JPS6278333A - 高層建物の柱 - Google Patents
高層建物の柱Info
- Publication number
- JPS6278333A JPS6278333A JP21749785A JP21749785A JPS6278333A JP S6278333 A JPS6278333 A JP S6278333A JP 21749785 A JP21749785 A JP 21749785A JP 21749785 A JP21749785 A JP 21749785A JP S6278333 A JPS6278333 A JP S6278333A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- precast concrete
- column
- columns
- prestress
- tensile force
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明はプレストレスを導入したプレキャストコンク
リート柱を利用した高層建物に関するものである。
リート柱を利用した高層建物に関するものである。
従来の建物に対する地震力等による転倒モーメントにつ
いては鉄筋量あるいは鉄骨量の増加で対処させているの
が一般的である。
いては鉄筋量あるいは鉄骨量の増加で対処させているの
が一般的である。
しかし、例えば超高層住宅のように居住性を向上させる
ため、重量を大きくし、地下部分が少ないという建物で
は、この転倒モーメントによって柱、特に下層階の柱に
作用する引張力が大きくなり、必要な鉄筋あるいは鉄骨
量が増大するため施工が困難となり、コストも高くつく
。
ため、重量を大きくし、地下部分が少ないという建物で
は、この転倒モーメントによって柱、特に下層階の柱に
作用する引張力が大きくなり、必要な鉄筋あるいは鉄骨
量が増大するため施工が困難となり、コストも高くつく
。
これを解決するため、柱として高強度コンクリート（圧
縮強度σ。＝４００〜８ｏｏＫｙ／薗２、弾性係数ＥＣ
：４ Ｘ ＋ ０５Ｋｙ／ｃｍ２程度のもの）によるプ
レキャストコンクリート柱が用いられることがある。し
かし、地震力の大きな我が国では転倒モーメントによる
引張力に十分耐え得る構造とすることが難しく、使用例
が少ない。
縮強度σ。＝４００〜８ｏｏＫｙ／薗２、弾性係数ＥＣ
：４ Ｘ ＋ ０５Ｋｙ／ｃｍ２程度のもの）によるプ
レキャストコンクリート柱が用いられることがある。し
かし、地震力の大きな我が国では転倒モーメントによる
引張力に十分耐え得る構造とすることが難しく、使用例
が少ない。
この発明はプレキャストコンクリート柱にあらかじめ転
倒モーメントを考慮したプレストレスを導入しておくこ
とにより、上述のような問題点の解決を図ったものであ
る。
倒モーメントを考慮したプレストレスを導入しておくこ
とにより、上述のような問題点の解決を図ったものであ
る。
この発明の高層建物では柱としてプレキャストコンクリ
ート柱を用い、少なくとも下層階のプレキャストコンク
リート柱については、あらかじめ柱長手方向にプレスト
レスを導入しておき、地震時の転倒モーメントに対処さ
せるようにしている。すなわち、超高層住宅等の高層建
物では転倒モーメントにより、特に下層階の柱に大きな
引張力が働くため、プレキャストコンクリート柱の鉄筋
量の増大のみで対処させることは難しい。そのため、各
プレキャストコンクリート柱の引張抵抗の不足分をプレ
キャストコンクリート柱に配したＰＣ鋼材の緊張による
プレストレスで補なおうとするものである。
ート柱を用い、少なくとも下層階のプレキャストコンク
リート柱については、あらかじめ柱長手方向にプレスト
レスを導入しておき、地震時の転倒モーメントに対処さ
せるようにしている。すなわち、超高層住宅等の高層建
物では転倒モーメントにより、特に下層階の柱に大きな
引張力が働くため、プレキャストコンクリート柱の鉄筋
量の増大のみで対処させることは難しい。そのため、各
プレキャストコンクリート柱の引張抵抗の不足分をプレ
キャストコンクリート柱に配したＰＣ鋼材の緊張による
プレストレスで補なおうとするものである。
