JP6568724B2

JP6568724B2 - コンクリート構造物

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Publication number: JP6568724B2
Application number: JP2015112381A
Authority: JP
Inventors: 裕次石川; 翔平川野; 直木麻生; 厚周花井; 太人大江; 央近藤; 悟史掛
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 2015-06-02
Filing date: 2015-06-02
Publication date: 2019-08-28
Anticipated expiration: 2035-06-02
Also published as: JP2016223222A

Description

本発明は、コンクリート構造物に関する。

近年、柱部材や梁部材をプレキャストコンクリートによって製作し、これらのプレキャストコンクリート製の柱部材や梁部材を組み立てることにより建物を構築する施工方法が普及している。

例えば、特許文献１には、プレキャスト柱部材とプレキャスト梁部材とをプレキャスト柱梁仕口部材を介して接合する柱梁構造が開示されている。

しかし、大きな構造断面のプレキャストコンクリート製の柱部材や梁部材は、重量が大きくなるので、揚重能力の高い揚重機が必要になる。また、高い揚重能力を発揮する大きな揚重機が搬入できない現場では、大きな構造断面を有する大きな重量のプレキャストコンクリート製の柱部材や梁部材の揚重作業ができない。

特開２０１４−５５５１７号公報

本発明は係る事実を考慮し、構造設計上において必要な構造断面より小さい構造断面をもつ軽量のプレキャストコンクリート部材を用いて構築することができるコンクリート構造物を提供することを課題とする。

第１態様の発明は、隣り合って配置されたプレキャストコンクリート製の複数の構造部材と、前記複数の構造部材の端部が接合され、該複数の構造部材を束ねる仕口部と、を有するコンクリート構造物である。

第１態様の発明では、複数の構造部材の端部を仕口部に接合して、この複数の構造部材を束ねることにより、構造設計上において必要な構造断面を備えるコンクリート構造物を構成することができる。また、各構造部材は、コンクリート構造物よりも構造断面が小さい軽量の部材なので、揚重能力の小さい揚重機を用いてコンクリート構造物を構築することができる。すなわち、構造設計上において必要な構造断面より小さい構造断面をもつ軽量のプレキャストコンクリート部材（構造部材）を用いてコンクリート構造物を構築することができる。

第２態様の発明は、第１態様のコンクリート構造物において、前記仕口部と前記構造部材の端部との間に、又は前記構造部材の中間部に設けられ、前記複数の構造部材が接合されて束ねられる拘束部材を有する。

第２態様の発明では、拘束部材によって複数の構造部材を束ねることにより、この部分の曲げ剛性を大きくすることができる。また、拘束部材の分だけ構造部材を短くすることにより、構造部材の曲げ剛性を大きくすることができる。

第３態様の発明は、第１又は第２態様のコンクリート構造物において、隣り合う前記構造部材の間に、前記隣り合う前記構造部材同士を連結する連結手段、又はエネルギー吸収手段が設けられている。

第３態様の発明では、複数の構造部材によって構成される構造体の剛性を連結手段により向上させることができる。又は、複数の構造部材によって構成される構造体に曲げモーメントが発生したときに、隣り合う構造部材同士の間に生じるせん断変形に伴うエネルギーを、エネルギー吸収手段によって吸収することにより、この構造体の曲げ耐力を向上させることができる。

本発明は上記構成としたので、構造設計上において必要な構造断面より小さい構造断面をもつ軽量のプレキャストコンクリート部材を用いてコンクリート構造物を構築することができる。

本発明の実施形態に係るコンクリート構造物を示す斜視図である。本発明の実施形態に係るコンクリート構造物を示す正面断面図である。本発明の実施形態に係るコンクリート構造物を示す平面断面図である。本発明の実施形態に係る連結手段としての接着剤により一体化された柱構造部材を示す平面断面図である。本発明の実施形態に係る連結手段としてのコッター部材により一体化された柱構造部材を示す部分正面図である。本発明の実施形態に係る連結手段としてのコッター部材により一体化された柱構造部材を示す部分正面図である。本発明の実施形態に係るエネルギー吸収手段としてのＵ字形ダンパーにより連結された柱構造部材を示す正面図である。本発明の実施形態に係るエネルギー吸収手段としてのＵ字形ダンパーを示す拡大図である。本発明の実施形態に係る拘束部材を有するコンクリート構造物を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る拘束部材を有するコンクリート構造物を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る仕口部材と梁部材との接合方法のバリエーションを示す正面断面図である。本発明の実施形態に係る仕口部材と柱構造部材との接合方法のバリエーションを示す正面断面図である。本発明の実施形態に係る柱構造部材の配置バリエーションを示す平面断面図である。本発明の実施形態に係る柱構造部材の配置バリエーションを示す平面断面図である。本発明の実施形態に係る柱構造部材のバリエーションを示す斜視図である。本発明の実施形態に係る梁構造物を示す斜視図である。本発明の実施例に係る柱構造部材の配置を示す平面断面図、及び柱構造物を示す斜視図である。本発明の実施例に係る柱構造部材の配置を示す平面断面図、及び柱構造物を示す斜視図である。本発明の実施例に係る柱構造部材の配置を示す平面断面図、及び柱構造物を示す斜視図である。

図を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。まず、本発明の実施形態に係るコンクリート構造物について説明する。

図１（ａ）の斜視図に示すように、本実施形態のコンクリート構造物としての柱構造物１０は、構造部材としての柱構造部材１２と、仕口部としての仕口部材１４と、を有して構成されている。

