JP2019157489A - ハーフＰＣａ柱とＰＣａ壁又はＰＣａ梁との接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】施工性のよいハーフＰＣａ柱とＰＣａ壁又はＰＣａ梁との接合構造を提供する。
【解決手段】ハーフＰＣａ柱（２）は、第１ＰＣａ部（４）と、現場打ちコンクリート部（５）とを有する。第１ＰＣａ部は、中空部（６）が形成された第１コンクリート部分（７）と、第１コンクリート部分内に埋設された第１柱主筋（８）と、第１コンクリート部分内に少なくとも部分的に埋設された第１帯筋（９）を有する。ＰＣａ壁を構成する第２ＰＣａ部（３）は、第２コンクリート部分（１２）と、前記第２コンクリート部分から横方向に突出する横筋（１４）を有する。横筋の端部は、現場打ちコンクリート部内に埋設される。第２帯筋は、第１帯筋と重ね継手を形成するように、現場打ちコンクリート部内に埋設される。
【選択図】図３

Description

本開示は、プレキャストコンクリート（ＰＣａ）部材と現場打ちコンクリートとを組み合わせて構築されたハーフＰＣａ柱と、ＰＣａ壁又はＰＣａ梁との接合構造に関する。

建物を構築するに際し、工期を短縮するためにＰＣａ部材を使用することがある。ＰＣａ部材を他の部材に接合する場合、他の部材を現場打ちコンクリート構造とすると、そのための型枠が必要となり施工性に劣る。そこで、様々なＰＣａ部材同士の接合構造が提案されている。

例えば特許文献１には、ＰＣａ柱とＰＣａ梁との接合構造が開示されている。ＰＣａ柱は、平面視で中心部に設けられた空洞と、空洞に連通するように側面に設けられた貫通孔とを有する。貫通孔にＰＣａ梁の梁主筋を挿入し、空洞及び貫通孔にコンクリートを打設することにより、ＰＣａ柱とＰＣａ梁とが互いに接合される。

特開昭６２−１５６４６２号公報

特許文献１に記載の構造では、貫通孔内にコンクリートが充填されたかを確認することが困難であった。また、貫通孔に梁主筋を挿入するにはＰＣａ梁を横方向に動かす必要があるが、２つのＰＣａ柱間に配置されるＰＣａ梁では、両方のＰＣａ梁に対してこの構造を適用することはできず、一方のＰＣａ柱に何らかの手を加える必要があった。また、この構造をＰＣａ梁に代えてＰＣａ壁に適用すると、多くの横筋をそれぞれ対応する貫通孔に同時に挿入しなければならず、施工に手間がかかった。

このような問題を鑑み、本発明は、施工性のよいハーフＰＣａ柱とＰＣａ壁又はＰＣａ梁との接合構造を提供することを目的とする。

本発明の少なくともいくつかの実施形態は、ハーフＰＣａ柱（２，２２）とＰＣａ壁（３）又はＰＣａ梁（２３）との接合構造(１，２１)であって、少なくとも１つの側方に開口（１０，３２）を備えた中空部（６，２６）を有する第１コンクリート部分（７，２７）、少なくとも中間部が前記第１コンクリート部分内に埋設された第１柱主筋（８，２８）、及び前記第１柱主筋に交差するように配置され前記第１コンクリート部分内に少なくとも部分的に埋設された第１帯筋（９，３１）を含む第１ＰＣａ部（４，２４）、前記中空部に打設された現場打ちコンクリート部（５，２５）、並びに、前記現場打ちコンクリート部内に埋設された第２帯筋（１１，３３）を有するハーフＰＣａ柱と、第２コンクリート部分（１２，３４）、及び前記第２コンクリート部分から横方向に突出する横方向鉄筋（１４，３５）を含むとともに、ＰＣａ壁又はＰＣａ梁を構成する第２ＰＣａ部（３，２３）とを有し、前記横方向鉄筋の前記第２コンクリート部分から突出した端部が前記現場打ちコンクリート部内に埋設され、前記第２帯筋は、前記第１帯筋における前記開口側に配置された部分と重ね継手を形成するように配置されたことを特徴とする。ここで、「ＰＣａ」はプレキャストコンクリートを意味し、「重ね継手」は空き重ね継手を含む。

