JPH03290543A - Ｐｃ鋼管柱とｐｃ鉄骨梁若しくはｐｓ鉄骨梁とからなる構造物の架構体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、プレキャスト鋼管コンクリートの柱（以下
ｒｐｃ＠管柱」という）とプレキャスト鉄骨コンクリー
ト梁（以下ｒＰＣ鉄骨梁」いう）若しくはプレストレス
ト鉄骨コンクリート梁（以下ｒＰＳ鉄骨梁」という）と
からなる構造物の架構体、ＰＣ１ｉｌ管柱とＰＣＣ鉄骨
梁上くはＰＳ鉄骨梁との接合部構造、ＰＣ鋼管柱及びＰ
Ｓ鉄骨梁に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、建物を高層化する場合、柱及び梁は耐力及び耐
震的に極めて優れた鉄骨鉄筋コンクリート構造とするの
が一般的である。

また、柱の鉄骨材には、使用に際しＨ形鋼材のような強
度上の方向性がなく強度的に有利な角形鋼管や円形鋼管
等の閉鎖形断面材が使用され、またこれらの閉鎖形断面
材の中空部にのみコンクリートを充填し、表面は単に防
錆・耐火被覆しただけの鋼管コンクリートもよく使用さ
れている。

さらに、最近ではプレストレスト鉄骨鉄筋コンクリート
の梁や柱も使用されることがある。

〔発明が解決使用とする課題〕

しかし、鉄骨鉄筋コンクリートの施工は柱や梁等の鉄骨
部材を組み立て、さらに鉄筋の配筋、型枠の組み立て、
コンクリートの打設等一連の鉄筋コンクリート工事を行
う必要があり、しかも、打設直後のコンクリートを充分
に養生する必要がある為、工期の長期化が免れないとい
う大きな課題がある。

また、鉄骨材の組み立てに際し、鉄筋を配筋する為のス
ペースを確保する必要かあ・る為、接合部の形状が複雑
化し、その加工及び接合が極めて面倒である。

また、鉄筋の配筋及び型枠の組み立ても複雑化し、特に
柱・梁接合部の鉄筋の配筋及び型枠の組み立ては鉄筋及
び型枠が互いに交錯する為、困難を極め、時として設計
通りに配筋及び型枠の設置ができないことがある。

この発明はこのような前記従来の課題を解消する為に提
案されたもので、柱及び梁をＰＣ化すると共に梁の主筋
を一切省略することにより構造の単純化、施工の省力化
及び工期の大幅な短縮化を可能にしたＰＣ鋼管柱とＰＣ
Ｃ鉄骨梁上くはＰＳ鉄骨梁からなる構造物の架構体、Ｐ
Ｃ＠管柱とＰＣＣ鉄骨梁上くはＰＳ鉄骨梁とからなる構
造物の架構体、ＰＣ５ｉｉｌ管柱とＰＣＣ鉄骨梁上くは
ＰＳ鉄骨梁との接合部構造、ＰＣ鋼管柱及びＰＳ鉄骨梁
を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決する為の手段〕

この発明に係るＰＣｆ！４管柱とＰＣＣ鉄骨梁上くはＰ
Ｓ鉄骨梁とからなる構造物の架構体は、角形鋼管若しく
は円形鋼管の外周をプレキャストコンクリートで被覆し
てなる柱とプレキャスト鉄骨コンクリート若しくはプレ
キャストプレストレスト鉄骨コンクリートの梁とからな
る構造物の架構体であり、前記柱の梁接合部及び前記梁
端部に接合部材をそれぞれ突設すると共に当該接合部材
どうしをボルト若しくは溶接等によって接合し、前記柱
の梁接合部と前記梁の全長若しくは梁端部の一定長さ部
分に双方にまたがってＰＣ鋼材を挿通すると共に当該Ｐ
Ｃ鋼材を緊張し定着することにより柱・梁接合部にプレ
ストレスを導入し、且つ当該柱・梁接合部にコンクリー
トを充填してなることを特徴とる。

この発明に係る２０ｗ４管柱とＰＣＣ鉄骨梁上くはＰＳ
鉄骨梁との接合部構造は、柱の梁接合部と梁端部に接合
部−材をそれぞれ突設し、当該接合部材どうしをボルト
若しくは溶接等によって接合し、前記柱の梁接合部と前
記梁の全長若しくは梁端部の一定長さ部分に双方にまた
がってＰＣ網材を挿通すると共に当該ＰＣ鋼材を緊張定
着することにより柱・梁接合部にプレストレスを導入し
、且つ当該柱・梁接合部にコンクリートを打設してなる
ことを特徴とる。

