JP2860727B2 - 充填コンクリート鋼管柱にプレストレスを導入する建築工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、充填コンクリート鋼
管柱を使って多層の建物を建築する際に、充填コンクリ
ート鋼管柱にプレストレスを導入する建築工法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の充填コンクリート鋼管柱とＨ形の
鉄骨梁との接合の仕方には、大別して、内ダイアフラム
方式と外ダイアフラム方式とがある。 （１）内ダイアフラム方式の鋼管柱１には、たとえば、
図１１および図１２に示すように、細長い鋼板に曲げ加
工を施して半円筒状体１Ａ、１Ｂを形成し、鋼板を扇形
に切断して内ダイアフラム片２Ａ、２Ｂを形成し、この
内ダイアフラム片２Ａ、２Ｂの扇形の外周の円弧の半径
と前記半円筒状体１Ａ、１Ｂの内周の円弧の半径とを略
合致させ、一対の半円筒状体１Ａ、１Ｂの内周面のＨ形
鋼梁４のフランジ４ａの取付位置に対応する各位置に内
ダイアフラム片２Ａ、２Ｂを配し、各内ダイアフラム片
２Ａ、２Ｂの外周部を各半円筒状体１Ａ、１Ｂの内周面
に溶接し、一対の半円筒状体１Ａ、１Ｂの長さ方向の縁
部１Ａ１、１Ｂ１を合わせ、これらの縁部１Ａ１、１Ｂ
１を互いに溶接して鋼管柱１を形成し、かつ一対の内ダ
イアフラム片２Ａ、２Ｂにより内ダイアフラムを形成
し、かつ、鋼管柱１の外周部の鉄骨梁４のウェブ取付位
置にガセツトプレート３を溶接したものがある。この鋼
管柱１を、建築現場に搬入し、所定位置に建ててから、
鋼管柱１のガセツト３に鉄骨梁４のウェブ４ｂを固定
し、その後に内ダイアフラム２に対応する鋼管柱１の外
側部に鉄骨梁４のフランジ４ａを溶接する。鋼管柱１へ
の鉄骨梁４の取付が完了してから、鋼管柱１内にコンク
リート５を充填して、充填コンクリート鋼管柱としてい
る。 （２）外ダイアフラム方式の鋼管柱には、たとえば、図
１３および図１４に示すように、既製の鋼管を所定長さ
に切断して鋼管柱６を形成し、鋼板を環形に切断して外
ダイアフラム７Ａ、７Ｂを形成し、鋼管柱６に複数の環
形の外ダイアフラム７Ａ、７Ｂを嵌め、鋼管柱６の鉄骨
梁４のフランジ４ａの取付位置に対応する各位置に外ダ
イアフラム７Ａ、７Ｂを位置させ、各外ダイアフラム７
Ａ、７Ｂの内周部を鋼管柱６の外周部に溶接し、柱状体
６の外周部の鉄骨梁４のウェブ取付位置にガセツトプレ
ート３を溶接したものがある。この鋼管柱６を、建築現
場に搬入し、所定位置に建ててから、鋼管柱６のガセツ
トプレート３に鉄骨梁４のウェブ４ｂを固定し、その後
に鋼管柱６の外ダイアフラム７Ａ、７Ｂの外側部に鉄骨
梁４のフランジ部４ａを溶接する。鋼管柱６への鉄骨梁
４の取付が完了してから、鋼管柱６内にコンクリートを
充填し、充填コンクリート鋼管柱としている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】（１）の内ダイアフラ
ム方式のものは、鉄骨梁４と鋼管柱１との曲げモーメン
トとの釣合がよい効果があるとともに、鉄骨梁４に作用
する鉛直力を鋼管柱１内の充填コンクリートに軸力とし
てうまく伝達できる効果があり、構造的に合理的なもの
である。しかし、梁取付位置に対応する鋼管柱１の内部
にダイアフラムを形成するには、内ダイアフラム片２
Ａ、２Ｂの外周部を半円筒状体１Ａ、１Ｂの内周面を溶
