JP2009108501A - ＰＣａ部材製造方法、ＰＣａ部材、ＰＣ梁材、及び建物 - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＣａ部材を効率よく製造する。
【解決手段】梁１４を形成するための型枠６６の中に、引張力を付与したＰＣ鋼材２８が配置され、主筋３０、３２、仕切板６８Ａ、６８Ｂが配置されて、型枠６６内にコンクリートが打設される。コンクリート硬化後、仕切板６８Ａ、６８Ｂが取り外され、梁１４は、ＰＣａ部材としての左梁部材１８、中央梁部材２０、右梁部材２２に分割される。このように、プレストレスが導入された複数のＰＣａ部材が一つの型枠から製造されるので、梁１４を構築するとき、梁の両端部、中央部というように、別々にＰＣａ部材を作る必要がなくなり、ＰＣａ部材を効率よく製造することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＰＣａ部材製造方法、ＰＣａ部材、ＰＣ梁材、及び建物に関する。

建築構造体の梁としてのプレストレスト・コンクリート梁材（以後、「ＰＣ梁材」と記載する）の構築方法として、予め製造された複数のプレキャスト部材（以後、「ＰＣａ部材」と記載する）を現場にて接合する方法がある。ＰＣａ部材は、型枠の中に引張力を付与したＰＣ鋼材を配置して、コンクリートを打設し、硬化させてコンクリートにプレストレスを導入したものである。ところで、ＰＣ梁材の中央部に配置されるＰＣａ部材のみにＰＣ鋼材を入れて、長期応力に抵抗するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

しかし、特許文献１のＰＣａ部材は、ＰＣａ部材の設計長が短い場合でも、ＰＣａ部材の設計長に合わせて型枠を作り、型枠の中に引張力を付与したＰＣ鋼材を配置しなければならず、製造効率が低下していた。
特開平５−８６６４３

本発明は、ＰＣａ部材を効率よく製造することを目的とする。

本発明の請求項１に係るＰＣａ部材製造方法は、型枠の中に引張力を付与したＰＣ鋼材を配置し、コンクリートを打設し、硬化後に、プレストレスが導入された複数のＰＣａ部材に分割することを特徴としている。上記構成によれば、長さが同じ、又は異なる複数のＰＣａ部材を効率良く製造することができる。

本発明の請求項２に係るＰＣａ部材製造方法は、前記型枠内を仕切部材で仕切って、コンクリートを打設硬化させた後、前記型枠及び前記仕切部材を外して、プレストレスが導入された複数の前記ＰＣａ部材に分割することを特徴としている。上記構成によれば、仕切部材で型枠を仕切っておくことにより、分割のための切断作業が不要となる。

本発明の請求項３に係るＰＣａ部材製造方法は、前記仕切部材の表面には、前記ＰＣａ部材の端面に凹状のコッターを形成する凸部が形成されていることを特徴としている。上記構成によれば、仕切部材の表面に形成された凸部で、ＰＣａ部材の端面に凹状のコッターが形成されるので、複数のＰＣａ部材の製造後に別途コッターを形成する作業が不要となる。

本発明の請求項４に係るＰＣａ部材製造方法は、前記型枠内の底面又は上面に板材を配置して、前記ＰＣ鋼材のかぶり厚を調整することを特徴としている。上記構成によれば、型枠に対してＰＣ鋼材の配置位置が決められているが、型枠内の底面又は上面に板材を配置すると、ＰＣ鋼材のかぶり厚が変わる。これにより、ＰＣ鋼材の梁成方向のかぶり厚のみを変更したいときに、新たに型枠を製作する必要がなくなる。

本発明の請求項５に係るＰＣａ部材製造方法は、前記型枠の側面に板状部材を配置して、前記ＰＣａ部材の幅を調整することを特徴としている。上記構成によれば、型枠の側面に板状部材を配置すると、ＰＣａ部材の幅が変わる。これにより、ＰＣａ部材の幅のみを変更したいときに、新たに型枠を製作する必要がなくなる。

本発明の請求項６に係るＰＣａ部材製造方法は、前記型枠内には梁鉄筋が配置され、前記仕切部材には、前記梁鉄筋が貫通する貫通孔が設けられ、前記仕切部材の表面から突設され又は前記仕切部材の表面に隣接配置され、前記貫通孔を貫通した前記梁鉄筋を収容する収容部が設けられたことを特徴としている。上記構成によれば、コンクリートの硬化後に型枠及び仕切部材を外すと、ＰＣａ部材の端面に梁鉄筋を接続するための凹状の接合部が形成されるので、複数のＰＣａ部材の製造後に別途接合部を形成する作業が不要となる。

本発明の請求項７に係るＰＣａ部材は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のＰＣａ部材製造方法を用いて製造したことを特徴としている。上記構成によれば、長さが同じ、又は異なる複数のＰＣａ部材を効率良く製造することができる。

本発明の請求項８に係るＰＣ梁材は、請求項７に記載のＰＣａ部材の端面に凹状のコッターを形成して、前記複数のＰＣａ部材を隣接して配置し、前記コッターにコンクリートを打設又は硬化材を充填して、前記複数のＰＣａ部材を接合させたことを特徴としている。上記構成によれば、コッターを介してＰＣａ部材の接合が行われるので、ＰＣ梁材を形成することができる。

本発明の請求項９に係る建物は、請求項８に記載のＰＣ梁材と柱を接合して構築したことを特徴としている。上記構成によれば、ＰＣａ部材を効率よく製造できるため、ＰＣ梁材及び建物を効率よく構築できる。

