JP2010185181A - コンクリート部材の接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】優れた構造性能を確保しつつ、重ね継手部ひいては接合部の長さを短くして施工性を向上させることが可能なコンクリート部材の接合構造を提供する。
【解決手段】一方のコンクリート部材１は、接合面１ａから材軸方向Ｏ１外側に向けて突出する一対の主筋６、７の先端側同士を連結してＵ字状に形成した第１Ｕ字状部１０を備えている。他方のコンクリート部材２は、接合面２ｃから一方のコンクリート部材１の材軸方向Ｏ１外側に向けて突出する一対の接合用鉄筋２０、２１の先端側同士を連結してＵ字状に形成した第２Ｕ字状部２２を備えている。そして、他方のコンクリート部材２の接合面２ｃ側に、第１Ｕ字状部１０の先端側と第２Ｕ字状部２２を重ね合わせた重ね継手部１５を設け、重ね継手部１５よりも一方のコンクリート部材１の接合面１ａ側に、第１Ｕ字状部１０の主筋６、７が先行して降伏するヒンジ部１３を設けて構成する。
【選択図】図６

Description

本発明は、例えば鉄筋コンクリート製の柱と梁などのコンクリート部材同士を接合するためのコンクリート部材の接合構造に関する。

従来、鉄筋コンクリート造の建物は、最上階の柱頭部と最下階の柱脚部を除き、梁を先行して降伏させるように設計されている。このとき、梁の降伏は、柱際で生じるように設計している。

また、施工性を向上させるために（施工の合理化を図るために）、梁をプレキャスト化する場合も多くなっている。この場合には、接合端面（接合面）から材軸方向外側に主筋を突出させてプレキャストコンクリート梁（ＰＣａ梁、一方のコンクリート部材）を形成し、さらに、梁を接合する部分の柱の側面（他方のコンクリート部材の接合面）から梁の材軸方向外側に向けて接合用鉄筋を突設する。そして、ＰＣａ梁の主筋と柱の接合用鉄筋を継手で繋ぎ、ＰＣａ梁と柱の互いの接合面の間（接合部）に後打ちコンクリートを現場打設して、ＰＣａ梁と柱を接合するようにしている。

また、ＰＣａ梁の主筋と柱の接合用鉄筋を繋ぐ継手として、カプラーを用いた機械式継手や重ね継手が用いられているが、カプラーを用いた機械式継手は、カプラーが高価でグラウト工事も必要になるため、梁端部を柱に接合する際には、重ね継手が多用されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

一方、梁の主筋と柱の接合用鉄筋の継手に重ね継手を用いた接合構造には、梁の主筋に重ね合わせた柱の接合用鉄筋の基端側（柱の接合面側、柱際）にシース管を被せ、このシース管で接合用鉄筋の基端側と後打ちコンクリートをアンボンド（非定着）にしたものがある。この接合構造においては、接合用鉄筋の基端側のアンボンド部（非定着部）によって柱際にヒンジ部（降伏ヒンジ）が形成され、例えば大地震によって梁が変形し大きな曲げモーメントが作用した際に、確実にヒンジ部の接合用鉄筋を先行して降伏させ、梁の降伏が柱際で生じるようにすることができる。また、このようにアンボンド部（非定着部、ヒンジ部）を設けることによって、接合用鉄筋ひいては梁の主筋の伸び変形能力を高めることができ、コンクリートのひび割れや圧壊等の被害を抑制することが可能になる。

特開２００６−９７２８８号公報 特開２００４−３４６６４１号公報

しかしながら、上記のように、梁の主筋と柱の接合用鉄筋を重ね合わせた重ね継手部にヒンジ部を設けた場合には、特に接合用鉄筋の基端側をアンボンド（非定着）にしてヒンジ部を形成した場合には、構造性能（耐力）を確保するために、アンボンド部以外の接合用鉄筋を後打ちコンクリートに定着させる部分に十分な定着長が必要になる。このため、接合用鉄筋と主筋を重ね合わせた重ね継手部ひいては後打ちコンクリートを打設する接合部を長くする必要が生じるとともに梁のプレキャスト部分（ＰＣａ梁）が短くなり、後打ちコンクリートの打設量が増大して、ＰＣａ梁を用いて施工の合理化を図っているにもかかわらず、施工性が低下するという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑み、優れた構造性能を確保しつつ、重ね継手部ひいては接合部の長さを短くして施工性を向上させることが可能なコンクリート部材の接合構造を提供することを目的とする。