接してから、一対の半円筒状体１Ａ、１Ｂの長さ方向の
縁部１Ａ１、１Ｂ１を合わせ、これらの縁部１Ａ１、１
Ｂ１を互いに溶接して鋼管柱１を形成する必要があり、
このことがコストアップの要因になっている。 （２）の外ダイアフラム方式のものは、比較的に安価な
既製の鋼管を使う目的で考えられたものであり、鉄骨梁
４と鋼管柱６との曲げモーメントとの釣合は内ダイアフ
ラム方式と同様によいが、鉄骨梁４に作用する鉛直力の
鋼管柱６内の充填コンクリートへの伝達は不充分であ
る。小規模の建物では、鉄骨梁に作用する鉛直力の充填
コンクリートへの伝達は、鋼管柱の内面と充填コンクリ
ートとの付着力、鋼管柱内の梁取付位置に設けたシアー
コンネクタに作用する剪断力等により行っている。しか
し、鋼管柱内の梁取付位置にシアーコンネクタを溶接に
より固定することは難しい作業である。大規模な建物に
適用できる一般化された外ダイアフラム方式による設計
法は未だ提案されていない。従来の（１）および（２）
の方式のものにおいては、鋼管柱の内面と鋼管柱内に充
填したコンクリートとの付着力を増大させる試みがな
く、また充填コンクリート鋼管柱にプレストレスを導入
し、充填コンクリートの軸力負担率を増大させる試みも
なかった。しかし、充填コンクリート鋼管柱を使う構造
設計は、充填コンクリートに軸力を負担させることによ
り、柱耐力を合理的に増大できる長所をもつから、その
長所を充分に発揮し得る発明に対する要望はきわめて高
い。この発明の解決しようとする課題は、前記（１）お
よび（２）の方式が具有する欠点をもたない建築工法を
提供すること、換言すると、鋼管柱と充填コンクリート
との付着力を増大させ、充填コンクリートの軸力負担率
を増大させ得る充填コンクリート鋼管柱にプレストレス
を導入する建築工法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を
解決するために、次の構成を採用するものである。この
発明の構成は、下部躯体の柱形成位置に、頂部に塞ぎ板
を固定した鋼管柱を建て、各鋼管柱の内部にコンクリー
トを充填し、鋼管柱の塞ぎ板の上に耐圧蓋を取り付け
て、充填したコンクリートの上に密閉空間を形成し、こ
の密閉空間内に圧力流体を供給して、未硬化のコンクリ
ートの上面を加圧して、鋼管柱に引張力を付与し、この
引張力の存在下でコンクリートを硬化させ、コンクリー
トの硬化後に引張力を除去し、耐圧蓋を外して、硬化し
たコンクリートの上面と塞ぎ板の下面との間にコンクリ
ートを充填することを特徴とする充填コンクリート鋼管
柱にプレストレスを導入する建築工法にある。塞ぎ板は
一節の鋼管柱の頂部に固定するが、一節の鋼管柱は、既
製の鋼管を２ないし４階分の長さに切断して形成する。
使用できる既製の鋼管には、たとえば、熱間仕上継目な
し鋼管、鍛接鋼管、電縫鋼管等がある。一節の鋼管柱の
長さを２ないし４階分の長さに限定した理由は、鋼管柱
を容易に運搬でき、容易に揚重できものにするためであ
り、また軸力伝達部材となる塞ぎ板に過大な剪断力が作
用しないようにするためである。好ましい実施形態にお
いては、鋼管柱へのプレストレスの導入は、鋼管柱を下
部躯体の柱形成位置に建て、各階の梁取付部材に鉄骨梁
を仮取付して、鋼管柱にある程度の荷重をかけた状態で
行い、プレストレスの導入が完了してから各階の鉄骨梁
を鋼管柱に本取付する。

