JP2004316322A - Construction method of column-beam skeleton by precast concrete member - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プレキャストコンクリート(以下、PCaと略す。)柱部材とプレキャスト・プレストレストコンクリート(以下、PCa・PCと略す。)梁部材とで柱梁躯体を構築する工法の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
従来、PCa部材やPCa・PC部材を使用して建築物の柱梁躯体を組み立てる技術は、種々公知である。例えば、
▲1▼下記の特許文献1には、PCa柱部材とPCa梁部材とを、各々の鉄筋を接合すると共にガゼットプレートをボルト接合して柱梁躯体を組み立てる工法が開示されている。
▲2▼特許文献2〜5には、PCa柱部材とPCa梁部材にPC鋼材を通しプレストレスを導入して圧着接合する工法が種々開示されている。
その代表的な例を図7A〜Cに示した。図7Aは、工場生産したPCa柱部材a及びPCa梁部材bのうち、PCa梁部材bにはその材軸方向に通したPC鋼材cに工場でプレストレスを導入してPCa・PC梁部材としたものが使用され、PCa柱部材aと接合されるものを示す。図7Bは、大スパンの場合には、材軸方向に分割して製造された複数のPCa梁部材b’を、現場で建て方前にPC鋼材cにプレストレスを導入して一体化接合してPCa・PC梁部材となし、しかるに後にPCa柱部材aと接合されるものを示す。図7Cは、上記何れの場合でも、柱と梁の接合はPC鋼材cにプレストレスを導入して圧着接合する構成を示す。
なお、特許文献6、7にはPCa柱部材とPCa梁部材の圧着接合に梁受け顎を採用した工法が開示されている。
▲3▼特許文献8、9には、柱・梁接合部と梁部分とを一体化したPCa柱・梁接合部部材を製作し、これをPCa柱部材と現場で接合して組み立てる工法、特に梁部分同士は双方の主筋をカプラー等の機械式継手などで接合して直接、又は現場打ちコンクリート梁部分と共に間接的に接合して組み立てる工法が開示されている。
【0003】
【特許文献1】
特公昭57−59376号公報
【特許文献2】
特開昭62−284842号公報
【特許文献3】
実公平3−34963号公報
【特許文献4】
特公平6−3043号公報
【特許文献5】
特許第3378933号公報
【特許文献6】
特許第2718594号公報
【特許文献7】
特開平9−105173号公報
【特許文献8】
特公昭51−33644号公報
【特許文献9】
特公平5−38100号公報
【0004】
【本発明が解決しようとする課題】
上記▲1▼、▲2▼の従来技術は、柱梁躯体を柱部材と梁部材とに区別して検討した結果物として至極順当な構成ではある。しかし、柱と梁の接合部に最大の曲げモーメントが作用することから考えると明らかな通り、上記▲1▼の従来技術のように、鉄筋及びガゼットプレートで接合し一体化するためには、鉄筋の接合技術や接合本数及びガゼットプレートのボルト接合技術に大変高度で安全性の高い設計が要求され、満足を期することは難しい。
【0005】
上記▲2▼の従来技術のように、プレストレスによる圧着接合する場合でも、柱と梁を一体化接合するためのプレストレスの大きさは、例えば梁中央部を吊り上げるためのプレストレスの大きさに比較しても格別大きなものとなり、梁部材が多い場合には緊張作業が大変困難になる。また、図7Bに例示した如く、大スパンの場合であって材軸方向に複数に分割されたPCa梁部材b’を建て方前にプレストレスを導入して一体化接合しPCa・PC梁部材となす場合には、建て方に際しては、結局2倍、3倍に大型化したPCa・PC梁部材を揚重機で揚重するほかないから、揚重機の負担が大きく、大型揚重機が必要となる。そこで、逆に揚重後に高所で一体化する方法を採用するときは、サポートの設置が必要であるし、危険な高所作業が発生する。また、圧着接合面に露出するシースの現場接合作業が困難である。更に梁主筋を接合するためには、カプラー等の機械的な継手が必要になる。
【0006】
上記▲3▼の従来技術のように、柱・梁接合部と梁部分とを一体化したPCa柱・梁接合部部材を製作し、これをPCa柱部材と現場で接合して組み立てる工法の場合は、極端に言えば柱梁の接合はないから、上記▲1▼、▲2▼の従来技術について述べた、柱・梁接合の困難性は一応解決したと認められる。
