JP2004332236A

JP2004332236A - プレキャストコンクリート柱

Info

Publication number: JP2004332236A
Application number: JP2003125500A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Izumi; 信之和泉
Original assignee: Toda Corp
Current assignee: Toda Corp
Priority date: 2003-04-30
Filing date: 2003-04-30
Publication date: 2004-11-25

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

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／ｍｍ^２以上または設計基準強度が６０Ｎ／ｍｍ^２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／ｍｍ^２以上（または設計基準強度が６０Ｎ／ｍｍ^２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／ｍｍ^２）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／ｍｍ^２）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／ｍｍ^２）で、中空内に高強度コンクリート（６０Ｎ／ｍｍ^２）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／ｍｍ^２）で、中空内に高強度コンクリート（１００Ｎ／ｍｍ^２）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、２２ＰＣ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

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／ｍｍ^２以上または設計基準強度が６０Ｎ／ｍｍ^２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。