ＰＣ梁接合部構造

【課題】ひび割れに対する耐力が増加するとともに、梁鉄筋に作用する応力を低減し、端部主筋を削減することのできるＰＣ梁接合部構造を提供すること。
【解決手段】プレキャスト・プレストレストコンクリート梁と、柱とを接合するＰＣ梁接合部構造であって、柱頭部に水平方向からＰＣ梁を架け渡し、その上に柱とＰＣ梁の端部を繋ぐとともに、柱頭部から上に伸びる柱主筋を挿通する為の挿通孔を備えたＰＣブロック体を載せ、ＰＣ梁の端部から突出した鉄筋と、柱主筋と、フープ筋と、ＰＣブロック体とＰＣ梁とをコンクリートを打設して一体的に構成したので、ひび割れに対する耐力が増加するとともに、梁鉄筋に作用する応力を低減し、端部主筋を削減することが出来る。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＰＣ梁と柱とを確実でしかも工期を短縮しつつ、安価に結合することのできるＰＣ梁接合部構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プレキャスト・プレストレストコンクリート造の骨組みを構築する際に、プレキャスト・プレストレストコンクリート梁と柱と接合構造が種々提案されている。例えば、シース孔を有するプレキャスト・プレストレストコンクリート梁とプレキャスト柱を製作し、現場架設時に梁内に設けたシース孔に横方向に貫くＰＣ鋼材を挿通し、これらのＰＣ鋼材を緊張することによってプレストレスを導入して一体化する圧着接合していた。また、他の構造としては、プレストレスを導入したＰＣ梁と柱を接合する場合、接合部で梁上端主筋を通し、下端部主筋は、折り曲げて接合部内で定着していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記従来のシース孔に横方向に貫くＰＣ鋼材を挿通する、ＰＣ梁接合部構造においては、製造コストが嵩むとともに、工期が長くなると云う欠点が存在した。
また、接合部で梁上端主筋を通す構造では、梁中央部は、プレストレスコンクリート梁として機能するが、端部でＰＣ鋼材は止めて梁端部は鉄筋のみで接続される。したがって、鉄筋コンクリート（ＲＣ）造の梁として設計されることから、耐力上梁上端部の主筋が多くなり、同一断面積であればひび割れが発生し易くなる欠点がある。更に、施工上も鉄筋の配筋作業に手間が掛かると云う欠点が存在した。
【０００４】
この発明は上記に鑑み提案されたもので、ひび割れに対する耐力を向上して施工コストを低減できるとともに、工期も短縮することのできるＰＣ梁接合部構造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】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、プレキャスト・プレストレストコンクリート梁と、柱とを接合するＰＣ梁接合部構造であって、柱頭部に水平方向からＰＣ梁を架け渡し、その上に柱とＰＣ梁の端部を繋ぐとともに、柱頭部から上に伸びる柱主筋を挿通する為の挿通孔を備えたＰＣブロック体を載せ、ＰＣ梁の端部から突出した鉄筋と、柱主筋と、フープ筋と、ＰＣブロック体とＰＣ梁とをコンクリートを打設して一体的に構成したことを特徴としている。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明において、前記ＰＣブロック体は、柱の柱主筋に取り付けられたフープ筋と対応する位置に柱型のフープ筋が配設されていることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項３に記載の発明において、前記ＰＣブロック体は、中央にＰＣ梁の端部から突出した鉄筋を挿通するための挿通孔が長手方向に直交する方向に形成されたことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項４に記載の発明において、前記ＰＣブロック体は、長手方向に埋設されたＰＣ鋼棒に直交する複数の補強筋を埋設するとともに、補強筋の両端を鉤型にブロック体から突出形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明は上記した構成からなるので、以下に説明するような効果を奏することができる。
【００１０】
