JPH076230B2 - プレストレスト鉄骨鉄筋コンクリート梁の架設工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、建築物の施工において、プレストレストコン
クリート梁に鉄骨を組み合わせてなる靱性に富む梁材を
合理的に施工する架設工法に関する。

［従来の技術］ プレストレストコンクリートは、高強度のコンクリート
にPC鋼材によりプレストレストを導入したもので、小断
面で大きな耐力を有するので、梁、桁材などとして、非
常に有利な部材であり、構造材として土木、建築の分野
で広く用いられている。

一方、1981年に建築物の耐震設計法の大幅な改正が行わ
れ、「新耐震性設計法」と呼ばれる方式に移行した。こ
の方式は、改正前の「短期許容応力度設計法」の考え方
と異なり、建設地盤の振動特性、建物の固有周期、振動
応答を考慮した一種の振動解析法となっている。

また、地震に対する建物の抵抗能力も中規模地震と大地
震の２つに分けて考え、前者に対しては短期許容応力度
法（一次設計）を適用して建物に被害が起きないように
し、後者に対しては建物の保有耐力計算と変形能力に基
づいて検討（二次設計）を行い、建物の崩壊を防止する
ようにしている。保有耐力と変形能力（ねばりまたは靱
性）の関係については深度VI以上の地震時に建物が弾性
応答を示した際、ベースシアーでIG（重力の加速度）の
入力エネルギーを想定しており、ねばりのある建物の場
合は弾性応答IGの耐力エネルギーに相当する耐力と変形
性能を併せ持つことが必要となる。

以上の観点から、前記のすぐれた高耐力特性をもつプレ
ストレストコンクリート梁にねばりのある鉄骨鉄筋構造
を組み入れ高靱性を併有させることが考えられ、従来、
場所打またはプレキャストの鉄骨鉄筋コンクリート梁に
プレストレストを併用しPC鋼材によりプレストレストを
導入する構造が開発されている（例えば特開昭60-25363
6号公報）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような従来開発されているプレストレスト鉄骨鉄筋
コンクリートの施工は、鉄骨鉄筋を場所組み立てし、こ
れにPC鋼材挿通用のシースを組込み、型枠を施して場所
打コンクリートを打設し、次いで、シース中にPC鋼材を
挿通してポストテンション方式によるプレストレスト鉄
骨鉄骨コンクリート梁を形成するものである。

また、前記特開昭60-253636号公報の技術では梁の鉄骨
の上辺と下辺にプレキャストコンクリートを施した鉄骨
鉄筋コンクリートプレキャスト部材とし、この梁の鉄骨
と鉄骨コンクリート柱の鉄骨を結合し、梁の長手方向の
緊張材を柱を挿通して応力導入しているが、仕口部を鉄
骨と仕口専用のPC鋼材によって結合するものではない。

このような構造は従来の構造に比し、小断面で高耐力高
靱性であるから、極めて好ましいが、しかし場所打で高
強度の信頼性の高いコンクリート部材を製作するのは必
ずしも容易でなく、また施工手間の増大、建設工事の工
期の延長を来すなどの欠点があった。

本発明は、このようなプレストレストコンクリート鉄骨
鉄筋コンクリート梁を施工するに当り、プレストレスト
プレキャストコンクリート梁の半製品（仕掛梁）を工場
または製作ヤード等において、厳しい品質管理の下にプ
レストレストを導入してプレキャストを製造し、この仕
掛梁を運搬・架設することによって、合理的でかつ短工
期施工を可能とした、省力化した画期的な架設工法を提
供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は次の技術手段から成る。

（１） 仕掛梁コンクリートの梁両端部に柱との結合用
梁側シースを長手方向に貫通したコンクリートを有し、
鉄骨上部がコンクリート上部に露出し、長手方向両端の
鉄骨が仕掛梁コンクリートの両端に突出し、コンクリー
トにプレストレストを導入したプレストレストトプレキ
ャストコンクリート仕掛梁を製作する。この場合、プレ
ストレストの導入はプレテンション方式でもポストテン
ション方式でも何れでもよい。また、運搬・架設のため
に必要なプレストレスト導入を適宜行う。

（２） 一方、鉄骨鉄筋コンクリート柱には側面に梁と
の結合用鉄骨を突出し、梁との結合用柱側シースを前記
梁側シースと対向する位置及び梁上部露出鉄骨の両横に
対向する位置にそれぞれ柱コンクリートを貫通して埋設
しておく。