本発明は、上記構成としたので、ＰＣａ部材を効率よく製造できる。

本発明のＰＣａ部材製造方法、ＰＣａ部材、ＰＣ梁材、及び建物の第１実施形態を図面に基づき説明する。図１は、地盤１６上に構築された建物１０を模式的に示したものである。建物１０は、柱１２（１２Ａ、１２Ｂ）と、ＰＣ梁材としての梁１４で架構が構築されている。柱１２及び梁１４は、コンクリートで形成され、図示しない鉄筋（主筋）等がコンクリート内部に設けられた構成となっている。

梁１４は、梁１４の左端部に配置されたＰＣａ部材としての左梁部材１８と、梁１４の中央部に配置されたＰＣａ部材としての中央梁部材２０と、梁１４の右端部に配置されたＰＣａ部材としての右梁部材２２とで構成されている。左梁部材１８の右端面と中央梁部材２０の左端面は、コンクリート打設によって接合され、接合部２４が形成されている。同様に、中央梁部材２０の右端面と右梁部材２２の左端面は、コンクリート打設によって接合され、接合部２６が形成されている。なお、左梁部材１８、中央梁部材２０、及び右梁部材２２は、工場又はサイトで構築されたもので、建物１０の建築現場にて接合されている。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、梁１４には、梁１４の自重及び梁１４上へのスラブ等の載置物の荷重によって、長期曲げモーメント（Ｍ）が作用する。この長期曲げモーメントＭの作用によって、左梁部材１８及び右梁部材２２の上端側と、中央梁部材２０の下端側とに引張力が作用する。この長期曲げモーメントＭによる引張力をキャンセルするため、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、左梁部材１８及び右梁部材２２の上端側と、中央梁部材２０の下端側に、それぞれＰＣ鋼線又はＰＣ鋼棒からなるＰＣ鋼材２８（２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ）が設けられ、プレストレスが導入されている。ＰＣ鋼材２８は、梁１４の幅方向の略中央に位置している。ＰＣ鋼材２８端部には、必要に応じて定着具が設けられる。

図２（ａ）に示すように、左梁部材１８は、梁１４の架設方向（長軸方向）に沿って、異形鉄筋からなる主筋３０Ａ、３２Ａが配置されている。主筋３０Ａ、３２Ａは、左梁部材１８の左右端面から突設されている。主筋３０Ａ、３２Ａの一方の端部は、予め略鉛直方向に曲げられており、柱１２Ａの柱・梁接合部に定着されるようになっている。左梁部材１８の右端面には、凹形状のコッター３４が形成されている。また、左梁部材１８は、梁主筋とＰＣ鋼材の納まりの観点、ＰＣ鋼材の防錆上の観点から適宜設定されたかぶり厚（梁１４の上端面からＰＣ鋼材２８Ａまでの距離）が予め設定されており、この設定されたかぶり厚となる位置にＰＣ鋼材２８Ａが配置されている。

中央梁部材２０は、梁１４の長軸方向に沿って、異形鉄筋からなる主筋３０Ｂ、３２Ｂが配置されている。主筋３０Ｂ、３２Ｂは、中央梁部材２０の左右端面から突設されている。中央梁部材２０の両端面には、凹形状のコッター４０、４２が形成されている。また、中央梁部材２０は、梁主筋とＰＣ鋼材の納まりの観点、ＰＣ鋼材の防錆上の観点から適宜設定されたかぶり厚（梁１４の下端面からＰＣ鋼材２８Ｂまでの距離）が予め設定されており、この設定されたかぶり厚となる位置にＰＣ鋼材２８Ｂが配置されている。

右梁部材２２は、梁１４の長軸方向に沿って、異形鉄筋からなる主筋３０Ｃ、３２Ｃが配置されている。主筋３０Ｃ、３２Ｃは、右梁部材２２の左右端面から突設されている。主筋３０Ｃ、３２Ｃの一方の端部は、予め略鉛直方向に曲げられており、柱１２Ｂの柱・梁接合部に定着されるようになっている。右梁部材２２の端面には、凹形状のコッター４８が形成されている。また、右梁部材２２は、梁主筋とＰＣ鋼材の納まりの観点、ＰＣ鋼材の防錆上の観点から適宜設定されたかぶり厚（梁１４の上端面からＰＣ鋼材２８Ｃまでの距離）が予め設定されており、この設定されたかぶり厚となる位置にＰＣ鋼材２８Ｃが配置されている。

主筋３２Ａと主筋３０Ｂは、機械式継手のスリーブ５４によって連結されている。同様にして、主筋３０Ａと主筋３２Ｂ、主筋３０Ｂと主筋３２Ｃ、主筋３２Ｂと主筋３０Ｃが、それぞれ機械式継手のスリーブ５６、５８、６０によって連結されている。このスリーブ５４、５６、５８、６０で連結された箇所にコンクリートが打設されて、左梁部材１８、中央梁部材２０、右梁部材２２が接合されている。

一方、図２（ｂ）に示すように、左梁部材１８、中央梁部材２０、及び右梁部材２２には、主筋３０Ａ〜３０Ｃ、主筋３２Ａ〜３２Ｃをそれぞれ巻き込んで並列に配置され、せん断力に抵抗するあばら筋４９が設けられている。なお、主筋３０Ａ〜３０Ｃ、主筋３２Ａ〜３２Ｃは異形鉄筋であるが、図面上は表面を平坦状に描いて簡略表示している。また、柱１２がプレキャスト部材の場合、柱梁仕口部と柱部の間には、グラウト材充填用隙間が設けられるが、特別に図示していない。

