JPH07238610A - プレキャストコンクリート部材の接合方法 - Google Patents

プレキャストコンクリート部材の接合方法

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JPH07238610A
JPH07238610A JP3043994A JP3043994A JPH07238610A JP H07238610 A JPH07238610 A JP H07238610A JP 3043994 A JP3043994 A JP 3043994A JP 3043994 A JP3043994 A JP 3043994A JP H07238610 A JPH07238610 A JP H07238610A
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JP
Japan
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pca
precast concrete
metal plate
joining
concrete member
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JP3043994A
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Kazuhiro Kaneda
和浩 金田
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Taisei Corp
Original Assignee
Taisei Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 PCa部材の接合を極めて簡単に行うことが
でき、しかも各PCa部材の接合部の耐力を充分に確保
することができるPCa部材の接合方法を提供するこ
と。 【構成】 一方のPCa壁3Aと他方のPCa壁3Bと
の間に所定の隙間を設けつつ各々のPCa壁3A,3B
に形成した凹部3aを対向させて配設し、この隙間及び
各々の凹部3aが構成する空間にわたって多数の貫通孔
4a…を形成した有孔鋼板4を配置し、さらに未硬化の
充填材17を隙間及び各々の凹部3aに打設してこれら
有孔鋼板4とPCa壁3A,3Bとを一体化させ、両P
Ca部材間の剪断力の伝達を確実にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば鉄筋コンクリー
ト構造や鉄骨鉄筋コンクリート構造に用いるプレキャス
トコンクリート(以下、PCaと略称する)部材の接合
方法に係り、特に、耐震構造物及び建築物をPCa工法
によって施工する場合に適用して好適な方法に関する。
【0002】
【従来の技術】コンクリート造建築物を施工する方法の
一つとして、建築物の壁,梁及び柱その他を構成するコ
ンクリート部材を予め工場にて形成したPCa部材を用
い、このPCa部材の組み立て,取り付け作業を施工現
場にて行うPCa工法がある。このようなPCa工法
は、筋材の組み立て,コンクリートの打設その他の作業
を全て施工現場にて行う一体打ち工法に比べ、工程数が
削減され,工期が短縮される等といった利点があるた
め、近年極めて広汎に適用されているのは周知の通りで
ある。
【0003】ここで、上記のようなPCa工法による建
築物の施工を一体打ち工法で施工される建築物と全く同
じ仕様で行うと、例えば以下に述べる不都合が生じる。
すなわち、特に耐震壁構造を施工する場合、この耐震壁
構造の四周のラーメン(付帯ラーメン)をなすPCa柱
及びPCa壁において、これらPCa柱とPCa壁,P
Ca壁同士の接合部には、PCa壁に埋設された剪断補
強筋が突出した状態にある。そして、これを全て溶接し
て繋いでいたのでは、施工現場における工程数が増加
し、PCa工法の利点が損なわれてしまう。
【0004】したがって、従来は、前記剪断補強筋の半
数だけを溶接する,あるいは重ね継手を用いて間接的に
接合したりして工程数を削減したり、又は各PCa柱及
びPCa壁にコッター(くぼみ)を設け、このコッター
に現場打ちコンクリートを打設して双方を一体化させる
