JP4999817B2 - Pc梁接合部構造 - Google Patents

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この発明は、PC梁と柱とを確実でしかも工期を短縮しつつ、安価に結合することのできるPC梁接合部構造に関するものである。
従来より、プレキャスト・プレストレストコンクリート造の骨組みを構築する際に、プレキャスト・プレストレストコンクリート梁と柱と接合構造が種々提案されている。例えば、シース孔を有するプレキャスト・プレストレストコンクリート梁とプレキャスト柱を製作し、現場架設時に梁内に設けたシース孔に横方向に貫くPC鋼材を挿通し、これらのPC鋼材を緊張することによってプレストレスを導入して一体化する圧着接合していた。また、他の構造としては、プレストレスを導入したPC梁と柱を接合する場合、接合部で梁上端主筋を通し、下端部主筋は、折り曲げて接合部内で定着していた。
しかし、上記従来のシース孔に横方向に貫くPC鋼材を挿通する、PC梁接合部構造においては、製造コストが嵩むとともに、工期が長くなると云う欠点が存在した。
また、接合部で梁上端主筋を通す構造では、梁中央部は、プレストレスコンクリート梁として機能するが、端部でPC鋼材は止めて梁端部は鉄筋のみで接続される。したがって、鉄筋コンクリート(RC)造の梁として設計されることから、耐力上梁上端部の主筋が多くなり、同一断面積であればひび割れが発生し易くなる欠点がある。更に、施工上も鉄筋の配筋作業に手間が掛かると云う欠点が存在した。
この発明は上記に鑑み提案されたもので、ひび割れに対する耐力を向上して施工コストを低減できるとともに、工期も短縮することのできるPC梁接合部構造を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、プレキャスト・プレストレストコンクリート梁と、柱とを接合するPC梁接合部構造であって、柱頭部に水平方向からPC梁を架け渡し、その上に柱とPC梁の端部を繋ぐとともに、柱頭部から上に伸びる柱主筋を挿通する為の挿通孔を備えたPCブロック体を載せ、PC梁の端部から突出した鉄筋と、柱主筋と、フープ筋と、PCブロック体とPC梁とをコンクリートを打設して一体的に構成したことを特徴としている。
また、請求項2に記載の発明において、前記PCブロック体は、柱の柱主筋に取り付けられたフープ筋と対応する位置に柱型のフープ筋が配設されていることを特徴とする。
また、請求項3に記載の発明において、前記PCブロック体は、中央にPC梁の端部から突出した鉄筋を挿通するための挿通孔が長手方向に直交する方向に形成されたことを特徴とする。
また、請求項4に記載の発明において、前記PCブロック体は、長手方向に埋設されたPC鋼棒に直交する複数の補強筋を埋設するとともに、補強筋の両端を鉤型にブロック体から突出形成したことを特徴とする。
この発明は上記した構成からなるので、以下に説明するような効果を奏することができる。
本発明では、プレキャスト・プレストレストコンクリート梁と、柱とを接合するPC梁接合部構造であって、柱頭部に水平方向からPC梁を架け渡し、その上に柱とPC梁の端部を繋ぐとともに、柱頭部から上に伸びる柱主筋を挿通する為の挿通孔を備えたPCブロック体を載せ、PC梁の端部から突出した鉄筋と、柱主筋と、フープ筋と、PCブロック体とPC梁とをコンクリートを打設して一体的に構成したので、長期荷重や地震荷重を算出する際の断面算定に、PCブロック体によるプレストレスの効果を付加することができるため、ひび割れに対する耐力を増加することができる。また、PCブロック体が抵抗するために梁鉄筋に作用する応力を低減できる。更に、耐地震荷重を算出する際にPCブロック体を終局耐力の算定に加算できるため、PC梁の上端主筋を減らすことができる。
また、本発明では、前記PCブロック体は、柱の柱主筋に取り付けられたフープ筋と対応する位置に柱型のフープ筋が配設されているので、柱頭部フープ筋の配置を損なうことなく、PC梁を接合することができ、強度を保つことができる。
