JPH07292861A - 梁と壁の接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＰＣ耐震壁部材とＰＣ梁部材とを簡単な現場
作業で接続することができ、しかも充分な構造性能を確
保する。 【構成】 コンクリートやモルタルなどとの結合力・付
着力を高めるための凹凸パターン２が内周面および外周
面のほぼ全体にわたって形成されている異形鋼管１をＰ
Ｃ梁部材４の中間部分にほぼ垂直に埋め込み、その異形
鋼管１の少なくとも一端部が当該ＰＣ梁部材４の表面に
ほぼ達して開口する状態とする。このＰＣ梁部材４に接
続するＰＣ耐震壁部材５には、当該壁部材５にほぼ垂直
に埋め込んだ定着用太径鉄筋６の両端部を当該壁部材５
の上端部および下端部からそれぞれ突出させておく。Ｐ
Ｃ梁部材４およびＰＣ耐震壁部材５を現場に建て付ける
際に、壁部材５から突出している太径鉄筋６を梁部材４
の異形鋼管１内に挿入するとともに、その異形鋼管１内
の残余の空間にモルタル８などのグラウト材を充填す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、プレキャストコンク
リート（以下ＰＣと記す）製の構造部材を用いた鉄筋コ
ンクリート建築物のプレハブ工法あるいは半プレハブ工
法に関し、より詳細には、ＰＣ耐震壁部材とＰＣ梁部材
との接続構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】良く知られているように、ＰＣ部材を用
いて建物を構築する場合、ＰＣ部材を現場に建て付けて
他のコンクリート部材と一体的に接続する。そのための
接続構造・工法として、もっとも一般的なのはつぎの通
りである。

【０００３】まず、ＰＣ部材の接続端面には接続筋に相
当する鉄筋をあらかじめ突設しておくとともに、このＰ
Ｃ部材より先に現場に設置されている他のコンクリート
部材（場所打ちコンクリート部材あるいは別のＰＣ部
材）の接続部位にも接続筋に相当する鉄筋を突設してお
く。そして、ＰＣ部材を所定位置に建て付けて、その接
続端面と他のコンクリート部材の接続部位とを所定間隔
をおいて対向させ、両者から突出している前記鉄筋を互
いに重ね合わせ、その重ね継手部分を囲うように型枠を
設置し、その型枠内にコンクリートを打設して重ね継手
部分を埋設する。

【０００４】ＰＣ耐震壁部材を現場に建て付けるには、
その壁部材の両側端と柱部材とを前記のような構造で接
続する場合もあるが、柱と壁との構造的な接続は省略
し、ＰＣ耐震壁部材の上端および下端をそれぞれ梁部材
に接続することで、所要の構造性能を確保する場合もあ
る。具体的には、ＰＣ耐震壁部材の製作にあたっては、
メッシュ状に組まれてコンクリートに内蔵される壁鉄筋
の縦筋の上下の端部を当該壁部材の上端部および下端部
から突出させておく（前記の接続筋に相当する）。そし
て現場において、壁部材の下に位置する梁部材を場所打
ちコンクリートで製作する際に、その梁型枠（ＰＣ打込
み型枠を用いることもある）の上に壁部材を設置すると
ともに、下方に突出した壁縦筋と梁鉄筋組とを適宜な継
手手段でつないで、梁型枠内にコンクリートを打設す
る。同様にして、この壁部材の上に接続する梁型枠を設
置するとともに、上方に突出した壁縦筋と梁鉄筋組とを
つないでコンクリートを打設する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記のようにＰＣ部材
と他のコンクリート部材との接続部分に型枠を設置して
打設する工法は、両部材ともＰＣ製とすることができる
が、その接続部分についての型枠の設置・撤去作業が面
倒であるという基本的な問題がある。また、前記のよう
にＰＣ耐震壁部材と場所打ちコンクリートによる梁部材
とを接続する構造では、梁の構築と同時に壁との接続を
行うことができるが、梁部材をＰＣ化することはできな
い。いずれにしても現場作業をできる限り簡略化すると
いうプレハブ工法の目的に対し、現状以上の省力化はほ
とんど困難であるのが実情だと言える。