上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。

本発明のコンクリート部材の接合構造は、一方のコンクリート部材と他方のコンクリート部材の互いの接合面が対向するように一対のコンクリート部材を配置し、前記一対のコンクリート部材の接合面の間の接合部に後打ちコンクリートを打設して前記一対のコンクリート部材を接合するためのコンクリート部材の接合構造であって、前記一方のコンクリート部材は、該一方のコンクリート部材の接合面から材軸方向外側に向けて突出する一対の主筋の先端側同士を連結してＵ字状に形成した第１Ｕ字状部を備え、前記他方のコンクリート部材は、該他方のコンクリート部材の接合面から前記一方のコンクリート部材の材軸方向外側に向けて突出する一対の接合用鉄筋の先端側同士を連結してＵ字状に形成した第２Ｕ字状部を備えており、前記他方のコンクリート部材の接合面側に、前記第１Ｕ字状部の先端側と前記第２Ｕ字状部を重ね合わせた重ね継手部を設け、前記重ね継手部よりも前記一方のコンクリート部材の接合面側に、前記第１Ｕ字状部の主筋が先行して降伏するヒンジ部を設けて構成されていることを特徴とする。

この発明においては、第１Ｕ字状部の先端側に第２Ｕ字状部を重ね合わせて、他方のコンクリート部材の接合面側にループ形状の重ね継手部が形成され、例えば一方のコンクリート部材を梁（ＰＣａ梁）、他方のコンクリート部材を柱とした場合に、第１Ｕ字状部の先端側のループ部と第２Ｕ字状部の先端側のループ部によって、後打ちコンクリートに拘束された斜め圧縮ストラットを形成することが可能になる。このため、大地震などによって一方のコンクリート部材が変形し接合部に曲げモーメントが作用する場合においても、重ね継手部で確実に曲げモーメントを低減させることができ、優れた構造性能を発揮させることが可能になる。そして、このように重ね継手部をループ形状にしたことで、重ね継手部の長さを短くしても優れた構造性能を確保することが可能になる。

また、このように他方のコンクリートの接合面側に設けた重ね継手部が優れた構造性能を発揮することで、大地震などによって一方のコンクリート部材が変形し接合部に曲げモーメントが作用した際に、重ね継手部よりも一方のコンクリートの接合面側にずらして設けたヒンジ部の第１Ｕ字状部の主筋を、確実に先行して降伏させることが可能になる。そして、このように降伏ヒンジ（ヒンジ部）を重ね継手部ではなく一方のコンクリート部材の接合面側にずらして設定することで、この部分の曲げモーメントの負担を小さくすることができるため、一方のコンクリート部材の主筋（第１Ｕ字状部の主筋）のサイズを小さくすることも可能になる。

また、本発明のコンクリート部材の接合構造においては、前記ヒンジ部の前記第１Ｕ字状部の主筋を前記後打ちコンクリートに非定着にして構成されていることが望ましい。

この発明においては、ヒンジ部の第１Ｕ字状部の主筋の基端側を後打ちコンクリートに非定着にしているため、確実にこの非定着にしたヒンジ部の主筋を先行して降伏させることが可能になり、降伏領域を特定することが可能になる。また、ヒンジ部の主筋を非定着にすることで、一方のコンクリート部材（接合部）の主筋の伸び変形性能を向上させることができ、一方のコンクリート部材や接合部のコンクリートにひび割れや圧壊等の被害が生じることを抑制（防止）することが可能になる。

さらに、本発明のコンクリート部材の接合構造においては、前記第１Ｕ字状部の前記一対の主筋の間隔よりも前記第２Ｕ字状部の前記一対の接合用鉄筋の間隔が大きくなるように前記第１Ｕ字状部と前記第２Ｕ字状部が形成され、前記接合部は、前記ヒンジ部に対し、前記重ね継手部側が前記材軸に直交する方向に突出するふかし部を備えて大断面で形成されていることがより望ましい。

この発明においては、ヒンジ部に対し、重ね継手部側がふかし部を備えて大断面で形成されているため、重ね継手部側の断面二次モーメントを大きくすることができ、重ね継手部の構造性能を向上させることが可能になり、より確実にヒンジ部の第１Ｕ字状部の主筋を先行して降伏させることが可能になる。

