JP4546621B2 - Self-isolated construction method and self-isolated structure of RC structure - Google Patents

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JP4546621B2 JP2000193936A JP2000193936A JP4546621B2 JP 4546621 B2 JP4546621 B2 JP 4546621B2 JP 2000193936 A JP2000193936 A JP 2000193936A JP 2000193936 A JP2000193936 A JP 2000193936A JP 4546621 B2 JP4546621 B2 JP 4546621B2
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アンボンドＰＣ鋼材を利用してプレストレスを導入し、プレキャストコンクリート梁（以下、梁と略す場合がある。）をプレキャストコンクリート柱（以下、柱と略す場合がある。）へ圧着接合したＲＣ系構造物の自己免震構法及び自己免震構造の技術分野に属し、更に云えば、ＲＣ系構造物の水平剛性を増加させることにより前記梁の浮き上がり後の水平変位を制御する自己免震構法及び自己免震構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アンボンドＰＣ鋼材を利用してプレストレスを導入し、プレキャストコンクリート梁をプレキャストコンクリート柱へ圧着接合したＲＣ系構造物の自己免震構造は、言うなれば、地震等の水平力の大きさに応じて梁を浮き上がらせることにより、ＲＣ系構造物の水平剛性を変化させる構造である。
【０００３】
すなわち、前記ＲＣ系構造物の自己免震構造は、通常時では、一般のＲＣ系構造物と同等の水平剛性を有し、大地震時では梁を浮き上がらせることにより水平剛性を小さくして地震入力を小さくするので、微振動に強く居住性に優れた構造を提供することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
建物の用途や重要度によっては、地震時に想定される最大水平変位を制御しなければならない場合がある。特に、建物が林立する都会ではその需要度が高い。このＲＣ系構造物の自己免震構造の最大水平変位は、梁の浮き上がり後の水平剛性に大きく依存している。
【０００５】
よって、前記ＲＣ系構造物の自己免震構造を、建物の最大水平変位を制御しなければならない場所で実施する場合には、梁の浮き上がり後の水平剛性を制御（増加）する技術を導入する必要がある。
【０００６】
しかしながら、現状のＲＣ系構造物の自己免震構造では、梁の浮き上がり後の水平剛性を増加して地震時に想定される最大水平変位を制御する技術は未だ提案されていない。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、アンボンドＰＣ鋼材の一定長さ部分をプレキャストコンクリート梁へボンドする技術を導入して、梁の浮き上がり後の水平剛性を増加させることにより、地震時に想定される最大水平変位を制御できるＲＣ系構造物の自己免震構法及び自己免震構造を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係るＲＣ系構造物の自己免震構法は、
プレキャストコンクリート梁を、アンボンドＰＣ鋼材を利用してプレストレスを導入しプレキャストコンクリート柱へ圧着接合して柱梁接合界面の浮き上がりを許容し、当該浮き上がり変形によってエネルギ吸収するダンパ部材を設けないＲＣ系構造物の自己免震構法であって、
前記プレキャストコンクリート梁の長手方向に前記アンボンドＰＣ鋼材を一段配置として貫通させ、該アンボンドＰＣ鋼材の両端部を前記プレキャストコンクリート柱へ定着すると共に、前記アンボンドＰＣ鋼材の一定長さ部分を前記プレキャストコンクリート梁へボンドして、当該梁の浮き上がりに伴う水平変位を制御することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載したＲＣ系構造物の自己免震構法において、前記プレキャストコンクリート梁にグラウト注入管を設け、アンボンドＰＣ鋼材に少なくとも２個のパッキンを装着しておき、該２個のパッキンの間に前記グラウト注入管からグラウトを注入し充填して、前記アンボンドＰＣ鋼材の前記２個のパッキンの間の部分をプレキャストコンクリート梁へボンドすることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載した発明は、請求項１に記載したＲＣ系構造物の自己免震構法において、前記アンボンドＰＣ鋼材を取り囲む形態でグラウト注入管と一体化した筒状容器をプレキャストコンクリート梁に設けておき、前記グラウト注入管からグラウトを注入し充填して、前記アンボンドＰＣ鋼材の前記筒状容器部分をプレキャストコンクリート梁へボンドすることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載した発明に係るＲＣ系構造物の自己免震構造は、
