JP2004332236A - プレキャストコンクリート柱 - Google Patents
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Abstract
【課題】耐震性および耐久性に優れ、経済的で工期の短縮ができる高強度・高靱性のプレキャストコンクリート柱を提供することである。
【解決手段】プレキャストコンクリート柱1は、超高強度コンクリートまたは超高強度モルタルで形成された中空の外殻体2内に主筋3および帯筋4が埋設された構成である。
【選択図】 図1
【解決手段】プレキャストコンクリート柱1は、超高強度コンクリートまたは超高強度モルタルで形成された中空の外殻体2内に主筋3および帯筋4が埋設された構成である。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はプレキャストコンクリート柱に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
鉄筋コンクリートの建物を構築する場合、工費の節減および工期の短縮を図るためにプレキャストコンクリート柱などのプレキャストコンクリート部材が用いられている。このプレキャストコンクリート柱としては、特開2002−47732号の発明が知られている。
また、図12の(1)に示すような全断面が同一強度のコンクリートで形成されたプレキャストコンクリート柱21や、同図の(2)に示すような外殻体のプレキャストコンクリートと内部のコンクリートからなるプレキャストコンクリート合成柱22も形成されている。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−47732号公報(図2)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記(1)のプレキャストコンクリート柱は、超高強度コンクリートで形成する場合、鉄筋の降伏で曲げ耐力が決まる範囲では、高価な超高強度コンクリートを有効に利用できないという問題があった。また、柱断面の全てがプレキャストコンクリートのため、重量が大きく、高層建物のなどの場合、クレーンなどの揚重能力により柱の部材長さが制限されるという問題があった。
一方、上記(2)のプレキャストコンクリート柱は、外殻体の内側に主筋および帯筋を配筋し、内部には副帯筋も配筋されているため複雑な構成になるという問題があった。
【0005】
本発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐震性および耐久性に優れ、経済的で工期を短縮することができる高強度・高靱性・高耐久性のプレキャストコンクリート柱を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するためのプレキャストコンクリート柱は、超高強度コンクリートまたは超高強度モルタルで形成された中空の外殻体内に主筋および帯筋が埋設された構成である。また外殻体の一面からは主筋の上部が突出し、外殻体の他の一面には他のプレキャストコンクリート柱の主筋を挿入する継手孔が形成され、該継手孔内の上側に主筋の下部が配筋されている。また超高強度コンクリートまたは超高強度モルタルは圧縮強度が80N/mm2以上または設計基準強度が60N/mm2以上である。また超高強度コンクリート内または超高強度モルタル内には鋼繊維または有機繊維が混入されている。また外殻体の中空内には、外殻体よりも低強度のコンクリートが充填されている。また外殻体内のコンクリートには鉄筋または鉄骨が設置されている。また外殻体の内面には凹凸部が形成されている。
【0007】
プレキャストコンクリート柱が高強度、高耐久性および高靱性で、かつ軽量になる。また外殻体の中空内には主筋や帯筋などが配筋されていないので、簡潔な構造になり、製造も容易になる。また鋼繊維または有機繊維などの繊維により高靱性で、耐火性のある外殻体にすることができる。また外殻体を高耐久性のある超高強度コンクリートで形成したので、内部の充填コンクリートは低強度のものが使用でき、コストの低減を図ることができる。また外殻体内のコンクリートに設置した鉄筋または鉄骨により、高強度、高耐久性および高靱性をさらに高めることができる。外殻体の内面の凹凸部により、内部のコンクリートとの一体性が強められる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明のプレキャストコンクリート柱(以下PC柱という)の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。このPC柱には6つの実施の形態があるが、各実施の形態において同じ構成は同じ符号を付して説明し、異なった構成にのみ異なった符号を付して説明する。
