JP2018150770A - 中空のプレキャストコンクリート柱を用いた柱梁架構及び該柱梁架構を備えた建築構造物 - Google Patents

Abstract

【課題】梁と中空鉄筋コンクリート柱間の確実な応力伝達が可能な、中空のプレキャストコンクリート柱を用いた柱梁架構及び該柱梁架構を備えた建築構造物を提供する。【解決手段】柱３と梁が、前記柱３の柱頭部３ａに設けられた柱梁接合部材４によって接合された、柱梁架構１であって、前記柱３は、上下方向に延在して上端及び下端が開口する内部空間３ｃを有する、中空のプレキャストコンクリート柱３であり、前記柱梁接合部材４は、中実の鉄筋コンクリート製の本体１５と、該本体１５を水平方向に貫通して前記本体１５の外方に突出する、梁接合用の継手部１６を備え、前記本体１５は、前記継手部１６の下面１６ｅより下方に、所定の値以上の厚さの下部コンクリート部１５ａを備えており、該下部コンクリート部１５ａの下面１５ｃが前記柱３に接続されている、中空のプレキャストコンクリート柱３を用いた柱梁架構１を提供する。【選択図】図５

Description

本発明は、中空のプレキャストコンクリート柱を用いた柱梁架構及び該柱梁架構を備えた建築構造物に関するものである。

周知のように、建築構造物の柱梁架構として、例えば柱を鉄筋コンクリートとし、梁を鉄骨や鉄筋コンクリートとするような構造が広く使用されている。

上記のような構造を使用するに際し、鉄筋コンクリート柱（以下、ＲＣ柱と呼称する）の構築には多くの工数と労務を要し、工期が長くなるため、工期を低減しようとした場合においては、ＲＣ柱の構築がボトルネックとなる。しかし、工期短縮のためにＲＣ柱の全体、あるいは多くの部分をプレキャストコンクリート（以下、ＰＣａと呼称する）で実現しようとして、ＲＣ柱のＰＣａ率を高めると、ＲＣ柱の重量が重くなるために、現場への搬入や設置に大型の揚重機械や運搬機械が必要となり、施工コストが嵩む。したがって、ＲＣ柱のＰＣａ率を低減してＲＣ柱を軽量化すると同時に、ＲＣ柱全体をＰＣａとした場合と同等の工期で実現可能な施工方法が必要とされている。

このような施工方法の一つとして、中空のＲＣ柱、すなわち、上端が開口する内部空間を有するように形成することにより、ＰＣａ率を低減して軽量化した、中空ＲＣ柱を使用する施工方法が行われている。中空ＲＣ柱を使用すると、軽量化に伴って、大型の揚重機械や運搬機械が不要となる、ブームが長い揚重機械を使えるため揚重機械一台で柱を設置可能な場所が大きくなる、設置が容易となるため施工速度を向上できる、などの効果を奏することが可能となり、これにより、施工コストを低減できる。特許文献１には、このようなＰＣａ柱が開示されている。

一般には、中空ＲＣ柱を立設した後に、強固な構造躯体を実現するために、柱の内部空間に対してコンクリートを打設するが、建築構造物の軽量化や施工費の低減等を目的として、中空ＲＣ柱の内部にコンクリートを打設せず、柱を中空のままとした建築構造物が施工されることもある。しかし、中空ＲＣ柱により建築構造物を実現するには、中空ＲＣ柱の側面に梁を接合させることが難しい。これに対し、特許文献２は、次のような中空プレキャスト柱を開示している。

図９は、特許文献２に開示されている中空プレキャスト柱を示す。中空プレキャスト柱は、中空のプレキャスト柱部材１０１、１０２同士を軸線方向に接合して形成されている。梁１２０を接合させるための柱梁接合部材１０３が上下のプレキャスト柱部材１０１、１０２の間に介在されている。プレキャスト柱部材１０１、１０２の中空部１０１ａ、１０２ａの中にＰＣ鋼材１０４…、１０５…が挿通され、ＰＣ鋼材１０４…、１０５…により柱梁接合部材１０３を介してプレキャスト柱部材１０１、１０２にプレストレスが付与されている。これにより、柱梁接合部材１０３の上面１０３ａに上側のプレキャスト柱部材１０２の下端面１０２ｂが圧着されるとともに、柱梁接合部材１０３の下面１０３ｂに下側のプレキャスト柱部材１０１の上端面１０１ｃが圧着されている。