プレキャストコンクリート梁を、アンボンドＰＣ鋼材を利用してプレストレスを導入しプレキャストコンクリート柱へ圧着接合して柱梁接合界面の浮き上がりを許容し、当該浮き上がり変形によってエネルギ吸収するダンパ部材を設けないＲＣ系構造物の自己免震構造であって、
前記プレキャストコンクリート梁の長手方向に前記アンボンドＰＣ鋼材が一段配置として貫通され、該アンボンドＰＣ鋼材の両端部が前記プレキャストコンクリート柱に定着され、前記アンボンドＰＣ鋼材の一定長さ部分が前記プレキャストコンクリート梁にボンドされ、当該梁の浮き上がりに伴う水平変位を制御する構成とされていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施形態、及び実施例】
図１〜図３は、請求項１及び４に記載した発明に係るＲＣ系構造物の自己免震構法及び自己免震構造の実施形態を示している。
【００１３】
このＲＣ系構造物の自己免震構法は、プレキャストコンクリート梁２を、アンボンドＰＣ鋼材３を利用してプレストレスを導入しプレキャストコンクリート柱１へ圧着接合して柱梁接合界面の浮き上がりを許容し、当該浮き上がり変形によってエネルギ吸収するダンパ部材を設けない構法である。
【００１４】
即ち、前記プレキャストコンクリート梁２の長手方向に前記アンボンドＰＣ鋼材３を一段配置として貫通させ、該アンボンドＰＣ鋼材３の両端部３ａ、３ａを前記プレキャストコンクリート柱１、１へ定着すると共に、前記アンボンドＰＣ鋼材３の一定長さ部分Ｘを前記プレキャストコンクリート梁２へボンドして、当該梁２の浮き上がりに伴う水平変位を制御することを特徴とする（請求項１記載の発明）。
【００１５】
前記自己免震構法により構築されたＲＣ系構造物の自己免震構造は、プレキャストコンクリート梁２を、アンボンドＰＣ鋼材３を利用してプレストレスを導入しプレキャストコンクリート柱１へ圧着接合して柱梁接合界面の浮き上がりを許容し、当該浮き上がり変形によってエネルギ吸収するダンパ部材を設けない構造である。
【００１６】
即ち、前記プレキャストコンクリート梁２の長手方向に前記アンボンドＰＣ鋼材３が一段配置として貫通され、該アンボンドＰＣ鋼材３の両端部３ａ、３ａが前記プレキャストコンクリート柱１、１に定着され、前記アンボンドＰＣ鋼材３の一定長さ部分Ｘが前記プレキャストコンクリート梁２にボンドされ、当該梁２の浮き上がりに伴う水平変位を制御する構成とされていることを特徴とする（請求項４記載の発明）。因みに、図中の符号４はシースを示しており、符号７はグラウトを示している。
【００１７】
具体的には、図４〜図６に示したように、プレキャストコンクリート梁２にグラウト７を注入するグラウト注入管８を設け、前記ＰＣ鋼材３に少なくとも２個のパッキン６、６を所要の水平剛性を得るに必要な間隔Ｘを確保して装着しておき、該２個のパッキン６、６の間にグラウト注入管８からグラウト７を注入し充填して、前記アンボンドＰＣ鋼材３の前記２個のパッキン６、６の間の部分Ｘをプレキャストコンクリート梁２へボンドする（請求項２記載の発明）。なお、図示は省略したが、前記ＰＣ鋼材３には、前記パッキン６のずり動き防止のための位置決めストッパーが装着されている。
【００１８】
本実施形態では、前記ＰＣ鋼材３として７本のＰＣ鋼より線３を使用している。前記パッキン６には、該７本のＰＣ鋼より線３を貫通させる貫通孔６ａを設けた蓮根形状のゴムパッキン６を使用している。前記グラウト注入管８は、予めプレキャストコンクリート梁２に打ち込み成形しておいても良いし、グラウト７を注入する段階で新設しても良い。
【００１９】
なお、前記ＰＣ鋼より線３の代わりにＰＣ鋼棒、ＰＣ鋼線、多層ＰＣ鋼より線を使用しても略同様に実施できる。もちろん、その場合には、前記パッキン６の貫通孔６ａは前記ＰＣ鋼棒等に応じた形状とする。
【００２０】
前記ＰＣ鋼材（ＰＣ鋼より線）３は、プレキャストコンクリート梁２の略中央に集中させて直線状に実施しているが、配置及び本数はこれに限定されない。前記ＰＣ鋼より線３をアーチ状に屈曲させて実施することもできる。要するに、前記アンボンドＰＣ鋼材３は、その両端部３ａ、３ａが前記プレキャストコンクリート梁２の両端面から突き出る形態であれば良く、当該梁２に内蔵された部分の形状はフレキシブルな形態で実施することができる。
