JP2009197559A

JP2009197559A - 接続構造

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Publication number: JP2009197559A
Application number: JP2008043527A
Authority: JP
Inventors: Hideyoshi Watanabe; 英義渡辺; Atsushi Hattori; 敦志服部; Naoko Okada; 直子岡田
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2008-02-25
Filing date: 2008-02-25
Publication date: 2009-09-03
Anticipated expiration: 2028-02-25
Also published as: JP5231836B2

Abstract

【課題】柱−梁間におけるＰＣａ部材の接続において、梁主筋間の力の伝達性能を維持しながら、現場打ちコンクリートの範囲をより小さくすること。
【解決手段】柱梁接合部を構成する接合部側ＰＣａ部材と、梁を構成する梁側ＰＣａ部材とを接続する接続構造において、前記接合部側ＰＣａ部材の側部から水平方向に突出した接合部側梁主筋と、前記梁側ＰＣａ部材の端部から水平方向に突出し、前記接合部側梁主筋と梁せい方向に重ね合わされた梁側梁主筋と、前記側部と前記端部との間の空間に打設されたコンクリートと、を備え、前記接合部側梁主筋が、前記側部から突出し、互いに梁幅方向に離間した一対の第１直線状部と、前記一対の第１直線状部の先端間を結ぶ第１先端連結部と、を備え、前記梁側梁主筋が、前記端部から突出し、互いに梁幅方向に離間した一対の第２直線状部と、前記一対の第２直線状部の先端間を結ぶ第２先端連結部と、を備え、前記第１直線状部と前記第２直線状部とが互いに重ね合わされていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＰＣａ（プレキャスト）部材間の接続構造に関し、特に、柱−梁間の接続構造に関する。

施工の合理化を目的としてＰＣａ部材を用いることが盛んに進められている。ＰＣａ部材間の接続では、それらの主筋間の継手構造が重要となる。主筋間の継手構造としては、機械式継手を用いることが提案されている。これは、接続対象とする各主筋の端部を筒状の金物に挿入して連結するものである。しかし、機械式継手では、各主筋の端部を突き合わせて筒状の金物で接続するため、主筋の位置精度が求められるという問題がある。また、筒状の金物を必要とするだけコストが高くなるという問題もある。

主筋間の他の継手構造としては、接続対象とする各主筋を互いに重ね合わせる重ね継手も提案されている。しかし、所要の重ね長さを確保するために、ＰＣａ部材からの主筋の突出量が長くなり易く、現場でコンクリートを打設する範囲が大きくなる。このため、ＰＣａ部材を用いたメリットが十分に生かせない場合がある。

一方、応力の小さい床や壁におけるＰＣａ部材の接続において、鉄筋をループ状に折り返し、ループ部分を互いに重ねると共に、互いに重ねあわされたループ部分に差し筋を挿入したものが提案されている（特許文献１）。このような継手構造は、主に支圧力により鉄筋間の力の伝達を行うものである。しかし、柱−梁間のように、応力が大きく、降伏後に多数回の繰り返しを受ける部位においては、支圧力による伝達のみでは、力の伝達性能に欠き、特許文献１に記載の構造を柱−梁間にそのまま適用することは困難である。

特許文献２の図１乃至３には、十字形の柱梁接合部の構造が開示されており、２つのＰＣａ梁部材２の各端部からループ状に梁主筋を突出させ、ＰＣａ柱部材上部の現場打設される柱梁接合部内でこれらを重ね合わせた構造が開示されている。この構造では、梁幅方向外側の梁主筋の直線状部分が部分的に重ね合わせられているため、梁主筋とコンクリートとの付着力による梁主筋間の力の伝達がある程度図れ、また、梁主筋がループ状をなしていることから支圧力による梁主筋間の力の伝達も図れ得る。

特開２０００−３２８７０４号公報特公平４−１４２１７号公報

しかし、特許文献２の構造では、ＰＣａ柱部材の上部の現場打設される柱梁接合部内で梁主筋を重ね合わせる構成であるため、その直線状部分の重ね合わせ長さは、柱の幅に制約を受けることになり、十分な重ね合わせ長さを確保しずらい場合がある。加えて、ＰＣａ柱部材の上部の現場打設される柱梁接合部内で梁主筋を重ね合わせ、そこにコンクリートを現場打ちすることから、柱に養生管理等が厳格な高強度コンクリートを用いる高層建築物への適用はあまり好ましくない。