柱構造物１０を分解して描いた図１（ｂ）の斜視図に示すように、柱構造部材１２は、正方形の構造断面形状を有するプレキャストコンクリート製の棒状（本例では、正四角柱状）の部材であり、平面視にてＴ字状に隣り合って複数（本例では、４つ）配置されている。

仕口部材１４は、プレキャストコンクリート製のパネル状の部材であり、図１（ａ）に示すように、複数の柱構造部材１２の端部が接合され、これらの複数の柱構造部材１２を束ねている。

図２（ｂ）の正面断面図、及び図３（ｂ）の平面断面図に示すように、仕口部材１４は、仕口部材１４の下に複数配置された柱構造部材１２（以下、「柱構造部材１２Ａ」とする）の上端部、仕口部材１４の上に複数配置された柱構造部材１２（以下、「柱構造部材１２Ｂ」とする）の下端部、及び仕口部材１４の横に平面視にて３方向へ配置されたプレキャストコンクリート製の梁部材２０Ａ、２０Ｂ、２２がそれぞれ接合されて、建物１６の柱梁架構１８を構成している。

すなわち、仕口部材１４は、建物１６の下階を構成する柱構造物１０（以下、「柱構造物１０Ａ」とする）の上部の仕口部と、建物１６の上階を構成する柱構造物１０（以下、「柱構造物１０Ｂ」とする）の下部の仕口部とを兼ねている。図２（ａ）の正面断面図、及び図３（ａ）の平面断面図には、仕口部材１４に、柱構造部材１２Ａ、１２Ｂ、及び梁部材２０Ａ、２０Ｂ、２２が接合される前の状態が示されている。

図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示すように、仕口部材１４と梁部材２０Ａ、２０Ｂとは、接合構造２４によって接合されている。図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、接合構造２４は、鋼製の中空管２６と、この中空管２６の孔へ挿入される梁鉄筋３４の端部とを有して構成されている。

仕口部材１４の端面には、グラウトＧの充填によりコッター接合面を形成するために設けられた凹部３０が形成され、この凹部３０の底面には、複数の挿入孔３２が形成されている。

挿入孔３２内には、仕口部材１４に埋設された梁鉄筋３４の端部が突出している。この梁鉄筋３４は、端部が仕口部材１４の端面から突出しないように設けられている。

梁部材２０Ａ、２０Ｂの端面には、グラウトＧの充填によりコッター接合面を形成するために設けられた凹部３６が形成され、この凹部３６の底面には、複数の収容孔３８が形成されている。

収容孔３８には、中空管２６が収容されている。中空管２６は、中空管２６の孔へ梁鉄筋２８Ａ、２８Ｂ、３４をねじ込まずに挿入可能な差し込み式の継手となっており、端部が梁部材２０Ａ、２０Ｂの端面から突出しないように収容されている。また、収容孔３８内には、梁部材２０Ａ、２０Ｂに埋設された梁鉄筋２８Ａ、２８Ｂの端部が突出している。この梁鉄筋２８Ａ、２８Ｂは、端部が、中空管２６の孔へ挿入されるとともに梁部材２０Ａ、２０Ｂの端面から突出しないように設けられている。なお、仕口部材１４及び梁部材２０Ａ、２０Ｂには、せん断補強筋が適宜設けられている。また、中空管２６には、機械式継手、スリーブ式継手等が用いられている。

仕口部材１４への梁部材２０Ａ、２０Ｂの接合は、まず、図２（ａ）に示すように、梁部材２０Ａ、２０Ｂの端面と仕口部材１４の端面との間に隙間Ｓ１を有するようにして、梁部材２０Ａ、２０Ｂの端面が仕口部材１４の端面と対向するように梁部材２０Ａ、２０Ｂを配置する。

次に、図２（ｂ）に示すように、中空管２６を収容孔３８から引き出して、挿入孔３２へ挿入する。このとき、梁鉄筋３４の端部を中空管２６の孔へ挿入する。

次に、隙間Ｓ１内、凹部３０、３６内、収容孔３８内、挿入孔３２内、及び中空管２６の孔内へ、硬化材としてのグラウトＧを充填し硬化させる。これにより、中空管２６に梁鉄筋２８Ａ、２８Ｂ、３４の端部が定着されて、中空管２６を介して梁鉄筋２８Ａ、２８Ｂと梁鉄筋３４とが接合され、仕口部材１４に梁部材２０Ａ、２０Ｂが接合される。なお、本例では、梁部材２０Ａ、２０Ｂの端面と仕口部材１４の端面との間に隙間Ｓ１を有するようにして梁部材２０Ａ、２０Ｂを配置したが、梁部材２０Ａ、２０Ｂの端面と仕口部材１４の端面とを密着させるようにして、梁部材２０Ａ、２０Ｂの端面が仕口部材１４の端面と対向するように梁部材２０Ａ、２０Ｂを配置してもよい。

図３（ｂ）に示すように、仕口部材１４と梁部材２２とは、接合構造４０によって接合されている。図３（ａ）に示すように、接合構造４０は、鋼製の中空管４２と、この中空管４２の孔へ挿入される梁鉄筋４４の端部とを有して構成されている。

仕口部材１４には、端部を仕口部材１４の端面から突出させて、梁鉄筋４４が埋設されている。

梁部材２２の端部には、中空管４２が埋設されている。また、梁部材２２には、端部が中空管４２の孔へ挿入されるとともに梁部材２２の端面から突出しないように、梁鉄筋４６が設けられている。中空管４２は、中空管４２の孔へ梁鉄筋４４、４６をねじ込まずに挿入可能な差し込み式の継手となっており、端部が梁部材２２の端面から突出しないように設けられている。なお、梁部材２２には、せん断補強筋が適宜設けられている。