ことで筋材を省略する方法を採り入れていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のPCa部材の接合方法は、さらに以下に述べる欠点
を含んでいる。すなわち、剪断補強筋の半数だけを溶接
したり、重ね継手を用いて接合する方法にあっては、全
ての剪断補強筋を溶接する方法より工程数が削減される
のは確かであるが、溶接作業を施工現場にて行わなけれ
ばならないことに変わりはなく、施工性の低下は不可避
である。一方、コッターのみによる接合にあっては、そ
の耐力が周囲の拘束条件に依存するため、各PCa部材
の接合部の耐力(特に剪断力)が不確実であり、適切な
評価法の確立が望まれている。
【0006】本発明は、上記の欠点を解決し得るもので
あって、その目的は、PCa部材の接合を極めて簡単に
行うことができ、しかも各PCa部材の接合部の耐力を
充分に確保することができるPCa部材の接合方法を提
供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のPCa部材の接
合方法のうち、請求項1に記載のものは、一方のPCa
部材と他方のPCa部材とに多数の貫通孔を形成した金
属板を介在させ、さらに未硬化の充填材を前記両PCa
部材間で前記金属板の両面部に充填して前記金属板と前
記両PCa部材とを一体化させることを特徴としてい
る。
【0008】請求項2に記載のものは、多数の貫通孔を
形成した金属板の一部を接合端部から突出させた状態で
埋設した一方のPCa部材と、前記金属板の突出部分を
囲む凹部を形成した他方のPCa部材と、を接合するに
際し、前記一方のPCa部材と前記他方のPCa部材と
の間に所定の隙間を設けつつ前記金属板の突出部分を前
記凹部内に位置させ、さらに前記凹部と前記隙間とに未
硬化の充填材を充填することを特徴としている。
【0009】請求項3に記載のものは、各々の接合部に
凹部を形成した一方のPCa部材と他方のPCa部材と
を接合するに際し、前記一方のPCa部材と前記他方の
PCa部材との間に所定の隙間を設けつつ各々の前記凹
部を対向させた後、各々の前記凹部が構成する空間にわ
たって多数の貫通孔を形成した金属板を配置し、さらに
前記空間と前記隙間とに未硬化の充填材を充填すること
を特徴としている。
【0010】請求項4に記載のものは、請求項1ないし
請求項3のいずれかに記載のものにおいて、前記金属板
の剪断力の降伏点を、当該金属板と前記未硬化の充填材
が硬化した後の充填材塊との付着強度以下にしたことを
特徴としている。請求項5に記載のものは、請求項1な
いし請求項4のいずれかに記載のものにおいて、前記金
属板は前記貫通孔の周囲が一方の面に隆起していること
を特徴としている。
【0011】請求項6に記載のものは、一方のプレキャ
ストコンクリート部材と他方のプレキャストコンクリー
ト部材との各々の接合部の端面に、当該端面と平行に金
属板を定着させ、前記金属板は、多数の貫通孔を形成し
且つ当該貫通孔の周囲が一方の面に隆起したものとし、
さらに未硬化の充填材を前記両プレキャストコンクリー
ト部材間で各々の前記金属板を覆うように充填し、前記
金属板表面の凹凸によって静止摩擦係数を大きくして前
記両プレキャストコンクリート部材間の剪断力の伝達を
向上させることを特徴としている。
【0012】
【作用】本発明のPCa部材の接合方法のうち、請求項
1に記載のものによれば、一方のPCa部材と他方のP
Ca部材とに多数の貫通孔を形成した金属板を介在さ
せ、この金属板と両PCa部材とを、未硬化の充填材を
充填することによって一体化させるので、従来のように
例えば筋材を溶着させる等といった煩雑な作業が省略さ
れ、極めて簡単にPCa部材の接合を行うことができ
る。また、金属板には多数の貫通孔が形成されているか
ら、未硬化の充填材がこれらの貫通孔内に入り込み、機
械的な摩擦作用が大きくなる。これによって、金属板へ
の硬化後の充填材の付着強度が増大するので、両PCa
部材の接合部の耐力を充分に確保することができる。な
お、前記充填材としては、例えばコンクリート,セメン
ト,セメントモルタルその他があり、適宜選択可能であ
る。