また、本発明のコンクリート部材の接合構造において、前記第２Ｕ字状部は、前記第１Ｕ字状部よりも大径の鉄筋を用いて形成されていてもよい。

この発明においては、第２Ｕ字状部の接合用鉄筋に、第１Ｕ字状部の主筋よりも大径の鉄筋（サイズの大きな鉄筋）を用いることで、重ね継手部の構造性能を向上させることができ、より確実にヒンジ部の第１Ｕ字状部の主筋を先行して降伏させることが可能になる。

さらに、本発明のコンクリート部材の接合構造においては、後端側が前記一方のコンクリート部材に埋設され、先端側が前記一方のコンクリート部材の接合面から前記材軸方向外側に突出して前記ヒンジ部に配設された添え筋を備えていることがさらに望ましい。

この発明においては、先端側がヒンジ部に配設された添え筋を備えていることによって、大地震などによって一方のコンクリート部材が変形し接合部に曲げモーメントが作用する際に、添え筋を配設した部分の後打ちコンクリート（及び一方のコンクリート部材）に作用する応力を添え筋で緩和することができる。これにより、後打ちコンクリート（及び一方のコンクリート部材）にひび割れなどが生じることを抑制（防止）することが可能になる。

また、本発明のコンクリート部材の接合構造においては、前記後打ちコンクリートが繊維補強コンクリートであることがより望ましい。

この発明においては、後打ちコンクリートに繊維補強コンクリートを用いることで、例えば普通コンクリートを用いた場合と比較して、接合部の構造性能（耐力）を向上させることが可能になり、後打ちコンクリートにひび割れなどが生じることを確実に抑制（防止）することが可能になる。

本発明のコンクリート部材の接合構造によれば、第１Ｕ字状部の先端側に第２Ｕ字状部を重ね合わせたループ形状の重ね継手部が他方のコンクリート部材の接合面側に設けられているため、大地震などによって一方のコンクリート部材が変形し接合部に曲げモーメントが作用する場合においても、この重ね継手部で確実に曲げモーメントを低減させることができ、優れた構造性能を発揮させることが可能になる。

また、重ね継手部が優れた構造性能を発揮することで、重ね継手部よりも一方のコンクリートの接合面側にずらして設けたヒンジ部の第１Ｕ字状部の主筋を、確実に先行して降伏させることが可能になる。さらに、降伏ヒンジ（ヒンジ部）を重ね継手部ではなく一方のコンクリート部材の接合面側にずらして設定することで、この部分の曲げモーメントの負担を小さくすることができ、一方のコンクリート部材の主筋（第１Ｕ字状部の主筋）のサイズを小さくすることも可能になる。

そして、他方のコンクリート部材の接合面側にループ形状の重ね継手部を設け、この重ね継手部よりも一方のコンクリート部材の接合面側に降伏ヒンジ（ヒンジ部）を設けることで、優れた構造性能を確保しつつ、重ね継手部の長さひいては接合部の長さを短くすることが可能になる。これにより、コンクリート部材をプレキャスト化した場合に、プレキャスト部分を長くし、後打ちコンクリートの打設量を少なくすることができ、プレキャスト化したコンクリート部材を用いて確実に施工の合理化を図ることが可能になる。

本発明の一実施形態に係る柱と梁（一対のコンクリート部材）の接合構造を示す図である。 本発明の一実施形態に係る梁（一方のコンクリート部材）を示す図である。 本発明の一実施形態に係る梁（一方のコンクリート部材）を示す図（図２のＸ１−Ｘ１線矢視図）である。 本発明の一実施形態に係る柱（他方のコンクリート部材）を示す図である。 本発明の一実施形態に係る柱（他方のコンクリート部材）を示す図（図４のＸ１−Ｘ１線矢視図）である。 本発明の一実施形態に係る柱と梁（一対のコンクリート部材）の接合構造を示す図である。 本発明の一実施形態に係る柱と梁（一対のコンクリート部材）の接合構造を示す図（図６のＸ１−Ｘ１線矢視図）である。 一対の柱の間に梁を配置して梁側Ｕ字状部と柱側Ｕ字状部を重ね合わせた状態を示す図である。 梁側Ｕ字状部と柱側Ｕ字状部にスターラップを取り付けた状態を示す図である。