【0009】
図1および図2は第1の実施の形態のPC柱1である。このPC柱1は、圧縮強度が80N/mm2以上(または設計基準強度が60N/mm2以上)の超高強度コンクリートまたは超高強度モルタルで形成された中空の外殻体2内に、主筋3および帯筋4が埋設されて構成されている。また、上記の超高強度コンクリート内には鋼繊維またはポリプロピレンなどの有機繊維を混入して、さらに超高強度、高靱性および耐火性を向上させることもできる。なお、柱の断面形状は四角形の他、円形、多角形があり、中空体の断面形状も四角形の他、円形、多角形がある。
【0010】
また図3および図4は第2の実施の形態のPC柱5である。このPC柱5は、主筋3の上部が外殻体2の上面から適宜長さ突出し、主筋3の下部が外殻体2内に入り込んだものであり、これ以外は第1の実施の形態のPC柱1と同じ構成である。この外殻体2の下面における主筋3の配筋された箇所には、他のPC柱の主筋を挿入する継手孔6が開口され、該継手孔6の上側にのみ主筋3の下部が配筋されて、積み重ねて接合できるようになっている。
【0011】
また図5は、上記PC柱5で形成した躯体7を示したものであり、外殻体2が中空かつ軽量であるため、数層にわたる大型部材の製作を可能とする。したがって、あたかも鉄骨造のように数層にわたるPC柱1を用いると、数層ごとの建物の構築が可能になる。
【0012】
また図6はPC柱5同士の接合部を示したものであり、外殻体2の上面から突出した主筋3が、他のPC柱8の継手孔6内に挿入され、この継手孔6内に超高強度モルタルなどのグラウト材9が充填され、接合部間には目地材10が詰め込まれている。この目地材10はグラウト材9を用いることもできる。
【0013】
また図7は第3の実施の形態のPC柱11である。このPC柱11は、中空内12に外殻体2よりも強度の低いコンクリート13が充填されたものであり、これ以外は第1または第2の実施の形態のPC柱1、5と同じ構成である。このように外殻体2が高強度、高靱性および高耐久性であるため、中空内12に低強度のコンクリート13を充填しても、高強度、高靱性および高耐久性の柱とすることができる。
【0014】
また図8は第4の実施の形態のPC柱14である。このPC柱14は、外殻体2内のコンクリート13に鉄筋15が配筋されたものであり、これ以外は第3の実施の形態のPC柱11と同じ構成である。またこの鉄筋15に代わって、1本の太い軸筋を中心部に配筋することもできる。
【0015】
また図9は第5の実施の形態のPC柱16である。このPC柱16は、外殻体2内のコンクリート13に鉄骨17が配設されたものであり、これ以外は第3の実施の形態のPC柱11と同じ構成である。
【0016】
また図10は第6の実施の形態のPC柱18である。このPC柱18は、外殻体2の内面にシャーキなどの凹凸部19、または接合鉄筋20を設けて、コンクリート13との一体性を高めたものであり、これ以外は第3の実施の形態のPC柱11と同じ構成である。
【0017】
また、図11は第3の実施の形態のPC柱11と他のPC柱との、軸力と曲げモーメントとの相関図の一例を表したものである。
【0018】
ここでケースAは、全断面が高強度コンクリート(60N/mm2)によるPC柱、ケースBは、全断面が超高強度コンクリート(100N/mm2)によるPC柱、ケースCは、帯筋と主筋を内蔵した外殻部分が超高強度コンクリート(200N/mm2)で、中空内に高強度コンクリート(60N/mm2)が充填されたPC柱(第3の実施の形態のPC柱)であり、ケースDは、帯筋と主筋を内蔵した外殻部分が超高強度コンクリート(200N/mm2)で、中空内に高強度コンクリート(100N/mm2)が充填されたPC柱である。
【0019】
また図中、−60および−100は、それぞれコンクリートの圧縮強度を表したものである。また−685は主筋の呼び名を表したものであり、USD685である。
【0020】
以上のことから本発明のPC柱が高強度、高靱性および高耐久性の柱であることを確認することができた。
【0021】
【発明の効果】
PC柱が高強度、高耐久性および高靱性で、かつ軽量になる。また外殻体の中空内には主筋や帯筋などが配筋されていないので、簡潔な構造となり、製造も容易になる。また鋼繊維または有機繊維などの繊維により高靱性で、耐火性のある外殻体にすることができる。またPC柱を用いた躯体の構築においては、数層ごとに構築することができるので、大幅な躯体工事の短縮が図れる。
【0022】