【0013】請求項2に記載のものによれば、金属板を
備えた一方のPCa部材と、凹部を形成した他方のPC
a部材との間に、所定の隙間を設けつつ前記金属板の突
出部分を前記凹部内に位置させ、さらに前記凹部と前記
隙間とに未硬化の充填材を充填する。このような方法
は、特に付帯柱と壁板とに分かれた3ピース型のPCa
耐震壁構造を施工する場合に好適であって、この場合は
付帯柱に前記金属板を埋設し、壁板に凹部を形成すると
よい。
【0014】請求項3に記載のものによれば、各々の接
合部に凹部を形成してなる両PCa部材の間に所定の隙
間を設けつつ各々の前記凹部を対向させた後、各々の前
記凹部が構成する空間にわたって多数の貫通孔を形成し
た金属板を配置し、さらに前記空間と前記隙間とに未硬
化の充填材を充填する。このような方法は、例えば耐震
壁構造を施工する際に、壁板同士を接合する際に適用し
て極めて好適である。すなわち、一方のPCa壁と他方
のPCa壁との接合部にそれぞれ凹部を形成し、これら
両PCa壁の建て込み時に金属板を支承しつつ前記両P
Ca壁の凹部にわたって配置し、未硬化の充填材を充填
する。
【0015】請求項4に記載のものによれば、多数の貫
通孔を形成した金属板の剪断力の降伏点を、当該金属板
と前記未硬化の充填材が硬化した後の充填材塊との付着
強度以下にしたことで、両PCa部材の接合完了後に、
例えば地震その他によって接合部に外力が付加した際、
金属板が降伏することによって外力のエネルギを吸収
し、建築構造物全体の耐震性を向上させ得る。
【0016】請求項5に記載のものによれば、前記金属
板の貫通孔の周囲を一方の面に隆起させたことで、この
隆起した部分によって金属板と前記充填材との機械的な
摩擦作用が大きくなり、両PCa部材の堅固な結合を一
層促進し得る。請求項6に記載のものによれば、一方の
PCa部材と他方のPCa部材との各々の接合部の端面
に、当該端面と平行に金属板を定着させ、さらに未硬化
の充填材を前記両PCa部材間で各々の前記金属板を覆
うように充填する。ここで、金属板は、多数の貫通孔を
形成し且つ当該貫通孔の周囲が一方の面に隆起したもの
であり、両PCa部材の接合が完了したときは、前記金
属板の隆起した部分によって機械的な摩擦作用が増大
し、両PCa部材の接合部の端面全体で剪断力の伝達が
良好になされるのである。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図1ないし図8は、本発明のPCa部材の
接合方法を適用して耐震壁構造を施工する例を示してお
り、図1は耐震壁構造1の全体図,図2は耐震壁構造1
を構成するPCa柱2とPCa壁3との接合状態を示す
断面図,図3は前記PCa壁3同士の接合状態を示す断
面図,図4は前記接合に用いられる有孔鋼板4の正面
図,図5は有孔鋼板4の要部拡大断面図である。
【0018】耐震壁構造1の四隅に位置するPCa柱2
は、この例では四本の主筋11(図2では二本のみを示
す)をフープ筋12で支持した組立鉄筋を内蔵した断面
矩形のPCa部材であって、このPCa柱2の長手方向
に沿って有孔鋼板4が埋設されてなっている。さらに詳
しくは、有孔鋼板4は、PCa柱2を建て込んだとき
に、前記耐震壁構造1の内側に向いた当該PCa柱2の
隣合う二つの外面から幅方向の約半分が突出するように
埋設され、したがって一つのPCa柱2には二つの有孔
鋼板4が備わっている。
【0019】この有孔鋼板4は、図4及び図5を参照す
ると、通常の鋼板に多数の貫通孔4a…を形成してなっ
ており、この貫通孔4a…の端縁は、有孔鋼板4の一方
の面側では滑らかに面取られた状態であって且つ他方の
面側では突起状をなしている。なお、図4においては、
貫通孔4a…が有孔鋼板4の長辺及び短辺に沿って規則
正しく形成されているが、これ以外の配列及び個数であ
っても構わない。
【0020】一方、耐震壁構造1のPCa壁3は、縦方
向及び横方向の端面に沿って延びる凹部3aが形成され
たPCa部材である。この凹部3aの幅は、前記有孔鋼
板4の厚さよりも大きく、建て込み時には有孔鋼板4の
突出部分を覆うようになっている。また、図1におい
て、符号15で示すものは耐震壁構造1が施工される床
であって、前記PCa柱2の建て込み位置の間に、有孔
