(57)【要約】【課題】柱の下端に設けられたエンドプレートと上方に離間して設けられたダイアフラムとの間の前記柱の内部に耐水処理が施された柱構造及び柱構造の施工方法を提供することを目的とする。【解決手段】柱構造において、断面が中空である柱２の下端に、エンドプレート２０が設けられ、このエンドプレート２０と上方に離間してダイアフラム２５が設けられ、前記エンドプレート２０と前記ダイアフラム２５との間の前記柱２の内部に発泡樹脂３０が充填されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面が中空である柱の下端に、エンドプレートが設けられ、このエンドプレートと上方に離間してダイアフラムが設けられ、前記エンドプレートと前記ダイアフラムとの間の前記柱の内部に発泡樹脂が充填されている、
ことを特徴とする柱構造。
【請求項２】
請求項１に記載の柱構造において、
前記柱および前記エンドプレートの少なくとも一方に、前記内部へ前記発泡樹脂を充填可能とするための孔が設けられている、
ことを特徴とする柱構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載の柱構造において、
前記発泡樹脂は発泡ウレタンまたは発泡シリコーンである、
ことを特徴とする柱構造。
【請求項４】
請求項２または３に記載の柱構造において、
前記孔は前記エンドプレートに設けられたボルト取り付け孔である、
ことを特徴とする柱構造。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか一項に記載の柱構造において、
前記孔は前記柱に設けられている孔であり、この孔は蓋部材で塞がれている、
ことを特徴とする柱構造。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の柱構造において、
前記柱の内部の面に、メッキ層、リン酸亜鉛被膜、塗膜が順に設けられ、この塗膜が前記発泡樹脂で覆われている、
ことを特徴とする柱構造。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか一項に記載の柱構造における柱構造の施工方法おいて、
前記柱の内部に発泡樹脂を充填した後、前記ボルト取り付け孔にボルトを取り付ける、
ことを特徴とする柱構造の施工方法。
【請求項８】
請求項７に記載の柱構造の施工方法おいて、
前記柱の内部の面を塗膜で覆った後、この塗膜の表面を覆うために、前記発泡樹脂を充填する、
ことを特徴とする柱構造の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱構造および柱構造の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、柱の内部にコンクリートを充填した仕口の補強技術が提案されていた（特許文献１）。特許文献１は、鉄骨構造物用ジョイントの補強部材としての鉄筋を鋼管からなる上部柱及び下部柱の内部空間に突出するように配設し、さらに上部柱と下部柱の内部空間及び仕口コアの内部空間にコンクリートを充填して、上部柱、下部柱及びジョイントを一体化し、これによって、縦方向が補強部材で補強された補強コンクリート柱によって連結されるようになり、簡単な構造で、特に水平方向の横揺れに対して溶接のように突然破断することのない接続構造が得られることを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１３１５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の方法では、断面が中空である柱の下端に設けられたエンドプレートとこのエンドプレートと上方に離間して設けられたダイアフラムとの間にある前記柱の内部空間に、この柱の側方またはエンドプレートから、コンクリートを充填することは、コンクリートの流動性が高いことおよびコンクリートの自重による鉛直方向への移動を考慮すると、困難であった。また、前記内部空間が設けられる特定の部位が、特に、建物の基礎に付近に配置される場合、水害による前記内部空間への浸水対策として、前記内部空間に耐水処理を施すことが必要である。
【０００５】
