JP2001342679A - 柱梁接合部におけるＰＣａ梁部材の接合方法およびそのためのＰＣａ梁部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】梁主筋の錯綜を解消するとともに、柱梁接合部
内で定着破壊や剪断破壊が生じるのを防止する。 【解決手段】ＰＣａ梁部材１は、端面より部材内方側に
向かって少なくとも所定区間の断面形状が略Ｕ字状とさ
れるとともに、設置状態において端面から水平方向に突
出する梁下側主筋３，３…が柱部材５の中心線を越えな
い長さ位置で上方に屈曲させてあり、前記ＰＣａ梁部材
１，１…を柱部材５の上面端部を座として柱部材５，５
間に横架した後、直線方向に連続されるＰＣａ梁部材
１，１間において、前記柱部材５を跨ぐとともに、対向
する前記略断面Ｕ字状内に亘る範囲に前記梁下側主筋
３，３…を構造的に連続させる梁端部下側補強主筋６，
６を配筋し、該梁端部補強下側主筋の端部近傍位置を地
震時のヒンジ発生箇所とする。しかる後、柱梁接合部内
にコンクリートを充填し柱部材５とＰＣａ梁部材１，１
…とを一体的に接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＣａ（プレキャ
ストコンクリート）梁部材の接合を各階毎の柱梁接合部
で行うようにしたＰＣａ梁部材の接合方法およびそのた
めのＰＣａ梁部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、鉄筋コンクリート造や、鉄骨鉄筋
コンクリート造の建築物では、躯体工事の省力化、工期
短縮、品質向上、環境問題に対する配慮等からＰＣａ梁
部材が頻繁に使用されるようになってきた。

【０００３】ＰＣａ梁部材は、各階毎に柱と一体的に接
合されるが、ＰＣａ梁部材の接合形式には、図１５(A)
に示されるように、ＰＣａ梁部材５１の構造を中央部が
梁主筋５０，５０のみで接合された２分割構造とし、前
記中央部の梁主筋５０，５０…を柱５２の頭部に位置さ
せた状態で設置し、柱梁接合部において、配筋および型
枠の後、コンクリートを流し込んで柱との一体化を図る
とともに、梁の中央部においても、突出している梁主筋
５０ａ，５０ａ同士を機械継手または溶接継手等によっ
て堅固に連結した後、剪断筋などを配筋するとともに、
周囲に型枠を組み、しかる後コンクリートを流し込んで
ＰＣａ梁部材同士を接合する梁中央接合方式と、図１５
(B)に示されるように、ＰＣａ梁部材５３の両端面より
梁主筋５０、５０…を柱部材５２の中心線を越えた長さ
位置で上方側にＬ字状に屈曲させておき、柱間に横架さ
せてＰＣａ梁部材５３，５３を配置した後、配筋および
型枠の後、コンクリートを流し込んで柱梁接合部でＰＣ
ａ梁部材５３，５３…同士の接合を行う柱梁接合方式と
に大別される。なお、図示されていないが、柱梁接合部
には柱上面から突出する主筋や剪断補強筋などが配置さ
れる。また、前記ＰＣａ梁部材５１，５３…は平面視
で、柱部材を中心として十字４方向または３方向等に接
合される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前者の梁中央接合方式
は、柱梁接合部で梁主筋が連続し配筋作業が簡略化され
るなどの利点を有するため、比較的多く採用されている
方式であるが、ＰＣａ梁部材の製造に際し、型枠作業が
複雑となるためコスト高になるなどの問題がある。ま
た、施工に際しても、ＰＣａ梁部材を梁中央部で支持す
るためにサポート柱の設置が必要となるとともに、柱頭
部と梁中央部との２箇所でそれぞれ配筋および型枠作業
を行わなければならず、しかも梁鉄筋の接合も機械継手
や溶接継手といった比較的手間の掛かる鉄筋接合方法が
採用されるため、施工に多くの手間と時間が掛かるなど
の問題があった。