外殻体を高耐久性のある超高強度コンクリートで形成したので、内部の充填コンクリートは低強度のものが使用でき、コストの低減を図ることができる。また外殻体のコンクリートに設置した鉄筋または鉄骨により、高強度、高耐久性および高靱性をさらに高めることができる。また外殻体の内面の凹凸部により、コンクリートとの一体性が強められる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態のPC柱の横断面図である。
【図2】PC柱の縦断面図である。
【図3】第2の実施の形態のPC柱の横断面図である。
【図4】PC柱の縦断面図である。
【図5】PC柱を接合して形成した躯体の正面図である。
【図6】PC柱の接合部の断面図である。
【図7】(1)は第3の実施の形態のPC柱の横断面図、(2)は同縦断面図である。
【図8】第4の実施の形態のPC柱の横断面図である。
【図9】第5の実施の形態のPC柱の横断面図である。
【図10】第6の実施の形態のPC柱の横断面図である。
【図11】第3の実施の形態のPC柱と他のPC柱との、軸力と曲げモーメントとの相関図である。
【図12】(1)および(2)は従来のPC柱の横断面図である。
【符号の説明】
1、5、8、11、14、16、18、21、22 PC柱
2 外殻体
3 主筋
4 帯筋
6 継手孔
7 躯体
9 グラウト材
10 目地材
12 中空内
13 コンクリート
15 鉄筋
17 鉄骨
19 凹凸部
20 接合鉄筋
【発明の属する技術分野】
本発明はプレキャストコンクリート柱に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
鉄筋コンクリートの建物を構築する場合、工費の節減および工期の短縮を図るためにプレキャストコンクリート柱などのプレキャストコンクリート部材が用いられている。このプレキャストコンクリート柱としては、特開2002−47732号の発明が知られている。
また、図12の(1)に示すような全断面が同一強度のコンクリートで形成されたプレキャストコンクリート柱21や、同図の(2)に示すような外殻体のプレキャストコンクリートと内部のコンクリートからなるプレキャストコンクリート合成柱22も形成されている。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−47732号公報(図2)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記(1)のプレキャストコンクリート柱は、超高強度コンクリートで形成する場合、鉄筋の降伏で曲げ耐力が決まる範囲では、高価な超高強度コンクリートを有効に利用できないという問題があった。また、柱断面の全てがプレキャストコンクリートのため、重量が大きく、高層建物のなどの場合、クレーンなどの揚重能力により柱の部材長さが制限されるという問題があった。
一方、上記(2)のプレキャストコンクリート柱は、外殻体の内側に主筋および帯筋を配筋し、内部には副帯筋も配筋されているため複雑な構成になるという問題があった。
【0005】
本発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐震性および耐久性に優れ、経済的で工期を短縮することができる高強度・高靱性・高耐久性のプレキャストコンクリート柱を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するためのプレキャストコンクリート柱は、超高強度コンクリートまたは超高強度モルタルで形成された中空の外殻体内に主筋および帯筋が埋設された構成である。また外殻体の一面からは主筋の上部が突出し、外殻体の他の一面には他のプレキャストコンクリート柱の主筋を挿入する継手孔が形成され、該継手孔内の上側に主筋の下部が配筋されている。また超高強度コンクリートまたは超高強度モルタルは圧縮強度が80N/mm2以上または設計基準強度が60N/mm2以上である。また超高強度コンクリート内または超高強度モルタル内には鋼繊維または有機繊維が混入されている。また外殻体の中空内には、外殻体よりも低強度のコンクリートが充填されている。また外殻体内のコンクリートには鉄筋または鉄骨が設置されている。また外殻体の内面には凹凸部が形成されている。
【0007】
プレキャストコンクリート柱が高強度、高耐久性および高靱性で、かつ軽量になる。また外殻体の中空内には主筋や帯筋などが配筋されていないので、簡潔な構造になり、製造も容易になる。また鋼繊維または有機繊維などの繊維により高靱性で、耐火性のある外殻体にすることができる。また外殻体を高耐久性のある超高強度コンクリートで形成したので、内部の充填コンクリートは低強度のものが使用でき、コストの低減を図ることができる。また外殻体内のコンクリートに設置した鉄筋または鉄骨により、高強度、高耐久性および高靱性をさらに高めることができる。外殻体の内面の凹凸部により、内部のコンクリートとの一体性が強められる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明のプレキャストコンクリート柱(以下PC柱という)の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。このPC柱には6つの実施の形態があるが、各実施の形態において同じ構成は同じ符号を付して説明し、異なった構成にのみ異なった符号を付して説明する。
