JP2008144527A - 鉄筋の定着構造、鉄筋の定着方法、ｐｃ部材の接合構造、ｐｃ部材の接合方法、定着部材 - Google Patents

Abstract

【課題】構造耐力を低下させることなく、グラウトの充填作業を容易に行うことのできるＰＣ部材の端部における鉄筋の定着構造を提供する。
【解決手段】定着構造１０は、外側へ延出するつば状の定着部と、内周面に螺条が形成されると共に軸方向全長に亘って延びる溝が形成された貫通孔とを有するプレートナット１３を、鉄筋挿通孔２１の端部に埋設し、ねじ鉄筋１１の扁平面が前記溝と対向するように、ねじ鉄筋１１を貫通孔に螺合させ、鉄筋挿通孔２１に注入したグラウト１２を前記溝を介して、ねじ鉄筋１１とプレートナット１３の間の隙間に充填してなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、プレキャストコンクリート部材の端部における鉄筋の定着構造及びプレキャストコンクリート部材の接合構造に関する。

近年、施工期間短縮のため、ＰＣ部材を用いてＲＣ構造物を構築する工法が用いられている。このようなＰＣ部材を用いた工法として、例えば特許文献１には、同文献の図１２に示すように、仕口及び梁部分を一体成形し、柱主筋に相当する位置にシース管を埋設したＰＣ梁・仕口部材を、柱頭部にスリーブ継手が設けられた下方のＰＣ柱部材の上部に建込み、さらに、下面より柱主筋が突出した上方のＰＣ柱部材を、これら柱主筋がＰＣ梁・仕口部材のシース管を貫通し、下方のＰＣ柱部材のスリーブ継手内に到達するように建込み、シース管及びスリーブ継手内にグラウト材を充填することにより、柱梁構造を構築する工法が記載されている。

ところで、このようにＰＣ部材を用いて柱梁構造を構築する場合に、最上階の仕口部などでは、上方にＰＣ柱部材が接続されず、上方に接続される柱主筋が存在しないため、柱主筋の上端部において鉄筋とコンクリートとの間で荷重の伝達が行われるように定着構造を設ける必要がある。かかる定着構造として、一般的な鉄筋コンクリート造における定着構造に用いられるプレートナット（定着ナット）を用いる方法が考えられる。

このようにプレートナットを用いる場合には、最上階の仕口部の複数の柱主筋にねじ鉄筋を用い、プレートナットとねじ鉄筋との間のがたつきやゆるみを防止するため、プレートナット内にグラウト材を充填しなければならない。しかし、ねじ鉄筋をプレートナットに螺合させてしまうと、プレートナット内まで確実にグラウト材充填を行うことができないので、ねじ鉄筋を差し込む前に、プレートナット内にグラウト材を注入する必要がある。しかし、各ねじ鉄筋に対応する多数のプレートナットが設けられるため、それらプレートナットの夫々にグラウト材を注入するには、非常に大きな手間がかかる。

そこで、例えば特許文献２には、柱主筋として用いるねじ鉄筋の外周面に溝を設けておく方法が記載されている。この方法によれば、各シース管内に充填されたグラウト材がこの溝を通ってプレートナット内に充填されるため、グラウト材の充填作業を一括して行うことができる。
特開２００４―２７８２５７号公報 特開２００６―１０４８５４号公報

しかしながら、このように鉄筋に溝を設けると、鉄筋に断面欠損が生ずることになり、所要の構造耐力が発揮されない虞がある。

本発明は上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、構造耐力を低下させることなく、グラウト材の充填作業を容易に行うことのできるＰＣ部材の端部における鉄筋の定着構造を提供することである。

本発明の鉄筋の定着構造は、外周面に螺条が設けられると共に長さ方向に延びる扁平面を有するねじ鉄筋を、ＰＣ部材表面に開口する鉄筋挿通孔に挿通し、前記鉄筋挿通孔と前記ねじ鉄筋との間にグラウトを充填して、当該ねじ鉄筋の端部を前記ＰＣ部材に定着するための定着構造であって、外側へ延出するつば状の定着部と、内周面に螺条が形成されると共に軸方向全長に亘って延びる溝が形成された貫通孔とを有する定着部材を、前記鉄筋挿通孔の端部に埋設し、前記扁平面が前記溝と対向するように、前記ねじ鉄筋を前記貫通孔に螺合させ、前記鉄筋挿通孔に注入したグラウト材を前記溝を介して前記ねじ鉄筋と前記定着部材の間の隙間に充填してなることを特徴とする。
なお、本発明における鉄筋挿通孔の端部とは、ＰＣ部材の表面に凹部が設けられ、凹部の底面に鉄筋挿通孔が開口し、凹部底面に定着部材が埋設され、定着構造が構築された後、凹部にコンクリートが打設されるような場合も含むものとし、より一般的には、定着部材がＰＣ部材の表面近傍に埋設される場合を含むものとする。