次に、本発明の第１実施形態の作用について説明する。

図３（ａ）〜図４（ｆ）は、梁１４の施工状態を示す工程図である。各梁部材の製造方法としては、一般的なプレテンション方式が好適である。図３（ａ）に示すように、一対の橋台からなるアバット６２と２台のジャッキ６４によって、所定のかぶり厚となる位置に配置されたＰＣ鋼材２８が矢印方向へ引っ張られる。続いて、梁１４の大きさに合わせて形成された型枠６６、主筋３０、３２、及び型枠６６内部を３つに分割する２枚の仕切板６８（６８Ａ、６８Ｂ）が配置される。仕切板６８Ａ、６８Ｂには、前述のコッター３４、４０、４２、４８（図２（ａ）参照）を形成するための凸部７０、７２、７４、７６が形成されている。ここで、仕切板６８Ａ、６８Ｂの位置を変えることによって、左梁部材１８、中央梁部材２０、右梁部材２２（図２（ａ）参照）の長軸方向の長さが調整される。

続いて、図３（ｂ）に示すように、ＰＣ鋼材２８を引っ張った状態で、型枠６６の内部にコンクリートが打設される。コンクリート硬化後、ジャッキ６４による緊張が開放され、図３（ｃ）に示すように型枠６６が取り外される。このとき、ＰＣ鋼材２８が縮むことによってコンクリートに圧縮力が作用し、左梁部材１８、中央梁部材２０、右梁部材２２にそれぞれプレストレスが導入される。なお、ＰＣ鋼材２８は、左梁部材１８、右梁部材２２の端面に沿ってカットされる。

続いて、図４（ｄ）に示すように、仕切板６８Ａ、６８Ｂが取り外され、主筋３０、３２、及びＰＣ鋼材２８がカットされる。このカットによって、主筋３０は、主筋３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃに分割され、主筋３２は、主筋３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃに分割される。同様に、ＰＣ鋼材２８は、ＰＣ鋼材２８Ａ，２８Ｂ、２８Ｃに分割される。

一方、仕切板６８Ａ、６８Ｂを取り外すことにより、左梁部材１８の右端部、中央梁部材２０の両端部、右梁部材２２の左端部には、それぞれコッター３４、４０、４２、４８が形成される。そして、左梁部材１８及び右梁部材２２の天地が反転されて、左梁部材１８、中央梁部材２０、右梁部材２２が形成される。左梁部材１８、中央梁部材２０、及び右梁部材２２は、同一の型枠６６で形成されたものであるため、左梁部材１８におけるＰＣ鋼材２８Ａのかぶり厚をｄ１、中央梁部材２０におけるＰＣ鋼材２８Ｂのかぶり厚をｄ２、右梁部材２２におけるＰＣ鋼材２８Ｃのかぶり厚をｄ３とすると、ｄ１＝ｄ２＝ｄ３となっている。

続いて、図４（ｅ）に示すように、左梁部材１８が、柱１２Ａの一部を構成する柱部材５０の上面に配置され、右梁部材２２が、柱１２Ｂの一部を構成する柱部材５２の上面に配置される。また、中央梁部材２０が、左梁部材１８と右梁部材２２の間に配置される。左梁部材１８、右梁部材２２、及び中央梁部材２０は、鉄骨で構築された支持台である支保工（図示せず）によって支持されている。

ここで、左梁部材１８、中央梁部材２０、右梁部材２２の端部において、主筋３２Ａと主筋３０Ｂが、前述のスリーブ５４（図２（ａ）参照）で連結される。同様にして、主筋３０Ａと主筋３２Ｂ、主筋３０Ｂと主筋３２Ｃ、主筋３２Ｂと主筋３０Ｃが、それぞれスリーブ５６、５８、６０で連結される。

続いて、図４（ｆ）に示すように、スリーブ５４、５６、５８、６０で連結された箇所に型枠（図示せず）が配置されると共に、コンクリートが打設される。また、柱部材５０と左梁部材１８の定着部、及び柱部材５２と右梁部材２２の定着部にもコンクリートが打設される。コンクリートの硬化により接合部２４、２６が形成され、梁１４が完成する。右梁部材２２の右側についても、同様の手順で各梁部材の接合が行われ、複数の柱部材及び複数の梁部材によって、建物１０（図１参照）が構築される。なお、梁１４の構築時に、図示しない型枠を配置してコンクリートを打設し、床スラブが形成される。

このように、梁１４の施工において、プレストレスが導入された左梁部材１８、中央梁部材２０、及び右梁部材２２が、一つの型枠６６で製造されるので、左梁部材１８、中央梁部材２０、右梁部材２２のそれぞれに型枠を準備して別々に作る必要がなく、さらに、仕切板６８Ａ、６８Ｂの位置移動によって梁１４の長さを適宜調整できるため、各梁部材を効率良く製造することができる。また、仕切板６８Ａ、６８Ｂで型枠６６を仕切っておくことにより、分割のための切断作業が不要となるので、施工が容易となる。また、仕切板６８Ａ、６８Ｂの表面に形成された凸部７０、７２、７４、７６でコッター３４、４０、４２、４８が形成されるので、左梁部材１８、中央梁部材２０、右梁部材２２の製造後に別途コッターを形成する作業が不要となる。