【０００５】上端から少し下がった鋼管柱の内部に塞ぎ
板を固定して、塞ぎ板の上側に収容部を形成し、この収
容部に耐圧蓋の少なくとも下側部を収容して、耐圧蓋を
鋼管柱の頂部に着脱自在に固定できるようにする。かつ
耐圧蓋の流体導入孔に流体供給管を連結し、流体供給管
を圧力流体供給源に連結する。圧力流体としては、たと
えば、高圧水、高圧油等を使う。なお、高圧油を使う場
合は、充填コンクリートに油が直接接触しないように、
充填コンクリートの上側に弾性体等からなる油袋を設
け、油袋の弾性体層を介して充填コンクリートを加圧す
るようにする。軸力伝達部材として作用する塞ぎ板を固
定する位置は、鋼管柱の上端面に上層の鋼管柱の下端部
を溶接する際の溶接熱により、鋼管柱と塞ぎ板との溶接
部および鋼管柱内に充填したコンクリートに悪い影響を
与えない程度に上端から離れていて、しかも鋼管柱と塞
ぎ板との溶接による接合作業の作業性を損なわない範囲
の位置にする。好適な実施形態においては、塞ぎ板とし
て、コンクリート充填用の開口のある鋼製の節板を使
う。節板の周囲の部分を鋼管柱の内周部に溶接により固
定する。しかし、塞ぎ板はこれに限定するものではな
い。鋼管柱に作用する軸力を充填コンクリートに伝達す
るできるものなら、どのような形状の部材でもよい。そ
の製作が容易で、鋼管柱の内周部への溶接による接合作
業が容易で、鋼管柱内へのコンクリートの充填作業に差
し障りがなく、硬化したコンクリートの上面と塞ぎ板の
下面との間にコンクリートを充填して、充填コンクリー
ト鋼管柱へのプレストレスの導入状態を保持できる構成
を選択する。一節の鋼管柱には、その２ないし４の梁取
付位置に梁取付部材を固定する。梁取付部材として、た
とえば、ガセットプレート、一対の外ダイアフラム等を
使う。 一節の鋼管柱に梁取付部材を取り付ける場合、
２ないし４の梁取付位置が一節の鋼管柱の上端部または
下端部の近くにこないようにする。すなわち、梁取付位
置が一節の鋼管柱の中途の部分にくるようにする。そし
て、鋼管柱への塞ぎ板の溶接による接合作業、鋼管柱の
接合作業、コンクリートの充填作業等をしやすくする。

