JP2009097212A - プレキャストコンクリート柱およびその接合方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 プレキャストコンクリート柱の引張耐力の向上を図ることができるプレキャストコンクリート柱およびその接合方法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、プレキャストコンクリート柱体２の柱主筋５の内側における複数箇所に複数本からなるＰＣ鋼材７が配設され、これらのＰＣ鋼材７の上部が頂端から適宜長さ突出され、下部がプレキャストコンクリート柱体２の下部に配設されたスリーブ１０内に適宜長さ突出して配設され、プレキャストコンクリート柱体２の中央部に圧着接合用ケーブル２０、２１を挿入する挿入孔４、１９が上下に貫通して設けられ、プレキャストコンクリート柱体２の上部側面には梁接合用顎３、１４が突設されたことである。
【選択図】図１
【解決手段】 プレキャストコンクリート柱１は、プレキャストコンクリート柱体２の柱主筋５の内側における複数箇所に複数本からなるＰＣ鋼材７が配設され、これらのＰＣ鋼材７の上部が頂端から適宜長さ突出され、下部がプレキャストコンクリート柱体２の下部に配設されたスリーブ１０内に適宜長さ突出して配設され、プレキャストコンクリート柱体２の中央部に圧着接合用ケーブル２０、２１を挿入する挿入孔４、１９が上下に貫通して設けられ、プレキャストコンクリート柱体２の上部側面には梁接合用顎３、１４が突設されたことである。
【選択図】図１
Description
本願発明はプレキャストコンクリート柱およびその接合方法に関するものである。
従来のプレキャストコンクリート柱の接合方法は、図９および図１０に示すように、上階のプレキャストコンクリート柱２６の下部におけるスリーブ２７内に、下階のプレキャストコンクリート柱２８の頂端から突出した柱主筋２９を挿入するとともに、前記スリーブ２７内に充填材３１を注入して接合していた。これは上下のプレキャストコンクリート柱の柱主筋２９、３０同士をスリーブ２７で接合して一体化したものである。また、その他のプレキャストコンクリート柱の接合方法としては、例えば、特開２００１−２７９８２８号公報の発明が知られている。
特開２００１−２７９８２８号公報
しかし、上記のプレキャストコンクリート柱の接合方法は柱主筋だけの接合なので、引張耐力および曲げ耐力が十分ではなかった。
本願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、ＰＣ鋼材を集中して配置することにより、プレキャストコンクリート柱の引張耐力、曲げ耐力の向上及びびひび割れの防止を図ることができるプレキャストコンクリート柱およびその接合方法を提供することである。
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、プレキャストコンクリート柱体の柱主筋の内側における複数箇所に複数本からなるＰＣ鋼材が配設され、これらのＰＣ鋼材の上部がプレキャストコンクリート柱体の頂端から適宜長さ突出され、下部がプレキャストコンクリート柱体の下部に配設されたスリーブ内に適宜長さ突出して配設され、プレキャストコンクリート柱体の中央部に圧着接合用ケーブルを挿入する挿入孔が上下に貫通して設けられ、プレキャストコンクリート柱体の上部側面には梁接合用顎が突設されたことを特徴とする。