本発明は、柱の下端に設けられたエンドプレートと上方に離間して設けられたダイアフラムとの間の前記柱の内部に耐水処理が施された柱構造及び柱構造の施工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題の少なくとも一つを解決するために、請求項１に記載の柱構造に係る発明は、例えば、図１、図２に示すように、
断面が中空である柱２の下端に、エンドプレート２０が設けられ、このエンドプレート２０と上方に離間してダイアフラム２５が設けられ、前記エンドプレート２０と前記ダイアフラム２５との間の前記柱２の内部に発泡樹脂３０が充填されている、
ことを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、前記エンドプレート２０と前記ダイアフラム２５との間の前記柱２の内部に発泡樹脂３０が充填されているので、前記柱２の内部への浸水を防止する耐水処理が施された柱構造を提供することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、例えば、図１、図２に示すように、
請求項１に記載の柱構造において、
前記柱２および前記エンドプレート２０の少なくとも一方に、前記内部へ前記発泡樹脂３０を充填可能とするための孔２ａ，２０ａが設けられている、
ことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、前記柱２および前記エンドプレート２０の少なくとも一方に、前記内部へ前記発泡樹脂３０を充填可能とするための孔２ａ，２０ａが設けられているので、この孔２ａ，２０ａから前記発泡樹脂３０の充填することが可能になる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、例えば、図１、図２に示すように、
請求項１または２に記載の柱構造において、
前記発泡樹脂３０は発泡ウレタンまたは発泡シリコーンである、
ことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、前記発泡樹脂３０が発泡ウレタンまたは発泡シリコーンであることにより、スプレー等を用いて容易に施工ができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、例えば、図１、図２に示すように、
請求項２または３に記載の柱構造において、
前記孔２０ａは前記エンドプレート２０に設けられたボルト取り付け孔である、
ことを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、前記孔２０ａは前記エンドプレート２０に設けられたボルト取り付け孔であるので、既存の孔から発泡樹脂３０を注入できる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、例えば、図１、図２に示すように、
請求項２〜４のいずれか一項に記載の柱構造において、
前記孔２ａは前記柱２に設けられている孔であり、この孔２ａは蓋部材２６で塞がれている、
ことを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、前記孔２ａは前記柱２に設けられている孔であり、この孔２ａは蓋部材２６で塞がれているので、前記柱の内部に浸水する可能性を更に低減できる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、例えば、図１、図２に示すように、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の柱構造において、
前記柱２の内部の面２ｂに、メッキ層２ｃ、リン酸亜鉛被膜２ｄ、塗膜２ｅが順に設けられ、この塗膜２ｅが前記発泡樹脂３０で覆われている、
ことを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載の発明によれば、前記柱２の内部の面２ｂに、メッキ層２ｃ、リン酸亜鉛被膜２ｄ、塗膜２ｅが順に設けられ、この塗膜２ｅが前記発泡樹脂３０で覆われているので、前記柱の内部への浸水を防止できるとともに、塗膜２ｅにより柱２の内部の面の酸化を防止できる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、例えば、図１、図２に示すように、