【００２１】
前記アンボンドＰＣ鋼材３の端部３ａをプレキャストコンクリート柱１へ定着させる手法は格別新規なものではなく、建築学会のＰＣ規準に示されている手法等で実施される。本実施形態では、前記アンボンドＰＣ鋼材３としてＰＣ鋼より線３を使用しているので、銅くさびを用いてナットと支圧板とで定着している（図示省略）。
【００２２】
また、前記アンボンドＰＣ鋼材３の両端部３ａ、３ａは、図１に示したように、向かい合うプレキャストコンクリート柱１の側面を貫通して、その背面側で定着されているがこれに限定されない。前記柱１に非貫通孔を設け、同柱１の中間位置で定着させて実施することもできる。
【００２３】
上述したように、前記アンボンドＰＣ鋼材３は、略中央の一定長さ部分Ｘが前記プレキャストコンクリート梁２へボンドされ、その両端部３ａ、３ａが前記柱１、１に緊結されている。よって、本発明に係るＲＣ系構造物の自己免震構造は、通常時は、プレストレスが導入されており前記梁２の端面が柱１の側面に密着しているので一般のＲＣ系構造物と同等の水平剛性を有する。また、大地震時では、前記梁２の浮き上がりに伴い水平剛性が低下して自己免震機能を発揮するが、前記した略中央の一定長さ部分Ｘのボンドにより、従来と比して水平剛性を増加させることができ、その結果、ＲＣ系構造物の最大水平変位を制御することが可能となる。
【００２４】
前記アンボンドＰＣ鋼材３の一定長さ部分Ｘを前記プレキャストコンクリート梁２へボンドすると水平剛性が増加する根拠を以下に説明する。
浮き上がり後の水平剛性は、図７Ａ、Ｂに基づいて、次の［数１］で示されるＩｅｆｆから一義的に求まる。
【数１】

Figure 0004546621
Ｉｅｆｆ：接合部界面が浮き上がったときの等価断面二次モーメント
Ｍθ ：接合部界面の回転角がθのときのモーメント
ｌ ：スパン長
θ ：節点回転角
Ｅｃ ：梁コンクリートのヤング係数
Ｄ ：梁せい
Ａｐ ：ＰＣ鋼材の断面積
Ｅｐ ：ＰＣ鋼材のヤング係数
Ｐｏ ：ＰＣ鋼材の初期緊張力
Ｌｐ ：ＰＣ鋼材の接合界面１カ所あたりのアンボンド長さ
【００２５】
よって、前記Ｌｐの長さを短くすれば、すなわち、前記アンボンドＰＣ鋼材３の一定長さ部分Ｘを前記プレキャストコンクリート梁２へボンドして全体のアンボンド長さを短くすれば、必然的に、自己免震構造の浮き上がり後の水平剛性は増加することになる。
【００２６】
前記アンボンドＰＣ鋼材３におけるボンド長さ（一定長さ部分Ｘ）は、前記［数１］を踏まえ、構造設計上、必要な長さを設定する。この場合、構造物全体のバランスを考慮すると略中央部分をボンドすることが好ましい。
【００２７】
よって、本実施形態に係るＲＣ系構造物の自己免震構法及び自己免震構造によれば、ＰＣ鋼材３を任意の位置で任意長さのグラウト注入を簡便に行い得るので、前記アンボンドＰＣ鋼材３の一定長さ部分Ｘを前記プレキャストコンクリート梁２に簡便かつ確実にボンドできる。したがって、プレキャストコンクリート梁２の浮き上がり後の水平剛性をフレキシブルに増加させることができ、その結果、ＲＣ構造物の最大水平変位を自在に制御することができるのである。
【００２８】
図８〜図１０は、異なる実施形態を示している。この実施形態は、上述した実施形態と比して、前記アンボンドＰＣ鋼材３の一定長さ部分Ｘを前記プレキャストコンクリート梁２へボンドする手法が相違する。
【００２９】
すなわち、アンボンドＰＣ鋼材３を取り囲む形態でグラウト注入管９ａと一体化した筒状容器９をプレキャストコンクリート梁２に設けておき、前記グラウト注入管９ａからグラウト７を注入し充填して、前記アンボンドＰＣ鋼材３の前記筒状容器部分をプレキャストコンクリート梁２へボンドする（請求項３記載の発明）。
【００３０】
前記ＰＣ鋼材３にはＰＣ鋼棒３が好適に使用される。前記筒状容器９は、縦断面が中空のルーペ状（図９Ａ）で、プレキャストコンクリート梁２の長手方向に筒状（図９Ｂ）の形態で実施された伸縮性の容器である。当該筒状容器９の長手方向の長さは、構造設計上、所要の水平剛性を発揮させ得る長さとされる。また、前記筒状容器９は、予めプレキャストコンクリート梁２に打ち込み成形されている。なお、前記筒状容器９におけるＰＣ鋼材３の取り囲み部の形状は環状に限定されない。図１１に示したように、環状の一部を切り欠いた形状でも略同様に実施することができる。
【００３１】
よって、この異なる実施形態に係るＲＣ系構造物の自己免震構法及び自己免震構造によれば、前記実施形態と略同様の作用効果を奏する。すなわち、ＰＣ鋼材３を任意の位置で任意長さのグラウト注入を簡便に行い得るので、前記アンボンドＰＣ鋼材３の一定長さ部分Ｘを前記プレキャストコンクリート梁２に簡便かつ確実にボンドできる。したがって、プレキャストコンクリート梁２の浮き上がり後の水平剛性をフレキシブルに増加させることができ、その結果、ＲＣ構造物の最大水平変位を自在に制御することができるのである。