またプレキャストコンクリート柱の接合方法は、プレキャストコンクリート柱体の柱主筋の内側における複数箇所に複数本からなるＰＣ鋼材が配設され、これらのＰＣ鋼材の上部がプレキャストコンクリート柱体の頂端から適宜長さ突出され、下部がプレキャストコンクリート柱体の下部に配設されたスリーブ内に適宜長さ突出して配設され、プレキャストコンクリート柱体の中央部に圧着接合用ケーブルを挿入する挿入孔が上下に貫通して設けられ、プレキャストコンクリート柱体の上部側面には梁接合用顎が突設されたてなるプレキャストコンクリート柱同士を接合する方法であり、梁が接合された下階のプレキャストコンクリート柱の挿入孔に配設された圧着接合用ケーブルに上階柱用の圧着接合用ケーブルを接合し、該上階柱用の圧着接合用ケーブルを上階のプレキャストコンクリート柱の挿入孔に挿入するとともに、該プレキャストコンクリート柱のスリーブに下階のプレキャストコンクリート柱の頂端から突出したＰＣ鋼材を挿入して、上階のプレキャストコンクリート柱を下階のプレキャストコンクリート柱の頂端に設置した後、上下のＰＣ鋼材が重ね継ぎされたスリーブ内にグラウトを充填し、該グラウトが硬化した後に圧着接合用ケーブルに所定の力を付与して定着することを特徴とする。また上階のプレキャストコンクリート柱を接合する前に、下階のプレキャストコンクリート柱の頂端に樹脂を塗布することを含むものである。
またプレキャストコンクリート柱の接合方法は、プレキャストコンクリート柱体の柱主筋の内側における複数箇所に複数本からなるＰＣ鋼材が配設され、これらのＰＣ鋼材の上部がプレキャストコンクリート柱体の頂端から適宜長さ突出され、下部がプレキャストコンクリート柱体の下部に配設されたスリーブ内に適宜長さ突出して配設され、プレキャストコンクリート柱体の中央部に圧着接合用ケーブルを挿入する挿入孔が上下に貫通して設けられ、プレキャストコンクリート柱体の上部側面には梁接合用顎が突設されたてなるプレキャストコンクリート柱同士を接合する方法であり、梁が接合された下階のプレキャストコンクリート柱の挿入孔に配設された圧着接合用ケーブルに上階柱用の圧着接合用ケーブルを接合し、該上階柱用の圧着接合用ケーブルを上階のプレキャストコンクリート柱の挿入孔に挿入するとともに、該プレキャストコンクリート柱のスリーブに下階のプレキャストコンクリート柱の頂端から突出したＰＣ鋼材を挿入して、上階のプレキャストコンクリート柱を下階のプレキャストコンクリート柱の頂端に設置した後、上下のＰＣ鋼材が重ね継ぎされたスリーブ内にグラウトを充填し、該グラウトが硬化した後に圧着接合用ケーブルに所定の力を付与して定着することを特徴とする。また上階のプレキャストコンクリート柱を接合する前に、下階のプレキャストコンクリート柱の頂端に樹脂を塗布することを含むものである。
上下階のプレキャストコンクリート柱が柱主筋だけでなくＰＣ鋼材でも接合されているため、プレキャストコンクリート柱の引張耐力の向上を図ることができる。また上下階のプレキャストコンクリート柱のＰＣ鋼材をスリーブ内において重ね継ぎすることにより、ＰＣ鋼材の接合をより強固にすることができる。また上下階のプレキャストコンクリート柱のＰＣ鋼材のスリーブ内における摩擦力（重ね継ぎによる定着力）を制振ダンパーとして機能させることもできる。またＰＣ鋼材によってプレキャストコンクリート柱全体に引張力を伝達させることができる。またプレキャストコンクリート柱の挿入孔に挿入した圧着接合用ケーブルによって、プレキャストコンクリート柱の建て方および接合を簡潔かつ円滑に行うことができる。
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）およびその接合方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。はじめに、ＰＣ柱について説明し、その後にＰＣ柱の接合方法について説明する。また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。