（３） 前記仕掛梁の長手方向両端の鉄骨を前記鉄骨鉄
筋コンクリート柱の梁との結合用鉄骨と結合する。

（４） 次いで柱、梁結合部を囲って前記仕掛梁コンク
リート上部の露出鉄骨を含む梁端部の場所打コンクリー
ト用型枠を取付る。

（５） 型枠内に、前記梁側シースと柱側シースとを連
結する連結シースを配設し、さらに前記梁上部露出鉄骨
の両横位置に対応する柱側シースを場所打コンクリート
の他端まで延長する延長シースを配設する。

（６） 型枠内に前記梁上部に露出した鉄骨を含む梁及
びスラブのコンクリートを場所打ちする。

（７） 場所打コンクリート硬化後、前記各シース内に
PC鋼材を挿通緊張してこの場所打コンクリートに応力導
入する。

（８） 柱と梁の結合部をプレストレスト鉄骨鉄筋コン
クリート構造として柱と梁を一体化させる。

（９） プレストレスト鉄骨鉄筋コンクリートとして柱
と梁を一体化した後、残る梁上部及びスラブ上部のコン
クリートを場所打ちする。

〔作用〕

本発明によれば、厳密な品質管理下で高強度、高信頼性
のコンクリートによって仕掛梁を製造することができ、
この仕掛梁を用いて施工するので、架設工事が合理化さ
れ、耐震性能の極めてすぐれた高耐力、高靱性構造の建
築物を容易に施工することができる。

このようなプレストレスト鉄骨鉄筋コンクリート梁はプ
レテンション方式でもポストテンション方式でもよい。

このような仕掛梁は、運搬および施工用タワークレーン
の能力を勘案して重量および寸法を決定すればよく、柱
との結合部に鉄骨を突出させて形成しておけば好都合で
ある。

なお、この仕掛梁を規格化、汎用化することによって、
仕掛梁の生産性の向上を図ることができる。

第２図は本発明方法によって施工される梁に生ずる応力
を説明する説明図である。

第２図（ａ）に示す断面の梁を製作し、プレストレスト
を導入したとき、梁の断面に生ずる応力は第２図（ｂ）
のようになり、この梁が第２図（ｃ）のように施工後載
荷重を受けると載荷重による曲げ応力は第２図（ｄ）の
如くなるので、このとき合成応力は第２図（ｅ）のよう
になる。

第２図（ｅ）から明らかなように、この梁は断面全体に
亘って小さな応力がほぼ一様に分布し、かつコンクリー
トに引張を生じないので小断面とすることができ、耐力
が大きい。またこの梁に地震力が作用したとき、鉄骨の
ねばりによる靱性が大きく、繰返し荷重に対して大きな
ヒステリシス曲線を描いて抵抗し、大きく変形エネルギ
ーを吸収するのですぐれた高靱性挙動を示す。

〔実施例〕

第５図（ａ）に全体側面図を示したような仕掛梁１を製
造した。第５図（ｂ）はそのＣ−Ｃ矢視断面図、第５図
（ｃ）はそのＤ−Ｄ矢視断面図を示すものである。仕掛
梁１は鉄骨２の上部及び両端を露出させてプレキャスト
コンクリート３と組合わせたものである。梁１の両端部
コンクリートは、中央部に比べて肩部にコンクリート肉
をつけシース５を挿通した結合用梁端部20を形成した。
すなわち、第１図（ａ）に横断面を示すような鉄骨２、
シース４、５、鉄筋６、プレキャストコンクリート３か
ら成る仕掛梁１を製造した。仕掛梁１は、運搬およびタ
ワークレーンの吊上能力（10T）を考慮して製作した。

実施例の仕掛梁の仕様は次の通りである。

スパン:15m 鉄骨:H形鋼SS-41 H600×200×11×17 プレキャストコンクリート： 圧縮強度:600kgf/cm² 寸法：幅400mm（第５図（ｂ）のW₂） 両端部の幅は500mm（第５図（ｃ）のW₁） 高さ670mm PCケーブル：モノストランド1T 12.7mmφ×４本 この仕掛梁１は運搬および架設工事中の取扱いのため
に、コンクリート硬化後、シース４（第１図に黒丸で示
した）にPCケーブルを挿通してプレストレストを導入し
た。

この仕掛梁１を架設現場に運搬し、第３図に示すよう
に、柱の鉄骨10から突出した結合用鉄骨11と仕掛梁１の
端部結合鉄骨12とをガゼットプレート13で結合した。

次いで仕掛梁１にプレキャストスラブ14を差掛け、必要
な鉄筋やシース７を配設し、また第３図に示す仕口部15
のコンクリート打設位置に型枠を施しコンクリートを打
設してスラブ９とした。