仕口部材１４への梁部材２２の接合は、まず、図３（ｂ）に示すように、梁部材２２の端面と仕口部材１４の端面との間に隙間Ｓ２を有するように、梁部材２２の端面が仕口部材１４の端面と対向するように梁部材２２を配置するとともに、中空管４２の孔へ梁鉄筋４４の端部を挿入する。

次に、隙間Ｓ２内及び中空管４２の孔内へ、硬化材としてのグラウトＧを充填し硬化させる。これにより、中空管４２に梁鉄筋４４、４６が定着されて、中空管４２を介して梁鉄筋４４と梁鉄筋４６とが接合され、仕口部材１４に梁部材２２が接合される。なお、本例では、梁部材２２の端面と仕口部材１４の端面との間に隙間Ｓ２を有するようにして梁部材２２を配置したが、梁部材２２の端面と仕口部材１４の端面とを密着させるようにして、梁部材２２の端面が仕口部材１４の端面と対向するように梁部材２２を配置してもよい。

図２（ｂ）に示すように、仕口部材１４と柱構造部材１２Ａ、１２Ｂとは、接合構造４８によって接合されている。図２（ａ）に示すように、接合構造４８は、複数の貫通孔５０と、柱構造部材１２Ａに埋設され貫通孔５０へ挿入される柱鉄筋５２（以下、「柱鉄筋５２Ａ」とする）の上端部と、柱構造部材１２Ｂに埋設され貫通孔５０へ挿入される柱鉄筋５２（以下、「柱鉄筋５２Ｂ」とする）の下端部とを有して構成されている。

仕口部材１４の上下面には、グラウトＧの充填によりコッター接合面を形成するために設けられた凹部５４、５６が形成され、この凹部５４の底面から凹部５６の底面へ貫通するように貫通孔５０が形成されている。

柱鉄筋５２Ａの上端部は、柱構造部材１２Ａの上面から突出しており、柱鉄筋５２Ｂの下端部は、柱構造部材１２Ｂの下面から突出している。なお、柱構造部材１２Ａ、１２Ｂには、せん断補強筋が適宜設けられている。

仕口部材１４への柱構造部材１２Ａ、１２Ｂの接合は、まず、図２（ｂ）に示すように、柱構造部材１２Ａの上端面と仕口部材１４の下面との間に隙間Ｓ３を有するように、柱構造部材１２Ａの上端面が仕口部材１４の下面と対向するように仕口部材１４を柱構造部材１２Ａ上に載置した後に、柱構造部材１２Ｂの下端面と仕口部材１４の上面との間に隙間Ｓ４を有するように、柱構造部材１２Ｂの下端面が仕口部材１４の上面と対向するように柱構造部材１２Ｂを仕口部材１４上に載置する。このとき、柱鉄筋５２Ａの上端部、及び柱鉄筋５２Ｂの下端部を貫通孔５０へ挿入する。

次に、隙間Ｓ３内、凹部５６内、貫通孔５０内、隙間Ｓ４内、及び凹部５４内へ、硬化材としてのグラウトＧを充填し硬化させる。これにより、貫通孔５０に、柱鉄筋５２Ａの上端部と、柱鉄筋５２Ｂの下端部とが定着されて、仕口部材１４に柱構造部材１２Ａ、１２Ｂが接合される。

次に、本発明の実施形態に係るコンクリート構造物の作用と効果について説明する。

本実施形態のコンクリート構造物としての柱構造物１０は、図１（ａ）に示すように、複数の柱構造部材１２の端部を仕口部材１４に接合して、この複数の柱構造部材１２を束ねることにより、構造設計上において必要な構造断面を備える柱構造物１０を構成することができる。また、各柱構造部材１２は、柱構造物１０よりも構造断面が小さい軽量の部材なので、揚重能力の小さい揚重機を用いてコンクリート構造物を構築することができる。すなわち、構造設計上において必要な構造断面より小さい構造断面をもつ軽量のプレキャストコンクリート部材（柱構造部材１２）を用いて柱構造物１０を構築することができる。

以上、本発明の実施形態について説明した。

なお、本実施形態では、図１（ａ）に示すように、複数の柱構造部材１２を仕口部材１４により束ねることによって柱構造物１０を構成した例を示したが、隣り合う柱構造部材１２の間に連結手段を設けてもよい。このようすれば、複数の柱構造部材１２によって構成される柱構造体の剛性を連結手段により向上させることができる。

例えば、図４の平面断面図に示すように、隣り合う柱構造部材１２の間に連結手段としての接着剤５８を設けて、複数の柱構造部材１２が一体化された柱構造体６０を構成するようにしてもよい。接着剤５８としては、エポキシ樹脂、グラウト材等が挙げられる。

また、例えば、図５及び図６の部分正面図に示すように、柱構造部材１２の側面に切欠き部６２、６４を形成し、中央部が括れた形状のコッター部材６６、６８を切欠き部６２、６４に配置するとともに接着剤７０で固定して、複数の柱構造部材１２が一体化された柱構造体７２、７４を構成するようにしてもよい。コッター部材６６、６８としては、鋼製、亜鉛アルミニウム合金製の部材が挙げられ、接着剤７０としては、エポキシ樹脂、グラウト材等が挙げられる。

さらに、例えば、連結金物等の連結部材により隣り合う柱構造部材１２同士を連結して、複数の柱構造部材１２が一体化された柱構造体を構成するようにしてもよい。

また、本実施形態では、図１（ａ）に示すように、複数の柱構造部材１２を仕口部材１４により束ねることによって柱構造物１０を構成した例を示したが、隣り合う柱構造部材１２の間にエネルギー吸収手段を設けてもよい。このようにすれば、複数の柱構造部材１２によって構成される柱構造体に曲げモーメントが発生したときに、隣り合う柱構造部材１２同士の間に生じるせん断変形に伴うエネルギーを、エネルギー吸収手段により吸収することにより、柱構造体の曲げ耐力を向上させることができる。