この構成によれば、柱の全体を現場打ちコンクリートで構築する場合に比べて、大掛かりな型枠が不要であり、また、中空部及び開口にスペースがあるため横方向鉄筋の周囲への現場打ちコンクリートの充填性がよく、施工性がよい。

本発明の少なくともいくつかの実施形態は、上記構成において、前記第１コンクリート部分における前記中空部及び前記開口の上方が開放されていることを特徴とする。

この構成によれば、第２ＰＣａ部を横方向ではなく上方から下方に落とし込むように移動させて所定の位置に配置できるため、互いに隣接する２つのＰＣａ柱を設置後、その間に第２ＰＣａ部を配置することができる。

本発明の少なくともいくつかの実施形態は、上記構成のいずれかにおいて、前記第２ＰＣａ部は前記ＰＣａ壁を構成し、前記第２帯筋に交差して少なくとも一部が前記現場打ちコンクリート部又は前記第２コンクリート部分内に埋設された追加の柱主筋（１５）を更に有することを特徴とする。

この構成によれば、第１ＰＣａ部が柱に必要な量の主筋を有さなくとも、追加の主筋を配置することにより、ハーフＰＣａ柱は必要な量の主筋を確保できる。

本発明の少なくともいくつかの実施形態は、上記の第１及び第２の構成のいずれかにおいて、前記第２ＰＣａ部は前記ＰＣａ梁を構成し、前記第２帯筋に交差して少なくとも一部が前記現場打ちコンクリート部に埋設された第２柱主筋（２９）を更に有することを特徴とする。

この構成によれば、ＰＣａ梁に接合される側にも柱主筋を配置することができる。

本発明の少なくともいくつかの実施形態は、上記構成のいずれかにおいて、前記第１コンクリート部分は、前記開口の幅が前記中空部の幅よりも狭くなるように構成され、前記第２帯筋と重ね継手を構成する前記第１帯筋の端部は、前記開口の幅方向に延在して前記第１コンクリート部分内に埋設されていることを特徴とする。または、前記第１コンクリート部分は、前記開口の幅が前記中空部の幅と等しくなるように構成され、前記第２帯筋と重ね継手を構成する前記第１帯筋の端部が、前記第１コンクリート部分から内側に向かって突出して、前記現場打ちコンクリート部内に埋設されていることを特徴とする。

これらの構成によれば、第１帯筋及び第２帯筋によって１本ものの帯筋と同等の性能を発揮することができる。

本発明によれば、施工性のよいハーフＰＣａ柱とＰＣａ壁又はＰＣａ梁との接合構造を提供することができる。

第１実施形態に係る接合構造の構築手順を示す横断面図 第１実施形態に係る接合構造の構築手順を示す横断面図 第１実施形態に係る接合構造を示す横断面図 第１実施形態の第１変形例に係る接合構造を示す横断面図 第１実施形態の第２変形例に係る接合構造を示す横断面図 第１実施形態の第３変形例に係る接合構造を示す横断面図 第１実施形態の第４変形例に係る接合構造を示す横断面図 第１実施形態の第５変形例に係る接合構造を示す横断面図 第２実施形態に係る接合構造を示す横断面図（図１２のＩＸ−ＩＸ断面） 第２実施形態に係る接合構造の構築手順を示す縦断面図 第２実施形態に係る接合構造の構築手順を示す縦断面図 第２実施形態に係る接合構造を示す縦断面図（図９のＸＩＩ−ＸＩＩ断面）

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１及び図２は、第１実施形態に係る接合構造１の構築手順を示し、図３は、第１実施形態に係る接合構造１を示す。図３に示すように、第１実施形態は、ハーフＰＣａ柱２とＰＣａ壁３との接合構造１である。