本発明では、プレキャスト・プレストレストコンクリート梁と、柱とを接合するＰＣ梁接合部構造であって、柱頭部に水平方向からＰＣ梁を架け渡し、その上に柱とＰＣ梁の端部を繋ぐとともに、柱頭部から上に伸びる柱主筋を挿通する為の挿通孔を備えたＰＣブロック体を載せ、ＰＣ梁の端部から突出した鉄筋と、柱主筋と、フープ筋と、ＰＣブロック体とＰＣ梁とをコンクリートを打設して一体的に構成したので、長期荷重や地震荷重を算出する際の断面算定に、ＰＣブロック体によるプレストレスの効果を付加することができるため、ひび割れに対する耐力を増加することができる。また、ＰＣブロック体が抵抗するために梁鉄筋に作用する応力を低減できる。更に、耐地震荷重を算出する際にＰＣブロック体を終局耐力の算定に加算できるため、ＰＣ梁の上端主筋を減らすことができる。
【００１１】
また、本発明では、前記ＰＣブロック体は、柱の柱主筋に取り付けられたフープ筋と対応する位置に柱型のフープ筋が配設されているので、柱頭部フープ筋の配置を損なうことなく、ＰＣ梁を接合することができ、強度を保つことができる。
【００１２】
また、本発明では、前記ＰＣブロック体は、中央にＰＣ梁の端部から突出した鉄筋を挿通するための挿通孔が長手方向に直交する方向に形成されたので、前記ＰＣ梁と直交する方向にＰＣ梁を接合することができる。
【００１３】
また、本発明では、前記ＰＣブロック体は、長手方向に埋設されたＰＣ鋼棒に直交する複数の補強筋を埋設するとともに、補強筋の両端を鉤型にブロック体から突出形成したので、ＰＣブロック体とＰＣ梁との接合性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のＰＣ梁接合部構造は、柱頭部に水平方向からＰＣ梁を架け渡し、その上に柱とＰＣ梁の端部を繋ぐとともに、柱頭部から上に伸びる柱主筋を挿通する為の挿通孔を備えたＰＣブロック体を載せ、鉄筋を配筋した後、コンクリートを打設して接合するので、ひび割れに対する耐力を向上して施工コストを低減できるとともに、工期も短縮することができる。
【実施例】
【００１５】
以下、一実施の形態を示す図面に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は、本発明に係るＰＣ梁接合部構造におけるＰＣ梁の上端筋を示す平面図、図２は、本発明に係るＰＣ梁接合部構造におけるＰＣ梁の下端筋を示す平面図、図３は、同ＰＣ梁接合部構造における柱とＰＣ梁と接続ブロックとの関係を説明図である。ここで、ＰＣ梁接合部構造１０は、柱頭部１１の突出形成された柱ブラケット１１ａに左右両側からＰＣ梁１２を架け渡し、その上に左右のＰＣ梁１２の端部を繋ぐとともに、柱頭部１１から上に伸びる柱主筋１３を挿通する為の挿通孔１４を備えたＰＣブロック体１５を載せ、ＰＣ梁の端部から突出した鉄筋と、柱主筋１３と、フープ筋１６と、ＰＣブロック体１５とＰＣ梁１２とをコンクリートを打設して一体的に構成する。
【００１６】
ＰＣ梁１２は、端部から下端主筋１７が突出しているとともに、端部近傍で高さが低く、幅が広く形成されている。ＰＣブロック体１５は、図４〜６に示すように長手方向にＰＣ鋼棒１８及びブロック体主筋１８ａが挿通されており、緊張されている。また、ブロック体の中央には、柱の柱主筋１３に取り付けられたフープ筋１６と対応する位置に柱型のフープ筋１９が配置されている。フープ筋１９は、中央部がブロック体に埋設され、一部が露出している。また、ＰＣブロック体１５の中央には、柱頭部１１から上に伸びる柱主筋１３を挿通する為の挿通孔２０を備えている。また、ブロック体の中央で挿通孔２０と直交する方向に、ブロック体主筋１８ａを挿通するための挿通孔２２が形成されている。更に、ＰＣブロック体１５は、長手方向に埋設されたＰＣ鋼棒１８に直交する複数の補強筋２１を埋設するとともに、補強筋２１の両端２１ａを鉤型にブロック体から突出形成している。
【００１７】
次に、本発明のＰＣ梁接合部構造の施工工程について説明する。先ず、図３に示すようにプレキャストによってＰｃａ柱を架設する。続いて、プレキャスト・プレストレストコンクリート（Ｐｃａ）ＰＣ梁１２を架設する。ＰＣ梁１２は、その端部を柱頭部１１に突出形成された柱ブラケット１１ａで支持され、固定荷重（Ｄ．Ｌ．）は、すべて単純支持梁として負担する。次に、プレストレスを導入したＰＣブロック体１５を左右のＰＣ梁１２の端部を繋ぐとともに、柱頭部１１から上に伸びる柱主筋１３を挿通孔２０に挿通しつつ載せる。
【００１８】
また、ＰＣブロック体１５の側面から突出した補強筋２１をＰＣ梁１２から突出したせん断補強筋位置にセットする。このようにセットすることで、完成時に端部曲げモーメントを低減できる。次に、ハーフＰＣ床板を架設する。ハーフＰＣ床板は、無支保工での施工が望ましい。ただし、スパン長や荷重条件によっては、最小限の支保工は必要となる。
【００１９】
また、図８（ａ）（ｂ）に示すようにＰＣブロック体１５とＰＣ梁１２の主筋、直交梁筋、スラブ筋等を施工するとともに、一部に型枠を施工する。次に、現場打ちコンクリートを打設する。
【００２０】
