JP6836105B2 - プレキャスト部材の接合構造 - Google Patents

Description

本発明は、プレキャスト部材を他のコンクリート部材に接合するための接合構造に関する。

ビルなどの構造物を建築する場合に、工場で予め製作されたコンクリート製のプレキャスト部材を現場に搬入し、プレキャスト部材を他のコンクリート部材（例えば、既設のコンクリート部材や他のプレキャスト部材）に接合することで、床版や梁を構築する工法が用いられている。

プレキャスト部材を他のコンクリート部材に接合するための接合構造としては、プレキャスト部材および他のコンクリート部材から主筋を突出させた状態で、プレキャスト部材と他のコンクリート部材とを間隔を空けて配置し、プレキャスト部材と他のコンクリート部材との間にグラウトを充填しているものがある。

前記した接合構造では、プレキャスト部材の主筋と、他のコンクリート部材の主筋とを重ねて配置する重ね継手を用いる場合がある（例えば、特許文献１参照）。
また、前記した接合構造では、プレキャスト部材の主筋と、他のコンクリート部材の主筋とをパイプの両端に挿入する機械式継手を用いる場合がある（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１６−００８４１０号公報 特開平０９−１４４２１３号公報

前記した重ね継手では、両主筋の先端部同士を大きく重ね合わせる必要がある。また、機械式継手では、パイプと主筋との重ね代を確保する必要がある。このように、重ね継手および機械式継手では、プレキャスト部材と他のコンクリート部材との間隔が大きくなるため、接合端面からの主筋の突出量が大きくなる。
したがって、重ね継手または機械式継手を用いた接合構造では、グラウトの充填量や主筋の量が多くなり、施工コストが高くなるという問題がある。

さらに、機械式継手では、パイプの両端に主筋を挿入する作業が煩雑であるため、施工期間が長くなるという問題がある。

本発明は、前記した問題を解決し、プレキャスト部材と他のコンクリート部材との間隔を小さくするとともに、施工の手間を低減することができるプレキャスト部材の接合構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、プレキャスト部材を他のコンクリート部材に接合するための床版用の接合構造である。前記プレキャスト部材の接合端面と、前記他のコンクリート部材の接合端面とは前後方向に間隔を空けて配置され、前記両接合端面の間には充填材が充填されている。前記プレキャスト部材および前記コンクリート部材には、それぞれ複数の主筋が一方向に並べて配筋されている。前記プレキャスト部材および前記他のコンクリート部材の前記両主筋の先端部同士は、前記両接合端面の間の前後方向の中央部で重ねられている。前記両主筋の先端部にはそれぞれプレートが接合されるとともに、前記両プレートが対向している。一方の前記主筋に接合された前記プレートの縁部には、前記一方向に交差する方向に窪んでいる凹部が形成されており、前記凹部に他方の前記主筋が挿通されている。

本発明の接合構造では、両主筋の先端部に接合されたプレートを組み合わせることで、充填材への主筋の定着性能を確保することができる。これにより、本発明の接合構造では、両主筋の重ね代を小さくすることができ、接合端面からの主筋の突出量を小さくすることができる。したがって、本発明の接合構造では、プレキャスト部材と他のコンクリート部材との間隔を小さくすることができるため、充填材を減らすことができる。

本発明の接合構造では、一方の主筋のプレートの凹部に他方の主筋を挿通させることで、両主筋を近づけることができるため、両主筋の間で応力を効率良く伝達することができる。

本発明の接合構造では、一方の主筋に設けられたプレートの凹部に対して、他方の主筋を側方から入り込ませることで、両主筋の先端部に接合されたプレートを組み合わせることができる。

本発明の接合構造において、プレキャスト部材と他のコンクリート部材との間に複数の主筋およびプレートを組み合わせて配置した場合には、プレキャスト部材と他のコンクリート部材との間に充填材を充填することで、複数の主筋およびプレートを一括してグラウトに定着させることができる。