鋼板4が横置きされ且つ幅方向の約半分が床面より立ち
上がった状態で埋設されている。なお、符号16で示す
ものは耐震壁構造1の上側に施工されるスラブである。
【0021】次に、上記の構成からなる耐震壁構造1の
施工方法について説明する。まず、PCa柱2,PCa
壁3及び有孔鋼板4を工場にて形成する。有孔鋼板4
は、板状の鋼材に例えばボール盤によって多数の貫通孔
4a…を形成するのが簡単でよい。一方、PCa柱2
は、主筋11とフープ筋12とを組み立てて組立鉄筋と
した後、この組立鉄筋をコンクリート型に配置し、さら
に所定の位置に有孔鋼板4を配置し、前記コンクリート
型内に未硬化のコンクリートを充填して形成する。PC
a壁3は、所望のコンクリート型に未硬化のコンクリー
トを充填して形成すればよい。
【0022】そして、これらの部材を施工現場へと運搬
する。施工現場においては、まず床15が施工される基
礎の上にPCa柱2を立ち上げて建て込むが、この際、
有孔鋼板4を埋設した面が耐震壁構造1の内側に向くよ
うにする。そして、隣合うPCa柱2の間の基礎に有孔
鋼板4を横置きし、床15となる未硬化のコンクリート
を打設する。この未硬化のコンクリートは、前記基礎に
横置きした有孔鋼板4の幅方向略中央の高さまで打設す
る。
【0023】床15が硬化した後、隣合うPCa柱2の
間にPCa壁3を建て込む。この場合は、PCa柱2及
び床15に埋設されている有孔鋼板4の突出部分を、P
Ca壁3の接合端面に形成した凹部3a内に位置させ、
しかもPCa壁3とPCa柱2,PCa壁3と床15と
の間には所定の隙間を保つように、PCa壁3を図示し
ない支承部材によって支承しつつ建て込むようにする。
【0024】このようにして建て込みが完了すると、P
Ca壁3とPCa柱2,床15との間に設けた前記隙間
に、図示しない型枠を当てて未硬化の充填材17を充填
する。この充填材17としては、コンクリート,セメン
ト,セメントモルタルその他を使用し、施工される構造
物・建築物に応じて適宜選択可能であるが、本実施例に
おける耐震壁構造1の場合は、コンクリートが最適であ
る。そして、このとき充填した充填材17は、前記隙間
内を全体的に流動して行き渡り、有孔鋼板4の突出部分
の貫通孔4a…内にも入り込む。したがって、有孔鋼板
4は、貫通孔4a…を形成していない通常の鋼板に比
べ、未硬化の充填材17との機械的な摩擦作用が大きく
なる。しかも、有孔鋼板4の貫通孔4a…の周囲は、前
記他方の面側では突起状をなしているため、有孔鋼板4
と充填材17との機械的な摩擦作用が大きくなるため一
層良好に接合される。これによって、有孔鋼板4への未
硬化の充填材17の付着強度が増大するので、PCa壁
3とPCa柱2,床15との接合部を高耐力とすること
ができ、未硬化の充填材17が完全に硬化したときに
は、前記接合部を堅固な構造とすることができる。
【0025】また、例えば耐震壁構造1が大規模になる
場合等には、一般に複数のPCa壁3を接合して一つの
壁体を構成することになるが、このようなPCa壁3同
士の接合には、図3に示す方法を適用するとよい。すな
わち、両PCa壁3A,3Bと有孔鋼板4を用意し、両
PCa壁3A,3Bを所定の隙間を設けて建て込んだ
後、この各々の互いに対向した凹部3aにわたって有孔
鋼板4を配置する。そして、前記隙間とそれぞれの凹部
3aとが構成する空間に、図示しない型枠を当てて未硬
化の充填材17を充填する。この場合も、上記したPC
a壁3とPCa柱2,床15との接合と同様に、有孔鋼
板4と硬化後の充填材17との付着強度が増大するの
で、PCa壁3同士の接合部を高耐力とすることができ
る。
【0026】なお、前記有孔鋼板4の形状及び寸法は、
当該有孔鋼板4と硬化後の充填材17との付着強度を予
め設計段階にて予測し、この付着強度以下で有孔鋼板4
が剪断降伏するように決定するとよい。このような考慮
に基づいて有孔鋼板4を形成すれば、PCa部材の接合
部に例えば地震その他によって外力が付加した際、有孔
鋼板4が外力のエネルギを吸収するので、構造物・建築
物全体の耐震性を向上させることができる。また、PC
a柱やPCa壁に限らず、このような有孔鋼板4を特に
剪断破壊の可能性が大きい短いスパンの部材の中央に配
