JP5601787B2

JP5601787B2 - 柱構造及び柱構造の施工方法

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Description

本発明は、柱構造及び柱構造の施工方法に関する。

従来、鋼管にコンクリートを充填した柱構造が柱梁架構に採用されている。この柱構造の例として、軸中心に貫通孔を有する環状のプレキャスト部材を形成し、このプレキャスト部材の外周面と鋼管の内周面とが接触するように鋼管内にプレキャスト部材を配置した後、貫通孔を通って鋼管内へコンクリートを充填することで柱構造を構築したものがある（例えば、特許文献１、２参照）。

しかし、特許文献１、２の柱構造は、いずれもプレキャスト部材が既に硬化してしまっているため、プレキャスト部材の外周面と鋼管の内周面との付着力が弱かった。このため、鋼・コンクリート合成構造としての一体性が無く、柱構造としての耐力及び変形性能が十分ではなかった。

特開２００７−１５４５３６特開平５−５９７８７

本発明は、鋼管と鋼管内に充填される充填材との付着力が上がる柱構造及び柱構造の施工方法を得ることを目的とする。

本発明の請求項１に係る柱構造は、鋼管と、前記鋼管の内壁と隙間を空けて前記鋼管の内側において一つの階層内で重ねて立設された複数の中実なコンクリート柱製のプレキャストコンクリート部材と、前記鋼管と前記プレキャストコンクリート部材の隙間に充填された充填材と、を有する。

上記構成によれば、鋼管と鋼管の内側に立設された中実なコンクリート柱製のプレキャストコンクリート部材の隙間に充填材を充填することで、プレキャストコンクリート部材が芯材の役割をし、また、充填材の充填量も減らすことができる。これにより、充填材の硬化収縮量が、鋼管の内側にコンクリートだけを充填したものに較べて小さくなり、鋼管と充填材との付着力が上がる。また、上記構成によれば、鋼管の内部で複数のプレキャストコンクリート部材を重ねて立設させて、鋼管とプレキャストコンクリート部材の隙間に充填材を充填させるだけで、柱構造を形成できたものである。さらに、一つの階層内で複数のプレキャストコンクリート部材を積み重ねることができる。

本発明の請求項２に係る柱構造は、前記プレキャストコンクリート部材の外周には、凸部が形成されている。
この構成によれば、鋼管の内側にプレキャストコンクリート部材を配置してプレキャストコンクリート部材が傾くようなことがあったとき、凸部が鋼管内壁と接触して、プレキャストコンクリート部材が鋼管側に傾くのを抑制する。これにより、鋼管とプレキャストコンクリート部材の隙間が、予め決められた幅よりも狭くなるのを防ぐことができる。

本発明の請求項３に係る柱構造は、前記プレキャストコンクリート部材の外周には、凹部が形成されている。この構成によれば、鋼管とプレキャストコンクリート部材の隙間に充填材を充填したとき、充填材がプレキャストコンクリート部材の凹部で固化する。これにより、プレキャストコンクリート部材と充填材との密着力を増加させることができる。

本発明の請求項４に係る柱構造は、前記プレキャストコンクリート部材には、張力が付与されたプレストレス導入部材が埋設されている。この構成によれば、プレストレス導入部材によって、プレキャストコンクリート部材にプレストレスが導入されているので、柱が傾斜したときにプレキャストコンクリート部材に作用する引張力に抵抗して、柱構造の耐力を向上させることができる。

本発明の請求項５に係る柱構造の施工方法は、柱としての鋼管を立ち上げる立ち上げ工程と、中実なコンクリート柱製のプレキャストコンクリート部材の外周面にスペーサを取付ける取付工程と、スペーサが取付けられたプレキャストコンクリート部材を前記鋼管へ挿入して重ねて立設する立設工程と、前記鋼管と前記プレキャストコンクリート部材の隙間に充填材を充填する充填工程と、を有する。