例えば、図７の正面図、及び図８の拡大図に示すように、柱構造部材１２の側面に切欠き部７６を形成し、この切欠き部７６にエネルギー吸収手段としてのＵ字状の鉛ダンパー７８を設けて、柱構造体８２を構成するようにしてもよい。図８に示すように、鉛ダンパー７８は、切欠き部７６の側壁面にボルト８０によって固定されている。エネルギー吸収手段としてのダンパーは、柱構造部材１２同士の間に生じるせん断変形に伴うエネルギーを吸収できるものであれば、他の材料によって形成されたものであってもよい。

さらに、本実施形態では、図１（ａ）に示すように、仕口部材１４と、複数の柱構造部材１２とを有して柱構造物１０を構成した例を示したが、仕口部材１４と複数の柱構造部材１２の端部との間に、又は複数の柱構造部材１２の中間部に、複数の柱構造部材１２が接合されて束ねられる拘束部材を設けるようにしてもよい。

このようにすれば、拘束部材によって複数の柱構造部材１２を束ねることにより、この部分の曲げ剛性を大きくすることができる。また、拘束部材の分だけ柱構造部材１２を短くすることにより、柱構造部材１２の曲げ剛性を大きくすることができる。

例えば、図９（ａ）の斜視図に示すように、仕口部材１４と、複数の柱構造部材１２と、拘束部材８４とを有して、柱構造物８６を構成するようにしてもよい。柱構造物８６では、仕口部材１４と複数の柱構造部材１２の端部との間に拘束部材８４が設けられている。

柱構造物を分解して描いた図９（ｂ）の斜視図に示すように、拘束部材８４は、複数の柱構造部材１２の配置と略等しいＴ字状の平面形状と、所定高さとを有するコンクリート製のブロック状部材であり、仕口部材１４と一体化されたプレキャストコンクリート部材を構成している。また、複数の柱構造部材１２は、上方に配置された拘束部材８４に上端部が接合され、下方に配置された拘束部材８４に下端部が接合されて束ねられている。

このように、仕口部材１４と複数の柱構造部材１２の端部との間に拘束部材８４を設けた場合には、大きな曲げモーメントが発生する部分（柱構造部材１２の端部付近）の曲げ剛性を向上させることができる。

本例では、上方に配置された仕口部材１４と複数の柱構造部材１２の上端部との間、及び下方に配置された仕口部材１４と複数の柱構造部材１２の下端部との間の両方に拘束部材８４を設けたが、拘束部材８４は、上方に配置された仕口部材１４と複数の柱構造部材１２の上端部との間、及び下方に配置された仕口部材１４と複数の柱構造部材１２の下端部との間のどちらか一方に配置してもよい。

また、本例では、拘束部材８４を仕口部材１４と一体にしてプレキャストコンクリート部材を構成したが、拘束部材８４と仕口部材１４とを別々のプレキャストコンクリート部材とし、柱構造物８６を構築するときに、拘束部材８４と仕口部材１４とを接合して一体にするようにしてもよい。

また、例えば、図１０（ａ）の斜視図に示すように、仕口部材１４と、複数の柱構造部材１２と、拘束部材８８とを有して、柱構造物９０を構成するようにしてもよい。柱構造物９０では、複数の柱構造部材１２の中間部に拘束部材８８が設けられている。

柱構造物９０を分解して描いた図１０（ｂ）の斜視図に示すように、拘束部材８８は、複数の柱構造部材１２の配置と略等しいＴ字状の平面形状と、所定高さとを有するブロック状のプレキャストコンクリート部材である。また、複数の柱構造部材１２は、柱構造部材１２Ｃと柱構造部材１２Ｄとに上下に分割されており、柱構造部材１２Ｃの下端部と柱構造部材１２Ｄの上端部とを拘束部材８８に接合することにより束ねられている。

このように、複数の柱構造部材１２の中間部に拘束部材８８を設けた場合には、複数の柱構造部材１２によって構成される柱構造体９２に曲げモーメントが発生したときに、隣り合う柱構造部材１２同士の間に生じるせん断変形を拘束部材８８により抑制することにより、この柱構造体９２の曲げ剛性を向上させることができる。なお、「柱構造部材１２の中間部」とは、柱構造部材１２の端部以外の部分を意味する。すなわち、拘束部材８８は、柱構造部材１２の長手方向中央部以外に設けてもよい。

また、本実施形態では、図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示すように、仕口部材１４と複数の柱構造部材１２とを接合構造４８で接合し、仕口部材１４と梁部材２０Ａ、２０Ｂとを接合構造２４で接合し、仕口部材１４と梁部材２２とを接合構造４０で接合した例を示したが、仕口部材１４と、梁部材２０Ａ、２０Ｂ、２２、及び柱構造部材１２とは、どのような接合構造で接合してもよい。また、仕口部材１４と梁部材２０Ａ、２０Ｂ、２２とは一体化された部材であってもよい。例えば、現場にて、梁部材２０Ａ、２０Ｂと一体化された仕口部材１４に複数の柱構造部材１２を接合して柱構造物を構築してもよい。さらに、梁部材２０Ａ、２０Ｂ、２２や仕口部材１４を場所打ちコンクリートによって形成してもよい。

