JP3911676B2 - Ｓｐｃ構造架構 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プレキャスト化された超高強度コンクリートからなる柱（この明細書では「ＳＰＣ柱」という）とプレキャスト化された超高強度コンクリートからなる梁（この明細書では「ＳＰＣ梁」という）とからなる架構（この明細書では「ＳＰＣ構造架構」という）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の合成梁には、例えば、梁の長手方向の中間の主要部分を占めるプレキャスト鉄筋コンクリート造の梁主部材と梁の長手方向に両端の部分を占める鋼製の梁端部材とを結合したものがあり、前記梁主部材の長手方向に延在させる複数の梁主筋と、その長手方向に沿って延在させる複数のＰＣ鋼棒を通すシースと、その長手方向に間隔をおいて前記の各梁主筋及び各シースを囲繞する多数の肋筋とを型枠内に配し、型枠内にコンクリートを打設し、各シース内に通されたＰＣ鋼棒の端部分をその両端面から突出させて前記梁主部材を製造し、梁の長手方向に延びる鋼製のＨ形断面の短い梁端材の一端に、ＰＣ鋼棒の前記端部分に対応する位置にそれぞれ貫通孔が穿設された鋼製の接合板を、該接合板が梁の長手方向に対して略直角になるように一体に結合して、前記梁端部材を製作し、前記梁主部材の両端に梁端部材を配して、梁端部材の接合板の貫通孔に前記梁主部材の端面から突出するＰＣ鋼棒の端部分を通し、前記接合板を前記梁主部材の端面に当て、ＰＣ鋼棒に引張力を付与し、梁端部材の接合板を梁主部材の端面に圧接し、梁主部材のコンクリートにプレストレスを付与し、ＰＣ鋼棒の端部を定着具にて接合板に定着して、梁主部材のコンクリートのプレストレスの付与状態を保持するとともに、梁主部材と梁端部材とを一体に結合してなる合成梁（特許第２９５２３６６号公報）がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、超高層建物の需要増大により、超高強度コンクリートを活用したＲＣ建物が多数設計・施工されている。現状では、圧縮強度１００Ｎ／ｍｍ２のコンクリートに関しては現場打ちでも施工が可能であり、部材断面を縮小することによる快適空間の提供のため、更なる超高強度コンクリートに関する施工技術の進展が図られている。しかし、このようなコンクリートの超高強度化に関しては様々な問題がある。例えば、次の（１）及び（２）のような問題がある。
（１）超高強度コンクリートの施工
１００Ｎ／ｍｍ２を越える超高強度コンクリートは、養生管理上、現場打設に問題があり、養生管理が可能な工場生産によるプレキャスト化を指向する必要がある。
（２）超高強度コンクリートを使用した柱や梁のＲＣ部材の端部靭性確保
１００Ｎ／ｍｍ２を越える超高強度コンクリートを使用した柱や梁のＲＣ部材では、十分な耐震性能を確保するために、せん断補強として高強度鉄筋、閉鎖型補強筋等の鉄筋が必要である。また、その鉄筋の配筋量もせん断補強筋として２％程度となり、一般の柱や梁のＲＣ部材と比較してかなり多くの補強筋量が必要となる。
前記の従来の合成梁は、超高強度コンクリートを使うものでないから、梁を極細にして快適空間を形成できないものであり、また、補強筋として主筋及びせん断補強を配筋するから、補強鋼材量を少くして梁の断面形状を縮小することができないものである。
この発明の解決しようとする課題は、従来の技術の上記のような欠点を有しない極細柱及び極細梁からなる快適空間を備えたＳＰＣ構造架構を提供すること、換言すると、主筋及びせん断補強を無くして補強鋼材量を少くしてＳＰＣ柱及びＳＰＣ梁を造って、ＳＰＣ柱及びＳＰＣ梁が極細になるようにし、その極細のＳＰＣ柱及びＳＰＣ梁からなる快適空間を有するＳＰＣ構造架構を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明のＳＰＣ構造架構は、基礎上の多数の柱樹立部にＳＰＣ柱がそれぞれ建てられ、各ＳＰＣ柱の梁接合部間にそれぞれＳＰＣ梁が配され、各ＳＰＣ梁の接合部が各ＳＰＣ柱の接合部に接合されたＳＰＣ構造架構において、ＳＰＣ柱は、プレキャストされた主筋、せん断補強筋等の補強筋で補強されていない超高強度コンクリート部分と、その梁接合部の前記コンクリート部分中に埋め込まれた鋼製の埋込金物に連結されて上下に間隔をおいて配された部材が柱の側面にその一部が露出又は突出してなる接合部と、前記コンクリート部分と一体に梁接合部の接合部間に突設されたコッタと、柱脚部の前記コンクリート部分中に埋め込まれた鋼製の埋込金物の下部が前記コンクリート部分の下端面に突出又は露出してなる接合部と、前記コンクリート部分中に柱の長手方向に延在して前記コンクリート部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼材とで構成され、ＳＰＣ梁は、プレキャストされた主筋、せん断補強筋等の補強筋で補強されていない超高強度コンクリート部分と、その両端の前記コンクリート部分中に埋め込まれた鋼製の埋込金物の上下に間隔をおいて配された板状の部材の部分であって前記コンクリート部分にアンボンドになっている塑性変形用部分と、該塑性変形用部分に連なる端部が梁の端面に突出又は露出してなる接合部と、前記コンクリート部分の端部に形成された前記コッタと嵌合する凹部と、前記コンクリート部分中の梁の長手方向に延在して前記コンクリート部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼材とで構成され、各ＳＰＣ柱の柱脚部の接合部と基礎の接合部とが接合され、各ＳＰＣ柱と基礎との接合箇所に連なる埋込金物の部分又は基礎の部分が塑性変形可能な塑性変形用部分を含んでいて、その塑性変形用部分により塑性回転ヒンジ部が構成され、各ＳＰＣ梁の端部の凹部が各ＳＰＣ柱の梁接合部のコッタに嵌合され、各ＳＰＣ梁の接合部と各ＳＰＣ柱の接合部とが接合され、各ＳＰＣ梁とＳＰＣ柱との接合個所に連なるＳＰＣ梁の前記塑性変形用部分により塑性回転ヒンジ部が構成されていることを特徴とするものである。
【０００５】
本願の発明のＳＰＣ構造架構は、その好ましい形態においては、例えば、次の（Ａ）〜（Ｆ）のようにするが、これらの形態に限定するものではない。
（Ａ）ＳＰＣ柱として、その梁接合部の超高強度コンクリート部分中に埋め込まれた埋込金物が、上下に間隔をおいて平行に配置された対の鋼製の板状体と、前記板状体間にあってその上下の端が前記板状体に結合されている鋼製の連結体とで構成され、前記板状体の端面が前記コンクリート部分の側面に露出又は突出するようにされ、前記板状体の側面に露出又は突出した部分が接合部になっており、または、その梁接合部のコンクリート部分中に埋め込まれた埋込金物が、上下に間隔をおいて平行に配置された対の鋼製の板状体と、前記板状体間にあってその上下の端が前記板状体に結合されている鋼製の連結体と、梁を接合する柱の側面に対応する前記板状体の部分に結合された鋼製の接合部材とで構成され、前記接合部材の部分が前記コンクリート部分の側面に突出又は露出するようにされ、前記側面に突出又は露出した接合部材の部分が接合部になっており、各板状体にＰＣ鋼材を通す貫通孔が複数個穿設され、ＰＣ鋼材を前記貫通孔に通してＰＣ鋼材に引張力を導入して前記コンクリート部分にプレストレスを付与できるようになっているものを使う。
（Ｂ）ＳＰＣ柱として、その柱脚部の超高強度コンクリート部分中に埋め込まれる埋込金物が、上下に間隔をおいて配置された上側の鋼製の板状体及び下側の鋼製の基体と、前記板状体と基体の間に配置されてその上下の端が前記板状体及び基体に結合された鋼性の連結体とで構成され、コンクリート部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼材が前記板状体に穿設された貫通孔に通されて定着され、前記基体の下部が前記コンクリート部分の下端面から突出するようにされ、基体の部分が塑性変形用部分になっていて、この塑性変形用部分が塑性変形可能になっており、基体の前記下面から突出した部分が接合部になっているものを使う。
【０００６】
（Ｃ）ＳＰＣ梁として、その長手方向の両方の端部の超高強度コンクリート部分中に埋め込まれた埋込金物が、上下に間隔をおいて梁の長手方向と平行に配置された対の鋼製の板状体と、前記板状体間に配置されてその上下の端が前記板状体に結合されている鋼製の定着板とで構成され、前記コンクリート部分中の梁の長手方向に延在して前記コンクリート部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼材が前記定着板に穿設された貫通孔に通されて定着され、前記板状体の梁の端より部分が塑性変形用部分になっていて、前記塑性変形用部分が前記コンクリート部分に対面する面を前記コンクリート部分に対してアンボンドにされて塑性変形可能になっており、前記塑性変形用部分に連なる前記板状体の端が前記コンクリート部分の端面から突出するようにされ、前記板状体の梁の端面から突出した部分が接合部になっているものを使う。または、
（Ｄ）ＳＰＣ梁として、その長手方向の両方の端部の超高強度コンクリート部分中に埋め込まれる埋込金物が鋼製の金物主体と鋼製の塑性変形用部材とを備え、その金物主体が、上下に間隔をおいて梁の長手方向と平行に配置された対の鋼製の板状体と、前記板状体間に配置されてその上下の端が前記板状体に結合されている鋼製の定着板とで構成され、前記コンクリート部分中の梁の長手方向に延在して前記コンクリート部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼材が前記定着板に穿設された貫通孔に通されて定着され、前記金物主体の上側及び下側の板状体の上側及び下側に前記塑性変形用部材が配され、前記塑性変形用部材の梁の中央側の部分が前記板状体の梁の中央側の部分に結合され、塑性変形用部材の梁の端側の部分に鋼製の接合部材が設けられ、塑性変形用部材の塑性変形用部分の前記コンクリート部分と対面する面が前記コンクリート部分に対してアンボンドになっていて、前記塑性変形用部分が塑性変形可能になっており、前記接合部材の梁の端面から突出した部分が接合部になっているものを使う。
【０００７】
（Ｅ）埋込金物の塑性変形用部分又は塑性変形用部材の塑性変形用部分の超高強度コンクリート部分と対面する面が前記コンクリート部分に対してアンボンドになっていて、塑性変形用部分が塑性変形可能になっている。
（Ｆ）ＳＰＣ梁の変形量を分散させたい場合には、ＳＰＣ梁として、１対のＳＰＣ梁部材と塑性変形用パネルとからなり、ＳＰＣ梁部材が、主筋、せん断補強筋等の補強筋で補強されていないプレキャスト化された超高強度コンクリート部分と、その梁の端部側の前記コンクリート部分中に埋め込まれた鋼製の埋込金物に連結されかつ梁の端部側の端面にその一部が突出又は露出した接合部と、前記コンクリート部分の前記端面に形成されたＳＰＣ柱のコッタと嵌合する凹部と、コンクリート部分中に延在してコンクリート部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼材とで構成され、ＳＰＣ梁部材とＳＰＣ梁部材との間に塑性変形用パネルを配してそれらが直列に配置され、塑性変形用パネルの一方の端が一方のＳＰＣ梁部材の梁の中央側の端に結合され、塑性変形用パネルの他方の端が他方のＳＰＣ梁部材の梁の中央側の端に結合され、ＳＰＣ梁が１対のＳＰＣ梁部材を塑性変形用パネルを介して連結して構成されているものを使う。
【０００８】
この発明のＳＰＣ構造架構の構築方法は、基礎上の多数の柱樹立部にＳＰＣ柱をそれぞれ建て、各ＳＰＣ柱の梁接合部間にそれぞれＳＰＣ梁を配し、各ＳＰＣ梁の接合部を各ＳＰＣ柱の接合部に接合するＳＰＣ構造架構の構築方法において、ＳＰＣ柱として、プレキャストされた主筋、せん断補強筋等の補強筋で補強されていない超高強度コンクリート部分と、その梁接合部の前記コンクリート部分中に埋め込まれた鋼製の埋込金物に連結されて上下に間隔をおいて配された部材が柱の側面に露出又は突出してなる接合部と、梁接合部の梁の端面に対面する部分に前記コンクリート部分と一体に突設されて柱の長手方向に対して直角な梁の幅方向に延在してその縦断面が台形、矩形、半円形の単純な形状になっているコッタと、柱脚部の前記コンクリート部分中に埋め込まれた鋼製の埋込金物の下部が前記コンクリート部分の下端面に突出又は露出してなる接合部と、前記コンクリート部分中の柱の長手方向に延在して前記コンクリート部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼材とで構成されたものを使い、ＳＰＣ梁として、プレキャストされた主筋、せん断補強筋等の補強筋で補強されていない超高強度コンクリート部分と、その両端の前記コンクリート部分中に埋め込まれた鋼製の埋込金物の上下に間隔をおいて配された板状の部材の端部が梁の端面に突出又は露出してなる接合部と、前記コンクリート部分の端部のＳＰＣ柱の梁接合部に面する部分に形成されて梁の長手方向に対して直角な水平方向からＳＰＣ柱の前記コッタに嵌合できるように梁の端面から凹んでいて梁の幅方向に延在して、その縦断面の形状が前記コッタの縦断面の形状に対応する形状になっている凹部と、前記コンクリート部分中の梁の長手方向に延在して前記コンクリート部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼材とで構成されたものを使い、基礎上の多数の柱樹立部にＳＰＣ柱をそれぞれ建て、各ＳＰＣ柱の柱脚部の接合部を基礎の接合部に接合し、ＳＰＣ梁を吊り上げて水平にしその長手方向に対して直角な水平方向から各ＳＰＣ柱の前記コッタに各ＳＰＣ梁の端部の凹部を嵌合してＳＰＣ梁を保持してから、各ＳＰＣ梁の接合部と各ＳＰＣ柱の接合部とを接合することを特徴とするものである。
【０００９】
ＳＰＣ構造架構の構築方法において、ＳＰＣ梁として、その両端の超高強度コンクリート部分中に埋め込まれた鋼製の金物主体の上側及び下側の板状体が前記コンクリート部分に突出又は露出した接続部を備え、その接続部に先端に接合部のある塑性変形用部材の基部が接合されていないものを使う場合には、各ＳＰＣ梁の端部を各ＳＰＣ柱のコッタに対向させてＳＰＣ梁を保持して、前記金物主体の上側及び下側の接続部の上側及び下側に先端に接合部のある塑性変形用部材が配され、該塑性変形用部材の基端がＳＰＣ梁の金物主体の接続部にそれぞれ接合された状態にして、各ＳＰＣ梁の前記塑性変形用部材の先端の接合部と各ＳＰＣ柱の接合部とを接合してから、ＳＰＣ柱のコッタ、ＳＰＣ柱の超高強度コンクリート部分に突出又は露出した接合部、ＳＰＣ梁の接合部のある塑性変形用部材等のある箇所の外側に型枠を配し、接合部、塑性変形用部材の塑性変形用部分にアンボンド処理を施しておいて、型枠内に高強度モルタルを充填し、各ＳＰＣ梁とＳＰＣ柱との接合箇所に連なる前記塑性変形用部材の塑性変形用部分により塑性回転ヒンジ部を構成するようにする。
【００１０】
【実施例】
本願のＳＰＣ構造架構１００の概要が図１及び図２に示されている。
ＳＰＣ柱１０は、図１に示すように、超高強度のコンクリートのプレキャストとして製作され、その梁接合部１０Ａのコンクリート部分１１中に鋼製の埋込金物１２が埋め込まれ、その埋込金物１２の一部がコンクリート部分１１の側面に露出する（又は側面から突出する）ようにされ、その露出（又は突出）した部分が接合部１２ａ１になっている。
ＳＰＣ柱１０の柱脚１０Ｂは、柱のコンクリート部分１１の下部中に鋼製の埋込金物１５が埋め込まれ、その埋込金物１５の一部がコンクリート部分１１の下面から突出する（又は下面に露出する）ようにされ、その突出（又は露出）した部分が接合部１５ａ１になっている。そして、接合金物１２，１５間にあるコンクリート部分１１はＰＣ鋼棒１３によりプレストレスが付与されている。