特開２００１−１１５４１８号公報 特開２００７−２２４５８１号公報

上記のように、特許文献２に記載の構造は、梁１２０の接合される柱梁接合部材１０３と、上下のプレキャスト柱部材１０１、１０２を、ＰＣ鋼材１０４…、１０５…によってプレストレスを付与することで、柱梁接合部材１０３とプレキャスト柱部材１０１、１０２の接合強度を高めている。また、プレキャスト柱部材１０１、１０２の上端面１０１ｃや下端面１０２ｂと、柱梁接合部材１０３の下面１０３ｂや上面１０３ａが、それぞれ接触する部位においては、柱梁接合部材１０３は梁１２０の梁成程度の厚さしか有しておらず、プレキャスト柱部材１０１、１０２が梁１２０に直接接触するに近い構造となっている。このような構造においては、地震時に水平方向に力が作用した場合においては、プレキャスト柱部材１０１、１０２と梁１２０間の応力伝達が十分かつ確実に行われず、これにより建築構造物が損壊する危険性がある。

また、特許文献２に記載の構造においては、ＰＣ鋼材１０４…、１０５…によってプレストレスが付与されているが、現場においてプレストレスを与えながら柱梁接合部材１０３とプレキャスト柱部材１０１、１０２を接合するのは容易ではなく、すなわち施工が困難である。

本発明が解決しようとする課題は、梁と中空鉄筋コンクリート柱間の確実な応力伝達が可能であり、施工が容易な、中空のプレキャストコンクリート柱を用いた柱梁架構及び該柱梁架構を備えた建築構造物を提供することである。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。すなわち、本発明による中空のプレキャストコンクリート柱を用いた柱梁架構は、柱と梁が、前記柱の柱頭部に設けられた柱梁接合部材によって接合され、前記柱は、上下方向に延在して上端及び下端が開口する内部空間を有する、中空のプレキャストコンクリート柱であり、前記柱梁接合部材は、中実の鉄筋コンクリート製の本体と、該本体を水平方向に貫通して前記本体の外方に突出する、梁接合用の継手部を備え、前記本体は、前記継手部の下面より下方に、所定の値以上の厚さの下部コンクリート部を備えており、該下部コンクリート部の下面が前記柱に接続されている。
このような構成によれば、柱梁接合部材の本体は、本体を水平方向に貫通し、梁が接続される継手部と、継手部の下面より下方に、所定の値以上の厚さの下部コンクリート部を備えており、下部コンクリート部の下面が柱に接続されている。すなわち、柱の上面と継手部の下面の間に、支圧応力により求められる所定の値以上の厚さのコンクリートが介在している。このため、柱梁接合部材と、柱梁接合部材の下に位置する中空ＲＣ柱の間の応力伝達が、本体を貫通する継手部の下面から下部コンクリート部へ、及び、下部コンクリート部から中空ＲＣ柱へと、十分かつ確実に行われ、これにより、地震力に耐えうる柱梁架構を実現することが可能となる。
また、鋼材にプレストレスを与えるなどの特殊な施工を行う必要がないため、施工が容易である。

本発明の一態様においては、前記本体は、前記継手部の上面より上方に、第２の所定の値以上の厚さの上部コンクリート部を備え、該上部コンクリート部の上面上に、第２の中空のプレキャストコンクリート柱が設けられている。
このような構成によれば、柱梁接合部材の本体は、柱が接続される継手部の上面より上方に、第２の所定の値以上の厚さの上部コンクリート部を備えており、上部コンクリート部の上面上に、第２の中空のプレキャストコンクリート柱が設けられている。すなわち、第２の柱の下面と継手部の上面の間に、支圧応力により求められる第２の所定の値以上の厚さのコンクリートが介在している。このため、柱梁接合部材と、柱梁接合部材の上に位置する第２の中空ＲＣ柱の間の応力伝達が、第２の中空ＲＣ柱から上部コンクリート部へ、及び、上部コンクリート部から本体を貫通する継手部の上面へと、十分かつ確実に行われ、これにより、地震力に耐えうる柱梁架構を実現することが可能となる。

