JP2006169837A - Column-beam joint structure of reinforced concrete construction - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉄筋コンクリート造の柱とプレキャストコンクリート造の梁との接合構造に関するものである。 The present invention relates to a joint structure between a reinforced concrete column and a precast concrete beam.
プレキャストコンクリート(以下、PCaと略す。)は、工場等において製作した鉄筋コンクリート部材であり、高い寸法精度が得られることや、現場での型枠工事が不要となって工期の短縮化を図ることができる等の利点を有することから、柱や梁等の各種構造部材として広く採用されている。 Precast concrete (hereinafter abbreviated as PCa) is a reinforced concrete member manufactured in factories, etc., which can achieve high dimensional accuracy and shorten the construction period by eliminating the need for on-site formwork. Since it has the advantage that it can be used, it is widely adopted as various structural members such as columns and beams.
このようなPCa造の梁を鉄筋コンクリート造の柱に連結する場合には、一般に柱間の長さ寸法を有するPCa造の梁を製作し、これをサポート等によって柱間に配置し、PCa造の柱もしくは現場打設された柱と一体化させる工法が用いられている。 When connecting such a PCa beam to a reinforced concrete column, a PCa beam generally having a length dimension between columns is manufactured and placed between columns by a support or the like. A method of integration with a pillar or a pillar placed on site is used.
一方、鉄筋コンクリート造の架構において長スパン構造を採用する場合には、プレストレスを導入したPCa部材を用いた梁が採用されている。この梁は、柱間の長さ寸法に製作された高強度コンクリートからなるPCa部材に、PC鋼材を挿通してプレストレス力を導入したものである。上記PCaプレストレスト部材を用いた梁によれば、柱間のスパンが長い場合においても、図3に示すような、梁下側に曲げに起因する大きな引張応力が作用する領域Aに配置することにより、上記プレストレス力によって当該引張応力に対向させることができる。 On the other hand, when a long span structure is adopted in a reinforced concrete frame, a beam using a PCa member into which prestress is introduced is adopted. This beam is obtained by inserting a PC steel material into a PCa member made of high-strength concrete manufactured to a length dimension between columns and introducing a prestress force. According to the beam using the PCa prestressed member, even when the span between columns is long, as shown in FIG. 3, the beam is arranged in a region A where a large tensile stress caused by bending acts on the lower side of the beam. The tensile stress can be opposed to the pre-stress force.
ところが、この種のPCaプレストレスト部材を梁として使用した場合には、狭隘な柱梁交差部内に、柱鉄筋、梁鉄筋の定着部、PC鋼材の導入端部等が混在するために、配筋作業やコンクリートの打設作業が極めて困難であるとともに、当該部分の断面が大きくなってしまうという問題点がある。 However, when this type of PCa prestressed member is used as a beam, there is a mixture of column reinforcement, anchorage of beam reinforcement, introduction end of PC steel, etc. in a narrow column beam intersection. In addition, it is very difficult to place concrete and concrete, and there is a problem that the cross section of the portion becomes large.
そこで、このような問題点を解決する従来の技術として、例えば下記特許文献1に記載のPCaプレストレスト鉄筋コンクリート造の接合部が提案されている。
上記従来技術は、図4に示すように、梁の一部2aを突出させたPCaプレストレス鉄筋コンクリート造の柱部材1の間に、所定長さの接合部4を間に介して、中央下端にPC鋼棒3等にプレストレスを導入したPCaプレストレスト鉄筋コンクリート造の梁部材2を配置し、上記接合部4において梁の一部2aと梁2との鉄筋主筋同士を接合した後に、上記接合部4に梁2と同等以上の強度を有するコンクリートを打設することにより両者2、2aを一体化させたものである。
As shown in FIG. 4, the above-described conventional technique is provided at the lower end of the center between a PCa prestressed reinforced
上記従来の接合部の構造によれば、梁2と柱との接続を、柱1部材から突出した梁の一部2aとの間で行っているので、柱梁交差部における煩雑な配筋作業が不要になるという利点がある。
According to the structure of the conventional joint described above, since the connection between the
