JPH0960194A - プレキャストコンクリート構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造が容易であると共に構造物として接合が
容易で、かつ断面性能の良いプレキャストコンクリート
構造を提供する。 【解決手段】 平行に配列された複数の鋼管２と、鋼管
２内に挿入され鋼管２の一端で所定長さ露出し鋼管２の
他端で前記露出長さとほぼ等しい長さ分だけ内部に入り
込んだ鉄筋１と、前記鋼管２と前記鉄筋１との隙間に充
填されたグラウト材と、前記鋼管の周囲に打設されたコ
ンクリート６と、からなるプレキャストコンクリート構
造。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築および土木構
造物で使用されるプレキャストコンクリート構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来技術におけるプレキャストコンクリ
ート構造は、建築柱に例をとると、スリーブ継手を用い
たものが最も汎用されている。

【０００３】図４、図５、図６はこのような従来のプレ
キャストコンクリート構造の一例を示すものであり、図
５は立断面図、図５、図６は平断面図である。これらの
図において、スリーブ継手を用いたプレキャストコンク
リート構造は、異形鉄筋による縦主筋８、スリーブ継手
９およびコンクリート侵入防止用キャップ１０、帯筋１
１、さらに、梁主筋４、剪断補強筋５からなる筋構造の
周囲にコンクリート６を打設して構成されている。スリ
ーブ継手９は、部材内部の縦主筋８がスリーブ内部に所
定長さに挿入された状態で、柱下端部に配置される構造
である。

【０００４】前述したプレキャストコンクリート構造
は、図７に示す如く、下層階柱ａの上部に突出した縦主
筋８を、上層階柱ｂの下端のスリーブ継手９内に挿入す
るように下層階柱ａを設置し、前記スリーブ継手９内に
グラウト材を充填することにより接合される。接合部
は、通常、柱の下端もしくは上端に設けられている。

【０００５】図８に示す従来技術における他のプレキャ
ストコンクリート構造の例を示す。この例には、内面も
しくは内外面に凹凸のついた鋼管２を配置し、プレキャ
ストコンクリート部材相互の接合部に接合鉄筋１２を設
けたプレキャストコンクリート構造である。尚、１３は
ストッパーであり、１４は帯筋である。

【０００６】このプレキャストコンクリート構造におい
ては、図１０に示す如く、上層階柱ｂの鋼管２内に、下
層階柱ａの上端から突出した接合鉄筋１２を挿入し、接
合部からグラウト材を圧入して接合を図っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
図４〜図６に示した従来技術におけるプレキャストコン
クリート構造においては、型枠の組立、縦主筋８の
配筋、帯筋１１の配筋、コンクリート６の打設等の
場所打ち鉄筋コンクリート作業以外に、スリーブ継手
９の設置およびコンクリート６防止用キャップ１０の
配置作業が必要であり、作業効率が悪い問題点があっ
た。

【０００８】また、帯筋１１は、スリーブ継手９の部分
と他の部分とで帯寸法が異なるため２種類の帯筋を準備
する必要があり、作業管理および配筋作業が煩雑である
問題点がある。

【０００９】さらに、プレキャストコンクリート構造の
接合部が梁部に形成されているので柱に作用する鉛直力
モーメントが最も大きい個所であるため、スリーブ継手
９を大型とする必要があり、柱断面積が増加する問題が
ある。

【００１０】前述の図８に示した従来技術におけるプレ
キャストコンクリート構造は、前述の図４の従来技術の
問題点を一応解決しているが、接合部は図４の従来技術
とほぼ同じ個所であるため、鉛直力モーメントが最も大
きくなり、接合部の鋼管を大きくする必要がある。

【００１１】また、プレキャストコンクリート構造で
は、コンクリートの充填性を確保するため、スリーブ継
手９とスリーブ継手９の間もしくは鋼管２と鋼管２との
間には、コンクリートの最大粗骨材粒径の１．５倍以上
で、かつ、２．５ｃｍ以上のあきを設ける必要がある。
また、スリーブ継手９と本体外表面との間もしくは鋼管
２と本体外表面との間にも３０ｍｍ以上のコンクリート
のかぶり厚さを設ける必要がある。

【００１２】よって、スリーブ継手９および鋼管２の外
径が大きくなってしまうので、従来のスリーブ継手や鋼
管を用いない現場打ちコンクリート構造よりも柱等の部
材断面が大きくなる。

【００１３】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、製造が容易であると共に構造物と
して接合が容易で、かつ断面性能の良いプレキャストコ
ンクリート構造を提供することを目的とするものであ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記課題は、平行に配列
された複数の鋼管と、該鋼管内に挿入され鋼管の一端で
所定長さ露出し鋼管の他端で前記露出長さとほぼ等しい
長さ分だけ内部に入り込んだ鉄筋と、前記鋼管と前記鉄
筋との隙間に充填されたグラウト材と、前記鋼管の周囲
に打設されたコンクリートと、からなるプレキャストコ
ンクリート構造により解決される。