【０００６】

【作 用】この発明の建造法は、流体の圧力で未硬化の
コンクリートの上面を押圧して、鋼管柱に引張力を付与
し、この引張力の存在下でコンクリートを硬化させるか
ら、硬化した充填コンクリートの外周面と鋼管柱の内周
面との付着力を増大させることができ、また、硬化した
充填コンクリートの上面と塞ぎ板の下面との間にコンク
リートを充填するから、充填コンクリート鋼管柱に導入
したプレストレスを保持することができ、鋼管柱内の充
填コンクリートの軸力の負担率を増大させることができ
る。

【０００７】

【実施例】この発明の実施例を図１ないし図１０を使っ
て説明する。鋼管柱１１は、図１および図２に示すよう
に、横断面円形の既製の鋼管を建築する建物の３階分の
長さに切断して製作する。鋼管柱１１が一時的に負担し
た軸力を鋼管柱１１内の充填コンクリート１６に伝達す
るための軸力伝達部材を構成する鋼製の塞ぎ板１２は、
たとえば、鋼板に切削加工等を施して製作する。その外
周部１２ａの形状は鋼管柱１１の内周部１１ａの形状に
略一致させる。そして、その中央部に円形の開口１２ｂ
を形成する。この開口１２ｂは、トレミー管等のコンク
リート充填用の可撓管が挿入できる寸法にする。塞ぎ板
１２の厚さはそれに作用する剪断力に応じて定める。外
ダイアフラムを構成する環状体１３Ａ、１３Ｂは、図１
および図２に示すように、その環状の部分の幅が厚さよ
りも大きく、その開口１３ａの直径が鋼管柱１１の外径
よりも少々大きくし、鍛造により、或いは鋼板に切削加
工等を施して製作する。なお、環状体１３Ａ、１３Ｂの
周縁部１３ｂの鉄骨梁２０の取付位置に対応する部分に
は直線状のフランジ取付部１３ｃが形成されている。鉄
骨梁２０のウェブ２０ｂの取付部材となるガセットプレ
ート１４は、たとえば、その上下方向の寸法を鋼管柱１
１に取り付ける梁鉄骨２０のフランジ２０ａの内側面間
の寸法に略一致させて形成してある。耐圧板１７は、図
５ないし図７に示すように、その下側の部分１７ａを鋼
管柱１１の上端の収容部に嵌合し得るように形成し、上
側に複数のリブ１７ｂを設け、その略中央に流体導入孔
１７ｃを形成し、流体供給管１８の一端を流体導入孔１
７ｃに嵌合して固着し、流体供給管１８の他端を不図示
の圧力流体供給源に連結する。耐圧板１７は、図５およ
び図６に示すように、その周囲壁に穿つたボルト通し孔
および鋼管柱１１の上端部分に穿ったボルト通し孔にボ
ルトｂを通して、鋼管柱１１に着脱自在に固着し得るよ
うにし、或いは、図７に示すように、その上部のリブと
一体に複数の取付片１７ｄを形成し、鋼管柱１１の上端
部の周囲に複数のガセットプレート１１ｂを溶接し、各
取付片１７ｄに穿ったボルト通し孔および各ガセットプ
レート１１ｂに穿ったボルト通し孔にボルトｂを通し
て、鋼管柱１１に着脱自在に固着し得るようにする。な
お、建物の上下方向の梁取付位置の中心間の寸法を階高
Ｌとする。

【０００８】鋼管柱１１の上部に塞ぎ板１２を嵌め、塞
ぎ板１２の外周部１２ａを鋼管柱１１の内周部１１ａに
溶接ｗにより接合する。鋼管柱１１の上端面と塞ぎ板１
２の上面との距離は、鋼管柱１１の上端面に上層の鋼管
柱１１の下端部１１Ａを溶接により接合する際に、塞ぎ
板１２と鋼管柱１１との溶接部および鋼管柱１１内の充
填コンクリートに対する悪影響等を考慮して、溶接作業
の作業性を損なわない範囲の寸法にする。鋼管柱１１に
３階分（６枚）の環状体１３Ａ、１３Ｂを嵌め、鋼管柱
１１の下端から階高Ｌ×２／３の位置に環状体１３Ｂ、
ガセットプレート１４および環状体１３Ａを位置させ、
鋼管柱１１の外周部にガセットプレート１４の内側縁を
溶接し、かつ一対の環状体１３Ａ、１３Ｂをガセットプ
レート１４を挾んで鋼管柱１１およびガセットプレート
１４の上下面に溶接する。鋼管柱１１の下端からＬ＋Ｌ
×２／３の位置に環状体１３Ｂ、ガセットプレート１４
および環状体１３Ａを位置させ、鋼管柱１１の外周部に
ガセットプレート１４の内側縁を溶接し、一対の環状体
１３Ａ、１３Ｂをガセットプレート１４を挾んで鋼管柱
１１およびガセットプレート１４の上下面に溶接する。
鋼管柱１１の下端から２Ｌ＋Ｌ×２／３の位置に環状体
１３Ｂ、ガセットプレート１４および環状体１３Ａを位
置させ、鋼管柱１１の外周部にガセットプレート１４の
内側縁を溶接し、一対の環状体１３Ａ、１３Ｂをガセッ
トプレート１４を挾んで鋼管柱１１およびガセットプレ
ート１４の上下面に溶接する。すなわち、最上部の１対
の環状体１３Ａ、１３Ｂとガセットプレート１３とから
なる梁取付部材の上方にＬ×１／３の長さの鋼管柱１１
の部分が存在するように、充填コンクリート鋼管柱１０
用の鋼管柱１１を形成する。

