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JP2013087520A - Fireproof reinforcement structure of concrete-filled steel pipe column - Google Patents

Fireproof reinforcement structure of concrete-filled steel pipe column Download PDF

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JP2013087520A
JP2013087520A JP2011229998A JP2011229998A JP2013087520A JP 2013087520 A JP2013087520 A JP 2013087520A JP 2011229998 A JP2011229998 A JP 2011229998A JP 2011229998 A JP2011229998 A JP 2011229998A JP 2013087520 A JP2013087520 A JP 2013087520A
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Japan
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steel pipe
column
side wall
concrete
end portion
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Application number
JP2011229998A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshihiko Nishimura
俊彦 西村
Toshio Saito
俊夫 斉藤
Mitsuru Takeuchi
満 竹内
Tsutomu Nagaoka
勉 長岡
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Takenaka Komuten Co Ltd
Original Assignee
Takenaka Komuten Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fireproof reinforcement structure of a concrete-filled steel pipe column, capable of suppressing local buckling of the steel pipe column.SOLUTION: A concrete-filled steel pipe column 10 includes a steel pipe column 12, and infilled concrete 14 filled inside the steel pipe column 12. The steel pipe column 12 comprises a rectangular steel tube, and includes upper and lower steel pipe joint parts 12A to which a steel frame beam 16 as a horizontal member is joined, and a steel pipe body part 12B extending between the steel pipe joint parts 12A. A steel pipe upper end (column head) 12BU and a steel pipe lower end (column base) 12BL as axial direction ends in the steel pipe body part 12B are provided with cylindrical members 22U and 22L as buckling suppressing members, respectively.

Description

本発明は、コンクリート充填鋼管柱の耐火補強構造に関する。   The present invention relates to a fireproof reinforcing structure for a concrete-filled steel pipe column.

鋼管柱内にコンクリートが充填されたコンクリート充填鋼管(CFT(Concrete Filled Steel Tube))柱が知られている。CFT柱では、一般に、中空の鋼管柱と比較して負担可能な軸力が大きく、またコンクリートが充填されている分、熱容量が増加するため、耐火性能に優れている。そのため、設計条件(例えば、柱の負担軸力が比較的小さく火災継続時間が短い場合など)によっては、CFT柱の耐火被覆を省略することが可能である。   A concrete filled steel tube (CFT) column in which concrete is filled in a steel tube column is known. In general, the CFT column is superior in fire resistance because the axial force that can be borne is larger than that of a hollow steel tube column and the heat capacity is increased by filling the concrete. Therefore, depending on the design conditions (for example, when the load axial force of the column is relatively small and the fire duration time is short), it is possible to omit the fireproof coating of the CFT column.

一方、鋼管柱の柱頭部及び柱脚部を耐震補強する耐震補強構造が知られている(例えば、特許文献1)。特許文献1に開示された耐震補強構造は、2枚の分割補強鋼板によって鋼管柱の柱頭部を囲み、当該柱頭部と分割補強鋼板との隙間にモルタルを充填している。   On the other hand, an earthquake-proof reinforcement structure for earthquake-proofing the column head and column base of a steel pipe column is known (for example, Patent Document 1). The seismic reinforcement structure disclosed in Patent Document 1 surrounds a column head of a steel pipe column by two divided reinforcing steel plates, and fills a gap between the column head and the divided reinforcing steel plate with mortar.

特開平10−204993号公報JP-A-10-204993

ところで、コンクリート充填鋼管柱では、火災時の温度上昇に伴って鋼管柱の柱頭部及び柱脚部に局部座屈が発生し易くなる。そして、鋼管柱の柱頭部又は柱脚部に局部座屈が発生すると、コンクリート充填鋼管柱の軸方向変位が急激に進展して崩壊に至る可能性がある。   By the way, in a concrete filling steel pipe column, local buckling becomes easy to generate | occur | produce in the column head part and column leg part of a steel pipe column with the temperature rise at the time of a fire. And when local buckling generate | occur | produces in the column head part or column base part of a steel pipe column, the axial direction displacement of a concrete filling steel pipe column will progress rapidly, and it may lead to collapse.

しかしながら、特許文献1に開示された耐震補強構造は、地震力に対して鉄骨柱の柱頭部及び柱脚部の曲げ耐力を大きくするものであり、火災時における鉄骨柱の柱頭部及び柱脚部の局部座屈は考慮されていない。   However, the seismic reinforcement structure disclosed in Patent Document 1 increases the bending strength of the column head and column base of the steel column against seismic force, and the column head and column base of the steel column during a fire. The local buckling is not considered.

本発明は、上記の事実を考慮し、鋼管柱の局部座屈を抑制することができるコンクリート充填鋼管柱の耐火補強構造を得ることを目的とする。   In view of the above facts, an object of the present invention is to obtain a fireproof reinforcing structure for a concrete-filled steel pipe column that can suppress local buckling of the steel pipe column.

請求項1に記載のコンクリート充填鋼管柱の耐火補強構造は、水平部材が接合される上下の鋼管仕口部と、前記鋼管仕口部間に延びる鋼管本体部と、を有する鋼管柱と、前記鋼管柱内に充填された充填コンクリートと、前記鋼管本体部における軸方向端部の側壁に設けられ、該側壁の面外方向外側への変位を抑制する座屈抑制部材と、を備えている。   The fireproof reinforcing structure for a concrete-filled steel pipe column according to claim 1, wherein the steel pipe column has upper and lower steel pipe joint portions to which a horizontal member is joined, and a steel pipe main body portion extending between the steel pipe joint portions, Filled concrete filled in the steel pipe column, and a buckling suppressing member provided on the side wall of the axial end portion of the steel pipe main body portion and suppressing displacement of the side wall in the out-of-plane direction.

請求項1に係るコンクリート充填鋼管柱の耐火補強構造によれば、鋼管本体部における軸方向端部の側壁に座屈抑制部材を設けたことにより、当該側壁の面外方向外側への変位が抑制されている。従って、鋼管本体部における軸方向端部の局部座屈が抑制される。   According to the fireproof reinforcement structure of a concrete-filled steel pipe column according to claim 1, by providing a buckling suppression member on the side wall of the axial end portion of the steel pipe main body, the displacement of the side wall in the out-of-plane direction is suppressed. Has been. Therefore, the local buckling of the axial direction edge part in a steel pipe main-body part is suppressed.

請求項2に記載のコンクリート充填鋼管柱の耐火補強構造は、請求項1に記載のコンクリート充填鋼管柱の耐火補強構造において、前記座屈抑制部材が、前記鋼管本体部における軸方向端部の側壁と隙間を空けて対向する。   The fireproof reinforcement structure for a concrete-filled steel pipe column according to claim 2 is the fireproof reinforcement structure for a concrete-filled steel pipe column according to claim 1, wherein the buckling suppression member is a side wall of an axial end portion of the steel pipe main body. Opposite with a gap.

請求項2に係るコンクリート充填鋼管柱の耐火補強構造によれば、鋼管本体部における軸方向端部の側壁が面外方向外側へ変位したときに、当該側壁が座屈抑制部材に接触してその面外方向外側への変位が制限される。従って、鋼管本体部における軸方向端部の側壁の局部座屈が抑制される。   According to the fireproof reinforcing structure for a concrete-filled steel pipe column according to claim 2, when the side wall of the axial end portion of the steel pipe main body portion is displaced outwardly in the out-of-plane direction, the side wall comes into contact with the buckling suppression member. Displacement outward in the out-of-plane direction is limited. Therefore, local buckling of the side wall at the axial end of the steel pipe main body is suppressed.

請求項3に記載のコンクリート充填鋼管柱の耐火補強構造は、請求項1又は請求項2に記載のコンクリート充填鋼管柱の耐火補強構造において、前記座屈抑制部材が、前記鋼管本体部における軸方向端部を囲む筒状部材である。   The fireproof reinforcing structure for a concrete-filled steel pipe column according to claim 3 is the fireproof reinforcing structure for a concrete-filled steel pipe column according to claim 1 or 2, wherein the buckling suppression member is an axial direction in the steel pipe main body. It is a cylindrical member surrounding the end.

請求項3に係るコンクリート充填鋼管柱の耐火補強構造によれば、座屈抑制部材で鋼管本体部における軸方向端部を囲んだことにより、筒状部材のコンファインド効果(拘束効果)によって鋼管本体部における軸方向端部の側壁の面外方向外側への変位が抑制される。従って、鋼管柱における軸方向端部の側壁に対する局部座屈の抑制力が向上する。   According to the fireproof reinforcement structure of a concrete-filled steel pipe column according to claim 3, the steel pipe body is confined by the confining effect (restraint effect) of the tubular member by surrounding the axial end of the steel pipe body with the buckling suppression member. Displacement of the side wall of the axial end portion in the portion to the outside in the out-of-plane direction is suppressed. Therefore, the local buckling suppression force with respect to the side wall at the axial end of the steel pipe column is improved.

本発明は、上記の構成としたので、鋼管柱の局部座屈を抑制することができる。   Since this invention was set as said structure, it can suppress the local buckling of a steel pipe column.