【0009】
図1および図2は第1の実施の形態のPC柱1である。このPC柱1は、圧縮強度が80N/mm2以上(または設計基準強度が60N/mm2以上)の超高強度コンクリートまたは超高強度モルタルで形成された中空の外殻体2内に、主筋3および帯筋4が埋設されて構成されている。また、上記の超高強度コンクリート内には鋼繊維またはポリプロピレンなどの有機繊維を混入して、さらに超高強度、高靱性および耐火性を向上させることもできる。なお、柱の断面形状は四角形の他、円形、多角形があり、中空体の断面形状も四角形の他、円形、多角形がある。
【0010】
また図3および図4は第2の実施の形態のPC柱5である。このPC柱5は、主筋3の上部が外殻体2の上面から適宜長さ突出し、主筋3の下部が外殻体2内に入り込んだものであり、これ以外は第1の実施の形態のPC柱1と同じ構成である。この外殻体2の下面における主筋3の配筋された箇所には、他のPC柱の主筋を挿入する継手孔6が開口され、該継手孔6の上側にのみ主筋3の下部が配筋されて、積み重ねて接合できるようになっている。
【0011】
また図5は、上記PC柱5で形成した躯体7を示したものであり、外殻体2が中空かつ軽量であるため、数層にわたる大型部材の製作を可能とする。したがって、あたかも鉄骨造のように数層にわたるPC柱1を用いると、数層ごとの建物の構築が可能になる。
【0012】
また図6はPC柱5同士の接合部を示したものであり、外殻体2の上面から突出した主筋3が、他のPC柱8の継手孔6内に挿入され、この継手孔6内に超高強度モルタルなどのグラウト材9が充填され、接合部間には目地材10が詰め込まれている。この目地材10はグラウト材9を用いることもできる。
【0013】
また図7は第3の実施の形態のPC柱11である。このPC柱11は、中空内12に外殻体2よりも強度の低いコンクリート13が充填されたものであり、これ以外は第1または第2の実施の形態のPC柱1、5と同じ構成である。このように外殻体2が高強度、高靱性および高耐久性であるため、中空内12に低強度のコンクリート13を充填しても、高強度、高靱性および高耐久性の柱とすることができる。
【0014】
また図8は第4の実施の形態のPC柱14である。このPC柱14は、外殻体2内のコンクリート13に鉄筋15が配筋されたものであり、これ以外は第3の実施の形態のPC柱11と同じ構成である。またこの鉄筋15に代わって、1本の太い軸筋を中心部に配筋することもできる。
【0015】
また図9は第5の実施の形態のPC柱16である。このPC柱16は、外殻体2内のコンクリート13に鉄骨17が配設されたものであり、これ以外は第3の実施の形態のPC柱11と同じ構成である。
【0016】
また図10は第6の実施の形態のPC柱18である。このPC柱18は、外殻体2の内面にシャーキなどの凹凸部19、または接合鉄筋20を設けて、コンクリート13との一体性を高めたものであり、これ以外は第3の実施の形態のPC柱11と同じ構成である。
【0017】
また、図11は第3の実施の形態のPC柱11と他のPC柱との、軸力と曲げモーメントとの相関図の一例を表したものである。
【0018】
ここでケースAは、全断面が高強度コンクリート(60N/mm2)によるPC柱、ケースBは、全断面が超高強度コンクリート(100N/mm2)によるPC柱、ケースCは、帯筋と主筋を内蔵した外殻部分が超高強度コンクリート(200N/mm2)で、中空内に高強度コンクリート(60N/mm2)が充填されたPC柱(第3の実施の形態のPC柱)であり、ケースDは、帯筋と主筋を内蔵した外殻部分が超高強度コンクリート(200N/mm2)で、中空内に高強度コンクリート(100N/mm2)が充填されたPC柱である。
【0019】
また図中、−60および−100は、それぞれコンクリートの圧縮強度を表したものである。また−685は主筋の呼び名を表したものであり、USD685である。
【0020】
以上のことから本発明のPC柱が高強度、高靱性および高耐久性の柱であることを確認することができた。
【0021】
【発明の効果】
PC柱が高強度、高耐久性および高靱性で、かつ軽量になる。また外殻体の中空内には主筋や帯筋などが配筋されていないので、簡潔な構造となり、製造も容易になる。また鋼繊維または有機繊維などの繊維により高靱性で、耐火性のある外殻体にすることができる。またPC柱を用いた躯体の構築においては、数層ごとに構築することができるので、大幅な躯体工事の短縮が図れる。