例えば、図１１の正面断面図に示す接合構造９４のように、仕口部材１４と梁部材２０Ｂとを場所打ちコンクリートによって接合してもよい。図１１では、仕口部材１４に設けられ、仕口部材１４の端面から突出する梁鉄筋３４の端部と、梁部材２０Ｂに設けられ、梁部材２０Ｂの端面から突出する梁鉄筋２８Ｂの端部とを継手９６により接続し、仕口部材１４の端面と梁部材２０Ｂの端面との間の接合部９８にコンクリートＵを場所打ちして、仕口部材１４に梁部材２０Ｂを接合している。

また、例えば、図１２（ａ）、（ｂ）の正面断面図に示す接合構造１００によって、仕口部材１４に複数の柱構造部材１２Ａ、１２Ｂを接合してもよい。図１２（ａ）には、仕口部材１４に複数の柱構造部材１２Ａ、１２Ｂ、及び梁部材２０Ａ、２０Ｂが接合される前の状態が示され、図１２（ｂ）には、仕口部材１４に複数の柱構造部材１２Ａ、１２Ｂ、及び梁部材２０Ａ、２０Ｂが接合された状態が示されている。

図１２（ａ）に示すように、柱構造部材１２Ｂに設けられた柱鉄筋５２Ｂの下端部は、柱構造部材１２Ｂの下面から突出している。また、柱構造部材１２Ａの上端部には、柱構造部材１２Ａの上面から突出しないようにして中空管１０２が埋設されている。中空管１０２は、柱鉄筋５２Ａ、５２Ｂをねじ込まずに挿入可能な差し込み式の継手となっている。また、柱構造部材１２Ａ、１２Ｂには、せん断補強筋が適宜設けられている。

仕口部材１４への複数の柱構造部材１２Ａ、１２Ｂの接合は、まず、図１２（ｂ）に示すように、複数の柱構造部材１２Ａの上端面と仕口部材１４の下面との間に隙間Ｓ３を有し、複数の柱構造部材１２Ａの上端面が仕口部材１４の下面と対向するように、複数の柱構造部材１２Ａを配置するとともに、複数の柱構造部材１２Ｂの下端面と仕口部材１４の上面との間に隙間Ｓ４を有し、複数の柱構造部材１２Ｂの下端面が仕口部材１４の上面と対向するように、複数の柱構造部材１２Ｂを配置する。このとき、柱鉄筋５２Ｂの下端部を、貫通孔５０へ貫通させて中空管１０２の孔へ挿入する。

次に、隙間Ｓ３内、中空管１０２の孔内、凹部５６内、貫通孔５０内、隙間Ｓ４内、及び凹部５４内へ、硬化材としてのグラウトＧを充填し硬化させる。これにより、貫通孔５０に柱鉄筋５２Ｂの下端部が定着されるとともに、中空管１０２に柱鉄筋５２Ｂの下端部が定着され、中空管１０２を介して柱鉄筋５２Ａと柱鉄筋５２Ｂとが接合されて、仕口部材１４に複数の柱構造部材１２Ａ、１２Ｂが接合される。

さらに、本実施形態では、図１３（ａ）の平面断面図に示すように、複数の柱構造部材１２を平面視にてＴ字状に隣り合って配置した例を示したが、複数の柱構造部材１２は、どのように配置してもよい。例えば、図１３（ｂ）〜（ｄ）の平面断面図に示すように、複数の柱構造部材１２を平面視にて、Ｉ字状、Ｌ字状、及び十字状に配置してもよい。例えば、複数の柱構造部材１２を平面視にて十字状に配置して部屋の中柱を構成し、複数の柱構造部材１２を平面視にてＴ字状に配置して部屋の側柱を構成し、複数の柱構造部材１２を平面視にてＬ字状に配置して部屋の隅柱を構成すれば、広い部屋空間を確保することができる。

また、本実施形態では、図１３（ａ）の平面断面図に示すように、柱構造部材１２を正方形の構造断面形状を有する部材とした例を示したが、柱構造部材は、棒状部材、板状部材、又は棒状部材と板状部材を一体化した部材であってもよいし、これらの部材を適宜組み合わせて配置してもよい。例えば、図１４（ａ）〜（ｅ）の平面断面図に示すように、棒状部材である柱構造部材１２、板状部材である柱構造部材１０４、１０６、及び棒状部材と板状部材を一体化した柱構造部材１０８をさまざまに組み合わせて複数配置するようにしてもよい。

さらに、図１５（ａ）、（ｂ）の斜視図に示すように、異なった長さの柱構造部材１１０、１１２を隣り合わせて複数配置するようにしてもよい。図１５（ａ）には、仕口部１１４に複数の柱構造部材１１０、１１２が接合される前の状態が示され、図１５（ｂ）には、仕口部１１４に複数の柱構造部材１１０、１１２が接合された状態が示されている。

図１５（ａ）に示すように、柱構造部材１１０、１１２は、プレキャストコンクリート製の板状部材であり、隣り合って配置したときに柱構造部材１１２の上下端面から柱構造部材１１０の上下端部が突出する長さに形成されている。

仕口部１１４は、正四角柱状のプレキャストコンクリート製の梁部材１１６と、板状のプレキャストコンクリート製の梁部材１１８とを有して構成され、柱構造部材１１０の厚さよりも僅かに大きい間隔をあけて配置された一対の梁部材１１８の端部を梁部材１１６の側面に接合することによって構成されている。間隔をあけて配置された一対の梁部材１１８の側面間には、柱構造部材１１０の端部が挿入される挿入部１２０が形成されている。