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耐火補強構造が適用されたコンクリート充填鋼管柱を示す立面図である。It is an elevation view which shows the concrete filling steel pipe column to which the fireproof reinforcement structure of the concrete filling steel pipe column which concerns on 1st Embodiment of this invention was applied. (A)は図1の2A−2A線断面図であり、(B)は本発明の第1実施形態における筒状部材の取付方法を説明する説明図である。(A) is the sectional view on the 2A-2A line of FIG. 1, (B) is explanatory drawing explaining the attachment method of the cylindrical member in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態におけるコンクリート充填鋼管柱の応力状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the stress state of the concrete filling steel pipe column in 1st Embodiment of this invention. 一般的なコンクリート充填鋼管柱と梁で構成された架構を示す立面図であり、(A)は火災前の状態を示し、(B)は火災後の状態を示している。It is an elevation view which shows the frame comprised with the general concrete filling steel pipe pillar and beam, (A) shows the state before a fire, (B) has shown the state after a fire. 一般的なコンクリート充填鋼管柱の耐火性能評価に用いられる実験評価モデルを示すモデル図であり、(A)は水平力を載荷する前の状態を示し、(B)は水平力が載荷された際のコンクリート充填鋼管柱の変形状態、及び応力状態を示し、(C)はコンクリート充填鋼管柱を構成する鋼管柱に局部座屈が発生した状態を示している。It is a model figure which shows the experimental evaluation model used for the fireproof performance evaluation of a general concrete filling steel pipe column, (A) shows the state before loading horizontal force, and (B) is when horizontal force is loaded. The deformation state and stress state of the concrete-filled steel pipe column are shown, and (C) shows a state where local buckling has occurred in the steel pipe column constituting the concrete-filled steel pipe column. 本発明の第1実施形態における筒状部材の変形例を示す図2(A)に相当する断面図である。It is sectional drawing equivalent to FIG. 2 (A) which shows the modification of the cylindrical member in 1st Embodiment of this invention. (A)〜(C)は、本発明の第1実施形態における筒状部材の変形例を示す図2(A)に相当する断面図である。(A)-(C) are sectional drawings equivalent to FIG. 2 (A) which shows the modification of the cylindrical member in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態における筒状部材の変形例を示す立面図である。It is an elevation view which shows the modification of the cylindrical member in 1st Embodiment of this invention. (A)は本発明の第2実施形態に係るコンクリート充填鋼管柱の耐火補強構造が適用されたコンクリート充填鋼管柱を示す立面図であり、(B)は図9(A)の9B−9B線断面図である。(A) is an elevation view showing a concrete-filled steel pipe column to which a fireproof reinforcement structure for a concrete-filled steel pipe column according to a second embodiment of the present invention is applied, and (B) is 9B-9B in FIG. 9 (A). It is line sectional drawing. 建物を示す平面図である。It is a top view which shows a building. 本発明の第3実施形態に係るコンクリート充填鋼管柱の耐火補強構造が適用されたコンクリート充填鋼管柱を示す図3に相当する縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view equivalent to FIG. 3 which shows the concrete filling steel pipe column to which the fireproof reinforcement structure of the concrete filling steel pipe column concerning 3rd Embodiment of this invention was applied. (A)は図11の12A−12A線断面図であり、(B)は本発明の第3実施形態に係るコンクリート充填鋼管柱の耐火補強構造の変形例を示す図12(A)に相当する断面図である。(A) is a sectional view taken along line 12A-12A in FIG. 11, and (B) corresponds to FIG. 12 (A) showing a modified example of the fireproof reinforcing structure for a concrete-filled steel pipe column according to the third embodiment of the present invention. It is sectional drawing. 本発明の第3実施形態に係るコンクリート充填鋼管柱の耐火補強構造の変形例を示す図12(A)に相当する断面図である。It is sectional drawing equivalent to FIG. 12 (A) which shows the modification of the fireproof reinforcement structure of the concrete filling steel pipe column which concerns on 3rd Embodiment of this invention.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るコンクリート充填鋼管柱の耐火補強構造について説明する。なお、各図において適宜示される矢印Zは、各実施形態における鋼管柱の軸方向(上下方向)を示している。   Hereinafter, a fireproof reinforcing structure for a concrete-filled steel pipe column according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the arrow Z suitably shown in each figure has shown the axial direction (up-down direction) of the steel pipe column in each embodiment.

先ず、第1実施形態について説明する。   First, the first embodiment will be described.

図1には、一例として、第1実施形態に係るコンクリート充填鋼管柱の耐火補強構造(以下、単に「耐火補強構造」という)20が適用されたコンクリート充填鋼管柱10が示されている。コンクリート充填鋼管柱10は、鋼管柱12と、鋼管柱12内に充填される充填コンクリート14(図2(A)参照)とを備えている。鋼管柱12は角形鋼管で構成されており、水平部材としての鉄骨梁16が接合される上下の鋼管仕口部12Aと、これらの鋼管仕口部12Aの間に延びる鋼管本体部12Bとを有している。この鋼管本体部12Bにおける軸方向端部としての鋼管上端部(柱頭部)12BU及び鋼管下端部(柱脚部)12BLに、本実施形態に係る耐火補強構造20が適用されている。   FIG. 1 shows, as an example, a concrete-filled steel pipe column 10 to which a concrete-filled steel pipe column fireproof reinforcement structure (hereinafter simply referred to as “fireproof reinforcement structure”) 20 according to the first embodiment is applied. The concrete-filled steel pipe column 10 includes a steel pipe column 12 and filled concrete 14 (see FIG. 2A) filled in the steel pipe column 12. The steel pipe column 12 is formed of a square steel pipe, and has an upper and lower steel pipe joint portion 12A to which a steel beam 16 as a horizontal member is joined, and a steel pipe main body portion 12B extending between these steel pipe joint portions 12A. doing. The fireproof reinforcing structure 20 according to the present embodiment is applied to a steel pipe upper end (column head) 12BU and a steel pipe lower end (column base) 12BL as axial ends in the steel pipe main body 12B.

鉄骨梁16はH形鋼で構成され、上下一対の上側フランジ部16A及び下側フランジ部16Aと、上側フランジ部16Aと下側フランジ部16Aとを繋ぐウェブ部16Bを有し、その端部が鋼管仕口部12Aの外側面に突き当てられて溶接によって接合されている。一方、鋼管仕口部12Aの内側面には、上下一対の内ダイアフラム18が設けられている。各内ダイアフラム18は、鉄骨梁16の上側フランジ部16A又は下側フランジ部16Aと連続するように設けられており、この内ダイアフラム18によって鋼管仕口部12Aが補強されている。また、各内ダイアフラム18の中央部には充填孔18A(図3参照)が形成されており、これらの充填孔18Aを通して鋼管柱12内に充填コンクリート14が充填されるようになっている。   The steel beam 16 is composed of H-shaped steel, and has a pair of upper and lower upper flange portions 16A and lower flange portions 16A, and a web portion 16B that connects the upper flange portion 16A and the lower flange portion 16A. It is abutted against the outer surface of the steel pipe joint 12A and joined by welding. On the other hand, a pair of upper and lower inner diaphragms 18 is provided on the inner side surface of the steel pipe joint 12A. Each inner diaphragm 18 is provided so as to be continuous with the upper flange portion 16A or the lower flange portion 16A of the steel beam 16, and the steel pipe joint 12A is reinforced by the inner diaphragm 18. Further, a filling hole 18A (see FIG. 3) is formed at the center of each inner diaphragm 18, and the filled concrete 14 is filled into the steel pipe column 12 through these filling holes 18A.

ここで、鋼管本体部12Bにおける鋼管仕口部12A側の鋼管上端部12BU及び鋼管下端部12BLの周囲には、座屈抑制部材としての筒状部材22U,22Lがそれぞれ設けられている。なお、これらの筒状部材22U,22Lは同じ構成であるため、鋼管上端部12BUに設けられた筒状部材22Uについて詳説し、鋼管下端部12BLに設けられた筒状部材22Lの説明は適宜省略する。   Here, cylindrical members 22U and 22L as buckling suppression members are provided around the steel pipe upper end portion 12BU and the steel pipe lower end portion 12BL on the steel pipe joint portion 12A side in the steel pipe main body portion 12B. Since these cylindrical members 22U and 22L have the same configuration, the cylindrical member 22U provided in the steel pipe upper end portion 12BU will be described in detail, and the description of the cylindrical member 22L provided in the steel pipe lower end portion 12BL will be omitted as appropriate. To do.

図2(A)及び図2(B)に示されるように、筒状部材22Uは一対のカバー体24を連結して筒状に構成されている。各カバー体24は鋼板で形成されており、断面略C字形状のカバー本体部24Aと、カバー本体部24Aにおける開口側端部から外側へ延出されたフランジ部24Bとを有している。これらのカバー体24は、鋼管上端部12BUを囲むように各々の開口側を向かい合わせて配置され、突き合されたフランジ部24B同士がボルト26及びナット28によって連結(接合)されている。これにより、鋼管上端部12BUの側壁12Sの面外方向外側へ変位したときに、当該側壁12Sがカバー本体部24Aの内面に接触し、その面外方向外側への変位が制限(抑制)されるようになっている。   As shown in FIGS. 2A and 2B, the cylindrical member 22U is formed in a cylindrical shape by connecting a pair of cover bodies 24 to each other. Each cover body 24 is formed of a steel plate, and includes a cover main body portion 24A having a substantially C-shaped cross section and a flange portion 24B extending outward from an opening side end portion of the cover main body portion 24A. These cover bodies 24 are arranged with their respective opening sides facing each other so as to surround the steel pipe upper end portion 12BU, and the flange portions 24B that are butted together are connected (joined) by bolts 26 and nuts 28. Thus, when the steel pipe upper end portion 12BU is displaced outward in the out-of-plane direction of the side wall 12S, the side wall 12S comes into contact with the inner surface of the cover main body portion 24A, and the outward displacement in the out-of-plane direction is limited (suppressed). It is like that.

図1に示すように、鋼管上端部12BUの外周には、柱周方向に沿って落下防止リブ25が配置されており、柱上部の筒状部材22Uは、落下防止リブ25の上に設置されている。柱上部の筒状部材22Uと落下防止リブ25は溶接等で接合しても良いし、溶接等で接合せずに落下防止リブ25の上に柱上部の筒状部材22Uを載せ置くだけでも良い。後者の場合は、柱上部の筒状部材22Uの位置が地震等によってずれた際に落下しないよう、落下防止リブ25との間に適切な掛かり代を設けておくことが好ましい。なお、落下防止リブ25は鋼管上端部12BUの外周部全周にわたりリング状に設置しても良いし、断続的に設置しても良い。   As shown in FIG. 1, drop prevention ribs 25 are arranged on the outer periphery of the steel pipe upper end portion 12BU along the column circumferential direction, and the cylindrical member 22U at the top of the column is installed on the drop prevention ribs 25. ing. The cylindrical member 22U at the top of the column and the fall prevention rib 25 may be joined by welding or the like, or the cylindrical member 22U at the top of the pillar may be simply placed on the fall prevention rib 25 without joining by welding or the like. . In the latter case, it is preferable to provide an appropriate allowance with the fall prevention rib 25 so that it does not fall when the position of the cylindrical member 22U at the top of the column is shifted due to an earthquake or the like. In addition, the fall prevention rib 25 may be installed in a ring shape over the entire outer periphery of the steel pipe upper end 12BU, or may be installed intermittently.

