JPH11159012A - プレキャストパネルの接合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工費の低減と工期の短縮。 【解決手段】 ドーム状屋根１０は、プレキャストパネ
ル１２を周および径方向に沿って、外周面が相互に接合
するように配置し、各接合面に充填材１４を介装するこ
とにより形成されている。充填材１４は、圧縮軸力を隣
接するプレキャストパネル１２に円滑に伝達するもので
ある。ドーム状屋根１０おいては、ドームを形成して、
支保工などを撤去すると、各プレキャストパネル１２の
周および径方向の接合面には、比較的大きな圧縮軸力Ｎ
が作用する。曲げモーメントがパネル１２にかかると、
接合部の圧縮応力分布が偏心し、接合面に介装されてい
る充填材１４が引張応力を負担しなくても、曲げモーメ
ントに抵抗することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プレキャストパ
ネルの接合構造に関し、特に、上載荷重によりプレキャ
ストパネルの接合面に圧縮軸力が作用するようにしたド
ームまたはアーチ状屋根などの構造体の接合構造に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄筋コンクリー製のプレキャストパネル
は、予め工場生産するので、高品質なものが得られるな
どの利点があり、例えば、建築構造物の梁，床版，ドー
ムまたはアーチ状屋根などの構造体に使用されている。

【０００３】ところで、前述したような構造体をプレキ
ャストパネルで構築する場合には、通常、多数のプレキ
ャストパネルを接合することになる。図７には、プレキ
ャストパネルを接合する場合の代表的な接合構造例を示
している。

【０００４】図７（ａ）に示した接合構造は、プレキャ
ストパネル１内に埋設されている鉄筋２同士を、継鉄筋
３により連結して、継手部分に場所打ちコンクリート４
を充填している。

【０００５】図７（ｂ）に示した接合構造は、プレキャ
ストパネル１の接合端に予めボルトボックス５を設けて
おき、プレキャストパネル１同士を接合させた状態で、
ボルトボックス５間をボルトナット６で緊結している。

【０００６】図７（ｃ）に示した接合構造は、プレキャ
ストパネル１内に、予め、シース管７を埋設しておき、
接合面にグラウトまたは接着剤８を介装し、接合された
プレキャストパネル１間に跨るようにして、シース管７
内にＰＣ鋼材９を挿入し、ＰＣ鋼材９を緊張することに
より、パネル１間にプレストレス力を導入することによ
り結合させている。

【０００７】しかしながら、このような従来のプレキャ
ストパネルの接合構造には、いずれも以下に説明する技
術的な課題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、図７に示し
た従来の接合構造では、構造体に曲げモーメントがかか
ったときに、引張応力を接合部の継鉄筋３，ボルトナッ
ト６，ＰＣ鋼材９により対抗させる必要があるという基
本思想から、接合部分の曲げ強度をプレキャストパネル
１と同程度にするよう設計していたが、いずれも接合部
分の施工に多大な工費と工期がかかるというという問題
があった。

【０００９】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的とするところは、施
工が簡単で工費の大幅な低減と工期の短縮が可能になる
プレキャストパネルの接合構造を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、多数の平板状プレキャストパネルを相互
に接合させ、上載荷重により前記プレキャストパネルの
接合面に圧縮軸力が作用するようにしたドームまたはア
ーチ状屋根などの構造体において、前記接合面に前記圧
縮軸力を円滑に伝達する充填材を介装した。このように
構成した接合構造においては、プレキャストパネルの接
合面に圧縮軸力が作用するようにしたドームまたはアー
チ状屋根などの構造体に曲げモーメントがかかると、接
合部の圧縮応力分布が偏心し、接合面に介装されている
充填材が引張応力を負担しなくても、曲げモーメントに
抵抗することができる。前記充填材は、モルタルなどの
グラウト材を好適に用いることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１お
よび図２は、本発明にかかるプレキャストパネルの接合
構造の一実施例を示している。

【００１２】同図に示した接合構造は、本発明をドーム
状屋根１０に適用した場合を例示している。ドーム状屋
根１０は、多数の鉄筋コンクリート製のプレキャストパ
ネル１２から構成されている。

【００１３】プレキャストパネル１２は、ドーム状屋根
１０を周方向に沿って同心円状に分割し、かつ、径方向
に沿って等角度間隔の放射状に分割したものであり、各
プレキャストバネル１２は、比較的厚みが薄い平板セグ
メント状になっている。ドーム状屋根１０は、プレキャ
ストパネル１２を周および径方向に沿って、外周面が相
互に接合するように配置し、図２にその径方向に沿った
断面を示すように、各接合面に充填材１４を介装するこ
とにより形成されている。

【００１４】充填材１４は、圧縮軸力を隣接するプレキ
ャストパネル１２に円滑に伝達するものであって、例え
ば、モルタルなどのグラウト材から構成されている。

【００１５】このようなドーム状屋根１０おいては、支
保工上でドームを形成して、支保工などを撤去すると、
プレキャストパネル１２の自重や、パネル１２上にコン
クリートを打設した場合には、打設コンクリートの重量
＋パネル自重が上載荷重となり、この荷重が作用する
と、各プレキャストパネル１２の周および径方向の接合
面には、比較的大きな圧縮軸力Ｎが発生する。

【００１６】この圧縮軸力Ｎは、ドームの高さや上載荷
重により決まり、曲げモーメントがかからない場合に
は、接合面の応力分布は、図３（ａ）に示すように、縦
断面（厚み方向）で均一な大きさになり、中心軸上に作
用している。