また、本発明の鉄筋の定着方法は、外周面に螺条が設けられると共に長さ方向に延びる扁平面を有するねじ鉄筋を、ＰＣ部材の表面に開口する鉄筋挿通孔に挿通し、前記鉄筋挿通孔と前記ねじ鉄筋との間にグラウトを充填して、当該ねじ鉄筋の端部を前記ＰＣ部材に定着する方法であって、外側へ延出するつば状の定着部と、内周面に螺条が形成されると共に軸方向全長に亘って延びる溝が形成された貫通孔とを有する定着部材を、前記鉄筋挿通孔の端部に埋設し、前記扁平面が前記溝と対向するように、前記ねじ鉄筋を前記貫通孔に螺合させ、前記鉄筋挿通孔に注入したグラウト材を前記溝を介して前記ねじ鉄筋と前記定着部材の間の隙間に充填することを特徴とする。

また、本発明のＰＣ部材の接合構造は、部材を貫通する鉄筋挿通孔を備える第１のＰＣ部材と、主筋と、前記主筋に接続され、端面に鉄筋の挿入口が開口した機械式継手とを備え、前記鉄筋挿通孔と前記機械式継手とが略一直線上に位置するように配置された第２のＰＣ部材とを接合する構造であって、外側へ延出するつば状の定着部と、内周面に螺条が形成されると共に軸方向全長に亘って延びる溝が形成された貫通孔とを有する定着部材を、前記第１のＰＣ部材の前記鉄筋挿通孔の端部に埋設し、外周面に螺条が設けられると共に長さ方向に延びる扁平面を有するねじ鉄筋を、先端が前記機械式継手内まで到達するように前記鉄筋挿通孔に挿通するとともに、前記扁平面が前記溝と対向するように、前記ねじ鉄筋を前記貫通孔に螺合させ、前記機械式継手内、前記第１のＰＣ部材と第２のＰＣ部材との間の目地、前記ねじ鉄筋と前記鉄筋挿通孔との隙間にグラウト材を充填するとともに前記鉄筋挿通孔に注入したグラウト材を前記溝を介して前記ねじ鉄筋と前記定着部材の間の隙間に充填してなることを特徴とする。

また、本発明のＰＣ部材の接合方法は、部材を貫通する鉄筋挿通孔を備える第１のＰＣ部材と、主筋と、前記主筋に接続され、端面に鉄筋の挿入口が開口した機械式継手とを備え、前記鉄筋挿通孔と前記機械式継手とが略一直線上に位置するように配置された第２のＰＣ部材とを接合する方法であって、外側へ延出するつば状の定着部と、内周面に螺条が形成されると共に軸方向全長に亘って延びる溝が形成された貫通孔とを有する定着部材を、前記第１のＰＣ部材の前記鉄筋挿通孔の端部に埋設し、外周面に螺条が設けられると共に長さ方向に延びる扁平面を有するねじ鉄筋を、先端が前記機械式継手内まで到達するように前記鉄筋挿通孔に挿通するとともに、前記扁平面が前記溝と対向するように、前記ねじ鉄筋を前記貫通孔に螺合させ、前記機械式継手内、前記第１のＰＣ部材と第２のＰＣ部材との間の目地、前記ねじ鉄筋と前記鉄筋挿通孔との隙間にグラウト材を充填するとともに前記鉄筋挿通孔に注入したグラウト材を前記溝を介して前記ねじ鉄筋と前記定着部材の間の隙間に充填することを特徴とする。
また、本発明は、外側へ延出するつば状の定着部と、内周面に螺条が形成されると共に軸方向全長に亘って延びる溝が形成された、ねじ付き鉄筋を螺合させるための貫通孔とを有するねじ付き鉄筋定着用の定着部材を含むものとする。

本発明によれば、プレートナットの螺条に設けられた溝よりグラウトが充填され、鉄筋に溝などを設ける必要がないため、構造性能の低下を防止できる。また、プレートナットに個々にグラウトを充填する必要がないため、グラウト充填作業が煩雑にならない。