本発明の一態様においては、前記柱は、該柱の外側表面と、内部空間を形成する内壁の間に、鉛直方向に延在して、前記柱の上端から突出する主筋を備え、該主筋が、前記下部コンクリート部の下面から前記本体の内部を挿通されて、前記本体の上面上方で固定されている。
このような構成によれば、柱の主筋は、柱の外側表面と、内部空間を形成する内壁の間に設けられており、また、柱梁接合部材においては下部コンクリート部の下面から本体の内部を挿通されるように設けられているため、主筋は柱や柱梁接合部材を構成するコンクリートなどに埋設されている。すなわち、本構成においては、特許文献２に記載の構造とは異なり、主筋が空気に晒されていない。したがって、主筋はコンクリート等によって保護されているため、火災などに備えて特別に耐火被覆を施す必要がなく、したがって施工コストを低減可能である。

本発明の一態様においては、前記柱梁接合部材はプレキャストコンクリート製である。
このような構成によれば、現場における施工工数を抑えることが可能となり、施工に要する工期を低減させることができる。

本発明の一態様においては、建築構造物が、上記の、中空のプレキャストコンクリート柱を用いた柱梁架構を備えている。
このような構成によれば、上記の柱梁架構が適用可能となる。

本発明によれば、梁と中空鉄筋コンクリート柱間の確実な応力伝達が可能であり、施工が容易な、中空のプレキャストコンクリート柱を用いた柱梁架構及び該柱梁架構を備えた建築構造物を提供することが可能となる。

本発明の実施形態として示した、中空のＰＣａ柱を用いた柱梁架構の正面図である。 上記柱梁架構を構成するＰＣａ柱の、（ａ）は正面図、（ｂ）（ｃ）（ｄ）は断面図である。 上記柱梁架構の、柱梁接合部材近傍の斜視図である。 上記柱梁架構を構成する柱梁接合部材の水平断面図である。 上記柱梁架構を構成する柱梁接合部材の側断面図である。 上記実施形態として示した、中空のＰＣａ柱を用いた柱梁架構の、第１の変形例の正面図である。 上記実施形態として示した、中空のＰＣａ柱を用いた柱梁架構の、第２の変形例の正面図である。 ＰＣａ柱の断面図である。 従来の梁と柱の接合構造の説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態として示した中空ＰＣａ柱を用いた柱梁架構１の正面図である。

柱梁架構１は、基礎や床スラブ２等の上に立設されたＰＣａ柱３（３Ａ、３Ｂ）と梁５が、ＰＣａ柱３の柱頭部３ａに設けられた柱梁接合部材４によって接合されることによって形成されている。ＰＣａ柱３は、上下方向に延在して上端３ｂ及び下端３ｅが開口する内部空間３ｃを有する、中空ＰＣａ柱３である。他方、柱梁接合部材４は、中実、すなわち、内部空間を有することなく、コンクリートが密実に充填されて形成されている。本実施形態においては、梁５としてＨ型鋼を使用している。

図２（ａ）は、ＰＣａ柱３の正面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図、及び、図２（ｄ）は図２（ｂ）、（ｃ）のＣ−Ｃ断面図である。

本実施形態においては、高さ方向Ｚ、すなわちＰＣａ柱３の長さ方向Ｚに直交する左右方向Ｘにおける断面形状は、図２（ｂ）、（ｃ）に示されるように矩形形状である。ＰＣａ柱３の内部空間３ｃは、左右方向Ｘにおける断面形状が円形となるように、高さ方向Ｚに延在して形成されている。ＰＣａ柱３、及び内部空間３ｃの断面形状は、後に説明するように、他の形状であってもよいのは言うまでもない。