次に、本発明のＰＣａ部材製造方法、ＰＣａ部材、ＰＣ梁材、及び建物の第２実施形態を図面に基づき説明する。なお、前述した第１実施形態と基本的に同一のものには、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。

図５（ａ）に示すように、アバット６２と２台のジャッキ６４によって、所定のかぶり厚となる位置に配置されたＰＣ鋼材２８が矢印方向へ引っ張られている。また、型枠６６に、主筋３０、３２と、直方体状の型部材８０、８４とが所定距離離間して配置されている。型部材８０、８４は、型枠６６の底板上に立設された平板状の支持部材８２、８６でそれぞれ支持されている。そして、主筋３０、３２、支持部材８２、８６、及び型部材８０、８４が配置された後、コンクリートが打設されている。

次に、本発明の第２実施形態の作用について説明する。

図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、コンクリート硬化後、ジャッキ６４による緊張が開放され、型枠６６が取り外される。このとき、ＰＣ鋼材２８（２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ）が縮むことによってコンクリートに圧縮力が作用し、プレストレスが導入される。続いて、支持部材８２、８６が設けられた位置Ｐ１、Ｐ２を切断位置として、コンクリートカッター（図示せず）によって切断される。

切断によって、左梁部材８８、中央梁部材９０、右梁部材９２が形成される。主筋３０は、主筋３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃに分割され、主筋３２は、主筋３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃに分割される。同様に、ＰＣ鋼材２８は、ＰＣ鋼材２８Ａ，２８Ｂ、２８Ｃに分割される。一方、型部材８０、８４を取り除くことにより、左梁部材８８の右端部、中央梁部材９０の両端部、右梁部材９２の左端部に、それぞれコッター９４、９５、９６、９７が形成される。そして、左梁部材８８と右梁部材９２の天地が反転される。

続いて、図５（ｄ）に示すように、左梁部材８８と右梁部材９２が、図示しない柱部材の上面に配置される。また、中央梁部材９０が、左梁部材８８と右梁部材９２の間に配置される。左梁部材８８、右梁部材９２、及び中央梁部材９０は、鉄骨で構築された支持台である支保工（図示せず）によって支持されている。

続いて、左梁部材８８と中央梁部材９０の間、及び中央梁部材９０と右梁部材９２の間にグラウト材等の硬化材が充填されて接合部１０２、１０４が形成され、梁９８が形成される。左梁部材８８、中央梁部材９０、右梁部材９２は、コッター９４、９５、９６、９７を介してせん断力が伝達されるようになっている。そして、柱部材と左梁部材８８の定着部、及び柱部材と右梁部材９２の定着部にコンクリートが打設され、複数の柱部材及び複数の梁部材によって、建物が構築される。なお、グラウトの替わりにコンクリートを打設しても同様である。

このように、プレストレスが導入された左梁部材８８、中央梁部材９０、及び右梁部材９２が、一つの型枠６６で製造されるので、左梁部材８８、中央梁部材９０、右梁部材９２のそれぞれに型枠を準備して別々に作る必要がなく、各梁部材を効率よく製造できる。また、コッター９４、９５、９６、９７を介して左梁部材８８、中央梁部材９０、右梁部材９２の接合が行われるので、施工が容易となる。本実施形態では、梁９８に作用する長期曲げモーメント（Ｍ）がＭ＝０となる反曲点位置近傍に、接合部１０２、１０４を位置させている。このため、接合部１０２、１０４において主筋３０Ａ〜３０Ｃ、主筋３２Ａ〜３２Ｃを積極的に継がない状態でも、梁９８を構築できる。なお、左梁部材８８、中央梁部材９０、及び右梁部材９２の梁主筋は、十分な定着長が確保されるように構成している。

次に、本発明のＰＣａ部材製造方法、ＰＣａ部材、ＰＣ梁材、及び建物の第３実施形態を図面に基づき説明する。なお、前述した第１実施形態と基本的に同一のものには、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。

図６（ａ）に示すように、アバット６２と２台のジャッキ６４によって、所定のかぶり厚となる位置に配置されたＰＣ鋼材２８が矢印方向へ引っ張られている。アバット６２の間に配置された型枠６６には、型枠６６の内側を３つに分割する仕切板１０６、１０８が配置されている。仕切板１０６、１０８には、分割された主筋３０Ａ、主筋３２Ａ、主筋３０Ｃ、主筋３２Ｃがそれぞれ貫通する貫通孔１１１、１１３、１１７、１１９が形成されている。

また、仕切板１０６、１０８には、円筒状の筒状部１１０、１１２、１１８、１２０と、コッター形成用の凸部１１４、１１６、１２２、１２４が突設されている。筒状部１１０、１１２、１１８、１２０の内側には、分割された主筋３０Ａの端部と主筋３０Ｂの端部、主筋３２Ａの端部と主筋３２Ｂの端部、主筋３０Ｂの端部と主筋３０Ｃの端部、主筋３２Ｂの端部と主筋３２Ｃの端部がそれぞれ収納されている。

次に、本発明の第３実施形態の作用について説明する。

図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示すように、型枠６６内にコンクリートが打設され、硬化した後、ジャッキ６４による緊張が開放され、型枠６６が取り外される。このとき、ＰＣ鋼材２８が縮むことによってコンクリートに圧縮力が作用し、プレストレスが導入される。続いて、仕切板１０６、１０８が取り除かれると共に、ＰＣ鋼材２８が、左梁部材１２６、右梁部材１３０の端面に沿ってカットされる。これにより、左梁部材１２６、中央梁部材１２８、右梁部材１３０が形成される。

