JP4171403B2 - プレキャストコンクリート部材の接合構造 - Google Patents
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Description
この発明は、コンクリートの乾燥収縮や温度変化等による比較的小さい変形は拘束せず、地震時等の比較的大きな変形に対しては両部材とも同期して追随し得るプレキャストコンクリート部材の接合構造に関するものである。
構造物をプレキャストコンクリート部材で構築する場合、壁や柱等の立上り部材に梁や床版等を載置した後両者を接合しているが、一般的には立上り部材の受部から接合用鋼材を突設し、これを梁や床版に穿設する孔部に挿入した後、空隙に充填材を注入して両部材を接合していた。
ここで接合用鋼材には、壁や柱等の上面に形成する受部に予めインサート金物を埋設し、これにボルトを捻じ込む構造のものか、壁柱等の所定の位置に予めアンカーバー等を立設するプレキャストコンクリート部材を製造するものがあったが、従来の接合用鋼材は、通常の鉄筋コンクリート部材の中における鉄筋と同様に、接合部においてもコンクリートに密着して一体となるように埋め込まれ、又接合されていた。
ところが、このように完全固定状態とされた接合部の場合には、例えば梁や床版に乾燥収縮や温度変化に伴う変形が生じた時も、この変形を抑制する力が作用し、これら部材にひび割れが発生する恐れがあった。
そこで、従来のプレキャストコンクリート部材の接合にあっても、壁柱と梁・床版の相対的変位を許容するべく上部プレキャスト部材の孔部における間隙をウレタン樹脂等の弾性部材で充填する構造のものがあった。
又接合部に弾性的な変形性能を与えるプレキャストコンクリート部材の接合構造としては、例えば下記に示すような従来技術があった。
特開昭５２−１４６０１８号公報
この接合構造は接合端近傍において、接合用鉄筋の外周に鋼製パイプやゴム管又はビニールテープを介在させ、鉄筋とコンクリートとの間に余剰空間を設け、接合用鉄筋が引張力を受ける場合、この空隙空間においてコンクリートと無関係に伸張し得る構造としたものであった。このような接合部を有する構造物は、建物が地震時の水平力を受けた場合にも接合部強度を低下させることなく、接合部の変形量を増大させ又は剛性を低下させることを目的としたもので、接合部の引張側にバネを設けたものと同様な効果を目指すものであった。
しかし、孔部の間隙を全て弾性部材で充填する従来の接合構造の場合には、その充填厚さが数ｃｍにも及ぶため、地震等で比較的大きな変形が生じた際に、接合部の相対的変位が大きくなりすぎる欠点があった。又接合端近傍に余剰空間を設ける従来の接合構造の場合には、接合用鋼材を突設する立上り部材の接合端近傍に空隙を設け、上載する梁や床版側のジョイント部及び内部の鋼材は通常の鉄筋コンクリート部材における鉄筋と同様にコンクリートに密着して一体となるよう処理されていたので、梁や床版に水平方向の変形が生じた場合、短い空隙内にあっては水平移動を許容する余地が極めて少なく、結局乾燥収縮や温度変化によるひび割れ発生を防止することはできなかった。
この発明は、従来のプレキャストコンクリート部材の接合構造が有する上記の問題点を解消すべくなされたものであり、その目的は、コンクリートの乾燥収縮や温度変化等による比較的小さい変形は拘束せず、地震時等の比較的大きな変形に対しては両部材とも同期して追随し得るプレキャストコンクリート部材の接合構造を提供することである。
上記課題を解決するため、この発明のプレキャストコンクリート部材の接合構造は、壁又は柱状に立設する下方プレキャストコンクリート部材からは接合用鋼材を突設し、梁又は床版として載置する上方プレキャストコンクリート部材には接合用鋼材挿入用の孔部を穿設し、前記接合用鋼材と孔部内面との空隙には充填材を充填して両プレキャストコンクリート部材を単純梁構造で接合するプレキャストコンクリート部材の接合構造において、前記接合用鋼材は、外周面全体にコンクリートの乾燥収縮や温度変化等による比較的小さい変形は拘束せず、地震時等の比較的大きな変形に対しては前記両プレキャストコンクリート部材とも同期して追随し得る厚さの弾性被覆材を装着し、この弾性被覆材と孔部内面との空隙には無収縮モルタルを充填することを特徴とするものである。
孔部は、例えば鋼管を埋設して形成するが、その内径は、種々の製作誤差や架設誤差等を吸収できるよう、接合用鋼材の直径に対して余裕のある値とする。例えば接合用鋼材がφ５０ｍｍの鋼棒の場合、鋼管の内径をφ９０ｍｍ程度とする。この場合には２０ｍｍの余裕を確保できる。
弾性被覆材としては、例えばｔ＝３ｍｍ程度の気泡ゴムスポンジ等を用いる。接合用鋼材は、上部プレキャストコンクリート部材高の少なくとも半分以上の長さは有するものとし、その全体を接合前に弾性被覆材で被覆する。上部プレキャスト部材を架設した後で、鋼管と接合用鋼材の間隙部に無収縮モルタルを上面開口部から流し込んで充填する。
