JP2014058820A5

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Publication number: JP2014058820A5
Application number: JP2012204732A
Authority: JP
Filing date: 2012-09-18
Publication date: 2015-04-16
Anticipated expiration: 2032-09-18

Description

上記課題を解決するために、本発明の一側面によれば、水結合材比が比較的低い高強度コンクリートからなり、柱の断面中央部に配置される柱中央部（２）と、前記高強度コンクリートに比べて水結合材比が高い比較的低強度のコンクリートからなり、前記柱中央部の側面の全面を覆うように柱の断面外周部に配置される柱外周部（３）とを有する複合柱（１）であって、柱主筋（４）が前記柱外周部のみに配置されている構成とする。ここで、高強度コンクリートとは、水結合材比が比較的低いことによって高強度を実現するコンクリートのことであり、結合材以外の物質を混入することによって高強度を実現するコンクリートは含まない。

また、上記課題を解決するために、本発明の一側面によれば、複合柱（１）の構築方法であって、水結合材比が比較的低い高強度コンクリートを打設し、柱主筋（４）が配置されない柱の断面中央部に配置される柱中央部（２）を構築するステップと、柱の外周縁近傍に配置される柱主筋（４）および当該柱主筋を囲繞する帯鉄筋（５）を含む鉄筋を組立てるステップと、前記高強度コンクリートに比べて水結合材比が高い比較的低強度のコンクリートを打設し、柱の断面外周部の全周にわたって配置され且つ前記柱主筋および帯鉄筋を埋め込む柱外周部（３）を構築するステップとを含む構成とすることができる。

また、本発明の一側面によれば、前記複合柱が多層建物（１０）を構成し、前記柱中央部（２）を構築するステップは、プレキャストコンクリートで前記柱中央部を製作するステップと、柱の断面中央部に当該製作された柱中央部を配置するステップとを含み、前記柱中央部を構築するステップと前記鉄筋を配置するステップと前記柱外周部を構築するステップとを繰り返し、前記柱中央部（２）が複数階にわたって連続するように前記多層建物の少なくとも下層の複数階に前記複合柱を構築する構成とすることができる。

図１に示すように、複合柱１は、断面中央部に配置される方形断面の柱中央部２と、柱中央部２の側面の全面を覆うように断面外周部に配置される外縁が方形の柱外周部３とを有する。柱中央部２は、水結合材比が比較的低く強度が比較的高い高強度コンクリートからなり、実質的に無筋コンクリート造である。一方、柱外周部３は、柱中央部２に比べて水結合材比が高く強度が低いコンクリート（以下、普通コンクリートと称する。）からなる鉄筋コンクリート造である。ここで、高強度コンクリートとは、普通コンクリートに比べて水結合材比が低く強度が高いコンクリートを意味しており、水結合材比の上限値および強度の下限値を定めるものではない。柱中央部２を構成する高強度コンクリートと柱外周部３を構成する普通コンクリートとは、どちらが先に打設されていてもよいが、後に打設される側のコンクリートの付着によって一体となっている。

まず、プレキャスト工場にて、図２〜図８に示したような柱中央部２を製作する。すなわち、中間帯鉄筋６を柱中央部２の型枠の側面から突出するように配置し、主筋を配置しない状態で、柱中央部２の型枠内に水結合材比が比較的低い高強度コンクリートを打設し、柱中央部２の材軸方向の自己収縮を拘束しないように所定のコンクリート強度の発現を待って型枠を速やかに解体する。なお、コッター式継手８を構成する凹部９は柱中央部２の上端近傍に配置されるが、凹部９を形成する型枠凸部が柱中央部２の初期の自己収縮を拘束することを勘案すると、型枠を上下逆さまにした状態（凹部９が下端近傍に位置する状態）で高強度コンクリートを打設するとよい。

そして、柱中央部２に比べて水結合材比が高く強度が低い普通コンクリートを型枠内に打設し、普通コンクリートによって柱主筋４および帯鉄筋５を埋め込み且つ柱中央部２の側面の全面を覆うように柱外周部３および梁１１を構築する。なお、梁１１とともにスラブについても同時にコンクリートを打設するとよい。その後、型枠を取り外し、上層階について上記手順を繰り返し、柱中央部２が複数階にわたって連続するように多層建物１０の少なくとも下層の複数階に複合柱１を構築する。

