JPH053491B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、多層階または平屋建ての建築物等
の構築物における２スパン以上にわたる連続架構
に対してプレストレスを導入することにより、そ
の構築物の骨組みを形成するプレストレストコン
クリート構造体に関するものである。

「従来の技術」 柱と梁によつて構築物の骨組みを形成し、その
床梁にプレストレスを導入してなるプレストレス
トコンクリート構造体は、長大スパンが可能であ
り、また梁にクラツクが生じない等の利点を有し
ているので、近年広く用いられている。

ところで従来、たとえば第７図に示すような、
柱１ａ，１ｂ，１ｃと梁２ａ，２ｂ、梁３ａ，３
ｂとによつて形成されている２層２スパンにわた
る連続架構の床梁２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂに対し
てプレストレスを導入する場合には、それら一連
の梁２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂを通して、かつ中間
部に位置している柱１ｂを貫通させてPC鋼材４，
４を埋設し、このPC鋼材４，４の両端を端部に
位置している柱１ａ，１ｃにそれぞれ定着させる
ようにしている。

このような場合、この架構は柱１ａ，１ｂ，１
ｃと梁２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂとが互いに剛に接
合されたラーメン架構とされることが一般的であ
る。すなわち梁２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂはそれぞ
れ主筋が柱１ｂを介して互いに連結されて構造的
には一部材とされている。

以上のことは、さらに多層階の、または平屋建
ての構築物の３スパン以上にわたる多連続架構に
対してプレストレスを導入する場合においても同
様である。

「発明が解決しようとする問題点」 ところが、上記のような連続架構に対してプレ
ストレスを導入した場合には、その架構がラーメ
ンとなつていることから、次のような問題が生じ
ている。

この問題について第８図および第９図を参照し
て説明する。第８図は、第７図に示したラーメン
架構の２階床梁２ａ，２ｂに対して等分布荷重ｐ
（自重および積載荷重を合計した長期荷重）が加
えられた場合の曲げモーメント図である。この図
に示すように、梁２ａ，２ｂのそれぞれの中央部
付近に対しては、梁の下側が伸び上側が縮むよう
な（すなわち梁が下に凸となるような）モーメン
トが加わり、また、梁２ａ，２ｂのそれぞれの端
部には、逆に梁の上側が伸び下側が縮むような
（すなわち上に凸となるような）モーメントが加
わる。

これに対し、このラーメン架構は、第９図イな
いしハに示すような不静定力を生じる。すなわ
ち、この架構にはプレストレスが導入されている
ことから、梁に加わるモーメントＭに起因するイ
に示すような一次不静定力と、梁の軸方向に加わ
るストレス力Psに起因するロに示すような二次
不静定力とを生じ、トータルの不静定力はハに示
すようにそれらを合算したものとなる。

上記の一次不静定力は、梁が下に凸となるよう
なモーメントにより、特に梁端部に加わる上記の
荷重によるモーメント（上に凸となるようなモー
メント）に対抗し、それを打ち消すように作用す
るものであるのに対し、上記の二次不静定力は、
中間部の柱１ｂに接合されている梁２ａ，２ｂの
端部においては、一次不静定力とは逆に梁を上に
凸とするようなモーメントを有している。すなわ
ち、このモーメントは、荷重によつて梁２ａ，２
ｂの端部に加わるモーメントと同じ向きに作用
し、いいかえれば、ストレス力Psによつて梁端
部にさらに荷重が加えられたのと同じことにな
る。これは、主として梁２ａ，２ｂと柱１ｂとが
互いに剛に接合され、梁２ａ，２ｂが構造的に一
部材となつていることに起因している。

このように、このラーメン架構にプレストレス
を導入した時には、本来荷重に抵抗するべき有効
な一次不静定力が、中間部の柱１ｂに接合されて
いる梁２ａ，２ｂの端部においては二次不静定力
によつて差し引かれて減少してしまい、構造耐力
上不利に作用してしまうという問題が生じてい
た。

この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもの
で、プレストレスを導入しても構造耐力上不利な
二次不静定力が生じることのないプレストレスト
コンクリート構造体を提供することを目的とす
る。

「問題点を解決するための手段」 この発明は、一列に並んで立設された３本以上
複数本の柱のそれぞれの相互間に、コンクリート
造の梁の両端をそれぞれ前記柱に接合して掛け渡
すとともに、それら一連の梁にプレストレスを導
入してなるプレストレストコンクリート構造体に
おいて、前記複数本の柱のうち端部に位置する柱
を除いた柱と、この柱にそれぞれ接合される２本
の梁のうち少なくとも一方の梁の端部とを、ピン
接合によつて接合することを特徴としている。

「作用」 この発明によれば、柱と梁がピン接合されるこ
とにより、柱と梁とは相対回転が自由であり、ま
たその柱に接合される２本の梁は互いに連結され
ないので、その接合部にはモーメントが生じな
い。したがつて、構造的に不利な二次不静定力が
生じることがない。