仕口部１１４への複数の柱構造部材１１０、１１２の接合は、図１５（ａ）に示すように、仕口部１１４を上方から下方へ移動させて、柱構造部材１１０（以下、「柱構造部材１１０Ａ」とする）の上端部を挿入部１２０へ挿入するとともに、柱構造部材１１２（以下、「柱構造部材１１２Ａ」とする）の上面に梁部材１１６、１１８を載置し、しかる後に、柱構造部材１１０、１１２(以下、「柱構造部材１１０Ｂ、１１２Ｂ」とする)を上方から下方へ移動させて挿入部１２０へ柱構造部材１１０Ｂの下端部を挿入し、柱構造部材１１０Ａの上端部と柱構造部材１１０Ｂの下端部、柱構造部材１１２Ａの上端部と梁部材１１６、１１８の下端部、及び柱構造部材１１２Ｂの下端部と梁部材１１６、１１８の上端部をそれぞれ接合することによって行われる。

また、本実施形態で示した柱構造部材１２や拘束部材８４、８８（図１（ａ）、図９（ａ）、図１０（ａ）を参照のこと）を、高強度コンクリートによって形成してもよい。このようにすれば、柱構造物１０、８６、９０の断面２次モーメントを大きくすることができるので、柱構造物１０、８６、９０の曲げ剛性を大きくすることができる。また、例えば、柱構造部材１２や拘束部材８４、８８を高強度繊維補強コンクリートによって形成すれば、かぶりコンクリートの損傷が抑制され、曲げひび割れ後の剛性低下を最小限にすることができる。また、圧縮降伏状態に至った圧縮領域における圧壊現象を抑制することができる。

さらに、本実施形態では、コンクリート構造物を柱構造物１０とした例を示したが、本実施形態のコンクリート構造物を梁構造物として適用してもよい。例えば、図１６の斜視図に示す梁構造物１２２のように、横方向へ隣り合って複数配置された構造部材としてのプレキャストコンクリート製の梁構造部材１２４と、梁構造部材１２４の左右端部が接合されて束ねられた仕口部としての仕口部材１４とを有して構成されたコンクリート構造物としてもよい。なお、梁構造部材１２４は、上下方向へ隣り合って配置するようにしてもよいし、横方向と上下方向とへ隣り合って配置するようにしてもよい。

＜実施例１＞

実施例１では、図１７（ｃ）の斜視図に示す柱構造物１２６において、柱構造部材１２が普通コンクリートによって形成され一体とされていないとした場合（以下、「ケース１」とする）、柱構造部材１２が高強度コンクリートによって形成され一体とされていないとした場合（以下、「ケース２」とする）、柱構造部材１２が普通コンクリートによって形成され一体とされているとした場合（以下、「ケース３」とする）、及びケース１で拘束部材１２８による剛域拡大効果を考慮した場合（以下、「ケース４」とする）の断面二次モーメントを求めることにより、柱構造物１２６の剛性を比較した結果について示す。

図１７（ｃ）に示す柱構造物１２６は、５つの柱構造部材１２、拘束部材１２８、及び仕口部１３０を有して構成され、上方に配置された仕口部１３０と５つの柱構造部材１２の上端部との間に拘束部材１２８が設けられている。すなわち、上方に配置された仕口部１３０の下面に拘束部材１２８が一体に設けられており、拘束部材１２８の下面に５つの柱構造部材１２の上端部が接合され、下方に配置された仕口部１３０の上面に５つの柱構造部材１２の下端部が接合されている。また、図１７（ａ）、（ｂ）の平面断面図に示すように、柱構造部材１２は平面視にて十字状に配置されており、柱構造部材１２の構造断面形状は、一辺の長さがａの正方形になっている。

（１）ケース１について

図１７（ａ）の平面断面図に示す５つの柱構造部材１２が、普通コンクリート（例えば、コンクリート強度が３０Ｎ／ｍｍ²の普通コンクリート）によって形成され、一体化されていないとしたケース１において、柱構造物１２６の断面二次モーメントＩ₁は、Ｉ₁＝（ａ⁴／１２）×５＝５ａ⁴／１２となる。

（２）ケース２について

図１７（ａ）の平面断面図に示す５つの柱構造部材１２が、高強度コンクリート（例えば、コンクリート強度が１５０Ｎ／ｍｍ²の高強度コンクリート）によって形成され、一体化されていないとしたケース２において、この柱構造物１２６のヤング係数は、コンクリート強度の１／３乗に比例するので、ケース１の柱構造物１２６の１．７倍（コンクリート強度は、約５倍）となる。よって、ケース２において、柱構造物１２６の断面二次モーメントＩ₂は、Ｉ₂＝（５ａ⁴／１２）×１．７となる。

（３）ケース３について

図１７（ｂ）の平面断面図に示すように、接着剤５８により５つの柱構造部材１２が一体化されているとしたケース３において、柱構造物１２６の断面二次モーメントＩ₃は、Ｉ₃＝（ａ×（３ａ）³／１２）＋（（ａ⁴／１２）×２）＝２９ａ⁴／１２となる。

（４）ケース４について

図１７（ａ）の平面断面図に示す５つの柱構造部材１２が、高強度コンクリート（例えば、コンクリート強度が１５０Ｎ／ｍｍ²の高強度コンクリート）によって形成され一体化されていないとし、さらに、拘束部材１２８が、高強度コンクリート（例えば、コンクリート強度が１５０Ｎ／ｍｍ²の高強度コンクリート）によって形成されているとしたケース４において、拘束部材１２８の上端面から柱構造部材１２の下端面までの長さｈ０を３．０ｍ、拘束部材１２８の上端面から下端面までの長さｈ１を０．３５ｍ、拘束部材１２８の下端面から柱構造部材１２の下端面までの長さｈ３を２．６５ｍとすると、柱構造物１２６の曲げ剛性は、長さｈ３の３乗に反比例するので、柱構造物１２６の断面二次モーメントＩ₄は、Ｉ₄＝Ｉ₂×（ｈ０／ｈ３）³＝（５ａ⁴／１２）×１．７×１．４５となる。