本発明の目的は、柱−梁間におけるＰＣａ部材の接続において、梁主筋間の力の伝達性能を維持しながら、梁の現場打ちコンクリートの範囲をより小さくすることにある。

本発明によれば、柱梁接合部を構成する接合部側ＰＣａ部材と、梁を構成する梁側ＰＣａ部材とを接続する接続構造において、前記接合部側ＰＣａ部材の側部から水平方向に突出した接合部側梁主筋と、前記梁側ＰＣａ部材の端部から水平方向に突出し、前記接合部梁主筋と梁せい方向に重ね合わされた梁側梁主筋と、前記側部と前記端部との間の空間に打設されたコンクリートと、を備え、前記接合部側梁主筋が、前記側部から突出し、互いに梁幅方向に離間した一対の第１直線状部と、前記一対の第１直線状部の先端間を結ぶ第１先端連結部と、を備え、前記梁側梁主筋が、前記端部から突出し、互いに梁幅方向に離間した一対の第２直線状部と、前記一対の第２直線状部の先端間を結ぶ第２先端連結部と、を備え、前記第１直線状部と前記第２直線状部とが互いに重ね合わされていることを特徴とする接続構造が提供される。

本発明の接続構造では、前記接合部側及び梁側梁主筋が、それぞれ一対の前記第１及び第２直線状部及び前記第１及び第２先端連結部を備えてループ状に形成されることにより、支圧力による梁主筋間の力の伝達が行われると共に前記第１直線状部と前記第２直線状部とが互いに重ね合わされることで付着力による梁主筋間の力の伝達が行われる。よって、付着力のみにより梁主筋間の力の伝達が行われる場合に比して、梁主筋間の力の伝達性能を向上でき、前記接合部側及び梁側梁主筋の、前記各ＰＣａ部材からの突出長さを短くすることができる。このため、梁主筋間の力の伝達性能を維持しながら、梁の現場打ちコンクリートの範囲をより小さくすることができる。

そして、前記接合部側梁主筋を前記接合部側ＰＣａ部材の側部から水平方向に突出させることで、重ね合わせ長さが前記接合部側ＰＣａ部材の幅に制約されず、その設計自由度を確保できる。加えて、現場打ちされるコンクリートが前記接合部側ＰＣａ部材の側部の梁端部のみとなるため、高強度コンクリートが必要な柱への現場でのコンクリート打設が不要となる。

以上述べた通り、本発明によれば、柱−梁間におけるＰＣａ部材の接続において、梁主筋間の力の伝達性能を維持しながら、梁の現場打ちコンクリートの範囲をより小さくができる。

図１（ａ）は本発明の一実施形態に係る接続構造Ａの正面図（立面図）、図１（ｂ）は接続構造Ａの平面図、図１（ｃ）は図１（ａ）の線Ｉ−Ｉに沿う断面図である。また、図２（ａ）は接続構造Ａの分解斜視図である。

接続構造Ａは、柱梁接合部を構成する接合部側のＰＣａ部材１と、梁を構成する梁側のＰＣａ部材２と、現場打ちコンクリート部３と、を備える。なお、各図においてＰＣａ部材１に配設される柱主筋やＰＣａ部材１及び２並びに現場打ちコンクリート部３に配設されるあばら筋等は図示を省略している。

ＰＣａ部材１は、略直方体形状をなし、その側部（本例の場合面状）からは、梁主筋１０及び１１がそれぞれ２つずつ、水平方向に突出している。２つの梁主筋１０は互いに梁せい方向（鉛直方向）に離間しており、また、２つの梁主筋１１も互いに梁せい方向に離間している。

梁主筋１０は互いには梁幅方向に離間して略平行の一対の直線状部１０ａと、一対の直線状部１０ａの先端間（ＰＣａ部材２側の端部間）を結ぶ先端連結部１０ｂと、を有し、平面視でコの字型に形成されている。直線状部１０ａの一部１０ａ'はＰＣａ部材１のコンクリート部分に定着されている。なお、ＰＣａ部材内への定着方法は、従来の技術を適用すればよい。梁主筋１０は一本の鉄筋を曲折して形成することができる。

梁主筋１１は互いには梁幅方向に離間して略平行の一対の直線状部１１ａと、一対の直線状部１１ａの先端間を結ぶ先端連結部１１ｂと、を有し、平面視でＵの字型に形成されている。直線状部１１ａの一部１１ａ'は、やはりＰＣａ部材１のコンクリート部分に定着されており、梁主筋１１も一本の鉄筋を曲折して形成することができる。

梁せい方向上側の梁主筋１０及び１１は、各々の直線状部１０ａ及び１１ａ、が梁幅方向に略等ピッチで並び、かつ、相対的に梁幅方向外側の梁主筋１０が、相対的に梁幅方向内側の梁主筋１１を囲むように配置されている。梁正方向下側の梁主筋１０及び１１も同様である。

ＰＣａ部材２は、略直方体形状をなし、その端部（本例の場合面状）からは、梁主筋２０及び２１がそれぞれ２つずつ、水平方向に突出している。２つの梁主筋２０は互いに梁せい方向に離間しており、また、２つの梁主筋２１も互いに梁せい方向に離間している。