【００１５】この構造は、鋼管とその中に挿入された鉄
筋のみを主要構造としているので製造が極めて容易であ
る。また、この構造物を上下に接合する場合には、一つ
のプレキャストコンクリート構造物の鋼管から露出した
鉄筋を、他のプレキャストコンクリート構造物の鋼管の
鉄筋が内部に入り込んでいる側に差し込むことにより接
合できるので接合が極めて容易である。

【００１６】また、この構造においては、内蔵された鋼
管と鉄筋とが柱の全長にわたり配置され、グラウト材
（高強度無収縮モルタル）により鋼管と鉄筋とが一体化
されているので、柱の断面性能が向上し、柱の断面は、
従来のプレキャストコンクリート構造物より小さくする
ことができる。

【００１７】また、帯筋が何れの柱断面でも同一寸法の
配筋であるから、配筋作業が単一化でき効率的である。
鉄筋の鋼管からの露出長さは、鉄筋外径の５倍から８倍
の範囲とすることが望ましい。露出長さが、鉄筋外径の
５倍未満であると力の伝達が行われにくくなり、８倍を
越えると現場でのハンドリングに支障をきたすことにな
る。

【００１８】鋼管の内面に突起を設けると、異形鉄筋と
同様に前記突起の機械的な引っかかり（だぼ作用）によ
り、鋼管内面とグラウト材の付着力が向上する。同様
に、鋼管の外面に突起を設けると、鋼管外面とコンクリ
ートとの付着力が向上する。

【００１９】鋼管の降伏荷重が、鋼管内部に挿入される
鉄筋の降伏荷重とほぼ等しくなるように材料強度及び断
面寸法を選択すれば、荷重を各々１／２ずつ鉄筋と鋼管
で分担することができて好ましい。

【００２０】また、プレキャストコンクリート構造同士
を上下に接合する接合部と梁の軸芯との距離は、モーメ
ントの少ない柱中央部付近である梁の軸芯から階高の１
／４〜３／４の範囲にあるようにすることが望ましい。
１／４未満又は３／４を越える場合は、モーメントが過
大となり強度不足となる。

【００２１】さらに、中間に梁仕口部を一体的に形成す
ることにより、建築現場での梁材の取付けが合理化され
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明のプレキャストコン
クリート構造を建築用柱として用いた一実施形態につき
図面を参照して説明する。尚、従来技術と同じ部分につ
いては、同一符合を使用した。

【００２３】図１は、本発明の一実施形態を示した立断
面図である。図１において、イは柱部、ロは梁仕口部か
らなる建築柱構造である。１は鉄筋で、２は複数の鋼管
であり、該鋼管２内に前記鉄筋１が挿入される。３は帯
筋、４は梁主筋、５は剪断補強筋である。

【００２４】６は、前記鋼管２、帯筋３、梁主筋４およ
び剪断補強筋５の周囲に打設されたコンクリートであ
り、以上の構造でプレキャストコンクリート構造物が形
成されている。鉄筋１は、上端に露出しており、該露出
長さは、鉄筋外径の５倍〜８倍の長さであり、鉄筋１の
下端は前記上端の露出長さにほぼ等しい長さだけ鋼管２
内に引っ込んだ構造である。

【００２５】図２は、図１のＡ−Ａ断面図（Ｂ−Ｂ断面
図）で、複数の鋼管２の周囲は帯筋３で囲われており、
何れの断面も同一寸法配置の帯筋３で囲われている。

【００２６】前記鉄筋１と鋼管２は、現地で建築物とし
て組立るとき、グラウト材が圧入される。

【００２７】鋼管２は内面に突起を設ければ、鋼管２内
部に圧入される前記グラウト材と鋼管２との付着力を向
上させることができ、鋼管２内面の上端もしくは鉄筋が
挿入される鋼管２下端の一部に設けても、接合部の強
度、剛性、靱性、滑り量、といった継手に要求される性
能を確保することができる。

【００２８】また、鋼管２は外面にも突起を設ければ、
外面のコンクリート６の付着力を増強させることができ
る。

【００２９】突起の高さは、例えば、通常と同じ１．５
ｍｍ程度である。この結果、帯筋３を密に配筋すること
なしに、一般的な鉄筋コンクリート構造物としての設計
手法をそのまま適用することができる。