以下、図１から図９を参照し、本発明の一実施形態に係るコンクリート部材の接合構造について説明する。

本実施形態の接合構造Ａは、図１に示すように、鉄筋コンクリート造の建物を構築するにあたり、一方のコンクリート部材である梁１と他方のコンクリート部材である柱２（２ａ、２ｂ）の互いに対向する接合面１ａ、２ｃの間の接合部３に適用されて、一対のコンクリート部材１、２を接合するためのものである。また、本実施形態の接合構造Ａは、各コンクリート部材１、２の接合面１ａ、２ｃから突出した鉄筋を重ね合わせるとともに後打ちコンクリート４を現場打設し、重ね継手を用いて一対のコンクリート部材１、２を接合するものである。

そして、梁１は、例えば工場などで予め製作したプレキャストコンクリート部材であり、図２及び図３に示すように、上部主筋６と下部主筋７とスターラップ８をコンクリート９で埋設して形成されている。また、上部主筋６と下部主筋７（一対の主筋）はそれぞれ、梁１の接合面（接合端面）１ａから材軸方向Ｏ１外側に向けて突出（延出）しており、接合面１ａから外側に突出した上下一対の上部主筋６と下部主筋７の先端側同士が連結されている。これにより、上下一対の上部主筋６と下部主筋７の接合面１ａから外側に突出した部分がＵ字状に形成され、この部分が梁側Ｕ字状部（第１Ｕ字状部）１０とされている。また、上部主筋６と下部主筋７はそれぞれ、梁１の幅方向Ｔ１に所定の間隔をあけて複数配設されており、上下一対の上部主筋６と下部主筋７の先端側同士がそれぞれ連結されて、複数の梁側Ｕ字状部１０が形成されている。

さらに、梁側Ｕ字状部１０の上部主筋６と下部主筋７にはそれぞれ、接合面１ａ側の基端側の一部に所定長さのシース管１１が被せて取り付けられている。そして、この梁側Ｕ字状部１０は、シース管１１が取り付けられた材軸方向Ｏ１の長さ範囲、すなわち、シース管１１の後端（本実施形態では接合面１ａと同位置）からシース管１１の先端までの長さ範囲が、後打ちコンクリート４に埋設した状態でこの後打ちコンクリート４に非定着となる（定着しない）非定着部１２（ヒンジ部１３）とされている。また、シース管１１の先端から上部主筋６と下部主筋７の先端同士を連結したループ部１０ａ（梁側Ｕ字状部１０の先端）までの長さ範囲が後打ちコンクリート４に定着する定着部１４（重ね継手部１５）とされている。

また、本実施形態の梁１は、図３に示すように、後端側が梁１のコンクリート９に埋設され、先端側が梁１の接合面１ａから材軸方向Ｏ１外側に突出する添え筋１６を備えている。この添え筋１６は、接合面１ａから突出した先端側が梁側Ｕ字状部１０の上部主筋６及び／又は上部主筋７の基端側の非定着部１２（ヒンジ部１３）に添うように配設されている。例えば、添え筋１６は、Ｄ１６の鉄筋が使用され、梁１に３３３ｍｍの長さで埋設し、接合面１ａから２００ｍｍ程度突出させて設けられている。

柱２（２ａ、２ｂ）には、図４及び図５に示すように、梁１を接合する接合面２ｃ（側面）から梁１の材軸方向Ｏ１外側に向けて突出し、上下に所定の間隔をあけて配された上下一対の接合用鉄筋（接合用上段鉄筋２０、接合用下段鉄筋２１）が設けられている。そして、一対の接合用上段鉄筋２０と接合用下段鉄筋２１は、接合面２ｃから外側に突出した先端側同士が連結されている。これにより、上下一対の接合用上段鉄筋２０と接合用下段鉄筋２１の接合面２ｃから外側に突出した部分がＵ字状に形成され、この部分が柱側Ｕ字状部（第２Ｕ字状部）２２とされている。また、接合用上段鉄筋２０と接合用下段鉄筋２１はそれぞれ、柱２の幅方向Ｔ２に所定の間隔をあけて複数配設されており、上下一対の接合用上段鉄筋２０と接合用下段鉄筋２１の先端側同士がそれぞれ連結されて、複数の柱側Ｕ字状部２２が形成されている。

また、この柱側Ｕ字状部２２は、接合面２ｃ側の基端側から接合用上段鉄筋２０と接合用下段鉄筋２２の先端側同士を連結したループ部２２ａまでの長さが、梁側Ｕ字状部１０の定着部１４（重ね継手部１５）の長さと略同等となるように形成されている。

