JP7823643B2 - 柱梁接合構造 - Google Patents

Description

本発明は、プレキャストコンクリートで構成される部材を用いた建物の柱梁接合方法に用いられる柱梁接合構造に関する。

従来、建物を構築する場合に、現場におけるコンクリート打設を低減するために、予め工場で製造したプレキャストコンクリートの柱部材及び梁部材を用いることがある（例えば、特許文献１参照。）。この文献に記載の柱梁接合構造体においては、ＰＣａ（プレキャストコンクリート）製柱の柱仕口部には水平方向に貫通孔を形成し、大梁の長手方向の一方側端面から梁用接続鉄筋を突出させ、他方側端面の内方には複数の梁主筋接合用機械式継手を設置する。更に、大梁の梁用接続鉄筋を、ＰＣａ製柱の柱仕口部の貫通孔に貫通させて、設置済みの隣の大梁の梁主筋接合用機械式継手に挿入することにより、大梁同士を、柱仕口部を介して接合する。

特開２００６－２２５８９７号公報

梁部材を柱部材にスライドして接合する際には、梁部材の設置領域の下方に支保工を設ける必要がある。この支保工は、梁部材の荷重に耐えるように、支柱、水平つなぎ材、ジャッキベース、筋交い等の仮設機材を組み合わせて構成される。そして、梁柱の接合後に、利用した支保工を撤去する。ここで、梁部材を支持する支保工が複雑で、仮設機材が大きい場合、設置作業や撤去作業に時間やコストが掛かっていた。

上記課題を解決するための柱梁接合構造は、プレキャストコンクリートの複数の柱部材を接合することにより構成される複数の柱の仕口部に、プレキャストコンクリートで構成された梁部材を、梁受部材を用いて、前記仕口部の直下に配置された柱部材の上面の高さで、水平方向にスライドさせることにより、前記梁部材が前記柱に接合される建物の柱梁接合構造であって、前記梁受部材は、前記柱部材の側面に接触して取り付けられる取付板と、前記取付板の上端部で直交するように固定され、孔が形成された上面板と、前記取付板と前記上面板とに固定された複数の側面板と、前記上面板と平行に配置されるとともに、スライドする前記梁部材を上面で支持する支持板と、前記支持板の下面に固定されている第１ナットと、前記上面板の上に設けられる第２ナットと、前記上面板の前記孔及び前記第２ナットに挿通するとともに、前記第１ナットに上端部が螺合し、前記第２ナットとの螺合位置を変更することにより、前記上面板と前記支持板との距離を可変にする高さ調整ボルトと、を備え、前記高さ調整ボルトは、前記取付板が前記柱部材の側面に固定された状態で、前記支持板の前記上面が前記柱部材の前記上面と面一となる高さまで、前記上面板に対する前記支持板の距離を可変にできる長さを有しており、前記支持板の前記上面と前記柱部材の前記上面とを面一とした状態で、前記梁部材をスライドさせる。

本発明によれば、梁部材を簡単な構成で支持することができる。

実施形態における柱梁接合構造を説明する説明図。 実施形態における柱梁接合構造の要部の説明図であって、（ａ）は柱部材、（ｂ）は梁部材の斜視図。 実施形態において柱梁接合方法で用いる梁受部材の取付状態を説明する要部の斜視図。 実施形態における梁受部材の構成の説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図。 実施形態における柱梁接合方法を説明する説明図であって、（ａ）はフロアを形成した状態、（ｂ）は端の柱部材を接合し、これに梁部材を接合する状態、（ｃ）は柱部材を接合する状態、（ｄ）は梁部材を接合する状態を示す。 変更例における梁受部材の構成を説明する側面図。 変更例における柱梁接合構造の要部を説明する説明図。