図2(A)に示されるように、鋼管上端部12BUの側壁12Sとカバー本体部24Aとの間には、鋼管上端部12BUが長期軸力を負担した状態で隙間Eが形成されるようになっている。これにより、火災等が発生する前の通常時では、筒状部材22Uによって鋼管上端部12BUの各側壁12Sが拘束されないようになっている。また、隙間Eは、後述する鋼管上端部12BUの側壁12Sの局部座屈K(図3参照)を抑制可能な値に設定されている。   As shown in FIG. 2A, a gap E is formed between the side wall 12S of the steel pipe upper end 12BU and the cover main body 24A in a state where the steel pipe upper end 12BU bears a long-term axial force. It has become. Thereby, in the normal time before a fire etc. generate | occur | produce, each side wall 12S of the steel pipe upper end part 12BU is not restrained by the cylindrical member 22U. Moreover, the clearance gap E is set to the value which can suppress the local buckling K (refer FIG. 3) of the side wall 12S of the steel pipe upper end part 12BU mentioned later.

更に、鋼管本体部12Bの幅(柱せい)をDとしたときに、鋼管上端部12BUに対する筒状部材22Uの補強範囲(筒状部材22Uの高さ)H(図1参照)は、鋼管上端部12BUの上端から鋼管中間部12BMへ向けて1D以上とされている。   Furthermore, when the width (column column) of the steel pipe main body 12B is D, the reinforcing range (height of the cylindrical member 22U) H (see FIG. 1) of the tubular member 22U with respect to the steel pipe upper end 12BU is the upper end of the steel pipe. It is set to 1D or more from the upper end of the part 12BU toward the steel pipe intermediate part 12BM.

なお、図1に示されるように、鋼管下端部12BLに設けられた筒状部材22Lは、鋼管本体部12Bの直下に接合する鉄骨梁16の上側フランジ部16Aの上若しくは、上側フランジ部16Aの上部に設置された床スラブの上に載置されている。また、鋼管上端部12BUと鋼管下端部12BLとの間の鋼管中間部12BMには、筒状部材22U,22Lは設けられていない。   In addition, as FIG. 1 shows, the cylindrical member 22L provided in the steel pipe lower end part 12BL is above the upper flange part 16A of the steel beam 16 to be joined immediately below the steel pipe main body part 12B or the upper flange part 16A. It is placed on the floor slab installed at the top. Moreover, cylindrical member 22U, 22L is not provided in steel pipe intermediate part 12BM between steel pipe upper end part 12BU and steel pipe lower end part 12BL.

次に、第1実施形態の作用について説明する。   Next, the operation of the first embodiment will be described.

図3に示されるように、例えば、火災時に鉄骨梁16が熱膨張によって軸方向(水平方向)へ伸張すると、鋼管仕口部12Aに水平力Fが作用し、鋼管本体部12Bに曲げモーメントMが発生する。この曲げモーメントMは、鋼管中間部12BMから鋼管上端部12BU及び鋼管下端部12BLに向って徐々に大きくなる。一方、鋼管柱12は、火災時に熱膨張によって軸方向(矢印Z方向)へ伸張するが、温度上昇に伴う剛性の低下によって軸方向への伸張は徐々に小さくなり、ある温度に達すると軸方向への伸張変形は止まり、収縮変形に転じる。この状態で、鉄骨梁16から鋼管仕口部12Aへ水平力Fが作用すると、前述したように鋼管中間部12BMと比較して大きな曲げモーメントMが発生する鋼管上端部12BU及び鋼管下端部12BLの圧縮側(矢印C側)の側壁12Sに局部座屈Kが発生し易くなる。特に、鋼管上端部12BU及び鋼管下端部12BLが鋼管仕口部12Aを介して鉄骨梁16に剛接合されていて、かつ、鉄骨梁16の軸方向への伸張量が大きい場合は、鋼管上端部12BU及び鋼管下端部12BLに大きな曲率を伴う変形が生じる。この変形によって鋼管上端部12BU及び鋼管下端部12BLの圧縮側(矢印C側)の側壁12Sに大きな圧縮応力度が発生すると、当該側壁12Sが面外方向外側へ変位する(はらみ出す)局部座屈Kが生じる。   As shown in FIG. 3, for example, when the steel beam 16 expands in the axial direction (horizontal direction) due to thermal expansion during a fire, a horizontal force F acts on the steel pipe joint 12A, and a bending moment M acts on the steel pipe main body 12B. Will occur. The bending moment M gradually increases from the steel pipe intermediate part 12BM toward the steel pipe upper end part 12BU and the steel pipe lower end part 12BL. On the other hand, the steel pipe column 12 expands in the axial direction (arrow Z direction) due to thermal expansion in the event of a fire, but the expansion in the axial direction gradually decreases due to a decrease in rigidity accompanying a temperature rise, and when reaching a certain temperature, the axial direction The expansion deformation to ceases and turns into contraction deformation. In this state, when a horizontal force F acts from the steel beam 16 to the steel pipe joint 12A, as described above, the steel pipe upper end 12BU and the steel pipe lower end 12BL generate a bending moment M larger than that of the steel pipe intermediate part 12BM. Local buckling K tends to occur on the side wall 12S on the compression side (arrow C side). In particular, when the steel pipe upper end portion 12BU and the steel pipe lower end portion 12BL are rigidly joined to the steel beam 16 via the steel pipe connection portion 12A, and the steel beam 16 has a large extension in the axial direction, the steel pipe upper end portion A deformation | transformation with a big curvature arises in 12BU and steel pipe lower end part 12BL. When a large degree of compressive stress is generated on the compression side (arrow C side) side wall 12S of the steel pipe upper end portion 12BU and the steel pipe lower end portion 12BL by this deformation, the side wall 12S is displaced outwardly (out of the surface). K is generated.

鋼管上端部12BU及び鋼管下端部12BLに局部座屈Kが発生すると、コンクリート充填鋼管柱10の曲げ剛性は著しく低下する。コンクリート充填鋼管柱10に作用する軸力(鉛直荷重)Vが大きい場合は、局部座屈Kの発生後、曲げモーメントMによる変形が急激に進展し、局部座屈K側の充填コンクリート14に圧壊を生じる。この結果、コンクリート充填鋼管柱10は荷重支持能力を喪失し、脆性的に崩壊に至る場合がある。   When local buckling K occurs in the steel pipe upper end part 12BU and the steel pipe lower end part 12BL, the bending rigidity of the concrete-filled steel pipe column 10 is significantly reduced. When the axial force (vertical load) V acting on the concrete-filled steel pipe column 10 is large, after the occurrence of local buckling K, the deformation due to the bending moment M rapidly progresses and collapses to the filling concrete 14 on the local buckling K side. Produce. As a result, the concrete-filled steel pipe column 10 loses its load supporting ability and may collapse brittlely.

この対策として本実施形態では、鋼管本体部12Bにおける鋼管上端部12BU及び鋼管下端部12BLに筒状部材22U,22Lが設けられている。これにより、例えば、鋼管上端部12BUの圧縮側の側壁12Sが面外方向外側へ変位したときに、当該側壁12Sが筒状部材22Uの内面に接触し、その面外方向外側への変位が制限される。この筒状部材22Uによって、局部座屈Kが発生しないように鋼管上端部12BUの圧縮側の側壁12Sの面外方向外側への変位を制限することにより、コンクリート充填鋼管柱10の曲げ剛性の低下が抑制される。従って、コンクリート充填鋼管柱10の耐火性能が向上する。鋼管下端部12BLについても同様である。   As a countermeasure, in this embodiment, cylindrical members 22U and 22L are provided on the steel pipe upper end portion 12BU and the steel pipe lower end portion 12BL in the steel pipe main body portion 12B. Thereby, for example, when the side wall 12S on the compression side of the upper end portion 12BU of the steel pipe is displaced outward in the out-of-plane direction, the side wall 12S comes into contact with the inner surface of the cylindrical member 22U, and the displacement outward in the out-of-plane direction is limited. Is done. By this cylindrical member 22U, the bending rigidity of the concrete-filled steel pipe column 10 is reduced by restricting the outward displacement of the side wall 12S on the compression side of the steel pipe upper end 12BU so that local buckling K does not occur. Is suppressed. Therefore, the fireproof performance of the concrete-filled steel pipe column 10 is improved. The same applies to the lower end 12BL of the steel pipe.

また、本実施形態では、図2(A)に示されるように、筒状部材22Uで鋼管上端部12BUを囲んだことにより、鋼管上端部12BUの側壁12Sの面外方向外側への変位に対して筒状部材22Uがその周方向軸力で抵抗するコンファインド効果を発揮する。従って、鋼管上端部12BUの側壁12Sの面外方向外側への変位を効率的に抑制することができる。   Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2 (A), by surrounding the steel pipe upper end portion 12BU with the tubular member 22U, the side wall 12S of the steel pipe upper end portion 12BU is displaced outwardly in the out-of-plane direction. The cylindrical member 22U exhibits a confining effect that resists with its circumferential axial force. Therefore, the displacement of the side wall 12S of the steel pipe upper end portion 12BU to the outside in the out-of-plane direction can be efficiently suppressed.