以下、本発明の鉄筋の定着構造の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１（Ａ）は、ＰＣ部材により構築され、本実施形態の鉄筋の定着構造１０を備えた柱梁構造の仕口部付近の鉛直断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ−Ａ´断面図である。同図に示すように、本実施形態の定着構造１０は、ＰＣ柱部材３０とＰＣ梁部材２０とを接合することにより構築された柱梁構造における最上階の仕口部上端における柱主筋１１の定着構造として用いられている。なお、ＰＣ梁部材２０は本発明の第１のＰＣ部材に対応し、また、ＰＣ柱部材３０は本発明の第２のＰＣ部材に対応する。

図１（Ａ）に示すように、ＰＣ柱部材３０は、複数の柱主筋３１と、柱主筋３１の上端に接続され、鉄筋挿入口３２Ａが部材上面に開口するように埋設された複数の機械式継手３２と、ＰＣ柱部材３０の側面より各機械式継手３２のグラウト注入口３２Ｂに到達するように設けられたグラウト注入孔３３と、を備える。

また、ＰＣ梁部材２０は、梁部材と、仕口パネルとが一体化されたＰＣ部材である。このＰＣ梁部材２０は、シース管を埋設することにより柱主筋にあたる位置に形成され、部材上面に開口する鉄筋挿通孔２１を備える。また、ＰＣ梁部材２０の上面の各鉄筋挿通孔２１の周囲には、凹部２２が設けられており、鉄筋挿通孔２１は凹部２２内に開口している。また、鉄筋挿通孔２１の端部付近には、プレートナット１３が埋設されている。

図１（Ａ）に示すように、ＰＣ梁部材２０とＰＣ柱部材３０とは、その下端が機械式継手３２内に到達するように鉄筋挿通孔２１に柱主筋１１が挿通され、機械式継手３２の内部、ＰＣ梁部材２０とＰＣ柱部材３０の部材間の目地、及び鉄筋挿通孔２１と柱主筋１１の隙間にグラウト１２が充填されて、柱主筋１１の上端が後述する定着構造１０によって定着されることにより一体の柱梁構造として機能する。

図１（Ｂ）に示すように、本実施形態の柱主筋１１の定着構造１０は、柱主筋１１と螺合するプレートナット１３と、プレートナット１３内に充填されて、硬化したグラウトと、により構成される。プレートナット１３は、片側の端部につば状の定着部１３Ｃを備え、ＰＣ梁部材２０の凹部２２内に定着部１３Ｃが露出するようにＰＣ梁部材２０の鉄筋挿通孔２１の端部に埋設されている。

図２は、柱主筋１１を螺合させた状態のプレートナット１３の定着部１３Ｃ側の平面図である。同図に示すように、プレートナット１３には柱主筋１１の表面の螺条と螺合する螺条１３Ａが内周面に形成された開口が設けられており、また、この螺条１３Ａには、プレートナット１３の中心を挟んで互いに対向する位置に軸方向に延びる溝１３Ｂが設けられている。
また、一般的にねじ鉄筋は外周面の対向する側に長さ方向に延びる扁平面１１Ａが形成されており、本実施形態の定着構造１０では、この扁平面１１Ａがプレートナット１３内の螺条１３Ａに設けられた溝１３Ｂの方向を向けられている。

本実施形態の定着構造１０によれば、プレートナット１３が柱主筋１１と螺合するとともに、プレートナット１３内に充填されたグラウト１２が硬化しているため、プレートナット１３と柱主筋１１とが一体となる。これにより、柱主筋１１に引張荷重が作用しても、この引張荷重はプレートナット１３に伝達され、プレートナット１３の定着部１３ＣがＰＣ梁部材２０を構成するコンクリートより反力を受けるため、上記引張荷重に対して抵抗することができる。

以下、本実施形態の定着構造１０を備えた柱梁構造を構築する方法を説明する。図３は、本実施形態の定着構造１０を備えた柱梁構造を構築する方法を説明するための図である。
まず、図３（Ａ）に示すように、予め、ＰＣ梁部材２０の製作時に、定着部１３ＣがＰＣ梁部材２０の表面に露出するようにプレートナット１３をＰＣ梁部材２０の鉄筋挿通孔２１の端面付近に埋設しておく。そして、ＰＣ梁部材２０を建て込む前に、柱主筋１１を上方からプレートナット１３に螺合させながらねじ込むことにより、柱主筋１１が鉄筋挿通孔２１に挿入し、同図のＸ部に拡大して示すように柱主筋１１の下端を鉄筋挿通孔２１よりわずかに下方に突出させる。