請求項４〜６のいずれか一項に記載の柱構造における柱構造の施工方法おいて、
前記柱２の内部の面２ｂを塗膜２ｅで覆った後、この塗膜２ｅの表面２ｂ１を覆うために、前記発泡樹脂３０を充填する、
ことを特徴とする。
【００１９】
請求項７に記載の発明によれば、前記柱２の内部の面２ｂを塗膜２ｅで覆った後、この塗膜２ｅの表面２ｂ１を覆うために、前記発泡樹脂３０を充填するので、前記発泡樹脂３０で前記塗膜２ｅの表面を保護することにより、前記柱の内部への浸水を防止できるとともに、カビ等による塗膜２ｅの劣化を防止できる。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、例えば、図１、図２に示すように、
請求項７に記載の柱構造の施工方法おいて、
前記柱２の内部に発泡樹脂３０を充填した後、前記ボルト取り付け孔２０ａにボルト２３ａを取り付ける、
ことを特徴とする。
【００２１】
請求項８に記載の発明によれば、前記柱２の内部に発泡樹脂３０を充填した後、前記ボルト取り付け孔２０ａにボルト２３ａを取り付けるので、発泡樹脂３０を充填中にボルト２３ａにより充填を妨げることがないため、前記柱２の内部に発泡樹脂３０が確実に充填されたボルトを有する柱を製造することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、柱の下端に設けられたエンドプレートと上方に離間して設けられたダイアフラムとの間の前記柱の内部に耐水処理が施された柱構造及び柱構造の施工方法を提供ことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る柱構造の一例を示す図であり、（ａ）は建物ユニットの部分拡大部、（ｂ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ断面図であり、発泡樹脂が充填されている状態を示す図、（ｃ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ断面図であり、発泡樹脂が充填された後の状態を示す図であり、（ｄ）は図１（ｃ）のＡ部の部分拡大図である。
【図２】同、（ａ）は建物ユニットの部分拡大部、（ｂ）は図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ断面図であり、発泡樹脂が充填されている状態を示す図、（ｃ）は図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ断面図であり、発泡樹脂が充填された後の状態を示す図であり、（ｄ）は図２（ｃ）のＡ部の部分拡大図である。
【図３】同、建物ユニットの一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２５】
＜実施の形態１＞
図１（ａ）は、図３に示す建物ユニット１のＡ部における部分拡大図である。始めに、建物ユニット１について説明する。
【００２６】
（建物ユニット）
図３において、建物ユニット１は、４本の柱２と、これらの柱２の上端間どうしを結合する４本の天井梁３と、柱２の下端間どうしを結合する４本の床梁４とを備えている。
４本の天井梁３は、２本の長辺天井梁３ａおよび長辺天井梁３ａより短い２本の短辺天井梁３ｂによって構成されている。４本の床梁４は２本の長辺床梁４ａおよび長辺床梁４ａより短い２本の短辺床梁４ｂによって構成されている。なお、柱２は正方形筒状に形成されており、天井梁３と床梁４は、それぞれ断面コ字型に形成されている。
【００２７】
２本の長辺天井梁３ａ，３ａには、複数の天井小梁５が架設されており、該天井小梁５は長辺天井梁３ａの長手方向に所定間隔で設けられている。これら天井小梁５の下面には天井板６が固定されている。
２本の長辺床梁４ａ，４ａには、複数の根太７が架設されており、該根太７は長辺床梁４ａの長手方向に所定間隔で設けられている。これら根太７の上面には床板８が固定されている。
なお、柱２の上端部と天井梁３の端部とは柱頭接合部材９によって接合され、柱２の下端部と床梁４の端部とは柱脚接合部材１０によって接合されている。柱脚接合部材１０は、前記柱２の下端に設けられるエンドプレート２０を有している。