図１はＰＣ柱１であり、このＰＣ柱１はプレキャストコンクリート柱体（以下ＰＣ柱体という）２の上部側面に梁接合用顎３が突設され、縦方向（縦軸線方向）の中央部には圧着接合用ケーブルを挿入するための挿入孔４が上下に貫通している。また柱主筋５の内側、すなわち帯筋６の内側の四隅には四本一組のＰＣ鋼材７が配設されている。このＰＣ鋼材７の上端部はＰＣ柱体２の頂端から適宜長さ分（スリーブ内に収まる長さ分）突出され、下端部もＰＣ柱体２の下部におけるスリーブ１０内に適宜長さ分（下側のＰＣ鋼材と重ね継ぎできる長さ分）突出されている。
このＰＣ鋼材７は、ＰＣストランドまたは細径の異形ＰＣ鋼棒であり、ＰＣ柱体２の製造時における型枠（ＰＣ柱体を製造するための型枠）にコンクリートを打設する際に、プレテンションを与えることにより位置保持を容易にするものである。これはＰＣストランドや細径の異形ＰＣ鋼棒は、直線配置をすることが困難なので、プレテンションによってＰＣ柱１にプレストレスを付与することにより、ＰＣ柱１の引張耐力および曲げ耐力を向上させて地震時および運搬時におけるひび割れの防止を図るものである。さらに、このＰＣ鋼棒７を四箇所（これ以下またはこれ以上でもよい）に集中して配置したことにより、ＰＣ柱体２の製造時における型枠（ＰＣ柱体を製造するための型枠）に打設されたコンクリートの充填性がよくなる。
したがって、図２に示すように、ＰＣ柱体２の下部における四隅には、上下に注入口９を備えた鋼製のスリーブ１０が設置され、これらの各スリーブ１０には４本のＰＣ鋼材７の下端部が配設されている。このＰＣ鋼材７の下端部は、下側のＰＣ鋼材８をスリーブ１０内に挿入し易いように、すなわち下側から挿入されるＰＣ鋼材８に突き当たらないようにスリーブ１０の中央部にまとめるか、あるいはスリーブ１０の内面に接するように配設されている。
このＰＣ鋼材７は芯線および測線が合成樹脂被膜で被覆されたＰＣ鋼より線、および各線が合成樹脂被膜で被覆されたＰＣ鋼線であり、プレテンションでＰＣ柱１に所定のプレストレスを付与している。また梁接合用顎３およびその上部には、プレキャストコンクリート梁を接合するためのＰＣ鋼線を挿入する挿入口１１が上下で交差して横方向に貫通している。またＰＣ柱体２の柱主筋５の下部にも、この柱主筋５を接続するためのスリーブ１１が設置されている。
次に、上記のＰＣ柱の接合方法を図３〜図８に基づいて説明する。これは、図３に示すように、基礎上に立設した一階のＰＣ柱１３に二階のＰＣ柱１を接合するものであり、この一階のＰＣ柱１３には梁接合用顎１４にプレキャストコンクリート梁１５が設置されてＰＣ鋼線１６で接合され、これらの梁１５に設置したプレキャストコンクリート床板１７により一階のスラブ１８が形成されている。
この一階のＰＣ柱１３の頂端の四隅からは四本一組のＰＣ鋼材８が適宜長さ突出している。そして、一階のＰＣ柱１３の挿入孔１９に挿入した圧着接合用ケーブル２０に、二階のＰＣ柱１の挿入孔４に挿入する圧着接合用ケーブル２１をカプラー２２で接続するとともに、一階のＰＣ柱１の頂端にエポキシ樹脂などの樹脂２３を塗布する。この樹脂はグラウトによる目地に代わるものであり、この樹脂を用いる場合は無目地となる。
次に、二階のＰＣ柱１をクレーンで吊り上げて、上記の圧着接合用ケーブル２１を挿入孔４に挿入するとともに、一階の頂端から突出したＰＣ鋼材８をスリーブ１０内に挿入して、一階のＰＣ柱１３の頂端に設置する。このとき一階のＰＣ柱１３の頂端から突出したＰＣ鋼材８が、図４に示すように、スリーブ９内に挿入されて、二階のＰＣ柱のＰＣ鋼材７と重ね継ぎされる。