ＰＣａ柱３の外側表面３ｇと、内部空間３ｃを形成する内壁３ｆとの間には、複数の主筋１０が、高さ方向Ｚ、すなわち、ＰＣａ柱３の長さ方向Ｚに延在するように設けられている。主筋１０は、主筋１０の上端１０ａがＰＣａ柱３の上端３ｂから突出するように、設けられている。ＰＣａ柱３の下端３ｅには、機械式継手１２が、その一方の端面１２ａが下端３ｅから露出するように埋設されており、機械式継手１２の上記端面１２ａと他方の端面１２ｂ間を挿通するように形成された内部空間１２ｃに、端面１２ｂ側から主筋１０の下端１０ｂが挿入されて、固定されている。ＰＣａ柱３の外側表面３ｇには、図２（ｃ）に示されるように、機械式継手１２の内部空間１２ｃと外部を連通させる、グラウト注入用の孔３ｈが開設されている。
主筋１０を囲うように、フープ筋１１が配筋されている。

ＰＣａ柱３は、図１に示される、上側に位置する第２のＰＣａ柱３Ｂのように、柱梁接合部材４の上に設置されることがある。この際に、機械式継手１２を備える下端３ｅは、柱梁接合部材４及び柱梁接合部材４より下に位置するＰＣａ柱３Ａとのジョイントとして機能する。

次に、図３乃至図５を用いて、柱梁接合部材４を説明する。図３は、図１のＨ矢視部分を拡大した斜視図である。図４（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、ＰＣａ柱３に接続された状態の柱梁接合部材４の、図１におけるＤ−Ｄ及びＥ−Ｅ部分の断面図である。また、図５（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図４におけるＦ−Ｆ及びＧ−Ｇ部分の断面図である。

柱梁接合部材４は、中実の鉄筋コンクリート製の本体１５と、梁接合用の継手部１６を備えている。本体１５は、略直方体形状をなしており、継手部１６は、本体１５を水平方向に貫通して本体１５の外方に突出するように、本体１５に設けられている。本実施形態においては、上記のように梁５としてＨ型鋼を使用しているため、この梁５と接合するように、継手部１６もＨ型鋼を使用して製作されている。すなわち、各継手部１６は上フランジ１６ａ、下フランジ１６ｂ、及びウェブ１６ｃを備えている。

本実施形態においては、奥行方向Ｙに延在する梁接合用の継手部１６Ｂが、本体１５を貫通して設けられている。また、左右方向Ｘに延在する梁接合用の２本の継手部１６Ａが、各々の一端１６ｇが本体１５内において継手部１６Ｂの奥行方向Ｙにおける略中央近傍の両側面に接続されて、他端１６ｈが本体１５の左右方向Ｘにおける両側面から突出するように設けられている。これにより、左右方向Ｘに延在する継手部１６Ａも、全体として、本体１５を貫通するように設けられている。

図５に示されるように、本体１５は、継手部１６の下面より下方に、すなわち、継手部１６の下フランジ１６ｂの下面１６ｅの下方に、所定の値以上の厚さの下部コンクリート部１５ａを備えている。また、本体１５は、継手部１６の上面より上方に、すなわち、継手部１６の上フランジ１６ａの上面１６ｄの上方に、第２の所定の値以上の厚さの上部コンクリート部１５ｂを備えている。

柱梁接合部材４は、下部コンクリート部１５ａの下面１５ｃがＰＣａ柱３Ａの上端３ｂに接続され、かつ、上部コンクリート部１５ｂの上面１５ｄ上に、第２の中空ＰＣａ柱３Ｂ、すなわち上のＰＣａ柱３Ｂの下端３ｅが接続されている。このように、柱梁接合部材４は、ＰＣａ柱３Ａと第２のＰＣａ柱３Ｂの間に介装されて設けられている。本体１５を水平方向に断面視した時の、本体１５の外形形状は、ＰＣａ柱３の断面形状と略同じ形状、すなわち矩形となっており、上記のように柱梁接合部材４が設けられた際に、ＰＣａ柱３の外側表面３ｇと、本体１５の外側表面１５ｅが滑らかに連続するように形成されている。