【００２８】
（柱構造）
図１に示す柱構造は、図３のＡ部の部分拡大図である。この柱構造において、断面が中空である柱２の下端に、エンドプレート２０が設けられ、このエンドプレート２０と上方に離間してダイアフラム２５が設けられ、前記エンドプレート２０と前記ダイアフラム２５との間の前記柱２の内部に発泡樹脂３０が充填されている。
【００２９】
柱２の下端に設けられているエンドプレート２０は、図１（ｂ）に示すように、柱２の下端の開口部を覆うように設けられている。また、エンドプレート２０は、柱２の下端に別体のプレートを溶接して設けられてもよいし、柱脚接合部材１０と一体に設けられていてもよい。また、ダイアフラム２５は、エンドプレート２０の上方にエンドプレート２０と対向して柱２の内部に配置され、ダイアフラム２５の周囲が柱２の内面と溶接されている。
【００３０】
図２（ｂ）に示すように、前記柱２の側面に設けられた孔２ａに、スプレー４０の噴射口に取り付けたストロー状のノズル４０ａを挿入して、自己発泡反応タイプの液状樹脂を噴射し、図１(ｃ) に示すように、前記柱２の内部に、発泡樹脂３０が充填されている。自己発泡反応タイプの液状樹脂としては、液状ウレタンまたは液状シリコーンがあり、それぞれ噴射されると、発泡樹脂３０である発泡ウレタンまたは発泡シリコーンとなる。
ここで、発泡樹脂３０が充填されている前記柱２の内部とは、柱２とエンドプレート２０とダイアフラム２５で囲まれている部分に相当する。また、ノズル４０ａを挿入して発泡樹脂３０を充填するため、孔２ａをノズル４０ａの直径に合わせて、小さくすることができる。
【００３１】
図１においては、前記柱２および前記エンドプレート２０の両方に、前記柱２の内部へ前記発泡樹脂３０を充填可能とするための孔２ａ，２０ａが設けられている。前記孔２０ａは前記エンドプレート２０に設けられたボルト取り付け孔であり、前記孔２ａは前記柱２の側面に設けられている孔であり、この孔２ａは樹脂製の蓋部材２６で塞がれている。なお、孔２ａを防錆テープ等で塞いでもよい。エンドプレート２０のボルト取り付け孔２０ａには、ナット２３ｂと螺合されたアンカーボルト２３ａが挿通されている。ナット２３ｂはエンドプレート２０に溶接等で固定されている。
【００３２】
前記柱２の内部の面２ｂに、メッキ層２ｃ、リン酸亜鉛被膜２ｄ、塗膜２ｅが順に設けられ、この塗膜２ｅが前記発泡樹脂３０で覆われている。ここで、前記柱２の内部の面とは、四角状の柱２の内部の互いに対向している面とエンドプレート２０とダイアフラム２５とで互いに対向している面であり、発泡樹脂３０が充填される柱２内の内部空間を形成する面である。なお、前記柱２の内部の面２ｂに、メッキ層２ｃ、リン酸亜鉛被膜２ｄ、塗膜２ｅを設ける前に、柱の内部を前記孔２ａから高圧洗浄機で前記柱２の内部の面２ｂを洗浄し、乾燥することが望ましい。
【００３３】
図１（ｃ）に示すように、ボルト２３ａとナット２３ｂがエンドプレート２０に取り付けられた柱２は、基礎５０に設けられた穴５０ａに挿入される。この孔５０ａには予めグラウト剤が充填され、柱２の下端から突出したボルト２３ａが挿入され、基礎５０と柱２とが固定される。
【００３４】
（柱構造の施工方法）
次に、内部に発泡樹脂３０が充填された柱構造の施工方法について説明する。
断面が中空である柱２の下端には、エンドプレート２０が設けられ、このエンドプレート２０と上方に離間してダイアフラム２５がエンドプレート２０の上方に設けられ、前記エンドプレート２０と前記ダイアフラム２５との間に前記柱２の内部空間が設けられている。
図１（ｂ）に示すように、前記柱２の側面に設けられた孔２ａに、スプレーの噴射口に取り付けたストロー状のノズルを挿入して、防錆性に優れたカチオン等の塗料を噴射し、前記柱２の内部の面２ｂを塗膜２ｅで覆う。その後、この塗膜２ｅの表面２ｂを覆うために、前記柱２の側面に設けられた孔２ａに、スプレー４０の噴射口に取り付けたストロー状のノズル４０ａを挿入して、自己発泡反応タイプの液状樹脂を噴射し、図１(ｃ) に示すように、前記発泡樹脂３０を充填する。前記柱２の内部に発泡樹脂３０を充填した後、前記ボルト取り付け孔２０ａにボルト２３ａを取り付ける。なお、発泡樹脂３０は、ボルト取り付け孔２ａ付近に重点的に注入することが望ましい。