【００３２】
なお、上記各実施形態では、１スパンに１本のＰＣ鋼材３を使用して実施しているが、多スパンに１本のＰＣ鋼材３を使用して実施することもできる。
【００３３】
【本発明の奏する効果】
請求項１〜４に記載したＲＣ系構造物の自己免震構法及び自己免震構造によれば、ＰＣ鋼材を任意の位置で任意長さの局部的なグラウト注入を簡便に行い得るので、前記アンボンドＰＣ鋼材の一定長さ部分を前記プレキャストコンクリート梁に簡便かつ確実にボンドできる。よって、プレキャストコンクリート梁の浮き上がり後の水平剛性をフレキシブルに増加させることができ、その結果、ＲＣ構造物の最大水平変位を自在に制御することができる。
したがって、建物が林立する都会等、地震時に想定される最大水平変位を制御しなければならない場所でも好適に実施することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＲＣ系構造物の自己免震構造を示した立面図である。
【図２】プレキャストコンクリート梁の縦断面図である。
【図３】本発明に係るＲＣ系構造物の自己免震構造の浮き上がり状態を示した立面図である。
【図４】アンボンドＰＣ鋼材の一定長さ部分をプレキャストコンクリート梁にボンドする状態を示した断面図である。
【図５】パッキンの形状を示した正面図である。
【図６】アンボンドＰＣ鋼材の一定長さ部分をプレキャストコンクリート梁にグラウトでボンドした状態を示した断面図である。
【図７】Ａは、ＲＣ系構造物の自己免震構造を概略的に示した立面図であり、Ｂは、Ａの柱梁接合部を示した拡大図である。
【図８】異なる実施形態を示したプレキャストコンクリート梁の縦断面図である。
【図９】Ａは、異なる実施形態に使用する筒状容器を示した正面図であり、Ｂは、同側面図である。
【図１０】アンボンドＰＣ鋼材の一定長さ部分をプレキャストコンクリート梁にグラウトでボンドした状態を示した断面図である。
【図１１】異なる筒状容器の形状を示した正面図である。
【符号の説明】
１ プレキャストコンクリート柱
２ プレキャストコンクリート梁
３ アンボンドＰＣ鋼材
４ シース
６ パッキン
７ グラウト
８ グラウト注入管
９ 筒状容器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, pre-stress is introduced using unbonded PC steel, and a precast concrete beam (hereinafter sometimes abbreviated as a beam) is pressure bonded to a precast concrete column (hereinafter abbreviated as a column). It belongs to the technical field of RC system structure self-isolation method and self-isolation structure, more specifically, self-isolation that controls the horizontal displacement of the beam after lifting by increasing the horizontal rigidity of the RC system structure. Concerning construction method and self-isolation structure.
[0002]
[Prior art]
The self-seismic isolation structure of RC structure, in which pre-stress is introduced using unbonded PC steel and the pre-cast concrete beam is pressure-bonded to the pre-cast concrete column, is, in other words, depending on the magnitude of horizontal forces such as earthquakes. This structure changes the horizontal rigidity of the RC structure by raising the beam.