次に、図５に示すように、二階のＰＣ柱１の建て方の精度を調整し、この調整後に圧着接合用ケーブル２０、２１で仮接合する。
次に、図６に示すように、上下のＰＣ鋼材７、８が重ね継ぎされたスリーブ１０の下部注入口９からモルタル、セメントペースト、樹脂などのグラウト材２４を充填する。これら上下のＰＣ鋼材７、８は、図７に示すように、スリーブ１０内で突き当たることなく、下部側がスリーブ１０の内面側に配置されるとともに、上部側がスリーブ１０の中央部側に配置されて重ね継ぎされる。
次に、図８示すように、スリーブ１０内に充填されたグラウト材２４が硬化した後、圧着接合用ケーブル２０、２１を所定の緊張力で緊張・定着して二階のＰＣ柱１を本接合する。そして、この二階のＰＣ柱１の梁接合用顎３にプレキャストコンクリート梁を設置して二階のスラブを構築する（図示せず）。このような上記の作業を順次繰り返してＰＣ柱を接合する。
なお、上記の実施の形態においてはＰＣ柱１、１３同士の接合は樹脂によって（無目地であった）いたが、樹脂に代わるモルタルなどのグラウト材２４を充填することもできる。
１、１３、２６、２８ ＰＣ柱
２ ＰＣ柱体
３、１４ 梁接合用顎
４ 挿入孔
５、２９、３０ 柱主筋
６ 帯筋
７、８ ＰＣ鋼材
９ 注入口
１０、１２、２７ スリーブ
１１、１９ 挿入孔
１５ プレキャストコンクリート梁
１６ ＰＣ鋼線
１７ プレキャストコンクリート床板
１８ スラブ
２０、２１ 圧着接合用ケーブル
２２ カプラー
２３ 樹脂
２４ グラウト材
３１ 充填材
２ ＰＣ柱体
３、１４ 梁接合用顎
４ 挿入孔
５、２９、３０ 柱主筋
６ 帯筋
７、８ ＰＣ鋼材
９ 注入口
１０、１２、２７ スリーブ
１１、１９ 挿入孔
１５ プレキャストコンクリート梁
１６ ＰＣ鋼線
１７ プレキャストコンクリート床板
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２０、２１ 圧着接合用ケーブル
２２ カプラー
２３ 樹脂
２４ グラウト材
３１ 充填材
Claims (3)
- プレキャストコンクリート柱体の柱主筋の内側における複数箇所に複数本からなるＰＣ鋼材が配設され、これらのＰＣ鋼材の上部がプレキャストコンクリート柱体の頂端から適宜長さ突出され、下部がプレキャストコンクリート柱体の下部に配設されたスリーブ内に適宜長さ突出して配設され、プレキャストコンクリート柱体の中央部に圧着接合用ケーブルを挿入する挿入孔が上下に貫通して設けられ、プレキャストコンクリート柱体の上部側面には梁接合用顎が突設されたことを特徴とするプレキャストコンクリート柱。
- 請求項１の柱同士を接合する方法であり、梁が接合された下階のプレキャストコンクリート柱の挿入孔に配設された圧着接合用ケーブルに上階柱用の圧着接合用ケーブルを接合し、該上階柱用の圧着接合用ケーブルを上階のプレキャストコンクリート柱の挿入孔に挿入するとともに、該プレキャストコンクリート柱のスリーブに下階のプレキャストコンクリート柱の頂端から突出したＰＣ鋼材を挿入して、上階のプレキャストコンクリート柱を下階のプレキャストコンクリート柱の頂端に設置した後、上下のＰＣ鋼材が重ね継ぎされたスリーブ内にグラウトを充填し、該グラウトが硬化した後に圧着接合用ケーブルに所定の力を付与して定着することを特徴とするプレキャストコンクリート柱の接合方法。
- 上階のプレキャストコンクリート柱を接合する前に、下階のプレキャストコンクリート柱の頂端に樹脂を塗布することを特徴とする請求項２に記載のプレキャストコンクリート柱の接合方法。
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