【０００５】一方、後者の柱梁接合方式は、ＰＣａ梁部
材の製造が比較的容易で、図示されるようにＬ字状に屈
曲させた梁主筋による重ね継手とすれば施工も比較的容
易となるなどの利点を有する。しかし、柱梁接合部内で
所定の構造性能を確保するには、前記梁主筋を柱中心線
を越えた長さ位置で折り曲げて定着させる必要があり、
対向する相手側の梁主筋とで錯綜が問題となり、梁鉄筋
の本数に制限を受けるなどの問題が生じる。その結果、
梁の断面寸法を大きくしたり、鉄筋強度を上げざるを得
ないなどの問題が発生していた。

【０００６】上記梁中央接合方式と柱梁接合方式とにつ
いて、その得失を検討するに、柱梁接合部での梁主筋の
錯綜さえ解決できれば、後者の柱梁接合方式の方が製作
面および施工面の両方で優れていることが判る。梁主筋
鉄筋の錯綜は、柱中心を越えない位置で梁鉄筋を屈曲さ
せるようにすれば解決出来るが、この場合には梁主筋が
不連続となるため、所定の付着・定着強度が確保できな
い、所定の剪断強度が確保されないなどの構造的問題を
何らかの方法で解決する必要がある。

【０００７】この点に関し、特開平５−２９５７９２号
公報では、図１６に示されるように、梁主筋５４，５４
…を柱中心線を越えない位置で上方に折り曲げ定着し、
これらの折曲げ鉄筋部分を囲むように多数のフープ筋
（スパイラル筋）５５，５５…を配置する定着構造が提
案されている。このような定着構造を採用するものとし
ては、他に特開平８−４９２９２号公報および特開平５
−９８６９４号公報を挙げることができる。

【０００８】しかしながら、前記特開平５−２９５７９
２号公報などに記載される補強方法の場合には、非常に
多くのフープ筋を必要とするため、現実の施工を考えた
場合には採用し難いなどの問題がある。また、現行の鉄
筋コンクリート造および鉄骨鉄筋コンクリート造の設計
では、最大級の地震に対して梁端部に降伏ヒンジ（主筋
の降伏）を発生させるようにし、降伏ヒンジ域での変形
性能により地震エネルギーを吸収させ建物全体が崩壊し
ないようにしている。この点を考えると、多数のフープ
筋で梁主筋部を補強する方法では、剪断力強度の増大に
は効果が期待出来るが、梁主筋の定着強度の点では所望
の強度が確保出来ないなどの問題があった。すなわち、
最大級の地震発生時に、前記梁主筋は梁端部で降伏し、
ヒンジ領域が梁端部から１．０Ｄ程度（Ｄ：梁せい）ま
で降伏領域が進展することになる。降伏する領域は、梁
内だけでなく、反対側の柱梁接合部内にも進展する。前
記梁主筋は柱梁接合部内で降伏強度以上の耐力で定着さ
せる必要があるが、多数の補強筋で補強しても梁主筋が
不連続である点に変わりはなく、柱梁接合部内で定着破
壊が生じ、所定の構造性能が得られないことがあった。

【０００９】そこで本発明の主たる課題は、ＰＣａ梁部
材からの梁主筋を柱部材の中心を越えない長さ位置で上
方に屈曲し接合を行う柱梁接合方式を採用することを前
提に、梁主筋同士の錯綜を解消するとともに、柱梁接合
部内で梁主筋を構造的に連続させることにより十分な定
着強度および剪断強度を確保し得るようにした柱梁接合
部におけるＰＣａ梁部材の接合方法およびそのためのＰ
Ｃａ梁部材を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明は、柱部材と接合されるＰＣａ梁部材は、端面
より部材内方側に向かって少なくとも所定区間の断面形
状が略Ｕ字状とされるとともに、設置状態において端面
から水平方向に突出する梁下側主筋が柱部材の中心線を
越えない長さ位置で上方に屈曲させてあり、前記ＰＣａ
梁部材を柱部材の上面端部を座として柱部材間に横架し
た後、直線方向に連続されるＰＣａ梁部材間において、
前記柱部材を跨ぐとともに、対向する前記略断面Ｕ字状
内に亘る範囲に前記梁下側主筋を構造的に連続させる梁
端部下側補強主筋を配筋し、しかる後、柱梁接合部内に
コンクリートを充填し柱部材とＰＣａ梁部材とを一体的
に接合することを特徴とするものである。