更に、本実施形態では、鋼管上端部12BUの側壁12Sと筒状部材22Uとの間に隙間Eが形成されている。これにより、鋼管上端部12BUの側壁12Sが筒状部材22Uに接触するまでの間は、筒状部材22Uによって鋼管上端部12BUが拘束されないようになっている。即ち、火災等が発生する前の通常時では、鋼管上端部12BUの各側壁12Sに曲げ剛性が付与されないようになっている。そのため、鋼管本体部12Bにおける筒状部材22Uが設けられた部位と鋼管本体部12Bの他の部位との間の境界部(落下防止リブ25付近)で曲げ剛性が急激に変化せず、前述したように鋼管中間部12BMと比較して大きな曲げモーメントが発生する鋼管上端部12BUに局部座屈Kが発生し易くなる。   Furthermore, in this embodiment, the clearance gap E is formed between the side wall 12S of the steel pipe upper end part 12BU, and the cylindrical member 22U. Thereby, until the side wall 12S of the steel pipe upper end part 12BU contacts the cylindrical member 22U, the steel pipe upper end part 12BU is not restrained by the cylindrical member 22U. That is, in a normal time before a fire or the like occurs, bending rigidity is not given to each side wall 12S of the steel pipe upper end portion 12BU. Therefore, the bending rigidity does not change abruptly at the boundary part (near the fall prevention rib 25) between the part where the tubular member 22U is provided in the steel pipe body part 12B and the other part of the steel pipe body part 12B. Thus, local buckling K tends to occur in the steel pipe upper end portion 12BU where a large bending moment is generated as compared with the steel pipe intermediate portion 12BM.

一方、鋼管上端部12BUの側壁12Sと筒状部材22Uとの間に隙間Eが形成されておらず、通常時から筒状部材22Uによって鋼管上端部12BUが拘束された構成では、鋼管本体部12Bにおける筒状部材22Uが設けられた部位と鋼管本体部12Bの他の部位との間で曲げ剛性が急激に変化する。そのため、前述した曲げモーメントMが鋼管本体部12Bに作用したときに、鋼管本体部12Bにおける筒状部材22Uが設けられた部位と鋼管本体部12Bの他の部位との境界部を中心とした回転変形が鋼管本体部12Bに発生する可能性がある。この回転変形が発生すると、鋼管本体部12Bにおける筒状部材22Uが設けられた部位と鋼管本体部12Bの他の部位との境界部に応力が集中し、当該境界部に局部座屈Kが発生し易くなる。   On the other hand, in the configuration in which the gap E is not formed between the side wall 12S of the steel pipe upper end portion 12BU and the cylindrical member 22U, and the steel pipe upper end portion 12BU is restrained by the cylindrical member 22U from the normal time, the steel pipe main body portion 12B. The bending rigidity abruptly changes between the part where the cylindrical member 22U is provided and the other part of the steel pipe body 12B. Therefore, when the bending moment M described above acts on the steel pipe main body 12B, the rotation about the boundary between the part where the tubular member 22U is provided in the steel pipe main part 12B and the other part of the steel pipe main body 12B. Deformation may occur in the steel pipe body 12B. When this rotational deformation occurs, stress concentrates at the boundary between the portion of the steel pipe body 12B where the cylindrical member 22U is provided and the other portion of the steel pipe body 12B, and local buckling K occurs at the boundary. It becomes easy to do.

これに対して本実施形態では、前述したように鋼管上端部12BUの側壁12Sと筒状部材22Uとの間に隙間Eを形成したことにより、鋼管上端部12BUに局部座屈Kが発生し易くなる。つまり、局部座屈Kが発生する部位を鋼管上端部12BUに限定することができる。従って、局部座屈Kを効率的に抑制することができる。また、耐火補強する範囲を鋼管本体部12Bにおける鋼管上端部12BU及び鋼管下端部12BLに限定することができるため、施工性の向上、工期短縮、及びコスト削減を図ることができる。   In contrast, in the present embodiment, as described above, the gap E is formed between the side wall 12S of the steel pipe upper end portion 12BU and the tubular member 22U, so that local buckling K is likely to occur in the steel pipe upper end portion 12BU. Become. That is, the part where the local buckling K occurs can be limited to the steel pipe upper end part 12BU. Therefore, local buckling K can be efficiently suppressed. Moreover, since the range which carries out a fireproof reinforcement can be limited to the steel pipe upper end part 12BU and the steel pipe lower end part 12BL in the steel pipe main-body part 12B, an improvement of workability | operativity, a work period shortening, and cost reduction can be aimed at.

更に、本実施形態は、鋼管上端部12BU及び鋼管下端部12BLに筒状部材22U,22Lを設ける構成であるため、既存のコンクリート充填鋼管柱10に対しても容易に適用することができる。従って、汎用性が向上する。   Furthermore, since this embodiment is the structure which provides the cylindrical members 22U and 22L in the steel pipe upper end part 12BU and the steel pipe lower end part 12BL, it can be easily applied also to the existing concrete filling steel pipe column 10. FIG. Therefore, versatility is improved.

ここで、図4(A)には、一般的なコンクリート充填鋼管柱からなる柱100と梁102A,102Bとで構成された架構の一例が示されている。この架構内において、例えば図4(B)に示されるように火災104が発生すると、梁102Aが水平方向(矢印J方向)に伸び出すため、柱100に同図に示されるような変形が生じる。   Here, FIG. 4A shows an example of a frame composed of a column 100 made of a general concrete-filled steel pipe column and beams 102A and 102B. In this frame, for example, as shown in FIG. 4B, when a fire 104 occurs, the beam 102A extends in the horizontal direction (arrow J direction), so that the pillar 100 is deformed as shown in FIG. .

また、図5(A)には、一般的なコンクリート充填鋼管柱からなる柱110の耐火性能評価に用いられる実験評価モデルが示されている。この実験評価モデルでは、加熱時に、図5(B)に示されるような変形状態、応力状態を示すことから、図4(B)に示される柱100の変形状態、応力状態を適切に模擬することができると言われている。そこで、図5(A)に示される実験評価モデルを用いて載荷加熱実験を行ったところ、以下に示す新たな知見が得られた。   FIG. 5 (A) shows an experimental evaluation model used for fire resistance performance evaluation of a column 110 made of a general concrete-filled steel pipe column. Since this experimental evaluation model shows a deformed state and a stress state as shown in FIG. 5B during heating, the deformed state and the stress state of the column 100 shown in FIG. 4B are appropriately simulated. It is said that you can. Then, when the loading heating experiment was conducted using the experimental evaluation model shown in FIG. 5 (A), the following new knowledge was obtained.

即ち、加熱された柱110の上端部に生じる水平変位(水平力F)が大きい場合や柱110に生じる軸力Vが大きい場合は、図5(C)に示されるように、柱110を構成する鋼管柱の上端部及び下端部に局部座屈Kが生じることが確認された。また、加熱時間が比較的短く、柱110の充填コンクリートが十分耐力を残している状態であっても、柱110は前述した鋼管柱の局部座屈Kによって荷重支持能力を喪失し、崩壊することが確認された。   That is, when the horizontal displacement (horizontal force F) generated at the upper end of the heated column 110 is large or when the axial force V generated at the column 110 is large, the column 110 is configured as shown in FIG. It was confirmed that local buckling K occurred at the upper end and the lower end of the steel pipe column. Moreover, even if the heating time is relatively short and the filled concrete of the column 110 remains sufficiently proof, the column 110 loses its load supporting ability due to the local buckling K of the steel pipe column and collapses. Was confirmed.

本実施形態におけるコンクリート充填鋼管柱10を例により具体的に説明すると、局部座屈Kに関しては以下のことが確認された。即ち、鋼管本体部12Bの幅をD(図2(A)参照)としたときに、鋼管上端部12BUにおける局部座屈Kは、その上端(鋼管仕口部12Aと鋼管本体部12Bとの境界部)から2Dまでの領域内で発生し易く、特に、上端から1Dの領域内で発生し易い。これと同様に、鋼管下端部12BLにおける局部座屈Kは、その下端(鋼管仕口部12Aと鋼管本体部12Bとの境界部)から2Dまでの領域内で発生し易く、特に、下端から1Dの領域内で発生し易い。   When concrete concrete steel pipe pillar 10 in this embodiment is explained concretely by an example, the following was confirmed about local buckling K. That is, when the width of the steel pipe main body 12B is D (see FIG. 2A), the local buckling K at the steel pipe upper end 12BU is the upper end (the boundary between the steel pipe fitting 12A and the steel pipe main body 12B). Part) to 2D, particularly in the 1D region from the upper end. Similarly, local buckling K in the steel pipe lower end portion 12BL is likely to occur in the region from the lower end (boundary portion between the steel pipe fitting portion 12A and the steel pipe main body portion 12B) to 2D, and in particular, 1D from the lower end. It is easy to occur in the area.

従って、局部座屈Kの発生を抑制する観点からすると、鋼管上端部12BUに対する筒状部材22Uの補強範囲Hは、鋼管上端部12BUの上端から鋼管中間部12BMへ向けて1D以上が好ましく、2D以上がより好ましい。更に、施工性、材料コストを考慮すると、筒状部材22Uの補強範囲Hは、鋼管上端部12BUの上端から鋼管中間部12BMへ向けて1D≦H≦2Dとすることが望ましい。これにより、筒状部材22Uの材料コストを削減しつつ、鋼管上端部12BUの局部座屈Kの発生を効率的に抑制することができる。鋼管下端部12BLについても同様である。   Accordingly, from the viewpoint of suppressing the occurrence of local buckling K, the reinforcing range H of the tubular member 22U with respect to the steel pipe upper end portion 12BU is preferably 1D or more from the upper end of the steel pipe upper end portion 12BU toward the steel pipe intermediate portion 12BM. The above is more preferable. Further, in consideration of workability and material cost, it is desirable that the reinforcing range H of the cylindrical member 22U is 1D ≦ H ≦ 2D from the upper end of the steel pipe upper end portion 12BU toward the steel pipe intermediate portion 12BM. Thereby, generation | occurrence | production of the local buckling K of steel pipe upper end part 12BU can be suppressed efficiently, reducing the material cost of the cylindrical member 22U. The same applies to the lower end 12BL of the steel pipe.