下部コンクリート部１５ａの厚さＴ_１、すなわち、下部コンクリート部１５ａの下面１５ｃと継手部１６の下フランジ１６ｂの下面１６ｅの高さ位置の差は、支圧応力により定められている。
同様に、上部コンクリート部１５ｂの厚さＴ_２、すなわち、上部コンクリート部１５ｂの上面１５ｄと継手部１６の上フランジ１６ａの上面１６ｄの高さ位置の差は、支圧応力により定められている。

柱梁接合部材４が上記のようにＰＣａ柱３Ａ上に設けられた際に、ＰＣａ柱３Ａの主筋１０に対応する水平位置には、主筋１０の外径よりもわずかに大きな内径を有するシース管１７が設けられている。シース管１７は、その両端が下部コンクリート部１５ａの下面１５ｃ及び上部コンクリート部１５ｂの上面１５ｄに露出するように、鉛直方向に延在して設けられている。

ＰＣａ柱３Ａの主筋１０は、下部コンクリート部１５ａの下面１５ｃから本体１５の内部を挿通されて、本体１５の上面１５ｄ上方で固定されている。すなわち、ＰＣａ柱３Ａの主筋１０は、下部コンクリート部１５ａの下面１５ｃに露出したシース管１７の端部から、シース管１７の内部を挿通して、主筋１０の上端１０ａが上部コンクリート部１５ｂの上面１５ｄに露出したシース管１７の端部から上方に突出するように配されている。

図４、５に示されるように、柱梁接合部材４内には、鉛直方向に延在する複数のシース管１７を外方から囲うように、フープ筋１８が配筋されている。図５（ｂ）に示されるように、継手部１６Ｂのウェブ１６ｃには孔１６ｆが開設されており、継手部１６の位置する高さにおいては、フープ筋１８はこの孔１６ｆを挿通して配筋されている。図３においては、図面を簡潔にするために、フープ筋１８は図示されていない。

特に図５（ｂ）に示されるように、主筋１０の上端１０ａは、柱梁接合部材４の上に設けられた第２の中空ＰＣａ柱３Ｂの下端３ｅに露出した機械式継手１２内に、下方から挿入されて固定されている。機械式継手１２と、機械式継手１２内に挿入されているＰＣａ柱３Ａの主筋１０の上端１０ａ及び第２の中空ＰＣａ柱３Ｂの主筋１０の下端１０ｂとの間には、グラウトが充填されている。図３においては、図面を簡潔にするために、紙面左側に位置するシース管１７に対してのみ、対応する主筋１０及び機械式継手１２が図示されているが、実際には、他のシース管１７についても同様に、対応する主筋１０及び機械式継手１２が設けられているのはいうまでもない。

ＰＣａ柱３Ａの上端３ｂと柱梁接合部材４の下面１５ｃの間、及び、柱梁接合部材４の上面１５ｄと第２の中空ＰＣａ柱３Ｂの下端３ｅの間には、外周近傍を囲うように図示しない封止部材が設けられており、封止部材の内側にはグラウトが充填されている。柱梁接合部材４の、シース管１７の内壁と主筋１０の表面間の空隙にもグラウトが充填されている。

本実施形態においては、柱梁接合部材４はプレキャストコンクリート製である。

次に、図１に示される上記柱梁架構１を施工する方法を説明する。

まず、ＰＣａ柱３及び柱梁接合部材４を製作する。製作は工場で行って、その後施工現場へ移送してもよいし、施工現場で製作してもよい。
移送され、または現場で製作されたＰＣａ柱３Ａを、内部空間３ｃの上端が上方に向けて開口するように、基礎等の上に立設する。

次に、ＰＣａ柱３Ａの上に、図示しない封止部材を設置した後、柱梁接合部材４を設置する。このとき、図５（ｂ）に示されるように、ＰＣａ柱３Ａの主筋１０を、下部コンクリート部１５ａの下面１５ｃから本体１５の内部に位置するシース管１７を挿通させ、本体１５の上面１５ｄ上方に突出させる。