以上のようにして製造されたＰＣ梁接合部構造１０は、ひび割れに対する耐力を向上して施工コストを低減できる。
【００２１】
図７は、本発明のＰＣブロック体の他の実施の形態を示す側面図である。本実施例において、ＰＣブロック体７０は、表面に凹凸（コッター）７１が形成されている。更に、凹凸７１は、ＰＣブロック体７０の両側面或いは上面に形成してもよい。
【００２２】
このように構成した場合、現場で打設するコンクリートとの接合性を向上することができる。
【００２３】
次に、本発明のＰＣ梁接合部構造とＲＣ構造による性能比較を説明する。図９は、曲げ−曲率の関係を示す図、図１０は、曲げ−曲率の関係を示す要部拡大図である。図中で黒丸は、ＲＣ構造による例で、梁の断面積が７０×１１０、上端筋に異形鉄筋Ｄ４１を９本使用したものである。白丸は、本発明の実施例で、梁の断面積が６０×１１０、上端筋に異形鉄筋Ｄ２５を４本使用し、ＰＣブロック体の鋼棒にφ３６を２本使用したものである。四角は、本発明の実施例で、梁の断面積が６０×１１０、上端筋に異形鉄筋Ｄ２５を３本使用し、ＰＣブロック体の鋼棒にφ３２を２本使用したものである。
【００２４】
以上のように構成されたＰＣ梁接合部構造１０は、曲げモーメントが０から８０ｔ・ｍ時の範囲では、白丸で示すＲＣ構造による構造が小さい曲率を示している。これは、梁の断面積が大きい事と使用している異形鉄筋の径が太いことによると思われる。それ以上の１００近辺の曲げモーメントの範囲では、本発明の白丸、四角で示す構造の例が小さい曲率を示している。この範囲での同じ曲率で比較すると、図中の値が高い方がひび割れの発生がなく大きな荷重を確保できることを意味している。
【００２５】
尚、以上の実施例では、ＰＣブロック体を直線状に設置して、柱の左右の梁を接合する場合について説明したが、柱の一方向に梁を接合する場合であってもよく、柱の三方向に梁を接合する場合でもよい。また、ＰＣブロック体を直交配置して、柱の周囲の４方向に４本の梁を接合することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明に係るＰＣ梁接合部構造におけるＰＣ梁の上端筋を示す平面図である。
【図２】図２は、本発明に係るＰＣ梁接合部構造におけるＰＣ梁の下端筋を示す平面図である。
【図３】図３は、同ＰＣ梁接合部構造における柱とＰＣ梁と接続ブロックとの関係を説明図である。
【図４】図４は、本発明に係るＰＣ梁接合部構造に使用するＰＣブロック体を示す平面図である。
【図５】図５は、同ＰＣブロック体の正面図である。
【図６】図６は、同ＰＣブロック体の側面図である。
【図７】図７は、同ＰＣブロック体の他の実施の形態を示す側面図である。
【図８】図８（ａ）は、本発明に係るＰＣ梁接合部構造におけるＰＣ梁と接続ブロックの関係を示す端部断面図、（ｂ）は、同ＰＣ梁の中央部の断面図である。
【図９】図９は、曲げ−曲率の関係を示す図である。
【図１０】図１０は、曲げ−曲率の関係を示す要部拡大図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０ＰＣ梁接合部構造
１１柱頭部
１１ａ柱ブラケット
１２ＰＣ梁
１３柱主筋
１４挿通孔
１５ＰＣブロック体
１６フープ筋
１７下端主筋
１８ＰＣ鋼棒
１８ａブロック体主筋
１９フープ筋
２０挿通孔
２１補強筋
２１ａ両端
２２挿通孔
７０ＰＣブロック体
７１補強筋

【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレキャスト・プレストレストコンクリート梁と、柱とを接合するＰＣ梁接合部構造であって、
柱頭部に水平方向からＰＣ梁を架け渡し、その上に柱とＰＣ梁の端部を繋ぐとともに、柱頭部から上に伸びる柱主筋を挿通する為の挿通孔を備えたＰＣブロック体を載せ、ＰＣ梁の端部から突出した鉄筋と、柱主筋と、フープ筋と、ＰＣブロック体とＰＣ梁とをコンクリートを打設して一体的に構成したことを特徴とするＰＣ梁接合部構造。
【請求項２】
前記ＰＣブロック体は、柱の柱主筋に取り付けられたフープ筋と対応する位置に柱型のフープ筋が配設されていることを特徴とする請求項１に記載のＰＣ梁接合部構造。
【請求項３】
前記ＰＣブロック体は、中央にＰＣ梁の端部から突出した鉄筋を挿通するための挿通孔が長手方向に直交する方向に形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載のＰＣ梁接合部構造。
【請求項４】
前記ＰＣブロック体は、長手方向に埋設されたＰＣ鋼棒に直交する複数の補強筋を埋設するとともに、補強筋の両端を鉤型にブロック体から突出形成したことを特徴とする請求項１〜３の何れか１に記載のＰＣ梁接合部構造。

【図１】