以下、図１～図５を用いて、建物の柱梁接合方法に用いられる柱梁接合構造を具体化した一実施形態を説明する。
図１に示すように、本実施形態の柱梁接合構造１０は、複数の柱１１，１２，１３と、柱間に配置された複数の梁部材２０とから構成される。各柱１１，１２，１３は、プレキャストコンクリートで構成された柱部材１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１２ａ，１２ｂ，１２ｃを積み重ねることにより構成される。この柱梁接合構造１０は、柱部材１１ａ～１２ｃの下端部に、仕口部が一体形成され、仕口部に梁部材２０が接合する。柱部材１１ａ～１１ｃは、建物の端部に配置されて一方向から梁部材２０が接合され、柱部材１２ａ～１２ｃは、両方向から梁部材２０が接合される。このため、柱部材１１ａ～１１ｃは、同じ構造であって、仕口部の機械式継手が一側部のみ埋設されている。また、柱部材１２ａ～１２ｃは、同じ構造であって、仕口部において両側に開口した貫通孔１７が形成される。柱部材１１ａ～１１ｃと柱部材１２ａ～１２ｃとは、仕口部における機械式継手と貫通孔１７の構成以外は、同一構造を有するため、柱部材１２ｂについて詳述し、その他の柱部材１１ａ～１１ｃ，１２ａ，１２ｃについては、その詳細な説明は省略する。

図２（ａ）に示す柱部材１２ｂは、プレキャストコンクリートで構成される。柱部材１２ｂの上端部には、複数の機械式継手１５が、垂直方向（軸方向）に延在して埋設されている。これら機械式継手１５は、柱部材１２ｂに内蔵された柱主筋が接続される。更に、この機械式継手１５は、柱部材１２ｂの上方に配置される柱部材１２ｃと接合する。柱部材１２ｂの柱主筋１６は、柱部材１２ｂの下面から突出し、下方に配置される柱部材１２ａと接合する。

更に、柱部材１２ｂの下部には、仕口部１２Ｊが形成されている。本実施形態では、柱部材１２ｂの下面が、梁部材２０の下面と面一となる位置に、仕口部１２Ｊを設ける。仕口部１２Ｊには、梁部材２０の梁主筋２２を接合するために、貫通孔１７が形成される。この貫通孔１７は、水平方向に延在し、両側面に開口している。

図２（ｂ）に示す梁部材２０も、プレキャストコンクリートで構成される。梁部材２０の一側部（図では右側部）には、複数の機械式継手２１が埋設される。更に、梁部材２０には、図示しない複数の梁主筋が内蔵されている。また、梁部材２０の他側部（左側部）には、梁部材２０内に埋設されている複数の梁主筋２２が突出する。この梁主筋２２は、柱部材１２ｂと接合する場合には、柱部材１２ｂの貫通孔１７及び隣接の接合する梁部材２０の機械式継手２１に対応する長さを有する。なお、この梁主筋２２は、柱部材１１ｂと接合する場合には、柱部材１１ｂの機械式継手に対応する長さを有する。

（梁受部材）
次に、図３及び図４を用いて、柱梁接合方法に用いられる梁受金物３０の構成を説明する。梁受金物３０は、梁部材２０を支持する支保工の一部として用いられる。

図３に示すように、２つの梁受金物３０が、柱部材１２ｂにおいて梁部材２０を設置する側面に、離間して取り付けられる。各梁受金物３０は、本体部３１と、高さ調整ボルト３５及び支持板３６とを備える。高さ調整ボルト３５を調整して、支持板３６の上面を、柱部材１２ｂの上面と同じ高さにする。これにより、支持板３６の上面で梁部材２０の下面を支持することができる。

図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、梁受金物３０の本体部３１は、取付板３２、上面板３３、２つの側面板３１ａ及び連結板３４を備える。取付板３２には、柱部材１２ｂに接触する２つの孔３２ａ，３２ｂが形成される。取付板３２を柱部材１２ｂの側面に接触させ、これら孔３２ａ，３２ｂにボルトＢ１を貫通させて、梁受金物３０を固定する。上面板３３の上には、ナット３３ａが固定される。上面板３３には、ナット３３ａのネジ孔に整合した孔が形成されている。連結板３４は、２つの側面板３１ａの中央部を連結する板である。

支持板３６の下面に固定されているナット３６ａに、高さ調整ボルト３５の上端部を螺合する。高さ調整ボルト３５の下端部は、上面板３３のナット３３ａに螺合して挿通する。高さ調整ボルト３５とナット３３ａの螺合位置を変更させることにより、本体部３１に対して支持板３６の高さを調整することができる。