封止部材の内側に、グラウトを圧入する。封止部材は、ＰＣａ柱３Ａ及び柱梁接合部材４の外周近傍を覆うように設けられているため、封止部材の内側には柱梁接合部材４のシース管１７の下端が位置している。封止部材の内側にグラウトを圧入することにより、圧入されたグラウトがシース管１７の下端から上方へ更に圧入されて、グラウトは、シース管１７の内壁と主筋１０の表面間の空隙にも充填される。

設置された柱梁接合部材４の継手部１６の先端に、梁５を接合する。

更に、柱梁接合部材４の上に、図示しない封止部材を設置した後、第２の中空ＰＣａ柱３Ｂを設置する。このとき、図５（ｂ）に示されるように、ＰＣａ柱３Ａの主筋１０の上端１０ａを、第２の中空ＰＣａ柱３Ｂの下端３ｅに露出した、機械式継手１２内に下方から挿入する。
封止部材の内側に、グラウトを圧入する。また、機械式継手１２と、機械式継手１２内に挿入されているＰＣａ柱３Ａの主筋１０の上端１０ａ及び第２の中空ＰＣａ柱３Ｂの主筋１０の下端１０ｂとの間に、図２に示される孔３ｈから、グラウトを充填する。

次に、上記の実施形態として示した、中空ＰＣａ柱を用いた柱梁架構及び該柱梁架構を備えた建築構造物の作用、効果について説明する。

このような構成によれば、図５に示されるように、柱梁接合部材４の本体１５は、本体１５を水平方向に貫通し、梁５が接続される継手部１６と、継手部１６の下面１６ｅより下方に、所定の値以上の厚さＴ_１の下部コンクリート部１５ａを備えており、下部コンクリート部１５ａの下面１５ｃが柱３に接続されているため、柱３Ａの上面３ｂと継手部１６の下面１６ｅの間に、支圧応力により求められる所定の値Ｔ_１以上の厚さのコンクリートが介在している。これにより、柱梁接合部材４と、柱梁接合部材４の下に位置する中空ＲＣ柱３Ａの間の応力伝達が、本体１５を貫通する継手部１６の下面１６ｅから下部コンクリート部１５ａへ、及び、下部コンクリート部１５ａから中空ＲＣ柱３Ａへと、十分かつ確実に行われ、これにより、地震力に耐えうる柱梁架構１を実現することが可能となる。

また、柱梁接合部材４の本体１５は、柱３が接続される継手部１６の上面１６ｄより上方に、第２の所定の値以上の厚さＴ_２の上部コンクリート部１５ｂを備えており、上部コンクリート部１５ｂの上面１５ｄ上に、第２の中空ＰＣａ柱３Ｂが設けられているため、第２の中空ＰＣａ柱３Ｂの下面３ｅと継手部１６の上面１６ｄの間に、支圧応力により求められる第２の所定の値Ｔ_２以上の厚さのコンクリートが介在している。これにより、柱梁接合部材４と、柱梁接合部材４の上に位置する第２の中空ＰＣａ柱３Ｂの間の応力伝達が、第２の中空ＰＣａ柱３Ｂから上部コンクリート部１５ｂへ、及び、上部コンクリート部１５ｂから本体１５を貫通する継手部１６の上面１６ｄへと、十分かつ確実に行われ、これにより、地震力に耐えうる柱梁架構１を実現することが可能となる。

また、柱３の主筋１０は、柱３の外側表面３ｇと、内部空間３ｃを形成する内壁３ｆの間に設けられており、また、柱梁接合部材４においては下部コンクリート部１５ａの下面１５ｃから本体１５の内部を挿通されるように設けられているため、主筋１０は柱３や柱梁接合部材４を構成するコンクリートなどに埋設されている。すなわち、本構成においては、主筋１０が空気に晒されていない。したがって、主筋１０はコンクリート等によって保護されているため、火災などに備えて特別に耐火被覆を施す必要がなく、したがって施工コストを低減可能である。