一方、仕切板１０６、１０８を取り除くことにより、左梁部材１２６の右端部、中央梁部材１２８の両端部、右梁部材１３０の左端部に、それぞれコッター１３１、１３２、１３８、１４０が形成される。また、中央梁部材１２８の両端部には、前述の筒状部１１０、１１２、１１８、１２０の外径と略等しい内径の穴部１２７、１２９、１３４、１３６が形成される。穴部１２７、１２９、１３４、１３６には、主筋３０Ｂ、３２Ｂの両端部が突出している。そして、左梁部材１２６と右梁部材１３０の天地が反転される。

続いて、図６（ｄ）に示すように、左梁部材１２６と右梁部材１３０が、図示しない柱部材の上面に配置される。また、中央梁部材１２８が、左梁部材１２６と右梁部材１３０の間に配置される。左梁部材１２６、右梁部材１３０、及び中央梁部材１２８は、鉄骨で構築された支持台である支保工（図示せず）によって支持されている。

続いて、穴部１２７に主筋３２Ａの端部が挿入され、同様に、穴部１２９に主筋３０Ａの端部、穴部１３４に主筋３２Ｃの端部、穴部１３６に主筋３０Ｃの端部がそれぞれ挿入されて、左梁部材１２６、中央梁部材１２８、右梁部材１３０が近接配置される。そして、左梁部材１２６と中央梁部材１２８の間、及び中央梁部材１２８と右梁部材１３０の間にグラウト材等の硬化材が充填されて接合部１４４、１４６が形成され、梁１４２が形成される。そして、柱部材と左梁部材１２６の定着部、及び柱部材と右梁部材１３０の定着部にコンクリートが打設され、複数の柱部材及び複数の梁部材によって、建物が構築される。なお、グラウトの替わりにコンクリートを打設しても同様である。

このように、プレストレスが導入された左梁部材１２６、中央梁部材１２８、及び右梁部材１３０が、一つの型枠６６で製造できるので、左梁部材１２６、中央梁部材１２８、右梁部材１３０のそれぞれに型枠を準備して別々に作る必要がなく、各梁部材を効率よく製造できる。また、コンクリートの硬化後に型枠６６及び仕切板１０６、１０８を外すと、中央梁部材１２８の端面に各主筋の接合のための穴部１２７、１２９、１３４、１３６が形成される。これにより、接合部を形成するための新たな作業が必要なくなり、施工効率が上がる。なお、穴部１２７、１２９、１３４、１３６は、スリーブ部材としてもよい。また、穴部１２７、１２９、１３４、１３６は、中央梁部材１２８に設ける必然性はなく、左梁部材１２６、右梁部材１３０に設けてもよい。

本発明の第３実施形態の他の実施例として、図７と図８に示す２つの実施例が挙げられる。第３実施形態の他の第１実施例として、図７（ａ）に示すように、アバット６２と２台のジャッキ６４によって、所定のかぶり厚となる位置に配置されたＰＣ鋼材２８が矢印方向へ引っ張られている。アバット６２の間に配置された型枠６６には、型枠６６の内側を３つに分割する仕切板１５０、１５１が配置されている。

仕切板１５０、１５１の両面には、円筒状の筒状部１５２、１５４、１５６、１５８、１６４、１６６、１６８、１７０が突設され、さらに、コッター形成用の凸部１６０、１６２、１７２、１７４が突設されている。筒状部１５２、１５４、１５６、１５８、１６４、１６６、１６８、１７０の内側には、それぞれ分割された主筋３０Ａの右端部、主筋３２Ａの右端部、主筋３０Ｂの左端部、主筋３２Ｂの左端部、主筋３０Ｂの右端部、主筋３２Ｂの右端部、主筋３０Ｃの左端部、主筋３２Ｃの左端部がそれぞれ収納されている。

図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示すように、型枠６６内にコンクリートが打設され、硬化した後、ジャッキ６４による緊張が開放され、型枠６６が取り外される。このとき、ＰＣ鋼材２８が縮むことによってコンクリートに圧縮力が作用し、プレストレスが導入される。続いて、仕切板１５０、１５１が取り除かれると共に、ＰＣ鋼材２８が、左梁部材１７８、右梁部材１８２の端面に沿ってカットされる。これにより、左梁部材１７８、中央梁部材１８０、右梁部材１８２が形成される。

一方、仕切板１５０、１５１を取り除くことにより、左梁部材１７８の右端部、中央梁部材１８０の両端部、右梁部材１８２の左端部に、それぞれコッター２０２、２０４、２０６、２０８が形成される。また、左梁部材１７８の右端部、中央梁部材１８０の両端部、及び右梁部材１８２の左端部には、筒状部１５２、１５４、１５６、１５８、１６４、１６６、１６８、１７０の外径と略等しい内径の穴部１８６、１８４、１８８、１９０、１９２、１９４、１９８、１９６が形成される。穴部１８４、１８６、１８８、１９０、１９２、１９４、１９６、１９８には、主筋３０Ａ〜３０Ｃ、主筋３２Ａ〜３２Ｃの各端部が突出している。そして、左梁部材１７８と右梁部材１８２の天地が反転される。

続いて、図７（ｄ）に示すように、左梁部材１７８と右梁部材１８２が、図示しない柱部材の上面に配置される。また、中央梁部材１８０が、左梁部材１７８と右梁部材１８２の間に配置される。左梁部材１７８、右梁部材１８２、及び中央梁部材１８０は、鉄骨で構築された支持台である支保工（図示せず）によって支持されている。