しかし、上記特許文献8の場合、梁同士の接合は、双方の梁主筋同士をカプラーで接合し、更に隙間を接合モルタルにて充填する湿式工法を含むのであり、せっかくPCa部材を使用しながら、完全乾式工法を実現出来ていない。この点は上記特許文献9の工法も同様で、梁主筋同士は継手金具を使用して接合し、更にその接合部に型枠の建て込みを行い、コンクリートを打設するから、半乾式工法でしかなく、建築の工場生産化および工期の短縮を図る完全乾式工法には程遠い内容である。
【0007】
本発明の目的は、第1に、柱・梁接合部と梁部分とを一体化したPCa柱・梁接合部部材を採用して柱・梁接合部の上述した問題点を解決し、更に梁の材軸方向にはその建て方前にプレストレスを導入してPCa・PC梁部材としての利点を享受すること、第2には梁同士の接合にプレストレスによる圧着接合を採用して簡易な構造の完全乾式工法を実現すると共に、梁同士の接合面における鉄筋やシースの取り扱いを簡便にできるプレキャストコンクリート部材による柱梁躯体構築工法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上述した従来技術の課題を解決するための手段として、請求項1に記載した発明に係るプレキャストコンクリート部材による柱梁躯体構築工法は、
プレキャストコンクリート柱部材とプレキャスト・プレストレストコンクリート梁部材とで柱梁躯体を構築する工法において、
上下のプレキャストコンクリート柱部材と接合される柱・梁接合部は、梁部分を一体化した柱・梁接合部部材となしプレキャストコンクリート部材として製作すると共に前記梁部分には材軸方向にPC鋼材を通してプレストレスを導入したプレキャスト・プレストレストコンクリート梁部材とする段階と、
前記柱・梁接合部部材の柱・梁接合部とプレキャストコンクリート柱部材とを現場の建て方時に突き合わせ接合する段階と、
前記柱・梁接合部部材の梁部分同士を直接、又は梁部分の間にスパン中央梁部材を介在させて、梁材軸方向に通したPC鋼材にプレストレスを導入して接合し一体化する段階と、から成ることを特徴とする。
【0009】
請求項2に記載した発明は、請求項1に記載したプレキャストコンクリート部材による柱梁躯体構築工法において、
スパン中央梁部材には、その建て方前にプレストレスを導入することを特徴とする。
【0010】
請求項3に記載した発明は、請求項1に記載したプレキャストコンクリート部材による柱梁躯体構築工法において、
柱・梁接合部部材の梁部分同士の接合、又はスパン中央梁部材と梁部分との接合は、各々が内蔵する梁主筋同士を相互に接合することなく行うことを特徴とする。
【0011】
請求項4に記載した発明は、請求項1に記載したプレキャストコンクリート部材による柱梁躯体構築工法において、
柱・梁接合部部材の柱・梁接合部とプレキャストコンクリート柱部材との接合は、接合面の鉄筋の接合を行わず、プレストレスを導入して接合する圧着接合、若しくはプレストレスの導入は行わず、接合面の鉄筋同士を機械的に接合することを特徴とする。
【0012】
【発明の実施形態】
以下に、請求項1〜4に記載した発明に係るプレキャストコンクリート部材による柱梁躯体構築工法の実施形態を、図面に基いて説明する。
図1は、上下のPCa柱部材と現場で接合される柱・梁接合部1と梁部分2とを一体化しプレキャストコンクリート部材として製作した柱・梁接合部部材3の一例を示している。図1は、基本的に左右方向の梁部分2、2と柱・梁接合部1との一体化構造の例を示し、よって梁鉄筋4及びプレストレス導入用のPC鋼材シース5、5、並びに後述する梁接合用又はスパン中央PCa梁部材との接合用シース6はそれぞれ、左右方向にのみ配置した構成で示しているが、この例の限りではない。建物中央部位の柱位置に関しては、図1に2点鎖線で示したように、直交4方向に梁部材2が一体化される。外周柱の部位に関しては、梁部分2は直角2方向又は直角3方向(Tの字形)に一体化され、それに応じて梁鉄筋及び各シースが配置されることを理解されたい。
【0013】
本発明の場合、上記構成のPCa柱・梁接合部部材3に関しては、工場製作の段階で、又は少なくとも現場において建て方を行う前の段階で、前記梁部分2、2には、上記のように予め材軸方向に配置してあるプレストレス導入用のPC鋼材シース5、5にPC鋼材を通してプレストレスを導入し、梁部分に関してはプレキャスト・プレストレストコンクリート梁部材(PCa・PC梁部材)として完成する。従って、梁部分2に関しては、その断面図を図4に示した通り、プレストレス導入用のPC鋼材シース5、5、及び梁・梁接合用シース6が必須要件として用意されている。
【0014】