前記した本発明の接合構造において、他方の前記主筋に接合された前記プレートの縁部には、前記一方向に交差する方向に窪んでいる他の凹部を形成し、前記他の凹部に一方の前記主筋を挿通することが好ましい。
このように、他方の主筋のプレートにも凹部を形成した場合には、プレート同士が重なる領域を大きくするとともに、両主筋をより近づけることができるため、両主筋の間で応力をより効率良く伝達することができる。

本発明の接合構造では、主筋の量を減らすとともに、プレキャスト部材と他のコンクリート部材との間に充填する充填材を減らすことができるため、施工コストを低減することができる。
本発明の接合構造では、両主筋を近づけることができるため、両主筋の間で応力を効率良く伝達することができる。
本発明の接合構造では、プレートの凹部に対して、他方の主筋を側方から入り込ませることで、両主筋の先端部に接合された両プレートを簡単に組み合わせることができるため、施工期間を短くすることができる。

本発明の実施形態に係る接合構造を示した図で、（ａ）は両プレートを組み合わせた状態の斜視図、（ｂ）は両プレートを組み合わせる前の斜視図である。 本発明の実施形態に係る接合構造を示した図で、（ａ）は平面断面図、（ｂ）は側断面図である。 本発明の実施形態に係る接合構造の両主筋の変形例を示した図で、（ａ）は第一プレートのみに凹部を形成した構成の斜視図、（ｂ）は第二プレートのみに凹部を形成した構成の斜視図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
以下の説明において、前後左右方向とは、実施形態の接合構造を説明する上で便宜上設定したものであり、接合構造を構成する各部材の配置や向きを限定するものではない。

本実施形態の接合構造１は、図２（ａ）に示すように、プレキャスト部材３をコンクリート部材２（特許請求の範囲における「他のコンクリート部材」）に接合するための構造である。本実施形態のプレキャスト部材３およびコンクリート部材２は、構造物の床版を構成するものである。
本実施形態では、コンクリート部材２の接合端面２ａの前方にプレキャスト部材３の接合端面３ａが配置されている。このように、プレキャスト部材３の接合端面３ａと、コンクリート部材２の接合端面２ｂとは、前後方向（主筋２０，３０の延長方向）に間隔を空けて配置されており、両接合端面２ａ，３ａの間に接合空間４が形成されている。

本実施形態のコンクリート部材２は、工場で予め製作された鉄筋コンクリート製のプレキャスト部材である。なお、施工現場においてコンクリートを打設して、コンクリート部材２を構築してもよい。
コンクリート部材２には、図２（ｂ）に示すように、複数の第一主筋２０が軸方向（前後方向）に配筋されている。第一主筋２０は、異形鉄筋であり、コンクリート部材２の接合端面２ａから前方に向けて突出している。第一主筋２０の先端部は、接合空間４内に配置されている。

第一主筋２０の先端部には、図１（ｂ）に示すように、第一プレート５０が接合されている。第一プレート５０は、長方形の鋼板であり、上下方向の長さよりも左右方向の長さが大きく形成されている。
図２（ａ）に示すように、第一プレート５０の後面５０ａ（コンクリート部材２側の面）には、第一主筋２０の先端面が溶接または摩擦圧接により接合されている。
なお、第一プレート５０と第一主筋２０との接続方法は限定されるものではなく、例えば、第一プレート５０の後面５０ａにねじ穴を形成したり、後面５０ａにナットを溶接したりするとともに、第一主筋２０の先端部に雄ねじを形成し、第一プレート５０に第一主筋２０の先端部を螺合させてもよい。
本実施形態では、第一プレート５０の後面５０ａにおいて、左右方向の中央部よりも右側の領域に第一主筋２０が接合されている。第一主筋２０は、第一プレート５０の後面５０ａに対して垂直に配置されている。