ＳＰＣ梁２０は、図１に示すように、超高強度のコンクリートのプレキャストとして製作され、その長手方向の両方の端部のコンクリート部分中２１中に鋼製の埋込金物２２が埋め込まれ、それらの埋込金物２２の一部がコンクリート部分２１の長手方向の端面から突出する（又は端面に露出する）ようにされ、その突出（又は露出）した部分の端が接合部２２ａ１になっている。埋込金物２２，２２間にあるコンクリート部分２１はＰＣ鋼棒２３によりプレストレスが付与されている。
ＳＰＣ柱１０及びＳＰＣ梁２０のコンクリート部分１１，２１には、主筋、せん断補強筋等の補強筋は配筋されていない。
ＳＰＣ柱１０及びＳＰＣ梁２０のコンクリート部分１１，２１にプレストレスを導入すると、その部分１１，２１の曲げ耐力及びせん断力が向上する。ＳＰＣ柱１０及びＳＰＣ梁２０へのＰＣ鋼棒１３，２３によるプレストレスの導入は、プレテンション方式、ポストテンション方式のどちらでもよい。
【００１１】
ＳＰＣ柱１０の梁接合部１０Ａに埋め込む埋込金物１２は、鋼製の平板１２ｂ，１２ｂを上下方向に間隔をおいて平行に配置し、鋼製の連結体１２ｃを平板１２ｂ，１２ｂに対して直角に配置し、連結体１２ｃの上下の端面を平板１２ｂ，１２ｂの中央部に溶接してＨ字形に構成され、埋込金物１２はその平板１２ｂ，１２ｂの端面がコンクリート部分１１の側面に露出するようにコンクリート部分１１中に埋め込まれ、その側面に露出した平板１２ｂ，１２ｂの端面が接合部１２ａ１になっている。
下部に埋め込む埋込金物１５は、上側の鋼製の平板１５ｂと下側の上下方向の寸法が平板１５ａよりも大きい鋼製の基体１５ａとを上下方向に間隔をおいて平行に配置し、鋼製の連結体１５ｃを平板１５ｂと基体１５ａに対して直角に配置し、連結体１５ｃの上下の端を平板１５ｂ及び基体１５ａの中央部に溶接して構成されている。埋込金物１５の基体１５ａの下部がコンクリート部分１１の下面から突出するようにコンクリート部分１１中に埋め込まれ、その下面から突出した基体１５ａの部分が接合部１５ａ１になっている。
【００１２】
図２に示すＳＰＣ構造架構のＳＰＣ柱の設置は通常のプレキャスト工法と同様な工法により施工する。すなわち、基礎Ｂの上部の多数の柱樹立部には、接合部がそれぞれ設けられ、各柱樹立部の基礎Ｂの接合部上にＳＰＣ柱１０を建て、各ＳＰＣ柱１０の下部の埋込金物１５の接合部１５ａ１を基礎Ｂの接合部に溶接、ボルト接合等の適宜の接合手段により固着する。各ＳＰＣ柱１０の梁取付部間にそれぞれＳＰＣ梁２０を配し、各ＳＰＣ梁２０の端部の埋込金物２２の接合部２２ａ１を各ＳＰＣ柱１０の梁接合部の埋込金物１２の接合部１２ａ１に溶接、ボルト接合等の接合手段にて接合して、ＳＰＣ構造架構１００が構築される。
【００１３】
図２に示すＳＰＣ構造架構１００は、基礎Ｂの接合部に接合された各ＳＰＣ柱１０の下部の塑性回転ヒンジ部Ｃｈが、埋込金物１５の塑性変形可能な鋼材の基体１５ａの下部、すなわち、塑性変形用部分１５ａｐで構成され、各ＳＰＣ柱１０の接合部１２ａ１に接合された各ＳＰＣ梁２０の端部の塑性回転ヒンジ部Ｂｈが、埋込金物２２の平板２２ｂの一部である塑性変形可能な鋼材の部分、すなわち、塑性変形用部分２２ｂｐで構成されている。
塑性回転性能が要求されるＳＰＣ柱１０の下部及びＳＰＣ梁２０の端部における曲げを伝達する鋼製の部分、すなわち、埋込金物１５の基体１５ａの塑性変形用部分１５ａｐ及び埋込金物２２の平板２２ｂの塑性変形用部分２２ｂｐは、コンクリート部分１１，２１に付着しないように（アンボンドに）なっていて、ＳＰＣ柱１０及びＳＰＣ梁２０の端部の回転性能を確保するとともに、ＳＰＣ柱１０及びＳＰＣ梁２０に伝達される断面力（曲げ及びせん断）を制御する。
大地震時にＳＰＣ構造架構１００に大きな水平力が作用したときに、各ＳＰＣ柱１０は塑性回転ヒンジ部Ｃｈの基体１５ａの塑性変形用部分１５ａｐの塑性変形により基礎Ｂに対して回動して傾斜でき、各ＳＰＣ柱１０と各ＳＰＣ梁２０とは、塑性回転ヒンジ部Ｂｈの塑性変形用部分２２ｂｐの塑性変形によりそれらが互いに回動して各ＳＰＣ柱１０の前記傾斜を許容するから、ＳＰＣ構造架構１００は梁降伏型の全体降伏機構を構成するものと考えられる。
【００１４】
図２のＳＰＣ構造架構のＳＰＣ柱１０と基礎Ｂとの間の塑性回転ヒンジ部Ｃｈを、図１に示すものでは、ＳＰＣ柱１０の下部の埋込金物１５の基体１５ａの塑性変形用部分１５ａｐにより構成してあるが、塑性変形可能な鋼材からなる塑性変形用部分を、ＳＰＣ柱１０側にではなく、基礎側の接合部に又はこの接合部に連ねて設けて、基礎側に設けた塑性変形用部分により塑性回転ヒンジ部Ｃｈを構成するようにすることもできる。
図２のＳＰＣ構造架構のＳＰＣ柱１０とＳＰＣ梁２０との間の塑性回転ヒンジ部Ｂｈを、図１に示すものでは、ＳＰＣ梁２０の端部の埋込金物２２の塑性変形用部分２２ｂｐで構成してあるが、塑性変形可能な鋼材からなる塑性変形用部分を、ＳＰＣ梁２０側にではなく、ＳＰＣ柱１０側の埋込金物１２の接合部１２ａ１に連ねて設けて、ＳＰＣ柱１０側に設けた塑性変形用部分により塑性回転ヒンジ部Ｂｈを構成するようにすることもできる。
【００１５】
実施例１のＳＰＣ構造架構の構成要素が図３〜図７に示されている。
本願の発明の実施例１の架構は、図１及び図２に示すＳＰＣ構造架構１００に、ＳＰＣ柱１０の梁接合部の対の接合部間に突設したコッタ１４とＳＰＣ梁２０の端面に設けた凹部２５とを嵌合することによりＳＰＣ柱１０とＳＰＣ梁２０とを接合するというもう一つの構成を付加したものである。
実施例１のＳＰＣ柱１０は、図５及び図６に示され、超高強度のコンクリートのプレキャストとして製作され、その柱取付部１０Ａには鋼製の埋込金物１２が埋め込まれている。なお、実施例１のＳＰＣ柱１０の柱脚部の構成は、図１に示したＳＰＣ柱１０の柱脚部の構成と同じである。
埋込金物１２は、四角形の柱の横断面よりも小さい４角形で同形の上側及び下側の鋼製の平板１２ｂ，１２ｂを所定の間隔を保つように鋼製の連結部材１２ｃを介して連結して正面又は側面視がＨ字形の金物主体とし、この金物主体の上側及び下側の平板１２ｂ，１２ｂの辺部分に梁を取付ける部分となる横断面が矩形の鋼製の接合部材１２ａをそれぞれ溶接して、製作されている。上側及び下側の平板１２ｂ，１２ｂにはそれぞれ同じ位置にＰＣ鋼棒１３を通す複数（図示例では４箇）の貫通孔１２ｂ１が穿設されている。接合部材１２ａの上下方向の寸法は、図示例では、上側の接合部材１２ａを下側の接合部材１２ａよりも大きくしてある。
埋込金物１２の接合部材１２ａ，１２ａの一部がコンクリート部分１１の表面から突出し、その突出した部分が接合部１２ａ１，１２ａ１になっている。
ＳＰＣ柱１０の梁接合部のコンクリート部分１１の接合部１２ａ１間に、コンクリート部分と一体にコッタ（シヤーキー）１４が設けられている。このコッタ１４は、柱の側面から突出して柱の長手方向に対して直角な方向に延在し、その縦断面の形状を台形（又は矩形、半円形の単純な形状）にしてある。
【００１６】
実施例１のＳＰＣ構造架構のＳＰＣ梁２０は、図３〜図６に示され、超高強度のコンクリートのプレキャストとして製作され、その両端よりの部分には鋼製の埋込金物２２が埋め込まれている。
接合金物２２は、上側及び下側の矩形の鋼製の平板２２ｂ，２２ｂを矩形の鋼製の定着板２２ｃにて正面視でＨ字状に結合して構成されている。
各平板２２ｂ，２２ｂは間隔をおいて梁の上下面に平行になるように配置され、定着板２２ｃが平板２２ｂ，２２ｂ及び梁の長手方向に対して直角になるように配置され、定着板２２ｃの上下の端が各平板２２ｂ，２２ｂに溶接されている。定着板２２ｃには、ＰＣ鋼棒２３を通す複数（図示例では２個）の貫通孔２２ｃ１が穿たれている。
【００１７】
ＳＰＣ梁２０をプレテンション方式により製造する場合には、例えば、型枠内に、１対の埋込金物２２を間隔をおいて配置し、埋込金物２２の平板２２ｂの外側の端部を型枠内から出して適宜の手段で保持し、定着板２２ｃの各貫通孔にＰＣ鋼棒２３を通し、ＰＣ鋼棒２３の両端に定着具２４を嵌め、ＰＣ鋼棒２３に引張力を導入して、定着具２４にてＰＣ鋼棒２３に導入した引張力が保持されている状態にする。なお、前記平板２２ｂの梁の端部よりの塑性変形用部分２２ｂｐとなるコンクリート部分２１と結合させたくない部分に塗料を塗って、塗料層２２ｇを形成し、アンボンド化しておく。
そして、型枠内に、主筋、せん断補強筋等の補強筋を全く配筋することなく、超高強度コンクリートとなるコンクリート（水硬性材料）を打設して、１００Ｎ／ｍｍ２を越える超高強度コンクリートとなるような養生をする。
１００Ｎ／ｍｍ２を越える超高強度コンクリートは、使用する水量が少ないため、打設後の部材表面に収縮ひびわれが発生しやすい。収縮ひびわれを防止するためには、打設直後からの養生が必要であり、その他にも品質の確保を行なうために留意すべき点が多い。そのため、超高強度コンクリートからなる柱、梁等の部材を使用する際には、品質確保上、プレキャスト化をすることが必要である。１００Ｎ／ｍｍ２を越える超高強度コンクリートを造るのに使うコンクリートは、結合材、水、骨材及び化学混和材よりなる水硬性材料であり、そのセメント又はセメントと微粉末混和材料との混合物からなる結合材に対する水の重量比は２５％以下である。なお、上記の微粉末混和材料としては、シリカフューム、フライアッシュ、高炉スラグ微粉末を用いる。
１００Ｎ／ｍｍ２を越える超高強度コンクリートとする養生方法は、一般のコンクリートと同様、コンクリートを型枠内に打ち込んだ後、その強度が所定の強度（約５Ｎ／ｍｍ２）以上になってから脱型して養生する。その養生が、常温環境下での養生であれば、水結合材比に応じた強度が得られ、蒸気養生又はオートクレープ養生であれば、常温環境下での養生よりも高い強度が得られる。
【００１８】
なお、ＳＰＣ梁２０の長手方向の端面に対応する型枠の内面には、縦断面が台形の凸部を設け、ＳＰＣ梁２０の長手方向の端面に、ＳＰＣ柱１０の梁接合部１０Ａに設けられた縦断面が台形のコッタ１４を受け入れる凹部２４を形成できるようにする。
型枠内に打設したコンクリートが所定の強度を発現した状態になってから、脱型されかつ所定の養生を経て、対の埋込金物２２間にあるコンクリート２１にプレストレスが導入され、ＳＰＣ梁２０が完成する。
ＳＰＣ梁２０は、その長手方向の両方の端部よりのコンクリート部分２１中に埋め込まれた１対の埋込金物２２の上側及び下側の平板２２ｂ，２２ｂの梁の端部よりの部分が塑性変形用部分２２ｂｐになり、この塑性変形用部分２２ｂｐのコンクリート２１の端面から突出した部分の端が接合部２２ａ１になっている。
【００１９】
図２に示す架構と同様に、基礎Ｂの多数の柱樹立部の接合部上に実施例１のＳＰＣ柱１０がそれぞれ建てられ、各ＳＰＣ柱の下部の埋込金物の接合部が基礎の接合部に溶接により接合される（又はボルト接合等の適宜の接合手段により接合するようにしてもよい）。
ＳＰＣ梁２０を、図７に示すように、これを取付ける対のＳＰＣ柱１０の梁接合部１０Ａの中心を結ぶ略水平な線と平行でかつＳＰＣ梁の取付高さと同じ高さに、クレーン等の揚重機を使って吊り上げ、このＳＰＣ梁２０を梁の長手方向に対して直角な水平方向に移動させることにより、ＳＰＣ梁２０の両方の端の凹部２５を対のＳＰＣ柱１０の各コッタ１４に嵌合させる。そうすると、ＳＰＣ梁２０の両端がＳＰＣ柱１０のコッタ１４の上に載置されて支持される。その後、各ＳＰＣ梁２０の埋込金物２２の接合部２２ａ１を各ＳＰＣ柱１０の埋込金物１２の接合部１２ａ１に溶接により接合する（または、ボルト接合等の適宜の接合手段により接合する）ことにより、ＳＰＣ構造架構１００を構築する。
なお、溶接により接合された場合は溶接部が接合箇所になり、ボルト接合により接合された場合は互いに圧接し合う接合面が接合箇所になる。
【００２０】
実施例１のＳＰＣ構造架構は、ＳＰＣ柱１０とＳＰＣ梁２０とがＳＰＣ柱１０の接合部１２ａ１とＳＰＣ梁２０の接合部２２ａ１とが接合されるとともに、ＳＰＣ柱１０のコッタ１４とＳＰＣ梁２０の端部の凹部２５との嵌合により接合されており、それぞれに曲げ及びせん断力が伝達される。
コンクリート部分２１に対してアンボンドにして塑性変形可能にした塑性変形用部分２２ｂｐをＳＰＣ梁２０の端部に配置したことにより、ＳＰＣ梁２０の靭性性能が確保され、かつＳＰＣ梁２０に伝達される断面力（曲げ及びせん断力）が制限される。このことによりＳＰＣ梁２０は曲げモーメント及びせん断力に対してコンクリート部分２１とこの部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼棒（ＰＣ鋼材）１３のみで抵抗可能となり、補強筋（主筋及びせん断補強筋）が不要になり、ＳＰＣ梁２０の断面積を従来の１／２程度に縮小可能となる。
実施例１のＳＰＣ構造架構においては、大地震に対して、図２に示す梁降伏型の全体降伏構造が考えられ、塑性回転ヒンジを発生させる箇所は、ＳＰＣ柱１０の柱脚の基礎への接合部の塑性回転ヒンジ部ＣｈとＳＰＣ柱１０の接合部とＳＰＣ梁２０との接合部の塑性回転ヒンジ部Ｂｈとであり、これらの塑性回転ヒンジ部Ｃｈ，Ｂｈは十分な塑性回転性能が必要である。
大地震が発生しＳＰＣ構造架構に大きな水平力が作用した場合には、基礎の接合部に接合された各ＳＰＣ柱１０の柱脚部の埋込金具１５の基体１５ａの下部の塑性回転ヒンジ部となる塑性変形用部分１５ａｐの塑性変形により各ＳＰＣ柱１０の下端が基礎に対して回動して、各ＳＰＣ柱１０が傾斜し、各ＳＰＣ柱１０の接合部１２ａ１に接合された各ＳＰＣ梁２０の接合部２２ａ１に連なる塑性回転ヒンジ部となる塑性変形用部分２２ｂｐの塑性変形によりそれらが互いに回動して各ＳＰＣ柱１０の前記傾斜が許容され、図２に示すＳＰＣ構造架構と同様に梁降伏型の全体降伏機構が構成される。
【００２１】
実施例２のＳＰＣ構造架構は図８〜図１３に示され、そのＳＰＣ構造架構のＳＰＣ柱１０は、超高強度のコンクリートのプレキャストとして製作され、その梁接合部１０Ａに鋼製の埋込金物１２が埋め込まれ、柱脚部１０Ｂには鋼製の埋込金物１５が埋め込まれており、その構成等は実施例１と同じである。
実施例２のＳＰＣ構造架構のＳＰＣ梁２０Ａは、図８〜図１１に示され、超高強度のコンクリートのプレキャストとして製作され、その端部には鋼製の埋込金物２２が埋め込まれている。この埋込金物２２は、その上側及び下側の鋼製の矩形の平板２２ｄ，２２ｄを間隔をおいて梁の上下面に平行になるように配置し、梁の長手方向に対して直角になるように配置した鋼製の矩形の定着板２２ｃの上下の端部を各平板２２ｄ，２２ｄの梁の端部側の端に溶接して正面視でコ字状の金物主体２２Ａをつくり、この金物主体２２Ａの上側及び下側の平板２２ｄ，２２ｄの上側及び下側に塑性変形し易い鋼製の長方形の塑性変形用平板２２ｅ，２２ｅを配し、前記平板２２ｅ，２２ｅの梁の中央側の部分２２ｅ１を平板２２ｄ，２２ｄの梁の中央側の部分２２ｄ１に、図８及び図９に示す例では直接に溶接にて結合し、図１０及び図１１に示す例では薄い鋼板２２ｆを挟んで溶接にて結合し、塑性変形用平板２２ｅ，２２ｅの梁の端部側の部分に鋼製の矩形断面の接合部材２２ａ，２２ａを溶接して、塑性変形用平板２２ｅの所定の長さＬ１の塑性変形用部分２２ｅｐを大きな力が作用したときに塑性変形できるようにして、製作されている。定着板２２ｃにはＰＣ鋼棒２３を通す複数（図示例では４個）の貫通孔２２ｃ１が穿設されている。
なお、鋼製の接合部材２２ａの梁の長手方向に対して直角な面の断面積は、例えば、塑性変形用平板２２ｅの長さＬ１の部分２２ｅｐの梁の長手方向に対して直角な面の断面積の１．５程度に増厚され、塑性変形用平板２２ｅの長さＬの部分が塑性変形するとき、接合部材２２ａが変形しないようになっている。
【００２２】