【０００９】基礎等の下部躯体の複数の柱建造位置に、
略階高Ｌ×１／３の長さだけ突出させた短い鉄骨柱体
（たとえば、鋼管柱）１５を固定し、これらの鉄骨柱体
１５の上にそれぞれ鋼管柱１１を建て、それらの鋼管柱
１１の下端部を鉄骨柱体１５の上端部に溶接する。それ
から、ガセットプレート１４端面にＨ形鋼の鉄骨梁２０
のウェブ２０ｂの端面を対向させ、添え板を当ててボル
ト・ナットにて仮取付（またはガセットプレートと鉄骨
梁のウェブとを重ねてボルト・ナットにて仮取付）す
る。図５および図６に示すように、各鋼管柱１１の内部
にコンクリートを充填する。その後、耐圧板１７を鋼管
柱１１の上端の収容部に嵌合し、ボルトｂとナットを使
って、耐圧板１７を鋼管柱１１の頂部に着脱自在に固着
する。それから、不図示の圧力流体供給源から流体供給
管１８および流体導入孔１７ｃを通して、充填したコン
クリートの上側に圧力流体を供給し、コンクリートの上
面１６ａを押圧し、図６に示す状態にする。図６に示す
状態において、Ｔｓ；鋼管柱の引張応力、Ｆｌｃ；流体
の圧力、Ａｓ；鋼管柱の横断面積、Ａｃ；充填コンクリ
ートの横断面積Ａｃとすると、Ｔｓ＝Ａｃ×Ｆｌｃ÷Ａ
ｓの関係が成立する。そこで、充填コンクリート１６の
上面１６ａにかける流体の圧力Ｆｌｃを、たとえば、鋼
管柱の引張応力Ｔｓが鋼管柱１１を構成する鋼の降伏引
張応力の略３分の１になるように設定する。すると、
（ａ）鋼管柱１１自体はその半径方向にリート１９が硬
化ずると、外力の付加があっても、導入した鋼管柱１１
のプレストレスの状態は変化することがない。この状態
において、たとえば、少なくとも鋼管柱１１を構成する
鋼の降伏引張応力の４分の１程度のプレストレスが鋼管
柱１１に残るようにするとよい。

【００１０】コンクリート１６の硬化後、圧力流体によ
る加圧を止める。鋼管柱１１の引張力を除去した状態に
ついて更に説明を加えると、充填コンクリート１６自体
は加圧下で圧縮された状態のまま硬化するから、引張力
を除去してもその容積は殆ど収縮しない。ところが、鋼
管柱１１自体は圧力下では半径方向に膨らんでいたもの
が、圧力を除くと、鋼管柱１１自体が収縮する。そし
て、この鋼管柱１１自体の収縮力で硬化した充填コンク
リート１６を押圧するから、鋼管柱１１と充填コンクリ
ート１６との付着力は増大する。この付着力と一節の鋼
管柱の高さとの関係が図８に概念的に示されている。こ
の図８から判るように、加圧下では、鋼管柱１１の下部
には、流体の圧力と未硬化の充填コンクリートの自重と
が作用するから、鋼管柱１１の下部では付着力が大きく
なる。これに対して、鋼管柱１１の上部には、流体の圧
力が主で未硬化の充填コンクリートの自重が殆ど作用し
ないから、鋼管柱１１の上部では付着力が小さい。鋼管
柱１１を構成する鋼とコンクリートとは略一定の付着力
Ａｆ₁がある。図８のＡｆ₂は未硬化の充填コンクリート
の自重による付着力の増大分であり、Ａｆ₃は加圧によ
る付着力の増大分である。したがって、コンクリートの
上面１６ａの加圧を止め、鋼管柱１１の引張力を除去し
ても、鋼管柱１１と充填コンクリートと間には、付着力
Ａｆ＝Ａｆ₁＋Ａｆ₂＋Ａｆ₃が存在するから、鋼管柱１
１に付与した引張力は外力を加えない限りその大部分が
残存する。そのため、耐圧蓋１７を外した後、硬化した
コンクリートの上面１６ａと塞ぎ板１７の下面１７ｃと
の間の隙間に、図９に示すように、コンクリート１９を
充填し、プレストレスの導入状態を維持させる。このコ
ンクリート１９が硬化すると、外力の付加があっても、
導入した鋼管柱１１のプレストレスの状態は変化するこ
とがない。この状態において、たとえば、少なくとも鋼
管柱１１を構成する鋼の降伏引張応力の４分の１程度の
プレストレスが鋼管柱１１に残るようにするとよい。