この発明に係るＰＣ１ｇｌ管柱は、角形鋼管若しくは円
形鋼管の外周をプレキャストコンクリドによって被覆し
、且つ中空部にコンクリートを充填してなることを特徴
とする。

この発明に係るＰＳ鉄骨梁は、Ｈ形鋼からなる梁鉄骨材
の外周をプレキ　ャストコンクリートによって矩形断面
形状に被覆すると共に前記梁鉄骨材の上下フランジ間に
ＰＣ鋼材を挿通すると共に当該ＰＣ鋼材を緊張定着する
ことにより梁全長にプレストレスを導入してなることを
特徴とする。

〔実施例〕

以下、この発明を図示する一実施例に基づいて説明する
。

ＰＣ鋼管柱１は角形鋼管２の表面をプレキャストコンク
リート３によって一定厚さに被覆することにより構成さ
れている。

また、必要により角形鋼管２の中に柱の剛性を高める目
的でコンクリート４が角形鋼管２の全長にわたって充填
され（第３図参照）、さらにプレキャストコンクリート
３の中に柱の曲げ耐力を高める目的で複数本のＰＣ鋼材
５．５を挿通すると共にこれを緊張定着することにより
ＰＣ鋼管柱１の全長にわたって所定大のプレストレスが
導入されている（第４図参照）。

ＰＣ鉄骨梁６はＨ形鉄骨材７の表面をプレキャストコン
クリート３によって矩形断面形状に被覆することにより
、いわゆるＰＣ鉄骨梁として構成されている。

また、必要によりＰＣ鉄骨梁６のプレキャストコンクリ
ート３の中に梁の曲げ耐力を高める目的で必要本数のｐ
ｃｆｉＡ材８．８をその全長にわたって挿通ずると共に
これを緊張定着することによりＰＣ鉄骨梁６に所定大の
プレストレスが導入され、いわゆるＰＳ鉄骨梁として構
成される場合もある（第６図参照）。

ＰＣ鋼材８．８はＨ形鉄骨材７としてなるべく梁底の大
きいものを使用できるように上下梁主筋が省略され、且
つＨ形鉄骨材７の上下プランジ７ａ、７ａ間に挿通され
ている。

なお、第６図に於いて、番号１８は梁主筋ではなく剪断
補強筋である。

また、ＰＣ鋼管柱１、ＰＣ鉄骨梁及びＰＳ鉄骨梁６は何
れも大量に工場生産されるものである。

ＰＣ鋼管柱１の梁接合部及びＰＣ鉄骨梁若しくはＰＳ鉄
骨梁６の端部には、プレートや形材等からなる接合部材
９と１０がそれぞれ突設されている。

当該接合部材９と１０は溶接若しくは複数本の連結ボル
トによって一体的に接合されている。

また、ＰＣ鋼管柱１の梁接合部とＰＣ鉄骨梁若しくはＰ
Ｓ鉄骨梁６の端部には、複数本のシス１１．１１が双方
にまたがって水平に埋設され、当該シース１１．１１の
中にＰＣ鋼材１２．１２それぞれが挿通されている（第
１図参照）。

ＰＣ鋼材１２．１２の両端部は緊張された状態でＰＣ鋼
管梁１とＰＣ鉄骨梁若しくはＰＳ鉄骨梁６にそれぞれ強
固に定着されている。

したがって、ＰＣ鋼管柱１とＰＣ鉄骨梁若しくはＰＳ鉄
骨梁６との接合部には所定大のプレストレスが導入され
、これにより従来必要であった補強鉄筋を配筋しなくと
もＰＣｆｉ管柱１とＰＣ鉄骨梁若しくはＰＳ鉄骨梁６と
を確実強固に接合することができる。

ＰＣ鋼材１２．１２の柱側端部はＰＣ鋼管柱１の梁接合
部を水平に貫通し、その裏側に定着ナツト１３によって
強固に定着され、梁側端部はプレキャストコンクリート
３の奥深くにアンカーナンド等のアンカ一部材１４によ
って強固に定着されている。