これらにより、Ｉ₃＞Ｉ₄＞Ｉ₂＞Ｉ₁となるので、柱構造物１２６の剛性を大きくするには、高強度コンクリートにより形成した拘束部材１２８を設けたり、柱構造部材１２を高強度コンクリートによって形成したりするのが好ましく、柱構造部材１２を一体化するのがより好ましいことがわかる。

＜実施例２＞

実施例２では、図１８（ｃ）の斜視図に示す柱構造物１３２において、柱構造部材１２が普通コンクリートによって形成され一体とされていないとした場合（以下、「ケース５」とする）、柱構造部材１２が高強度コンクリートによって形成され一体とされていないとした場合（以下、「ケース６」とする）、柱構造部材１２が普通コンクリートによって形成され一体とされているとした場合（以下、「ケース７」とする）、及びケース５で拘束部材１３４による剛域拡大効果を考慮した場合（以下、「ケース８」とする）の断面二次モーメントを求めることにより、柱構造物１３２の剛性を比較した結果について示す。

図１８（ｃ）に示す柱構造物１３２は、４つの柱構造部材１２、拘束部材１３４、及び仕口部１３６を有して構成され、上方に配置された仕口部１３６と４つの柱構造部材１２の上端部との間に拘束部材１３４が設けられている。すなわち、上方に配置された仕口部１３６の下面に拘束部材１３４が一体に設けられており、拘束部材１３４の下面に４つの柱構造部材１２の上端部が接合され、下方に配置された仕口部１３６の上面に４つの柱構造部材１２の下端部が接合されている。また、図１８（ａ）、（ｂ）の平面断面図に示すように、柱構造部材１２は平面視にてＴ字状に配置されており、柱構造部材１２の構造断面形状は、一辺の長さがａの正方形になっている。

（１）ケース５について

図１８（ａ）の平面断面図に示す４つの柱構造部材１２が、普通コンクリート（例えば、コンクリート強度が３０Ｎ／ｍｍ²の普通コンクリート）によって形成され、一体化されていないとしたケース５において、柱構造物１３２のｘ軸回りの断面二次モーメントＩ₅は、Ｉ₅＝（ａ⁴／１２）×４＝ａ⁴／３となる。

（２）ケース６について

図１８（ａ）の平面断面図に示す４つの柱構造部材１２が、高強度コンクリート（例えば、コンクリート強度が１５０Ｎ／ｍｍ²の高強度コンクリート）によって形成され、一体化されていないとしたケース６において、この柱構造物１３２のヤング係数は、コンクリート強度の１／３乗に比例するので、ケース５の柱構造物１３２の１．７倍（コンクリート強度は、約５倍）となる。よって、ケース６において、柱構造物１３２のｘ軸回りの断面二次モーメントＩ₆は、Ｉ₆＝（ａ⁴／３）×１．７となる。

（３）ケース７について

図１８（ｂ）の平面断面図に示すように、接着剤５８により４つの柱構造部材１２が一体化されているとしたケース７において、柱構造物１３２のｘ軸回りの断面二次モーメントＩ₇は、Ｉ₇＝（ａ×（２ａ）³／１２）＋（２ａ²×（ａ／４）²）＋２×（（ａ⁴／１２）＋ａ²×（ａ／４）²）＝１３ａ⁴／１２となる。

（４）ケース８について

図１８（ａ）の平面断面図に示す４つの柱構造部材１２が、高強度コンクリート（例えば、コンクリート強度が１５０Ｎ／ｍｍ²の高強度コンクリート）によって形成され一体化されていないとし、さらに、拘束部材１３４が、高強度コンクリート（例えば、コンクリート強度が１５０Ｎ／ｍｍ²の高強度コンクリート）によって形成されているとしたケース８において、拘束部材１３４の上端面から柱構造部材１２の下端面までの長さｈ０を３．０ｍ、拘束部材１３４の上端面から下端面までの長さｈ１を０．３５ｍ、拘束部材１３４の下端面から柱構造部材１２の下端面までの長さｈ３を２．６５ｍとすると、柱構造物１３２の曲げ剛性は、長さｈ３の３乗に反比例するので、柱構造物１３２の断面二次モーメントＩ₈は、Ｉ₈＝Ｉ₆×（ｈ０／ｈ３）³＝（ａ⁴／３）×１．７×１．４５となる。

これらにより、Ｉ₇＞Ｉ₈＞Ｉ₆＞Ｉ₅となるので、柱構造物１３２の剛性を大きくするには、高強度コンクリートにより形成した拘束部材１３４を設けたり、柱構造部材１２を高強度コンクリートによって形成したりするのが好ましく、柱構造部材１２を一体化するのがより好ましいことがわかる。なお、柱構造物１３２のｙ軸回りの断面二次モーメントについても、柱構造物１３２のｘ軸回りの断面二次モーメントと同様に、ケース５、６、８、７の順に柱構造物１３２の剛性が大きくなる。

＜実施例３＞

実施例３では、図１９（ｃ）の斜視図に示す柱構造物１３８において、柱構造部材１２が普通コンクリートによって形成され一体とされていないとした場合（以下、「ケース９」とする）、柱構造部材１２が高強度コンクリートによって形成され一体とされていないとした場合（以下、「ケース１０」とする）、柱構造部材１２が普通コンクリートによって形成され一体とされているとした場合（以下、「ケース１１」とする）、及びケース９で拘束部材１４０による剛域拡大効果を考慮した場合（以下、「ケース１２」とする）の断面二次モーメントを求めることにより、柱構造物１３８の剛性を比較した結果について示す。