【００１１】前記コンクリート１９の硬化後に、鋼管柱
１１に固定した環状体１３Ａ、１３Ｂのフランジ取付部
１３ｃに鉄骨梁２０のフランジ２０ａを溶接により接合
して、鉄骨梁の本取付を完了する。各鋼管柱１０の鋼管
柱１１の上部に、図１０に示すように、それぞれ上層の
一節の鋼管柱１１の下部１１Ａを溶接等により接合す
る。上述と同じやり方にて、上層の各鋼管柱に各階の鉄
骨梁を仮取付し、各鋼管柱の内部にコンクリートを充填
し、コンクリートを充填した鋼管柱にプレストレスを導
入し、硬化したコンクリートの上面と塞ぎ板の下面との
間の隙間にコンクリートを充填し、各鉄骨梁を各鉄骨柱
に本取付する。さらに同様のやり方にて、さらに上層の
躯体を建築し、充填コンクリート鋼管柱を備えた多層の
建物を建築する。建築の進行、建物内へ機器の搬入、建
物の使用等に応じて、鉄骨梁２０等にかかる荷重が増大
する。そして、鉄骨梁にかかる荷重は、鉄骨梁２０を介
して充填コンクリート鋼管柱１０の鋼管柱１１に曲げモ
ーメントと軸力として作用する。この曲げモーメントは
鋼管柱１１自体で受け止める。鋼管柱１１に作用する軸
力は、一節の鋼管柱１１の上部の内周部に溶接により固
定した軸力伝達部材を構成する塞ぎ板１２を介して充填
したコンクリート１６に伝達される。そのため、多層の
建物に作用する鉛直方向の力は鋼製の鋼管柱１１と充填
コンクリート１６とにより支持することができる。

【００１２】

【発明の効果】この発明は、特許請求の範囲に記載した
構成を具備することにより、次の（イ）ないし（ヘ）の
効果を奏する。 （イ）請求項１記載の建築工法は、流体の圧力で未硬化
のコンクリートの上面を押圧して、鋼管柱に引張力を付
与し、この引張力の存在下でコンクリートを硬化させる
から、硬化し，た充填コンクリートの外周面と鋼管柱の
内周面との付着力を増大させることができ、また、硬化
した充填コンクリートの上面と塞ぎ板の下面との間にコ
ンクリートを充填するから、充填コンクリート鋼管柱に
導入したプレストレスを保持することができ、鋼管柱内
の充填コンクリートの軸力の負担率を増大させる。した
がって、充填コンクリート鋼管柱の長所を十二分に発揮
することができる。 （ロ）請求項２および３記載のようにすると、その頂部
に塞ぎ板を固定した２ないし４階分の長さの鋼管柱を使
い、各階の梁取付部材に各階の鉄骨梁を仮取付した後
に、鋼管柱に引張力を付与しするから、鋼管柱にある程
度の荷重をかけた状態でプレストレスの導入をすること
ができる。 （ハ）請求項４および５記載のようにすると、充填コン
クリートの上面の鋼管柱の上部に密閉空間を容易に形成
でき、未硬化のコンクリートの上面への加圧が容易にな
り、建物の建築中に充填コンクリート鋼管柱にプレスト
レスを導入することが可能になる。 （ニ）請求項６のようにすると、開口のある鋼製の塞ぎ
板を２ないし４階分の柱本体の上部にただ一個固定する
だけでよく、従来の内ダイアフラム方式のもののよう
に、その梁取付位置のすべてに、一対の内ダイアフラム
を固定する必要がないから、比較的安価な既製の鋼管が
活用でき、簡易な切断、溶接等の作業により充填コンク
リート鋼管柱用の鋼管柱を安価に提供できる。 （ホ）請求項７および８のようにすると、鋼管柱への鉄
骨梁等の取付作業が容易になる。 （ヘ）請求項９のようにすると、塞ぎ板の柱本体への接
合作業、充填コンクリート鋼管柱と鋼管柱との接合作
業、鋼管柱内へのコンクリートの充填作業等がしやすく
なり、溶接個所が梁取付部やその近傍に集中せず、作業
性がよくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の鋼管柱を図２のＡーＡ線で縦断した正
面図