ＰＣ鋼材の端部は緊張状態で６柱の両端に設けた端板に
定着される。プレストレスの導入方法はプレテンション
方式が好ましいが、ボストテンション方式でもよい。
定着される。プレストレスの導入方法はプレテンション
方式が好ましいが、ボストテンション方式でもよい。
プレキャストコンクリート柱の上下方向の接続はＰＣ鋼
材を定着した端板どうしを突き合わせて溶接することに
より行なう。そのため、端板の外周には溶接用の開先を
形成しておく等する。
材を定着した端板どうしを突き合わせて溶接することに
より行なう。そのため、端板の外周には溶接用の開先を
形成しておく等する。
各プレキャストコンクリート柱に必要なプレストレス導
入量は第１図（ａ）〜（ｆ）を参照して、次のように考
えることができる。
入量は第１図（ａ）〜（ｆ）を参照して、次のように考
えることができる。
Ｐ≧ＴＭ−ＣＷ−ＴＳ
ここで、
Ｐ：６柱に対する圧縮力としてのプレ
ストレス導入量
ＴＭ：転倒モーメントによりそれぞれの柱に生じる引張
力 ＣＷ：建物の自重により、それぞれの柱に生じる圧縮力 ＴＳ：６柱の補強鉄筋によ、る許容引張力第１図は上記
の関係を簡略化して示したもので、平面的に考え、また
柱位置も建物の外壁位置で考えている。実際には当然建
物は立体的であり、柱の位置や本数で同一階でも６柱に
作用する力が異なる。
力 ＣＷ：建物の自重により、それぞれの柱に生じる圧縮力 ＴＳ：６柱の補強鉄筋によ、る許容引張力第１図は上記
の関係を簡略化して示したもので、平面的に考え、また
柱位置も建物の外壁位置で考えている。実際には当然建
物は立体的であり、柱の位置や本数で同一階でも６柱に
作用する力が異なる。
第１図（ａ）は建物下部をアースアンカーにより深層の
支持地盤と緊結したｎＱ階建ての高層建物に、地震加速
度αが作用した場合を示しである。
支持地盤と緊結したｎＱ階建ての高層建物に、地震加速
度αが作用した場合を示しである。
例えば簡略化した状態で、転倒モーメントｉこより、ｎ
階の柱に作用する引張力“ｒＭ７Ｌを考えるとＴＭ７Ｌ
・ｂ＝ΣαＷ ｎ ｈ ｎ ＴＭｎ＝ΣαＷ？１．ｈｎ／ｂ となる。なおしはスパンすなわち柱間の水平距離（平面
的に二本の柱のみを考えている）、ｗｒＬはｎ階の建物
の自重、ｈ７Ｌはｎ階からｎ０階までの重心位置の高さ
である。
階の柱に作用する引張力“ｒＭ７Ｌを考えるとＴＭ７Ｌ
・ｂ＝ΣαＷ ｎ ｈ ｎ ＴＭｎ＝ΣαＷ？１．ｈｎ／ｂ となる。なおしはスパンすなわち柱間の水平距離（平面
的に二本の柱のみを考えている）、ｗｒＬはｎ階の建物
の自重、ｈ７Ｌはｎ階からｎ０階までの重心位置の高さ
である。
第１図（ｂ）はこの転倒モーメントによる引張力ＴＭを
示したもので、下層階へ行くに従って増大する。第１図
（ｃ）は建物の自重により柱に作用する圧縮力ＣＷを示
したので、当然下層階はど大きい。第１図（ｄ）は各階
の柱に配筋された鉄筋による許容引張力’ｒｓを示した
もので、通常配筋量の多い下層階で大きくなり、階段状
に変化する（図では直線的に示しである）。
示したもので、下層階へ行くに従って増大する。第１図
（ｃ）は建物の自重により柱に作用する圧縮力ＣＷを示
したので、当然下層階はど大きい。第１図（ｄ）は各階
の柱に配筋された鉄筋による許容引張力’ｒｓを示した
もので、通常配筋量の多い下層階で大きくなり、階段状
に変化する（図では直線的に示しである）。
以上のように、転倒モーメントによる引張力ＴＭはその
大部分が自重による圧縮力ＣＷ、鉄筋による許容引張力
’ｒｓによってキャンセルされるが、第１図（ｅ）に示
す部分が不足分子ａとして残る。従ってこの不足分’ｒ
ａをプレキャストコンクリート柱へのプレストレスの導
入により補なえばよい。
大部分が自重による圧縮力ＣＷ、鉄筋による許容引張力
’ｒｓによってキャンセルされるが、第１図（ｅ）に示
す部分が不足分子ａとして残る。従ってこの不足分’ｒ
ａをプレキャストコンクリート柱へのプレストレスの導
入により補なえばよい。
第１図（ｆ）は第１図（ｅ）を部分的に拡大し、（ｎ−
１）階から（ｎ ＋１１１ｉのプレストレス導入量Ｐｎ
−１，Ｐｎ。
１）階から（ｎ ＋１１１ｉのプレストレス導入量Ｐｎ
−１，Ｐｎ。
Ｐ７Ｌ＋１を示したもので、階段状に変化する。