さらに、ＰＣ＠管柱１とＰＣ鉄骨梁若しくはＰＳ鉄骨梁
６との接合部にはコンクリート１５が充填され、当該コ
ンクリート１５の中に接合部部材９，１０、シース１１
及びＰＣ鋼材１２．１２は完全に埋設されている。

また、上下階のＰＣ鋼管柱１．１は柱・梁接合部で接合
されているのではなく、これより下側部分に於いて接合
されている（第１図参照）。

上下柱１．１は角形鋼管２と２及びプレキャストコンク
リート３内の補強鉄筋及びＰＣ鋼材５と５をそれぞれ接
合し、且つその回りにコンクリート１６を充填すること
により一体的に接合されている。

このような構成により、ＰＣ＃４管柱１とＰＣＣ鉄骨梁
上くはＰＳ鉄骨梁６及び上下ＰＣ＃管柱１と１は一体的
に接合され、建築架構体が構成されている。

第７図、第８図及び第９図は柱・梁接合部の他の実施例
を示すもので、ＰＣＣ鉄骨梁上くはＰＳ鉄骨梁６をＰＣ
鋼管柱１の側面部に直接接合するのではなく、ＰＣ調管
柱１の梁接合部にブラケット１７を突設し、このブラケ
ット１７に接合する構成としたものである。

このように柱・梁接合部を柱の内側面より梁中央側より
に設けることにより、梁端部の曲げモーメントＭ１をそ
の最大値Ｍ２より小さくすることができ、柱の曲げ耐力
（曲げモーメント。

剪断力）との関係を調整することができる（第９図参照
）。

続いて、ＰＣ鋼管柱１とＰＣＣ鉄骨梁上くはＰＳ鉄骨梁
６との接合方法を簡単に説明する。

■　ＰＣＣ鉄骨梁上くはＰＳ鉄骨梁６の端部をＰＣ鉄骨
柱１の梁接合部に突き合わせる共に接合部材９とＩＯを
溶接若しくはボルト止めによって接合する。

■　続いて、ＰＣ鋼管柱１とＰＣＣ鉄骨梁上くはＰＳ鉄
骨梁６との接合部に必要本数のシース１１．１１を設置
する。

また、このシース１１．１１の中にＰＣ鋼材１２゜１２
を挿通する。

■　続いて、接合部にコンクリート１５を充填し、充分
に養生する。

■　接合部のコンクリート１５が充分な強度を発現した
ら、ＰＣ鋼材１２．１２を緊張することより柱・梁接合
部に所定大のプレストレスを導入する。

〔発明の効果〕

この発明は以上の構成からなるので以下の効果を有する
。

■　柱及び梁を工場生産可能なＰＣ若しくはＰＳ化する
ことにより、柱及び梁の防錆及び耐火被覆を柱及び梁の
製造と同時に行うことができ、且つ量産化による製造コ
ストの大幅な低減化が図れる。

■　ＰＣ鋼管柱はその表面のみをＰＣ化し、中空部は、
柱を設置した後で必要に応して現場打ちコンクリートを
打設することにより、設置前の運搬等の取扱い時の軽量
化が図れ、これにより揚重機の負担を軽減することがで
きる。

■　ＰＣＣ前管柱中空部は必要によりコンクリドを充填
することにより柱の剛性を著しく高めることができる。

■　ＰＣ鉄骨梁の接合部を接合部材どうしを溶接若しく
はボルト接合といった鉄骨仕口とすることにより、組み
立て施工時に於いて梁を支える為の仮受は支柱を不要と
することができ、組み立て施工の省力化と省資源化が図
れる。

■　柱及び梁の防錆・耐火被覆はこれら部材の製造と同
時に完了するので、現場に於いてこれらの複雑な工事と
の組み合わせが不要となり、大幅な工期の短縮が可能で
ある。

■　ＰＣ鋼管柱とＰＣＣ鉄骨梁上くはＰＳ鉄骨梁との接
合部のコンクリート中にＰ　−Ｃ鋼材を挿通し、これを
緊張定着することにより柱と梁とを一体的に接合する為
、柱・梁接合部の主鉄筋の複雑な配筋が一切不要になり
、接合部の施工を簡単に行うことができ、しかも完璧な
接合部を構成することができる。