なお、前述した局部座屈Kによる破壊はこれまでの実験では確認されなかった現象である。これまでの実験では、柱110の断面を小断面(例えば、300mm×300mm程度)で実施していたが、前述した局部座屈Kが確認された実験では、柱110の断面を大面積(600mm×600mm)で実施している。柱頭、柱脚に生じる曲率が同じ場合、鋼管柱の上端部及び下端部に発生する圧縮ひずみは、柱110の中立軸位置から鋼管柱までの距離に比例して大きくなる。断面が大きくなれば、鋼管柱の側壁に生じる圧縮ひずみもこれに比例して大きくなる。このため、火災によって大断面の柱(例えば、600mm×600mm以上)の上端部に大きな水平力が生じると、柱の上端部及び下端部には大きな圧縮ひずみが発生する。前述の実験では、鋼管柱に生じた圧縮ひずみが当該鋼管柱の局部座屈に対する許容圧縮ひずみを超過したために発生したものと考えられる。この圧縮ひずみは、長期軸力に起因する長期圧縮ひずみε1と、梁の伸長に伴う強制変形(水平力F)に起因する圧縮ひずみε2と、同梁の伸長に伴う付加曲げモーメントに起因する圧縮ひずみε3の和と考えることも可能である。   Note that the above-described destruction due to local buckling K is a phenomenon that has not been confirmed in previous experiments. In the previous experiments, the cross section of the pillar 110 was implemented with a small cross section (for example, about 300 mm × 300 mm). However, in the experiment in which the local buckling K described above was confirmed, the cross section of the pillar 110 was large in area (600 mm). × 600 mm). When the curvature generated in the column head and the column base is the same, the compressive strain generated in the upper end portion and the lower end portion of the steel pipe column increases in proportion to the distance from the neutral axis position of the column 110 to the steel tube column. If the cross section becomes large, the compressive strain generated on the side wall of the steel pipe column also increases in proportion thereto. For this reason, when a large horizontal force is generated at the upper end portion of a large cross-sectional column (for example, 600 mm × 600 mm or more) due to a fire, a large compressive strain is generated at the upper end portion and the lower end portion of the column. In the above-described experiment, it is considered that the compressive strain generated in the steel pipe column exceeded the allowable compressive strain for local buckling of the steel pipe column. This compressive strain includes a long-term compressive strain ε1 caused by a long-term axial force, a compressive strain ε2 caused by a forced deformation (horizontal force F) accompanying the extension of the beam, and a compression caused by an additional bending moment accompanying the extension of the beam. It can also be considered as the sum of strains ε3.

なお、本実施形態のように鋼管仕口部12Aの両側に鉄骨梁16が接合された構成では、各鉄骨梁16の伸長に伴って鋼管仕口部12Aの両側に反対向きの水平力が作用するため、これらの水平力が打ち消し合う。従って、前述した圧縮ひずみε2,ε3が小さくなり易い。一方、後述する側柱10A又は隅柱10B(図10参照)のように、鋼管仕口部12Aの片側にのみ鉄骨梁16が接合される構成では、上記圧縮ひずみε2,ε3が大きくなり易い。特に、鋼管仕口部12Aの片側に接合される鉄骨梁16の梁スパンが長くなると(例えば、10m程度以上)、火災時における鉄骨梁16の伸長量が増加し、鋼管上端部12BU及び鋼管下端部12BLの水平変位(強制変形)が大きくなるため(例えば、柱の部材角1/50rad程度)、上記圧縮ひずみε2,ε3が過大となる可能性がある。本実施形態は、このように鋼管仕口部12Aの片側に鉄骨梁16が接合されるコンクリート充填鋼管柱10(側柱10A又は隅柱10B)の耐火補強に適している。   In the configuration in which the steel beam 16 is joined to both sides of the steel pipe joint 12A as in the present embodiment, the opposite horizontal force acts on both sides of the steel pipe joint 12A as each steel beam 16 extends. Therefore, these horizontal forces cancel each other. Therefore, the above-described compression strains ε2, ε3 tend to be small. On the other hand, in a configuration in which the steel beam 16 is joined only to one side of the steel pipe joint 12A as in a side column 10A or a corner column 10B (see FIG. 10) described later, the compressive strains ε2 and ε3 are likely to increase. In particular, when the beam span of the steel beam 16 joined to one side of the steel pipe joint 12A becomes long (for example, about 10 m or more), the extension amount of the steel beam 16 at the time of fire increases, and the steel pipe upper end 12BU and the steel pipe lower end Since the horizontal displacement (forced deformation) of the portion 12BL becomes large (for example, the column member angle is about 1/50 rad), the compressive strains ε2 and ε3 may be excessive. The present embodiment is suitable for fireproof reinforcement of the concrete-filled steel pipe column 10 (side column 10A or corner column 10B) in which the steel beam 16 is joined to one side of the steel pipe joint 12A.

次に、第1実施形態の変形例について説明する。なお、以下では、各種の変形例を鋼管上端部12BUに適用した場合を例に説明するが、これらの変形例は鋼管下端部12BLにも適用可能である。   Next, a modification of the first embodiment will be described. In addition, below, although the case where various modifications are applied to the steel pipe upper end part 12BU is demonstrated to an example, these modifications are applicable also to the steel pipe lower end part 12BL.

上記実施形態では、筒状部材22Uを構成する一対のカバー体24をボルト26及びナット28で接合したが、これらのカバー体24を溶接等で接合しても良い。この場合、図6に示すように、カバー体24のフランジ部24Bは適宜省略可能である。   In the above embodiment, the pair of cover bodies 24 constituting the cylindrical member 22U are joined by the bolts 26 and the nuts 28, but these cover bodies 24 may be joined by welding or the like. In this case, as shown in FIG. 6, the flange portion 24B of the cover body 24 can be omitted as appropriate.

また、上記実施形態では、通常時に筒状部材22Uによって鋼管上端部12BUが拘束されないように、筒状部材22Uを構成するカバー本体部24Aと鋼管上端部12BUの側壁12Sとの間に隙間Eを形成したがこれに限らない。筒状部材22Uは、鋼管上端部12BUの側壁12Sの面外方向外側への変位を抑制可能であれば良く、例えば、筒状部材22Uを鋼管上端部12BUの側壁と一体化しても良い。   Moreover, in the said embodiment, the clearance gap E is provided between the cover main-body part 24A which comprises the cylindrical member 22U, and the side wall 12S of the steel pipe upper end part 12BU so that the steel pipe upper end part 12BU is not restrained by the cylindrical member 22U at the normal time. Although formed, it is not restricted to this. The cylindrical member 22U only needs to be able to suppress the outward displacement of the side wall 12S of the steel pipe upper end portion 12BU in the out-of-plane direction. For example, the cylindrical member 22U may be integrated with the side wall of the steel pipe upper end portion 12BU.

具体的に説明すると、図7(A)に示される筒状部材32は、断面略C字形状の一対のカバー体34を溶接等で接合して筒状に構成されており、鋼管上端部12BUを囲んでいる。この筒状部材32と鋼管上端部12BUの側壁12Sとの隙間には、ポリマーセメントモルタル、耐火性接着剤(例えば、イソシアネート)等の耐火性能を有する耐火性充填材36が充填されている。この耐火性充填材36によって、鋼管上端部12BUに筒状部材32が一体化されている。   More specifically, the cylindrical member 32 shown in FIG. 7A is formed into a cylindrical shape by joining a pair of cover bodies 34 having a substantially C-shaped cross section by welding or the like, and has a steel pipe upper end 12BU. Is enclosed. A gap between the tubular member 32 and the side wall 12S of the steel pipe upper end portion 12BU is filled with a fireproof filler 36 having fireproof performance such as polymer cement mortar and fireproof adhesive (for example, isocyanate). With this refractory filler 36, the tubular member 32 is integrated with the upper end 12BU of the steel pipe.

また、図7(B)に示される筒状部材42は、断面略円弧状の一対のカバー体44を溶接等で接合して筒状に構成されており、鋼管上端部12BUを囲んでいる。この筒状部材32と鋼管上端部12BUの側壁12Sとの隙間には耐火性充填材36が充填されており、この耐火性充填材36によって鋼管上端部12BUに筒状部材42が一体化されている。   Moreover, the cylindrical member 42 shown by FIG. 7 (B) is comprised by joining a pair of cover bodies 44 with a cross-sectional arc shape by welding etc., and is surrounding the steel pipe upper end part 12BU. The gap between the tubular member 32 and the side wall 12S of the steel pipe upper end portion 12BU is filled with a refractory filler 36, and the tubular member 42 is integrated with the steel pipe upper end portion 12BU by the refractory filler 36. Yes.

更に、図7(C)に示される筒状部材52は、断面L字形状の4つのカバー体54を溶接等で接合して筒状に構成されており、鋼管上端部12BUを囲んでいる。これらのカバー体54は、鋼管上端部12BUの側壁12Sに重ねられており、その外周部が鋼管上端部12BUの側壁12Sに溶接、接着剤等で接合されている。これにより、鋼管上端部12BUに筒状部材52が一体化されている。   Furthermore, the cylindrical member 52 shown in FIG. 7C is formed into a cylindrical shape by joining four cover bodies 54 having an L-shaped cross section by welding or the like, and surrounds the steel pipe upper end portion 12BU. These cover bodies 54 are overlapped on the side wall 12S of the steel pipe upper end portion 12BU, and the outer peripheral portion thereof is joined to the side wall 12S of the steel pipe upper end portion 12BU by welding, an adhesive, or the like. Thereby, the cylindrical member 52 is integrated with the steel pipe upper end part 12BU.

このように鋼管上端部12BUに筒状部材32,42,52を一体化することにより、前述した梁の伸長に伴う強制変形に起因する圧縮ひずみε2、及び同梁の伸長に伴う付加曲げモーメントに起因する圧縮ひずみε3を低減することができる。更に、筒状部材32,42,52と鋼管仕口部12A(図1参照)とを長期軸力を伝達可能に接合することにより、前述した長期軸力に起因する長期圧縮ひずみε1を低減することも可能である。従って、鋼管上端部12BUの側壁12Sの局部座屈が抑制される。   Thus, by integrating the cylindrical members 32, 42, 52 into the steel pipe upper end portion 12BU, the above-described compressive strain ε2 caused by the forced deformation accompanying the extension of the beam and the additional bending moment accompanying the extension of the beam are reduced. The resulting compressive strain ε3 can be reduced. Further, the long-term compressive strain ε1 due to the long-term axial force is reduced by joining the cylindrical members 32, 42, 52 and the steel pipe joint 12A (see FIG. 1) so that the long-term axial force can be transmitted. It is also possible. Therefore, local buckling of the side wall 12S of the steel pipe upper end portion 12BU is suppressed.