【００１７】ところが、例えば、ドームの高さが低くな
るに従って、プレキャストパネル１２に曲げモーメント
がかかるようになると、図３（ｂ）に示すように、圧縮
軸力Ｎが中心から移動する。

【００１８】このときの移動量ｅ１と圧縮応力Ｎの積が
加わっている曲げモーメントＭ１の大きさとなる。さら
に大きな曲げモーメントＭ２がかかると、図３（ｃ）に
示すように圧縮軸力Ｎが、中心からさらに上方に移動し
た位置になる。

【００１９】このような応力挙動を示す接合構造におい
ては、曲げモーメントがかかると、接合部の圧縮応力分
布が偏心し、接合面に介装されている充填材１４が引張
応力を負担しなくても、曲げモーメントに抵抗すること
ができる。

【００２０】このため、本実施例に示したドーム屋根１
０のプレキャストパネル１２間の接合部分には、従来の
ように、引張応力を負担するための継鉄筋，ボルトナッ
ト，ＰＣ鋼材などを設ける必要がなく、単に、圧縮軸力
Ｎを隣接するプレキャスト１２間に円滑に伝達する充填
材１４を介装することで済む。

【００２１】従って、施工が簡単で工費の大幅な低減と
工期の短縮を図ることができる。本発明者らは、上述し
た接合構造の有効性を確認するために、以下に説明する
実験と数値解析による予測とを行った。

【００２２】図４，５は、この実験で用いた実験装置を
示している。同図に示した実験装置は、一対の基台２０
と、一対のフレーム２２と、２本の鋼棒２４と、一対の
ジャッキ２６と、カウンタウエイト２８とを有してい
る。

【００２３】一対の基台２０は、所定の間隔を置いて床
上に設置され、供試体Ａをその上面に載置して、水平に
支持する。一対のフレーム２２は、基台２０に支持され
た供試体Ａの対向する一方の２面に当接して、これを挟
持する。

【００２４】一対の鋼棒２４は、基台２０に支持された
供試体Ａの対向する他方の２面に沿って、その外側に平
行に延設され、一端が一方のフレーム２２に固定され、
他端側は、他方のフレーム２２を貫通するようにして配
置されている。

【００２５】一対のジャッキ２６は、フレーム２２を貫
通した鋼棒２４の端部に装着されていて、ジャッキ２６
を駆動することにより、フレーム２２に挟持された供試
体Ａに圧縮力を加える。

【００２６】供試体Ａは、１２００ｍｍ長の正方形で、
厚みが２００ｍｍの２枚のプレキャストパネルを用い、
接合面にボルトボックスを設けたもの（供試体Ａ１）、
２体のプレキャストパネルを鋼材で緊結したもの（供試
体Ａ２）の２種類を準備した。

【００２７】ただし、ボルトボックス，ＰＣ鋼材は、と
もに組立用で有り、２つのプレキャストパネルを一体化
するためには、十分な強度を有していない。

【００２８】各供試体Ａ１，Ａ２にジャッキ２６で加え
る軸力は、６０ｋｇｆ／ｃｍ²と、２０ｋｇｆ／ｃｍ²と
し、図５に示すように、供試体Ａ１，Ａ２の接合面を挟
んで、上部側から荷重を加えた時の、中心での各供試体
Ａ１，Ａ２の変位量δを測定した。

【００２９】なお、図４，５に符号３０で示したもの
は、ジャッキ２６の軸力を測定する荷重計である。

【００３０】図６がこのときの測定結果であり、同図に
は、数値解析の予測をそれぞれ○印で示している。同図
示した結果から明らかなように、実験結果と数値解析の
予測とがかなり一致しているとともに、モルタルを介装
した場合には、かなり大きな荷重を加えても、単に、接
合部分が変形するだけで、破壊に至ることがなく、この
実験結果からも、本発明の接合構造の有効性が推測され
る。

【００３１】なお、上記実施例では、本発明をドーム状
屋根に適用した場合を例示したが、本発明の実施は、こ
れに限定されることはなく、例えば、アーチ状屋根など
にも適用することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明にかかるプレキャストパネルの接合構造によれ
ば、施工が簡単で工費の大幅な低減と工期の短縮を図る
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パネルの接合構造
を採用したドーム屋根の斜視図である。

【図２】図１の要部拡大断面図である。

【図３】本発明の接合構造の応力分布の変化を示す説明
図である。

【図４】本発明にかかる接合構造の有効性を確認するた
めに行った実験装置の上面図である。

【図５】図４の側面図である。

【図６】本発明にかかる接合構造の有効性を確認するた
めに行った実験結果と予測を示すグラフである。

【図７】従来のプレキャストパネルの接合構造を示す断
面説明図である。

【符号の説明】

１０ ドーム屋根 １２ プレキャストパネル １４ 充填材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新村 亮 東京都千代田区神田司町２−３ 株式会社 大林組東京本社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の平板状プレキャストパネルを相互
   に接合させ、上載荷重により前記プレキャストパネルの
   接合面に圧縮軸力が作用するようにしたドームまたはア
   ーチ状屋根などの構造体において、 前記接合面に前記圧縮軸力を円滑に伝達する充填材を介
   装したことを特徴とするプレキャストパネルの接合構
   造。
2. 【請求項２】 前記充填材は、モルタルなどのグラウト
   材からなることを特徴とする請求項１記載のプレキャス
   トパネルの接合構造。