このように、主筋が配置されない断面中央部に高強度コンクリートからなる柱中央部２を構築し、柱中央部２の外周に柱主筋４などを配置したうえで柱中央部２に比べて水結合材比が高く強度が低い普通コンクリートからなる柱外周部３を構築して複合柱１を構築することにより、所定の長期荷重および地震荷重に対応した柱の断面積を小さくすることができるうえ、柱の耐火性能を確保することができる。また、柱中央部２は柱主筋４に拘束されないため、高強度コンクリートが自由に自己収縮でき、柱中央部２にひび割れが発生することもない。

なお、上記したように高強度コンクリートとは、水結合材比が比較的低いことによって高強度を実現するコンクリートのことであり、結合材以外の物質を混入することによって高強度を実現するコンクリートは含まないため、高強度コンクリートの混合攪拌や取り扱いが困難になったり、材料コストがむやみに高くなったりすることはない。

さらに、図１３に示すように、複合柱１全体をプレキャストコンクリート製品として構築する形態とすることもできる。この場合、上記手順と同様に、プレキャスト工場にて、まず中間帯鉄筋６を柱中央部２の型枠の側面から突出するように配置し、主筋を配置しない状態で高強度コンクリートを打設して柱中央部２を製作した後、続けてプレキャスト工場にて、図１３（Ａ）に示すように、柱中央部２の外周に柱主筋４および当該柱主筋４を囲繞する帯鉄筋５を含む鉄筋を配置し、図示しない柱外周部３の型枠を組立てる。柱主筋４の下端には継手４ａを取り付けておき、柱主筋４の上端を、上層階の柱主筋４の継手４ａに接続できるように柱外周部３の上面よりも上方に突出させておく。その後、柱中央部２に比べて水結合材比が高く強度が低い普通コンクリートを型枠内に打設し、図１３（Ｂ）に示すように、柱中央部２の側面の全面が柱外周部３により覆われた複合柱１を製作する。複合柱１全体をプレキャストコンクリート製品とする場合には、複合柱１と梁１１（図９〜図１２）とをコッター式継手により接合するために、柱外周部３の側面にも凹部１７を形成する。

Claims

所定の水結合材比および強度を有する高強度コンクリートからなり、柱の断面中央部に配置される柱中央部と、
前記高強度コンクリートに比べて水結合材比が高く強度が低いコンクリートからなり、前記柱中央部の側面の全面を覆うように柱の断面外周部に配置される柱外周部とを有し、
柱主筋が前記柱外周部のみに配置されていることを特徴とする複合柱構造。
前記柱中央部が２階層分の長さを有するプレキャストコンクリートであることを特徴とする、請求項１に記載の複合柱構造。
前記柱中央部と前記柱外周部とが仕口部に設けられたコッター式継手により一体結合されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の複合柱構造。
複合柱の構築方法であって、
所定の水結合材比および強度を有する高強度コンクリートを打設し、柱主筋が配置されない柱の断面中央部に配置される柱中央部を構築するステップと、
柱の外周縁近傍に配置される柱主筋および当該柱主筋を囲繞する帯鉄筋を含む鉄筋を組立てるステップと、
前記高強度コンクリートに比べて水結合材比が高く強度が低いコンクリートを打設し、柱の断面外周部の全周にわたって配置され且つ前記柱主筋および帯鉄筋を埋め込む柱外周部を構築するステップと
を含むことを特徴とする複合柱の構築方法。
前記複合柱が多層建物を構成し、
前記柱中央部を構築するステップは、プレキャストコンクリートで前記柱中央部を製作するステップと、柱の断面中央部に当該製作された柱中央部を配置するステップとを含み、
前記柱中央部を構築するステップと前記鉄筋を組立てるステップと前記柱外周部を構築するステップとを繰り返し、前記柱中央部が複数階にわたって連続するように前記多層建物の少なくとも下層の複数階に前記複合柱を構築することを特徴とする、請求項４に記載の複合柱の構築方法。
前記柱中央部を２階層分の長さに製作することを特徴とする、請求項５に記載の複合柱の構築方法。
前記柱中央部を製作するステップでは、前記柱中央部の側面から突出するように中間帯鉄筋を配置し、
前記柱中央部を配置するステップでは、上部に配置された中間帯鉄筋を係止して前記柱中央部を揚重するとともに、下部に配置された中間帯鉄筋に下階の柱主筋を係合させて前記柱中央部の位置決めを行うことを特徴とする、請求項５または請求項６に記載の複合柱の構築方法。