なお、図7(A)及び図7(B)に示されるように、耐火性充填材36を用いる場合は、カバー体34,44や鋼管上端部12BUの側壁12Sにコッターとしての孔や凹部を形成し、鋼管上端部12BUと筒状部材32,42との一体性を高めても良い。   As shown in FIGS. 7A and 7B, when using the refractory filler 36, the cover bodies 34, 44 and the side wall 12S of the steel pipe upper end portion 12BU are provided with holes and recesses as cotters. It may be formed to enhance the integrity of the steel pipe upper end portion 12BU and the cylindrical members 32, 42.

また、筒状部材32,42,52と鋼管仕口部12Aとの間で長期軸力を伝達しない場合、即ち、上記長期圧縮ひずみε1を低減する必要がない場合は、例えば、図8に示されるように、筒状部材32と鋼管仕口部12Aとの間に隙間Gを形成しても良い。これにより、鋼管上端部12BUに対する筒状部材32の取り付けが容易となるため、施工性が向上する。   Moreover, when long-term axial force is not transmitted between the cylindrical members 32, 42, 52 and the steel pipe joint 12A, that is, when it is not necessary to reduce the long-term compressive strain ε1, for example, as shown in FIG. As described above, a gap G may be formed between the tubular member 32 and the steel pipe joint 12A. Thereby, since the attachment of the cylindrical member 32 with respect to the steel pipe upper end part 12BU becomes easy, workability | operativity improves.

更に、座屈抑制部材として、鋼管上端部12BUに繊維補強シートを巻き付けても良い。これにより、繊維補強シートのコンファインド効果によって、鋼管上端部12BUの各側壁12Sの面外方向外側への変位が抑制されるため、当該側壁12Sの局部座屈が抑制される。更に、繊維補強シートに鋼管上端部12BUの引張り側応力を負担させ、当該鋼管上端部12BUの曲げ変形を低減することにより、上記圧縮ひずみε2,ε3を低減することができる。従って、鋼管上端部12BUの側壁12Sの局部座屈を更に抑制することができる。   Furthermore, you may wind a fiber reinforcement sheet around steel pipe upper end part 12BU as a buckling suppression member. Thereby, since the displacement to the out-of-plane direction outer side of each side wall 12S of the steel pipe upper end part 12BU is suppressed by the confinement effect of the fiber reinforced sheet, local buckling of the side wall 12S is suppressed. Furthermore, the compressive strains ε2 and ε3 can be reduced by causing the fiber reinforced sheet to bear the tensile stress on the upper end portion 12BU of the steel pipe and reducing the bending deformation of the upper end portion 12BU of the steel pipe. Therefore, local buckling of the side wall 12S of the steel pipe upper end portion 12BU can be further suppressed.

次に、第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同様の構成のものは、同符号を付すると共に適宜省略して説明する。   Next, a second embodiment will be described. In addition, the thing of the structure similar to 1st Embodiment attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits suitably and demonstrates.

図9(A)及び図9(B)には、一例として、第2実施形態に係る耐火補強構造60が適用された鋼管本体部12Bにおける鋼管上端部12BUが示されている。この鋼管上端部12BUには、座屈抑制部材としての環状補剛リブ62が設けられている。環状補剛リブ62は、平面視にてリング状の鋼板で形成されており、鋼管本体部12Bの外周に、鋼管柱12の周方向(柱周方向)に沿って配置されて該鋼管上端部12BUを囲んでいる。また、環状補剛リブ62の内周部62Aは、鋼管上端部12BUの各側壁12Sに溶接等で接合されている。この環状補剛リブ62によって、鋼管上端部12BUの各側壁12Sに面外剛性が付与されている。   9A and 9B show, as an example, a steel pipe upper end portion 12BU in a steel pipe main body portion 12B to which the fireproof reinforcing structure 60 according to the second embodiment is applied. The steel pipe upper end portion 12BU is provided with an annular stiffening rib 62 as a buckling suppressing member. The annular stiffening rib 62 is formed of a ring-shaped steel plate in plan view, and is disposed along the circumferential direction (column circumferential direction) of the steel pipe column 12 on the outer periphery of the steel pipe main body 12B. Surrounds 12BU. Further, the inner peripheral portion 62A of the annular stiffening rib 62 is joined to each side wall 12S of the steel pipe upper end portion 12BU by welding or the like. By this annular stiffening rib 62, out-of-plane rigidity is imparted to each side wall 12S of the steel pipe upper end portion 12BU.

また、鋼管本体部12Bの幅をDとしたときに、鋼管上端部12BUの上端から環状補剛リブ62までの距離Hは2D以内が効果的とされている。   Further, when the width of the steel pipe main body portion 12B is D, the distance H from the upper end of the steel pipe upper end portion 12BU to the annular stiffening rib 62 is effective within 2D.

次に、第2実施形態の作用について説明する。   Next, the operation of the second embodiment will be described.

図9(A)及び図9(B)に示されるように、鋼管上端部12BUには環状補剛リブ62が設けられており、この環状補剛リブ62によって鋼管上端部12BUの各側壁12Sに面外剛性が付与されている。従って、鋼管上端部12BUの側壁12Sの局部座屈K(図3参照)の発生が抑制される。   As shown in FIGS. 9A and 9B, the steel pipe upper end portion 12BU is provided with an annular stiffening rib 62, and the annular stiffening rib 62 causes each side wall 12S of the steel pipe upper end portion 12BU to be attached to each side wall 12S. Out-of-plane rigidity is provided. Therefore, generation | occurrence | production of the local buckling K (refer FIG. 3) of the side wall 12S of the steel pipe upper end part 12BU is suppressed.

また、環状補剛リブ62によって鋼管上端部12BUを囲んだことにより、鋼管上端部12BUの側壁12Sの面外方向外側への変位に対して環状補剛リブ62がその周方向軸力で抵抗するコンファインド効果を発揮する。従って、鋼管上端部12BUの側壁12Sの面外方向外側への変位に対する抑制効果が向上する。   Further, by enclosing the steel pipe upper end portion 12BU with the annular stiffening rib 62, the annular stiffening rib 62 resists the displacement of the side wall 12S of the steel pipe upper end portion 12BU outward in the out-of-plane direction by the circumferential axial force. Demonstrate the confining effect. Therefore, the suppression effect with respect to the displacement to the out-of-plane direction outer side of the side wall 12S of the steel pipe upper end part 12BU improves.

更に、鋼管柱12の周方向に沿って配置された環状補剛リブ62によって鋼管上端部12BUの側壁12Sを補剛することにより、当該側壁12Sに曲げ剛性を付与せずに若しくは曲げ剛性の付与量を小さく抑えつつ、当該側壁12Sに面外剛性を付与することができる。これにより、鋼管上端部12BUにおける環状補剛リブ62の周辺部で曲げ剛性が急激に変化しないため、前述した回転変形が抑制される。従って、鋼管上端部12BUの側壁の局部座屈を効率的に抑制することができる。   Further, by stiffening the side wall 12S of the upper end 12BU of the steel pipe by the annular stiffening rib 62 arranged along the circumferential direction of the steel pipe column 12, the side wall 12S is not given bending rigidity or the bending rigidity is given. Out-of-plane rigidity can be imparted to the side wall 12S while keeping the amount small. Thereby, since bending rigidity does not change abruptly in the peripheral part of the annular stiffening rib 62 in the steel pipe upper end part 12BU, the aforementioned rotational deformation is suppressed. Therefore, local buckling of the side wall of the steel pipe upper end portion 12BU can be efficiently suppressed.

なお、環状補剛リブ62は、複数の棒状の横補剛リブを平面視にて環状に連結して形成しても良い。また、複数の環状補剛リブ62を鋼管上端部12BUの軸方向に間隔を空けて設けても良い。この場合、複数の環状補剛リブ62は、前述したように鋼管上端部12BUの上端から鋼管中間部12BMへ向けて2D以内の範囲に設けることが好ましい。鋼管上端部12BUの側壁12Sと環状補剛リブ62の内周部は全周溶接を基本とするが、応力を十分伝達できる場合は、断続溶接で接合しても良いし、接合金物等のスペーサを介して、鋼管上端部12BUの側壁12Sとの間に隙間を空けた状態で接合しても良い。   The annular stiffening rib 62 may be formed by connecting a plurality of rod-shaped lateral stiffening ribs in a ring shape in plan view. A plurality of annular stiffening ribs 62 may be provided at intervals in the axial direction of the steel pipe upper end portion 12BU. In this case, as described above, the plurality of annular stiffening ribs 62 are preferably provided in a range within 2D from the upper end of the steel pipe upper end portion 12BU toward the steel pipe intermediate portion 12BM. The side wall 12S of the upper end portion 12BU of the steel pipe and the inner peripheral portion of the annular stiffening rib 62 are basically welded all around, but if sufficient stress can be transmitted, they may be joined by intermittent welding or spacers such as joint hardware The steel pipe upper end portion 12BU may be joined to the side wall 12S with a gap therebetween.

また、本実施形態では、耐火補強構造60を鋼管上端部12BUに適用した場合を例に説明したが、耐火補強構造60は鋼管下端部12BLにも適用可能である。   Moreover, although this embodiment demonstrated the case where the fireproof reinforcement structure 60 was applied to the steel pipe upper end part 12BU as an example, the fireproof reinforcement structure 60 is applicable also to the steel pipe lower end part 12BL.

次に、第3実施形態について説明する。なお、第1,第2実施形態と同様の構成のものは、同符号を付すると共に適宜省略して説明する。   Next, a third embodiment will be described. In addition, the thing of the structure similar to 1st, 2nd embodiment attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits suitably and demonstrates.