【００３５】
この柱構造の施工方法では、前記柱２の側面に設けられた孔２ａから、塗料と液体樹脂を柱の内部に噴射するため、新築時のみでなく、既設の建物の柱に対しても、孔２ａを設けることにより、柱の内部に発泡樹脂３０を充填することができる。なお、既存の建物の柱に、本施工方法を使用する場合は、柱の内部を前記孔２ａから高圧洗浄機で洗浄し、乾燥した後、前記柱２の内部の面２ｂを塗膜２ｅで覆い、その後、前記発泡樹脂３０を充填するのが望ましい。
【００３６】
本実施の形態によれば、前記エンドプレート２０と前記ダイアフラム２５との間の前記柱２の内部に発泡樹脂３０が充填されているので、前記柱２の内部への浸水を防止する耐水処理が施された柱構造を提供することができる。更に、耐水処理を施すことで、海水、海塩の侵入も防止することができる。
【００３７】
また、前記柱２および前記エンドプレート２０の少なくとも一方に、前記内部へ前記発泡樹脂３０を充填可能とするための孔２ａ，２０ａが設けられているので、この孔２ａ，２０ａから前記発泡樹脂３０の充填することが可能になる。
【００３８】
また、前記発泡樹脂３０が発泡ウレタンまたは発泡シリコーンであることにより、スプレー等を用いて容易に施工ができる。
【００３９】
また、前記孔２０ａは前記エンドプレート２０に設けられたボルト取り付け孔であるので、既存の孔から発泡樹脂３０を注入できる。
【００４０】
また、前記孔２ａは前記柱２に設けられている孔であり、この孔２ａは蓋部材２６で塞がれているので、前記柱の内部に浸水する可能性を更に低減できる。
【００４１】
また、前記柱２の内部の面２ｂに、メッキ層２ｃ、リン酸亜鉛被膜２ｄ、塗膜２ｅが順に設けられ、この塗膜２ｅが前記発泡樹脂３０で覆われているので、前記柱の内部への浸水を防止できるとともに、塗膜２ｅにより柱２の内部の面の酸化を防止できる。
【００４２】
また、前記柱２の内部の面２ｂを塗膜２ｅで覆った後、この塗膜２ｅの表面２ｂ１を覆うために、前記発泡樹脂３０を充填するので、前記発泡樹脂３０で前記塗膜２ｅの表面を保護することにより、前記柱の内部への浸水を防止できるとともに、カビ等による塗膜２ｅの劣化を防止できる。
【００４３】
また、前記柱２の内部に発泡樹脂３０を充填した後、前記ボルト取り付け孔２０ａにボルト２３ａを取り付けるので、発泡樹脂３０を充填中にボルト２３ａにより充填を妨げることがないため、前記柱２の内部に発泡樹脂３０が確実に充填されたボルトを有する柱を製造することができる。
【００４４】
＜実施の形態２＞
次に、図２を参照して、本実施の形態について以下説明する。実施の形態１においては、前記柱２に設けられている孔２ａとエンドプレート２０に設けられている孔２０ａとがある例について説明した。本実施の形態においては、エンドプレート２０に設けられている孔２０ａのみがある例について説明する。なお、本実施の形態においては、上記実施の形態と同じ部材には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４５】
図２において、エンドプレート２０に設けられている孔２０ａの上には、ボルト２３ａが挿通可能な位置にナット２３ｂが予め取り付けられている。そして、図２（ｂ）に示すように、前記ナット２３ｂの孔に、スプレー４０の噴射口に取り付けたストロー状のノズル４０ａを挿入して、自己発泡反応タイプの液状樹脂を噴射し、図２(ｃ) に示すように、前記柱２の内部に、発泡樹脂３０が充填されている。
【００４６】
本実施の形態によれば、前記エンドプレート２０に設けられたボルト取り付け孔２０ａを利用できるので、発泡樹脂３０を充填する際に新たに孔を設ける必要がない。
【符号の説明】
【００４７】
１  建物ユニット
２  柱
２ａ，２０ａ  孔
２ａ，２０ａ  孔
２ｃ  メッキ層
２ｄ  リン酸亜鉛被膜
２ｅ  塗膜
２０  エンドプレート
２３ａ  ボルト
２３ｂ  ナット
２５  ダイアフラム
２６  蓋部材
３０  発泡樹脂
【図１】
2013096206.tif 000003
【図２】
2013096206.tif 000004
【図３】
2013096206.tif 000005