しかしながら、上記接合部の構造にあっては、接合部4が、図3に示すように梁下側に引張応力が作用する領域Aと梁下側に圧縮応力が作用する領域Bとの境界部分にあって、大きな力が作用しない箇所であるにも拘わらず、梁2やその一部2aを構成するコンクリートと同等以上の強度を有するコンクリートを打設することによって形成されているために、経済性に劣るという欠点がある。
However, in the structure of the above-described joint portion, the
また、柱部材1の周囲の梁の一部2aや接合部4には、ガセットプレートによるジョイントが形成されているために、配管やダクト等を貫通させるための梁貫通孔を穿設することが難しいという問題点がある。また、柱部材1をPCa化する時に、梁の一部2aを連続して製作することになり、形状が複雑になって型枠の製作も困難になる。
Further, since a joint by a gusset plate is formed in a
さらに、梁2に取り付くスラブは、一般に低強度のコンクリートで十分であるために、必然的に、梁2やその一部2aを接続した後に打設されることになる。この結果、梁2の一部2aや接続部4とスラブとの間に不連続な打ち継ぎ面が形成されてしまい、場合によっては上記打ち継ぎ部にダボ鉄筋等を埋設しておく必要が生じる。
Furthermore, since the low-strength concrete is generally sufficient for the slab attached to the
一方、柱梁交差部は、地震時に圧縮、引張、せん断力等の力が複合的に作用する上に、コンクリートの充填性が懸念されるほど、梁主筋やフープ筋が錯綜しており、終局時の応力度によっては、せん断破壊や、主筋の定着破壊が起こることも指摘されている。 On the other hand, at the intersection of pillars and beams, forces such as compression, tension, and shearing force act in a complex manner, and the beam main bars and hoop bars are complex so that there is a concern about the filling of concrete. It has also been pointed out that shear failure and anchorage failure of the main bars occur depending on the degree of stress at the time.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、柱梁架構として所望の強度を得ることができるとともに、施工性および経済性に優れる鉄筋コンクリート造の柱梁接合構造を提供することを課題とするものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a reinforced concrete column beam connection structure that can obtain desired strength as a column beam frame and is excellent in workability and economy. Is.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、鉄筋コンクリート造の柱と、当該柱間隔よりも短く、かつ両端間にプレストレスが導入された梁下部のPCa部材とが、両者間に形成された接合部に上記PCa部材から上記柱に連続する鉄筋が配筋されるとともに、上記接合部のコンクリート、梁上部のコンクリートおよびスラブのコンクリートが一体に打設されることによって連結一体化されてなることを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の梁下部のPCa部材が、上記接合部、上記梁上部およびスラブに打設されたコンクリートよりも高強度のコンクリートを使用していることを特徴とするものである。
Further, in the invention according to
ここで、請求項1または2にいう上記鉄筋コンクリート造の柱とは、現場打ち鉄筋コンクリート造、PCa造、SRC造等の各種の柱を含むものであり、また鉄筋コンクリート造の柱と梁下部のPCa部材との間に形成された接合部は、梁の下側に引張応力が大きく作用しない領域に形成されたものである。
Here, the reinforced concrete columns mentioned in
請求項1または2に記載の鉄筋コンクリート造の柱梁接合構造によれば、梁下部のPCa部材として、柱間隔よりも短いものを用いることにより、梁全体をPCa化した従来のものと比較してPCa化する部分の重量が小さくなり、よって揚重機として能力の小さいものを使用することができるために、施工が容易となる。
According to the reinforced concrete column-to-beam connection structure according to
また、梁下部のPCa部材の両端間にプレストレスを導入しているので、長スパン化に対応することができる。この際に、工場等において、PCa製作後に上記プレストレスの導入を実施しておけば、現場におけるプレストレス導入作業や、そのための仮設足場の設置等の作業が不要となり、接合作業が一層容易になる。 Further, since prestress is introduced between both ends of the PCa member below the beam, it is possible to cope with a long span. At this time, if the prestress is introduced after the PCa is produced at the factory, the prestress introduction work at the site and the installation of the temporary scaffolding for the work are not required, and the joining work is further facilitated. Become.
しかも、当該接合部を、梁上部のコンクリートおよびスラブのコンクリートと一体に打設しているので、接合部とスラブおよび梁とスラブとの間に不連続な打ち継ぎ面が形成されることがなく、よってダボ鉄筋等の施工が不要になるとともに、容易に所望の強度を確保することができる。 In addition, since the joint is integrally formed with the concrete of the upper part of the beam and the concrete of the slab, a discontinuous joint surface is not formed between the joint and the slab or between the beam and the slab. Therefore, it is not necessary to construct a dowel reinforcing bar and the desired strength can be easily ensured.