梁主筋２０及び２１は、梁主筋１０及び１１にそれぞれ対応するように設けられ、ＰＣａ部材２から突出した部分が、それぞれ梁主筋１０、１１と同様の形状を有している。すなわち、梁主筋２０は互いには梁幅方向に離間して略平行の一対の直線状部２０ａと、一対の直線状部２０ａの先端間（ＰＣａ部材１側の端部間）を結ぶ先端連結部２０ｂと、を有し、平面視でコの字型に形成されている。直線状部２０ａの一部２０ａ'はＰＣａ部材２のコンクリート部分に埋設されている。

また、梁主筋２１は互いには梁幅方向に離間して略平行の一対の直線状部２１ａと、一対の直線状部２１ａの先端間を結ぶ先端連結部２１ｂと、を有し、平面視でＵの字型に形成されている。直線状部２１ａの一部２１ａ'は、やはりＰＣａ部材２のコンクリート部分に埋設されている。

梁主筋２０及び２１は、一本の鉄筋を曲折して形成することができるが、定尺長さの鉄筋を用いると、梁主筋長さが不足する場合がある。この場合、ＰＣａ部材２のコンクリート部分内で鉄筋を継ぎ足すようにすればよい。この場合の継手構造としては、重ね継手、溶接継手、機械式継手のいずれでもよい。

梁主筋１０及び１１と同様に、梁せい方向上側の梁主筋２０及び２１は、各々の直線状部２０ａ及び２１ａ、が梁幅方向に、直線状部１０ａ及び１１ａと略同じピッチで略等ピッチで並び、かつ、相対的に梁幅方向外側の梁主筋２０が、相対的に梁幅方向内側の梁主筋２１を囲むように配置されている。梁正方向下側の梁主筋２０及び２１も同様である。

図１（ａ）及び（ｂ）並びに図２（ｂ）に示すように梁主筋１０と梁主筋２０、並びに、梁主筋１１と梁主筋２１が、それぞれ梁せい方向に重ね合わされる。梁せい方向に重ね合わせることで、梁幅方向に重ね合わせる場合よりも、梁幅を短くできる。本実施形態では、梁せい方向上側の梁主筋１０及び１１と、梁主筋２０及び２１とでは、梁主筋２０及び２１が梁せい方向上側に位置し、梁正方向下側では梁主筋２０及び２１が梁せい方向上側に位置している。ＰＣａ部材１の側部とＰＣａ部材２の端部との間の空間には、コンクリートが現場打ちされて現場打ちコンクリート部３が形成される。

図１（ｂ）に示すように、直線状部１０ａと直線状部２０ａとは長さＬ１の範囲で互いに重ね合わされ、直線状部１１ａと直線状部２１ａとは長さＬ２の範囲で互いに重ね合わされる。これにより、現場打ちコンクリート部３のコンクリートとの付着力により、梁主筋１０と梁主筋２０との間、並びに、梁主筋１１と梁主筋２１との間での力の伝達が行われる。そして、梁主筋１０、１１、２０及び２１はそれぞれループ状をなしていることから、支圧力による力の伝達も行われる。支圧力により力の伝達が行える分だけ、付着力による力の伝達性能に依存することが低減するから、長さＬ１、Ｌ２をより短くでき、したがって、各梁主筋１０、１１、２０及び２１の、各ＰＣａ部材１、２からの突出長さを短くすることができる。よって、梁主筋間の力の伝達性能を維持しながら、現場打ちコンクリート部３の範囲をより小さくすることができる。

また、梁主筋１０、１１をＰＣａ部材１の側部から水平方向に突出させることで、重ね合わせ長さＬ１、Ｌ２がＰＣａ部材１の幅に制約されず、その設計自由度を確保できる。加えて、現場打ちされるコンクリートがＰＣａ部材１の側部の梁端部のみとなるため、高強度コンクリートが必要な柱への現場でのコンクリート打設が不要となる。また、梁主筋１０、１１、２０及び２１の継手構造は重ね継手を基調とするものであるので、重ね継手の利点を享受できる。

なお、上記実施形態は、ト形柱梁接合部について説明したが、十字形柱梁接合部にも同様に適用できる。図３（ａ）はＰＣａ部材１の他の態様を示す平面図であり、十字形柱梁接合部用のＰＣａ部材１である。同図の例は、ＰＣａ部材１の両側部からそれぞれループ状に梁主筋１０、１１が突出した構成である。梁主筋１０、１１はそれぞれ１本の鉄筋から形成可能で、梁主筋１０、１１の両端部間の接続は、従来から用いられているエンクローズ溶接でもよく、機械式継手でもよい。また、梁主筋１０、１１の両端部を各々定着してもよい。