上記構成によれば、鋼管とコンクリート柱製のプレキャストコンクリート部材の隙間に充填材を充填することで、プレキャストコンクリート部材が芯材の役割をする。これにより、充填材の硬化収縮量が、鋼管の内側にコンクリートだけを充填したものに較べて小さくなり、鋼管と充填材との付着力が上がる。
本発明の請求項６に係る柱構造の施工方法は、前記立設工程では、前記プレキャストコンクリート部材の上端面と下端面に形成された凹凸を係合させることによって、鋼管内にプレキャストコンクリート部材を重ねていくことを特徴とする。
上記構成によれば、プレキャストコンクリート部材の上端面と下端面に形成された凹凸を係合させて鋼管内にプレキャストコンクリート部材を重ねて立設するため、プレキャストコンクリート部材の立設状態が安定する。

本発明は、上記構成としたので、鋼管と充填材との付着力が上がる。

本発明の第１実施形態に係る柱構造を有する建物の部分的な斜視図である。本発明の第１実施形態に係る柱構造の断面図である。本発明の第１実施形態に係るプレキャスト部材の構成図である。（ａ）〜（ｄ）本発明の第１実施形態に係る柱構造の施工手順を示す工程図である。（ａ）比較例の柱構造の断面図である。（ｂ）本発明の第１実施形態に係る柱構造の断面図である。（ａ）、（ｂ）本発明の第２実施形態に係る柱構造の横方向又は縦方向の断面図である。（ａ）、（ｂ）本発明の第３実施形態に係る柱構造の横方向又は縦方向の断面図である。

本発明の柱構造及び柱構造の施工方法の第１実施形態を図面に基づき説明する。図１には、地盤（図示省略）上に構築された建築物としての建物１０の一部が斜視図で示されている。建物１０は、複数立設された柱構造体２０と、複数の柱構造体２０間に架設された合成梁３０とで構成されている。

柱構造体２０は、中空円筒状の鋼管１２と、鋼管１２の内側に配設された円柱状のプレキャスト部材１４と、鋼管１２の内壁面とプレキャスト部材１４の外周面との隙間に充填された充填材１６とで構成されている。

鋼管１２の外周面にはダイアフラム２２が設けられており、ダイアフラム２２の周囲は後述する梁部材３２の延設方向（４方向）に突出され接合部２４が形成されている。この接合部２４に梁部材３２の端部がボルトにより接合されている。なお、接合部２４への梁部材３２の接合は、溶接であってもよい。接合部２４の上面は、梁部材３２の上面と同じ高さとされている。

一方、合成梁３０は、Ｈ形鋼からなる梁部材３２と、コンクリート打設により形成され梁部材３２の上面と同一面で広がるスラブコンクリート３４とで構成されている。梁部材３２は、上側フランジ３６、下側フランジ３７、及びウェブ３８を有している。

梁部材３２の上側フランジ３６の下面及びウェブ３８の両面には、スタッド（図示省略）が接合されており、各スタッドには補強筋（図示省略）が取付けられている。また、ウェブ３８の両面には、下側フランジ３７の幅で、下側フランジ３７の上面とスラブコンクリート３４の下面の間にウェブコンクリート４２が打設されている。

ウェブコンクリート４２は、スラブコンクリート３４と一緒に打設され、スラブコンクリート３４を支持している。また、ウェブコンクリート４２は、前述のスタッド及び補強筋で落下防止が図られている。スラブコンクリート３４の内部には、主筋及び配力筋（図示省略）が配筋されている。また、スラブコンクリート３４の上面は上側フランジ３６の上面と同じ高さとされ、上側フランジ３６とウェブ３８の上部は、スラブコンクリート３４に埋設されている。

図２に示すように、柱構造体２０は、立設された鋼管１２の内部に所定の高さで断面直径がＤの複数のプレキャスト部材１４（１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ）が積み重ねられ、鋼管１２の内壁面１２Ａと各プレキャスト部材１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃの外周面との隙間（幅Ｗとする）にグラウトからなる充填材１６が充填され硬化した構成となっている。ここでは、隙間の大きさＷをプレキャスト部材１４の直径Ｄの２０％程度の大きさとしている。