第一プレート５０には、図１（ｂ）に示すように、左縁部から右方に向けて凹部５１が形成されている。
凹部５１の上下方向の幅および左右方向の長さは、後記する第二主筋３０の直径よりも大きく形成されている。凹部５１に対して第二主筋３０を前後方向に挿通させることができるように（図１（ａ）参照）、凹部５１の上下左右方向の幅が設定されている。

プレキャスト部材３は、図２（ａ）に示すように、工場で予め製作された鉄筋コンクリート製のプレキャスト部材である。
プレキャスト部材３には、コンクリート部材２と同様に、複数の第二主筋３０が配筋されている（図２（ｂ）参照）。第二主筋３０は、プレキャスト部材３の接合端面３ａから後方に向けて突出しており、第二主筋３０の先端部は接合空間４内に配置されている。

第二主筋３０の先端部には、図１（ｂ）に示すように、第二プレート６０が接合されている。第二プレート６０と第一プレート５０とは左右対称な構成であり、第二プレート６０の右縁部には凹部６１が形成され、第二プレート６０の前面６０ａには第二主筋３０が接合されている。

第一主筋２０の先端部と、第二主筋３０の先端部とは、図２（ａ）に示すように、接合空間４内で重ねられている。本実施形態では、第一主筋２０の先端部の左側に第二主筋３０が配置されている。
第一主筋２０の先端部に接合された第一プレート５０は、第二主筋３０の先端部に接合された第二プレート６０の前側（プレキャスト部材３側）に配置されている。

図１（ａ）に示すように、第一プレート５０の凹部５１には、第二主筋３０が前後方向に挿通されており、第二プレート６０の凹部６１には、第一主筋２０が前後方向に挿通されている。
このようにして、第一プレート５０と第二プレート６０とは、前後方向に間隔を空けて並べられており、第一プレート５０の後面５０ａと、第二プレート６０の前面６０ａとが前後方向に対向している。

接合空間４には、グラウトＧ（特許請求の範囲における「充填材」）が充填されている。本実施形態のグラウトＧは、セメント系のモルタルである。なお、グラウトＧ（充填材）には、繊維などの補強材を入れたり、膨張材などの混和材を添加したりしてもよく、グラウトＧの配合は限定されるものではない。
グラウトＧによって接合空間４全体が埋められている。したがって、両主筋２０，３０の先端部および両プレート５０，６０もグラウトＧ内に埋められている。

次に、本実施形態の接合構造１を構築する手順について説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、コンクリート部材２の接合端面２ａの前方にプレキャスト部材３を移動させ、プレキャスト部材３の接合端面３ａとコンクリート部材２の接合端面２ａとを前後方向に間隔を空けて配置する。

このとき、本実施形態では、プレキャスト部材３をコンクリート部材２の左方から右方に向けて水平移動させる。このようにすると、図１（ｂ）に示すように、第二主筋３０および第二プレート６０が、第一主筋２０および第一プレート５０に対して左方から移動することになる。
そして、図１（ａ）に示すように、第一プレート５０の凹部５１に第二主筋３０が入り込むとともに、第二プレート６０の凹部６１に第一主筋２０が入り込む。

このようにして、第一プレート５０の凹部５１に第二主筋３０を挿通させるとともに、第二プレート６０の凹部６１に第一主筋２０を挿通させ、両プレート５０，６０を組み合わせた後に、図２（ａ）に示すように、接合空間４にグラウトＧを充填する。
接合空間４内でグラウトＧが硬化すると、両主筋２０，３０および両プレート５０，６０がグラウトＧに定着し、プレキャスト部材３がコンクリート部材２に接合される。