[0003]
That is, the self-isolation structure of the RC structure has a horizontal rigidity equivalent to that of a general RC structure in a normal state, and in the event of a large earthquake, the horizontal rigidity is reduced by raising the beam to reduce the earthquake. Since the input is reduced, it is possible to provide a structure that is resistant to micro vibrations and excellent in comfort.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Depending on the use and importance of the building, it may be necessary to control the maximum horizontal displacement expected during an earthquake. The demand is particularly high in cities where buildings are forested. The maximum horizontal displacement of the self-isolating structure of this RC structure is largely dependent on the horizontal stiffness after the beam is lifted.
[0005]
Therefore, when the self-isolation structure of the RC structure is implemented in a place where the maximum horizontal displacement of the building must be controlled, a technique for controlling (increasing) the horizontal stiffness after the beam is lifted is introduced. There is a need.
[0006]
However, in the current self-isolation structure of an RC structure, a technique for increasing the horizontal rigidity after the beam is lifted and controlling the maximum horizontal displacement assumed at the time of an earthquake has not been proposed yet.
[0007]
Accordingly, an object of the present invention is to introduce a technique for bonding a fixed length portion of unbonded PC steel material to a precast concrete beam to increase the horizontal rigidity after the beam is lifted, thereby increasing the maximum horizontal displacement expected during an earthquake. It is to provide a self-isolation method and a self-isolation structure of RC system structure that can control.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a means for solving the above-mentioned problem, the self-isolation method of the RC structure according to the invention described in claim 1 is:
RC structure without pre-stressed pre-cast concrete beam using unbonded PC steel and pressure bonding to the pre-cast concrete column to allow the column beam joint interface to float and to provide energy absorption by the lifting deformation Self-isolation construction of objects,
The unbonded PC steel material is penetrated as a single-stage arrangement in the longitudinal direction of the precast concrete beam, both ends of the unbonded PC steel material are fixed to the precast concrete column, and a certain length portion of the unbonded PC steel material is fixed to the precast concrete beam. It is characterized by controlling the horizontal displacement accompanying the rising of the beam.
[0009]
The invention as set forth in claim 2, in self-seismic isolation construction method of RC-based structure according to claim 1, the grouting pipe provided in the precast concrete beam, by mounting at least two packing unbonded PC steel In addition, the grout is injected from the grout injection pipe between the two packings and filled, and the portion between the two packings of the unbonded PC steel material is bonded to a precast concrete beam.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the self-isolation method of the RC structure according to the first aspect, a cylindrical container integrated with the grout injection pipe is provided on the precast concrete beam so as to surround the unbonded PC steel material. In addition, it is characterized by injecting and filling grout from the grout injection pipe and bonding the cylindrical container portion of the unbonded PC steel material to a precast concrete beam.
[0011]
The self-isolation structure of the RC structure according to the invention described in claim 4 is:
RC structure without pre-stressed pre-cast concrete beam using unbonded PC steel and pressure bonding to the pre-cast concrete column to allow the column beam joint interface to float and to provide energy absorption by the lifting deformation Self-isolated structure of objects,
The unbonded PC steel material is penetrated as a single-stage arrangement in the longitudinal direction of the precast concrete beam, both ends of the unbonded PC steel material are fixed to the precast concrete column, and a predetermined length portion of the unbonded PC steel material is formed in the precast concrete beam. Bonded and configured to control the horizontal displacement associated with the floating of the beam.
[0012]
Embodiments and Examples of the Invention
1 to 3 show an embodiment of a self-isolation method and a self-isolation structure of an RC structure according to the inventions described in claims 1 and 4.
[0013]
This RC seismic isolation method uses prebonded concrete beam 2 using unbonded PC steel 3 to introduce prestress and press-bond to precast concrete column 1 to allow the beam-to-column interface to float. This is a construction method in which a damper member that absorbs energy by the lifting deformation is not provided .
[0014]
That is, the unbonded PC steel material 3 is penetrated as a single stage in the longitudinal direction of the precast concrete beam 2, and both end portions 3 a, 3 a of the unbonded PC steel material 3 are fixed to the precast concrete columns 1, 1, and the unbonded PC steel The fixed length portion X of the steel material 3 is bonded to the precast concrete beam 2, and the horizontal displacement accompanying the floating of the beam 2 is controlled (invention according to claim 1).