続いて、各主筋と同じ鉄筋からなり、所定の長さに切断された中継筋２１２Ａ、２１２Ｂ、２１２Ｃ、２１２Ｄが、それぞれ穴部１８６と穴部１８８、穴部１８４と穴部１９０、穴部１９２と穴部１９８、穴部１９４と穴部１９６に架設され、左梁部材１７８、中央梁部材１８０、右梁部材１８２が近接配置される。

そして、左梁部材１７８と中央梁部材１８０の間、及び中央梁部材１８０と右梁部材１８２の間にグラウト材等の硬化材が充填されて接合部２１４、２１６が形成され、梁２１０が形成される。そして、柱部材と左梁部材１７８の定着部、及び柱部材と右梁部材１８２の定着部にコンクリートが打設され、複数の柱部材及び複数の梁部材によって、建物が構築される。グラウトの替わりにコンクリートを打設しても同様である。このように、中継筋２１２Ａ、２１２Ｂ、２１２Ｃ、２１２Ｄを用いて左梁部材１７８、中央梁部材１８０、右梁部材１８２の接合を行うことができる。なお、筒状部１５２、１５４、１５６、１５８、１６４、１６６、１６８、１７０を仕切板１５０、１５１に対して独立させ、仕切板１５０、１５１の表面に隣接配置した場合も同様である。

次に、第３実施形態の他の第２実施例として、図８（ａ）、図８（ｂ）、及び図８（ｃ）に示すように、前述の第１実施例と同様の施工手順によって、左梁部材１７８、中央梁部材１８０、右梁部材１８２が形成される。なお、第２実施例では、各主筋の長さが、第１実施例の主筋３０Ａ〜主筋３０Ｃ、主筋３２Ａ〜主筋３２Ｃよりも長くなっているが、同様の符号を用いて説明する。ここで、穴部１８６、１８４、１９８、１９６内に突出した主筋３２Ａ、３０Ａ、３２Ｃ、３０Ｃの端部には、穴部１８６、１８４、１９８、１９６にそれぞれ収納可能な大きで、略円筒形状の継手２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ、２２０Ｄが外挿されている。

続いて、図８（ｄ）に示すように、左梁部材１７８と右梁部材１８２が、図示しない柱部材の上面に配置される。また、中央梁部材１８０が、左梁部材１７８と右梁部材１８２の間に配置される。左梁部材１７８、右梁部材１８２、及び中央梁部材１８０は、鉄骨で構築された支持台である支保工（図示せず）によって支持されている。

続いて、左梁部材１７８、中央梁部材１８０、右梁部材１８２が近接配置される。そして、継手２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ、２２０Ｄが、それぞれ主筋の軸方向に沿ってスライドされ、主筋３２Ａの右端部と主筋３０Ｂの左端部、主筋３０Ａの右端部と主筋３２Ｂの左端部、主筋３０Ｂの右端部と主筋３２Ｃの左端部、主筋３２Ｂの右端部と主筋３０Ｃの左端部がそれぞれ連結される。

そして、左梁部材１７８と中央梁部材１８０の間、及び中央梁部材１８０と右梁部材１８２の間にグラウト材等の硬化材が充填されて接合部２２４、２２６が形成され、梁２２２が形成される。そして、柱部材と左梁部材１７８の定着部、及び柱部材と右梁部材１８２の定着部にコンクリートが打設され、複数の柱部材及び複数の梁部材によって、建物が構築される。なお、グラウトの替わりにコンクリートを打設しても同様である。このように、継手２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ、２２０Ｄを用いて各梁部材の接合を行うことができる。

次に、本発明のＰＣａ部材製造方法、ＰＣａ部材、ＰＣ梁材、及び建物の第４実施形態を図面に基づき説明する。なお、前述した第１実施形態と基本的に同一のものには、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。

図９（ａ）に示すように、アバット６２と２台のジャッキ６４によって、ＰＣ鋼材２８が矢印方向へ引っ張られている。また、型枠６６が配置され、型枠６６に、主筋３０、３２と、型枠６６内部を３つに分割する２枚の仕切板２３０、２３２が配置されている。仕切板２３０、２３２の両面からは、コッターを形成するための凸部２３４、２３６、２３８、２４０がそれぞれ突設されている。なお、凸部２３４及び凸部２４０の高さが凸部２３６及び凸部２３８の高さと異なっており、左右梁部材を天地（上下）反転したときに、凸部２３４及び凸部２４０で形成されるコッターの高さと、凸部２３６及び凸部２３８で形成されるコッターの高さが揃うようになっているが、コッターの高さが合致している必然性は全くない。

型枠６６の内側面と仕切板２３０で囲まれた領域の底面には、板材２４２が配置されている。また、型枠６６の内側面と仕切板２３０及び仕切板２３２で囲まれた領域の上面には、板材２４２と同じ厚さの板材２４４が配置されている。さらに、型枠６６の内側面と仕切板２３２で囲まれた領域の底面には、板材２４２及び板材２４４と同じ厚さの板材２４６が配置されている。

次に、本発明の第４実施形態の作用について説明する。

図９（ａ）に示すように、ＰＣ鋼材２８を引っ張った状態で、型枠６６の区切られた３つの各領域内に、板材２４４の上面の高さまでコンクリートが打設される。コンクリート硬化後、ジャッキ６４による緊張が開放され、板材２４４及び型枠６６が取り外される。このとき、ＰＣ鋼材２８が縮むことによってコンクリートに圧縮力が作用し、プレストレスが導入される。