ハーフＰＣａ柱２は、四角柱形状をなし、１つのＰＣａ部材からなる第１ＰＣａ部４と、現場打ちコンクリート部５とを有するハーフＰＣａ構造の柱である。第１ＰＣａ部４は、ハーフＰＣａ柱２の外表面を画成するとともに現場打ちコンクリート部５が打設されるべき中空部６を画成する第１コンクリート部分７と、下端側及び中間部が第１コンクリート部分７内に埋設されて、上端側が第１コンクリート部分７から突出する柱主筋８と、柱主筋８に交差するように配置され第１コンクリート部分７内に埋設された第１帯筋９とを有する。

第１コンクリート部分７は、ハーフＰＣａ柱２の外形及び中空部６を画成する４つの側壁を有する。１つの側壁が開口１０を有することにより、中空部６は外部に連通している。中空部６及び開口１０の上方及び下方は開放されている。ＰＣａ壁３の壁厚方向の幅において、開口１０の幅は、中空部６の幅よりも狭くなっている。すなわち、第１コンクリート部分７は、横断面視で四角形の角環の１つの辺の中央が除去された形状をなす。

柱主筋８の下端側には機械式継手（図示せず）等が取り付けられており、この機械式継手により、下層階の柱主筋８と上層階の柱主筋８とが継がれる。

第１帯筋９は、その両端部が開口１０に対して互いに反対側に位置するため、開口１０で分断されている。そのため、この分断を補うように、第２帯筋１１が現場打ちコンクリート部５内に埋設される。第２帯筋１１の両端部は、それぞれ対応する第１帯筋９の両端部と重ね継手を形成している。よって、第１帯筋９及び第２帯筋１１間で応力が伝達されるため、せん断補強筋としての第１帯筋９及び第２帯筋１１は、一本ものの帯筋と同等の性能を発揮する。第１帯筋９及び第２帯筋１１の両端部は、継手性能をより向上させるため、それぞれ、１８０°の折り曲げ形状とすることが好ましい。

ＰＣａ壁３は、壁面を画成する第２コンクリート部分１２と、第２コンクリート部分１２内に中間部が埋設された縦筋１３及び横筋１４を有する。第２コンクリート部分１２の厚さは、開口１０の壁厚方向の幅に略等しい。縦筋１３及び横筋１４は、それぞれダブル配筋されている。縦筋１３の上端側は、上層階のＰＣａ壁３の縦筋１３の下端側に機械式継手（図示せず）等により継がれる。壁厚方向に隣接する２つの横筋１４間の距離は、開口１０の壁厚方向の幅よりも短い。横筋１４の端部は、第２コンクリート部分１２から横方向に突出しており、開口１０及び中空部６に突入して現場打ちコンクリート部５内に埋設されている。このため、横筋１４がハーフＰＣａ柱２に定着する。

図１〜図３を参照して、接合構造１の施工手順を説明する。図１に示すように、第１ＰＣａ部４を所定の位置に配置する。また、ＰＣａ壁３の横筋１４の第２コンクリート部分１２から突出した部分に、第２帯筋１１を結束する。

次に、図２に示すように、第２帯筋１１が取り付けられたＰＣａ壁３を所定の位置に配置する。この時、第１ＰＣａ部４の中空部６及び開口１０の上方が開放されているため、第２帯筋１１が取り付けられたＰＣａ壁３は、上方から下方に落とし込むように移動させて所定の位置に配置できる。従って、互いに隣接する２本の第１ＰＣａ部４を所定の位置に配置した後に、その間に配置されるＰＣａ壁３を上方から下方に移動させて所定の位置に配置できる。