ＰＣ鋼棒２３及び接合金物２２のコンクリート部分２１中への埋込方やＳＰＣ梁２０へのプレストレスの導入の仕方等は実施例１のＳＰＣ梁２０の場合と略同じであるが、実施例２のＳＰＣ梁２０では、鋼板２２ｄ，２２ｄに結合されていない塑性変形用平板２２ｅ，２２ｅの部分及びこれに結合された接合部材２２ａ，２２ａの一部をコンクリート部分２１に対してアンボンドになるように製作する。そのため、塑性変形用平板２２ｅ，２２ｅ及び接合部材２２ａ，２２ａのコンクリート部分２１と結合させたくない部分に塗料層２２ｇを形成し、アンボンド化する。
【００２３】
実施例１と同様のやり方で、実施例２のＳＰＣ柱１０及びＳＰＣ梁２０を使って、例えば、図２に示すＳＰＣ構造架構を構築する。
実施例２のＳＰＣ構造架構では、ＳＰＣ柱１０とＳＰＣ梁２０との間の塑性回転ヒンジ部Ｂｈが、ＳＰＣ柱１０の埋込金物１２の接合部１２ａ１に溶接されたＳＰＣ梁２０の埋込金物２２の接合部２２ａ１に連なる塑性変形用平板２２ｅにより構成されるから、大地震が発生してＳＰＣ構造架構に大きな水平力が作用した場合に、塑性回転ヒンジ部Ｂｈとなる塑性変形用部分２２ｅｐの塑性変形によりそれらが互いに回動して各ＳＰＣ柱１０の傾斜動を許容することになる。塑性回転ヒンジ部Ｂｈの回動は塑性変形用部分２２ｅｐの塑性延びにより達成される。
ＳＰＣ構造架構が大きな地震力を受けると、図１３に示すように、塑性変形用平板２２ｅの塑性変形用部分２２ｅｐは一度大きな引張ひずみ（延び）が発生し（０−１−２）、その後圧縮側にひずみ（縮み）が反転する（２−３−４−５）。すなわち、引張応力の増大に応じて塑性変形用部分２２ｅｐが弾性変形して延びる（０−１）。引張応力がさらに増大すると塑性変形用部分２２ｅｐが塑性変形して大きく延びる（１−２）。引張応力が除かれると、塑性変形用部分２２ｅｐがひずみを残して収縮する（２−３）。圧縮応力が作用すると、圧縮応力の増大に応じて弾性限界内で圧縮変形し（３−４）、圧縮応力がさらに増大すると塑性変形用部分２２ｅｐが圧縮降伏して更に縮められる（４−５）。
この際に、塑性変形用平板２２ｅが座屈する可能性があるので、塑性変形用平板２２の所定長さＬの部分２２ｅｐをコンクリート部分に対してアンボンド化して局部的なひずみの集中を防ぎ、座屈が起きないようにする。すなわち、塑性変形部分２２ｅｐを、図１２に示すように、その三方の面を被りコンクリート２１ａに対面させ、その一方の面を平板２２ｄの表面２２ｄ１に対面させて、被りコンクリート２１ａ及び平板２２ｄの表面２２ｄ１により拘束して、塑性変形用平板２２ｅの所定の長さＬの部分２２ｅｐに大きな圧縮応力が作用して圧縮降伏しても、塑性変形部分２２ｅｐを座屈させないようにする。
【００２４】
塑性変形用部分２２ｅｐの梁の長手方向に対して直角な面の断面積によって、ＳＰＣ梁２０の端部の耐力が決定される。また、塑性変形用平板２２ｅの変形できる長さＬによって塑性回転ヒンジ部Ｂｈの塑性回転性能を制御する。
なお、塑性変形用平板２２ｅの塑性変形できる長さＬの部分２２ｅｐに対面するコンクリート部分２１ａに関しては、この部分が超高強度コンクリートで構成されているため、鋼材（鉄筋）による補剛は不要である。
【００２５】
実施例３のＳＰＣ構造架構の構成要素が図１４〜図１７に示され、そのＳＰＣ柱１０の構成は実施例１と同じであり、ＳＰＣ梁２０の金物主体２２Ａの構成は実施例２の金物主体２２Ａと概ね同じである。
実施例３のＳＰＣ梁２０の埋込金具２２は、金物主体２２Ａの上側及び下側の平板２２ｄ，２２ｄの上側及び下側に塑性変形用平板２２ｅ，２２ｅを配し、塑性変形用平板２２ｅ，２２ｅの梁の中央側の部分２２ｅ１を平板２２ｄ，２２ｄの梁の中央側の接続部２２ｄ１に、ボルト２２ｈ止めして、塑性変形用平板２２ｅ，２２ｅの所定長さＬ１の部分を大きな力が作用したときに変形できるようにする。図１６に示されているように、ボルト通し孔を穿設する塑性変形用平板２２ｅの部分２２ｅ１を変形し易い長さＬ１の部分よりも厚くし、かつ平板２２ｄ，２２ｄのねじ孔を穿設する部分２２ｄ１の外側面を、図１５に示されているように、平板２２ｄの他の部分の外側面よりも少々梁の長手方向の中心軸線よりにづらして、平板２２ｄの部分２２ｄ１に塑性変形用平板２２ｅの部分２２ｅ１をボルト２２ｈ止めして、塑性変形用平板２２ｅをこれに引張力が作用した場合に平板２２ｄに対して移動し難くする段部２２ｄ２を形成する。
そして、ＳＰＣ梁２０は、その端部に塑性変形用平板２２ｅの付いていない鋼製の金物主体２２Ａを埋め込んで超高強度のコンクリートのプレキャストとして製作するが、図１５に示されているように、埋込金具２２の金物主体２２Ａの上側及び下側の平板２２ｄ，２２ｄの上側及び下側がコンクリート２１中に埋め込まれないように、ＳＰＣ梁２０の長手方向の端部を形成する。なお、ＳＰＣ梁２０の長手方向の端部には、実施例１の凹部は形成しない。
【００２６】
実施例３のＳＰＣ構造架構のＳＰＣ柱１０も、図２に示す架構と同様に建てられる。ＳＰＣ柱１０を建てた後、クレーン等を使ってＳＰＣ梁２０を吊り揚げて、各ＳＰＣ梁２０の両端の所定の面が各ＳＰＣ柱１０のコッタ１４に対面するように、適宜の手段でＳＰＣ梁２０を支持してから、図１７に示すように、金物主体２２Ａの上側及び下側の平板２２ｄ，２２ｄの上側及び下側に塑性変形用平板２２ｅ，２２ｅを配し、前記平板２２ｅ，２２ｅの部分２２ｅ１を平板２２ｄ，２２ｄの部分２２ｄ１に、ボルト２２ｈ止めし、塑性変形用平板２２ｅ，２２ｅの先端部に設けた接合部材２２ａの接合部２２ａ１をＳＰＣ柱の接合部１２ａ１に溶接にて接合する。その後、ＳＰＣ梁２０の両端の周囲に、すなわち、ＳＰＣ柱の接合部材１２ａの柱の側面から突出した部分及びコッタ１４、塑性変形用平板２２ｅ並びに接合部材２２ａの外側に、図１７の二点鎖線で示すように型枠を配置し、型枠内に高強度モルタル２１Ａを充填する。高強度モルタル２１Ａの硬化により、ＳＰＣ柱とＳＰＣ梁２０との結合が完了する。
なお、高強度モルタル２１Ａの充填以前に、ＳＰＣ柱の側面からＳＰＣ梁の端部よりの部分に亘る長さＬ２の所に位置している各部材部分、すなわち、ＳＰＣ柱の接合部材１２ａの柱の側面から突出した部分、塑性変形用平板２２ｅ及び接合部材２２ａの高強度モルタルに対面することになる部分に、塗料を塗って塗料層２２ｆを形成し、それらの部分が高強度モルタルに付着しないようにする。
なお、ＳＰＣ柱１０のコッタ１４の表面に塗料層を形成しておくと、実施例１のＳＰＣ柱のコッタ１４とＳＰＣ梁の凹部との関係と略同じになり、ＳＰＣ柱１０のコッタ１４の表面に塗料層を形成しないと、ＳＰＣ柱のコッタ１４は高強度モルタルを介してＳＰＣ梁の端部のコンクリート部分と一体化される。
実施例３のＳＰＣ構造架構の場合は、金物主体２２Ａの平板２２ｄ，２２ｄの接続部２２ｄ１に、塑性変形用平板２２ｅ，２２ｅの部分２２ｅ１をボルト２２ｈ止めし、前記平板２２ｅ，２２ｅに結合された接合部材２２ａをＳＰＣ柱の接合部材１２ａに接合し、その後、ＳＰＣ梁とＳＰＣ柱との接合箇所の周囲に高強度モルタル２１Ａを充填するから、塑性変形用平板２２ｅ，２２ｅの接合部材２２ａとＳＰＣ柱の接合部材１２ａとの接合作業がし易くなる効果があり、ＳＰＣ梁２０のプレキャスト作業も容易になる。
【００２７】
実施例４のＳＰＣ構造架構のＳＰＣ梁２０は、図１８〜図２０に示され、超高強度のコンクリートのプレキャストとして製作した１対のＳＰＣ梁部材２０Ａ１，２０Ａ２を中央の塑性変形用パネル２０Ｂを介して結合して、構成されている。
図１８に示すＳＰＣ梁部材２０Ａ１の左側（梁の端部側）の部分及びＳＰＣ梁部材２０Ａ２の右側（梁の端部側）の部分の構成は、図３に示す実施例１のＳＰＣ梁２０の左側及び右側の構成と同じになっている。
ＳＰＣ梁部材２０Ａ１のコンクリート部分２１の右側（梁の中央側）及びＳＰＣ梁部材２０Ａ２のコンクリート部分２１の左側（梁の中央側）の端面は、梁の長手方向に対して直角な面になっていて、その面に鋼製の上下方向に長い矩形の定着板２６が当てられ、接合金物２２の定着板２２ｃの貫通孔２２ｃ１と、該貫通孔２２ｃ１に対応させて穿った定着板２６の貫通孔２６ａとにＰＣ鋼棒２３が通され、ＰＣ鋼棒２３に引張力が導入され、その引張力が定着具２４にて定着されることにより、ＳＰＣ梁部材２０Ａ１，２０Ａ２の定着板２２ｃ，２６間のコンクリート部分２１にプレストレスが付与されている。
１対のＳＰＣ梁部材２０Ａ１，２０Ａ２をそれらの定着板２６間に所定の隙間を空けて配置し、それらの定着板２６間に梁の長手方向の側面と平行に１対の梁の成よりも幅の狭い低降伏点鋼からなる塑性変形用平板２７，２７を配置し、各平板２７，２７の梁の長手方向の端を定着板２６に溶接にて固着し、各平板２７，２７の上面及び下面に梁の幅よりも小さい幅の通常の鋼又は低降伏点鋼からなる連結用平板２８，２８を配置し、各平板２８，２８の梁の長手方向の端を定着板２６に溶接にて固着し、上側の平板２８の下面及び下側の平板２８の上面の梁の幅方向の両方の端部を平板２７，２７の上面又は下面に溶接にて固着して、実施例４のＳＰＣ梁２０は、製作されている。
この実施例の塑性変形用パネル２０Ｂは、対の低降伏点鋼からなる塑性変形用平板２７，２７と対の通常の鋼又は低降伏点鋼からなる連結用平板２８，２８とを一体に結合して構成されているが、塑性変形用パネル２０Ｂを塑性変形用平板２７，２７のみにより構成してもよい。
【００２８】
実施例４のＳＰＣ梁２０の使い方は、実施例１のＳＰＣ梁２０の使い方と同じである。相違する点はその機能のみである。
実施例４のＳＰＣ梁２０を使って構築したＳＰＣ構造架構においては、大地震が発生しＳＰＣ構造架構に大きな力が作用した場合には、実施例１の場合と同様に、基礎の接合部に接合された各ＳＰＣ柱１０の柱脚部の埋込金具１５の基体１５ａの下部の塑性変形用部分１５ａｐの塑性変形により各ＳＰＣ柱１０の下端が基礎に対して回動して、各ＳＰＣ柱１０が傾斜し、各ＳＰＣ柱１０の接合部１２ａ１に接合された各ＳＰＣ梁２０の接合部２２ａ１に連なる塑性変形用部分２２ｂｐの塑性変形によりそれらが互いに回動して各ＳＰＣ柱１０の前記傾斜が許容され、梁降伏型の全体降伏機構になるだけでなく、ＳＰＣ梁２０の中央の塑性変形用パネル２０Ｂがせん断降伏することにより、ＳＰＣ梁２０に入力するせん断力をコントロールするとともに、ＳＰＣ梁２０の変形量をＳＰＣ梁２０の端部に集中させるのでなく、ＳＰＣ梁２０の中央の部分に分散させることができる。
なお、場合によっては、ＳＰＣ梁２０の端部に設ける塑性変形用部分２２ｂｐを省き、ＳＰＣ梁２０の中央の塑性変形用パネル２０Ｂのみによる変形にて、ＳＰＣ梁２０に入力するせん断力をコントロールするとともに、ＳＰＣ梁２０の変形量を処理することも考えられる。
【００２９】
ＳＰＣ柱１０を複数の節のＳＰＣ柱を接合して構成する場合には、例えば、ＰＣ鋼材を用いて接合する。その接合の仕方の一例が図２１に示されている。
ＳＰＣ柱１０の基礎にその下端を取り付ける第１節のＳＰＣ柱１０１は、１階の階高寸法と略同じて、超高強度のコンクリートのプレキャストとして製作され、その柱脚部１０Ｂのコンクリート部分１１中に鋼製の埋込金物１５が埋め込まれ、その上部の梁接合部１０Ａのコンクリート部分１１中に鋼製の埋込金物１２が埋め込まれている。
鋼製の埋込金物１５は、平面視で４角形の柱の横断面よりも小さい４角形で同形の上側の鋼製の平板１５ｂと下側の鋼製の塑性変形用基体１５ａとを所定の間隔を保つように鋼製の連結部材１５ｃを介して結合して正面視でＨ字形に形成され、上側の平板１５ｂの複数の箇所に貫通孔１５ｂ１が穿設され、貫通孔１５ｂ１のある箇所の下側に定着具１６ａが固着されている。梁接合部１０Ａの埋込金物１２の構成は、図５及び図６に示す埋込金物１２と同じである。
第１節のＳＰＣ柱１０１は、埋込金物１５の上側の平板１５ｂの貫通孔１５ｂ１及び埋込金物１２の上側及び下側の平板１２ｂ，１２ｂの貫通孔１２ｂ１に対応する位置に、例えば、プレキャストする際に、柱の長手方向に平行に鞘管を配置して、ＰＣ鋼棒を通す貫通孔を形成する。
第２節のＳＰＣ柱１０２は、２階の階高寸法と略同じて、梁接合部１０Ａに埋込金物１２を埋め込んで超高強度のコンクリートのプレキャストとして製作される。埋込金物１２の上側及び下側の平板１２ｂ，１２ｂの貫通孔１２ｂ１に対応する位置に、例えば、プレキャストする際に、柱の長手方向に平行に鞘管を配置して、ＰＣ鋼棒を通す貫通孔を形成する。
なお、第２節のＳＰＣ柱１０２の埋込金物１２の上側及び下側の平板１２ｂ，１２ｂには、貫通孔１２ｂ１と異なる位置に、貫通孔１２ｂ１と同数の貫通孔１２ｂ２を穿設し、その下側の平板１２ｂに貫通孔１２ｂ２に対応させて定着具１６ｃを固着して、柱の上部のコンクリート部分１１中に貫通孔１２ｂ２に対応させて上記と同じやり方でＰＣ鋼棒を通す貫通孔を形成する。また、ＳＰＣ柱１０２の下端の形状は、ＳＰＣ柱１０１の上部の埋込金物１２の上側の部分に密着する形状とする。第３節以降のＳＰＣ柱の構成は第２節のＳＰＣ柱１０２と同様の構成にする。
【００３０】
基礎の多数の柱樹立位置の接合部上にＳＰＣ柱１０１を建て、各ＳＰＣ柱１０Ａ１の柱脚部の接合部１５ａ１を基礎の接合部に溶接、ボルト接合等の接合手段により固着する。各ＳＰＣ柱１０１の上にＳＰＣ柱１０２をそれぞれ建て、ＳＰＣ柱１０２及びＳＰＣ柱１０１のＰＣ鋼棒を通す貫通孔に、ＰＣ鋼棒１３を通し、その下端を定着具１６ａにて定着する。それから、ＰＣ鋼棒１３に引張力を導入して、ＰＣ鋼棒１３の上部に定着具１６ｂを取り付けて、ＰＣ鋼棒１３への引張力の導入状態を保持し、ＳＰＣ柱１０１とＳＰＣ柱１０２とを一体化すると同時にＳＰＣ柱１０１，１０２のコンクリート部分１１にプレストレスを導入する。
第２節のＳＰＣ柱１０２の上に第３節のＳＰＣ柱１０３を継ぎ足す場合は、第２節のＳＰＣ柱１０２の上に第３節のＳＰＣ柱１０３を建て、第３節のＳＰＣ柱１０３のＰＣ鋼棒を通す貫通孔及び第２節のＳＰＣ柱１０２の上部のＰＣ鋼棒を通す貫通孔に、ＰＣ鋼棒を通し、その下端を第２節のＳＰＣ柱１０２の上部の定着具１６ｃに定着してから、ＰＣ鋼棒に引張力を導入して、ＰＣ鋼棒の上部に定着具を取り付けて、ＰＣ鋼棒への引張力の導入状態を保持し、ＳＰＣ柱１０２とＳＰＣ柱１０３とを一体化すると同時にＳＰＣ柱１０３のコンクリート部分にプレストレスを導入する。
【００３１】
【発明の効果】
この発明は、特許請求の範囲の各請求項に記載した構成を備えることにより、次の（イ）〜（ヘ）の効果を奏する。
（イ）請求項１の発明のＳＰＣ構造架構は、次の（１）及び（２）の効果を奏する。
（１）ＳＰＣ柱及びＳＰＣ梁が超高強度コンクリートを主筋、せん断補強筋等の補強筋で補強せずに超高強度コンクリートをプレキャストして造られているため、配筋作業が不要で、ＰＣ鋼棒により超高強度コンクリート部分にプレストレスを導入するだけですみ、プレキャスト化により養生管理等を十分に行なうことができ、超高強度コンクリートの材料的・部材的品質特性の保証を向上させることが可能となる。
（２）このＳＰＣ構造架構は、梁降伏型の全体降伏機構を考えて、各ＳＰＣ柱の柱脚部と基礎とが、それらの接合箇所に連なる塑性変形可能な塑性変形用部分により構成された塑性回転ヒンジ部を介して接合され、各ＳＰＣ柱と各ＳＰＣ梁とが、ＳＰＣ柱のコッタとＳＰＣ梁の凹部との嵌合と、ＳＰＣ柱の接合部とＳＰＣ梁の接合部との接合とにより連結され、ＳＰＣ柱の接合部とＳＰＣ梁の接合部との接合箇所に連なる部分が塑性変形可能な塑性変形用部分になっていて、その塑性変形用部分により塑性回転ヒンジ部が構成されているため、ＳＰＣ梁に作用する垂直荷重は常にその大半がＳＰＣ梁の凹部とＳＰＣ柱のコッタとを介してＳＰＣ柱に伝達され、地震時等にＳＰＣ構造架構に大きな地震力が作用した場合には、ＳＰＣ柱の柱脚部と基礎との間の塑性回転ヒンジ部及びＳＰＣ柱とＳＰＣ梁との間の塑性回転ヒンジ部が塑性変形して回転するから、塑性回転ヒンジ部以外のＳＰＣ柱及びＳＰＣ梁の部分に大きな力が作用することがなく、このことがＳＰＣ柱及びＳＰＣ梁の断面力、すなわち、曲げモーメント及びせん断力の制限になる。そのため、ＳＰＣ柱及びＳＰＣ梁を極細にすることができ、極細のＳＰＣ柱と極細のＳＰＣ梁とからなる快適空間を備えたＳＰＣ構造架構を提供することができ、また、超高強度コンクリートからなるＳＰＣ柱の下方の部材端及びＳＰＣ梁の部材端に、靭性性能を確保するために必要な多くの補強筋が不要になるだけでなく、一般的なＲＣ柱及びＲＣ梁に配筋される主筋及びせん断補強筋等の補強筋が不要となり、工数低減と超高強度コンクリートの施工の合理化を図ることができる。