[0015]
It said self seismic isolation structure of RC-based structure constructed by the self-seismic isolation construction method is a precast concrete beam 2, compression bonding and by Prestressing utilizing unbonded PC steel material 3 to precast concrete column 1 Column In this structure, a damper member that allows the joint interface to lift and absorbs energy by the lifting deformation is not provided .
[0016]
That is, the unbonded PC steel material 3 is penetrated in a single-stage arrangement in the longitudinal direction of the precast concrete beam 2, and both end portions 3a, 3a of the unbonded PC steel material 3 are fixed to the precast concrete columns 1, 1, and the unbonded PC steel material 3 is bonded to the precast concrete beam 2 to control the horizontal displacement associated with the rising of the beam 2 (invention according to claim 4). Incidentally, reference numeral 4 in the figure indicates a sheath, and reference numeral 7 indicates a grout.
[0017]
Specifically, as shown in FIGS. 4 to 6, a grout injection pipe 8 for injecting the grout 7 into the precast concrete beam 2 is provided, and at least two packings 6, 6 are placed on the PC steel material 3 in the required horizontal direction. The gap X necessary for obtaining rigidity is secured and mounted, and the grout 7 is injected between the two packings 6 and 6 from the grout injection pipe 8 and filled, and the 2 of the unbonded PC steel material 3 is filled. A portion X between the individual packings 6 and 6 is bonded to the precast concrete beam 2 (the invention according to claim 2). Although not shown, the PC steel material 3 is provided with a positioning stopper for preventing the sliding movement of the packing 6.
[0018]
In this embodiment, seven PC steel strands 3 are used as the PC steel material 3. As the packing 6, a lotus root-shaped rubber packing 6 provided with a through-hole 6 a through which the wire 3 passes through the seven PC steels is used. The grout injection pipe 8 may be preliminarily cast into the precast concrete beam 2 or may be newly provided when the grout 7 is injected.
[0019]
In addition, even if it uses a PC steel bar, PC steel wire, and multilayer PC steel instead of the said PC steel strand 3, it can implement substantially similarly. Of course, in that case, the through hole 6a of the packing 6 has a shape corresponding to the PC steel bar or the like.
[0020]
The PC steel material (PC steel stranded wire) 3 is concentrated in the approximate center of the precast concrete beam 2 and implemented in a straight line. The PC steel strand 3 may be bent in an arch shape. In short, the unbonded PC steel material 3 only needs to have a form in which both end parts 3a and 3a protrude from both end faces of the precast concrete beam 2, and the shape of the part built in the beam 2 should be implemented in a flexible form. Can do.
[0021]
The method of fixing the end portion 3a of the unbonded PC steel material 3 to the precast concrete column 1 is not particularly novel, and is performed by a method shown in the PC standards of the Architectural Institute of Japan. In this embodiment, the PC steel stranded wire 3 is used as the unbonded PC steel material 3, so that the nut and the bearing plate are fixed using a copper wedge (not shown).
[0022]
Further, as shown in FIG. 1, both end portions 3a, 3a of the unbonded PC steel material 3 penetrate the side surfaces of the precast concrete columns 1 facing each other and are fixed on the back side thereof, but are not limited thereto. The pillar 1 may be provided with a non-through hole and fixed at an intermediate position of the pillar 1.
[0023]
As described above, the unbonded PC steel material 3 is bonded to the precast concrete beam 2 at a constant length portion X at the center, and both end portions 3a and 3a are tightly connected to the columns 1 and 1. Therefore, the self-isolation structure of the RC structure according to the present invention is generally a pre-stress is introduced, and the end face of the beam 2 is in close contact with the side surface of the column 1. Has the same horizontal rigidity. Also, in the event of a large earthquake, the horizontal rigidity is reduced as the beam 2 is lifted and the self-isolation function is exerted. As a result, the maximum horizontal displacement of the RC structure can be controlled.
[0024]
The reason why the horizontal rigidity increases when the fixed length portion X of the unbonded PC steel material 3 is bonded to the precast concrete beam 2 will be described below.
The horizontal rigidity after lifting is uniquely determined from I eff expressed by the following [ Equation 1] based on FIGS. 7A and 7B.
[Expression 1]
Figure 0004546621
I eff : Secondary moment of equivalent section when joint interface is lifted M θ : Moment l when joint interface rotation angle is θ: Span length θ: Node rotation angle E c : Young's modulus D of beam concrete: Beam A p : PC steel cross section E p : PC steel Young's modulus P o : PC steel initial tensile force L p : Unbonded length per PC steel joint interface [0025]
Therefore, if the length of the L p is shortened, that is, if the fixed length portion X of the unbonded PC steel material 3 is bonded to the precast concrete beam 2 to shorten the entire unbonded length, inevitably, The horizontal rigidity after the self-isolated structure will rise will increase.