【0022】
外殻体を高耐久性のある超高強度コンクリートで形成したので、内部の充填コンクリートは低強度のものが使用でき、コストの低減を図ることができる。また外殻体のコンクリートに設置した鉄筋または鉄骨により、高強度、高耐久性および高靱性をさらに高めることができる。また外殻体の内面の凹凸部により、コンクリートとの一体性が強められる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態のPC柱の横断面図である。
【図2】PC柱の縦断面図である。
【図3】第2の実施の形態のPC柱の横断面図である。
【図4】PC柱の縦断面図である。
【図5】PC柱を接合して形成した躯体の正面図である。
【図6】PC柱の接合部の断面図である。
【図7】(1)は第3の実施の形態のPC柱の横断面図、(2)は同縦断面図である。
【図8】第4の実施の形態のPC柱の横断面図である。
【図9】第5の実施の形態のPC柱の横断面図である。
【図10】第6の実施の形態のPC柱の横断面図である。
【図11】第3の実施の形態のPC柱と他のPC柱との、軸力と曲げモーメントとの相関図である。
【図12】(1)および(2)は従来のPC柱の横断面図である。
【符号の説明】
1、5、8、11、14、16、18、21、22 PC柱
2 外殻体
3 主筋
4 帯筋
6 継手孔
7 躯体
9 グラウト材
10 目地材
12 中空内
13 コンクリート
15 鉄筋
17 鉄骨
19 凹凸部
20 接合鉄筋
Claims (7)
- 超高強度コンクリートまたは超高強度モルタルで形成された中空の外殻体内に主筋および帯筋が埋設されてなることを特徴とするプレキャストコンクリート柱。
- 外殻体の一面からは主筋の上部が突出し、外殻体の他の一面には他のプレキャストコンクリート柱の主筋を挿入する継手孔が形成され、該継手孔内の上側に主筋の下部が配筋されていることを特徴とする請求項1に記載のプレキャストコンクリート柱。
- 超高強度コンクリートまたは超高強度モルタルの圧縮強度が80N/mm2以上または設計基準強度が60N/mm2以上であることを特徴とする請求項1または2に記載のプレキャストコンクリート柱。
- 超高強度コンクリート内または超高強度モルタル内には鋼繊維または有機繊維が混入されたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のプレキャストコンクリート柱。
- 外殻体の中空内には、外殻体よりも低強度のコンクリートが充填されてなることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のプレキャストコンクリート柱。
- 外殻体内のコンクリートには鉄筋または鉄骨が設置されたことを特徴とする請求項5に記載のプレキャストコンクリート柱。
- 外殻体の内面には凹凸部が形成されたことを特徴とする請求項5または6に記載のプレキャストコンクリート柱。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003125500A JP2004332236A (ja) | 2003-04-30 | 2003-04-30 | プレキャストコンクリート柱 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003125500A JP2004332236A (ja) | 2003-04-30 | 2003-04-30 | プレキャストコンクリート柱 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004332236A true JP2004332236A (ja) | 2004-11-25 |
Family
ID=33502751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003125500A Pending JP2004332236A (ja) | 2003-04-30 | 2003-04-30 | プレキャストコンクリート柱 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004332236A (ja) |
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2003
- 2003-04-30 JP JP2003125500A patent/JP2004332236A/ja active Pending
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