さらに、柱側Ｕ字状部２２の接合用上段鉄筋２０と接合用下段鉄筋２１の上下方向の間隔Ｌ１が、梁側Ｕ字状部１０の上部主筋６と下部主筋７の上下方向の間隔Ｌ２よりも大きくなるようにして、梁側Ｕ字状部１０と柱側Ｕ字状部２２が形成されている。また、例えば、柱側Ｕ字状部２２の接合用上段鉄筋２０と接合用下段鉄筋２１としてＤ２２の鉄筋を用い、梁側Ｕ字状部１０の上部主筋６と下部主筋７としてＤ１９の鉄筋を用い、柱側Ｕ字状部２２は、梁側Ｕ字状部１０よりも大径の鉄筋（サイズが大きい鉄筋）を用いて形成されている。

そして、本実施形態の接合構造Ａでは、図６及び図７に示すように、梁１を互いの接合面１ａ、２ｃが対向するように柱２（２ａ、２ｂ）の間の所定位置に配設した状態で、この梁１の梁側Ｕ字状部１０のループ部１０ａが柱２の接合面２ｃ近傍に配され、且つ梁側Ｕ字状部１０の上部主筋６と柱側Ｕ字状部２２の接合用上段鉄筋２０が上下方向の略同位置に配されている。

また、柱側Ｕ字状部２２の接合用下段鉄筋２１が梁側Ｕ字状部１０の下部主筋７よりも下方に配設されるとともに、梁側Ｕ字状部１０の定着部１４と柱側Ｕ字状部２２とが互いに重ね合わされている。これにより、接合部３には、柱２の接合面２ｃ側に、梁側Ｕ字状部１０の先端側と柱側Ｕ字状部２２とを重ね合わせたループ形状の重ね継手部１５が設けられている。また、重ね継手部１５よりも梁１の接合面１ａ側に（すなわちシース管１１を被せた梁側Ｕ字状部１０の基端側の非定着部１２の部分に）、ヒンジ部１３が設けられている。

さらに、接合部３には、ヒンジ部１３の梁側Ｕ字状部１０の上部主筋６及び下部主筋７とシース管１１と添え筋１６を囲繞するように、また、重ね継手部１５の梁側Ｕ字状部１０の上部主筋６及び下部主筋７と柱側Ｕ字状部２２の接合用上段鉄筋２０及び接合用下段鉄筋２１とをそれぞれ囲繞するように、材軸方向Ｏ１に所定の間隔をあけて複数のスターラップ２３が設けられている。

そして、柱２と梁１は、互いの接合面１ａ、２ｃの間に、梁側Ｕ字状部１０と柱側Ｕ字状部２２とシース管１１と添え筋１６とスターラップ２３を埋設するように後打ちコンクリート４を打設して接合されている。また、本実施形態では、後打ちコンクリート４として繊維補強コンクリートが用いられている。そして、このとき、梁側Ｕ字状部１０は、上部主筋６と下部主筋７の基端側の非定着部１２（ヒンジ部１３）がシース管１１によって後打ちコンクリート４に非定着にして埋設されている。また、梁側Ｕ字状部１０の定着部１４の上部主筋６及び下部主筋７と、柱側Ｕ字状部２２の全ての接合用上段鉄筋２０及び接合用下段鉄筋２１と（重ね継手部１５）が、後打ちコンクリート４に定着して埋設されている。

さらに、本実施形態の接合構造Ａでは、ヒンジ部１３の梁成Ｈ１が梁１の梁成と同一であるのに対し、重ね継手部１５の梁成Ｈ２がヒンジ部１３の梁成Ｈ１よりも大きくなっている。すなわち、本実施形態では、梁側Ｕ字状部１０の上部主筋６と下部主筋７の間隔Ｌ２よりも柱側Ｕ字状部２２の接合用上段鉄筋２０と接合用下段鉄筋２１の間隔Ｌ１が大きくなっているため、重ね継手部１５側がヒンジ部１３側よりも材軸Ｏ１に直交する方向に突出するふかし部２４を備えて大断面で形成されている。例えば、ヒンジ部１３側の梁成Ｈ１が３００ｍｍとされ、重ね継手部１５側の梁成Ｈ２がふかし部２４を備えることで３８０ｍｍとされている。