[0026]
The bond length (fixed length portion X) in the unbonded PC steel material 3 is set to a length necessary for structural design based on the above [Equation 1]. In this case, it is preferable to bond the substantially central portion considering the balance of the entire structure.
[0027]
Therefore, according to the self-isolation method and the self-isolation structure of the RC structure according to the present embodiment, it is possible to easily inject grout of an arbitrary length at an arbitrary position of the PC steel material 3, so 3 can be bonded to the precast concrete beam 2 easily and reliably. Therefore, the horizontal rigidity after the precast concrete beam 2 is lifted can be flexibly increased. As a result, the maximum horizontal displacement of the RC structure can be freely controlled.
[0028]
8 to 10 show different embodiments. This embodiment is different from the above-described embodiment in a method of bonding a predetermined length portion X of the unbonded PC steel material 3 to the precast concrete beam 2.
[0029]
That is, the cylindrical container 9 integrated with the grout injection pipe 9a in a form surrounding the unbonded PC steel material 3 is provided on the precast concrete beam 2, and the grout 7 is injected and filled from the grout injection pipe 9a to fill the unbond PC. The cylindrical container portion of the steel material 3 is bonded to the precast concrete beam 2 (the invention according to claim 3).
[0030]
A PC steel rod 3 is preferably used as the PC steel material 3. The tubular container 9 is a magnifying glass (FIG. 9A) having a hollow longitudinal cross section, and is a stretchable container implemented in the form of a cylinder (FIG. 9B) in the longitudinal direction of the precast concrete beam 2. The length in the longitudinal direction of the cylindrical container 9 is set to a length that can exhibit the required horizontal rigidity in terms of structural design. Further, the cylindrical container 9 is preliminarily molded into the precast concrete beam 2. In addition, the shape of the surrounding part of the PC steel material 3 in the said cylindrical container 9 is not limited to cyclic | annular form. As shown in FIG. 11, the present invention can be carried out in substantially the same manner even in a shape in which an annular part is cut out.
[0031]
Therefore, according to the self-isolation method and the self-isolation structure of the RC structure according to this different embodiment, there are substantially the same functions and effects as in the above embodiment. That is, since grout injection of arbitrary length can be easily performed in arbitrary positions at the PC steel material 3, the fixed length portion X of the unbonded PC steel material 3 can be easily and reliably bonded to the precast concrete beam 2. Therefore, the horizontal rigidity after the precast concrete beam 2 is lifted can be flexibly increased. As a result, the maximum horizontal displacement of the RC structure can be freely controlled.
[0032]
In each of the above embodiments, one PC steel 3 is used for one span, but one PC steel 3 can be used for many spans.
[0033]
[Effects of the present invention]
According to the self-isolation method and the self-isolation structure of the RC system structure according to claims 1 to 4, since it is possible to easily perform local grout injection of an arbitrary length of PC steel at an arbitrary position, A fixed length portion of unbonded PC steel can be easily and reliably bonded to the precast concrete beam. Therefore, the horizontal rigidity after lifting of the precast concrete beam can be flexibly increased, and as a result, the maximum horizontal displacement of the RC structure can be freely controlled.
Therefore, it can be suitably carried out even in a place where the maximum horizontal displacement assumed in the event of an earthquake must be controlled, such as in a city where a building stands.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an elevational view showing a self-isolation structure of an RC structure according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a precast concrete beam.
FIG. 3 is an elevation view showing a lifted state of the self-isolation structure of the RC structure according to the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state where a fixed length portion of an unbonded PC steel material is bonded to a precast concrete beam.
FIG. 5 is a front view showing the shape of the packing.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which a fixed length portion of unbonded PC steel material is bonded to a precast concrete beam by grouting.
7A is an elevation view schematically showing a self-isolation structure of an RC structure, and FIG. 7B is an enlarged view showing a beam-column joint of A. FIG.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a precast concrete beam showing a different embodiment.
FIG. 9A is a front view showing a cylindrical container used in a different embodiment, and B is a side view of the same.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a state in which a fixed length portion of unbonded PC steel material is bonded to a precast concrete beam by grouting.
FIG. 11 is a front view showing the shape of different cylindrical containers.