以上のような本実施形態の接合構造１では、図２（ａ）に示すように、両主筋２０，３０の先端部に接合された両プレート５０，６０を組み合わせることで、グラウトＧへの両主筋２０，３０の定着性能を確保することができる。
これにより、本実施形態の接合構造１では、両主筋２０，３０の重ね代を小さくすることができ、両接合端面２ａ，３ａからの両主筋２０，３０の突出量を小さくすることができる。したがって、プレキャスト部材３とコンクリート部材２との間の接合空間４を小さくすることができ、接合空間４に充填するグラウトＧを減らすことができる。
このように、本実施形態の接合構造１では、主筋２０，３０の量を減らすとともに、接合空間４に充填するグラウトＧを減らすことができるため、施工コストを低減することができる。

本実施形態の接合構造１では、図１（ａ）に示すように、第一プレート５０の凹部５１に第二主筋３０を挿通させるとともに、第二プレート６０の凹部６１に第一主筋２０を挿通させている。これにより、プレート５０，６０同士が重なる領域を大きくするとともに、両主筋２０，３０を近づけることができるため、両主筋２０，３０の間で応力を効率良く伝達することができる。

本実施形態の接合構造１を構築するときには、図１（ｂ）に示すように、両プレート５０，６０の凹部５１，６１に対して、主筋２０，３０を側方から入り込ませることで、両プレート５０，６０を簡単に組み合わせることができるため、施工期間を短くすることができる。

本実施形態の接合構造１では、図２（ｂ）に示すように、接合空間４に複数の主筋２０，３０およびプレート５０，６０が配置されている場合でも、接合空間４にグラウトＧを充填することで、複数の主筋２０，３０およびプレート５０，６０を一括してグラウトＧに定着することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
本実施形態では、図１（ｂ）に示すように、第一プレート５０および第二プレート６０の両方に凹部５１，６１が形成されているが、図３（ａ）に示すように、第一プレート５０のみに凹部５１を形成し、第二プレート６０は正方形に形成してもよい。また、図３（ｂ）に示すように、第二プレート６０のみに凹部６１を形成し、第一プレート５０は正方形に形成してもよい。

本実施形態では、図１（ｂ）に示すように、両プレート５０，６０が長方形に形成されているが、両プレート５０，６０の形状は限定されるものではなく、例えば、多角形、円形、長円形、楕円形などの形状に形成することもできる。

本実施形態では、図１（ｂ）に示すように、プレート５０，６０の左右の縁部に凹部５１，６１が形成されているが、プレート５０，６０の上下の縁部に凹部５１，６１を形成してもよい。

１ 接合構造
２ コンクリート部材
２ａ 接合端面
３ プレキャスト部材
３ａ 接合端面
４ 接合空間
２０ 第一主筋
３０ 第二主筋
５０ 第一プレート
５０ａ 後面
５１ 凹部
６０ 第二プレート
６０ａ 前面
６１ 凹部
Ｇ グラウト（充填材）

Claims (2)

1. プレキャスト部材を他のコンクリート部材に接合するための床版用の接合構造であって、
   前記プレキャスト部材の接合端面と、前記他のコンクリート部材の接合端面とが前後方向に間隔を空けて配置され、前記両接合端面の間に充填材が充填されており、
   前記プレキャスト部材および前記コンクリート部材には、それぞれ複数の主筋が一方向に並べて配筋され、
   前記プレキャスト部材および前記他のコンクリート部材の前記両主筋の先端部同士は、前記両接合端面の間の前後方向の中央部で重ねられ、
   前記両主筋の先端部にそれぞれプレートが接合されるとともに、前記両プレートが対向しており、
   一方の前記主筋に接合された前記プレートの縁部には、前記一方向に交差する方向に窪んでいる凹部が形成され、前記凹部に他方の前記主筋が挿通されていることを特徴とするプレキャスト部材の接合構造。
2. 請求項１に記載のプレキャスト部材の接合構造であって、
   他方の前記主筋に接合された前記プレートの縁部には、前記一方向に交差する方向に窪んでいる他の凹部が形成され、
   前記他の凹部に一方の前記主筋が挿通されていることを特徴とするプレキャスト部材の接合構造。

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