【００１１】この場合、該梁端部補強下側主筋の端部近
傍位置が地震時のヒンジ発生箇所となるように配筋量を
決定することが望ましい。また、前記直線方向に連続さ
れるＰＣａ梁部材間において、断面上部側位置に前記柱
部材を跨いで梁端部上側補強主筋を配筋することが望ま
しい。

【００１２】他方、上記接合方法のためのＰＣａ梁部材
は、端面より部材内方側に向かって所定区間の断面形状
が略Ｕ字状とされるとともに、設置状態において端面よ
り突出する梁下側主筋が柱部材の中心線を越えない長さ
位置で上方に屈曲させるようにしたことを特徴とするも
のである。

【００１３】本発明においては、ＰＣａ梁部材内に埋設
された梁下側主筋を柱梁接合部内で柱の中心線を越えな
い長さ位置で上方に屈曲して定着するとともに、柱部材
を跨ぐと共に、両ＰＣａ梁部材に亘る区間に梁端部下側
補強主筋等を配筋する。この梁端部下側補強主筋は、端
部近傍位置が地震時のヒンジ発生箇所となるように配筋
量が決定される。

【００１４】従来は、最大級の地震があった場合に梁端
部で降伏ヒンジを発生させる設計思想の下、梁主筋を柱
梁接合部内で柱の中心線を越えない長さ位置で上方に屈
曲して定着し、前記梁下側主筋が不連続となる構造的弱
点をフープ筋などで補強する方法が採られていたが、本
発明では規定の設計思想にとらわれず、ヒンジ発生位置
を梁端部から中央側に若干ずらす設計思想の下、ＰＣａ
梁部材間に跨るように前記梁端部下側補強主筋を別途配
筋するようにした。これにより、梁主筋が構造的に連続
するようになるとともに、最大級の地震が発生し降伏領
域が柱梁接合部側に進展しても、柱梁接合部内では梁主
筋の付着劣化が軽微で済み、柱梁接合部内で定着破壊お
よび剪断破壊が生じることが無くなる。

【００１５】

【発明の実施の形態】〔第１形態例〕以下、本発明の各
実施の形態について図面を参照しながら詳述する。

【００１６】図１および図２はそれぞれ本発明ＰＣａ梁
部材１の接合方法に使用されるＰＣａ梁部材の端部斜視
図、図３〜図６は施工要領手順図、図７は配筋後の平面
図、図８はスラブ配筋を含む平面図である。

【００１７】本接合方法において使用されるＰＣａ梁部
材１は、図１に示されるように、全長区間に亘って断面
略Ｕ字状部４が形成されたＰＣａ梁部材１Ａ、或いは図
２に示されるように、端面より所定区間範囲に断面略Ｕ
字状部４が形成されたＰＣａ梁部材１Ｂのように、端面
より部材内方側に向かって少なくとも所定区間に亘り断
面略Ｕ字状部４が形成されたＰＣａ梁部材である。

【００１８】具体的に図１に示されるＰＣａ梁部材１Ａ
は、スラブ部分を現場打設施工とするために、剪断補強
筋（スターラップ）２，２…が上部側部分を露出させた
状態で部材長手方向に沿って所定間隔で埋設された所謂
ハーフＰＣａ梁部材であり、全長に亘り断面形状を略Ｕ
字状として軽量化を図ったものである。底版部には、部
材長手方向に沿って複数の、図示例では３本の梁下側主
筋３，３が埋設されるとともに、設置状態で端面から水
平方向に突出する前記梁下側主筋３，３…が柱部材の中
心線を越えない長さ位置で上方に屈曲させるようにして
いる。

【００１９】一方、図２に示されるＰＣａ梁部材１Ｂ
は、同じくスラブ部分を現場打設施工とするために、剪
断補強筋（スターラップ）２，２…が上部側部分を露出
させた状態で部材長手方向に沿って所定間隔で埋設され
るとともに、設置状態で端面から水平方向に突出する前
記梁下側主筋３，３…が柱部材の中心線を越えない長さ
位置で上方に屈曲させるようにしている点は同様である
が、断面Ｕ字状部４は端面から所定区間のみとされ、他
の躯体部分は無垢となっている。