また、高層住宅のように居住性と広さを要求するものに
は大断面の柱を用いることは望ましくない。従ってプレ
キャストコンクリート柱のコンクリートとして前述の高
強度コンクリートを用いれば、重量も減少して転倒モー
メントによる引張力も小さくなり、その分プレストレス
の導入量も少なくてよい。さらに、高強度コンクリート
は弾性係数Ｅが４ ｏ Ｋｇ／ｃｙｉ と普通コンクリ
ートの２１万Ｋｙ／ａｎ ２の約２倍であるため、断面
の縮少によるバネの低下が少なく、いわゆる硬いものと
なり居住性が向上する。
は大断面の柱を用いることは望ましくない。従ってプレ
キャストコンクリート柱のコンクリートとして前述の高
強度コンクリートを用いれば、重量も減少して転倒モー
メントによる引張力も小さくなり、その分プレストレス
の導入量も少なくてよい。さらに、高強度コンクリート
は弾性係数Ｅが４ ｏ Ｋｇ／ｃｙｉ と普通コンクリ
ートの２１万Ｋｙ／ａｎ ２の約２倍であるため、断面
の縮少によるバネの低下が少なく、いわゆる硬いものと
なり居住性が向上する。
また、プレキャストコンクリート柱の長さは１階分のも
のに限らず、２階分あるいはそれ以上でもよい。
のに限らず、２階分あるいはそれ以上でもよい。
次に図示した実施例について説明する。
第２図〜第６図は施工手順を示したもので、以下のよう
にして作業を行なう。
にして作業を行なう。
■ 建物構築位置の根切りを終了したらベース１１のコ
ンクリートを打設し、アースアンカー１２を施工する（
第２図参照）。アースアンカー１２の先端が定着した後
、アースアンカー１２に所要の緊張力を与え、ベース１
１を地盤に固定する。
ンクリートを打設し、アースアンカー１２を施工する（
第２図参照）。アースアンカー１２の先端が定着した後
、アースアンカー１２に所要の緊張力を与え、ベース１
１を地盤に固定する。
■ 柱位置にはベース１１のコンクリート中に埋設した
アンカー金物にベースプレート１４を固定し、確実にア
ンカーする（第６図参照）。
アンカー金物にベースプレート１４を固定し、確実にア
ンカーする（第６図参照）。
ベースプレート１４外周には現場溶接性を考慮して開先
を形成しである。
を形成しである。
■ 工場で高強度コンクリートにより製作さり。
プレストレスを導入したプレキャストコンクリート柱１
をベースプレート１４上に置き、下端の端板２をベース
プレート１４と溶接する（第４図参照）。
をベースプレート１４上に置き、下端の端板２をベース
プレート１４と溶接する（第４図参照）。
■ プレキャストコンクリート柱１にはあらかじめ梁８
を接合するための接合プレートがアンカーできるように
ナツトを埋め込んでおき、ボルトで鉄骨梁６を接合する
（第５図参照）。
を接合するための接合プレートがアンカーできるように
ナツトを埋め込んでおき、ボルトで鉄骨梁６を接合する
（第５図参照）。
この実施例では、２階分の柱を１本のプレキャストコン
クリート柱１で構成している。
クリート柱１で構成している。
■ 次に、第２節のプレキャストコンクリート柱１を第
１節のプレキャストコンクリート柱１の上に載せ、端板
２どうしを現場溶接する（第６図参照）。一般にプレキ
ャストコンクリート柱１に導入されるプレストレスは第
１図（ｆ）に示されるように上方へ行くに従って少なく
なる。また例えば２５階以下の建物では７〜８階までの
プレキャストコンクリート柱１にプレストレスを導入し
ておけばよく、それより上では不要となる。
１節のプレキャストコンクリート柱１の上に載せ、端板
２どうしを現場溶接する（第６図参照）。一般にプレキ
ャストコンクリート柱１に導入されるプレストレスは第
１図（ｆ）に示されるように上方へ行くに従って少なく
なる。また例えば２５階以下の建物では７〜８階までの
プレキャストコンクリート柱１にプレストレスを導入し
ておけばよく、それより上では不要となる。
■ このようにして柱、梁を組立て、適宜床スラブや耐
震補強を行ない、７〜８階以上となったらプレキャスト
コンクリート柱１は同じ高強度コンクリートのものでも
普通の鉄筋のみ配したものとする。
震補強を行ない、７〜８階以上となったらプレキャスト
コンクリート柱１は同じ高強度コンクリートのものでも