隙間の大きさＷの下限値は、プレキャスト部材１４の配設後に充填材１６が充填可能となる大きさであり２〜３ｃｍは必要である。また、隙間Ｗの上限値は、充填材１６の外周面が鋼管１２の内壁面１２Ａから剥離せず又は最小限の剥離幅となる範囲で設定される。

各プレキャスト部材１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃは、プレテンション方式により形成され、プレストレスが導入されている。即ち、図３に示すように、プレキャスト部材１４は、複数（本実施形態では８本）のＰＣ鋼線１８を平面視にて円状に配置し、各ＰＣ鋼線１８を図示しないジャッキ及びポンプを用いて緊張固定して張力を付与した後、コンクリートを打設して、コンクリート硬化後に各ＰＣ鋼線１８の緊張を解くことでプレストレスが導入されている。

なお、図２では、複数のプレキャスト部材１４のうち３個のみ表示しており、残りのプレキャスト部材１４及び鋼管１２の図示を省略している。また、プレキャスト部材１４の個数は３個に限らず、柱構造体２０の必要とされる強度、鋼管１２の高さ、施工の効率などによって適宜決定されるものであり、２個又は４個以上の複数個であってもよい。

次に、柱構造体２０の施工手順について説明する。

図４（ａ）に示すように、ダイアフラム２２が設けられた鋼管１２を立ち上げる。このとき、鋼管１２の内部には何も配置されておらず中空状態となっている。なお、本実施形態では鋼管１２を一体物として説明するが、これに限らず、例えば、鋼管１２の端部に予めフランジを形成しておき、複数の鋼管１２をフランジを重ねて立設すると共にフランジをボルトで接合して構築してもよい。

続いて、図４（ｂ）に示すように、プレキャスト部材１４の上端に図示しないフック等を用いてワイヤーＫを取り付け、図示しないクレーンによりプレキャスト部材１４を吊下げると共に、鋼管１２の内部に各プレキャスト部材１４（１４Ａ、１４Ｂ）を上方向に重ねて順次配設する。なお、プレキャスト部材１４の作製手順については説明を省略する。ここで、各プレキャスト部材１４の外周面の上端及び下端には、プレキャスト部材１４の外周面と鋼管１２の内壁面１２Ａとの隙間に合わせた大きさのスペーサ１９が予め取り付けられており、鋼管１２の内部にプレキャスト部材１４を配置するときに、プレキャスト部材１４が傾いて鋼管１２の内壁面１２Ａと接触するのを防いでいる。なお、各プレキャスト部材１４の上端面及び下端面に凹部又は凸部を形成しておき、この凹部と凸部を係合させることで、各プレキャスト部材１４の立設状態を安定させるようにしてもよい。

続いて、図４（ｃ）に示すように、鋼管１２の内部へ複数のプレキャスト部材１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃを配設した後、鋼管１２の上端部からプレキャスト部材１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃの外周面と鋼管１２の内壁面１２Ａとの隙間へ、図示しないトレミー管を用いて充填材１６としてのグラウトＧを充填する。そして、グラウトＧの充填後、グラウトＧが硬化するまで養生する。

続いて、図４（ｄ）に示すように、グラウトＧが硬化することにより充填材１６が形成され、柱構造体２０が形成される。そして、柱構造体２０の形成後、ダイアフラム２２の接合部２４に梁部材３２がボルト等で接合され、コンクリート打設によりスラブコンクリート３４及びウェブコンクリート４２（図１参照）が形成されて、合成梁３０が形成される。このようにして、柱構造体２０及び合成梁３０からなる建物１０が構築される。

構築された建物１０では、柱構造体２０のプレキャスト部材１４及び充填材１６が鋼管１２の局部座屈を抑制すると共に、鋼管１２がプレキャスト部材１４及び充填材１６を拘束してコンクリート強度及び靭性が増大するため、軸圧縮耐力、曲げ耐力、及び変形性能が増大する。

