の接合位置を結ぶ線Ｌに沿ってその外側部分を切除された形状とされている。
【実施例１】
【００１４】
以下に、本発明を図示した実施例に基づいて説明する。
図１〜図４は、請求項１の発明に係る耐火性を高めた柱梁接合構造１の実施例を示している。図示例の柱梁接合構造１は、断面が角形状のコンクリート充填鋼管柱２に対し、直交する４方向にＨ形鋼９とコンクリート５とから成るコンクリート合成鉄骨梁３（図３を参照）が直接溶接で接合されている。
【００１５】
本実施例の柱梁接合構造１は、前記コンクリート充填鋼管柱２の鋼管２ａの内部に、梁応力をコンクリート充填鋼管柱２へ伝達する水平スチフナ４が、平面的に見ると（図１を参照）、コンクリート合成鉄骨梁３を構成するコンクリート５で断熱保護されている範囲、即ち、４方向のコンクリート合成鉄骨梁３の接合位置を結ぶ線Ｌに沿って、少し内側の部分を切除した残りの縁辺部が、鋼管２ａの内面にぴったり内接する状態として溶接で接合された構成である。また、立面的に見ると（図２を参照）、前記水平スチフナ４、４は、コンクリート合成鉄骨梁３を構成するＨ形鋼９のフランジ９ａ、９ａと一致する位置に溶接されている。図１の水平スチフナ４は、火災時に加熱されたコンクリート充填鋼管柱２の熱が直接伝熱されないように、平面的に見た形状は、前記梁接合位置を結ぶ線Ｌよりも若干内方へ寄った位置を切除されている。
【００１６】
なお、上記水平スチフナ４をコンクリート合成鉄骨梁３の接合位置を結ぶ線Ｌに沿ってその外側部分を切除する形状は、図１に示した実施例に限定されない。コンクリート充填鋼管柱２を構成する鋼管２ａの形状や、火災時にコンクリート充填鋼管柱２から水平スチフナ４へ伝わる伝熱量の大きさによっては、円弧形状（図４を参照）や矩形形状（図示は省略）として実施してもよい。ちなみに、図１、図２及び図４中の符号６は、鋼管２ａの内部へ水平スチフナ４を設けた後、該鋼管２ａの内部へ充填するコンクリート２ｂを通すための孔である。
【００１７】
従って、本実施例の柱梁接合構造１によれば、コンクリート充填鋼管柱２とコンクリート合成鉄骨梁３との柱梁接合構造１が火災により加熱される場合に、コンクリート合成鉄骨梁３を構成するコンクリート５の断熱効果により、コンクリート充填鋼管柱２から水平スチフナ４へ伝わる伝熱量は少なく、温度上昇が抑制され、健全性を維持することができ、梁応力をコンクリート充填鋼管柱２へ十分に伝達することができる。
【００１８】
なお、柱梁接合構造１のコンクリート充填鋼管柱２を構成する鋼管２ａは、図１に示したような断面形状が角形状のものに限定されない。例えば図４に示すように、断面形状が丸形状の鋼管２ａから成るコンクリート充填鋼管柱２の内部に、水平スチフナ４を上述した構成と同じように設けて実施することも勿論可能である。但し、図４の水平スチフナ４は、コンクリート充填鋼管柱２を構成する鋼管２ａの断面形状が丸形状であることから、４方向のコンクリート合成鉄骨梁３の接合位置を結ぶ線Ｌに沿ってその外側部分を円弧形状に切除された構成とする。
【実施例２】
【００１９】
図５及び図６は、請求項２の発明に係る耐火性を高めた柱梁接合構造１’の実施例を示している。この柱梁接合構造１’は、コンクリート充填鋼管柱２の鋼管２ａの内部に、梁応力をコンクリート充填鋼管柱２へ伝達する縦スチフナ７、７が、平面的に見ると（図５を参照）、コンクリート合成鉄骨梁３を構成するＨ形鋼９のウェブ９ｂと一致する直角４方向に十字形状に溶接された構成である。この縦スチフナ７は、図６に示すように、梁応力をコンクリート充填鋼管柱２へ十分に伝達するため、前記コンクリート合成鉄骨梁３を構成するＨ形鋼９のウェブ９ｂとほぼ等しい長さに設けられている。
【００２０】
そして、各縦スチフナ７ほぼ中央部には、曲げ抵抗を高めるリブ８が、平面的に見た場合（図５を参照）、各縦スチフナ７、７の交差点から４方向のほぼ等距離に、且つ縦スチフナ７に対して直角方向に溶接等の接合手段でしっかりと固着されて設けられている。但し、前記リブ８を設ける位置は、図示例に限定されず、力学的特性を発揮し得る位置であればよい。このリブ８は、図６に示すように、梁応力をコンクリート充填鋼管柱２へ十分に伝達できる大きさに形成されている。なお、本実施例に係るリブ８は、各縦スチフナ７に２箇所ずつ計４個設けて実施しているが、個数はこれに限定されず、構築する建物の構造設計に応じて適宜増減して実施可能である。
【００２１】
従って、本実施例に係る柱梁接合構造１’によれば、コンクリート充填鋼管柱２に対して縦スチフナ７、７が接する部分は、コンクリート合成鉄骨梁３の断熱効果で保護されている範囲内であり、火災時に加熱されるコンクリート充填鋼管柱２の熱が前記縦スチフナ７に直接伝達されることがないので、前記縦スチフナ７の健全性を維持することができ、同健全性を維持した縦スチフナ７と共に、各縦スチフナ７の中間部に設けたリブ８で梁応力をコンクリート充填鋼管柱２へ十分に伝達することができる。
【００２２】
なお、実施例２のコンクリート充填鋼管柱２を構成する鋼管２ａも、断面形状が角形状の鋼管に限定されず、上記実施例１と同様に、断面形状が丸形状の鋼管とした構成でも勿論同様に実施することができる。
【００２３】
なお、以上に本発明の実施例を説明したが、本発明は、図示例の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のため言及する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】請求項１の発明に係る柱梁接合構造を示した横断面図である。
【図２】請求項１の発明に係る柱梁接合構造を示した縦断面図である。
【図３】コンクリート合成鉄骨梁を示した縦断面図である。
【図４】異なる断面形状のコンクリート充填鋼管柱からなる柱梁接合構造を示した横断面図である。
【図５】請求項２の発明に係る柱梁接合構造を示した横断面図である。
【図６】請求項２の発明に係る柱梁接合構造を示した縦断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１、１’  柱梁接合構造
２        コンクリート充填鋼管柱
３        コンクリート合成鉄骨梁
４        水平スチフナ
７        縦スチフナ
８        リブ
Ｌ        コンクリート合成鉄骨梁の接合位置を結ぶ線
【図１】
2007169878.tif 000003
【図２】
2007169878.tif 000004
【図３】
2007169878.tif 000005
【図４】
2007169878.tif 000006
【図５】
2007169878.tif 000007
【図６】
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