また、請求項2に記載の発明によれば、プレストレスが導入される梁下部のPCa部材に高強度のコンクリートを用い、曲げ力に起因して作用する応力がPCa化した梁下部よりも小さい上記接合部および梁上部に、梁下部のPCa部材よりも強度の低いコンクリートを打設しているので、経済性に優れる。加えて、上記接合部を利用することにより、容易に配管やダクト等を貫通させるための梁貫通孔を穿設することができる。
According to the invention described in
(実施の形態1)
図1は、本発明に係る鉄筋コンクリート造の柱梁接合構造の第1の実施形態を示すものであり、図中符号10が鉄筋コンクリート造の柱である。
この柱10は、梁下までが現場打ちコンクリートによって構築されたもので、隣接する柱10間に、柱10の間隔よりも短い梁下部のPCa部材11が架設されている。これにより、柱10とPCa部材11との間には、柱10の柱頭部10aからPCa部材11の端面11aに至る接合部12が形成されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a first embodiment of a reinforced concrete column beam connection structure according to the present invention. In FIG. 1,
This
ここで、梁下部のPCa部材11は、高強度コンクリートによって製作されたもので、その両端間にPC鋼棒13が挿通されるとともに、当該PC鋼棒13が緊張されることによりプレストレスが導入されている。
そして、接合部12内には、PCa部材11の下部に埋設された下部主筋14が、当該PCa部材11の端面11aから延出して柱頭部10aまで配筋されている。また、PCa部材11の上方には、梁上部15内に埋設されて隣接する柱の柱頭部10aまで連続する上部主筋17が配筋されている。
Here, the PCa
And in the
さらに、接合部12は、PCa部材11よりも強度の低いコンクリートが梁上部15おおよびこの梁上部15上の図示されないスラブと一体に打設されることによって形成されている。これにより、柱10と梁下部のPCa部材11とは上記接合部12を介して連結一体化されている。
Further, the
次に、上記構成ならなる柱梁接合構造を得るための柱梁接合方法について説明すると、先ず柱10を梁下位置まで現場打ちコンクリートによって構築する。他方、工場において、高強度コンクリートにより梁下部を構成する上記PCa部材11を製作するとともに、当該PCa部材11に形成した挿通孔にPC鋼棒13を挿通させ、これに引張力を加えて緊張させた後に、その両端部をPCa部材11の端部に固定する。
Next, a beam-to-column joining method for obtaining a beam-to-column connection structure having the above-described configuration will be described. First, the
次いで、このようにして得られたPCa部材11を、仮設のサポート16によって柱10間の所定の高さ位置に配置し、その端面11aから延出する下部主筋14を柱10の柱頭部10aまで配筋する。次に、PCa部材11の上方に、両柱頭部10aまで至る上部主筋17を配筋するとともに、PCa部材11の端面11aから柱頭部10aに至る部分、梁上部15を構築する部分およびスラブの型枠を設置する。そして、これら型枠内に、PCa部材11よりも強度の低いコンクリートを打設することにより、柱頭部10a、梁上部15、接合部12およびスラブを形成する。
Next, the PCa
(実施の形態2)
図2は、本発明の第2の実施形態を示すもので、図1に示したものと同一構成部分については、同一符号を付してその説明を簡略化する。
図2に示すように、この柱梁接合構造においては、図1に示した柱10に代えて、PCa造の柱20が用いられている。そして、これら柱20の柱頭部20aとPCa部材11の端面11aとの間に、接合部21が形成されている。
(Embodiment 2)
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. The same components as those shown in FIG.
As shown in FIG. 2, in this column beam connection structure, a
ここで、接合部21内には、柱20の柱頭部20aから延出する鉄筋22aが埋設されており、当該鉄筋22aの端部は、定着金物23aを介して、上記PCa部材11の下部主筋14に接続されている。また、梁上部15には、上部主筋17が配筋されるとともに、その両端部が柱20の柱頭部20aから延出する鉄筋22bと定着金物23bを介して接続されている。
そして、上記接合部21にあっても、PCa部材11よりも強度の低いコンクリートが梁上部15および図示されないスラブと一体に打設されることによって形成されている。
Here, a reinforcing
Even in the
以上の構成からなる第1および第2の実施形態に示した柱梁接合構造によれば、梁下部のPCa部材11として柱10、20の間隔よりも短いものを用いているので、PCa部分の重量が小さくなり、よって従来よりも揚重機として能力の小さいものを使用することが可能になるために、施工が容易となる。
According to the beam-column joint structure shown in the first and second embodiments having the above-described configuration, the
また、柱10とPCa部材11との間に、柱10、20の柱頭部10a、20aに連続する鉄筋14、22が配筋される接合部12、21を形成しているので、柱梁交差部における各種の配筋作業等が交錯することが無く、よって施工が容易になる。
Further, since the
さらに、曲げ力に起因して作用する応力が梁下部よりも小さい接合部12、21および梁上部15に、PCa部材11よりも強度の低いコンクリートを打設しているので、経済性に優れるとともに、接合部12、21を利用することにより、容易に配管やダクト等を貫通させるための梁貫通孔を穿設することが可能になる。
Further, since the concrete having lower strength than the
しかも、接合部12、21を、PCa部材11上の梁上部15およびスラブと一体に打設することによって形成しているので、接合部12、21と梁上部15およびスラブとの間に不連続な打ち継ぎ面が形成されることがなく、よってダボ鉄筋等の施工が不要になるとともに、容易に所望の強度を確保することができる。
In addition, since the
また、PCa部材11の両端間にプレストレスを導入しているので、長スパン化にも対応することができる。加えて、予め工場等において、PC鋼棒13を挿通させてプレストレスを導入しているので、現場におけるプレストレス導入作業や、そのための仮設足場の設置等の作業が不要となり、接合作業が一層容易になる。
In addition, since prestress is introduced between both ends of the
10、20 鉄筋コンクリート造の柱
11 梁下部のPCa部材
12、21 接合部
13 PC鋼棒
14、17、22 鉄筋
15 梁上部
10, 20
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