プレキャストスラブ仕様： 型式：ダブルＴ型薄板 スパン:6m 幅:2m スラブ厚:30mm 場所打床版コンクリート仕様： 圧縮強度:210kgf/cm² 厚さ:100mm このコンクリート打設により第１図（ｂ）に示すように
梁とスラブ９とは一体化して合成梁８を形成した。

コンクリート硬化後、柱・梁結合用シース５、場所配置
シース７に12.7mmPCケーブルを挿通して緊張し、梁と
柱の一体化を行った。

第４図は、この工程を示す説明図で、第３図のＢ−Ｂ矢
視斜視図を示すものである。第４図（ａ）はコンクリー
ト９の打設前の状態を示し、第４図（ｂ）はコンクリー
ト９を場所打ちし、コンクリート硬化後、結合用梁端部
20に設けた柱・梁結合用シース５及び場所配置シース７
にPCケーブルを挿通して緊張し、柱と梁を一体化させた
状態を示すものである。なお、この後、第３図に示すプ
レキャストスラブ14を梁に載せ、その上に床スラブコン
クリートを打設する。

このような工法により、安価で信頼性が高く、靱性に富
む仕口部を容易に施工することが可能となった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、プレストレストコンクリートに鉄骨鉄
筋を併用した靱性の高い梁の半製品をプレキャストで製
作しておき、このプレキャスト仕掛梁の鉄骨を、鉄骨鉄
筋コンクリート柱の鉄骨と結合して組立て、仕口部コン
クリートを場所打ちし、次いでPC鋼材で場所打仕口部に
プレストレストを導入して梁と柱を一体化させた仕口部
を形成するので、梁と柱を短期間に強固に結合すること
ができる。本発明はこのように梁と柱を一体構造に施工
するので、信頼性が高く省力的で、短工期施工に大きく
寄与し、実用的に価値が極めて高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明工法の説明図（第３図のＡ−Ａ矢視斜視
図）、第２図はプレストレスト鉄骨鉄筋コンクリート梁
の応力の説明図、第３図は梁と柱の結合構造を示す施工
図、第４図は第３図のＢ−Ｂ矢視斜視図、第５図（ａ）
は仕掛梁の側面図、第５図（ｂ），（ｃ）はそれぞれ第
５図（ａ）のＣ−Ｃ、Ｄ−Ｄ矢視図である。 １……仕掛梁 ２……鉄骨 ３……コンクリート ４、５、７……シース ６……鉄筋 ８……梁 ９……スラブ 10……柱の鉄骨 11……結合用鉄骨 12……結合用鉄骨 13……ガゼットプレート 14……プレキャストスラブ 15……仕口部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】仕掛梁コンクリートの梁両端部に柱との結
   合用梁側シースを長手方向に貫通したコンクリートを有
   し、鉄骨上部がコンクリート上部に露出し、長手方向両
   端の鉄骨が仕掛梁コンクリートの両端に突出し、コンク
   リートにプレストレスを導入したプレストレストプレキ
   ャストコンクリート仕掛梁を製作し、 一方、鉄骨鉄筋コンクリート柱には側面に梁との結合用
   鉄骨を突出し、梁との結合用柱側シースを前記梁側シー
   スと対向する位置及び梁上部露出鉄骨の両横に対向する
   位置にそれぞれ柱コンクリートを貫通して埋設してお
   き、 前記仕掛梁の長手方向両端の鉄骨を前記鉄骨鉄筋コンク
   リート柱の梁との結合用鉄骨と結合し、 次いで柱・梁結合部を囲って前記仕掛梁コンクリート上
   部の露出鉄骨を含む梁端部の場所打コンクリート用型枠
   を取付け、 該型枠内に、前記梁側シースと柱側シースとを連結する
   連結シースを配設し、さらに前記梁上部露出鉄骨の両横
   位置に対応する柱側シースを該場所打コンクリートの他
   端まで延長する延長シースを配設し、 該型枠内に前記梁上部に露出した鉄骨を含む梁及びスラ
   ブのコンクリートを場所打ちし、 該場所打コンクリート硬化後、前記各シース内にPC鋼材
   を挿通緊張して該場所打コンクリートに応力導入し、 柱と梁の結合部をプレストレスト鉄骨鉄筋コンクリート
   構造として一体化させることを特徴とするプレストレス
   ト鉄骨鉄筋コンクリート梁の架設工法。