図10に示されるように、第3実施形態に係る耐火補強構造70(図11参照)は、建物11の外周に配置された側柱10A又は隅柱10Bに適用されている。これらの側柱10A又は隅柱10Bには、水平方向(矢印X方向、又は矢印Y方向)の片側から鉄骨梁16が接合されるのに対し、内柱10Cでは、水平方向(矢印X方向、及び矢印Y方向)の両側から鉄骨梁16が接合される。このように水平方向の片側から鉄骨梁16が接合される側柱10A又は隅柱10Bに本実施形態に係る耐火補強構造70(図11参照)が適用されている。   As shown in FIG. 10, the fireproof reinforcement structure 70 (see FIG. 11) according to the third embodiment is applied to the side pillar 10 </ b> A or the corner pillar 10 </ b> B arranged on the outer periphery of the building 11. Steel beams 16 are joined to these side columns 10A or corner columns 10B from one side in the horizontal direction (arrow X direction or arrow Y direction), whereas in the inner column 10C, the horizontal direction (arrow X direction, And the steel beam 16 is joined from both sides in the direction of arrow Y). Thus, the fireproof reinforcement structure 70 (refer FIG. 11) which concerns on this embodiment is applied to the side column 10A or the corner column 10B to which the steel beam 16 is joined from one side in the horizontal direction.

図11には、一例として、耐火補強構造70が適用されたコンクリート充填鋼管柱10が示されている。このコンクリート充填鋼管柱10は隅柱10B(図10参照)を構成しており、その鋼管仕口部12Aには水平方向(矢印X)の片側(図11において右側)から鉄骨梁16が接合されている。従って、火災時における鉄骨梁16の熱膨張によって鋼管仕口部12Aに水平力Fが作用すると、鋼管上端部12BUでは鉄骨梁16側の側壁12S1に圧縮力(矢印C)が作用し、当該側壁12S1に局部座屈Kが発生し易くなる。一方、鋼管下端部12BLでは、鉄骨梁16と反対側の側壁12S2に圧縮力(矢印C)が作用し、当該側壁12S2に局部座屈Kが発生し易くなる。   FIG. 11 shows a concrete-filled steel pipe column 10 to which the fireproof reinforcing structure 70 is applied as an example. This concrete-filled steel pipe column 10 constitutes a corner column 10B (see FIG. 10), and a steel beam 16 is joined to the steel pipe joint 12A from one side (right side in FIG. 11) in the horizontal direction (arrow X). ing. Therefore, when a horizontal force F acts on the steel pipe joint 12A due to thermal expansion of the steel beam 16 at the time of a fire, a compressive force (arrow C) acts on the side wall 12S1 on the steel beam 16 side at the steel pipe upper end portion 12BU. Local buckling K is likely to occur in 12S1. On the other hand, in the steel pipe lower end portion 12BL, a compressive force (arrow C) acts on the side wall 12S2 opposite to the steel beam 16, and local buckling K is likely to occur on the side wall 12S2.

そこで、第3実施形態では、鋼管上端部12BUの側壁12S1及び鋼管下端部12BLの側壁12S2に補剛プレート72を設けている。なお、これらの補剛プレート72とは同じ構成であるため、鋼管上端部12BUの側壁12S1に設けられた補剛プレート72について詳説し、鋼管下端部12BLの側壁12S2に設けられた補剛プレート72の説明は適宜省略する。   Therefore, in the third embodiment, stiffening plates 72 are provided on the side wall 12S1 of the steel pipe upper end portion 12BU and the side wall 12S2 of the steel pipe lower end portion 12BL. Since these stiffening plates 72 have the same configuration, the stiffening plate 72 provided on the side wall 12S1 of the steel pipe upper end 12BU will be described in detail, and the stiffening plate 72 provided on the side wall 12S2 of the steel pipe lower end 12BL. Will be omitted as appropriate.

図12(A)に示されるように、補剛プレート72は鋼板で形成されており、鋼管上端部12BUの側壁12S1に重ねられると共に、その外周部が溶接、接着剤等で鋼管上端部12BUの側壁12S1に接合されている。この補剛プレート72によって鋼管上端部12BUの側壁12S1に面外剛性が付与されている。   As shown in FIG. 12 (A), the stiffening plate 72 is formed of a steel plate, and is overlaid on the side wall 12S1 of the steel pipe upper end portion 12BU, and the outer peripheral portion of the steel pipe upper end portion 12BU is welded, glued, or the like. It is joined to the side wall 12S1. The stiffening plate 72 gives out-of-plane rigidity to the side wall 12S1 of the upper end 12BU of the steel pipe.

また、図11に示されるように、鋼管本体部12Bの幅をD(図12(A)参照)としたときに、鋼管上端部12BUに対する補剛プレート72の補強範囲Hは、鋼管上端部12BUの上端から鋼管中間部12BMに向けて1D以上とされている。これと同様に、鋼管下端部12BLに対する補剛プレート72の補強範囲Hは、鋼管下端部12BLの下端から鋼管中間部12BMに向けて1D以上とされている。   Further, as shown in FIG. 11, when the width of the steel pipe main body 12B is D (see FIG. 12A), the reinforcing range H of the stiffening plate 72 with respect to the steel pipe upper end 12BU is the steel pipe upper end 12BU. 1D or more from the upper end of the steel tube toward the steel pipe intermediate portion 12BM. Similarly, the reinforcing range H of the stiffening plate 72 with respect to the steel pipe lower end portion 12BL is set to 1D or more from the lower end of the steel pipe lower end portion 12BL toward the steel pipe intermediate portion 12BM.

次に、第3実施形態の作用について説明する。   Next, the operation of the third embodiment will be described.

図11に示されるように、鋼管上端部12BUの鉄骨梁16側の側壁12S1、及び鋼管下端部12BLの鉄骨梁16と反対側の側壁12S2には、補剛プレート72がそれぞれ設けられている。これらの補剛プレート72によって、鋼管上端部12BUの側壁12S1及び鋼管下端部12BLの側壁12S2に面外剛性が付与されている。従って、鋼管上端部12BUの側壁12S1及び鋼管下端部12BLの側壁12S2の面外方向外側への変位が抑制されるため、これらの側壁12S1及び側壁12S2の局部座屈Kが抑制される。   As shown in FIG. 11, stiffening plates 72 are provided on the side wall 12S1 of the steel pipe upper end portion 12BU on the steel beam 16 side and the side wall 12S2 of the steel pipe lower end portion 12BL on the side opposite to the steel beam 16 respectively. By these stiffening plates 72, out-of-plane rigidity is imparted to the side wall 12S1 of the steel pipe upper end portion 12BU and the side wall 12S2 of the steel pipe lower end portion 12BL. Therefore, since the displacement of the side wall 12S1 of the steel pipe upper end portion 12BU and the side wall 12S2 of the steel pipe lower end portion 12BL to the outside in the out-of-plane direction is suppressed, the local buckling K of these side walls 12S1 and 12S2 is suppressed.

また、鋼管上端部12BUの側壁12S1及び鋼管下端部12BLの側壁12S2にのみ補剛プレート72を設けたことにより、鋼管上端部12BU及び鋼管下端部12BLの4つの側壁12Sの全てに補剛プレート72を設けた構成と比較して、施工性の向上、コスト削減を図ることができる。   Further, by providing the stiffening plate 72 only on the side wall 12S1 of the steel pipe upper end portion 12BU and the side wall 12S2 of the steel pipe lower end portion 12BL, the stiffening plate 72 is provided on all four side walls 12S of the steel pipe upper end portion 12BU and the steel pipe lower end portion 12BL. Compared with the structure which provided, improvement of workability and cost reduction can be aimed at.

次に、第3実施形態の変形例について説明する。   Next, a modification of the third embodiment will be described.

上記第3実施形態では、鋼管上端部12BUの鉄骨梁16側の側壁12S1に補剛プレート72の外周部を溶接等で接合したがこれに限らない。例えば、鋼管上端部12BUの側壁12S1に補剛プレート72を接着剤等で接合しても良いし、また、アンカー等を用いて接合しても良い。   In the said 3rd Embodiment, although the outer peripheral part of the stiffening plate 72 was joined to the side wall 12S1 by the side of the steel beam 16 of steel pipe upper end part 12BU by welding etc., it is not restricted to this. For example, the stiffening plate 72 may be joined to the side wall 12S1 of the steel pipe upper end portion 12BU with an adhesive or the like, or may be joined using an anchor or the like.

具体的に説明すると、図12(B)に示される変形例では、鋼管上端部12BUの側壁12S1、及び充填コンクリート14に形成された取付孔74にケミカルアンカー76でスタッドボルト78が固定されている。一方、補剛プレート72にはボルト孔82が形成されており、このボルト孔82に貫通されたスタッドボルト78及びナット79によって補剛プレート72が鋼管上端部12BUの側壁12S1に重ねられた状態で接合されている。これにより、鋼管上端部12BUの側壁12S1に面外剛性が付与されるため、当該側壁12S1の面外方向外側への変位が抑制される。   More specifically, in the modification shown in FIG. 12 (B), the stud bolt 78 is fixed by the chemical anchor 76 to the side wall 12S1 of the steel pipe upper end 12BU and the mounting hole 74 formed in the filled concrete 14. . On the other hand, a bolt hole 82 is formed in the stiffening plate 72, and the stiffening plate 72 is overlapped on the side wall 12S1 of the upper end portion 12BU of the steel pipe by a stud bolt 78 and a nut 79 penetrating the bolt hole 82. It is joined. Thereby, since the out-of-plane rigidity is imparted to the side wall 12S1 of the steel pipe upper end portion 12BU, the displacement of the side wall 12S1 to the outside in the out-of-plane direction is suppressed.