また、主筋にプレストレスを与えるなどの特殊な施工を行う必要がないため、施工が容易である。

また、柱梁接合部材４はプレキャストコンクリート製であるため、現場における施工工数を抑えることが可能となり、施工に要する工期を低減させることができる。

また、柱３は軽量の中空のＰＣａ柱であるため、大型の揚重機械や運搬機械が不要となる、ブームが長い揚重機械を使えるため揚重機械一台で柱を設置可能な場所が大きくなる、設置が容易となるため施工速度を向上できる、などの効果を奏することが可能となり、これにより、施工コストを低減できる。
柱３が中空のＰＣａ柱であることにより、コンクリートボリュームが減るため施工コストを低減できる、内部空間３ｃとして空気を含んだ中空断面を有するため、耐火性能が向上できる、等の効果を奏することも可能である。

（実施形態の第１の変形例）
次に、図６を用いて、上記実施形態として示した柱梁架構１の、第１の変形例を説明する。図６は、第１の変形例における柱梁架構３０の説明図である。第１の変形例における柱梁架構３０は、上記の柱梁架構１とは、一部のＰＣａ柱３Ｃの内部空間にコンクリートが充填されている点が異なっている。

図６の中央に４本の柱３Ｃとして示されているような、ブレース１３や連層耐震壁の脚元など、変動軸力が大きな箇所に位置する中空ＰＣａ柱３Ｃにおいては、その内部空間にコンクリートが充填されて、中実の柱３Ｃとなっている。図６の他の柱、すなわち、左右両端に示されているＰＣａ柱３Ｄは、中空のままであり、コンクリートが充填されていない。

中空ＰＣａ柱３Ｃへのコンクリートの充填は、中空ＰＣａ柱３Ｃの側面に、内部空間と連通する図示しない注入口を設けて、この注入口よりコンクリートを圧入することにより行われる。

このような構成によれば、大きな力が作用する箇所の中空ＰＣａ柱３Ｃの内部空間にはコンクリートが充填されて柱が強化されているため、建築構造物の軽量化に配慮しながら、より強靭な柱梁架構３０を実現することが可能となる。

特に柱梁架構３０は、建築構造物の骨組みとして中空ＰＣａ柱３と柱梁接合部材４で上記実施形態における柱梁架構１を構築した後に、必要な柱３に対してのみコンクリートを充填することで施工可能であるため、上記の実施形態において記した、大型の揚重機械や運搬機械が不要となる、ブームが長い揚重機械を使えるため揚重機械一台で柱を設置可能な場所が大きくなる、設置が容易となるため施工速度を向上できる、などの効果を奏することが可能となり、これにより、中空ＰＣａ柱を使用することに起因する効果は損なわれない。

本第１の変形例が、上記実施形態と同等の効果を奏することは、いうまでもない。

（実施形態の第２の変形例）
次に、図７を用いて、上記実施形態として示した柱梁架構１の、第２の変形例を説明する。図７は、第２の変形例における柱梁架構４０の説明図である。本第２の変形例は、上記第１の変形例を、更に変形したものである。第２の変形例における柱梁架構４０は、上記の第１の変形例における柱梁架構３０とは、一部の柱梁接合部材４１には鉛直方向に延在する内部空間が設けてあり、この内部空間は、柱梁接合部材４１の設置後に、コンクリートが充填されている点が異なっている。

図７において、中央に示されている４本の柱３Ｃの上には、柱梁接合部材４１が設置されている。柱梁接合部材４１は、上記実施形態において示した柱梁接合部材４と同様に、プレキャストコンクリート製である。柱梁接合部材４１が柱３Ｃの上に設置される前の、製作直後の状態においては、柱梁接合部材４１の内部に、鉛直方向に延在して上面４１ｄと下面４１ｃに開口する内部空間４１ａを備えている。第１の変形例において説明したように、中空ＰＣａ柱３Ｃにはコンクリートが充填されるが、この際に、柱梁接合部材４１の内部空間４１ａにもコンクリートが充填される。図７の他の柱梁接合部材、すなわち、左右両端に示されている柱梁接合部材４は、上記実施形態において示した、内部空間を有さない柱梁接合部材４である。

柱梁接合部材４１と、中空ＰＣａ柱３Ｃの各々が、鉛直方向に延在して上面と下面に開口する内部空間を備えているため、柱梁接合部材４１と中空ＰＣａ柱３Ｃの内部空間同士は互いに連通している。