【０００６】この発明は前述した従来の問題点に鑑みな
されたもので、その目的は、ＰＣ耐震壁部材とＰＣ梁部
材とを簡単な現場作業で接続することができ、しかも充
分な構造性能を確保することができるようにした梁と壁
の接続構造を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこでこの発明に係る梁
と壁の接続構造では、まず、中空筒体状に形成され、か
つその内周面および外周面のほぼ全体に亘って、これら
周面と隣接配置される他の部材との間でコンクリートや
モルタルを介して応力伝達を行わせるための凹凸が形成
された異形鋼管をＰＣ梁部材の中間部分にほぼ垂直に埋
め込み、その異形鋼管の少なくとも一端部が当該ＰＣ梁
部材の表面にほぼ達して開口する状態とする。また、こ
のＰＣ梁部材に接続するＰＣ耐震壁部材には、当該壁部
材にほぼ垂直に埋め込んだ定着用太径鉄筋の両端部を当
該壁部材の上端部および下端部からそれぞれ突出させて
おく。そして、前記ＰＣ梁部材および前記ＰＣ耐震壁部
材を現場に建て付ける際に、前記ＰＣ耐震壁部材から突
出している前記太径鉄筋を前記ＰＣ梁部材の前記異形鋼
管内に挿入するとともに、その異形鋼管内の残余の空間
にモルタルなどのグラウト材を充填するようにした。

【０００８】またこの発明においては、前記異形鋼管の
両端部が前記ＰＣ梁部材の上面および下面にほぼ達して
開口し、これによって当該ＰＣ梁部材を貫通する穴が形
成された状態とし、前記ＰＣ梁部材の下部に接続される
前記ＰＣ耐震壁部材の前記定着用太径鉄筋を前記異形鋼
管内に下から挿入するとともに、前記ＰＣ梁部材の上部
に接続される前記ＰＣ耐震壁部材の前記定着用太径鉄筋
を前記異形鋼管内に上から挿入し、さらに前記異形鋼管
内の残余の空間にモルタルなどのグラウト材を充填する
ことができる。

【０００９】

【作用】内周面および外周面に前記凹凸パターンが形成
された異形鋼管をコンクリート中に埋め込むと、異形鋼
管はその表面の凹凸によりコンクリートとの結合力・付
着力・定着力が飛躍的に向上する。この異形鋼管の内部
に鉄筋を挿入するとともにグラウト材を充填すると、そ
の内周面の前記凹凸によりグラウト材と当該鋼管との結
合力・付着力・定着力はきわめて大きく、したがって当
該鋼管に挿入されている鉄筋の引き抜き力に対して大き
な応力が発生し、鉄筋の抜け出しを防止する。また、前
記異形鋼管内のグラウト材は、異形鋼管自体が備える剛
性による拘束効果で、その内部に充填されたグラウト材
の実強度が増大することとなり、付着せん断ひび割れ発
生後においても圧縮力は保持できるので、当該鋼管によ
る拘束効果で実質強度も向上する。つまり付着せん断破
壊が生じにくくなる。

【００１０】ＰＣ梁部材の前記異形鋼管内に上部のＰＣ
耐震壁部材および下部のＰＣ耐震壁部材の定着用太径鉄
筋を両方挿入してグラウト材を充填することで、両太径
鉄筋が異形鋼管内で重ね継手の原理でつながれる。

【００１１】

【実施例】この発明の一実施例による梁と壁の接続構造
を図１および図２に示している。図のようにＰＣ柱部材
３を所定間隔をおいて現場に建て付けるとともに、ＰＣ
柱部材３間にＰＣ梁部材４を水平に接合し、上下のＰＣ
梁部材４間にＰＣ耐震壁部材５を接合する。

【００１２】ＰＣ梁部材４の所定の２箇所にはＰＣ耐震
壁部材５との接続のための異形鋼管１が垂直方向に埋め
込まれている。異形鋼管１の長さはＰＣ梁部材４の上下
幅とほぼ等しく、異形鋼管１の両端部が当該梁部材４の
表面にほぼ達して開口し、これにより当該梁部材４を貫
通する穴が形成されている。

【００１３】前記異形鋼管１の具体的な形態の一例を図
５に示している。この鋼管１は鋳造あるいは鍛造によっ
て作られており、その寸法は適用条件に合せて設定され
るが、一般的には、内径は５〜１５センチメートル程
度、肉厚は０．２〜１センチメートル程度のものであ
る。この鋼管１と梁鉄筋とを一体化して機能させるため
に、鋼管１の内周面および外周面のほぼ全体にわたって
適宜パターンの凸リブ２が形成されている。この実施例
の凸リブ２は、一般的な鉄筋として使用されている異形
棒鋼の凸リブと同様なパターンであり、円周方向に配設
された多数の横リブと、軸方向に延びる縦リブとからな
る。凸リブ２の高さは鋼管１の肉厚の１／５〜２倍程度
に設定し、また横リブのピッチは鋼管１の内径の１／２
以下にするのが望ましい。このような凸リブ２によって
内周面および外周面に凹凸パターンを形成した異形鋼管
１を継手として使用することが本発明の大きな特徴であ
る。