【００３２】
（ロ）請求項２の発明のＳＰＣ構造架構は、上記の（１）及び（２）の効果のほかに、次の（３）の効果を奏する。
（３）ＳＰＣ柱の梁接合部の超高強度コンクリート部分中に埋め込まれた埋込金物を、上下に間隔をおいて平行に配置された対の鋼製の板状体と、前記板状体間にあってその上下の端が前記板状体に結合されている鋼製の連結体と、梁を接合する柱の側面に対応する前記板状体の部分に結合された鋼製の接合部材とで構成し、その接合部材の部分が超高強度コンクリート部分の側面に突出又は露出するように、前記埋込金物を前記コンクリート部分中に埋め込み、側面に突出又は露出した接合部材の部分を接合部とするから、接合部材の形状を変えることにより、多様な接合部が得られる。ＳＰＣ梁の接合部の形状等に応じた接合部を備えたＳＰＣ柱が容易に得られる。
【００３３】
（ハ）請求項３の発明のＳＰＣ構造架構は、上記の（１）及び（２）の効果のほかに、次の（４）及び（５）の効果を奏する。
（４）ＳＰＣ梁は、その両方の端部の超高強度コンクリート部分中に埋め込まれる埋込金物が、上下に間隔をおいて梁の長手方向と平行に配置された対の鋼製の板状体と、前記板状体間に配置されてその上下の端が前記板状体に結合されている鋼製の定着板とで構成され、前記埋込金物の板状体の梁の端より部分が塑性変形用部分になっていて、前記塑性変形用部分が前記コンクリート部分に対面する面を前記コンクリート部分に対してアンボンドにされて塑性変形可能になっており、前記塑性変形用部分に連なる前記板状体の端が前記コンクリート部分の端面から突出するようにされ、前記板状体の端面から突出した部分が接合部になっているから、塑性変形用部分の塑性伸びにより塑性回転ヒンジ部の回動が達成され、塑性変形用部分の梁の長手方向に対して直角な面の断面積によって、ＳＰＣ梁の端部の耐力が決定され、塑性変形用部分の長さによって塑性回転ヒンジ部の塑性回転性能が制御される。
ＳＰＣ梁の接合部をＳＰＣ柱の接合部に接合することにより、ＳＰＣ梁とＳＰＣ柱との間に塑性回転ヒンジ部を容易に形成することができる。また、前記コンクリート部分中の梁の長手方向に延在して前記コンクリート部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼材が各定着板に穿設された貫通孔に通されて定着されるから、超高強度コンクリート部分へのプレストレスの付与が容易になり、ＳＰＣ梁の端部の構成が簡単になり、ＳＰＣ梁を安価に提供できる。
（５）塑性変形用部分に対面する超高強度コンクリート部分は、コンクリート部分に対してアンボンドになっていて、塑性変形用部分が塑性変形可能になっているから、塑性変形用部分の塑性伸び及び縮みを許容することができるだけでなく、塑性変形用部分の圧縮降伏時の座屈を、塑性変形用部分に対面する超高強度コンクリート部分で拘束することにより、防止することができる。
【００３４】
（ニ）請求項４の発明のＳＰＣ構造架構は、上記の（１）、（２）及び（５）の効果のほかに、次の（６）の効果を奏する。
（６）ＳＰＣ梁の長手方向の両方の端部の超高強度コンクリート部分中に埋め込まれる埋込金物が鋼製の金物主体と鋼製の塑性変形用部材とを備え、その金物主体が、上下に間隔をおいて梁の長手方向と平行に配置された対の鋼製の板状体と、前記板状体間に配置されてその上下の端が前記板状体に結合されている鋼製の定着板とで構成され、前記金物主体の上側及び下側の板状体の上側及び下側に前記塑性変形用部材が配され、前記塑性変形用部材の梁の中央側の部分が前記板状体の梁の中央側の部分に結合され、塑性変形用部材の梁の端側の部分に鋼製の接合部材が結合され、塑性変形用部材の塑性変形用部分の前記コンクリート部分と対面する面が前記コンクリート部分に対してアンボンドになっていて、前記塑性変形用部分が塑性変形可能になっており、前記接合部材の梁の端面から突出した部分が接合部になっているから、塑性変形用部材の塑性変形用部分の塑性伸びにより塑性回転ヒンジ部の回動が達成され、塑性変形用部材の梁の長手方向に対して直角な面の断面積によって、ＳＰＣ梁の端部の耐力が決定され、塑性変形用部材の変形できる部分の長さによって塑性回転ヒンジ部の塑性回転性能が制御される。
ＳＰＣ梁の接合部をＳＰＣ柱の接合部に接合することにより、ＳＰＣ梁とＳＰＣ柱との間に塑性回転ヒンジ部を容易に形成することができる。また、超高強度コンクリート部分中の梁の長手方向に延在して前記コンクリート部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼材が前記定着板に穿設された貫通孔に通されて定着されるから、超高強度コンクリート部分へのプレストレスの付与が容易になる。
【００３５】
（ホ）請求項５の発明のＳＰＣ構造架構の構築方法は、上記の（１）の効果のほかに、次の（７）及び（８）の効果を奏する。
（７）基礎上の多数の柱樹立部にＳＰＣ柱をそれぞれ建て、各ＳＰＣ柱の柱脚部の接合部を基礎の接合部に接合し、各ＳＰＣ梁の端部の凹部を各ＳＰＣ柱のコッタに嵌合してＳＰＣ梁を保持してから、各ＳＰＣ梁の接合部と各ＳＰＣ柱の接合部とを接合するから、ＳＰＣ梁の保持作業及びＳＰＣ梁の接合部とＳＰＣ柱の接合部との接合作業を容易に行なうことができ、ＳＰＣ構造架構の施工性を向上させることができる。
【００３６】
（８）ＳＰＣ柱の超高強度コンクリート部分の梁接合部の梁の端面に対面する部分に前記コンクリート部分と一体に突設されたコッタが、柱の長手方向に対して直角な梁の幅方向に延在してその縦断面が台形、矩形、半円形の単純な形状になっており、ＳＰＣ梁の長手方向の端面に設けた凹部が、梁の長手方向に対して直角な水平方向からＳＰＣ柱の前記コッタに嵌合できるように梁の端面から凹んでいて梁の幅方向に延在して、その縦断面の形状が前記コッタの縦断面の形状に対応する形状になっているから、ＳＰＣ梁を、揚重機等によりこのＳＰＣ梁を接合する対のＳＰＣ柱の梁接合部の中心軸線と平行なＳＰＣ梁の取付高さに吊り上げて水平にし、梁の長手方向に対して直角な水平方向に移動させることにより、ＳＰＣ梁の凹部をＳＰＣ柱のコッタに容易に嵌合させることができ、ＳＰＣ梁の保持が容易になる。
【００３７】
（ヘ）請求項６の発明のＳＰＣ構造架構の構築方法は、上記の（１）及び（２）の効果と略同様の効果を奏するとともに、次の（９）の効果を奏する。
（９）ＳＰＣ梁の端部をＳＰＣ柱のコッタに対向させてＳＰＣ梁を保持して、金物主体の上側及び下側の接続部の上側及び下側に先端に接合部のある塑性変形用部材が配され、該塑性変形用部材の基端が前記金物主体の接続部にそれぞれ接合された状態にして、ＳＰＣ梁の塑性変形用部材の先端の接合部とＳＰＣ柱の接合部とを接合してから、ＳＰＣ柱のコッタ、ＳＰＣ柱の超高強度コンクリート部分に突出又は露出した接合部、ＳＰＣ梁の接合部のある塑性変形用部材等のある箇所の外側に型枠を配し、接合部、塑性変形用部材の塑性変形用部分にアンボンド処理を施しておいて、型枠内に高強度モルタルを充填するから、高強度モルタルの硬化後に、各ＳＰＣ梁とＳＰＣ柱との接合箇所に連なる前記塑性変形用部材の塑性変形用部分により塑性回転ヒンジ部を構成することができ、また、ＳＰＣ梁の塑性変形用部材の先端の接合部とＳＰＣ柱の接合部との接合作業の作業空間を広くとることができ、接合作業を容易に行なうことができる。ＳＰＣ柱のコッタの周囲等を含むＳＰＣ梁とＳＰＣ柱との間に高強度モルタルが充填されるから、高強度モルタルによりＳＰＣ柱とＳＰＣ梁のとの結合が強化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この出願の発明の概要を現わしたＳＰＣ構造架構のＳＰＣ柱とＳＰＣ梁の関係を示す正面図
【図２】この出願の発明の概要を現わしたＳＰＣ構造架構の正面図
【図３】実施例１のＳＰＣ梁を図４のＡ−Ａ線に沿って断面した正面図
【図４】図３に示すＳＰＣ梁の端面図
【図５】実施例１のＳＰＣ構造架構のＳＰＣ柱及びＳＰＣ梁の要部を図６のＢ−Ｂ線に沿って断面した正面図
【図６】図５のＳＰＣ柱及びＳＰＣ梁の要部をそのＣ−Ｃ線に沿って断面した平面図
【図７】実施例１のＳＰＣ柱とＳＰＣ梁の関係等を示す斜視図
【図８】実施例２のＳＰＣ構造架構のＳＰＣ柱とＳＰＣ梁の仕口部等を図９のＢ−Ｂ線に沿って断面した正面図
【図９】図８のＳＰＣ柱とＳＰＣ梁との仕口部等をそのＣ−Ｃ線に沿って断面した平面図
【図１０】実施例２のＳＰＣ梁の埋込金具等を図１１のＤ−Ｄ線に沿って断面した正面図
【図１１】図１０に示すＳＰＣ梁の埋込金具等をそのＣ−Ｃ線に沿って断面した平面図
【図１２】実施例２のＳＰＣ梁の埋込金具の塑性変形用部分とコンクリート部分等との関係を示す縦断面図
【図１３】実施例２のＳＰＣ梁の埋込金具の塑性変形用部分等の機能を説明する線図
【図１４】実施例３のＳＰＣ構造架構のＳＰＣ柱とＳＰＣ梁の仕口部等を図９のＢ−Ｂ線と同様の線に沿って断面した正面図
【図１５】実施例３のＳＰＣ構造架構の仕口部の形成に使うＳＰＣ梁を図９のＢ−Ｂ線と同様の線に沿って断面した正面図
【図１６】実施例３のＳＰＣ梁に取り付ける接合部材付きの塑性変形用平板の正面図
【図１７】実施例３のＳＰＣ梁をＳＰＣ柱に取り付けた状態を図９のＢ−Ｂ線と同様の線に沿って断面した正面図
【図１８】実施例４のＳＰＣ梁を図４のＡ−Ａ線と同じ線に沿って断面した正面図
【図１９】図１８に示すＳＰＣ梁の端面図
【図２０】図１８に示すＳＰＣ梁をそのＥ−Ｅ線に沿って断面した側面図
【図２１】ＳＰＣ柱を構成する複数の節の接合の仕方の一例を示すＳＰＣ柱の縦断面図
【符号の説明】
１００ ＳＰＣ構造架構
１０ ＳＰＣ柱
１０Ａ 梁接合部
１０Ｂ 柱脚部
１１ コンクリート部
１２ 埋込金物
１２ａ 接合部材
１２ａ１ 接合部
１２ｂ 平板（板状体）
１２ｃ 連結体
１３ ＰＣ鋼棒
１４ コッタ
１５ 埋込金物
１５ａ 基体
１５ａｐ 塑性変形用部分
１５ａ１ 接合部
１５ｂ 平板（板状体）
１５ｃ 連結体
１６ａ〜１６ｃ 定着具
２０ ＳＰＣ梁
２０Ａ２，２０Ａ２ ＳＰＣ梁部材
２０Ｂ 塑性変形用パネル
２１ コンクリート部分
２１Ａ 後打ちコンクリート部分
２２ 埋込金物
２２Ａ 金物主体
２２ａ 接合部材
２２ａ１，２２ｄｐ１ 接合部
２２ｂ，２２ｄ 平板（板状体）
２２ｃ 定着板
２２ｄ 平板（板状体）
２２ｂｐ，２２ｅｐ 塑性変形用部分
２２ｅ 塑性変形用平板（塑性変形用部材）
２２ｇ 塗料層
２２ｈ ボルト
２３ ＰＣ鋼棒
２４ 定着具
２５ 凹部
２６ 定着板
２７ 塑性変形用平板
２８ 連結用平板
Ｂ 基礎
Ｂｈ，Ｃｈ 塑性回転ヒンジ部
【発明の属する技術分野】
この発明は、プレキャスト化された超高強度コンクリートからなる柱（この明細書では「ＳＰＣ柱」という）とプレキャスト化された超高強度コンクリートからなる梁（この明細書では「ＳＰＣ梁」という）とからなる架構（この明細書では「ＳＰＣ構造架構」という）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の合成梁には、例えば、梁の長手方向の中間の主要部分を占めるプレキャスト鉄筋コンクリート造の梁主部材と梁の長手方向に両端の部分を占める鋼製の梁端部材とを結合したものがあり、前記梁主部材の長手方向に延在させる複数の梁主筋と、その長手方向に沿って延在させる複数のＰＣ鋼棒を通すシースと、その長手方向に間隔をおいて前記の各梁主筋及び各シースを囲繞する多数の肋筋とを型枠内に配し、型枠内にコンクリートを打設し、各シース内に通されたＰＣ鋼棒の端部分をその両端面から突出させて前記梁主部材を製造し、梁の長手方向に延びる鋼製のＨ形断面の短い梁端材の一端に、ＰＣ鋼棒の前記端部分に対応する位置にそれぞれ貫通孔が穿設された鋼製の接合板を、該接合板が梁の長手方向に対して略直角になるように一体に結合して、前記梁端部材を製作し、前記梁主部材の両端に梁端部材を配して、梁端部材の接合板の貫通孔に前記梁主部材の端面から突出するＰＣ鋼棒の端部分を通し、前記接合板を前記梁主部材の端面に当て、ＰＣ鋼棒に引張力を付与し、梁端部材の接合板を梁主部材の端面に圧接し、梁主部材のコンクリートにプレストレスを付与し、ＰＣ鋼棒の端部を定着具にて接合板に定着して、梁主部材のコンクリートのプレストレスの付与状態を保持するとともに、梁主部材と梁端部材とを一体に結合してなる合成梁（特許第２９５２３６６号公報）がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、超高層建物の需要増大により、超高強度コンクリートを活用したＲＣ建物が多数設計・施工されている。現状では、圧縮強度１００Ｎ／ｍｍ２のコンクリートに関しては現場打ちでも施工が可能であり、部材断面を縮小することによる快適空間の提供のため、更なる超高強度コンクリートに関する施工技術の進展が図られている。しかし、このようなコンクリートの超高強度化に関しては様々な問題がある。例えば、次の（１）及び（２）のような問題がある。
（１）超高強度コンクリートの施工
１００Ｎ／ｍｍ２を越える超高強度コンクリートは、養生管理上、現場打設に問題があり、養生管理が可能な工場生産によるプレキャスト化を指向する必要がある。
（２）超高強度コンクリートを使用した柱や梁のＲＣ部材の端部靭性確保
１００Ｎ／ｍｍ２を越える超高強度コンクリートを使用した柱や梁のＲＣ部材では、十分な耐震性能を確保するために、せん断補強として高強度鉄筋、閉鎖型補強筋等の鉄筋が必要である。また、その鉄筋の配筋量もせん断補強筋として２％程度となり、一般の柱や梁のＲＣ部材と比較してかなり多くの補強筋量が必要となる。
前記の従来の合成梁は、超高強度コンクリートを使うものでないから、梁を極細にして快適空間を形成できないものであり、また、補強筋として主筋及びせん断補強を配筋するから、補強鋼材量を少くして梁の断面形状を縮小することができないものである。
この発明の解決しようとする課題は、従来の技術の上記のような欠点を有しない極細柱及び極細梁からなる快適空間を備えたＳＰＣ構造架構を提供すること、換言すると、主筋及びせん断補強を無くして補強鋼材量を少くしてＳＰＣ柱及びＳＰＣ梁を造って、ＳＰＣ柱及びＳＰＣ梁が極細になるようにし、その極細のＳＰＣ柱及びＳＰＣ梁からなる快適空間を有するＳＰＣ構造架構を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明のＳＰＣ構造架構は、基礎上の多数の柱樹立部にＳＰＣ柱がそれぞれ建てられ、各ＳＰＣ柱の梁接合部間にそれぞれＳＰＣ梁が配され、各ＳＰＣ梁の接合部が各ＳＰＣ柱の接合部に接合されたＳＰＣ構造架構において、ＳＰＣ柱は、プレキャストされた主筋、せん断補強筋等の補強筋で補強されていない超高強度コンクリート部分と、その梁接合部の前記コンクリート部分中に埋め込まれた鋼製の埋込金物に連結されて上下に間隔をおいて配された部材が柱の側面にその一部が露出又は突出してなる接合部と、前記コンクリート部分と一体に梁接合部の接合部間に突設されたコッタと、柱脚部の前記コンクリート部分中に埋め込まれた鋼製の埋込金物の下部が前記コンクリート部分の下端面に突出又は露出してなる接合部と、前記コンクリート部分中に柱の長手方向に延在して前記コンクリート部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼材とで構成され、ＳＰＣ梁は、プレキャストされた主筋、せん断補強筋等の補強筋で補強されていない超高強度コンクリート部分と、その両端の前記コンクリート部分中に埋め込まれた鋼製の埋込金物の上下に間隔をおいて配された板状の部材の部分であって前記コンクリート部分にアンボンドになっている塑性変形用部分と、該塑性変形用部分に連なる端部が梁の端面に突出又は露出してなる接合部と、前記コンクリート部分の端部に形成された前記コッタと嵌合する凹部と、前記コンクリート部分中の梁の長手方向に延在して前記コンクリート部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼材とで構成され、各ＳＰＣ柱の柱脚部の接合部と基礎の接合部とが接合され、各ＳＰＣ柱と基礎との接合箇所に連なる埋込金物の部分又は基礎の部分が塑性変形可能な塑性変形用部分を含んでいて、その塑性変形用部分により塑性回転ヒンジ部が構成され、各ＳＰＣ梁の端部の凹部が各ＳＰＣ柱の梁接合部のコッタに嵌合され、各ＳＰＣ梁の接合部と各ＳＰＣ柱の接合部とが接合され、各ＳＰＣ梁とＳＰＣ柱との接合個所に連なるＳＰＣ梁の前記塑性変形用部分により塑性回転ヒンジ部が構成されていることを特徴とするものである。