また、他の変形例として、図13に示されるように、鋼管上端部12BUの側壁12S1に、当該側壁12S1との間に隙間Eを空けた状態で補剛プレート72を対向させても良い。具体的には、補剛プレート72は、スペーサ84を間に挟んで鋼管上端部12BUの側壁12S1と対向しており、ボルト孔82に貫通されたスタッドボルト78及びナット79によって鋼管上端部12BUに取り付けられている。このスペーサ84によって、鋼管上端部12BUの側壁12S1と補剛プレート72との間に隙間Eが形成されている。これにより、鋼管上端部12BUの側壁12S1が補剛プレート72に接触するまでの間は、補剛プレート72によって鋼管上端部12BUの側壁12S1に曲げ剛性が付与されないようになっている。   As another modification, as shown in FIG. 13, the stiffening plate 72 may be opposed to the side wall 12S1 of the steel pipe upper end 12BU with a gap E between the side wall 12S1. Specifically, the stiffening plate 72 is opposed to the side wall 12S1 of the upper end 12BU of the steel pipe with the spacer 84 interposed therebetween, and is connected to the upper end 12BU of the steel pipe by the stud bolt 78 and the nut 79 that are penetrated through the bolt holes 82. It is attached. The spacer 84 forms a gap E between the side wall 12S1 of the upper end portion 12BU of the steel pipe and the stiffening plate 72. Thereby, until the side wall 12S1 of the steel pipe upper end part 12BU contacts the stiffening plate 72, bending rigidity is not provided to the side wall 12S1 of the steel pipe upper end part 12BU by the stiffening plate 72.

ここで、例えば、鋼管上端部12BUの圧縮側の側壁12S1が面外方向外側へ変位したときに、当該側壁12S1が補剛プレート72の内面に接触してその面外方向外側への変位が制限される。従って、補剛プレート72により、局部座屈が発生しないように鋼管上端部12BUの側壁12S1の面外方向外側への変位を制限することにより、コンクリート充填鋼管柱10の曲げ剛性の低下が抑制される。従って、コンクリート充填鋼管柱10の耐火性能が向上する。   Here, for example, when the side wall 12S1 on the compression side of the upper end portion 12BU of the steel pipe is displaced outward in the out-of-plane direction, the side wall 12S1 comes into contact with the inner surface of the stiffening plate 72 and the displacement outward in the out-of-plane direction is limited. Is done. Accordingly, the stiffening plate 72 restricts the displacement of the side wall 12S1 of the steel pipe upper end 12BU outward in the out-of-plane direction so that local buckling does not occur, thereby suppressing the decrease in the bending rigidity of the concrete-filled steel pipe column 10. The Therefore, the fireproof performance of the concrete-filled steel pipe column 10 is improved.

また、鋼管上端部12BUの側壁12S1との間に隙間Eを空けて補剛プレート72を対向させたことにより、第1実施形態と同様に、鋼管本体部12Bにおける補剛プレート72が設けられた部位と鋼管本体部12Bにおける他の部位との境界部を中心とした回転変形が抑制される。これにより、鋼管上端部12BUに局部座屈が発生し易くなる。つまり、局部座屈が発生する部位を鋼管上端部12BUに限定することができる。従って、鋼管上端部12BUの局部座屈を効率的に抑制することができる。   Further, the stiffening plate 72 in the steel pipe main body 12B is provided in the same manner as in the first embodiment by opening the gap E between the side wall 12S1 of the upper end 12BU of the steel pipe and facing the stiffening plate 72. Rotational deformation around the boundary between the part and the other part in the steel pipe body 12B is suppressed. Thereby, local buckling becomes easy to generate | occur | produce in steel pipe upper end part 12BU. That is, the site where local buckling occurs can be limited to the steel pipe upper end portion 12BU. Therefore, local buckling of the steel pipe upper end portion 12BU can be efficiently suppressed.

なお、上記第1〜第3実施形態では、鋼管上端部12BU及び鋼管下端部12BLの両方に座屈抑制部材としての筒状部材22U,22L等を設けたが、鋼管上端部12BU及び鋼管下端部12BLに設けられた筒状部材22U,22L等の一方を省略しても良い。つまり、鋼管上端部12BU及び鋼管下端部12BLの少なくとも一方に、座屈抑制部材としての筒状部材22U,22L等が設けられていれば良い。   In the first to third embodiments, the cylindrical members 22U and 22L as buckling suppression members are provided on both the steel pipe upper end 12BU and the steel pipe lower end 12BL. However, the steel pipe upper end 12BU and the steel pipe lower end are provided. One of the cylindrical members 22U and 22L provided in 12BL may be omitted. That is, it is only necessary that the cylindrical members 22U, 22L and the like as buckling suppressing members are provided on at least one of the steel pipe upper end portion 12BU and the steel pipe lower end portion 12BL.

また、上記第1〜第3実施形態では、内ダイアフラム18を用いた内ダイアフラム形式のコンクリート充填鋼管柱10を例に説明したが、上記実施形態は、通しダイアフラム形式や外ダイアフラム形式のコンクリート充填鋼管柱にも適用可能である。   Moreover, in the said 1st-3rd embodiment, although the concrete filling steel pipe pillar 10 of the inner diaphragm type using the inner diaphragm 18 was demonstrated to the example, the said embodiment is a concrete filling steel pipe of a through diaphragm type or an outer diaphragm type. It can also be applied to pillars.

更に、鋼管柱12は、断面略正方形の角形鋼管に限らず、断面長方形の角形鋼管や丸形鋼管を用いても良い。なお、断面長方形の角形鋼管では、短辺の長さが鋼管本体部の幅Dに相当し、丸形鋼管では、その直径が鋼管本体部の幅Dに相当する。また、鋼管柱の周方向(柱周方向)とは、角形鋼管のように複数の側壁12Sを備える鋼管柱12の場合は、鋼管柱12の各側壁12Sの幅方向に沿った方向を意味し、丸形鋼管のように断面円形の側壁を備える鋼管柱の場合は、円周に沿った方向(円周方向)を意味する。   Furthermore, the steel pipe column 12 is not limited to a square steel pipe having a substantially square cross section, and may be a square steel pipe or a round steel pipe having a rectangular cross section. In addition, in the rectangular steel pipe having a rectangular cross section, the length of the short side corresponds to the width D of the steel pipe main body, and in the case of a round steel pipe, the diameter corresponds to the width D of the steel pipe main body. Moreover, the circumferential direction (column circumferential direction) of a steel pipe column means the direction along the width direction of each side wall 12S of the steel pipe column 12 in the case of the steel pipe column 12 provided with the some side wall 12S like a square steel pipe. In the case of a steel pipe column having a side wall with a circular cross section like a round steel pipe, it means a direction along the circumference (circumferential direction).

また、鋼管柱12には、耐火被覆を施しても良い。更に、上記第1〜第3実施形態では、水平部材として鉄骨梁16を例に説明したが、鉄骨梁16に替えてスラブ(例えば、RC床スラブやフラットスラブ)等でも良い。   The steel pipe column 12 may be provided with a fireproof coating. Furthermore, in the first to third embodiments, the steel beam 16 is described as an example of the horizontal member, but a slab (for example, an RC floor slab or a flat slab) may be used instead of the steel beam 16.

以上、本発明の第1〜第3実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、第1〜第3実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。   The first to third embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to such embodiments, and the first to third embodiments and various modifications may be used in appropriate combination. It goes without saying that the present invention can be carried out in various modes without departing from the gist of the present invention.

10 コンクリート充填鋼管柱
12 鋼管柱
12A 鋼管仕口部
12B 鋼管本体部
12BU 鋼管上端部(軸方向端部)
12BL 鋼管下端部(軸方向端部)
14 充填コンクリート
16 鉄骨梁(水平部材)
20 コンクリート充填鋼管柱の耐火補強構造
22U 筒状部材(座屈抑制部材)
22L 筒状部材(座屈抑制部材)
32 筒状部材(座屈抑制部材)
42 筒状部材(座屈抑制部材)
52 筒状部材(座屈抑制部材)
60 コンクリート充填鋼管柱の耐火補強構造
62 環状補剛リブ(座屈抑制部材)
70 コンクリート充填鋼管柱の耐火補強構造
72 補剛プレート(座屈抑制部材)
10 Concrete Filled Steel Pipe Column 12 Steel Pipe Column 12A Steel Pipe Joint 12B Steel Pipe Main Body 12BU Steel Pipe Upper End (Axial End)
12BL Lower end of steel pipe (Axial end)
14 Filled concrete 16 Steel beam (horizontal member)
20 Fireproof reinforcement structure for concrete-filled steel tubular columns 22U Tubular member (buckling suppression member)
22L cylindrical member (buckling suppression member)
32 Cylindrical member (buckling suppression member)
42 Cylindrical member (buckling suppression member)
52 Cylindrical member (buckling suppression member)
60 Fireproof reinforcement structure for concrete-filled steel tubular columns 62 Annular stiffening rib (buckling suppression member)
70 Fireproof reinforcement structure for concrete-filled steel tubular columns 72 Stiffening plate (buckling suppression member)

Claims (3)

水平部材が接合される上下の鋼管仕口部と、前記鋼管仕口部間に延びる鋼管本体部と、を有する鋼管柱と、
前記鋼管柱内に充填された充填コンクリートと、
前記鋼管本体部における軸方向端部の側壁に設けられ、該側壁の面外方向外側への変位を抑制する座屈抑制部材と、
を備えるコンクリート充填鋼管柱の耐火補強構造。
A steel pipe column having upper and lower steel pipe joints to which horizontal members are joined, and a steel pipe body extending between the steel pipe joints,
Filled concrete filled in the steel pipe column;
A buckling suppression member provided on a side wall of the axial end of the steel pipe main body, and suppressing displacement of the side wall in the out-of-plane direction;
A fireproof reinforcement structure for concrete filled steel pipe columns.
前記座屈抑制部材が、前記鋼管本体部における軸方向端部の側壁と隙間を空けて対向する請求項1に記載のコンクリート充填鋼管柱の耐火補強構造。   2. The fireproof reinforcing structure for a concrete-filled steel pipe column according to claim 1, wherein the buckling suppression member is opposed to a side wall of an axial end portion of the steel pipe main body with a gap. 前記座屈抑制部材が、前記鋼管本体部における軸方向端部を囲む筒状部材である請求項1又は請求項2に記載のコンクリート充填鋼管柱の耐火補強構造。   The fireproof reinforcement structure for a concrete-filled steel pipe column according to claim 1 or 2, wherein the buckling suppression member is a cylindrical member surrounding an axial end portion of the steel pipe main body.
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