[Explanation of symbols]
1 Precast concrete column 2 Precast concrete beam 3 Unbonded PC steel 4 Sheath 6 Packing 7 Grout 8 Grout injection tube 9 Tubular container

Claims (4)

プレキャストコンクリート梁を、アンボンドＰＣ鋼材を利用してプレストレスを導入しプレキャストコンクリート柱へ圧着接合して柱梁接合界面の浮き上がりを許容し、当該浮き上がり変形によってエネルギ吸収するダンパ部材を設けないＲＣ系構造物の自己免震構法であって、
前記プレキャストコンクリート梁の長手方向に前記アンボンドＰＣ鋼材を一段配置として貫通させ、該アンボンドＰＣ鋼材の両端部を前記プレキャストコンクリート柱へ定着すると共に、前記アンボンドＰＣ鋼材の一定長さ部分を前記プレキャストコンクリート梁へボンドして、当該梁の浮き上がりに伴う水平変位を制御することを特徴とする、ＲＣ系構造物の自己免震構法。RC structure without pre-stressed pre-cast concrete beam using unbonded PC steel and pressure bonding to the pre-cast concrete column to allow the column beam joint interface to float and to provide energy absorption by the lifting deformation Self-isolation construction of objects,
The unbonded PC steel material is penetrated in a single-stage arrangement in the longitudinal direction of the precast concrete beam, both ends of the unbonded PC steel material are fixed to the precast concrete column, and a certain length portion of the unbonded PC steel material is fixed to the precast concrete beam. A self-isolation method for RC structures, characterized by controlling the horizontal displacement associated with the beam floating. 前記プレキャストコンクリート梁にグラウト注入管を設け、アンボンドＰＣ鋼材に少なくとも２個のパッキンを装着しておき、該２個のパッキンの間に前記グラウト注入管からグラウトを注入し充填して、前記アンボンドＰＣ鋼材の前記２個のパッキンの間の部分をプレキャストコンクリート梁へボンドすることを特徴とする、請求項１に記載したＲＣ系構造物の自己免震構法。 A grout injection pipe is provided on the precast concrete beam, and at least two packings are attached to the unbonded PC steel material, and grout is injected and filled between the two packings from the grout injection pipe. The self-seismic isolation method for an RC structure according to claim 1, wherein a portion between the two packings of steel is bonded to a precast concrete beam. 前記アンボンドＰＣ鋼材を取り囲む形態でグラウト注入管と一体化した筒状容器をプレキャストコンクリート梁に設けておき、前記グラウト注入管からグラウトを注入し充填して、前記アンボンドＰＣ鋼材の前記筒状容器部分をプレキャストコンクリート梁へボンドすることを特徴とする、請求項１に記載したＲＣ系構造物の自己免震構法。A cylindrical container integrated with a grout injection pipe in a form surrounding the unbonded PC steel material is provided in a precast concrete beam, and grout is injected and filled from the grout injection pipe, and the cylindrical container part of the unbonded PC steel material The self-seismic isolation method for RC structures according to claim 1, characterized in that is bonded to a precast concrete beam. プレキャストコンクリート梁を、アンボンドＰＣ鋼材を利用してプレストレスを導入しプレキャストコンクリート柱へ圧着接合して柱梁接合界面の浮き上がりを許容し、当該浮き上がり変形によってエネルギ吸収するダンパ部材を設けないＲＣ系構造物の自己免震構造であって、
前記プレキャストコンクリート梁の長手方向に前記アンボンドＰＣ鋼材が一段配置として貫通され、該アンボンドＰＣ鋼材の両端部が前記プレキャストコンクリート柱に定着され、前記アンボンドＰＣ鋼材の一定長さ部分が前記プレキャストコンクリート梁にボンドされ、当該梁の浮き上がりに伴う水平変位を制御する構成とされていることを特徴とする、ＲＣ系構造物の自己免震構造。RC structure without pre-stressed pre-cast concrete beam using unbonded PC steel and pressure bonding to the pre-cast concrete column to allow the column beam joint interface to float and to provide energy absorption by the lifting deformation Self-isolated structure of objects,
The unbonded PC steel material is penetrated as a single-stage arrangement in the longitudinal direction of the precast concrete beam, both ends of the unbonded PC steel material are fixed to the precast concrete column, and a predetermined length portion of the unbonded PC steel material is formed in the precast concrete beam. A self-isolated structure of RC structure, which is bonded and configured to control horizontal displacement associated with the rising of the beam.
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