「実施例」 以下、この発明の実施例について第１図ないし
第３図を参照して説明する。

まず第１図を参照してこの実施例のプレストレ
ストコンクリート構造体（以下単に構造体とい
う）の構成について説明する。図中符号１１ａ，
１１ｂ，１１ｃは、一列に並べて立設されたコン
クリート造の柱である。柱１１ａ，１１ｂ間には
コンクリート造の梁１２ａが架け渡され、柱１１
ｂ，１１ｃ間には同じくコンクリート造の梁１２
ｂが掛け渡されている。柱１１ａと梁１２ａの接
合部Ａ、および柱１１ｃと梁１２ｂの接合部Ｂ
は、それらの柱主筋と梁主筋とが互いに連結され
て剛に接合されている。また、柱１１ｂと梁１２
ａ，１２ｂとのそれぞれの接合部Ｃ，Ｄはピン接
合とされ、梁１２ａ，１２ｂの端部は、柱１１ｂ
の上部に形成されている凸部１３，１３に支持さ
れている。ピン接合は接合される部材相互の相対
的な移動は拘束されるが、回転は自由な状態で接
合し、剪断力は伝達するがモーメントは伝達しな
いものである。したがつて、上記の接合部Ｃ，Ｄ
においては、梁１２ａ，１２ｂの主筋と柱１１ｂ
の主筋とは連結されておらず、また、梁１２ａ，
１２ｂの主筋同士も連結されていない。

上記の梁１２ａ，１２ｂには、PC鋼材１４に
よりプレストレスが導入されている。PC鋼材１
４は、梁１２ａ，１２ｂのそれぞれの中央部下端
付近を通り、柱１１ｂの上端部を貫通している。
このPC鋼材１４は、緊張された後にその両端を
柱１１ａ，１１ｃに定着され、梁１２ａ，１２ｂ
の引張力を受ける部分にあらかじめ圧縮力を加え
ている。

次に、以上のように構成されたこの構造体の作
用について、第２図および第３図を参照して説明
する。

この構造体は、梁１２ａ，１２ｂに対し等分布
荷重ｐが加えられた時には、第２図に示すような
曲げモーメントを生じる。この図に示されるよう
に、ピン接合とされている接合部Ｃ，Ｄ（第２図
および第３図では丸印であらわしている）におい
ては、梁１２ａ，１２ｂの回転は自由であるので
モーメントは生じない。

これに対し、この構造体は第３図イないしハに
示すような不静定力を生じる。すなわち、この構
造体は、プレストレスが導入されていることか
ら、梁に加わるモーメントＭによるイに示すよう
な一次不静定力と、ストレス力Psによるロに示
すような二次不静定力が生じる。この二次不静定
力には、梁１２ａ，１２ｂが互いに連結されてお
らず別部材であるので、ラーメン架構の場合には
生じた耐力上不利なモーメントは接合部Ｃ，Ｄに
おいては生じることがなく、したがつて有効な一
次不静定力が減少することがない。なお、第３図
ハはトータルの不静定力を示す。

以上で説明したようにこの構造体では、プレス
トレスを導入しても構造耐力上不利な二次不静定
力が生じることがなく、有効な不静定力のみによ
り経済的な架構を形成することができる。そし
て、さらにこの構造体では、ストレス力Psによ
り接合部Ｃ，Ｄにおいては剪断耐力が増加すると
いう効果も生じる。

以上この発明の一実施例について説明したが、
この発明は上記実施例に限定されるものではな
い。たとえば、上記の実施例は２スパンの連続架
構としたが、さらに多スパンにわたつて連続して
いる架構や、多層にわたる架構に対しても、もち
ろん適用できるものである。第４図および第５図
は、それぞれ３スパン架構、４スパン架構に対し
て適用した場合の構成例、第６図は３スパン３層
の架構に対して適用した場合の構成例を示す。第
４図ないし第６図においてピン接合とされている
接合部は丸印にて表されている。

「発明の効果」 以上詳細に説明したように、この発明は、一列
に並んで立設された柱のうち端部に位置する柱を
除いた柱と、この柱に接合される梁とをピン接合
により接合するようにしたので、プレストレスを
導入しても構造耐力上不利な二次不静定力が生じ
ることないという効果を有し、したがつて、有効
な不静定力のみを活用してより経済的な架構を形
成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明の実施例を示す
図であつて、第１図はこの実施例のプレストレス
トコンクリート構造体の概略構成を示す立面図、
第２図はこの構造体の曲げモーメント図、第３図
はこの構造体の不静定力を示す図であつて、この
うちイは一次不静定力、ロは二次不静定力、ハは
トータルの不静定力をそれぞれ示す図である。第
４図ないし第６図は、この発明の他の構成例を、
それぞれ模式的に示す図である。第７図ないし第
９図は従来のプレストレストコンクリート構造体
を示す図であつて、第７図はその立面図、第８図
はこの構造体の曲げモーメント図、第９図はこの
構造体の不静定力を示す図であつて、このうちイ
は一次不静定力、ロは二次不静定力、ハはトータ
ルの不静定力をそれぞれ示す図である。 １１ａ，１１ｂ，１１ｃ……柱、１２ａ，１２
ｂ……梁、１４……PC鋼材、Ｃ，Ｄ……接合部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一列に並んで立設された３本以上複数本の柱
   のそれぞれの相互間に、コンクリート造の梁の両
   端をそれぞれ前記柱に接合して掛け渡すととも
   に、それら一連の梁にプレストレスを導入してな
   るプレストレストコンクリート構造体において、
   前記複数本の柱のうち端部に位置する柱を除いた
   柱と、この柱にそれぞれ接合される２本の梁のう
   ち少なくとも一方の梁の端部とを、ピン接合によ
   つて接合することを特徴とするプレストレストコ
   ンクリート構造体。