次に、本発明の第１実施形態の作用について説明する。

図５（ａ）に示すように、まず、本実施形態の柱構造体２０の比較例としての柱構造体１００について説明する。柱構造体１００は、円筒中空の鋼管１０２の内部全体にコンクリート１０４が充填され硬化した構造となっている。柱構造体１００では、コンクリート１０４の硬化時に、コンクリート１０４が円周方向（矢印Ａ方向）及び半径方向（矢印Ｂ方向）で等価に収縮し、半径方向に亀裂Ｃ１が生じると共にコンクリート１０４の外周面１０４Ｍが部分的に鋼管１０２の内壁面１０２Ａから剥離して隙間ｄ１が生じる。

ここで、柱構造体１００では、鋼管１０２内に同時に全てのコンクリート１０４が充填されており、コンクリート１０４の中心から外周まで同様に収縮してしまうため、全体の収縮量が大きくなり、隙間ｄ１が大きな値となる。

一方、図５（ｂ）に示すように、本実施形態の柱構造体２０は、鋼管１２の内部に芯材となるプレキャスト部材１４が配設され、プレキャスト部材１４の外周面１４Ｍと鋼管１２の内壁面１２Ａとの隙間にグラウトからなる充填材１６が充填され硬化した構造となっている。

柱構造体２０では、充填材１６の硬化時に充填材１６が円周方向（矢印Ｄ方向）及び半径方向（矢印Ｅ方向）で等価に収縮しようとする。ここで、充填材１６は、鋼管１２内の中央に芯材として配置され既に硬化してこれ以上収縮しないプレキャスト部材１４に拘束されることにより半径方向の亀裂Ｃ２が発生し、この亀裂Ｃ２に対応する体積分だけ半径方向の収縮量が減少する。

このため、充填材１６及びプレキャスト部材１４全体としての収縮量は、比較例のコンクリート１０４よりも小さくなり、柱構造体２０におけるプレキャスト部材１４と鋼管１２の隙間ｄ２は、比較例の柱構造体１００の隙間ｄ１よりも小さくなる。これにより、鋼管１２と充填材１６との接触部が、比較例の柱構造体１００に比べて増加し、鋼管１２と充填材１６との付着力を上げることができる。

また、本実施形態の柱構造体２０では、プレテンション方式により張力が付与されプレキャスト部材１４に埋設されたＰＣ鋼線１８によって、圧縮力であるプレストレスが軸方向（鉛直方向）に導入されているので、プレキャスト部材１４のコンクリートのクリープにより鋼管１２内部のコンクリートの圧縮軸力が鋼管１２に移行するのを低減させることができ、柱構造体２０の耐力を向上させることができる。

なお、通常のＣＦＴ（ＣｏｎｃｒｅｔｅＦｉｌｌｅｄＳｔｅｅｌＴｕｂｅ）造柱の場合、鋼管の内径が１ｍでコンクリートの硬化収縮歪が２００×１０^−６であれば、０．１ｍｍの隙間が鋼管の内面と内部コンクリートとの間に生じる。

一方、本実施形態の柱構造体２０を用いて直径９０ｃｍのプレキャスト部材１４を鋼管１２内に挿入した後、周囲の５ｃｍの隙間にコンクリート系の充填材１６を充填すれば、隙間量が通常のＣＦＴ造柱の１／１０の０．０１ｍｍ以下に減少する。

また、例えば、通常の３層１節１０ｍのＣＦＴ造柱にコンクリートを圧入、もしくは落とし込みにて充填する場合、コンクリートの硬化収縮歪が２００×１０^−６であれば１節で２ｍｍの軸方向硬化収縮が生じる。

一方、本実施形態の柱構造体２０を用いて直径９０ｃｍのプレキャスト部材１４を鋼管１２内に挿入した後、周囲の５ｃｍの隙間にコンクリート系の充填材１６を充填すれば、等価な軸方向収縮量がおよそ１／５の０．４ｍｍに減少するため、鋼管１２内部のコンクリート圧縮軸力が鋼管１２に移行するのを低減させることができる。また、充填材１６に通常のＰＣ工事にて用いられている無収縮モルタルを用いれば、さらに効果を上げることができる。

次に、本発明の柱構造及び柱構造の施工方法の第２実施形態を図面に基づき説明する。なお、前述した第１実施形態と基本的に同一の部材には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。