【図２】図１のものの平面図

【図３】実施例の鉄骨梁を仮取付した鋼管柱の上部を縦
断して示す正面図

【図４】実施例のコンクリートを充填した鋼管柱の上部
を縦断して示す正面図

【図５】実施例の頂部に耐圧蓋を取り付けた鋼管柱を縦
断して示す正面図

【図６】実施例の充填したコンクリートの上面に流体圧
をかけた状態を鋼管柱等を縦断して示す正面図

【図７】実施例の頂部に他の耐圧蓋を取り付けた鋼管柱
を縦断して示す正面図

【図８】実施例による充填コンクリートと鋼管柱との付
着力と一節の鋼管柱の高さとの関係を概念的に示す図

【図９】実施例の充填コンクリートと耐圧蓋との間にコ
ンクリートを充填した鋼管柱等を縦断して示す正面図

【図１０】実施例の上層階の鋼管柱を取り付けた下層階
の充填コンクリート鋼管柱の上部等を縦断して示す正面
図

【図１１】従来の内ダイアフラム方式の充填コンクリー
ト鋼管柱用の鋼管柱の仕口の平面図

【図１２】図１１のものをそのＢーＢ線で縦断した正面
図

【図１３】従来の外ダイアフラム方式の充填コンクリー
ト鋼管柱用の鋼管柱の仕口の平面図

【図１４】図１３のものをそのＣーＣ線で縦断した正面
図

【符号の説明】

１０ 充填コンクリート鋼管柱 １１ 鋼管柱 １１Ａ 上層の鋼管柱の下部 １１ａ 内周部 １２ 塞ぎ板 １２ａ 外周部 １２ｂ 開口 １３Ａ 環状体 １３Ｂ 環状体 １３ｃ フランジ取付部 １４ ガセットプレート １５ 鉄骨柱体 １６ 充填したコンクリート １７ 耐圧蓋 １８ 流体供給管 １９ コンクリート ２０ 鉄骨梁 ２０ａ フランジ ２０ｂ ウェブ