普通の鉄筋のみ配したものとする。
第７図および第８図は下層階の柱断面の一例を示したも
ので、プレストレスを導入したＰＣ鋼材３はその端部を
端板２に定着させである。また、図中４は普通鉄筋を用
いた柱主筋、５はフープ筋、６は用心鉄筋、また７は端
板２に形成した溶接用開先である。
ので、プレストレスを導入したＰＣ鋼材３はその端部を
端板２に定着させである。また、図中４は普通鉄筋を用
いた柱主筋、５はフープ筋、６は用心鉄筋、また７は端
板２に形成した溶接用開先である。
■ 長手方向にプレストレスを導入したプレキャストコ
ンクリート柱を用いており、上下方向についてプレスト
レスを階段状に変化させることができるので、転倒モー
メントによる引張力に対し、効率的に対処させることが
でき′る。
ンクリート柱を用いており、上下方向についてプレスト
レスを階段状に変化させることができるので、転倒モー
メントによる引張力に対し、効率的に対処させることが
でき′る。
■ ｐｃ鋼材を定着させたプレキャストコンクリート柱
上下の端板どうしを溶接して接続して行くため、上下の
柱間の応力伝達がスムーズである。
上下の端板どうしを溶接して接続して行くため、上下の
柱間の応力伝達がスムーズである。
■ 現場配筋、型枠の設置、コンクリートの打設、養生
といった作業がなく、溶接によって柱が接続されるので
現場作業が大幅に簡略化される。
といった作業がなく、溶接によって柱が接続されるので
現場作業が大幅に簡略化される。
第１図（ａ）〜（ｆ）は柱への必要なプレストレス導入
量との関係についての説明図、第２図〜第６図はこの発
明の一実施例における施工手順を示したもので、第２図
、第３図、第５図、第６図は断面図、第４図は斜視図、
第７図はプレキャストコンクリート柱の縦断面図、第８
図は横断面図である。 １・・プレキャストコンクリート柱、２・・端板、３・
・ＰＣ鋼材、４・・主筋、５・・フープ筋、６・・用心
鉄筋、７・・開先、８・・梁、１１・・ベース、１２・
・アースアンカー、１６・・アンカーヘッド、１４・・
ベースプレート。 第２図 第３図第４図 （ａ） （ｂ） １図 （ｃ） （ｄ） （ｅ） （ｆ）ＥＷ
ＴＳ Ｔｄ 第５図 ｋＩＡ７図 第６図 第８図
量との関係についての説明図、第２図〜第６図はこの発
明の一実施例における施工手順を示したもので、第２図
、第３図、第５図、第６図は断面図、第４図は斜視図、
第７図はプレキャストコンクリート柱の縦断面図、第８
図は横断面図である。 １・・プレキャストコンクリート柱、２・・端板、３・
・ＰＣ鋼材、４・・主筋、５・・フープ筋、６・・用心
鉄筋、７・・開先、８・・梁、１１・・ベース、１２・
・アースアンカー、１６・・アンカーヘッド、１４・・
ベースプレート。 第２図 第３図第４図 （ａ） （ｂ） １図 （ｃ） （ｄ） （ｅ） （ｆ）ＥＷ
ＴＳ Ｔｄ 第５図 ｋＩＡ７図 第６図 第８図
Claims (2)
- （１）上下方向に接続されるプレキャストコンクート柱
を有する高層建物において、少なくとも下層階の前記各
プレキャストコンクリート柱は上下端面にＰＣ鋼材端部
を定着させた端板を有し、あらかじめ前記ＰＣ鋼材によ
り長手方向にプレストレスを導入し、前記端板どうしの
溶接によりプレキャストコンクリート柱どうしを接続し
てあることを特徴とする高層建物。 - （２）各プレキャストコンクリート柱のプレストレス導
入量は Ｐ≧Ｔ＿Ｍ−Ｃ＿Ｗ−Ｔ＿Ｓ ここで Ｐ：各柱に対する圧縮力としてのプレ ストレス導入量 Ｔ＿Ｍ：転倒モーメントによりそれぞれの 柱に生じる引張力 Ｃ＿Ｗ：建物の自重によりそれぞれの柱に 生じる圧縮力 Ｔ＿Ｓ：各柱の補強鉄筋による許容引張力 である特許請求の範囲第１項記載の高層建物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21749785A JPS6278333A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 高層建物の柱 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21749785A JPS6278333A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 高層建物の柱 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6278333A true JPS6278333A (ja) | 1987-04-10 |