（柱梁接合方法）
次に、図５を用いて、柱梁接合方法について説明する。ここで、柱部材１１ｂが第１柱部材、柱部材１１ｃ，１２ｃが第２柱部材、柱部材１２ｂが、第１柱部材及び第３柱部材に対応する。

図５（ａ）に示すように、柱部材１１ａ，１２ａの上に建て込んだ柱部材１１ｂ，１２ｂの下端部に梁部材２０を接合し、この梁部材２０の上に床スラブ等を配置して、フロアＦ１を構築する。この場合、フロアＦ１から柱部材１１ｂ，１２ｂの上方が突出するように、下階のフロアＦ１を構築する。このフロアＦ１の構築により、柱部材１１ｂ，１２ｂは、下層階の躯体に強固に固定される。また、各柱部材１１ｂ，１２ｂの上端部には、埋設された機械式継手１５の上面が開口している。

そして、図５（ｂ）に示すように、柱部材１１ｂの上階の柱部材１１ｃを接合する。この場合、柱部材１１ｃを降下させて、下方に突出した柱主筋１６を、柱部材１１ｂの機械式継手１５に挿入し、グラウトを注入する。

次に、梁部材２０の配置位置に対応する柱部材１１ｂの側面及び柱部材１２ｂの側面に、梁受金物３０をそれぞれ設置する。
ここでは、図３に示したように、梁部材２０の配置位置に対応する柱部材１１ｂの側面及び柱部材１２ｂの側面に、梁受金物３０をそれぞれ設置する。なお、柱部材１２ｂの側面に設けた梁受金物３０が梁受部材、柱部材１１ｂの側面に設けた梁受金物３０が梁受補助部材に対応する。

次に、図５（ｂ）に示すように、クレーンにより梁部材２０を、柱部材１２ｂの上面及び梁受金物３０の支持板３６の上面に配置する。そして、梁部材２０の梁主筋２２を、柱部材１１ｃの水平方向に延在する機械式継手に挿入させて、梁部材２０を柱部材１１ｃに向けてスライドさせる。次に、機械式継手にグラウトを注入して、梁主筋２２を、機械式継手に固定する。

次に、図５（ｃ）に示すように、柱部材１２ｂに柱部材１２ｃを接合する。ここでは、柱部材１１ｂ，１１ｃの接合と同様に、柱部材１２ｃを降下させて、下方に突出した柱主筋１６を、柱部材１２ｂの機械式継手１５に挿入する。
ここで、図５（ｄ）に示すように、柱部材１２ｂの上に接合した柱部材１２ｃの仕口部１２Ｊの貫通孔１７は、梁部材２０の機械式継手２１と整合する位置に配置されている。

更に、次に接合させる梁部材２０の配置位置に対応する柱部材１２ｂの側面に梁受金物３０をそれぞれ設置する。そして、クレーンにより梁部材２０を、柱部材１２ｂの上面及び梁受金物３０の支持板３６の上面に配置する。そして、梁部材２０の梁主筋２２を、柱部材１２ｃの貫通孔１７及び梁部材２０の機械式継手２１に挿入させるように、梁部材２０を柱部材１２ｃに向けて、水平方向にスライドさせる。次に、機械式継手２１及び貫通孔１７にグラウトを注入して、梁主筋２２を、機械式継手２１及び貫通孔１７に固定する。

その後、この階において、上述したように、柱部材１２ｂの上に柱部材１２ｃを接合する第１工程と、上方に配置した柱部材１２ｃの仕口部１２Ｊに、梁部材２０をスライドして接合する第２工程とを交互に繰り返す。これら工程を最上階まで繰り返して、柱梁接合構造１０を構築する。なお、梁受金物３０は、同じ階層の梁部材２０の取り付けが終了した場合等に取り外して、上階の梁部材２０の取付に用いてもよい。

（作用）
建物のフロアＦ１から上方に突出する柱部材１２ｂは、梁部材２０の配置高さまで延在する。このため、この柱部材１２ｂに梁受金物３０を設けることにより、柱部材１２ｂとは別に大掛かりな支保工を設ける必要がなく、梁部材２０を支持することができる。