図６（ａ）、（ｂ）には、本発明の第２実施形態の柱構造体５０の断面図が示されている。柱構造体５０は、立設された鋼管１２の内部に所定の高さで複数のプレキャスト部材５２が積み重ねられ、鋼管１２の内壁面１２Ａと各プレキャスト部材５２の外周面５２Ａとの隙間にグラウトからなる充填材１６が充填され、硬化した構成となっている。鋼管１２の内壁面１２Ａと各プレキャスト部材５２の外周面５２Ａとの隙間の大きさは、プレキャスト部材５２の円柱部５３の直径の２０％程度の大きさとしている。

プレキャスト部材５２は、プレテンション方式により略円柱状に形成され、横断面の円周方向に沿って８本配置されたＰＣ鋼線１８によってプレストレスが導入されている。また、プレキャスト部材５２の円柱部５３の上部外周面及び下部外周面には、横断面の半径方向（９０°毎に４方向）に沿って外側へ突出した凸部５４が形成されている。

凸部５４は、プレキャスト部材５２の型枠に設けられた凹部にコンクリートが打設されることで、円柱部５３と一体成形されている。また、プレキャスト部材５２の外周面５２Ａからの凸部５４の突出量は、プレキャスト部材５２の外周面５２Ａと鋼管１２の内壁面１２Ａとの隙間の幅よりも僅かに小さい大きさとなっている。

ここで、柱構造体５０は、立設した鋼管１２の内部に複数のプレキャスト部材５２を上方向に重ねて順次配設し、プレキャスト部材５２の外周面５２Ａと鋼管１２の内壁面１２Ａとの隙間へグラウトからなる充填材１６を充填して、充填材１６が硬化するまで養生することで構築される。そして、柱構造体５０に合成梁３０（図１参照）を設けることで建物が構築される。

次に、本発明の第２実施形態の作用について説明する。

柱構造体５０では、充填材１６の硬化時に充填材１６が円周方向及び半径方向で等価に収縮しようとする。ここで、充填材１６は、鋼管１２内の中央に芯材として配置され既に硬化してこれ以上収縮しないプレキャスト部材５２に拘束されることにより半径方向の亀裂が発生し、この亀裂に対応する体積分だけ半径方向の収縮量が減少する。

このため、充填材１６及びプレキャスト部材５２全体としての収縮量が、鋼管１２内全体にコンクリートを充填したものに比べて小さくなり、柱構造体５０におけるプレキャスト部材５２と鋼管１２の隙間が小さくなる。これにより、鋼管１２と充填材１６との接触部が増加し、鋼管１２と充填材１６との付着力を上げることができる。

また、本実施形態の柱構造体５０では、プレキャスト部材１４にプレテンション方式により設置されたＰＣ鋼線１８によって、圧縮力であるプレストレスが軸方向（鉛直方向）に導入されているので、プレキャスト部材５２のコンクリートのクリープにより鋼管１２内部のコンクリートの圧縮軸力が鋼管１２に移行するのを低減させることができ、柱構造体５０の耐力を向上させることができる。

さらに、柱構造体５０では、充填材１６の充填前に鋼管１２の内側でプレキャスト部材５２が傾くようなことがあったとき、凸部５４が鋼管１２の内壁面１２Ａと接触して、プレキャスト部材５２が鋼管１２側に傾くのを抑制する。これにより、鋼管１２とプレキャスト部材５２の隙間が、予め決められた幅よりも狭くなるのを防ぐことができ、充填材１６をプレキャスト部材５２の外側に均等に充填することができる。

また、柱構造体５０を用いて構築された建物では、鋼管１２とプレキャスト部材５２の一体性が向上するため、柱構造体５０のプレキャスト部材５２及び充填材１６が鋼管１２の局部座屈を抑制すると共に、鋼管１２がプレキャスト部材５２及び充填材１６を拘束してコンクリート強度及び靭性が増大するため、軸圧縮耐力、曲げ耐力、及び変形性能が増大する。