また、上記実施形態では、形状が異なる２種の梁主筋１０及び１１を用い、相対的に梁幅方向外側の梁主筋１０が、相対的に梁幅方向内側の梁主筋１１を囲むように配置したが、同じ形状のループ状の梁主筋を複数用いる構成でもよい。図３（ｂ）はＰＣａ部材１の他の態様を示す平面図であり、複数の梁主筋１１０を梁幅方向に並設した構成を示す。梁主筋１１０は、一対の直線状部１１０ａと、一対の直線状部１１０ａの先端間を結ぶ先端連結部１１０ｂと、を有し、各梁主筋１１０の一対の直線状部１１０ａ及び先端連結部１１０ｂの形状は共通であり、本実施形態では平面視でＵの字型に形成されている。各直線状部１１０ａは略等ピッチで梁幅方向に並んでいる。梁側のＰＣａ部材２の梁主筋については図示していないが、これもその直線状部及び先端連結部の形状を共通としたものを、梁主筋１１０と同数だけ、各梁主筋１１０に対応するように梁幅方向に並設する。この場合、梁側のＰＣａ部材２の梁主筋の直線状部及び先端連結部の形状は、梁主筋１１０の直線状部１１０ａ及び先端連結部１１０ｂの形状と全く同じとすることが望ましいが、少なくとも、梁側の梁主筋の一対の直線状部の離間間隔が、これらを梁主筋１１０の一対の直線状部１１０ａとそれぞれ重ね合わせられるように設定すれば足りる。

図３（ｂ）の例の場合、ＰＣａ部材１側の梁主筋として１種類の梁主筋１１０のみを用意すれば足り、また、ＰＣａ部材２側の梁主筋も１種類の梁主筋を用意すれば足りるという利点がある。加えて、各直線状部間の重ね長さを同じとすることができ、必要な重ね長さを各直線状部間でそれぞれ得られやすいという利点がある。

（ａ）は本発明の一実施形態に係る接続構造Ａの正面図（立面図）、（ｂ）は接続構造Ａの平面図、（ｃ）は図１（ａ）の線Ｉ−Ｉに沿う断面図である。（ａ）は接続構造Ａの分解斜視図、（ｂ）は梁主筋１０、１１と梁主筋２０、２１を互いに重ね合わせた状態を示す斜視図である。（ａ）及び（ｂ）はＰＣａ部材１の他の態様を示す平面図である。

符号の説明

１、２ＰＣａ部材
３現場打ちコンクリート部
１０、１１、２０、２１梁主筋
１０ａ、１１ａ、２０ａ、２１ａ直線状部
１０ｂ、１１ｂ、２０ｂ、２１ｂ先端連結部

Claims

柱梁接合部を構成する接合部側ＰＣａ部材と、梁を構成する梁側ＰＣａ部材とを接続する接続構造において、
前記接合部側ＰＣａ部材の側部から水平方向に突出した接合部側梁主筋と、
前記梁側ＰＣａ部材の端部から水平方向に突出し、前記接合部側梁主筋と梁せい方向に重ね合わされた梁側梁主筋と、
前記側部と前記端部との間の空間に打設されたコンクリートと、を備え、
前記接合部側梁主筋が、
前記側部から突出し、互いに梁幅方向に離間した一対の第１直線状部と、
前記一対の第１直線状部の先端間を結ぶ第１先端連結部と、を備え、
前記梁側梁主筋が、
前記端部から突出し、互いに梁幅方向に離間した一対の第２直線状部と、
前記一対の第２直線状部の先端間を結ぶ第２先端連結部と、を備え、
前記第１直線状部と前記第２直線状部とが互いに重ね合わされていることを特徴とする接続構造。
前記接合部側梁主筋を複数備え、
前記複数の前記接合部側梁主筋は、各々の前記第１直線状部が梁幅方向に並び、かつ、相対的に梁幅方向外側の前記接合部側梁主筋が、相対的に梁幅方向内側の前記接合部側梁主筋を囲むように配置され、
前記梁側梁主筋を、各々の前記接合部側梁主筋に対応するように前記接合部側梁主筋と同数備え、
前記複数の前記梁側梁主筋は、各々の前記第２直線状部が梁幅方向に並び、かつ、相対的に梁幅方向外側の前記梁側梁主筋が、相対的に梁幅方向内側の前記梁側梁主筋を囲むように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の接続構造。
前記一対の第１直線状部及び前記第１先端連結部の形状が共通する複数の前記接合部側梁主筋が梁幅方向に配置され、
前記一対の第２直線状部及び前記第２先端連結部の形状が共通し、前記接合部側梁主筋と同数の前記梁側梁主筋が、各々の前記接合部側梁主筋に対応するように梁幅方向に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の接続構造。