【０００５】
本願の発明のＳＰＣ構造架構は、その好ましい形態においては、例えば、次の（Ａ）〜（Ｆ）のようにするが、これらの形態に限定するものではない。
（Ａ）ＳＰＣ柱として、その梁接合部の超高強度コンクリート部分中に埋め込まれた埋込金物が、上下に間隔をおいて平行に配置された対の鋼製の板状体と、前記板状体間にあってその上下の端が前記板状体に結合されている鋼製の連結体とで構成され、前記板状体の端面が前記コンクリート部分の側面に露出又は突出するようにされ、前記板状体の側面に露出又は突出した部分が接合部になっており、または、その梁接合部のコンクリート部分中に埋め込まれた埋込金物が、上下に間隔をおいて平行に配置された対の鋼製の板状体と、前記板状体間にあってその上下の端が前記板状体に結合されている鋼製の連結体と、梁を接合する柱の側面に対応する前記板状体の部分に結合された鋼製の接合部材とで構成され、前記接合部材の部分が前記コンクリート部分の側面に突出又は露出するようにされ、前記側面に突出又は露出した接合部材の部分が接合部になっており、各板状体にＰＣ鋼材を通す貫通孔が複数個穿設され、ＰＣ鋼材を前記貫通孔に通してＰＣ鋼材に引張力を導入して前記コンクリート部分にプレストレスを付与できるようになっているものを使う。
（Ｂ）ＳＰＣ柱として、その柱脚部の超高強度コンクリート部分中に埋め込まれる埋込金物が、上下に間隔をおいて配置された上側の鋼製の板状体及び下側の鋼製の基体と、前記板状体と基体の間に配置されてその上下の端が前記板状体及び基体に結合された鋼性の連結体とで構成され、コンクリート部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼材が前記板状体に穿設された貫通孔に通されて定着され、前記基体の下部が前記コンクリート部分の下端面から突出するようにされ、基体の部分が塑性変形用部分になっていて、この塑性変形用部分が塑性変形可能になっており、基体の前記下面から突出した部分が接合部になっているものを使う。
【０００６】
（Ｃ）ＳＰＣ梁として、その長手方向の両方の端部の超高強度コンクリート部分中に埋め込まれた埋込金物が、上下に間隔をおいて梁の長手方向と平行に配置された対の鋼製の板状体と、前記板状体間に配置されてその上下の端が前記板状体に結合されている鋼製の定着板とで構成され、前記コンクリート部分中の梁の長手方向に延在して前記コンクリート部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼材が前記定着板に穿設された貫通孔に通されて定着され、前記板状体の梁の端より部分が塑性変形用部分になっていて、前記塑性変形用部分が前記コンクリート部分に対面する面を前記コンクリート部分に対してアンボンドにされて塑性変形可能になっており、前記塑性変形用部分に連なる前記板状体の端が前記コンクリート部分の端面から突出するようにされ、前記板状体の梁の端面から突出した部分が接合部になっているものを使う。または、
（Ｄ）ＳＰＣ梁として、その長手方向の両方の端部の超高強度コンクリート部分中に埋め込まれる埋込金物が鋼製の金物主体と鋼製の塑性変形用部材とを備え、その金物主体が、上下に間隔をおいて梁の長手方向と平行に配置された対の鋼製の板状体と、前記板状体間に配置されてその上下の端が前記板状体に結合されている鋼製の定着板とで構成され、前記コンクリート部分中の梁の長手方向に延在して前記コンクリート部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼材が前記定着板に穿設された貫通孔に通されて定着され、前記金物主体の上側及び下側の板状体の上側及び下側に前記塑性変形用部材が配され、前記塑性変形用部材の梁の中央側の部分が前記板状体の梁の中央側の部分に結合され、塑性変形用部材の梁の端側の部分に鋼製の接合部材が設けられ、塑性変形用部材の塑性変形用部分の前記コンクリート部分と対面する面が前記コンクリート部分に対してアンボンドになっていて、前記塑性変形用部分が塑性変形可能になっており、前記接合部材の梁の端面から突出した部分が接合部になっているものを使う。
【０００７】
（Ｅ）埋込金物の塑性変形用部分又は塑性変形用部材の塑性変形用部分の超高強度コンクリート部分と対面する面が前記コンクリート部分に対してアンボンドになっていて、塑性変形用部分が塑性変形可能になっている。
（Ｆ）ＳＰＣ梁の変形量を分散させたい場合には、ＳＰＣ梁として、１対のＳＰＣ梁部材と塑性変形用パネルとからなり、ＳＰＣ梁部材が、主筋、せん断補強筋等の補強筋で補強されていないプレキャスト化された超高強度コンクリート部分と、その梁の端部側の前記コンクリート部分中に埋め込まれた鋼製の埋込金物に連結されかつ梁の端部側の端面にその一部が突出又は露出した接合部と、前記コンクリート部分の前記端面に形成されたＳＰＣ柱のコッタと嵌合する凹部と、コンクリート部分中に延在してコンクリート部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼材とで構成され、ＳＰＣ梁部材とＳＰＣ梁部材との間に塑性変形用パネルを配してそれらが直列に配置され、塑性変形用パネルの一方の端が一方のＳＰＣ梁部材の梁の中央側の端に結合され、塑性変形用パネルの他方の端が他方のＳＰＣ梁部材の梁の中央側の端に結合され、ＳＰＣ梁が１対のＳＰＣ梁部材を塑性変形用パネルを介して連結して構成されているものを使う。
【０００８】
この発明のＳＰＣ構造架構の構築方法は、基礎上の多数の柱樹立部にＳＰＣ柱をそれぞれ建て、各ＳＰＣ柱の梁接合部間にそれぞれＳＰＣ梁を配し、各ＳＰＣ梁の接合部を各ＳＰＣ柱の接合部に接合するＳＰＣ構造架構の構築方法において、ＳＰＣ柱として、プレキャストされた主筋、せん断補強筋等の補強筋で補強されていない超高強度コンクリート部分と、その梁接合部の前記コンクリート部分中に埋め込まれた鋼製の埋込金物に連結されて上下に間隔をおいて配された部材が柱の側面に露出又は突出してなる接合部と、梁接合部の梁の端面に対面する部分に前記コンクリート部分と一体に突設されて柱の長手方向に対して直角な梁の幅方向に延在してその縦断面が台形、矩形、半円形の単純な形状になっているコッタと、柱脚部の前記コンクリート部分中に埋め込まれた鋼製の埋込金物の下部が前記コンクリート部分の下端面に突出又は露出してなる接合部と、前記コンクリート部分中の柱の長手方向に延在して前記コンクリート部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼材とで構成されたものを使い、ＳＰＣ梁として、プレキャストされた主筋、せん断補強筋等の補強筋で補強されていない超高強度コンクリート部分と、その両端の前記コンクリート部分中に埋め込まれた鋼製の埋込金物の上下に間隔をおいて配された板状の部材の端部が梁の端面に突出又は露出してなる接合部と、前記コンクリート部分の端部のＳＰＣ柱の梁接合部に面する部分に形成されて梁の長手方向に対して直角な水平方向からＳＰＣ柱の前記コッタに嵌合できるように梁の端面から凹んでいて梁の幅方向に延在して、その縦断面の形状が前記コッタの縦断面の形状に対応する形状になっている凹部と、前記コンクリート部分中の梁の長手方向に延在して前記コンクリート部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼材とで構成されたものを使い、基礎上の多数の柱樹立部にＳＰＣ柱をそれぞれ建て、各ＳＰＣ柱の柱脚部の接合部を基礎の接合部に接合し、ＳＰＣ梁を吊り上げて水平にしその長手方向に対して直角な水平方向から各ＳＰＣ柱の前記コッタに各ＳＰＣ梁の端部の凹部を嵌合してＳＰＣ梁を保持してから、各ＳＰＣ梁の接合部と各ＳＰＣ柱の接合部とを接合することを特徴とするものである。
【０００９】
ＳＰＣ構造架構の構築方法において、ＳＰＣ梁として、その両端の超高強度コンクリート部分中に埋め込まれた鋼製の金物主体の上側及び下側の板状体が前記コンクリート部分に突出又は露出した接続部を備え、その接続部に先端に接合部のある塑性変形用部材の基部が接合されていないものを使う場合には、各ＳＰＣ梁の端部を各ＳＰＣ柱のコッタに対向させてＳＰＣ梁を保持して、前記金物主体の上側及び下側の接続部の上側及び下側に先端に接合部のある塑性変形用部材が配され、該塑性変形用部材の基端がＳＰＣ梁の金物主体の接続部にそれぞれ接合された状態にして、各ＳＰＣ梁の前記塑性変形用部材の先端の接合部と各ＳＰＣ柱の接合部とを接合してから、ＳＰＣ柱のコッタ、ＳＰＣ柱の超高強度コンクリート部分に突出又は露出した接合部、ＳＰＣ梁の接合部のある塑性変形用部材等のある箇所の外側に型枠を配し、接合部、塑性変形用部材の塑性変形用部分にアンボンド処理を施しておいて、型枠内に高強度モルタルを充填し、各ＳＰＣ梁とＳＰＣ柱との接合箇所に連なる前記塑性変形用部材の塑性変形用部分により塑性回転ヒンジ部を構成するようにする。
【００１０】
【実施例】
本願のＳＰＣ構造架構１００の概要が図１及び図２に示されている。
ＳＰＣ柱１０は、図１に示すように、超高強度のコンクリートのプレキャストとして製作され、その梁接合部１０Ａのコンクリート部分１１中に鋼製の埋込金物１２が埋め込まれ、その埋込金物１２の一部がコンクリート部分１１の側面に露出する（又は側面から突出する）ようにされ、その露出（又は突出）した部分が接合部１２ａ１になっている。
ＳＰＣ柱１０の柱脚１０Ｂは、柱のコンクリート部分１１の下部中に鋼製の埋込金物１５が埋め込まれ、その埋込金物１５の一部がコンクリート部分１１の下面から突出する（又は下面に露出する）ようにされ、その突出（又は露出）した部分が接合部１５ａ１になっている。そして、接合金物１２，１５間にあるコンクリート部分１１はＰＣ鋼棒１３によりプレストレスが付与されている。
ＳＰＣ梁２０は、図１に示すように、超高強度のコンクリートのプレキャストとして製作され、その長手方向の両方の端部のコンクリート部分中２１中に鋼製の埋込金物２２が埋め込まれ、それらの埋込金物２２の一部がコンクリート部分２１の長手方向の端面から突出する（又は端面に露出する）ようにされ、その突出（又は露出）した部分の端が接合部２２ａ１になっている。埋込金物２２，２２間にあるコンクリート部分２１はＰＣ鋼棒２３によりプレストレスが付与されている。
ＳＰＣ柱１０及びＳＰＣ梁２０のコンクリート部分１１，２１には、主筋、せん断補強筋等の補強筋は配筋されていない。
ＳＰＣ柱１０及びＳＰＣ梁２０のコンクリート部分１１，２１にプレストレスを導入すると、その部分１１，２１の曲げ耐力及びせん断力が向上する。ＳＰＣ柱１０及びＳＰＣ梁２０へのＰＣ鋼棒１３，２３によるプレストレスの導入は、プレテンション方式、ポストテンション方式のどちらでもよい。
【００１１】
ＳＰＣ柱１０の梁接合部１０Ａに埋め込む埋込金物１２は、鋼製の平板１２ｂ，１２ｂを上下方向に間隔をおいて平行に配置し、鋼製の連結体１２ｃを平板１２ｂ，１２ｂに対して直角に配置し、連結体１２ｃの上下の端面を平板１２ｂ，１２ｂの中央部に溶接してＨ字形に構成され、埋込金物１２はその平板１２ｂ，１２ｂの端面がコンクリート部分１１の側面に露出するようにコンクリート部分１１中に埋め込まれ、その側面に露出した平板１２ｂ，１２ｂの端面が接合部１２ａ１になっている。
下部に埋め込む埋込金物１５は、上側の鋼製の平板１５ｂと下側の上下方向の寸法が平板１５ａよりも大きい鋼製の基体１５ａとを上下方向に間隔をおいて平行に配置し、鋼製の連結体１５ｃを平板１５ｂと基体１５ａに対して直角に配置し、連結体１５ｃの上下の端を平板１５ｂ及び基体１５ａの中央部に溶接して構成されている。埋込金物１５の基体１５ａの下部がコンクリート部分１１の下面から突出するようにコンクリート部分１１中に埋め込まれ、その下面から突出した基体１５ａの部分が接合部１５ａ１になっている。
【００１２】
図２に示すＳＰＣ構造架構のＳＰＣ柱の設置は通常のプレキャスト工法と同様な工法により施工する。すなわち、基礎Ｂの上部の多数の柱樹立部には、接合部がそれぞれ設けられ、各柱樹立部の基礎Ｂの接合部上にＳＰＣ柱１０を建て、各ＳＰＣ柱１０の下部の埋込金物１５の接合部１５ａ１を基礎Ｂの接合部に溶接、ボルト接合等の適宜の接合手段により固着する。各ＳＰＣ柱１０の梁取付部間にそれぞれＳＰＣ梁２０を配し、各ＳＰＣ梁２０の端部の埋込金物２２の接合部２２ａ１を各ＳＰＣ柱１０の梁接合部の埋込金物１２の接合部１２ａ１に溶接、ボルト接合等の接合手段にて接合して、ＳＰＣ構造架構１００が構築される。
【００１３】
図２に示すＳＰＣ構造架構１００は、基礎Ｂの接合部に接合された各ＳＰＣ柱１０の下部の塑性回転ヒンジ部Ｃｈが、埋込金物１５の塑性変形可能な鋼材の基体１５ａの下部、すなわち、塑性変形用部分１５ａｐで構成され、各ＳＰＣ柱１０の接合部１２ａ１に接合された各ＳＰＣ梁２０の端部の塑性回転ヒンジ部Ｂｈが、埋込金物２２の平板２２ｂの一部である塑性変形可能な鋼材の部分、すなわち、塑性変形用部分２２ｂｐで構成されている。
塑性回転性能が要求されるＳＰＣ柱１０の下部及びＳＰＣ梁２０の端部における曲げを伝達する鋼製の部分、すなわち、埋込金物１５の基体１５ａの塑性変形用部分１５ａｐ及び埋込金物２２の平板２２ｂの塑性変形用部分２２ｂｐは、コンクリート部分１１，２１に付着しないように（アンボンドに）なっていて、ＳＰＣ柱１０及びＳＰＣ梁２０の端部の回転性能を確保するとともに、ＳＰＣ柱１０及びＳＰＣ梁２０に伝達される断面力（曲げ及びせん断）を制御する。
大地震時にＳＰＣ構造架構１００に大きな水平力が作用したときに、各ＳＰＣ柱１０は塑性回転ヒンジ部Ｃｈの基体１５ａの塑性変形用部分１５ａｐの塑性変形により基礎Ｂに対して回動して傾斜でき、各ＳＰＣ柱１０と各ＳＰＣ梁２０とは、塑性回転ヒンジ部Ｂｈの塑性変形用部分２２ｂｐの塑性変形によりそれらが互いに回動して各ＳＰＣ柱１０の前記傾斜を許容するから、ＳＰＣ構造架構１００は梁降伏型の全体降伏機構を構成するものと考えられる。
【００１４】
図２のＳＰＣ構造架構のＳＰＣ柱１０と基礎Ｂとの間の塑性回転ヒンジ部Ｃｈを、図１に示すものでは、ＳＰＣ柱１０の下部の埋込金物１５の基体１５ａの塑性変形用部分１５ａｐにより構成してあるが、塑性変形可能な鋼材からなる塑性変形用部分を、ＳＰＣ柱１０側にではなく、基礎側の接合部に又はこの接合部に連ねて設けて、基礎側に設けた塑性変形用部分により塑性回転ヒンジ部Ｃｈを構成するようにすることもできる。
図２のＳＰＣ構造架構のＳＰＣ柱１０とＳＰＣ梁２０との間の塑性回転ヒンジ部Ｂｈを、図１に示すものでは、ＳＰＣ梁２０の端部の埋込金物２２の塑性変形用部分２２ｂｐで構成してあるが、塑性変形可能な鋼材からなる塑性変形用部分を、ＳＰＣ梁２０側にではなく、ＳＰＣ柱１０側の埋込金物１２の接合部１２ａ１に連ねて設けて、ＳＰＣ柱１０側に設けた塑性変形用部分により塑性回転ヒンジ部Ｂｈを構成するようにすることもできる。