ついで、上記構成からなる本実施形態の接合構造Ａを用いて柱２と梁１を接合する方法を説明するとともに、本実施形態の接合構造Ａの作用及び効果について説明する。

はじめに、接合面１ａから材軸方向Ｏ１外側に上部主筋６と下部主筋７と添え筋１６が突出した梁１（プレキャストコンクリート部材）を工場等で製作し、突出した上部主筋６と下部主筋７にそれぞれシース管１１を取り付ける。これとともに、上部主筋６と下部主筋７の先端側同士を連結して梁側Ｕ字状部１０を形成する。

また、柱２の接合面２ｃから梁１の材軸方向Ｏ１外側に突出するように接合用上段鉄筋２０と接合用下段鉄筋２１を配設するとともに、接合用上段鉄筋２０と接合用下段鉄筋２１の先端側同士を連結して柱側Ｕ字状部２２を形成する。

さらに、図８に示すように、接合部３に配設する複数のスターラップ２３の内孔に梁側Ｕ字状部１０を挿通し、梁１の接合面１ａ側の非定着部１２に（シース管１１を取り付けた部分に）、複数のスターラップ２３を束ねた状態で納めて仮配置しておく。そして、柱２の接合面２ｃと梁１の接合面１ａが対向するように、梁１を一対の柱２（２ａ、２ｂ）の間の所定位置に配置する。このとき、梁側Ｕ字状部１０の上部主筋６と柱側Ｕ字状部２２の接合用上段鉄筋２０とが上下方向の同位置に配されるように、且つ梁側Ｕ字状部１０の先端側の定着部１４と柱側Ｕ字状部２２とが互いに重なり合うようにして、梁１を所定位置に設置する。なお、梁１は、例えば仮設の支持架台などを用いて所定位置に配設した状態で保持される。

そして、図９に示すように、仮配置したスターラップ２３を引き出して、ヒンジ部１３と重ね継手部１５の所定位置に間隔をあけて配置するとともに、シース管１１、上部主筋６、下部主筋７、接合用上段鉄筋２０、接合用下段鉄筋２１に緊結して設置する。

また、接合部３に、梁側Ｕ字状部１０、シース管１１、添え筋１６、柱側Ｕ字状部２２を内包するように型枠を設置する。このとき、ヒンジ部１３は、梁１の梁成Ｈ１及び梁幅に合わせるように、重ね継手部１５は、梁１の梁幅に合わせるとともにふかし部２４の分だけ梁成Ｈ２が大きくなるように型枠が設置される。このように型枠を設置した段階で、繊維補強コンクリートの後打ちコンクリート４を型枠内に打設し、所定の強度が発現した段階で、型枠を取り外して、柱２と梁１の接合が完了する。

上記のように構成した本実施形態の接合構造Ａにおいては、梁側Ｕ字状部１０の先端側に柱側Ｕ字状部２２を重ね合わせて、柱２の接合面２ｃ側にループ形状の重ね継手部１５が形成されている。このため、梁側Ｕ字状部１０の先端側のループ部１０ａと柱側Ｕ字状部２２の先端側のループ部２２ａによって、後打ちコンクリート４に拘束された斜め圧縮ストラットを形成することが可能になる。これにより、大地震などが発生して、梁１が変形し接合部３に曲げモーメントが作用する場合においても、圧縮ストラットが形成された重ね継手部１５で確実に曲げモーメントを低減させることができ、優れた構造性能を発揮させることが可能になる。

そして、このように重ね継手部１５をループ形状にしたことで、従来の単に主筋と接合用鉄筋を重ね合わせた重ね継手と比較し、重ね継手部１５の長さを短くしても優れた構造性能を確保することが可能になる。すなわち、例えば、従来の重ね継手において所望の構造性能を得るために定着長が８２０ｍｍ必要である場合に対し、本実施形態のように梁側Ｕ字状部１０と柱側Ｕ字状部２２を重ね合わせてループ形状の重ね継手部１５を形成した場合には、重ね継手部１５の長さを６２０ｍｍに減らして、同等の構造性能を確保することが可能である。

また、このように柱２の接合面２ｃ側に設けた重ね継手部１５が優れた構造性能を発揮することで、大地震などによって梁１が変形し接合部３に曲げモーメントが作用した際に、重ね継手部１５よりも梁１の接合面１ａ側にずらして設けたヒンジ部１３の梁側Ｕ字状部１０の主筋６、７を、確実に先行して降伏させることが可能になる。そして、降伏ヒンジ（ヒンジ部１３）を重ね継手部１５ではなく梁１の接合面１ａ側にずらして設定することで、この部分の曲げモーメントの負担を小さくすることができるため、梁１の主筋６、７（梁側Ｕ字状部１０の主筋６、７）のサイズを小さくすることも可能になる。