【００３０】図３は、本発明にかかる前述のプレキャス
トコンクリート構造の建築柱を現場で上下に建込んだ立
断面図である。

【００３１】図３において、図１と同一構造の建築柱を
下層階柱ａとし、該下層階柱ａに、接合部７を介して上
層階柱ｂが建込まれている。接合部７においては、下層
階柱ａの露出した鉄筋１が、上層階柱ｂの鋼管２内に挿
入され、上層階柱ｂの鉄筋１の下端に近接しており、接
合部７の隙間７′からグラウト材（図示せず）が鋼管２
内に圧入されて接合される。

【００３２】前記接合部７の位置は、上層階または下層
階の梁軸芯から距離が階高（梁軸芯間の距離）の１／４
〜３／４の範囲にあり、鉛直力のモーメントが最小とな
る柱中央付近になる。

【００３３】本発明によるプレキャストコンクリート構
造の柱を８００ｍｍ角として設計した場合、鋼管２は外
径７６．３ｍｍ、管厚８ｍｍのサイズを８本使用し、鉄
筋にはＳＤ３９０−ｄ３５を使用した。鉄筋１の露出長
さを施工誤差を見込んで６ｄ（鉄筋径の６倍・３．５ｃ
ｍｍ×６＝２１．０ｃｍ）とすることにより、接合部７
を、強度、剛性、靱性、滑り量が、ほぼ母材と同等の性
能（鉄筋継手性能判定基準ー１９８２ーに記載されてい
るＳＡ級継手）を有する接合部とすることができる。

【００３４】図３において、本発明によるプレキャスト
コンクリート構造の建築柱は、次の手順により施工され
る。 （１）下層階柱ａから露出した鉄筋１が挿入されるよう
に上層階柱ｂの鋼管２下端を挿入して上層階柱ｂを建込
む。 （２）上層階柱ｂの鋼管２上方から鉄筋１を落とし込
む。 （３）グラウト材を前記下層階柱ａと上層階柱ｂとの接
合部７から上層階柱ｂの鋼管２内に圧入し、該鋼管２の
上部まで充填し、下層階柱ａの鉄筋１と上層階柱ｂの鉄
筋および鋼管２との接合が図られる。 （４）グラウト材の硬化を待って（１２時間程度）、梁
の取付け・床の施工（図示せず）等の作業を行う。

【００３５】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、製造が容易であると共に構造物として接合が容易
で、かつ断面性能の良いプレキャストコンクリート構造
とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるプレキャストコンクリート構造
の一実施形態を示す立断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ（Ｂ−Ｂ）断面図。

【図３】本発明にかかるプレキャストコンクリート構造
柱の他の実施形態を示す立断面図。

【図４】従来技術におけるプレキャストコンクリート構
造の立断面図。

【図５】図４のＣ−Ｃ断面図。

【図６】図４のＤ−Ｄ断面図。

【図７】従来技術におけるプレキャストコンクリート構
造柱の立断面図。

【図８】他の従来技術におけるプレキャストコンクリー
ト構造立断面図。

【図９】図８のＥ−Ｅ断面。

【図１０】他の従来技術におけるプレキャストコンクリ
ート構造柱の立断面図。

【符号の説明】

１ 鉄筋 ２ 鋼管 ３ 帯筋 ４ 梁主筋 ５ 梁肋筋 ６ コンクリート ７ 接合部 イ 柱部 ロ 梁仕口部 ａ 下層階柱 ｂ 上層階柱

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】平行に配列された複数の鋼管と、当該鋼管
   内に挿入され鋼管の一端で所定長さ露出し鋼管の他端で
   前記露出長さとほぼ等しい長さ分だけ内部に入り込んだ
   鉄筋と、前記鋼管と前記鉄筋との隙間に充填されたグラ
   ウト材と、前記鋼管の周囲に打設されたコンクリート
   と、からなるプレキャストコンクリート構造。
2. 【請求項２】鉄筋の鋼管からの露出長さが、鉄筋外径の
   ５倍から８倍の範囲であることを特徴とする請求項１に
   記載のプレキャストコンクリート構造。
3. 【請求項３】鋼管の内面又は／及び外面に突起を有する
   請求項１または請求項２に記載のプレキャストコンクリ
   ート構造。
4. 【請求項４】鋼管の降伏荷重が、鋼管内部に挿入される
   鉄筋の降伏荷重とほぼ等しいことを特徴とする請求項
   １、請求項２または請求項３に記載のプレキャストコン
   クリート構造。
5. 【請求項５】プレキャストコンクリート構造同士を上下
   に接合する接合部と梁の軸芯との距離が当該建物の階高
   の１／４〜３／４の範囲にあ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１項に記載のプレキャスト
   コンクリート構造。
6. 【請求項６】中間に梁仕口部が一体的に形成されている
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１
   項に記載のプレキャストコンクリート構造。