また、本発明では、前記PCブロック体は、中央にPC梁の端部から突出した鉄筋を挿通するための挿通孔が長手方向に直交する方向に形成されたので、前記PC梁と直交する方向にPC梁を接合することができる。
また、本発明では、前記PCブロック体は、長手方向に埋設されたPC鋼棒に直交する複数の補強筋を埋設するとともに、補強筋の両端を鉤型にブロック体から突出形成したので、PCブロック体とPC梁との接合性を向上することができる。
本発明のPC梁接合部構造は、柱頭部に水平方向からPC梁を架け渡し、その上に柱とPC梁の端部を繋ぐとともに、柱頭部から上に伸びる柱主筋を挿通する為の挿通孔を備えたPCブロック体を載せ、鉄筋を配筋した後、コンクリートを打設して接合するので、ひび割れに対する耐力を向上して施工コストを低減できるとともに、工期も短縮することができる。
以下、一実施の形態を示す図面に基づいて本発明を詳細に説明する。図1は、本発明に係るPC梁接合部構造におけるPC梁の上端筋を示す平面図、図2は、本発明に係るPC梁接合部構造におけるPC梁の下端筋を示す平面図、図3は、同PC梁接合部構造における柱とPC梁と接続ブロックとの関係を説明図である。ここで、PC梁接合部構造10は、柱頭部11の突出形成された柱ブラケット11aに左右両側からPC梁12を架け渡し、その上に左右のPC梁12の端部を繋ぐとともに、柱頭部11から上に伸びる柱主筋13を挿通する為の挿通孔14を備えたPCブロック体15を載せ、PC梁の端部から突出した鉄筋と、柱主筋13と、フープ筋16と、PCブロック体15とPC梁12とをコンクリートを打設して一体的に構成する。
PC梁12は、端部から下端主筋17が突出しているとともに、端部近傍で高さが低く、幅が広く形成されている。PCブロック体15は、図4〜6に示すように長手方向にPC鋼棒18及びブロック体主筋18aが挿通されており、緊張されている。また、ブロック体の中央には、柱の柱主筋13に取り付けられたフープ筋16と対応する位置に柱型のフープ筋19が配置されている。フープ筋19は、中央部がブロック体に埋設され、一部が露出している。また、PCブロック体15の中央には、柱頭部11から上に伸びる柱主筋13を挿通する為の挿通孔20を備えている。また、ブロック体の中央で挿通孔20と直交する方向に、ブロック体主筋18aを挿通するための挿通孔22が形成されている。更に、PCブロック体15は、長手方向に埋設されたPC鋼棒18に直交する複数の補強筋21を埋設するとともに、補強筋21の両端21aを鉤型にブロック体から突出形成している。
次に、本発明のPC梁接合部構造の施工工程について説明する。先ず、図3に示すようにプレキャストによってPca柱を架設する。続いて、プレキャスト・プレストレストコンクリート(Pca)PC梁12を架設する。PC梁12は、その端部を柱頭部11に突出形成された柱ブラケット11aで支持され、固定荷重(D.L.)は、すべて単純支持梁として負担する。次に、プレストレスを導入したPCブロック体15を左右のPC梁12の端部を繋ぐとともに、柱頭部11から上に伸びる柱主筋13を挿通孔20に挿通しつつ載せる。
また、PCブロック体15の側面から突出した補強筋21をPC梁12から突出したせん断補強筋位置にセットする。このようにセットすることで、完成時に端部曲げモーメントを低減できる。次に、ハーフPC床板を架設する。ハーフPC床板は、無支保工での施工が望ましい。ただし、スパン長や荷重条件によっては、最小限の支保工は必要となる。
また、図8(a)(b)に示すようにPCブロック体15とPC梁12の主筋、直交梁筋、スラブ筋等を施工するとともに、一部に型枠を施工する。次に、現場打ちコンクリートを打設する。
以上のようにして製造されたPC梁接合部構造10は、ひび割れに対する耐力を向上して施工コストを低減できる。
図7は、本発明のPCブロック体の他の実施の形態を示す側面図である。本実施例において、PCブロック体70は、表面に凹凸(コッター)71が形成されている。更に、凹凸71は、PCブロック体70の両側面或いは上面に形成してもよい。