【００１４】ＰＣ耐震壁部材５にはメッシュ筋７が埋め
込まれているとともに、メッシュ筋７より大径の２本の
定着用太径鉄筋６が垂直方向に平行に埋め込まれてい
る。定着用太径鉄筋６の上下両端部は当該壁部材５の上
面および下面からそれぞれ適宜長さ突出している。２本
の定着用太径鉄筋６の間隔とＰＣ梁部材４における２本
の異形鋼管１の間隔は等しく設定されている。

【００１５】２本のＰＣ柱部材３間に水平に設置したＰ
Ｃ梁部材４の上にＰＣ耐震壁部材５を建て付ける。その
際に、ＰＣ耐震壁部材５の下面から突出している定着用
太径鉄筋６をＰＣ梁部材４の異形鋼管１内に挿入すると
ともに、この異形鋼管１の残りの空間に無収縮性のモル
タル８を充填する。このモルタル８が硬化すると、鋼管
１内に挿入した定着用太径鉄筋６はモルタル８および異
形鋼管１を介して充分な強度でＰＣ梁部材４と接続され
る。つまり図３に示すように、異形鋼管１の内周面およ
び外周面に前述のように凹凸が形成されているので、こ
の異形鋼管１自体とＰＣ梁部材４のコンクリートとの結
合力・付着力・定着力が非常に大きく、また充填された
モルタル８と異形鋼管１の結合力・付着力・定着力が非
常に大きく、したがって異形鋼管１に挿入されている定
着用太径鉄筋６と異形鋼管１との間で重ね継手の原理と
同様に大きな応力を伝達することができる。この点をさ
らに詳しく説明すると、太径鉄筋６の外周表面積に対し
て、この太径鉄筋６を取り囲む異形鋼管１の内周表面積
が大きいので、当該太径鉄筋６に作用する引き抜き力に
抵抗すべく異形鋼管１側に発生する応力（付着剪断応
力）は、その内周表面積が大であることから小さくなっ
て緩和されることとなり、従ってこの継手部分及びその
周辺部分に対してその他の局部的な補強を行う必要性を
なくすことができ、補強の簡略化を確保することができ
る。その結果、鉄筋６の引き抜き力に対してきわめて大
きな応力が発生し、鉄筋６の抜け出しを強力に防止する
ことができる。

【００１６】前記のように現場に建て付けたＰＣ耐震壁
部材５の上面側に上階のＰＣ梁部材４を設置するのであ
るが、その際にも図２に示すように、ＰＣ耐震壁部材５
の上面から突出する定着用太径鉄筋６をＰＣ梁部材４の
異形鋼管１内に挿入し、また異形鋼管１内にモルタル８
を充填する。これでＰＣ耐震壁部材５は上下のＰＣ梁部
材６間に強力に接合される。

【００１７】なお、以上のような接続構造で１つのＰＣ
梁部材４の下部および上部にそれぞれＰＣ耐震壁部材５
を建て付ける場合、ＰＣ梁部材４には下部の壁部材５の
定着用太径鉄筋６を挿入するための異形鋼管１と上部の
壁部材５の定着用太径鉄筋６を挿入するための異形鋼管
１とを別々に埋め込んでおいてもよい。また図４に示す
ように、ＰＣ梁部材４の同一の異形鋼管１内に下方から
の定着用太径鉄筋６と上方からの定着用太径鉄筋６とを
両方とも挿入し、さらにモルタル８を充填する構造とし
ても良い。この場合、両太径鉄筋６が異形鋼管１内で重
ね継手の原理でつながれる。