このような構成によれば、中空ＰＣａ柱３Ｃにコンクリートを圧入して充填する際に、一部の、例えば最下層の中空ＰＣａ柱３Ｃのみに注入口を設けて、この注入口よりコンクリートを圧入することで、柱梁接合部材４１と中空ＰＣａ柱３Ｃの、互いに連通する内部空間を経由して、高さ方向に接合された複数の柱梁接合部材４１と中空ＰＣａ柱３Ｃに、まとめてコンクリートを充填することができる。これにより、上記した第１の変形例の施工を、更に容易に行うことが可能である。

本第２の変形例が、上記実施形態及び第１の変形例と同等の効果を奏することは、いうまでもない。

なお、本発明の中空ＰＣａ柱を用いた柱梁架構及び該柱梁架構を備えた建築構造物は、図面を参照して説明した上述の実施形態及び各変形例に限定されるものではなく、その技術的範囲において他の様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態及び各変形例においては、中空ＰＣａ柱としては、図２に示されるように、外周が矩形で、内部空間を形成する壁面が円形の断面形状を備えているが、これに限られない。中空ＰＣａ柱の他の形状の例を図８に示す。図８に示されるように、外周の断面形状は円形、８角形等他の形状であってもよいし、内部空間の断面形状は矩形、８角形など他の形状であってもよい。図８に示されない他の形状であっても構わないのは、いうまでもない。
また、上記実施形態及び各変形例においては、柱梁接合部材４はプレキャストコンクリート製であったが、現場でコンクリートを打設することにより製作しても構わない。この場合、柱梁接合部材４内に予め中空ＰＣａ柱の主筋を通すことが可能となるため、シース管が不要となり、これに伴い、シース管へのグラウト注入作業が不要となる。

これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態及び各変形例で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。

１ 柱梁架構
３ 中空ＰＣａ柱（柱）
３ａ 柱頭部
３ｂ 上端
３ｃ 内部空間
３ｅ 下端
３ｆ 内壁
３ｇ 外側表面
３Ｂ 第２の中空ＰＣａ柱
４ 柱梁接合部材
５ 梁
１０ 主筋
１５ 本体
１５ａ 下部コンクリート部
１５ｂ 上部コンクリート部
１５ｃ 下部コンクリート部の下面
１５ｄ 上部コンクリート部の上面
１６ 継手部
１６ｄ 継手部の上面
１６ｅ 継手部の下面
３０ 柱梁架構
４０ 柱梁架構
４１ 柱梁接合部材

Claims (5)

1. 柱と梁が、前記柱の柱頭部に設けられた柱梁接合部材によって接合された、柱梁架構であって、
   前記柱は、上下方向に延在して上端及び下端が開口する内部空間を有する、中空のプレキャストコンクリート柱であり、
   前記柱梁接合部材は、中実の鉄筋コンクリート製の本体と、該本体を水平方向に貫通して前記本体の外方に突出する、梁接合用の継手部を備え、
   前記本体は、前記継手部の下面より下方に、所定の値以上の厚さの下部コンクリート部を備えており、該下部コンクリート部の下面が前記柱に接続されている、中空のプレキャストコンクリート柱を用いた柱梁架構。
2. 前記本体は、前記継手部の上面より上方に、第２の所定の値以上の厚さの上部コンクリート部を備え、
   該上部コンクリート部の上面上に、第２の中空のプレキャストコンクリート柱が設けられている、請求項１に記載の中空のプレキャストコンクリート柱を用いた柱梁架構。
3. 前記柱は、該柱の外側表面と、内部空間を形成する内壁の間に、鉛直方向に延在して、前記柱の上端から突出する主筋を備え、
   該主筋が、前記下部コンクリート部の下面から前記本体の内部を挿通されて、前記本体の上面上方で固定されている、請求項１または２に記載の中空のプレキャストコンクリート柱を用いた柱梁架構。
4. 前記柱梁接合部材はプレキャストコンクリート製である、請求項１から３のいずれか一項に記載の中空のプレキャストコンクリート柱を用いた柱梁架構。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の中空のプレキャストコンクリート柱を用いた柱梁架構を備えた建築構造物。

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