この発明のプレキャストコンクリート部材の接合構造は、接合用鋼材の外周面全体にコンクリートの乾燥収縮や温度変化等による比較的小さい変形は拘束せず、地震時等の比較的大きな変形に対しては前記両プレキャストコンクリート部材とも同期して追随し得る厚さの弾性被覆材を装着し、この弾性被覆材と孔部内面との空隙には無収縮モルタルを充填するので、コンクリートの乾燥収縮や温度による伸び縮みに対してはスライド可能で接合部を拘束せず、地震等の大移動の場合には力を伝達することができる。従って乾燥収縮や温度変化によるひび割れの危険性を排除できる。又単純梁構造による上部プレキャストコンクリート部材の撓み角を接合用鋼材が拘束しないので、接合部に曲げモーメントが発生しない。
次にこの発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明する。図１はプレキャストコンクリート部材の接合部断面図である。壁又は柱材である下方プレキャストコンクリート部材１からはアンカーバー２を突設し、梁又は床版として載置する上方プレキャストコンクリート部材３には鋼管４を埋設しておく。アンカーバー２の外周面全体にはｔ＝３ｍｍ程度の気泡ゴムスポンジで形成する弾性被覆材５を装着し、アンカーバー２と鋼管４の内面との空隙には無収縮モルタル６を充填する。
ここで図２に示すように、上方プレキャストコンクリート部材３の長さｌを１０ｍとするとブロック全体の短縮量は、
コンクリートの乾燥収縮による短縮が
Δｌs＝10000×（−160×10-6）×1/2＝−0.8（ｍｍ）となり、
温度変化による延び・縮みが
Δｌt＝10000×（±20℃）×1.0×10-5×1/2＝±1.0（ｍｍ）となる。
従って合計すると
ΣΔｌ＝−0.8±1.0＝−1.8〜＋0.2（ｍｍ）となる。
コンクリートの乾燥収縮による短縮が
Δｌs＝10000×（−160×10-6）×1/2＝−0.8（ｍｍ）となり、
温度変化による延び・縮みが
Δｌt＝10000×（±20℃）×1.0×10-5×1/2＝±1.0（ｍｍ）となる。
従って合計すると
ΣΔｌ＝−0.8±1.0＝−1.8〜＋0.2（ｍｍ）となる。
次に上記桁の撓み変形に伴う端面の回転は、図３に示すようになり、撓みを10ｍｍとした場合には、回転部分で1.0（ｍｍ）の変形量が生ずる。以上によりブロックの短縮量が1.8ｍｍ、回転分が1.0ｍｍであるので総計３ｍｍ程度の厚さを有する弾性被覆材５が有効となる。地震によって３ｍｍ以上の変形が生じようとした場合には、アンカーバー２に力が伝わって接合した部材が一体となって挙動することを期待するものである。
なお、本発明の接合構造の場合、アンカーバー２の径に対して余裕のある内径の鋼管４を用意するため、プレキャスト部材架設時に、微調整を必要としないので労力を省ける。又アンカーバーの緊張やナットによる締付が不要で、無収縮モルタルの充填作業も特殊な資機材を必要としないので架設時間の短縮を図れる等の利点もある。
このプレキャストコンクリート部材の接合構造は、土木系の構築物のみならず、建築系の構造物にも適用できる。
１ 下方プレキャストコンクリート部材
２ アンカーバー
３ 上方プレキャストコンクリート部材
４ 鋼管
５ 弾性被覆材
６ 無収縮モルタル
２ アンカーバー
３ 上方プレキャストコンクリート部材
４ 鋼管
５ 弾性被覆材
６ 無収縮モルタル
Claims (1)
- 壁又は柱状に立設する下方プレキャストコンクリート部材からは接合用鋼材を突設し、梁又は床版として載置する上方プレキャストコンクリート部材には接合用鋼材挿入用の孔部を穿設し、前記接合用鋼材と孔部内面との空隙には充填材を充填して両プレキャストコンクリート部材を単純梁構造で接合するプレキャストコンクリート部材の接合構造において、前記接合用鋼材は、外周面全体にコンクリートの乾燥収縮や温度変化等による比較的小さい変形は拘束せず、地震時等の比較的大きな変形に対しては前記両プレキャストコンクリート部材とも同期して追随し得る厚さの弾性被覆材を装着し、この弾性被覆材と孔部内面との空隙には無収縮モルタルを充填することを特徴とするプレキャストコンクリート部材の接合構造。
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| JP2003379300A JP4171403B2 (ja) | 2003-11-10 | 2003-11-10 | プレキャストコンクリート部材の接合構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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ID=34689391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
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2003
- 2003-11-10 JP JP2003379300A patent/JP4171403B2/ja not_active Expired - Lifetime
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