設すれば、剪断力を好適に負担させることができる。
【0027】また、図6ないし図8には、上記とは別の
例を示す。これらの図においては、上記した例と同一構
成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図6
は耐震壁構造1の全体図,図7は耐震壁構造1を構成す
るPCa柱2とPCa壁3との接合状態を示す断面図,
図8はPCa壁3同士の接合状態を示す断面図である。
図7及び図8に示すように、PCa柱2に定着された有
孔鋼板4は、このPCa柱2の外面と有孔鋼板4の一方
の平面とが面一になっており、突起状をなす貫通孔4a
…の周囲が外側に向いている。また、PCa壁3の端面
は、上記とは別に凹部3aは形成されておらず、この端
面の略全域を覆うように有孔鋼板4が定着されており、
このPCa壁3にあっても、PCa柱2と同様に、端面
と有孔鋼板4の一方の平面とが面一となり且つ突起状を
なす貫通孔4a…の周囲が外側に向いている。これ以外
の構成は、図1ないし図5に示したものと同一である。
【0028】このようなPCa壁3及びPCa柱2は、
工場にて予め形成された後、施工現場へと運搬される。
そして、上記と同様の要領で建て込みが完了すると、図
示しない型枠を当てつつPCa柱2とPCa壁3,PC
a壁3同士の間で、各々の有孔鋼板4を覆うように未硬
化の充填材17を充填する。このようにして各PCa部
材を接合させると、有孔鋼板4による機械的な摩擦作用
が増大するので、PCa柱2とPCa壁3,PCa壁3
同士の接合部の端面全体で一方のPCa部材側から他方
のPCa部材側へ剪断力が伝達されることになり、これ
によって、両PCa部材間の剪断力の伝達が極めて良好
になされる。しかも、施工現場においては、各PCa部
材の接合に当たって充填材を充填する作業のみで済むか
ら、施工性も向上する。
【0029】なお、本実施例においては、耐震壁構造1
を施工する場合について説明したが、本発明のPCa部
材の接合方法は、これ以外の構造物及び建築物にも勿論
適用可能である。
【0030】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のPCa部材の接合方法によれば、以下の効果を得るこ
とができる。請求項1に記載のものによれば、一方のP
Ca部材と他方のPCa部材とに多数の貫通孔を形成し
た金属板を介在させ、この金属板と両PCa部材とを、
未硬化の充填材を充填して一体化させることで、施工作
業が著しく簡素化するとともに外力の作用による接合部
の変形を抑制することができる。これによって、例えば
耐震壁構造の高層化も容易に実現できる。
【0031】請求項2に記載のものによれば、請求項1
に記載のものと同様に、施工作業が簡素化するとともに
外力の作用による接合部の変形を抑制することができ
る。特に、柱及び壁の煩雑な配筋作業や溶接作業を省力
化することができるので、施工性が飛躍的に向上し、工
期の短縮及び施工コストの削減を促す。請求項3に記載
のものによれば、請求項1及び請求項2に記載のものと
同様に、施工作業が簡素化するとともに外力の作用によ
る接合部の変形を抑制することができる。特に、壁同士
を接合する際の溶接作業を省略することができるので、
施工性が飛躍的に向上し、工期の短縮及び施工コストの
削減を促す。
【0032】請求項4に記載のものによれば、多数の貫
通孔を形成した金属板の剪断力の降伏点を、当該金属板
と前記未硬化の充填材が硬化した後の充填材塊との付着
強度以下にしたことで、両PCa部材の接合完了後に、
例えば地震その他によって接合部に外力が付加した際、
金属板が外力のエネルギを吸収するため耐震性能が向上
し、前記接合部に生じる亀裂・破断その他の不具合を防
止することができる。また、このような金属板は、構造
物及び建築物において、剪断破壊の可能性のある接合箇
所に配設すれば、剪断力を好適に負担させ得る。
【0033】請求項5に記載のものによれば、前記金属
板の前記貫通孔の周囲を一方の面に隆起させたことで、
機械的な摩擦作用が大きくなり、両PCa部材の堅固な
結合を実現することができる。請求項6に記載のものに
よれば、金属板による機械的な摩擦作用が増大し、両P