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態の柱梁接合構造１０は、プレキャストコンクリートで構成される梁部材２０及び柱部材１１ａ～１２ｃを組み合わせて構成される。この場合、梁部材２０を柱部材１１ｃ，１２ｃに接合するために、梁部材２０を支持する支保工の一部として、柱部材１２ｂを用いる。これにより、支保工の構成を簡素化することができるので、作業時間やコストを低減することができる。

（２）本実施形態では、梁部材２０を支持する支保工の一部として用いる柱部材１２ｂに、梁受金物３０を設ける。これにより、従来と異なり、柱部材とは別に支保工を設ける必要がなく、柱部材１２ｂとこれに設けた梁受金物３０とによって、梁部材２０を安定して支持することができる。

（３）本実施形態では、梁部材２０を接合する柱部材１１ｃ，１２ｃの下方に配置した柱部材１１ｂ，１２ｂにも梁受金物３０を設ける。これにより、梁部材２０を安定して柱部材１１ｃ，１２ｃに接合させることができる。

（４）本実施形態では、梁受金物３０は、高さ調整ボルト３５によって高さ調整可能な支持板３６を備える。これにより、梁部材２０の下面と支持板３６の高さを容易に調整することができる。

（５）本実施形態では、柱部材１２ｂは、下端部に仕口部１２Ｊを有する。これにより、接合する梁部材２０の下面の高さが柱部材１２ｃの下面の高さと同じになるため、柱部材１２ｃの下方に配置される柱部材１２ｂの上面に、梁部材２０を載置することにより、梁部材２０の高さ調整を省略することができる。

（６）本実施形態では、柱部材１１ａ～１２ｃ及び梁部材２０を、プレキャストコンクリートで構成する。これにより、現場におけるコンクリート打設を低減して柱梁接合構造１０を構築することができる。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、梁部材２０を支持する梁受金物３０は、本体部３１、高さ調整ボルト３５及び支持板３６を備える。柱部材１２ｂを、梁部材２０を支持する支保工の一部として用いることができれば、梁受金物３０の構成は限定されない。例えば、梁部材２０が重い場合には、梁部材２０を支持する箇所や面積を増やしてもよい。

図６に示すように、梁受金物３０、支持部材４０及び固定部材５０によって、梁部材２０を支持させてもよい。この場合には、柱部材１２ｂに、梁受金物３０や固定部材５０を固定するための固定部（ネジ孔）を設けておく。支持部材４０は、支保工の一部として用いる柱部材１２ｂから遠い位置に配置し、梁部材２０を支持する。この支持部材４０は、梁受金物３０と同様に、高さ調整ボルト４５及び支持板４６を備える。そして、支持部材４０は、梁受金物３０と連結部材４７を介して連結固定され、柱部材１２ｂの下部側面に固定された固定部材５０に、回動固定部４２、連結部材５７及び回動固定部５２を介して固定される。これにより梁受金物３０及び支持部材４０によって、梁部材２０を強固に支持することができる。

更に、梁受金物３０を、支持板３６、高さ調整ボルト３５及びナット３３ａを省略した構成としてもよい。この場合には、本体部３１の上面板３３の高さが、柱部材１２ｂの上面と一致するように、梁受金物３０を取り付ける。また、梁受金物３０を、高さ調整ボルト３５を長くして、柱部材１２ｂの中央部や下部に設けてもよい。

また、柱部材１２ｂを、梁部材２０を支持する支保工の一部として用いることができれば、梁受金物３０を省略してもよい。例えば、梁部材２０の梁主筋２２が、挿入される貫通孔１７によって、梁部材２０を支持できる場合には、梁部材２０をスライドして近接させる側の柱１１，１２に設けた梁受金物３０を省略してもよい。

・上記実施形態では、柱部材１２ｂの下端部に、仕口部１２Ｊを設けた。柱部材１２ｂは、仕口部１２Ｊを備えなくてもよい。この場合には、例えば、仕口部を、柱部材とは別体のプレキャストコンクリートで構成してもよい。