よって、本実施形態の接合構造Ａにおいては、柱２の接合面２ｃ側にループ形状の重ね継手部１５を設け、この重ね継手部１５よりも梁１の接合面１ａ側に降伏ヒンジ（ヒンジ部１３）を設けることで、優れた構造性能を確保しつつ、重ね継手部１５の長さひいては接合部３の長さを短くすることが可能になる。これにより、梁１をプレキャスト化した場合に、プレキャスト部分を長くし、後打ちコンクリート４の打設量を少なくすることができ、プレキャスト化した梁１を用いて確実に施工の合理化を図ることが可能になる。

また、ヒンジ部１３の梁側Ｕ字状部１０の主筋６、７の基端側を後打ちコンクリート４に非定着にしているため、確実にこの非定着にしたヒンジ部１３の主筋６、７を先行して降伏させることが可能になり、降伏領域を特定することが可能になる。さらに、ヒンジ部１３の主筋６、７を非定着にすることで、梁１（接合部３）の主筋６、７の伸び変形性能を向上させることができ、梁１や接合部３のコンクリート４、９にひび割れや圧壊等の被害が生じることを抑制（防止）することが可能になる。

さらに、ヒンジ部１３に対し、重ね継手部１５側がふかし部２４を備えて大断面で形成されているため、重ね継手部１５側の断面二次モーメントを大きくすることができる。これにより、重ね継手部１５の構造性能をさらに向上させることが可能になり、より確実にヒンジ部１３の梁側Ｕ字状部１０の主筋６、７を先行して降伏させることが可能になる。

また、柱側Ｕ字状部２２の接合用鉄筋２０、２１に、梁側Ｕ字状部１０の主筋６、７よりも大径の鉄筋（サイズの大きな鉄筋）を用いることで、重ね継手部１５の構造性能を向上させることができ、より確実にヒンジ部１３の梁側Ｕ字状部１０の主筋６、７を先行して降伏させることが可能になる。

さらに、先端側がヒンジ部１３に配設された添え筋１６を備えていることによって、大地震などによって梁１が変形し接合部３に曲げモーメントが作用する際に、添え筋１６を配設した部分の後打ちコンクリート４（及び梁１）に作用する応力を添え筋１６で緩和することができる。これにより、後打ちコンクリート４（及び梁１）にひび割れなどが生じることを抑制（防止）することが可能になる。

また、後打ちコンクリート４に繊維補強コンクリートを用いることで、例えば普通コンクリートを用いた場合と比較して、接合部３の構造性能（耐力）を向上させることが可能になり、後打ちコンクリート４にひび割れなどが生じることを確実に抑制（防止）することが可能になる。

以上、本発明に係るコンクリート部材の接合構造の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、梁１の接合面１ａ側に、梁側Ｕ字状部１０の基端側にシース管１１を被せた非定着部１２によってヒンジ部１３を形成するようにしているが、必ずしも重ね継手部１５よりも梁１の接合面１ａ側の梁側Ｕ字状部１０の基端側を後打ちコンクリート４に非定着にしなくてもよい。すなわち、梁側Ｕ字状部１０の主筋６、７に、重ね継手部１５を形成する柱側Ｕ字状部２２の接合用鉄筋２０、２１よりも小径の鉄筋を用いた場合には、梁側Ｕ字状部１０の基端側（ヒンジ部１３）の主筋６、７を後打ちコンクリート４に定着させても、梁１の変形によって曲げモーメントが作用した際にこの部分の主筋６、７を先行して降伏させることが可能である。このため、梁側Ｕ字状部１０の基端側（ヒンジ部１３）の主筋６、７を後打ちコンクリート４に定着させた場合であっても、梁１の接合面１ａ側の梁側Ｕ字状部１０の基端側にヒンジ部１３を形成することが可能であり、本実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態では、梁側Ｕ字状部１０の上下一対の主筋６、７の間隔Ｌ２よりも柱側Ｕ字状部２２の上下一対の接合用鉄筋２０、２１の間隔Ｌ１を大きくして、重ね継手部１５側をふかし部２４を備えて大断面にし、重ね継手部１５の断面二次モーメントを大きくすることで構造性能を向上させるようにしている。これに対し、柱側Ｕ字状部２２の接合用鉄筋２０、２１に、梁側Ｕ字状部１０の主筋６、７よりも大径の鉄筋を用いることによって重ね継手部１５の構造性能を確保することが可能であるため、梁側Ｕ字状部１０の主筋６、７の間隔Ｌ２と、柱側Ｕ字状部２２の接合用鉄筋２０、２１の間隔Ｌ１とを同等にしてもよい。