Ca部材の接合部の端面全体で剪断力が伝達されること
になり、これによって両PCa部材間の剪断力の伝達を
向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した耐震壁構造の全体図である。
【図2】図1の耐震壁構造を構成するPCa柱とPCa
壁との接合状態を示す断面図である。
【図3】本実施例において説明したPCa壁同士の接合
状態を示す断面図である。
【図4】本実施例において説明した有孔鋼板の正面図で
ある。
【図5】図4の有孔鋼板の要部拡大断面図である。
【図6】本発明を適用した耐震壁構造の他の例を示す全
体図である。
【図7】図7の耐震壁構造を構成するPCa柱とPCa
壁との接合状態を示す断面図である。
【図8】本実施例において説明したPCa壁同士の接合
状態の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 耐震壁構造 2 PCa柱 3 PCa壁 4 有孔鋼板 4a 貫通孔 17 充填材

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一方のプレキャストコンクリート部材と
    他方のプレキャストコンクリート部材とに多数の貫通孔
    を形成した金属板を介在させ、さらに未硬化の充填材を
    前記両プレキャストコンクリート部材間で前記金属板の
    両面部に充填して前記金属板と前記両プレキャストコン
    クリート部材とを一体化させることを特徴とするプレキ
    ャストコンクリート部材の接合方法。
  2. 【請求項2】 多数の貫通孔を形成した金属板の一部を
    接合端部から突出させた状態で埋設した一方のプレキャ
    ストコンクリート部材と、前記金属板の突出部分を囲む
    凹部を形成した他方のプレキャストコンクリート部材
    と、を接合するに際し、前記一方のプレキャストコンク
    リート部材と前記他方のプレキャストコンクリート部材
    との間に所定の隙間を設けつつ前記金属板の突出部分を
    前記凹部内に位置させ、さらに前記凹部と前記隙間とに
    未硬化の充填材を充填することを特徴とするプレキャス
    トコンクリート部材の接合方法。
  3. 【請求項3】 各々の接合部に凹部を形成した一方のプ
    レキャストコンクリート部材と他方のプレキャストコン
    クリート部材とを接合するに際し、前記一方のプレキャ
    ストコンクリート部材と前記他方のプレキャストコンク
    リート部材との間に所定の隙間を設けつつ各々の前記凹
    部を対向させた後、各々の前記凹部が構成する空間にわ
    たって多数の貫通孔を形成した金属板を配置し、さらに
    前記空間と前記隙間とに未硬化の充填材を充填すること
    を特徴とするプレキャストコンクリート部材の接合方
    法。
  4. 【請求項4】 前記金属板の剪断力の降伏点を、当該金
    属板と前記未硬化の充填材が硬化した後の充填材塊との
    付着強度以下にしたことを特徴とする請求項1ないし請
    求項3のいずれかに記載のプレキャストコンクリート部
    材の接合方法。
  5. 【請求項5】 前記金属板は前記貫通孔の周囲が一方の
    面に隆起していることを特徴とする請求項1ないし請求
    項4のいずれかに記載のプレキャストコンクリート部材
    の接合方法。
  6. 【請求項6】 一方のプレキャストコンクリート部材と
    他方のプレキャストコンクリート部材との各々の接合部
    の端面に、当該端面と平行に金属板を定着させ、前記金
    属板は、多数の貫通孔を形成し且つ当該貫通孔の周囲が
    一方の面に隆起したものとし、さらに未硬化の充填材を
    前記両プレキャストコンクリート部材間で各々の前記金
    属板を覆うように充填し、前記金属板表面の凹凸によっ
    て静止摩擦係数を大きくして前記両プレキャストコンク
    リート部材間の剪断力の伝達を向上させることを特徴と
    するプレキャストコンクリート部材の接合方法。
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