次に、図３に示すように、中空部６及び開口１０にコンクリートを打設して現場打ちコンクリート部５を構築する。このとき、ＰＣａ壁３の第２コンクリート部分１２が型枠として機能するため、施工性がよい。また、現場打ちのコンクリートの開口１０への打設は、鉄筋が挿入された貫通孔（図示せず）にコンクリートを注入する場合に比べて、充填性がよく、また、充填されているか否かを打設中に確認しやすいため、施工性がよい。また、現場打ちコンクリート部５を、スラブ（図示せず）用のコンクリートを用いてスラブと同時に打設することにより施工性が向上する。この場合、比較的強度の弱いスラブ用のコンクリートを現場打ちコンクリート部５に使用しても、ハーフＰＣａ柱２のコンクリートに要求される強度を全体として満たすようにするため、第１コンクリート部分７のコンクリートに、柱に要求される強度よりも高い強度のコンクリートを使用し、ハーフＰＣａ柱２を異種強度の柱とする。

図４は、第１実施形態の第１変形例に係る接合構造１を示す。第１変形例では、第２帯筋１１の形状がコ字状になっている。このように、第２帯筋１１の形状は、開口１０で分断された第１帯筋９を補い、第１帯筋９の両端部と重ね継手を形成できる範囲で変更可能である。

図５は、第１実施形態の第２変形例に係る接合構造１を示す。第２変形例では、建設現場で設置される追加の柱主筋１５が開口１０に配置され、現場打ちコンクリート部５内に埋設されている。第２変形例は、第１ＰＣａ部４が有する柱主筋８だけでは主筋の量が足りない場合に採用される。

図６は、第１実施形態の第３変形例に係る接合構造１を示す。第３変形例では、開口１０の壁厚方向の幅が、第２コンクリート部分１２の厚さよりも狭くなっている。第１コンクリート部分７における開口１０を有する側壁の壁厚方向の長さが長くなるため、第１帯筋９におけるその側壁に沿って配置される部分を長くできる。この部分が重ね継手に関与するため、第１帯筋９と第２帯筋１１との互いの継手長さが長くなり、継手が強固になる。また、第１コンクリート部分７と第２コンクリート部分との間に隙間が生じにくく、現場打ちコンクリート部５のコンクリートを打設する際に、隙間からのコンクリートの漏れを防止しやすい。

図７は、第１実施形態の第４変形例に係る接合構造１を示す。第４変形例では、第２コンクリート部分１２の端部が開口１０に突入している。第２コンクリート部分１２の壁厚は、開口１０の壁厚方向の幅よりも小さくして、第２コンクリート部分１２の端部を開口１０に入れやすくすることが好ましい。この場合、第２コンクリート部分１２の端部と、第１コンクリート部分７の開口１０を画成する面との隙間は、グラウト（図示せず）を注入することにより埋められる。また、第２コンクリート部分１２の端部内に追加の柱主筋１５の下端部及び中間部が埋設されている。この場合、追加の柱主筋１５がＰＣａ製作工場で配筋されることになるため、建設現場での施工性が向上する。追加の柱主筋１５は設けられなくともよい。

図８は、第１実施形態の第５変形例に係る接合構造１を示す。第５変形例では、第１ＰＣａ部４が２つの第１ＰＣａ部材４ａ，４ａからなり、２つの第１ＰＣａ部材４ａ，４ａ間に２つの開口１０，１０が形成されている。２つの開口１０，１０は、互いに対向する位置に設けられ、ハーフＰＣａ柱２に対して、互いに反対側に２つのＰＣａ壁３，３が接合される。ハーフＰＣａ柱２に接合される２つのＰＣａ壁３，３が互いに直交するように、２つの開口１０がハーフＰＣａ柱２の中心に対して９０°の角度をなす位置に配置してもよい。また、開口１０が３つ又は４つ形成されるように、第１ＰＣａ部４を３つ又は４つのＰＣａ部材から形成し、３つ又は４つのＰＣａ壁３がハーフＰＣａ柱２に接合するようにしてもよい。

次に、図９〜図１２を参照して、本発明の第２実施形態に係る接合構造２１を説明する。図９及び図１２は、それぞれ接合構造２１の横断面図及び縦断面図であり、図１０及び図１１は、接合構造２１の構築手順を示す縦断面図である。第２実施形態は、ハーフＰＣａ柱２２とＰＣａ梁２３との接合構造２１である。