【００１５】
実施例１のＳＰＣ構造架構の構成要素が図３〜図７に示されている。
本願の発明の実施例１の架構は、図１及び図２に示すＳＰＣ構造架構１００に、ＳＰＣ柱１０の梁接合部の対の接合部間に突設したコッタ１４とＳＰＣ梁２０の端面に設けた凹部２５とを嵌合することによりＳＰＣ柱１０とＳＰＣ梁２０とを接合するというもう一つの構成を付加したものである。
実施例１のＳＰＣ柱１０は、図５及び図６に示され、超高強度のコンクリートのプレキャストとして製作され、その柱取付部１０Ａには鋼製の埋込金物１２が埋め込まれている。なお、実施例１のＳＰＣ柱１０の柱脚部の構成は、図１に示したＳＰＣ柱１０の柱脚部の構成と同じである。
埋込金物１２は、四角形の柱の横断面よりも小さい４角形で同形の上側及び下側の鋼製の平板１２ｂ，１２ｂを所定の間隔を保つように鋼製の連結部材１２ｃを介して連結して正面又は側面視がＨ字形の金物主体とし、この金物主体の上側及び下側の平板１２ｂ，１２ｂの辺部分に梁を取付ける部分となる横断面が矩形の鋼製の接合部材１２ａをそれぞれ溶接して、製作されている。上側及び下側の平板１２ｂ，１２ｂにはそれぞれ同じ位置にＰＣ鋼棒１３を通す複数（図示例では４箇）の貫通孔１２ｂ１が穿設されている。接合部材１２ａの上下方向の寸法は、図示例では、上側の接合部材１２ａを下側の接合部材１２ａよりも大きくしてある。
埋込金物１２の接合部材１２ａ，１２ａの一部がコンクリート部分１１の表面から突出し、その突出した部分が接合部１２ａ１，１２ａ１になっている。
ＳＰＣ柱１０の梁接合部のコンクリート部分１１の接合部１２ａ１間に、コンクリート部分と一体にコッタ（シヤーキー）１４が設けられている。このコッタ１４は、柱の側面から突出して柱の長手方向に対して直角な方向に延在し、その縦断面の形状を台形（又は矩形、半円形の単純な形状）にしてある。
【００１６】
実施例１のＳＰＣ構造架構のＳＰＣ梁２０は、図３〜図６に示され、超高強度のコンクリートのプレキャストとして製作され、その両端よりの部分には鋼製の埋込金物２２が埋め込まれている。
接合金物２２は、上側及び下側の矩形の鋼製の平板２２ｂ，２２ｂを矩形の鋼製の定着板２２ｃにて正面視でＨ字状に結合して構成されている。
各平板２２ｂ，２２ｂは間隔をおいて梁の上下面に平行になるように配置され、定着板２２ｃが平板２２ｂ，２２ｂ及び梁の長手方向に対して直角になるように配置され、定着板２２ｃの上下の端が各平板２２ｂ，２２ｂに溶接されている。定着板２２ｃには、ＰＣ鋼棒２３を通す複数（図示例では２個）の貫通孔２２ｃ１が穿たれている。
【００１７】
ＳＰＣ梁２０をプレテンション方式により製造する場合には、例えば、型枠内に、１対の埋込金物２２を間隔をおいて配置し、埋込金物２２の平板２２ｂの外側の端部を型枠内から出して適宜の手段で保持し、定着板２２ｃの各貫通孔にＰＣ鋼棒２３を通し、ＰＣ鋼棒２３の両端に定着具２４を嵌め、ＰＣ鋼棒２３に引張力を導入して、定着具２４にてＰＣ鋼棒２３に導入した引張力が保持されている状態にする。なお、前記平板２２ｂの梁の端部よりの塑性変形用部分２２ｂｐとなるコンクリート部分２１と結合させたくない部分に塗料を塗って、塗料層２２ｇを形成し、アンボンド化しておく。
そして、型枠内に、主筋、せん断補強筋等の補強筋を全く配筋することなく、超高強度コンクリートとなるコンクリート（水硬性材料）を打設して、１００Ｎ／ｍｍ２を越える超高強度コンクリートとなるような養生をする。
１００Ｎ／ｍｍ２を越える超高強度コンクリートは、使用する水量が少ないため、打設後の部材表面に収縮ひびわれが発生しやすい。収縮ひびわれを防止するためには、打設直後からの養生が必要であり、その他にも品質の確保を行なうために留意すべき点が多い。そのため、超高強度コンクリートからなる柱、梁等の部材を使用する際には、品質確保上、プレキャスト化をすることが必要である。１００Ｎ／ｍｍ２を越える超高強度コンクリートを造るのに使うコンクリートは、結合材、水、骨材及び化学混和材よりなる水硬性材料であり、そのセメント又はセメントと微粉末混和材料との混合物からなる結合材に対する水の重量比は２５％以下である。なお、上記の微粉末混和材料としては、シリカフューム、フライアッシュ、高炉スラグ微粉末を用いる。
１００Ｎ／ｍｍ２を越える超高強度コンクリートとする養生方法は、一般のコンクリートと同様、コンクリートを型枠内に打ち込んだ後、その強度が所定の強度（約５Ｎ／ｍｍ２）以上になってから脱型して養生する。その養生が、常温環境下での養生であれば、水結合材比に応じた強度が得られ、蒸気養生又はオートクレープ養生であれば、常温環境下での養生よりも高い強度が得られる。
【００１８】
なお、ＳＰＣ梁２０の長手方向の端面に対応する型枠の内面には、縦断面が台形の凸部を設け、ＳＰＣ梁２０の長手方向の端面に、ＳＰＣ柱１０の梁接合部１０Ａに設けられた縦断面が台形のコッタ１４を受け入れる凹部２４を形成できるようにする。
型枠内に打設したコンクリートが所定の強度を発現した状態になってから、脱型されかつ所定の養生を経て、対の埋込金物２２間にあるコンクリート２１にプレストレスが導入され、ＳＰＣ梁２０が完成する。
ＳＰＣ梁２０は、その長手方向の両方の端部よりのコンクリート部分２１中に埋め込まれた１対の埋込金物２２の上側及び下側の平板２２ｂ，２２ｂの梁の端部よりの部分が塑性変形用部分２２ｂｐになり、この塑性変形用部分２２ｂｐのコンクリート２１の端面から突出した部分の端が接合部２２ａ１になっている。
【００１９】
図２に示す架構と同様に、基礎Ｂの多数の柱樹立部の接合部上に実施例１のＳＰＣ柱１０がそれぞれ建てられ、各ＳＰＣ柱の下部の埋込金物の接合部が基礎の接合部に溶接により接合される（又はボルト接合等の適宜の接合手段により接合するようにしてもよい）。
ＳＰＣ梁２０を、図７に示すように、これを取付ける対のＳＰＣ柱１０の梁接合部１０Ａの中心を結ぶ略水平な線と平行でかつＳＰＣ梁の取付高さと同じ高さに、クレーン等の揚重機を使って吊り上げ、このＳＰＣ梁２０を梁の長手方向に対して直角な水平方向に移動させることにより、ＳＰＣ梁２０の両方の端の凹部２５を対のＳＰＣ柱１０の各コッタ１４に嵌合させる。そうすると、ＳＰＣ梁２０の両端がＳＰＣ柱１０のコッタ１４の上に載置されて支持される。その後、各ＳＰＣ梁２０の埋込金物２２の接合部２２ａ１を各ＳＰＣ柱１０の埋込金物１２の接合部１２ａ１に溶接により接合する（または、ボルト接合等の適宜の接合手段により接合する）ことにより、ＳＰＣ構造架構１００を構築する。
なお、溶接により接合された場合は溶接部が接合箇所になり、ボルト接合により接合された場合は互いに圧接し合う接合面が接合箇所になる。
【００２０】
実施例１のＳＰＣ構造架構は、ＳＰＣ柱１０とＳＰＣ梁２０とがＳＰＣ柱１０の接合部１２ａ１とＳＰＣ梁２０の接合部２２ａ１とが接合されるとともに、ＳＰＣ柱１０のコッタ１４とＳＰＣ梁２０の端部の凹部２５との嵌合により接合されており、それぞれに曲げ及びせん断力が伝達される。
コンクリート部分２１に対してアンボンドにして塑性変形可能にした塑性変形用部分２２ｂｐをＳＰＣ梁２０の端部に配置したことにより、ＳＰＣ梁２０の靭性性能が確保され、かつＳＰＣ梁２０に伝達される断面力（曲げ及びせん断力）が制限される。このことによりＳＰＣ梁２０は曲げモーメント及びせん断力に対してコンクリート部分２１とこの部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼棒（ＰＣ鋼材）１３のみで抵抗可能となり、補強筋（主筋及びせん断補強筋）が不要になり、ＳＰＣ梁２０の断面積を従来の１／２程度に縮小可能となる。
実施例１のＳＰＣ構造架構においては、大地震に対して、図２に示す梁降伏型の全体降伏構造が考えられ、塑性回転ヒンジを発生させる箇所は、ＳＰＣ柱１０の柱脚の基礎への接合部の塑性回転ヒンジ部ＣｈとＳＰＣ柱１０の接合部とＳＰＣ梁２０との接合部の塑性回転ヒンジ部Ｂｈとであり、これらの塑性回転ヒンジ部Ｃｈ，Ｂｈは十分な塑性回転性能が必要である。
大地震が発生しＳＰＣ構造架構に大きな水平力が作用した場合には、基礎の接合部に接合された各ＳＰＣ柱１０の柱脚部の埋込金具１５の基体１５ａの下部の塑性回転ヒンジ部となる塑性変形用部分１５ａｐの塑性変形により各ＳＰＣ柱１０の下端が基礎に対して回動して、各ＳＰＣ柱１０が傾斜し、各ＳＰＣ柱１０の接合部１２ａ１に接合された各ＳＰＣ梁２０の接合部２２ａ１に連なる塑性回転ヒンジ部となる塑性変形用部分２２ｂｐの塑性変形によりそれらが互いに回動して各ＳＰＣ柱１０の前記傾斜が許容され、図２に示すＳＰＣ構造架構と同様に梁降伏型の全体降伏機構が構成される。
【００２１】
実施例２のＳＰＣ構造架構は図８〜図１３に示され、そのＳＰＣ構造架構のＳＰＣ柱１０は、超高強度のコンクリートのプレキャストとして製作され、その梁接合部１０Ａに鋼製の埋込金物１２が埋め込まれ、柱脚部１０Ｂには鋼製の埋込金物１５が埋め込まれており、その構成等は実施例１と同じである。
実施例２のＳＰＣ構造架構のＳＰＣ梁２０Ａは、図８〜図１１に示され、超高強度のコンクリートのプレキャストとして製作され、その端部には鋼製の埋込金物２２が埋め込まれている。この埋込金物２２は、その上側及び下側の鋼製の矩形の平板２２ｄ，２２ｄを間隔をおいて梁の上下面に平行になるように配置し、梁の長手方向に対して直角になるように配置した鋼製の矩形の定着板２２ｃの上下の端部を各平板２２ｄ，２２ｄの梁の端部側の端に溶接して正面視でコ字状の金物主体２２Ａをつくり、この金物主体２２Ａの上側及び下側の平板２２ｄ，２２ｄの上側及び下側に塑性変形し易い鋼製の長方形の塑性変形用平板２２ｅ，２２ｅを配し、前記平板２２ｅ，２２ｅの梁の中央側の部分２２ｅ１を平板２２ｄ，２２ｄの梁の中央側の部分２２ｄ１に、図８及び図９に示す例では直接に溶接にて結合し、図１０及び図１１に示す例では薄い鋼板２２ｆを挟んで溶接にて結合し、塑性変形用平板２２ｅ，２２ｅの梁の端部側の部分に鋼製の矩形断面の接合部材２２ａ，２２ａを溶接して、塑性変形用平板２２ｅの所定の長さＬ１の塑性変形用部分２２ｅｐを大きな力が作用したときに塑性変形できるようにして、製作されている。定着板２２ｃにはＰＣ鋼棒２３を通す複数（図示例では４個）の貫通孔２２ｃ１が穿設されている。
なお、鋼製の接合部材２２ａの梁の長手方向に対して直角な面の断面積は、例えば、塑性変形用平板２２ｅの長さＬ１の部分２２ｅｐの梁の長手方向に対して直角な面の断面積の１．５程度に増厚され、塑性変形用平板２２ｅの長さＬの部分が塑性変形するとき、接合部材２２ａが変形しないようになっている。
【００２２】
ＰＣ鋼棒２３及び接合金物２２のコンクリート部分２１中への埋込方やＳＰＣ梁２０へのプレストレスの導入の仕方等は実施例１のＳＰＣ梁２０の場合と略同じであるが、実施例２のＳＰＣ梁２０では、鋼板２２ｄ，２２ｄに結合されていない塑性変形用平板２２ｅ，２２ｅの部分及びこれに結合された接合部材２２ａ，２２ａの一部をコンクリート部分２１に対してアンボンドになるように製作する。そのため、塑性変形用平板２２ｅ，２２ｅ及び接合部材２２ａ，２２ａのコンクリート部分２１と結合させたくない部分に塗料層２２ｇを形成し、アンボンド化する。
【００２３】
実施例１と同様のやり方で、実施例２のＳＰＣ柱１０及びＳＰＣ梁２０を使って、例えば、図２に示すＳＰＣ構造架構を構築する。
実施例２のＳＰＣ構造架構では、ＳＰＣ柱１０とＳＰＣ梁２０との間の塑性回転ヒンジ部Ｂｈが、ＳＰＣ柱１０の埋込金物１２の接合部１２ａ１に溶接されたＳＰＣ梁２０の埋込金物２２の接合部２２ａ１に連なる塑性変形用平板２２ｅにより構成されるから、大地震が発生してＳＰＣ構造架構に大きな水平力が作用した場合に、塑性回転ヒンジ部Ｂｈとなる塑性変形用部分２２ｅｐの塑性変形によりそれらが互いに回動して各ＳＰＣ柱１０の傾斜動を許容することになる。塑性回転ヒンジ部Ｂｈの回動は塑性変形用部分２２ｅｐの塑性延びにより達成される。
ＳＰＣ構造架構が大きな地震力を受けると、図１３に示すように、塑性変形用平板２２ｅの塑性変形用部分２２ｅｐは一度大きな引張ひずみ（延び）が発生し（０−１−２）、その後圧縮側にひずみ（縮み）が反転する（２−３−４−５）。すなわち、引張応力の増大に応じて塑性変形用部分２２ｅｐが弾性変形して延びる（０−１）。引張応力がさらに増大すると塑性変形用部分２２ｅｐが塑性変形して大きく延びる（１−２）。引張応力が除かれると、塑性変形用部分２２ｅｐがひずみを残して収縮する（２−３）。圧縮応力が作用すると、圧縮応力の増大に応じて弾性限界内で圧縮変形し（３−４）、圧縮応力がさらに増大すると塑性変形用部分２２ｅｐが圧縮降伏して更に縮められる（４−５）。
この際に、塑性変形用平板２２ｅが座屈する可能性があるので、塑性変形用平板２２の所定長さＬの部分２２ｅｐをコンクリート部分に対してアンボンド化して局部的なひずみの集中を防ぎ、座屈が起きないようにする。すなわち、塑性変形部分２２ｅｐを、図１２に示すように、その三方の面を被りコンクリート２１ａに対面させ、その一方の面を平板２２ｄの表面２２ｄ１に対面させて、被りコンクリート２１ａ及び平板２２ｄの表面２２ｄ１により拘束して、塑性変形用平板２２ｅの所定の長さＬの部分２２ｅｐに大きな圧縮応力が作用して圧縮降伏しても、塑性変形部分２２ｅｐを座屈させないようにする。
【００２４】
塑性変形用部分２２ｅｐの梁の長手方向に対して直角な面の断面積によって、ＳＰＣ梁２０の端部の耐力が決定される。また、塑性変形用平板２２ｅの変形できる長さＬによって塑性回転ヒンジ部Ｂｈの塑性回転性能を制御する。
なお、塑性変形用平板２２ｅの塑性変形できる長さＬの部分２２ｅｐに対面するコンクリート部分２１ａに関しては、この部分が超高強度コンクリートで構成されているため、鋼材（鉄筋）による補剛は不要である。
【００２５】
実施例３のＳＰＣ構造架構の構成要素が図１４〜図１７に示され、そのＳＰＣ柱１０の構成は実施例１と同じであり、ＳＰＣ梁２０の金物主体２２Ａの構成は実施例２の金物主体２２Ａと概ね同じである。
実施例３のＳＰＣ梁２０の埋込金具２２は、金物主体２２Ａの上側及び下側の平板２２ｄ，２２ｄの上側及び下側に塑性変形用平板２２ｅ，２２ｅを配し、塑性変形用平板２２ｅ，２２ｅの梁の中央側の部分２２ｅ１を平板２２ｄ，２２ｄの梁の中央側の接続部２２ｄ１に、ボルト２２ｈ止めして、塑性変形用平板２２ｅ，２２ｅの所定長さＬ１の部分を大きな力が作用したときに変形できるようにする。図１６に示されているように、ボルト通し孔を穿設する塑性変形用平板２２ｅの部分２２ｅ１を変形し易い長さＬ１の部分よりも厚くし、かつ平板２２ｄ，２２ｄのねじ孔を穿設する部分２２ｄ１の外側面を、図１５に示されているように、平板２２ｄの他の部分の外側面よりも少々梁の長手方向の中心軸線よりにづらして、平板２２ｄの部分２２ｄ１に塑性変形用平板２２ｅの部分２２ｅ１をボルト２２ｈ止めして、塑性変形用平板２２ｅをこれに引張力が作用した場合に平板２２ｄに対して移動し難くする段部２２ｄ２を形成する。
そして、ＳＰＣ梁２０は、その端部に塑性変形用平板２２ｅの付いていない鋼製の金物主体２２Ａを埋め込んで超高強度のコンクリートのプレキャストとして製作するが、図１５に示されているように、埋込金具２２の金物主体２２Ａの上側及び下側の平板２２ｄ，２２ｄの上側及び下側がコンクリート２１中に埋め込まれないように、ＳＰＣ梁２０の長手方向の端部を形成する。なお、ＳＰＣ梁２０の長手方向の端部には、実施例１の凹部は形成しない。
【００２６】