図１９（ｃ）に示す柱構造物１３８は、３つの柱構造部材１２、拘束部材１４０、及び仕口部１４２を有して構成され、上方に配置された仕口部１４２と３つの柱構造部材１２の上端部との間に拘束部材１４０が設けられている。すなわち、上方に配置された仕口部１４２の下面に拘束部材１４０が一体に設けられており、拘束部材１４０の下面に３つの柱構造部材１２の上端部が接合され、下方に配置された仕口部１４２の上面に３つの柱構造部材１２の下端部が接合されている。また、図１９（ａ）、（ｂ）の平面断面図に示すように、柱構造部材１２は平面視にてＬ字状に配置されており、柱構造部材１２の構造断面形状は、一辺の長さがａの正方形になっている。

（１）ケース９について

図１９（ａ）の平面断面図に示す３つの柱構造部材１２が、普通コンクリート（例えば、コンクリート強度が３０Ｎ／ｍｍ²の普通コンクリート）によって形成され、一体化されていないとしたケース９において、柱構造物１３８のｘ軸回りの断面二次モーメントＩ₉は、Ｉ₉＝３ａ⁴／１２＝ａ⁴／４となる。

（２）ケース１０について

図１９（ａ）の平面断面図に示す３つの柱構造部材１２が、高強度コンクリート（例えば、コンクリート強度が１５０Ｎ／ｍｍ²の高強度コンクリート）によって形成され、一体化されていないとしたケース１０において、この柱構造物１３８のヤング係数は、コンクリート強度の１／３乗に比例するので、ケース９の柱構造物１３８の１．７倍（コンクリート強度は、約５倍）となる。よって、ケース１０において、柱構造物１３８のｘ軸回りの断面二次モーメントＩ₁₀は、Ｉ₁₀＝（ａ⁴／４）×１．７となる。

（３）ケース１１について

図１９（ｂ）の平面断面図に示すように、接着剤５８により３つの柱構造部材１２が一体化されているとしたケース１１において、柱構造物１３８のｘ軸回りの断面二次モーメントＩ₁₁は、Ｉ₁₁＝（ａ×（２ａ）³／１２）＋（２ａ²×（ａ／６）²）＋（ａ⁴／１２）×（ａ²×（ａ／３）²）＝１１ａ⁴／１２となる。

（４）ケース１２について

図１９（ａ）の平面断面図に示す３つの柱構造部材１２が、高強度コンクリート（例えば、コンクリート強度が１５０Ｎ／ｍｍ²の高強度コンクリート）によって形成され一体化されていないとし、さらに、拘束部材１４０が、高強度コンクリート（例えば、コンクリート強度が１５０Ｎ／ｍｍ²の高強度コンクリート）によって形成されているとしたケース１２において、拘束部材１４０の上端面から柱構造部材１２の下端面までの長さｈ０を３．０ｍ、拘束部材１４０の上端面から下端面までの長さｈ１を０．３５ｍ、拘束部材１４０の下端面から柱構造部材１２の下端面までの長さｈ３を２．６５ｍとすると、柱構造物１３８の曲げ剛性は、長さｈ３の３乗に反比例するので、柱構造物１３８の断面二次モーメントＩ₁₂は、Ｉ₁₂＝Ｉ₁₀×（ｈ０／ｈ３）³＝（ａ⁴／４）×１．７×１．４５となる。

これらにより、Ｉ₁₁＞Ｉ₁₂＞Ｉ₁₀＞Ｉ₉となるので、柱構造物１３８の剛性を大きくするには、高強度コンクリートにより形成した拘束部材１４０を設けたり、柱構造部材１２を高強度コンクリートによって形成したりするのが好ましく、柱構造部材１２を一体化するのがより好ましいことがわかる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１０、１０Ａ、１０Ｂ、８６、９０、１２６、１３２、１３８柱構造物（コンクリート構造物）
１２、１０４、１０６、１０８、１１０Ａ、１１０Ｂ、１１２Ａ、１１２Ｂ柱構造部材（構造部材）
１４仕口部材（仕口部）
５８接着剤（連結手段）
６６、６８コッター部材（連結部材）
７８鉛ダンパー（エネルギー吸収手段）
８４、８８、１２８、１３４、１４０拘束部材
１１４、１３０、１３６、１４２仕口部
１２２梁構造物（コンクリート構造物）
１２４梁構造部材（構造部材）

Claims

隣り合って配置されたプレキャストコンクリート製の複数の構造部材と、
前記複数の構造部材の端部が接合され、該複数の構造部材を束ねるプレキャストコンクリート製の仕口部材と、
を有し、
前記複数の構造部材は、前記端部の端面を前記仕口部材の表面に対向させた状態で、該仕口部材に接合される、
コンクリート構造物。
前記仕口部材と前記構造部材の端部との間に、又は前記構造部材の中間部に設けられ、前記複数の構造部材が接合されて束ねられる拘束部材を有する、
請求項１に記載のコンクリート構造物。
前記複数の構造部材の一端部が接合される前記仕口部材としての第一仕口部材と、
前記複数の構造部材の他端部が接合され、該複数の構造部材を束ねるプレキャストコンクリート製の第二仕口部材と、
を有する請求項１又は請求項２に記載のコンクリート構造物。
隣り合う前記構造部材の間に、前記隣り合う前記構造部材同士を連結する連結手段、又はエネルギー吸収手段が設けられている、
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のコンクリート構造物。