ハーフＰＣａ柱２２は、四角柱形状をなし、１つのＰＣａ部材からなる第１ＰＣａ部２４と、現場打ちコンクリート部２５とを有するハーフＰＣａ構造の柱である。第１ＰＣａ部２４は、ハーフＰＣａ柱２の外表面を画成するとともに現場打ちコンクリート部５が打設されるべくハーフＰＣａ柱２の上部に設けられた中空部２６を画成する第１コンクリート部分２７と、下端側及び中間部が第１コンクリート部分２７内に埋設されて、上端側が中空部２６を通らずに第１コンクリート部分７から突出する第１柱主筋２８と、下端側及び中間部が第１コンクリート部分２７内に埋設されて、上端側が中空部２６に露出されるように第１コンクリート部分７から突出する第２柱主筋２９と、中空部２６よりも下方において第１柱主筋２８及び第２柱主筋２９を囲むように第１コンクリート部分２７内に埋設された下部帯筋３０と、中空部２６と同じ高さに位置して第１柱主筋２８に交差するように配置され第１コンクリート部分７内に埋設された第１帯筋３１とを有する。

第１コンクリート部分２７の中空部２６よりも下側は、その側面がハーフＰＣａ柱２２の側面と一致する充実構造となっている。第１コンクリート部分２７における中空部２６を画成している上端側は、中空部２６を外部に連通させるべくＰＣａ梁２３が接合する側に開口３２が形成された横断面視でコ字状をなし、中空部２６及び開口３２の上方は開放されている。

第１柱主筋２８及び第２柱主筋２９の上端側は、上層階の第１ＰＣａ部４の第１柱主筋２８及び第２柱主筋２９の下端側に機械式継手３８等により継がれる。

第１帯筋３１は、その両端部が開口３２に対して互いに反対側に位置するため、開口３２で分断されている。そのため、この分断を補うように、第２帯筋３３が現場打ちコンクリート部２５内に埋設される。第２帯筋３３の両端部は、それぞれ対応する第１帯筋３１の両端部と重ね継手を形成している。第１帯筋３１及び第２帯筋３３間でＰＣａ梁２３の幅方向の応力を伝達するため、第１帯筋３１の両端部は、第１コンクリート部分２７からＰＣａ梁２３の幅方向の内側に向かって突出し、現場打ちコンクリート部２５内に埋設されている。第２帯筋３３は、コ字形状をなし、中央部分が第２柱主筋２９に交差するように配置される。第２帯筋３３の両端部は、梁主筋３５と並行に延在し、現場打ちコンクリート部２５に定着する。

ＰＣａ梁２３は、梁の外形を画成する第２コンクリート部分３４と、第２コンクリート部分３４内に中間部が埋設された梁主筋３５と、梁主筋３５を交差するように囲むあばら筋３６とを有する。第２コンクリート部分１２の厚さは、開口３２の幅に略等しい。梁主筋３５の端部は、第２コンクリート部分３４から横方向に突出しており、開口３２及び中空部２６に突入して現場打ちコンクリート部２５内に埋設されている。このため、梁主筋３５がハーフＰＣａ柱２に定着する。

図１０〜図１２を参照して、接合構造２１の施工手順を説明する。図１０に示すように、第１ＰＣａ部２４を所定の位置に配置する。また、ＰＣａ梁２３の梁主筋３５の第２コンクリート部分１２から突出した部分に、第２帯筋３３が結束された添え筋３７を結束する。

次に、図１１に示すように、第２帯筋３３が取り付けられたＰＣａ梁２３を所定の位置に配置する。この時、第１ＰＣａ部２４の中空部６及び開口１０の上方が開放されているため、第２帯筋３３が取り付けられたＰＣａ梁２３は、上方から下方に落とし込むように移動させて所定の位置に配置できる。従って、互いに隣接する２本の第１ＰＣａ部２４を所定の位置に配置した後に、その間に配置されるＰＣａ梁２３を上方から下方に移動させて所定の位置に配置できる。