続いて、図９（ｂ）に示すように、仕切板２３０、２３２が取り外されると共に、主筋３０、３２、及びＰＣ鋼材２８がカットされ、左梁部材２４８、中央梁部材２５０、右梁部材２５２が形成される。仕切板２３０、２３２を取り外すことにより、左梁部材２４８の右端部、中央梁部材２５０の両端部、右梁部材２５２の左端部には、それぞれコッター２５８、２６０、２６２、２６４が形成される。左梁部材２４８及び右梁部材２５２は、天地が反転される。

ここで、板材２４４の上面に揃えてコンクリートが打設されていたことにより、左梁部材２４８、中央梁部材２５０、及び右梁部材２５２の高さが同じになる。左梁部材２４８及び右梁部材２５２におけるＰＣ鋼材２８Ａ及び２８Ｃのかぶり厚は、中央梁部材２５０におけるＰＣ鋼材２８Ｂのかぶり厚よりも、板材２４２及び板材２４６の厚さ分だけ小さくなっている。このため、左梁部材２４８におけるＰＣ鋼材２８Ａのかぶり厚をｄ４、中央梁部材２５０におけるＰＣ鋼材２８Ｂのかぶり厚をｄ５、右梁部材２５２におけるＰＣ鋼材２８Ｃのかぶり厚をｄ６とすると、ｄ４＝ｄ６＜ｄ５となる。

このように、型枠６６内の底面に板材２４２、２４６を配置し、型枠６６内の上面に板材２４４をすると、下端側に配置されたＰＣ鋼材２８Ａ、２８Ｃの梁成方向のかぶり厚が変わる。これにより、左梁部材２４８、中央梁部材２５０、右梁部材２５２において、各ＰＣ鋼材２８Ａ〜２８Ｃの梁成方向のかぶり厚のみを変更したいときに、新たに型枠を製作する必要がなくなる。

また、板材２４４の厚さを変更することによって、左梁部材２４８、中央梁部材２５０、及び右梁部材２５２の高さを変更することもできる。例えば、板材２４４の厚さを、板材２４２、２４６よりも厚くすると、左梁部材２４８及び右梁部材２５２の高さが、中央梁部材２５０の高さよりも高くなる。このように、板材２４４は高さ調整板としての機能を有している。なお、型枠６６の内側面と仕切板２３０で囲まれた領域の上面、及び型枠６６の内側面と仕切板２３２で囲まれた領域の上面に板材を配置して、仕切板２３０と仕切板２３２の間の領域の底面に板材を配置してもよい。

次に、本発明のＰＣａ部材製造方法、ＰＣａ部材、ＰＣ梁材、及び建物の第５実施形態を図面に基づき説明する。なお、前述した第１実施形態と基本的に同一のものには、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。

図１０（ａ）に示すように、アバット６２と２台のジャッキ６４によって、ＰＣ鋼材２８が矢印方向へ引っ張られている。また、型枠６６が配置され、型枠６６に、主筋３０、３２と、仕切板６８Ａ、６８Ｂが配置されている。そして、主筋３０、３２を巻くようにして、あばら筋２７６、２７８、２８０（図１０（ｂ）参照）が設けられている。さらに、型枠６６の内側面と仕切板６８Ａ及び仕切板６８Ｂで囲まれた領域において、型枠６６の内側面に接して板状部材２７０、２７２が配置されている。

次に、本発明の第５実施形態の作用について説明する。

図１０（ａ）に示すように、ＰＣ鋼材２８を引っ張った状態で、型枠６６の区切られた各領域内にコンクリートが打設される。コンクリート硬化後、ジャッキ６４による緊張が開放され、型枠６６が取り外される。このとき、ＰＣ鋼材２８が縮むことによってコンクリートに圧縮力が作用し、プレストレスが導入される。ここで、図１０（ｂ）に示すように、断面Ｄ−Ｄ’及び断面Ｆ−Ｆ’におけるコンクリートが打設される幅は、型枠６６の内側面の間隔と等しくなっている。一方、断面Ｅ−Ｅ’におけるコンクリートが打設される幅は、型枠６６の内側面の間隔よりも板状部材２７０及び板状部材２７２の厚さ分だけ狭くなっている。

続いて、図１０（ｃ）に示すように、仕切板６８Ａ、６８Ｂが取り外されると共に、主筋３０、３２、及びＰＣ鋼材２８がカットされ、左梁部材１８、中央梁部材２７４、右梁部材２２が形成される。左梁部材１８及び右梁部材２２は、天地が反転される。中央梁部材２７４の幅（各主筋と交差する方向の幅）は、左梁部材１８及び右梁部材２２の幅よりも狭くなっている。

このように、型枠６６の内側面に板状部材２７０、２７２が配置されると、板状部材２７０、２７２の配置された領域の梁部材の幅が変わる。これにより、特定の梁部材の幅のみを変更したいときに、新たに型枠を製作する必要がなくなる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。柱１２は、プレキャスト、現場打ちのいずれの工法で構築されたものであってもよい。梁１４等のプレキャスト形式は、柱一体型、十字型、仕口一体型、小物であってもよい。また、梁１４等は、ハーフＰＣ、フルＰＣであってもよい。端部のＰＣは、靭性確保のため、繊維補強コンクリートとしてもよい。各主筋の種類、本数、径は、中央梁部材と左右梁部材で一致している必要はなく、応力に応じて適宜設計を行うことで設定されるものである。場合によっては、左右梁部材と中央梁部材で継がれない主筋があってもよい。また、分割によるＰＣａ部材の数は、中央、左右の３つに限定されず、３つ以上の複数、又は２つとしてもよい。