実施例３のＳＰＣ構造架構のＳＰＣ柱１０も、図２に示す架構と同様に建てられる。ＳＰＣ柱１０を建てた後、クレーン等を使ってＳＰＣ梁２０を吊り揚げて、各ＳＰＣ梁２０の両端の所定の面が各ＳＰＣ柱１０のコッタ１４に対面するように、適宜の手段でＳＰＣ梁２０を支持してから、図１７に示すように、金物主体２２Ａの上側及び下側の平板２２ｄ，２２ｄの上側及び下側に塑性変形用平板２２ｅ，２２ｅを配し、前記平板２２ｅ，２２ｅの部分２２ｅ１を平板２２ｄ，２２ｄの部分２２ｄ１に、ボルト２２ｈ止めし、塑性変形用平板２２ｅ，２２ｅの先端部に設けた接合部材２２ａの接合部２２ａ１をＳＰＣ柱の接合部１２ａ１に溶接にて接合する。その後、ＳＰＣ梁２０の両端の周囲に、すなわち、ＳＰＣ柱の接合部材１２ａの柱の側面から突出した部分及びコッタ１４、塑性変形用平板２２ｅ並びに接合部材２２ａの外側に、図１７の二点鎖線で示すように型枠を配置し、型枠内に高強度モルタル２１Ａを充填する。高強度モルタル２１Ａの硬化により、ＳＰＣ柱とＳＰＣ梁２０との結合が完了する。
なお、高強度モルタル２１Ａの充填以前に、ＳＰＣ柱の側面からＳＰＣ梁の端部よりの部分に亘る長さＬ２の所に位置している各部材部分、すなわち、ＳＰＣ柱の接合部材１２ａの柱の側面から突出した部分、塑性変形用平板２２ｅ及び接合部材２２ａの高強度モルタルに対面することになる部分に、塗料を塗って塗料層２２ｆを形成し、それらの部分が高強度モルタルに付着しないようにする。
なお、ＳＰＣ柱１０のコッタ１４の表面に塗料層を形成しておくと、実施例１のＳＰＣ柱のコッタ１４とＳＰＣ梁の凹部との関係と略同じになり、ＳＰＣ柱１０のコッタ１４の表面に塗料層を形成しないと、ＳＰＣ柱のコッタ１４は高強度モルタルを介してＳＰＣ梁の端部のコンクリート部分と一体化される。
実施例３のＳＰＣ構造架構の場合は、金物主体２２Ａの平板２２ｄ，２２ｄの接続部２２ｄ１に、塑性変形用平板２２ｅ，２２ｅの部分２２ｅ１をボルト２２ｈ止めし、前記平板２２ｅ，２２ｅに結合された接合部材２２ａをＳＰＣ柱の接合部材１２ａに接合し、その後、ＳＰＣ梁とＳＰＣ柱との接合箇所の周囲に高強度モルタル２１Ａを充填するから、塑性変形用平板２２ｅ，２２ｅの接合部材２２ａとＳＰＣ柱の接合部材１２ａとの接合作業がし易くなる効果があり、ＳＰＣ梁２０のプレキャスト作業も容易になる。
【００２７】
実施例４のＳＰＣ構造架構のＳＰＣ梁２０は、図１８〜図２０に示され、超高強度のコンクリートのプレキャストとして製作した１対のＳＰＣ梁部材２０Ａ１，２０Ａ２を中央の塑性変形用パネル２０Ｂを介して結合して、構成されている。
図１８に示すＳＰＣ梁部材２０Ａ１の左側（梁の端部側）の部分及びＳＰＣ梁部材２０Ａ２の右側（梁の端部側）の部分の構成は、図３に示す実施例１のＳＰＣ梁２０の左側及び右側の構成と同じになっている。
ＳＰＣ梁部材２０Ａ１のコンクリート部分２１の右側（梁の中央側）及びＳＰＣ梁部材２０Ａ２のコンクリート部分２１の左側（梁の中央側）の端面は、梁の長手方向に対して直角な面になっていて、その面に鋼製の上下方向に長い矩形の定着板２６が当てられ、接合金物２２の定着板２２ｃの貫通孔２２ｃ１と、該貫通孔２２ｃ１に対応させて穿った定着板２６の貫通孔２６ａとにＰＣ鋼棒２３が通され、ＰＣ鋼棒２３に引張力が導入され、その引張力が定着具２４にて定着されることにより、ＳＰＣ梁部材２０Ａ１，２０Ａ２の定着板２２ｃ，２６間のコンクリート部分２１にプレストレスが付与されている。
１対のＳＰＣ梁部材２０Ａ１，２０Ａ２をそれらの定着板２６間に所定の隙間を空けて配置し、それらの定着板２６間に梁の長手方向の側面と平行に１対の梁の成よりも幅の狭い低降伏点鋼からなる塑性変形用平板２７，２７を配置し、各平板２７，２７の梁の長手方向の端を定着板２６に溶接にて固着し、各平板２７，２７の上面及び下面に梁の幅よりも小さい幅の通常の鋼又は低降伏点鋼からなる連結用平板２８，２８を配置し、各平板２８，２８の梁の長手方向の端を定着板２６に溶接にて固着し、上側の平板２８の下面及び下側の平板２８の上面の梁の幅方向の両方の端部を平板２７，２７の上面又は下面に溶接にて固着して、実施例４のＳＰＣ梁２０は、製作されている。
この実施例の塑性変形用パネル２０Ｂは、対の低降伏点鋼からなる塑性変形用平板２７，２７と対の通常の鋼又は低降伏点鋼からなる連結用平板２８，２８とを一体に結合して構成されているが、塑性変形用パネル２０Ｂを塑性変形用平板２７，２７のみにより構成してもよい。
【００２８】
実施例４のＳＰＣ梁２０の使い方は、実施例１のＳＰＣ梁２０の使い方と同じである。相違する点はその機能のみである。
実施例４のＳＰＣ梁２０を使って構築したＳＰＣ構造架構においては、大地震が発生しＳＰＣ構造架構に大きな力が作用した場合には、実施例１の場合と同様に、基礎の接合部に接合された各ＳＰＣ柱１０の柱脚部の埋込金具１５の基体１５ａの下部の塑性変形用部分１５ａｐの塑性変形により各ＳＰＣ柱１０の下端が基礎に対して回動して、各ＳＰＣ柱１０が傾斜し、各ＳＰＣ柱１０の接合部１２ａ１に接合された各ＳＰＣ梁２０の接合部２２ａ１に連なる塑性変形用部分２２ｂｐの塑性変形によりそれらが互いに回動して各ＳＰＣ柱１０の前記傾斜が許容され、梁降伏型の全体降伏機構になるだけでなく、ＳＰＣ梁２０の中央の塑性変形用パネル２０Ｂがせん断降伏することにより、ＳＰＣ梁２０に入力するせん断力をコントロールするとともに、ＳＰＣ梁２０の変形量をＳＰＣ梁２０の端部に集中させるのでなく、ＳＰＣ梁２０の中央の部分に分散させることができる。
なお、場合によっては、ＳＰＣ梁２０の端部に設ける塑性変形用部分２２ｂｐを省き、ＳＰＣ梁２０の中央の塑性変形用パネル２０Ｂのみによる変形にて、ＳＰＣ梁２０に入力するせん断力をコントロールするとともに、ＳＰＣ梁２０の変形量を処理することも考えられる。
【００２９】
ＳＰＣ柱１０を複数の節のＳＰＣ柱を接合して構成する場合には、例えば、ＰＣ鋼材を用いて接合する。その接合の仕方の一例が図２１に示されている。
ＳＰＣ柱１０の基礎にその下端を取り付ける第１節のＳＰＣ柱１０１は、１階の階高寸法と略同じて、超高強度のコンクリートのプレキャストとして製作され、その柱脚部１０Ｂのコンクリート部分１１中に鋼製の埋込金物１５が埋め込まれ、その上部の梁接合部１０Ａのコンクリート部分１１中に鋼製の埋込金物１２が埋め込まれている。
鋼製の埋込金物１５は、平面視で４角形の柱の横断面よりも小さい４角形で同形の上側の鋼製の平板１５ｂと下側の鋼製の塑性変形用基体１５ａとを所定の間隔を保つように鋼製の連結部材１５ｃを介して結合して正面視でＨ字形に形成され、上側の平板１５ｂの複数の箇所に貫通孔１５ｂ１が穿設され、貫通孔１５ｂ１のある箇所の下側に定着具１６ａが固着されている。梁接合部１０Ａの埋込金物１２の構成は、図５及び図６に示す埋込金物１２と同じである。
第１節のＳＰＣ柱１０１は、埋込金物１５の上側の平板１５ｂの貫通孔１５ｂ１及び埋込金物１２の上側及び下側の平板１２ｂ，１２ｂの貫通孔１２ｂ１に対応する位置に、例えば、プレキャストする際に、柱の長手方向に平行に鞘管を配置して、ＰＣ鋼棒を通す貫通孔を形成する。
第２節のＳＰＣ柱１０２は、２階の階高寸法と略同じて、梁接合部１０Ａに埋込金物１２を埋め込んで超高強度のコンクリートのプレキャストとして製作される。埋込金物１２の上側及び下側の平板１２ｂ，１２ｂの貫通孔１２ｂ１に対応する位置に、例えば、プレキャストする際に、柱の長手方向に平行に鞘管を配置して、ＰＣ鋼棒を通す貫通孔を形成する。
なお、第２節のＳＰＣ柱１０２の埋込金物１２の上側及び下側の平板１２ｂ，１２ｂには、貫通孔１２ｂ１と異なる位置に、貫通孔１２ｂ１と同数の貫通孔１２ｂ２を穿設し、その下側の平板１２ｂに貫通孔１２ｂ２に対応させて定着具１６ｃを固着して、柱の上部のコンクリート部分１１中に貫通孔１２ｂ２に対応させて上記と同じやり方でＰＣ鋼棒を通す貫通孔を形成する。また、ＳＰＣ柱１０２の下端の形状は、ＳＰＣ柱１０１の上部の埋込金物１２の上側の部分に密着する形状とする。第３節以降のＳＰＣ柱の構成は第２節のＳＰＣ柱１０２と同様の構成にする。
【００３０】
基礎の多数の柱樹立位置の接合部上にＳＰＣ柱１０１を建て、各ＳＰＣ柱１０Ａ１の柱脚部の接合部１５ａ１を基礎の接合部に溶接、ボルト接合等の接合手段により固着する。各ＳＰＣ柱１０１の上にＳＰＣ柱１０２をそれぞれ建て、ＳＰＣ柱１０２及びＳＰＣ柱１０１のＰＣ鋼棒を通す貫通孔に、ＰＣ鋼棒１３を通し、その下端を定着具１６ａにて定着する。それから、ＰＣ鋼棒１３に引張力を導入して、ＰＣ鋼棒１３の上部に定着具１６ｂを取り付けて、ＰＣ鋼棒１３への引張力の導入状態を保持し、ＳＰＣ柱１０１とＳＰＣ柱１０２とを一体化すると同時にＳＰＣ柱１０１，１０２のコンクリート部分１１にプレストレスを導入する。
第２節のＳＰＣ柱１０２の上に第３節のＳＰＣ柱１０３を継ぎ足す場合は、第２節のＳＰＣ柱１０２の上に第３節のＳＰＣ柱１０３を建て、第３節のＳＰＣ柱１０３のＰＣ鋼棒を通す貫通孔及び第２節のＳＰＣ柱１０２の上部のＰＣ鋼棒を通す貫通孔に、ＰＣ鋼棒を通し、その下端を第２節のＳＰＣ柱１０２の上部の定着具１６ｃに定着してから、ＰＣ鋼棒に引張力を導入して、ＰＣ鋼棒の上部に定着具を取り付けて、ＰＣ鋼棒への引張力の導入状態を保持し、ＳＰＣ柱１０２とＳＰＣ柱１０３とを一体化すると同時にＳＰＣ柱１０３のコンクリート部分にプレストレスを導入する。
【００３１】
【発明の効果】
この発明は、特許請求の範囲の各請求項に記載した構成を備えることにより、次の（イ）〜（ヘ）の効果を奏する。
（イ）請求項１の発明のＳＰＣ構造架構は、次の（１）及び（２）の効果を奏する。
（１）ＳＰＣ柱及びＳＰＣ梁が超高強度コンクリートを主筋、せん断補強筋等の補強筋で補強せずに超高強度コンクリートをプレキャストして造られているため、配筋作業が不要で、ＰＣ鋼棒により超高強度コンクリート部分にプレストレスを導入するだけですみ、プレキャスト化により養生管理等を十分に行なうことができ、超高強度コンクリートの材料的・部材的品質特性の保証を向上させることが可能となる。
（２）このＳＰＣ構造架構は、梁降伏型の全体降伏機構を考えて、各ＳＰＣ柱の柱脚部と基礎とが、それらの接合箇所に連なる塑性変形可能な塑性変形用部分により構成された塑性回転ヒンジ部を介して接合され、各ＳＰＣ柱と各ＳＰＣ梁とが、ＳＰＣ柱のコッタとＳＰＣ梁の凹部との嵌合と、ＳＰＣ柱の接合部とＳＰＣ梁の接合部との接合とにより連結され、ＳＰＣ柱の接合部とＳＰＣ梁の接合部との接合箇所に連なる部分が塑性変形可能な塑性変形用部分になっていて、その塑性変形用部分により塑性回転ヒンジ部が構成されているため、ＳＰＣ梁に作用する垂直荷重は常にその大半がＳＰＣ梁の凹部とＳＰＣ柱のコッタとを介してＳＰＣ柱に伝達され、地震時等にＳＰＣ構造架構に大きな地震力が作用した場合には、ＳＰＣ柱の柱脚部と基礎との間の塑性回転ヒンジ部及びＳＰＣ柱とＳＰＣ梁との間の塑性回転ヒンジ部が塑性変形して回転するから、塑性回転ヒンジ部以外のＳＰＣ柱及びＳＰＣ梁の部分に大きな力が作用することがなく、このことがＳＰＣ柱及びＳＰＣ梁の断面力、すなわち、曲げモーメント及びせん断力の制限になる。そのため、ＳＰＣ柱及びＳＰＣ梁を極細にすることができ、極細のＳＰＣ柱と極細のＳＰＣ梁とからなる快適空間を備えたＳＰＣ構造架構を提供することができ、また、超高強度コンクリートからなるＳＰＣ柱の下方の部材端及びＳＰＣ梁の部材端に、靭性性能を確保するために必要な多くの補強筋が不要になるだけでなく、一般的なＲＣ柱及びＲＣ梁に配筋される主筋及びせん断補強筋等の補強筋が不要となり、工数低減と超高強度コンクリートの施工の合理化を図ることができる。
【００３２】
（ロ）請求項２の発明のＳＰＣ構造架構は、上記の（１）及び（２）の効果のほかに、次の（３）の効果を奏する。
（３）ＳＰＣ柱の梁接合部の超高強度コンクリート部分中に埋め込まれた埋込金物を、上下に間隔をおいて平行に配置された対の鋼製の板状体と、前記板状体間にあってその上下の端が前記板状体に結合されている鋼製の連結体と、梁を接合する柱の側面に対応する前記板状体の部分に結合された鋼製の接合部材とで構成し、その接合部材の部分が超高強度コンクリート部分の側面に突出又は露出するように、前記埋込金物を前記コンクリート部分中に埋め込み、側面に突出又は露出した接合部材の部分を接合部とするから、接合部材の形状を変えることにより、多様な接合部が得られる。ＳＰＣ梁の接合部の形状等に応じた接合部を備えたＳＰＣ柱が容易に得られる。
【００３３】
（ハ）請求項３の発明のＳＰＣ構造架構は、上記の（１）及び（２）の効果のほかに、次の（４）及び（５）の効果を奏する。
（４）ＳＰＣ梁は、その両方の端部の超高強度コンクリート部分中に埋め込まれる埋込金物が、上下に間隔をおいて梁の長手方向と平行に配置された対の鋼製の板状体と、前記板状体間に配置されてその上下の端が前記板状体に結合されている鋼製の定着板とで構成され、前記埋込金物の板状体の梁の端より部分が塑性変形用部分になっていて、前記塑性変形用部分が前記コンクリート部分に対面する面を前記コンクリート部分に対してアンボンドにされて塑性変形可能になっており、前記塑性変形用部分に連なる前記板状体の端が前記コンクリート部分の端面から突出するようにされ、前記板状体の端面から突出した部分が接合部になっているから、塑性変形用部分の塑性伸びにより塑性回転ヒンジ部の回動が達成され、塑性変形用部分の梁の長手方向に対して直角な面の断面積によって、ＳＰＣ梁の端部の耐力が決定され、塑性変形用部分の長さによって塑性回転ヒンジ部の塑性回転性能が制御される。
ＳＰＣ梁の接合部をＳＰＣ柱の接合部に接合することにより、ＳＰＣ梁とＳＰＣ柱との間に塑性回転ヒンジ部を容易に形成することができる。また、前記コンクリート部分中の梁の長手方向に延在して前記コンクリート部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼材が各定着板に穿設された貫通孔に通されて定着されるから、超高強度コンクリート部分へのプレストレスの付与が容易になり、ＳＰＣ梁の端部の構成が簡単になり、ＳＰＣ梁を安価に提供できる。
（５）塑性変形用部分に対面する超高強度コンクリート部分は、コンクリート部分に対してアンボンドになっていて、塑性変形用部分が塑性変形可能になっているから、塑性変形用部分の塑性伸び及び縮みを許容することができるだけでなく、塑性変形用部分の圧縮降伏時の座屈を、塑性変形用部分に対面する超高強度コンクリート部分で拘束することにより、防止することができる。
【００３４】
（ニ）請求項４の発明のＳＰＣ構造架構は、上記の（１）、（２）及び（５）の効果のほかに、次の（６）の効果を奏する。
（６）ＳＰＣ梁の長手方向の両方の端部の超高強度コンクリート部分中に埋め込まれる埋込金物が鋼製の金物主体と鋼製の塑性変形用部材とを備え、その金物主体が、上下に間隔をおいて梁の長手方向と平行に配置された対の鋼製の板状体と、前記板状体間に配置されてその上下の端が前記板状体に結合されている鋼製の定着板とで構成され、前記金物主体の上側及び下側の板状体の上側及び下側に前記塑性変形用部材が配され、前記塑性変形用部材の梁の中央側の部分が前記板状体の梁の中央側の部分に結合され、塑性変形用部材の梁の端側の部分に鋼製の接合部材が結合され、塑性変形用部材の塑性変形用部分の前記コンクリート部分と対面する面が前記コンクリート部分に対してアンボンドになっていて、前記塑性変形用部分が塑性変形可能になっており、前記接合部材の梁の端面から突出した部分が接合部になっているから、塑性変形用部材の塑性変形用部分の塑性伸びにより塑性回転ヒンジ部の回動が達成され、塑性変形用部材の梁の長手方向に対して直角な面の断面積によって、ＳＰＣ梁の端部の耐力が決定され、塑性変形用部材の変形できる部分の長さによって塑性回転ヒンジ部の塑性回転性能が制御される。
ＳＰＣ梁の接合部をＳＰＣ柱の接合部に接合することにより、ＳＰＣ梁とＳＰＣ柱との間に塑性回転ヒンジ部を容易に形成することができる。また、超高強度コンクリート部分中の梁の長手方向に延在して前記コンクリート部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼材が前記定着板に穿設された貫通孔に通されて定着されるから、超高強度コンクリート部分へのプレストレスの付与が容易になる。