１ 梁（一方のコンクリート部材）
１ａ 接合面（接合端面）
２ 柱（他方のコンクリート部材）
２ｃ 接合面
３ 接合部
４ 後打ちコンクリート
６ 上部主筋（主筋）
７ 下部主筋（主筋）
８ スターラップ
９ コンクリート
１０ 梁側Ｕ字状部（第１Ｕ字状部）
１０ａ ループ部
１１ シース管
１２ 非定着部
１３ ヒンジ部（降伏ヒンジ）
１４ 定着部
１５ 重ね継手部
１６ 添え筋
２０ 接合用上段鉄筋（接合用鉄筋）
２１ 接合用下段鉄筋（接合用鉄筋）
２２ 柱側Ｕ字状部（第２Ｕ字状部）
２２ａ ループ部
２３ スターラップ
２４ ふかし部
Ａ 接合構造
Ｈ１ ヒンジ部の梁成
Ｈ２ 重ね継手部の梁成
Ｌ１ 上部主筋と下部主筋の間隔
Ｌ２ 接合用上段鉄筋と接合用下段鉄筋の間隔
Ｏ１ 材軸方向
Ｔ１ 梁の幅方向
Ｔ２ 柱の幅方向

Claims (6)

1. 一方のコンクリート部材と他方のコンクリート部材の互いの接合面が対向するように一対のコンクリート部材を配置し、前記一対のコンクリート部材の接合面の間の接合部に後打ちコンクリートを打設して前記一対のコンクリート部材を接合するためのコンクリート部材の接合構造であって、
   前記一方のコンクリート部材は、該一方のコンクリート部材の接合面から材軸方向外側に向けて突出する一対の主筋の先端側同士を連結してＵ字状に形成した第１Ｕ字状部を備え、
   前記他方のコンクリート部材は、該他方のコンクリート部材の接合面から前記一方のコンクリート部材の材軸方向外側に向けて突出する一対の接合用鉄筋の先端側同士を連結してＵ字状に形成した第２Ｕ字状部を備えており、
   前記他方のコンクリート部材の接合面側に、前記第１Ｕ字状部の先端側と前記第２Ｕ字状部を重ね合わせた重ね継手部を設け、前記重ね継手部よりも前記一方のコンクリート部材の接合面側に、前記第１Ｕ字状部の主筋が先行して降伏するヒンジ部を設けて構成されていることを特徴とするコンクリート部材の接合構造。
2. 請求項１記載のコンクリート部材の接合構造において、
   前記ヒンジ部の前記第１Ｕ字状部の主筋を前記後打ちコンクリートに非定着にして構成されていることを特徴とするコンクリート部材の接合構造。
3. 請求項１または請求項２に記載のコンクリート部材の接合構造において、
   前記第１Ｕ字状部の前記一対の主筋の間隔よりも前記第２Ｕ字状部の前記一対の接合用鉄筋の間隔が大きくなるように前記第１Ｕ字状部と前記第２Ｕ字状部が形成され、
   前記接合部は、前記ヒンジ部に対し、前記重ね継手部側が前記材軸に直交する方向に突出するふかし部を備えて大断面で形成されていることを特徴とするコンクリート部材の接合構造。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載のコンクリート部材の接合構造において、
   前記第２Ｕ字状部は、前記第１Ｕ字状部よりも大径の鉄筋を用いて形成されていることを特徴とするコンクリート部材の接合構造。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載のコンクリート部材の接合構造において、
   後端側が前記一方のコンクリート部材に埋設され、先端側が前記一方のコンクリート部材の接合面から前記材軸方向外側に突出して前記ヒンジ部に配設された添え筋を備えていることを特徴とするコンクリート部材の接合構造。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載のコンクリート部材の接合構造において、
   前記後打ちコンクリートが繊維補強コンクリートであることを特徴とするコンクリート部材の接合構造。

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