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下部躯体の柱形成位置に、頂部に塞ぎ板を
   固定した鋼管柱を建て、各鋼管柱の内部にコンクリート
   を充填し、鋼管柱の塞ぎ板の上に耐圧蓋を取り付けて、
   充填したコンクリートの上に密閉空間を形成し、この密
   閉空間内に圧力流体を供給して、未硬化のコンクリート
   の上面を加圧して、鋼管柱に引張力を付与し、この引張
   力の存在下でコンクリートを硬化させ、コンクリートの
   硬化後に引張力を除去し、耐圧蓋を外して、硬化したコ
   ンクリートの上面と塞ぎ板の下面との間にコンクリート
   を充填することを特徴とする充填コンクリート鋼管柱に
   プレストレスを導入する建築工法。
2. 【請求項２】下部躯体の複数の柱形成位置に、頂部に塞
   ぎ板を固定した２ないし４階分の長さの鋼管柱を建て、
   鋼管柱の各階の梁取付部材に各階の鉄骨梁を仮取付し、
   各鋼管柱の内部にコンクリートを充填し、鋼管柱の塞ぎ
   板の上に耐圧蓋を取り付けて、充填したコンクリートの
   上に密閉空間を形成し、この密閉空間内に圧力流体を供
   給して、未硬化のコンクリートの上面を加圧して、鋼管
   柱に引張力を付与し、この引張力の存在下でコンクリー
   トを硬化させ、コンクリートの硬化後に引張力を除去
   し、耐圧蓋を外して、硬化したコンクリートの上面と塞
   ぎ板の下面との間にコンクリートを充填し、鋼管柱に各
   階の鉄骨梁を本取付することを特徴とする充填コンクリ
   ート鋼管柱にプレストレスを導入する建築工法。
3. 【請求項３】下部躯体の複数の柱形成位置に、頂部に塞
   ぎ板を固定した２ないし４階分の長さの鋼管柱を建て、
   鋼管柱の各階の梁取付部材に鉄骨梁を仮取付し、各鋼管
   柱の内部にコンクリートを充填し、鋼管柱の塞ぎ板の上
   に耐圧蓋を取り付けて、充填したコンクリートの上に密
   閉空間を形成し、この密閉空間内に圧力流体を供給し
   て、未硬化のコンクリートの上面を加圧して、鋼管柱に
   引張力を付与し、この引張力の存在下でコンクリートを
   硬化させ、コンクリートの硬化後に引張力を除去し、耐
   圧蓋を外して、硬化したコンクリートの上面と塞ぎ板の
   下面との間にコンクリートを充填し、鋼管柱に各階の鉄
   骨梁を本取付し、プレストレスの導入した充填コンクリ
   ート鋼管柱の上部に同様のやり方で鋼管柱を建て、鋼管
   柱への梁鉄骨の取付、コンクリートの充填、プレストレ
   スの導入等の作業を行って多層の建物を建造して行くこ
   とを特徴とする充填コンクリート鋼管柱にプレストレス
   を導入する建築工法。
4. 【請求項４】上端から少し下がった鋼管柱の内部に塞ぎ
   板を固定し、塞ぎ板の上側に収容部を形成し、この収容
   部に耐圧蓋の少なくとも下側部を収容して、耐圧蓋を鋼
   管柱の頂部に着脱自在に固定できるようにした鋼管柱お
   よび耐圧蓋を使うことを特徴とする請求項１ないし３の
   いずれか一つの項記載の建築工法。
5. 【請求項５】耐圧蓋として、流体導入孔を備え、その流
   体導入孔と圧力流体供給源とを流体供給管を介して連結
   し、耐圧蓋により閉塞される空間に圧力流体を供給でき
   るものを使うことを特徴とする請求項１ないし３のいず
   れか一つの項記載の建築工法。
6. 【請求項６】鋼管柱として、既製の鋼管を２ないし４階
   分の長さに切断して一節の鋼管柱を形成し、この一節の
   鋼管柱の上端からあまり離れていない鋼管柱内にコンク
   リート充填用の開口のある鋼製の塞ぎ板を配し、塞ぎ板
   の周囲の部分を鋼管柱の内周部に溶接により接合したも
   のを使うことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか
   一つの項記載の建築工法。
7. 【請求項７】鋼管柱として、２ないし４階分の長さの一
   節の鋼管柱の２ないし４の梁取付位置に梁取付部材を取
   り付けたものを使うことを特徴とする請求項１ないし６
   のいずれか一つの項記載の建築工法。
8. 【請求項８】鋼管柱として、梁取付位置に一対の外ダイ
   アフラムとガセットプレートとを取り付けた毛のを使う
   ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一つの項
   記載の建築工法。
9. 【請求項９】鋼管柱として、各階に対応する梁取付部材
   が一節の鋼管柱の中途の部分に位置させてあるものを使
   うことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一つの
   項記載の建築工法。