| JPH0350847B2 JPH0350847B2 (ja) | 1991-08-05 |
Family
ID=16705162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21749785A Granted JPS6278333A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 高層建物の柱 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6278333A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006132234A (ja) * | 2004-11-08 | 2006-05-25 | Takenaka Komuten Co Ltd | 高層建築物 |
| JP2007077628A (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Oriental Construction Co Ltd | 接合部継手構造及びその構築方法 |
| JP2009215733A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Ohbayashi Corp | 梁又はスラブの強度の算定方法、梁又はスラブの設計方法、建物 |
| JP2013133620A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Ohbayashi Corp | コンクリート柱と鉄骨梁との接合部構造及び接合方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5184208U (ja) * | 1975-12-27 | 1976-07-06 |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP21749785A patent/JPS6278333A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5184208U (ja) * | 1975-12-27 | 1976-07-06 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006132234A (ja) * | 2004-11-08 | 2006-05-25 | Takenaka Komuten Co Ltd | 高層建築物 |
| JP4546803B2 (ja) * | 2004-11-08 | 2010-09-22 | 株式会社竹中工務店 | 高層建築物 |
| JP2007077628A (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Oriental Construction Co Ltd | 接合部継手構造及びその構築方法 |
| JP2009215733A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Ohbayashi Corp | 梁又はスラブの強度の算定方法、梁又はスラブの設計方法、建物 |
| JP2013133620A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Ohbayashi Corp | コンクリート柱と鉄骨梁との接合部構造及び接合方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0350847B2 (ja) | 1991-08-05 |
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