【００２０】これらＰＣａ梁部材１は、図３に示される
ように、柱部材５の上面端部を座として柱部材５，５間
に横架され、図７に示されるように、平面視で柱部材５
を中心に十字４方向（或いは３または２方向）に設置さ
れる。ＰＣａ梁部材１，１…を設置したならば、図４に
示されるように、直線方向に連続されるＰＣａ梁部材
１，１間において、前記柱部材５を跨ぐとともに、対向
する前記略断面Ｕ字状部４，４内に亘る範囲に複数本
の、図示例では２本の梁端部下側補強主筋６、６を配筋
する。前記梁端部下側補強主筋６は、両端部をそれぞれ
上方側に曲げ上げて定着させるようにしてある。

【００２１】前記梁端部下側補強主筋６，６の配筋を終
えたならば、図５に示されるように、柱主筋７，７を囲
むスターラップ筋８，８…を配筋するとともに、ＰＣａ
梁部材１のスターラップ筋２，２内に梁上側主筋９，９
…を配筋する。また、柱梁接合部に側型枠を設置すると
ともに、スラブの底型枠を設置する。一方、図８に示さ
れるように、前記柱梁接合部と共に一体的にコンクリー
ト打設が行われるスラブ部分に、格子状にスラブ筋１
０，１０…を配筋するとともに、直線方向に連続される
ＰＣａ梁部材１，１間に、図８に示されるように、スラ
ブ内であってかつ断面上部側に前記柱部材５を跨いで梁
端部上側補強主筋１１，１１…を配筋する。図示の例で
は十字方向にＰＣａ梁部材１，１が連続されるため、梁
端部上側補強主筋１１，１１…は平面視で井桁状に配筋
されている。

【００２２】上記梁端部下側補強主筋６，６および梁端
部上側補強主筋１１，１１の端部近傍位置がそれぞれ設
計上のヒンジ発生位置とされ、最大級の地震が発生した
場合には、降伏領域が部材前後方向に進展することによ
って地震エネルギーを吸収するようになっている。

【００２３】すべての配筋および型枠作業を終えたなら
ば、スラブと共に柱梁接合部内にコンクリートを充填
し、柱部材５とＰＣａ梁部材１，１…とを一体的に接合
する。その後は、柱主筋を組み立てるとともに、型枠を
組み、コンクリートを流し込んで上階までの柱部材５を
構築するとともに、前記ＰＣａ梁部材の接合要領に従っ
て上階の施工を行う。

【００２４】〔第２形態例〕図９および図１０に第２形
態例として示されるＰＣａ梁部材の接合方法は、前記梁
端部下側補強主筋６，６および梁端部上側補強主筋１
１，１１に代えて、端部を折り曲げ加工せずに単に棒状
のままの梁端部下側補強主筋６Ａ，６Ａおよび梁端部上
側補強主筋１１Ａ，１１Ａを用いた場合の例を示したも
のである。施工要領については前記第１形態例のとおり
であるため説明は省略する。

【００２５】〔第３形態例〕また、図１１および図１２
に第３形態例として示されるＰＣａ梁部材の接合方法
は、梁端部下側補強主筋および梁端部上側補強主筋とし
て、端部を折り曲げ加工せずに単に棒状のままの梁端部
下側補強主筋６Ａ，６Ａおよび梁端部上側補強主筋１１
Ａ，１１Ａを使用するが、梁端部上側補強主筋１１Ａ、
１１Ａを、梁上側主筋９、９間であってかつその内側位
置に２段配筋とした態様を示したものである。

【００２６】〔第４形態例〕さらに、図１３および図１
４に第４形態例として示されるＰＣａ梁部材の接合方法
は、前記梁端部下側補強主筋および梁端部上側補強主筋
として、鉛直面内でループ状になるように加工された梁
端部下側補強主筋６Ｂ、６Ｂおよび梁端部上側補強主筋
１１Ｂ、１１Ｂの態様を示したものである。

【００２７】以上のように、梁端部下側補強主筋および
梁端部上側補強主筋は、構造性能を満たす限りにおいて
任意の形状を採ることができるが、いずれにしても柱部
材５を跨ぐとともに、対向する前記略断面Ｕ字状部４，
４内に亘る範囲に配筋することにより、梁主筋が構造的
に連続するようになり、柱梁接合部内で定着破壊や剪断
破壊が生じるのを防止する。