【００３５】
（ホ）請求項５の発明のＳＰＣ構造架構の構築方法は、上記の（１）の効果のほかに、次の（７）及び（８）の効果を奏する。
（７）基礎上の多数の柱樹立部にＳＰＣ柱をそれぞれ建て、各ＳＰＣ柱の柱脚部の接合部を基礎の接合部に接合し、各ＳＰＣ梁の端部の凹部を各ＳＰＣ柱のコッタに嵌合してＳＰＣ梁を保持してから、各ＳＰＣ梁の接合部と各ＳＰＣ柱の接合部とを接合するから、ＳＰＣ梁の保持作業及びＳＰＣ梁の接合部とＳＰＣ柱の接合部との接合作業を容易に行なうことができ、ＳＰＣ構造架構の施工性を向上させることができる。
【００３６】
（８）ＳＰＣ柱の超高強度コンクリート部分の梁接合部の梁の端面に対面する部分に前記コンクリート部分と一体に突設されたコッタが、柱の長手方向に対して直角な梁の幅方向に延在してその縦断面が台形、矩形、半円形の単純な形状になっており、ＳＰＣ梁の長手方向の端面に設けた凹部が、梁の長手方向に対して直角な水平方向からＳＰＣ柱の前記コッタに嵌合できるように梁の端面から凹んでいて梁の幅方向に延在して、その縦断面の形状が前記コッタの縦断面の形状に対応する形状になっているから、ＳＰＣ梁を、揚重機等によりこのＳＰＣ梁を接合する対のＳＰＣ柱の梁接合部の中心軸線と平行なＳＰＣ梁の取付高さに吊り上げて水平にし、梁の長手方向に対して直角な水平方向に移動させることにより、ＳＰＣ梁の凹部をＳＰＣ柱のコッタに容易に嵌合させることができ、ＳＰＣ梁の保持が容易になる。
【００３７】
（ヘ）請求項６の発明のＳＰＣ構造架構の構築方法は、上記の（１）及び（２）の効果と略同様の効果を奏するとともに、次の（９）の効果を奏する。
（９）ＳＰＣ梁の端部をＳＰＣ柱のコッタに対向させてＳＰＣ梁を保持して、金物主体の上側及び下側の接続部の上側及び下側に先端に接合部のある塑性変形用部材が配され、該塑性変形用部材の基端が前記金物主体の接続部にそれぞれ接合された状態にして、ＳＰＣ梁の塑性変形用部材の先端の接合部とＳＰＣ柱の接合部とを接合してから、ＳＰＣ柱のコッタ、ＳＰＣ柱の超高強度コンクリート部分に突出又は露出した接合部、ＳＰＣ梁の接合部のある塑性変形用部材等のある箇所の外側に型枠を配し、接合部、塑性変形用部材の塑性変形用部分にアンボンド処理を施しておいて、型枠内に高強度モルタルを充填するから、高強度モルタルの硬化後に、各ＳＰＣ梁とＳＰＣ柱との接合箇所に連なる前記塑性変形用部材の塑性変形用部分により塑性回転ヒンジ部を構成することができ、また、ＳＰＣ梁の塑性変形用部材の先端の接合部とＳＰＣ柱の接合部との接合作業の作業空間を広くとることができ、接合作業を容易に行なうことができる。ＳＰＣ柱のコッタの周囲等を含むＳＰＣ梁とＳＰＣ柱との間に高強度モルタルが充填されるから、高強度モルタルによりＳＰＣ柱とＳＰＣ梁のとの結合が強化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この出願の発明の概要を現わしたＳＰＣ構造架構のＳＰＣ柱とＳＰＣ梁の関係を示す正面図
【図２】この出願の発明の概要を現わしたＳＰＣ構造架構の正面図
【図３】実施例１のＳＰＣ梁を図４のＡ−Ａ線に沿って断面した正面図
【図４】図３に示すＳＰＣ梁の端面図
【図５】実施例１のＳＰＣ構造架構のＳＰＣ柱及びＳＰＣ梁の要部を図６のＢ−Ｂ線に沿って断面した正面図
【図６】図５のＳＰＣ柱及びＳＰＣ梁の要部をそのＣ−Ｃ線に沿って断面した平面図
【図７】実施例１のＳＰＣ柱とＳＰＣ梁の関係等を示す斜視図
【図８】実施例２のＳＰＣ構造架構のＳＰＣ柱とＳＰＣ梁の仕口部等を図９のＢ−Ｂ線に沿って断面した正面図
【図９】図８のＳＰＣ柱とＳＰＣ梁との仕口部等をそのＣ−Ｃ線に沿って断面した平面図
【図１０】実施例２のＳＰＣ梁の埋込金具等を図１１のＤ−Ｄ線に沿って断面した正面図
【図１１】図１０に示すＳＰＣ梁の埋込金具等をそのＣ−Ｃ線に沿って断面した平面図
【図１２】実施例２のＳＰＣ梁の埋込金具の塑性変形用部分とコンクリート部分等との関係を示す縦断面図
【図１３】実施例２のＳＰＣ梁の埋込金具の塑性変形用部分等の機能を説明する線図
【図１４】実施例３のＳＰＣ構造架構のＳＰＣ柱とＳＰＣ梁の仕口部等を図９のＢ−Ｂ線と同様の線に沿って断面した正面図
【図１５】実施例３のＳＰＣ構造架構の仕口部の形成に使うＳＰＣ梁を図９のＢ−Ｂ線と同様の線に沿って断面した正面図
【図１６】実施例３のＳＰＣ梁に取り付ける接合部材付きの塑性変形用平板の正面図
【図１７】実施例３のＳＰＣ梁をＳＰＣ柱に取り付けた状態を図９のＢ−Ｂ線と同様の線に沿って断面した正面図
【図１８】実施例４のＳＰＣ梁を図４のＡ−Ａ線と同じ線に沿って断面した正面図
【図１９】図１８に示すＳＰＣ梁の端面図
【図２０】図１８に示すＳＰＣ梁をそのＥ−Ｅ線に沿って断面した側面図
【図２１】ＳＰＣ柱を構成する複数の節の接合の仕方の一例を示すＳＰＣ柱の縦断面図
【符号の説明】
１００ ＳＰＣ構造架構
１０ ＳＰＣ柱
１０Ａ 梁接合部
１０Ｂ 柱脚部
１１ コンクリート部
１２ 埋込金物
１２ａ 接合部材
１２ａ１ 接合部
１２ｂ 平板（板状体）
１２ｃ 連結体
１３ ＰＣ鋼棒
１４ コッタ
１５ 埋込金物
１５ａ 基体
１５ａｐ 塑性変形用部分
１５ａ１ 接合部
１５ｂ 平板（板状体）
１５ｃ 連結体
１６ａ〜１６ｃ 定着具
２０ ＳＰＣ梁
２０Ａ２，２０Ａ２ ＳＰＣ梁部材
２０Ｂ 塑性変形用パネル
２１ コンクリート部分
２１Ａ 後打ちコンクリート部分
２２ 埋込金物
２２Ａ 金物主体
２２ａ 接合部材
２２ａ１，２２ｄｐ１ 接合部
２２ｂ，２２ｄ 平板（板状体）
２２ｃ 定着板
２２ｄ 平板（板状体）
２２ｂｐ，２２ｅｐ 塑性変形用部分
２２ｅ 塑性変形用平板（塑性変形用部材）
２２ｇ 塗料層
２２ｈ ボルト
２３ ＰＣ鋼棒
２４ 定着具
２５ 凹部
２６ 定着板
２７ 塑性変形用平板
２８ 連結用平板
Ｂ 基礎
Ｂｈ，Ｃｈ 塑性回転ヒンジ部
Claims (6)
- 基礎上の多数の柱樹立部にＳＰＣ柱がそれぞれ建てられ、各ＳＰＣ柱の梁接合部間にそれぞれＳＰＣ梁が配され、各ＳＰＣ梁の接合部が各ＳＰＣ柱の接合部に接合されたＳＰＣ構造架構において、ＳＰＣ柱は、プレキャストされた主筋、せん断補強筋等の補強筋で補強されていない超高強度コンクリート部分と、その梁接合部の前記コンクリート部分中に埋め込まれた鋼製の埋込金物に連結されて上下に間隔をおいて配された部材が柱の側面に露出又は突出してなる接合部と、前記コンクリート部分と一体に梁接合部の接合部間に突設されたコッタと、柱脚部の前記コンクリート部分中に埋め込まれた鋼製の埋込金物の下部が前記コンクリート部分の下端面に突出又は露出してなる接合部と、前記コンクリート部分中に柱の長手方向に延在して前記コンクリート部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼材とで構成され、ＳＰＣ梁は、プレキャストされた主筋、せん断補強筋等の補強筋で補強されていない超高強度コンクリート部分と、その両端の前記コンクリート部分中に埋め込まれた鋼製の埋込金物の上下に間隔をおいて配された板状の部材の部分であって前記コンクリート部分にアンボンドになっている塑性変形用部分と、該塑性変形用部分に連なる端部が梁の端面に突出又は露出してなる接合部と、前記コンクリート部分の端部に形成された前記コッタと嵌合する凹部と、前記コンクリート部分中の梁の長手方向に延在して前記コンクリート部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼材とで構成され、各ＳＰＣ柱の柱脚部の接合部と基礎の接合部とが接合され、各ＳＰＣ柱と基礎との接合箇所に連なる埋込金物の部分又は基礎の部分が塑性変形可能な塑性変形用部分を含んでいて、その塑性変形用部分により塑性回転ヒンジ部が構成され、各ＳＰＣ梁の端部の凹部が各ＳＰＣ柱の梁接合部のコッタに嵌合され、各ＳＰＣ梁の接合部と各ＳＰＣ柱の接合部とが接合され、各ＳＰＣ梁とＳＰＣ柱との接合個所に連なるＳＰＣ梁の前記塑性変形用部分により塑性回転ヒンジ部が構成されていることを特徴とするＳＰＣ構造架構。
- ＳＰＣ柱の梁接合部の超高強度コンクリート部分中に埋め込まれた埋込金物が、上下に間隔をおいて平行に配置された対の鋼製の板状体と、前記板状体間にあってその上下の端が前記板状体に結合されている鋼製の連結体と、梁を接合する柱の側面に対応する前記板状体の部分に結合された鋼製の接合部材とで構成され、各板状体にＰＣ鋼材を通す貫通孔が複数個穿設され、ＰＣ鋼材を前記貫通孔に通してＰＣ鋼材に引張力を導入して前記コンクリート部分にプレストレスを付与できるようにされ、前記接合部材の部分が前記コンクリート部分の側面に突出又は露出するようにされ、前記側面に突出又は露出した接合部材の部分が接合部になっていることを特徴とする請求項１記載のＳＰＣ構造架構。
- ＳＰＣ梁の長手方向の両方の端部の超高強度コンクリート部分中に埋め込まれた埋込金物が、上下に間隔をおいて梁の長手方向と平行に配置された対の鋼製の板状体と、前記板状体間に配置されてその上下の端が前記板状体に結合されている鋼製の定着板とで構成され、前記コンクリート部分中の梁の長手方向に延在して前記コンクリート部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼材が各定着板に穿設された貫通孔に通されて定着され、前記板状体の梁の端より部分が塑性変形用部分になっていて、前記塑性変形用部分が前記コンクリート部分に対面する面を前記コンクリート部分に対してアンボンドにされて塑性変形可能になっており、前記塑性変形用部分に連なる前記板状体の端が前記コンクリート部分の端面から突出するようにされ、前記板状体の端面から突出した部分が接合部になっていることを特徴とする請求項１記載のＳＰＣ構造架構。
- ＳＰＣ梁の長手方向の両方の端部の超高強度コンクリート部分中に埋め込まれる埋込金物が鋼製の金物主体と鋼製の塑性変形用部材とを備え、その金物主体が、上下に間隔をおいて梁の長手方向と平行に配置された対の鋼製の板状体と、前記板状体間に配置されてその上下の端が前記板状体に結合されている鋼製の定着板とで構成され、前記コンクリート部分中の梁の長手方向に延在して前記コンクリート部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼材が前記定着板に穿設された貫通孔に通されて定着され、前記金物主体の上側及び下側の板状体の上側及び下側に前記塑性変形用部材が配され、前記塑性変形用部材の梁の中央側の部分が前記板状体の梁の中央側の部分に結合され、塑性変形用部材の梁の端側の部分に鋼製の接合部材が結合され、塑性変形用部材の塑性変形用部分の前記コンクリート部分と対面する面が前記コンクリート部分に対してアンボンドになっていて、前記塑性変形用部分が塑性変形可能になっており、前記接合部材の梁の端面から突出した部分が接合部になっていることを特徴とする請求項１記載のＳＰＣ構造架構。
- 基礎上の多数の柱樹立部にＳＰＣ柱をそれぞれ建て、各ＳＰＣ柱の梁接合部間にそれぞれＳＰＣ梁を配し、各ＳＰＣ梁の接合部を各ＳＰＣ柱の接合部に接合するＳＰＣ構造架構の構築方法において、ＳＰＣ柱として、プレキャストされた主筋、せん断補強筋等の補強筋で補強されていない超高強度コンクリート部分と、その梁接合部の前記コンクリート部分中に埋め込まれた鋼製の埋込金物に連結されて上下に間隔をおいて配された部材が柱の側面に露出又は突出してなる接合部と、梁接合部の梁の端面に対面する部分に前記コンクリート部分と一体に突設されて柱の長手方向に対して直角な梁の幅方向に延在してその縦断面が台形、矩形、半円形の単純な形状になっているコッタと、柱脚部の前記コンクリート部分中に埋め込まれた鋼製の埋込金物の下部が前記コンクリート部分の下端面に突出又は露出してなる接合部と、前記コンクリート部分中の柱の長手方向に延在して前記コンクリート部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼材とで構成されたものを使い、ＳＰＣ梁として、プレキャストされた主筋、せん断補強筋等の補強筋で補強されていない超高強度コンクリート部分と、その両端の前記コンクリート部分中に埋め込まれた鋼製の埋込金物の上下に間隔をおいて配された板状の部材の端部が梁の端面に突出又は露出してなる接合部と、前記コンクリート部分の端部のＳＰＣ柱の梁接合部に面する部分に形成されて梁の長手方向に対して直角な水平方向からＳＰＣ柱の前記コッタに嵌合できるように梁の端面から凹んでいて梁の幅方向に延在して、その縦断面の形状が前記コッタの縦断面の形状に対応する形状になっている凹部と、前記コンクリート部分中の梁の長手方向に延在して前記コンクリート部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼材とで構成されたものを使い、基礎上の多数の柱樹立部にＳＰＣ柱をそれぞれ建て、各ＳＰＣ柱の柱脚部の接合部を基礎の接合部に接合し、ＳＰＣ梁を吊り上げて水平にしその長手方向に対して直角な水平方向から各ＳＰＣ柱の前記コッタに各ＳＰＣ梁の端部の凹部を嵌合してＳＰＣ梁を保持してから、各ＳＰＣ梁の接合部と各ＳＰＣ柱の接合部とを接合することを特徴とするＳＰＣ構造架構の構築方法。
- 基礎上の多数の柱樹立部にＳＰＣ柱をそれぞれ建て、各ＳＰＣ柱の梁接合部間にそれぞれＳＰＣ梁を配し、各ＳＰＣ梁の接合部を各ＳＰＣ柱の接合部に接合するＳＰＣ構造架構の構築方法において、ＳＰＣ柱として、プレキャストされた主筋、せん断補強筋等の補強筋で補強されていない超高強度コンクリート部分と、その梁接合部の前記コンクリート部分中に埋め込まれた鋼製の埋込金物に連結されて上下に間隔をおいて配された部材が柱の側面に露出又は突出してなる接合部と、前記コンクリート部分と一体に前記梁接合部に突設されたコッタと、柱脚部の前記コンクリート部分中に埋め込まれた鋼製の埋込金物の下部が前記コンクリート部分の下端面に突出又は露出してなる接合部と、前記コンクリート部分中の柱の長手方向に延在して前記コンクリート部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼材とで構成されたものを使い、ＳＰＣ梁として、プレキャストされた主筋、せん断補強筋等の補強筋で補強されていない超高強度コンクリート部分と、その両端の前記コンクリート部分中に埋め込まれた鋼製の金物主体の上下に間隔をおいた上側及び下側の板状体が前記コンクリート部分の上側及び下側の表面に露出又は突出してなる上側及び下側の接続部と、前記コンクリート部分中の梁の長手方向に延在して前記コンクリート部分にプレストレスを付与するＰＣ鋼材とで構成されたものを使い、基礎上の多数の柱樹立部にＳＰＣ柱をそれぞれ建て、各ＳＰＣ柱の柱脚部の接合部を基礎の接合部に接合し、各ＳＰＣ梁の端部を各ＳＰＣ柱のコッタに対向させてＳＰＣ梁を保持して、前記金物主体の上側及び下側の接続部の上側及び下側に先端に接合部のある塑性変形用部材が配され、該塑性変形用部材の基端がＳＰＣ梁の金物主体の接続部にそれぞれ接合された状態にして、各ＳＰＣ梁の前記塑性変形用部材の先端の接合部と各ＳＰＣ柱の接合部とを接合してから、ＳＰＣ柱のコッタ、ＳＰＣ柱のコンクリート部分に突出又は露出した接合部、ＳＰＣ梁の接合部のある塑性変形用部材等のある箇所の外側に型粋を配し、接合部、塑性変形用部材の塑性変形用部分にアンボンド処理を施しておいて、型枠内に高強度モルタルを充填し、各ＳＰＣ梁とＳＰＣ柱との接合箇所に連なる前記塑性変形用部材の塑性変形用部分により塑性回転ヒンジ部を構成することを特徴とするＳＰＣ構造架構の構築方法。
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