（ａ）本発明の第１実施形態に係る建物の立面図である。（ｂ）本発明の第１実施形態に係る梁に作用する長期曲げモーメントの模式図である。 （ａ）本発明の第１実施形態に係る梁部材の長軸方向の断面図である。（ｂ）本発明の第１実施形態に係る梁部材の長軸方向と交差する方向の断面図である。 本発明の第１実施形態に係る梁の施工手順の前半を示す工程図である。 本発明の第１実施形態に係る梁の施工手順の後半を示す工程図である。 本発明の第２実施形態に係る梁の施工手順を示す工程図である。 本発明の第３実施形態に係る梁の施工手順を示す工程図である。 本発明の第３実施形態に係る梁の他の施工手順を示す工程図である。 本発明の第３実施形態に係る梁の他の施工手順を示す工程図である。 本発明の第４実施形態に係る梁部材の長軸方向の断面図である。 本発明の第５実施形態に係る梁部材の長軸方向の断面図である。

符号の説明

１０ 建物（建物）
１２ 柱（柱）
１４ 梁（ＰＣ梁材）
１８ 左梁部材（ＰＣａ部材）
２０ 中央梁部材（ＰＣａ部材）
２２ 右梁部材（ＰＣａ部材）
２８ ＰＣ鋼材（ＰＣ鋼材）
３０ 主筋（梁鉄筋）
３２ 主筋（梁鉄筋）
３４ コッター（コッター）
４０ コッター（コッター）
４２ コッター（コッター）
４８ コッター（コッター）
６６ 型枠（型枠）
６８Ａ 仕切板（仕切部材）
６８Ｂ 仕切板（仕切部材）
７０ 凸部（凸部）
７２ 凸部（凸部）
７４ 凸部（凸部）
７６ 凸部（凸部）
８８ 左梁部材（ＰＣａ部材）
９０ 中央梁部材（ＰＣａ部材）
９２ 右梁部材（ＰＣａ部材）
９８ 梁（ＰＣ梁材）
１０６ 仕切板（仕切部材）
１０８ 仕切板（仕切部材）
１１０ 筒状部（収容部）
１１１ 貫通孔（貫通孔）
１１２ 筒状部（収容部）
１１３ 貫通孔（貫通孔）
１１７ 貫通孔（貫通孔）
１１８ 筒状部（収容部）
１１９ 貫通孔（貫通孔）
１２０ 筒状部（収容部）
１２６ 左梁部材（ＰＣａ部材）
１２８ 中央梁部材（ＰＣａ部材）
１３０ 右梁部材（ＰＣａ部材）
１４２ 梁（ＰＣ梁材）
１５０ 仕切板（仕切部材）
１５１ 仕切板（仕切部材）
１７８ 左梁部材（ＰＣａ部材）
１８０ 中央梁部材（ＰＣａ部材）
１８２ 右梁部材（ＰＣａ部材）
２１０ 梁（ＰＣ梁材）
２２２ 梁（ＰＣ梁材）
２３０ 仕切板（仕切部材）
２３２ 仕切板（仕切部材）
２４２ 板材（板材）
２４４ 板材（板材）
２４６ 板材（板材）
２４８ 左梁部材（ＰＣａ部材）
２５０ 中央梁部材（ＰＣａ部材）
２５２ 右梁部材（ＰＣａ部材）
２７０ 板状部材（板状部材）
２７２ 板状部材（板状部材）
２７４ 中央梁部材（ＰＣａ部材）

Claims (9)

1. 型枠の中に引張力を付与したＰＣ鋼材を配置し、コンクリートを打設し、硬化後に、プレストレスが導入された複数のＰＣａ部材に分割することを特徴とするＰＣａ部材製造方法。
2. 前記型枠内を仕切部材で仕切って、コンクリートを打設硬化させた後、前記型枠及び前記仕切部材を外して、プレストレスが導入された複数の前記ＰＣａ部材に分割することを特徴とする請求項１に記載のＰＣａ部材製造方法。
3. 前記仕切部材の表面には、前記ＰＣａ部材の端面に凹状のコッターを形成する凸部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のＰＣａ部材製造方法。
4. 前記型枠内の底面又は上面に板材を配置して、前記ＰＣ鋼材のかぶり厚を調整することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のＰＣａ部材製造方法。
5. 前記型枠の側面に板状部材を配置して、前記ＰＣａ部材の幅を調整することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載のＰＣａ部材製造方法。
6. 前記型枠内には梁鉄筋が配置され、
   前記仕切部材には、前記梁鉄筋が貫通する貫通孔が設けられ、
   前記仕切部材の表面から突設され又は前記仕切部材の表面に隣接配置され、前記貫通孔を貫通した前記梁鉄筋を収容する収容部が設けられたことを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか１項に記載のＰＣａ部材製造方法。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のＰＣａ部材製造方法を用いて製造したことを特徴とするＰＣａ部材。
8. 請求項７に記載のＰＣａ部材の端面に凹状のコッターを形成して、前記複数のＰＣａ部材を隣接して配置し、前記コッターにコンクリートを打設又は硬化材を充填して、前記複数のＰＣａ部材を接合させたことを特徴とするＰＣ梁材。
9. 請求項８に記載のＰＣ梁材と柱を接合して構築したことを特徴とする建物。

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