【００１８】なお、異形鋼管１の設置数は、上記実施例
の例示に限らず、必要に応じて任意に設定できることは
もちろんである。

【００１９】

【発明の効果】この発明に係るＰＣ梁部材においては、
内周面および外周面に前記凹凸パターンが形成された異
形鋼管がコンクリート中に埋め込まれている。この異形
鋼管の表面の凹凸によりこれとコンクリートとの結合力
・付着力・定着力が飛躍的に向上する。この異形鋼管の
内部にＰＣ耐震壁部材から突出している太径鉄筋を挿入
するとともにグラウト材を充填すると、その内周面の前
記凹凸によりグラウト材と当該鋼管との結合力・付着力
・定着力はきわめて大きく、したがって当該鋼管に挿入
されている鉄筋の引き抜き力に対して大きな応力が発生
し、鉄筋の抜け出しを防止する。また、ＰＣ梁部材の前
記異形鋼管内に上部のＰＣ耐震壁部材および下部のＰＣ
耐震壁部材の定着用太径鉄筋を両方挿入してグラウト材
を充填することで、両太径鉄筋が異形鋼管内で重ね継手
の原理でつながれる。

【００２０】この発明においては、前記ＰＣ耐震壁部材
から突出している複数本の前記太径鉄筋が前記ＰＣ梁部
材に埋め込まれている複数本の前記異形鋼管内に挿入さ
れるとともに、この鋼管内にグラウト材が充填されるこ
とでＰＣ耐震壁部材がＰＣ梁部材に接続される訳だが、
この構造形式でも以下の理由により高い構造性能を実現
することが可能である。ＰＣ耐震壁部材にせん断ひび
割れが発生した後も、コンクリートは斜め圧縮力を保持
できる（壁内のメッシュ筋でコンクリートの剥落を防
止）。コンクリートの斜め圧縮力に対し、ＰＣ耐震壁
部材の端部に配筋した定着用太径鉄筋の引張力、柱主
筋、梁主筋、柱および梁の面外せん断力などが抵抗す
る。定着用太径鉄筋の定着部のコンクリートは異形鋼
管の拘束効果で強度が増大し、定着長さが短くても鉄筋
引張力に対し充分な強度を持つ。梁に設けた異形鋼管
内に壁側の鉄筋を挿入してグラウトするだけで構築する
ことができ、作業を簡略化できて施工性を向上すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による梁と壁の接続構造の
概要を示す要部斜視図である。

【図２】同上実施例の接続構造の部分断面正面図であ
る。

【図３】同上接続構造における応力伝達機能を説明する
ための詳細図である。

【図４】この発明の他の実施例による梁と壁の接続構造
の要部断面図である。

【図５】同上接続構造に用いられている異形鋼管の具体
例を示す構成図である。

【符号の説明】

１ 異形鋼管 ２ 凸リブ（凹凸パターン） ３ ＰＣ柱部材 ４ ＰＣ梁部材 ５ ＰＣ耐震壁部材 ６ 定着用太径鉄筋 ７ メッシュ筋 ８ モルタル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空筒体状に形成され、かつその内周面
   および外周面のほぼ全体に亘って、これら周面と隣接配
   置される他の部材との間でコンクリートやモルタルを介
   して応力伝達を行わせるための凹凸が形成された異形鋼
   管をＰＣ梁部材の中間部分にほぼ垂直に埋め込み、その
   異形鋼管の少なくとも一端部が当該ＰＣ梁部材の表面に
   ほぼ達して開口する状態とし、 前記ＰＣ梁部材に接続するＰＣ耐震壁部材には、当該壁
   部材にほぼ垂直に埋め込んだ定着用太径鉄筋の両端部を
   当該壁部材の上端部および下端部からそれぞれ突出させ
   ておき、 前記ＰＣ梁部材および前記ＰＣ耐震壁部材を現場に建て
   付ける際に、前記ＰＣ耐震壁部材から突出している前記
   太径鉄筋を前記ＰＣ梁部材の前記異形鋼管内に挿入する
   とともに、その異形鋼管内の残余の空間にモルタルなど
   のグラウト材を充填することを特徴とする梁と壁の接続
   構造。
2. 【請求項２】 前記異形鋼管の両端部が前記ＰＣ梁部材
   の上面および下面にほぼ達して開口し、これによって当
   該ＰＣ梁部材を貫通する穴が形成された状態とし、 前記ＰＣ梁部材の下部に接続される前記ＰＣ耐震壁部材
   の前記定着用太径鉄筋を前記異形鋼管内に下から挿入す
   るとともに、前記ＰＣ梁部材の上部に接続される前記Ｐ
   Ｃ耐震壁部材の前記定着用太径鉄筋を前記異形鋼管内に
   上から挿入し、さらに前記異形鋼管内の残余の空間にモ
   ルタルなどのグラウト材を充填することを特徴とする請
   求項１に記載の梁と壁の接続構造。