■　梁としてＰＣＣ鉄骨梁上くはＰＳ鉄骨梁をを使用す
ることにより梁の上下梁上鉄筋を省略することができ、
これにより可能な限り梁底の大きい鉄骨材を使用するこ
とができると共に当該鉄骨梁の上下フランジ間にｐｃＢ
材を配置し易くなり、しかも鉄骨梁の上下フランジは、
当該上下フランジ間のコンクリートを充分に拘束する為
、強固なな梁材が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図はこの発明の一実施例を示したもので、
第１図はＰＣ鋼管柱とＰＣ鉄骨梁若しくはＰＳ鉄骨梁と
の接合状態及び上下ＰＣｊ［管柱の接合状態を示す架構
体の一部側面図、第２図はＰＣ鋼管柱の側面図、第３図
及び第４図はＰＣ鋼管柱の横断面図、第５図はＰＣ鉄骨
梁の側面図、第６図はＰＳ鉄骨梁の横断面図、第７図、
第８図及び第９図は柱・梁接合部の他の実施例を示すも
ので、第７図はＰＣｆｉＣｆ上ＰＣ鉄骨梁若しくはＰＳ
鉄骨梁との接合部の側面図、第８図はＰＣ銅管柱の梁接
合部の側面図、第９図は柱・梁接合部の曲げ応力図であ
る。 １・・・ＰＣ鋼管柱、２・・・角形鋼管、３・・・プレ
キャストコンクリート。 ４・・・コンクリート、５・・・ＰＣ鋼材、６・・・Ｐ
Ｃ鉄骨梁、７・・・Ｈ形鉄骨材、８・・・ＰＣ＃４材、
９．ｌＯ・・・接合部材、１１・・・シース、工２・・
・ＰＣＩ材、１３・・・定着ナツト、１４・・・アンカ
一部材、１５、　１６・・・コンクリート、 １７・・・ブラケット、１８・・・剪断補強筋。 第 ７ 図 第 図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）角形鋼管若しくは円形鋼管の外周をプレキャスト
   コンクリートで被覆してなる柱とプレキャスト鉄骨コン
   クリート若しくはプレキャストプレストレスト鉄骨コン
   クリートの梁とからなる構造物の架構体であり、前記柱
   の梁接合部及び前記梁端部に接合部材をそれぞれ突設す
   ると共に当該接合部材どうしをボルト若しくは溶接等に
   よって接合し、前記柱の梁接合部と前記梁の全長若しく
   は梁端部の一定長さ部分に双方にまたがってＰＣ鋼材を
   挿通すると共に当該ＰＣ鋼材を緊張し定着することによ
   り柱・梁接合部にプレストレスを導入し、且つ当該柱・
   梁接合部にコンクリートを充填してなることを特徴とる
   ＰＣ鋼管柱とＰＣ鉄骨梁若しくはＰＳ鉄骨梁とからなる
   構造物の架構体。
2. （２）角形鋼管若しくは円形鋼管の中空部にコンクリー
   トを充填してなることを特徴とする請求項第１項ＰＣ鋼
   管柱とＰＣ鉄骨梁若しくはＰＳ鉄骨梁とからなる構造物
   の建築架構体。
3. （３）柱の梁接合部と梁端部に接合部材をそれぞれ突設
   し、当該接合部材どうしをボルト若しくは溶接等によっ
   て接合し、前記柱の梁接合部と前記梁の全長若しくは梁
   端部の一定長さ部分に双方にまたがってＰＣ鋼材を挿通
   すると共に当該ＰＣ鋼材を緊張定着することにより柱・
   梁接合部にプレストレスを導入し、且つ当該柱・梁接合
   部にコンクリートを打設してなることを特徴とるＰＣ鋼
   管柱とＰＣ鉄骨梁若しくはＰＳ鉄骨梁との接合部構造。
4. （４）角形鋼管若しくは円形鋼管の外周をプレキャスト
   コンクリートによって被覆し、且つ中空部にコンクリー
   トを充填してなることを特徴とするＰＣ鋼管柱。
5. （５）Ｈ形鋼からなる梁鉄骨材の外周をプレキャストコ
   ンクリートによって矩形断面形状に被覆すると共に前記
   梁鉄骨材の上下フランジ間にＰＣ鋼材を挿通すると共に
   当該ＰＣ鋼材を緊張定着することにより梁全長にプレス
   トレスを導入してなることを特徴とするＰＳ鉄骨梁。