次に、図１２に示すように、中空部２６及び開口３２にコンクリートを打設して現場打ちコンクリート部２５を構築する。

第２実施形態に係る接合構造２１は、第１実施形態に対して、ハーフＰＣａ柱２２に接合される対象がＰＣａ壁３（図１参照）からＰＣａ梁２３に代わっているが、その作用効果は、第１実施形態と同様である。また、第１実施形態の第３及び第５変形例の構成や、第４変形例において追加の柱主筋１５（図７参照）を除いた構成を第２実施形態に適用してもよい。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、第２実施形態の第２帯筋を第１実施形態の第２帯筋の形状としてもよい。

１，２１：接合構造
２，２２：ハーフＰＣａ柱
３：ＰＣａ壁（第２ＰＣａ部）
４，２４：第１ＰＣａ部
５，２５：現場打ちコンクリート部
６，２６：中空部
７，２７：第１コンクリート部分
８：柱主筋（第１柱主筋）
９，３１：第１帯筋
１０，３２：開口
１１，３３：第２帯筋
１２，３４：第２コンクリート部分
１４：横筋（横方向鉄筋）
１５：追加の柱主筋
２３：ＰＣａ梁（第２ＰＣａ部）
２８：第１柱主筋
２９：第２柱主筋
３５梁主筋（横方向鉄筋）

Claims (6)

1. ハーフＰＣａ柱とＰＣａ壁又はＰＣａ梁との接合構造であって、
   少なくとも１つの側方に開口を備えた中空部を有する第１コンクリート部分、少なくとも中間部が前記第１コンクリート部分内に埋設された第１柱主筋、及び前記第１柱主筋に交差するように配置され前記第１コンクリート部分内に少なくとも部分的に埋設された第１帯筋を含む第１ＰＣａ部、前記中空部に打設された現場打ちコンクリート部、並びに、前記現場打ちコンクリート部内に埋設された第２帯筋を有するハーフＰＣａ柱と、
   第２コンクリート部分、及び前記第２コンクリート部分から横方向に突出する横方向鉄筋を含むとともに、ＰＣａ壁又はＰＣａ梁を構成する第２ＰＣａ部とを有し、
   前記横方向鉄筋の前記第２コンクリート部分から突出した端部が前記現場打ちコンクリート部内に埋設され、
   前記第２帯筋は、前記第１帯筋における前記開口側に配置された部分と重ね継手を形成するように配置されたことを特徴とする接合構造。
2. 前記第１コンクリート部分における前記中空部及び前記開口の上方が開放されていることを特徴とする請求項１に記載の接合構造。
3. 前記第２ＰＣａ部は前記ＰＣａ壁を構成し、
   前記第２帯筋に交差して少なくとも一部が前記現場打ちコンクリート部又は前記第２コンクリート部分内に埋設された追加の柱主筋を更に有することを特徴とする請求項１又は２に記載の接合構造。
4. 前記第２ＰＣａ部は前記ＰＣａ梁を構成し、
   前記第２帯筋に交差して少なくとも一部が前記現場打ちコンクリート部に埋設された第２柱主筋を更に有することを特徴とする請求項１又は２に記載の接合構造。
5. 前記第１コンクリート部分は、前記開口の幅が前記中空部の幅よりも狭くなるように構成され、
   前記第２帯筋と重ね継手を構成する前記第１帯筋の端部は、前記開口の幅方向に延在して前記第１コンクリート部分内に埋設されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の接合構造。
6. 前記第１コンクリート部分は、前記開口の幅が前記中空部の幅と等しくなるように構成され、
   前記第２帯筋と重ね継手を構成する前記第１帯筋の端部が、前記第１コンクリート部分から内側に向かって突出して、前記現場打ちコンクリート部内に埋設されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の接合構造。

Images