次に、図３（Ｂ）に示すように、ＰＣ梁部材２０をＰＣ柱部材３０の上部側方より移動させて、ＰＣ梁部材２０の鉄筋挿通孔２１と、ＰＣ柱部材３０の機械式継手３２とが一直線上に並ぶように建て込む。
次に、図３（Ｃ）に示すように、先端が機械式継手３２内に到達し、かつ、柱主筋１１の扁平面１１Ａがプレートナット１３内の螺条１３Ａの溝１３Ｂに対向するように、柱主筋１１を回転させてねじ込む。

次に、図３（Ｄ）に示すように、ＰＣ柱部材３０と、ＰＣ梁部材２０との間の目地の周囲にシーリングを施し、グラウト注入孔３３より各機械式継手３２にグラウト１２を充填する。機械式継手３２にグラウトが充填されると、機械式継手３２の上部より溢れたグラウト１２は目地内に流れこむ。さらに、目地内にグラウトが充填されると、鉄筋挿通孔２１内に流れ込む。この際、プレートナット１３内の螺条１３Ａに設けられた溝１３Ｂを通って上方に空気が抜けるため、鉄筋挿通孔２１内に確実にグラウト１２を充填することができる。鉄筋挿通孔２１上部までグラウト１２が充填されると、溝１３Ｂを通ってプレートナット１３内にグラウト１２が充填される。プレートナット１３内にグラウト１２が完全に充填されると、プレートナット１３内の溝１３Ｂを通じて、プレートナット１３の上方にグラウト１２が溢れ出す。これにより、プレートナット１３内にグラウト１２が充填されたことを確認したら、グラウト１２の充填を終了する。
そして、充填されたグラウト１２が硬化することにより、柱主筋１１の定着構造１０が構築され、柱主筋１１、ＰＣ梁部材２０及びＰＣ柱部材３０が一体となった柱梁構造が構築される。

以上説明したように、本実施形態の定着構造１０によれば、鉄筋に溝を設ける必要がないため、構造材の断面欠損を防ぐことができる。また、プレートナット１３の螺条１３Ａに設けられた溝１３Ｂを通り、グラウト１２が溢れ出すことにより鉄筋挿通孔２１及びプレートナット１３内にグラウト１２が充填されたことを確認できる。また、上記説明したように、鉄筋挿通孔２１を通じて各プレートナット１３内にグラウト１２を充填することができるため、プレートナット１３内に個々にグラウト１２の充填作業を行う必要がなく、グラウト充填の作業性を向上できる。

なお、上記の実施形態では、本発明の定着構造１０を柱梁構造の最上階の仕口部における柱主筋１１の上端の定着構造として用いた場合について説明したが、これに限らず、例えば、柱梁構造の端部の仕口部おける梁主筋の定着構造としても用いることができる。
また、本実施形態では、プレートナット１３の螺条１３Ａの対向する位置に溝１３Ｂを設ける構成としたが、これに限らず、一箇所にのみ溝を設ける構成としてもよい。
また、本実施形態では、定着部材として、定着部１３Ｃが端部に設けられたプレートナット１３を用いる構成としたが、これに限らず、定着部が中間部などに設けられ、内周面に螺条が形成された定着部材であれば、本発明の定着部材として用いることができる。

（Ａ）は、ＰＣ部材により構築され、本実施形態の鉄筋の定着構造を備えた柱梁構造の仕口部付近を示す図であり、（Ｂ）は定着構造付近の梁と垂直方向の拡大断面図であり、（Ｃ）は、鉄筋の定着構造の平面図である。 ねじ鉄筋を螺合させた状態のプレートナットの定着部側の平面図である。 本実施形態の定着構造を備えた柱梁構造を構築する方法を説明するための図である。

符号の説明

１０ 定着構造
１１ 柱主筋
１１Ａ 扁平面
１２ グラウト
１３ プレートナット
１３Ａ 螺条
１３Ｂ 溝
１３Ｃ 定着部
２０ ＰＣ梁部材
２１ 鉄筋挿通孔
２２ 凹部
３０ ＰＣ柱部材
３１ 柱主筋
３２ 機械式継手
３２Ａ 鉄筋挿入口
３２Ｂ グラウト注入口
３３ グラウト注入孔

Claims (5)