次に、本発明の柱構造及び柱構造の施工方法の第３実施形態を図面に基づき説明する。なお、前述した第１実施形態と基本的に同一の部材には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。

図７（ａ）、（ｂ）には、本発明の第３実施形態の柱構造体６０の断面図が示されている。柱構造体６０は、立設された鋼管１２の内部に所定の高さで複数のプレキャスト部材６２が積み重ねられ、鋼管１２の内壁面１２Ａと各プレキャスト部材６２の外周面６２Ａとの隙間にグラウトからなる充填材１６が充填され、硬化した構成となっている。鋼管１２の内壁面１２Ａと各プレキャスト部材６２の外周面６２Ａとの隙間の大きさは、プレキャスト部材６２の円柱部６３の直径の２０％程度の大きさとしている。

プレキャスト部材６２は、プレテンション方式により略円柱状に形成され、横断面の円周方向に沿って８本配置されたＰＣ鋼線１８によってプレストレスが導入されている。また、プレキャスト部材６２の円柱部６３の上部外周面及び下部外周面には、横断面の半径方向（９０°毎に４方向）に沿って外側へ突出した凸部６４が形成されている。

凸部６４は、プレキャスト部材６２の型枠に設けられた凹部にコンクリートが打設されることで、円柱部６３と一体成形されている。また、プレキャスト部材６２の外周面６２Ａからの凸部６４の突出量は、プレキャスト部材６２の外周面６２Ａと鋼管１２の内壁面１２Ａとの隙間の幅よりも僅かに小さい大きさとなっている。

さらに、プレキャスト部材６２の円柱部６３の外周には、プレキャスト部材６２の軸方向（鉛直方向）に沿って延びた凹部６６が形成されている。凹部６６は、プレキャスト部材６２の型枠に設けられた凸部にコンクリートが打設されることで円柱部６３の外周に形成されている。

ここで、柱構造体６０は、立設した鋼管１２の内部に複数のプレキャスト部材６２を上方向に重ねて順次配設し、プレキャスト部材６２の外周面６２Ａと鋼管１２の内壁面１２Ａとの隙間へグラウトからなる充填材１６を充填して、充填材１６が硬化するまで養生することで構築される。そして、柱構造体６０に合成梁３０（図１参照）を設けることで建物が構築される。

次に、本発明の第３実施形態の作用について説明する。

柱構造体６０では、充填材１６の硬化時に充填材１６が円周方向及び半径方向で等価に収縮しようとする。ここで、充填材１６は、鋼管１２内の中央に芯材として配置され既に硬化してこれ以上収縮しないプレキャスト部材６２に拘束されることにより半径方向の亀裂が発生し、この亀裂に対応する体積分だけ半径方向の収縮量が減少する。

このため、充填材１６及びプレキャスト部材６２全体としての収縮量が、鋼管１２内全体にコンクリートを充填したものに比べて小さくなり、柱構造体６０におけるプレキャスト部材６２と鋼管１２の隙間が小さくなる。これにより、鋼管１２と充填材１６との接触部が増加し、鋼管１２と充填材１６との付着力を上げることができる。

また、本実施形態の柱構造体６０では、プレキャスト部材６２にプレテンション方式により設置されたＰＣ鋼線１８によって、圧縮力であるプレストレスが軸方向（鉛直方向）に導入されているので、プレキャスト部材６２のコンクリートのクリープにより鋼管１２内部のコンクリートの圧縮軸力が鋼管１２に移行するのを低減させることができ、柱構造体６０の耐力を向上させることができる。

また、柱構造体６０では、プレキャスト部材６２にプレテンション方式により設置されたＰＣ鋼線１８によって、圧縮力であるプレストレスが軸方向（鉛直方向）に導入されているので、柱構造体６０が傾斜したときにプレキャスト部材６２に作用する引張力に抵抗する。これにより、柱構造体６０の耐力を向上させることができる。

さらに、柱構造体６０では、充填材１６の充填前に鋼管１２の内側でプレキャスト部材６２が傾くようなことがあったとき、凸部６４が鋼管１２の内壁面１２Ａと接触して、プレキャスト部材６２が鋼管１２側に傾くのを抑制する。これにより、鋼管１２とプレキャスト部材６２の隙間が、予め決められた幅よりも狭くなるのを防ぐことができ、充填材１６をプレキャスト部材６２の外側に均等に充填することができる。