【００２８】

【発明の効果】以上詳説のとおり本発明によれば、ＰＣ
ａ梁部材からの梁下側主筋を柱部材の中心を越えない長
さ位置で上方に屈曲し接合を行う柱梁接合方式を採用す
ることで、梁主筋同士の錯綜が解消されるようになると
ともに、直線方向に連続されるＰＣａ梁部材間におい
て、前記柱部材を跨ぐとともに、対向する前記略断面Ｕ
字状内に亘る範囲に梁下側主筋を構造的に連続させる梁
端部下側補強主筋を配筋するようにしたため、柱梁接合
部内で十分な定着強度および剪断強度を確保し得るよう
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明ＰＣａ梁部材１の接合方法に使用される
ＰＣａ梁部材１Ａの端部斜視図である。

【図２】本発明ＰＣａ梁部材１の接合方法に使用される
他のＰＣａ梁部材１Ｂの端部斜視図である。

【図３】本発明ＰＣａ梁部材１の接合要領を示す手順図
（その１）である。

【図４】本発明ＰＣａ梁部材１の接合要領を示す手順図
（その２）である。

【図５】本発明ＰＣａ梁部材１の接合要領を示す手順図
（その３）である。

【図６】本発明ＰＣａ梁部材１の接合要領を示す手順図
（その４）である。

【図７】配筋後の平面図である。

【図８】スラブ配筋を含む平面図である。

【図９】梁端部補強主筋の第２態様を示す縦断面図であ
る。

【図１０】その平面図である。

【図１１】梁端部補強主筋の第３態様を示す縦断面図で
ある。

【図１２】その平面図である。

【図１３】梁端部補強主筋の第４態様を示す縦断面図で
ある。

【図１４】その平面図である。

【図１５】(A)および(B)はそれぞれ従来のＰＣａ梁部材
の接合方式を示す図である。

【図１６】従来の柱梁接合部におけるＰＣａ梁部材の接
合構造を示す要部拡大縦断面図である。

【符号の説明】

１・１Ａ・１Ｂ…ＰＣａ梁部材、２…剪断補強筋、３…
梁下側主筋、４…断面略Ｕ字状部、５…柱部材、６・６
Ａ・６Ｂ…梁端部下側補強主筋、７…柱主筋、８…スタ
ーラップ筋、９…梁上側主筋、１０…スラブ筋、１１・
１１Ａ・１１Ｂ…梁端部上側補強主筋

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2E125 AA03 AA13 AA57 AB12 AB13 AC03 AC04 AC07 AE04 AE07 BE10 2E164 BA11 CA02 CA21

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】柱部材と接合されるＰＣａ梁部材は、端面
   より部材内方側に向かって少なくとも所定区間の断面形
   状が略Ｕ字状とされるとともに、設置状態において端面
   から水平方向に突出する梁下側主筋が柱部材の中心線を
   越えない長さ位置で上方に屈曲させてあり、 前記ＰＣａ梁部材を柱部材の上面端部を座として柱部材
   間に横架した後、直線方向に連続されるＰＣａ梁部材間
   において、前記柱部材を跨ぐとともに、対向する前記略
   断面Ｕ字状内に亘る範囲に前記梁下側主筋を構造的に連
   続させる梁端部下側補強主筋を配筋し、しかる後、柱梁
   接合部内にコンクリートを充填し柱部材とＰＣａ梁部材
   とを一体的に接合することを特徴とする柱梁接合部にお
   けるＰＣａ梁部材の接合方法。
2. 【請求項２】該梁端部補強下側主筋の端部近傍位置が地
   震時のヒンジ発生箇所となるように配筋量を決定してあ
   る請求項１記載の柱梁接合部におけるＰＣａ梁部材の接
   合方法。
3. 【請求項３】前記直線方向に連続されるＰＣａ梁部材間
   において、断面上部側位置に前記柱部材を跨いで梁端部
   上側補強主筋を配筋してある請求項１、２いずれかに記
   載の柱梁接合部におけるＰＣａ梁部材の接合方法。
4. 【請求項４】端面より部材内方側に向かって所定区間の
   断面形状が略Ｕ字状とされるとともに、設置状態におい
   て端面より突出する梁下側主筋が柱部材の中心線を越え
   ない長さ位置で上方に屈曲させるようにしたことを特徴
   とする請求項１〜３いずれかに記載の柱梁接合部におけ
   るＰＣａ梁部材の接合方法に使用されるＰＣａ梁部材。