1. 外周面に螺条が設けられると共に長さ方向に延びる扁平面を有するねじ鉄筋を、ＰＣ部材表面に開口する鉄筋挿通孔に挿通し、前記鉄筋挿通孔と前記ねじ鉄筋との間にグラウトを充填して、当該ねじ鉄筋の端部を前記ＰＣ部材に定着するための定着構造であって、
   外側へ延出するつば状の定着部と、内周面に螺条が形成されると共に軸方向全長に亘って延びる溝が形成された貫通孔とを有する定着部材を、前記鉄筋挿通孔の端部に埋設し、前記扁平面が前記溝と対向するように、前記ねじ鉄筋を前記貫通孔に螺合させ、前記鉄筋挿通孔に注入したグラウト材を前記溝を介して前記ねじ鉄筋と前記定着部材の間の隙間に充填してなることを特徴とする鉄筋の定着構造。
2. 外周面に螺条が設けられると共に長さ方向に延びる扁平面を有するねじ鉄筋を、ＰＣ部材の表面に開口する鉄筋挿通孔に挿通し、前記鉄筋挿通孔と前記ねじ鉄筋との間にグラウトを充填して、当該ねじ鉄筋の端部を前記ＰＣ部材に定着する方法であって、
   外側へ延出するつば状の定着部と、内周面に螺条が形成されると共に軸方向全長に亘って延びる溝が形成された貫通孔とを有する定着部材を、前記鉄筋挿通孔の端部に埋設し、前記扁平面が前記溝と対向するように、前記ねじ鉄筋を前記貫通孔に螺合させ、前記鉄筋挿通孔に注入したグラウト材を前記溝を介して前記ねじ鉄筋と前記定着部材の間の隙間に充填することを特徴とする鉄筋の定着方法。
3. 部材を貫通する鉄筋挿通孔を備える第１のＰＣ部材と、
   主筋と、前記主筋に接続され、端面に鉄筋の挿入口が開口した機械式継手とを備え、前記鉄筋挿通孔と前記機械式継手とが略一直線上に位置するように配置された第２のＰＣ部材とを接合する構造であって、
   外側へ延出するつば状の定着部と、内周面に螺条が形成されると共に軸方向全長に亘って延びる溝が形成された貫通孔とを有する定着部材を、前記第１のＰＣ部材の前記鉄筋挿通孔の端部に埋設し、
   外周面に螺条が設けられると共に長さ方向に延びる扁平面を有するねじ鉄筋を、先端が前記機械式継手内まで到達するように前記鉄筋挿通孔に挿通するとともに、前記扁平面が前記溝と対向するように、前記ねじ鉄筋を前記貫通孔に螺合させ、
   前記機械式継手内、前記第１のＰＣ部材と第２のＰＣ部材との間の目地、前記ねじ鉄筋と前記鉄筋挿通孔との隙間にグラウト材を充填するとともに前記鉄筋挿通孔に注入したグラウト材を前記溝を介して前記ねじ鉄筋と前記定着部材の間の隙間に充填してなることを特徴とするＰＣ部材の接合構造。
4. 部材を貫通する鉄筋挿通孔を備える第１のＰＣ部材と、
   主筋と、前記主筋に接続され、端面に鉄筋の挿入口が開口した機械式継手とを備え、前記鉄筋挿通孔と前記機械式継手とが略一直線上に位置するように配置された第２のＰＣ部材とを接合する方法であって、
   外側へ延出するつば状の定着部と、内周面に螺条が形成されると共に軸方向全長に亘って延びる溝が形成された貫通孔とを有する定着部材を、前記第１のＰＣ部材の前記鉄筋挿通孔の端部に埋設し、
   外周面に螺条が設けられると共に長さ方向に延びる扁平面を有するねじ鉄筋を、先端が前記機械式継手内まで到達するように前記鉄筋挿通孔に挿通するとともに、前記扁平面が前記溝と対向するように、前記ねじ鉄筋を前記貫通孔に螺合させ、
   前記機械式継手内、前記第１のＰＣ部材と第２のＰＣ部材との間の目地、前記ねじ鉄筋と前記鉄筋挿通孔との隙間にグラウト材を充填するとともに前記鉄筋挿通孔に注入したグラウト材を前記溝を介して前記ねじ鉄筋と前記定着部材の間の隙間に充填することを特徴とするＰＣ部材の接合方法。
5. 外側へ延出するつば状の定着部と、内周面に螺条が形成されると共に軸方向全長に亘って延びる溝が形成された、ねじ付き鉄筋を螺合させるための貫通孔とを有するねじ付き鉄筋定着用の定着部材。

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