また、仕口部１２Ｊの位置は、柱部材１２ｂの下端部に限定されない。
図７に示すように、柱部材６２の中央領域に仕口部６２Ｊを設けてもよい。この場合、梁部材７０の下面を支持する高さを有する梁受金物８０を、柱部材６２の側面に設ける。この梁受金物８０は、柱部材６２の上部に設けられ、仕口部６２Ｊの下面の高さの支持面まで延在する支持部材を有する。従って、仕口部とこれよりも上方の部分とを有する柱部材を、梁部材７０を支持する支保工の一部として用いることができる。

・上記実施形態の梁部材２０は、一方の側端部に機械式継手２１を埋設し、もう一方の側端部に、梁主筋２２を突出させた。梁部材２０における機械式継手２１の配置は、これに限定されない。

例えば、図７に示すように、両端部に機械式継手７１，７２を埋設した梁部材７０としてもよい。この場合には、既に設置している梁部材７０及び柱部材６２の機械式継手７１，６７に、鉄筋７５を挿入して、鉄筋７５を柱部材６２から突出させる。そして、突出した鉄筋７５を機械式継手７２に挿入させるように、梁部材７０をスライドさせる。
更に、上記実施形態の梁部材２０は、コンクリートに鉄筋を内蔵したプレキャストコンクリートで構成した。この梁部材を、上部の鉄筋が露出したハーフプレキャストコンクリートで構成してもよい。

・上記実施形態の柱部材１１ａ～１２ｃは、柱主筋１６を下方に突出させて、上端部に機械式継手１５を配置した。柱部材１１ａ～１２ｃの構成は、これに限られない。

例えば、図７に示すように、柱部材６２において、柱主筋６６を上面から突出させて、下端部に機械式継手６５を埋設してもよい。更に、柱鉄筋を突出させずに、機械式継手のみを埋設した柱部材としてもよい。この場合には、柱部材同士を、別体の鉄筋を用いて接合する。

Ｂ１…ボルト、Ｆ１…フロア、１０…柱梁接合構造、１１，１２，１３…柱、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，６２…柱部材、１２Ｊ，６２Ｊ…仕口部、１５，２１，６５，６７，７１，７２…機械式継手、１６，６６…柱主筋、１７…貫通孔、２０，７０…梁部材、２２…梁主筋、３０，８０…梁受金物、３１…本体部、３１ａ…側面板、３２…取付板、３２ａ，３２ｂ…孔、３３…上面板、３３ａ，３６ａ…ナット、３４…連結板、３５，４５…高さ調整ボルト、３６，４６…支持板、４０…支持部材、４２，５２…回動固定部、４７，５７…連結部材、５０…固定部材、７５…鉄筋。

Claims (2)

1. プレキャストコンクリートの複数の柱部材を接合することにより構成される複数の柱の仕口部に、プレキャストコンクリートで構成された梁部材を、梁受部材を用いて、前記仕口部の直下に配置された柱部材の上面の高さで、水平方向にスライドさせることにより、前記梁部材が前記柱に接合される建物の柱梁接合構造であって、
   前記梁受部材は、
   前記柱部材の側面に接触して取り付けられる取付板と、
   前記取付板の上端部で直交するように固定され、孔が形成された上面板と、
   前記取付板と前記上面板とに固定された複数の側面板と、
   前記上面板と平行に配置されるとともに、スライドする前記梁部材を上面で支持する支持板と、
   前記支持板の下面に固定されている第１ナットと、
   前記上面板の上に設けられる第２ナットと、
   前記上面板の前記孔及び前記第２ナットに挿通するとともに、前記第１ナットに上端部が螺合し、前記第２ナットとの螺合位置を変更することにより、前記上面板と前記支持板との距離を可変にする高さ調整ボルトと、を備え、
   前記高さ調整ボルトは、前記取付板が前記柱部材の側面に固定された状態で、前記支持板の前記上面が前記柱部材の前記上面と面一となる高さまで、前記上面板に対する前記支持板の距離を可変にできる長さを有しており、
   前記支持板の前記上面と前記柱部材の前記上面とを面一とした状態で、前記梁部材をスライドさせることを特徴とする柱梁接合構造。
2. 前記取付板には、高さが異なる複数の孔が形成され、
   前記孔には、前記柱部材と前記取付板とを固定するボルトが貫通することを特徴とする請求項１に記載の柱梁接合構造。