このように構成した場合、現場で打設するコンクリートとの接合性を向上することができる。
次に、本発明のPC梁接合部構造とRC構造による性能比較を説明する。図9は、曲げ−曲率の関係を示す図、図10は、曲げ−曲率の関係を示す要部拡大図である。図中で黒丸は、RC構造による例で、梁の断面積が70×110、上端筋に異形鉄筋D41を9本使用したものである。白丸は、本発明の実施例で、梁の断面積が60×110、上端筋に異形鉄筋D25を4本使用し、PCブロック体の鋼棒にφ36を2本使用したものである。四角は、本発明の実施例で、梁の断面積が60×110、上端筋に異形鉄筋D25を3本使用し、PCブロック体の鋼棒にφ32を2本使用したものである。
以上のように構成されたPC梁接合部構造10は、曲げモーメントが0から80t・m時の範囲では、白丸で示すRC構造による構造が小さい曲率を示している。これは、梁の断面積が大きい事と使用している異形鉄筋の径が太いことによると思われる。それ以上の100近辺の曲げモーメントの範囲では、本発明の白丸、四角で示す構造の例が小さい曲率を示している。この範囲での同じ曲率で比較すると、図中の値が高い方がひび割れの発生がなく大きな荷重を確保できることを意味している。
尚、以上の実施例では、PCブロック体を直線状に設置して、柱の左右の梁を接合する場合について説明したが、柱の一方向に梁を接合する場合であってもよく、柱の三方向に梁を接合する場合でもよい。また、PCブロック体を直交配置して、柱の周囲の4方向に4本の梁を接合することもできる。
図1は、本発明に係るPC梁接合部構造におけるPC梁の上端筋を示す平面図である。 図2は、本発明に係るPC梁接合部構造におけるPC梁の下端筋を示す平面図である。 図3は、同PC梁接合部構造における柱とPC梁と接続ブロックとの関係を説明図である。 図4は、本発明に係るPC梁接合部構造に使用するPCブロック体を示す平面図である。 図5は、同PCブロック体の正面図である。 図6は、同PCブロック体の側面図である。 図7は、同PCブロック体の他の実施の形態を示す側面図である。 図8(a)は、本発明に係るPC梁接合部構造におけるPC梁と接続ブロックの関係を示す端部断面図、(b)は、同PC梁の中央部の断面図である。 図9は、曲げ−曲率の関係を示す図である。 図10は、曲げ−曲率の関係を示す要部拡大図である。
符号の説明
10 PC梁接合部構造
11 柱頭部
11a 柱ブラケット
12 PC梁
13 柱主筋
14 挿通孔
15 PCブロック体
16 フープ筋
17 下端主筋
18 PC鋼棒
18a ブロック体主筋
19 フープ筋
20 挿通孔
21 補強筋
21a 両端
22 挿通孔
70 PCブロック体
71 補強筋

Claims (4)

  1. プレキャスト・プレストレストコンクリート梁と、柱とを接合するPC梁接合部構造であって、
    柱頭部に水平方向からPC梁を架け渡し、その上に柱とPC梁の端部を繋ぐとともに、柱頭部から上に伸びる柱主筋を挿通する為の挿通孔を備えたPCブロック体を載せ、PC梁の端部から突出した鉄筋と、柱主筋と、フープ筋と、PCブロック体とPC梁とをコンクリートを打設して一体的に構成したことを特徴とするPC梁接合部構造。
  2. 前記PCブロック体は、柱の柱主筋に取り付けられたフープ筋と対応する位置に柱型のフープ筋が配設されていることを特徴とする請求項1に記載のPC梁接合部構造。
  3. 前記PCブロック体は、中央にPC梁の端部から突出した鉄筋を挿通するための挿通孔が長手方向に直交する方向に形成されたことを特徴とする請求項1または2に記載のPC梁接合部構造。
  4. 前記PCブロック体は、長手方向に埋設されたPC鋼棒に直交する複数の補強筋を埋設するとともに、補強筋の両端を鉤型にブロック体から突出形成したことを特徴とする請求項1〜3の何れか1に記載のPC梁接合部構造。
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