また、柱構造体６０では、鋼管１２とプレキャスト部材６２の隙間に充填材１６を充填したとき、充填材１６がプレキャスト部材６２の凹部６６で固化する。プレキャスト部材６２は凹部６６があることで表面積が増加しており、さらに、凹部６６で固化した充填材１６がアンカー効果により凹部６６から離脱しにくくなっているので、プレキャスト部材６２と充填材１６との密着力を増加させることができる。

さらに、柱構造体６０を用いて構築された建物では、鋼管１２とプレキャスト部材６２の一体性が向上するため、柱構造体６０のプレキャスト部材６２及び充填材１６が鋼管１２の局部座屈を抑制すると共に、鋼管１２がプレキャスト部材６２及び充填材１６を拘束してコンクリート強度及び靭性が増大するため、軸圧縮耐力、曲げ耐力、及び変形性能が増大する。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。

プレキャスト部材１４、５２、６２は、製法として遠心成型を用いてもよく、また、内部に鉄筋を設けてもよい。プレキャスト部材１４、５２、６２の断面形状は円形だけでなく、角形の鋼管１２に対しては、角形としてよい。さらに、プレキャスト部材１４、５２、６２へのプレストレス導入は、ポストテンションにて行ってもよい。

なお、鋼管１２内へのグラウトＧの充填方法は、トレミー管を用いて鋼管１２の上部から下部へ向けて充填する方法だけでなく、鋼管１２の下部に圧入口を形成し、ポンプを用いて圧入口からグラウトを圧入して、鋼管１２の下部から上部へ向けて充填する方法を用いてもよい。また、充填材１６として、グラウトに換えてモルタルを用いてもよい。

また、鋼管１２の軸方向長さが短い場合は、例えば、鋼管１２を横向きに寝かせた状態で鋼管１２内にスペーサ１９付きのプレキャスト部材１４を挿入してから、鋼管１２及びプレキャスト部材１４をクレーンで立ち上げるようにしてもよい。

１０建物
１２鋼管（鋼管）
１４プレキャスト部材（プレキャストコンクリート部材）
１６充填材（充填材）
１８ＰＣ鋼線（プレストレス導入部材）
１９スペーサ（スペーサ）
２０柱構造体（柱構造）
５０柱構造体（柱構造）
５２プレキャスト部材（プレキャストコンクリート部材）
５４凸部（凸部）
６０柱構造体（柱構造）
６２プレキャスト部材（プレキャストコンクリート部材）
６４凸部（凸部）
６６凹部（凹部）

Claims

鋼管と、
前記鋼管の内壁と隙間を空けて前記鋼管の内側において一つの階層内で重ねて立設された複数の中実なコンクリート柱製のプレキャストコンクリート部材と、
前記鋼管と前記プレキャストコンクリート部材の隙間に充填された充填材と、
を有する柱構造。
前記プレキャストコンクリート部材の外周には、凸部が形成されている請求項１記載の柱構造。
前記プレキャストコンクリート部材の外周には、凹部が形成されている請求項１又は２に記載の柱構造。
前記プレキャストコンクリート部材には、張力が付与されたプレストレス導入部材が埋設されている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の柱構造。
柱としての鋼管を立ち上げる立ち上げ工程と、
中実なコンクリート柱製のプレキャストコンクリート部材の外周面にスペーサを取付ける取付工程と、
スペーサが取付けられたプレキャストコンクリート部材を前記鋼管へ挿入して重ねて立設する立設工程と、
前記鋼管と前記プレキャストコンクリート部材の隙間に充填材を充填する充填工程と、
を有する柱構造の施工方法。
前記立設工程では、前記プレキャストコンクリート部材の上端面と下端面に形成された凹凸を係合させることによって、鋼管内にプレキャストコンクリート部材を重ねていくことを特徴とする請求項５記載の柱構造の施工方法。