上記構成の柱・梁接合部部材3を使用した柱梁躯体構築工法の実施形態を図2と図3に示している。図2と図3においても、柱・梁接合部部材3は、図示の便宜上、梁部分2を柱・梁接合部1の左右両側に2個、直線状の配置に一体化した構成で示しているが、この例の限りでないことは上述した通りである。
図2は、建物各層のPCa柱部材10と上記柱・梁接合部部材3の柱・梁接合部1とを現場の建て方時に突き合わせ接合する要領を分解図として示し、図3は、接合後の状態を2層分として示している。
【0015】
図2、図3には、大スパン建物の場合として、梁部分2の間にスパン中央梁部材11を介在させて、梁材軸方向に通したシース6及び12へ共通のPC鋼材を通し、プレストレスを導入して圧着接合して一体化する例を示しているが、スパンが小さい場合には前記柱・梁接合部部材3の梁部分2、2同士を直接、シース6へ共通に通したPC鋼材へプレストレスを導入して圧着接合し一体化することが行われる(以上、請求項1に記載した発明)。要するに、柱と梁の直接的な接合は行われない。
図2、図3にはまた、図示の便宜上、柱・梁接合部部材3の梁部分2、2を材軸方向に直線的に貫通するシース6のみを示しているが、この限りではなく、プレストレス導入作業の便宜や必要性に応じて、例えば図7Cのように梁部分2の上面へ引き上げる形にシース6を配置することも実施される。いずれにしても、本発明のように梁中央部を吊り上げる形のプレストレスで圧着接合する場合に必要な引張り力は、図7C示す従来技術のように柱梁を直接圧着接合するために必要なプレストレスに比して遙かに小さくて済み、緊張作業が容易である。プレストレスを導入した後、PC鋼材とシースの隙間をグラウトで充填した付着のあるボンドタイプ、又は付着のないアンボンドタイプの何れを実施することもできる。
【0016】
なお、スパン中央梁部材11には、工場製作の段階で、又は現場において少なくともその建て方前に、予めプレストレスを導入してPCa・PC梁部材となす(請求項2に記載した発明)。こうしてスパン中央梁部材11をPCa・PC部材にすると、大スパン建物であっても、スパン中央梁部材11の断面形状を小型化でき、軽量に成るから、揚重機の負担を軽減でき、小型のもので用が足りる。もっともスパン中央梁部材11をPCa・PC部材にすることは必須条件ではなく、梁・梁接合によるポストテンション方式でのみ実施することも出来る。よって、スパン中央梁部材11の断面形状は、図5に示したように、プレストレス導入用のシース12と梁・梁接合用シース13の2種を内蔵する場合と、図6のように、梁・梁接合用シース13のみ内蔵する場合とがある。
【0017】
上記したように、梁中央部を吊り上げる形のプレストレスで圧着接合する場合に必要な引張り力は比較的小さくて良いから、それだけ梁・梁接合をより完全な形に行うことが出来る。したがって、本発明の場合には、柱・梁接合部部材3の梁部分2、2同士の圧着接合、又はスパン中央梁部材11と梁部分2との圧着接合においては、各々の梁が内蔵する梁主筋同士は、接合をしない(請求項3に記載した発明)。従って、完全な乾式接合工法を実現できる。
【0018】
次に、上記柱・梁接合部部材3の柱・梁接合部1とPCa柱部材10との接合に関しては、両部材の接合面の鉄筋の接合を行わないで、プレストレスを導入して圧着接合のみする方法、若しくはプレストレスの導入は行わず、接合面の鉄筋同士を機械的に接合する方法のみによって行うこともできる(請求項4に記載した発明)。
【0019】
【本発明が奏する効果】
請求項1〜4に記載した発明に係るプレキャストコンクリート部材による柱梁躯体構築工法によれば、柱・梁接合部1と梁部分2とを一体化したPCa柱・梁接合部部材3を採用して柱・梁接合を実質なくし、力学的に有利な梁・梁接合としたので、プレストレス導入による圧着接合を比較的小さい引張り力で楽に効率よく行うことができる。また、PCa柱・梁接合部部材3の梁部分2にはその材軸方向に、少なくとも建て方前にプレストレスを導入してPCa・PC梁部材とするので、同プレストレスの作用効果として梁部分2をはじめとしてして、PCa柱・梁接合部部材3を断面を小型化して軽量化を図ることもできる。
【0020】
本発明によれば、梁同士の接合にプレストレスによる圧着接合を採用して簡易な構造の完全乾式工法を実現する。その上、梁同士の接合面におけるシースの取り扱いを簡便にできるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の工法で使用するPCa柱・梁接合部部材を概念的に示した斜視図である。
【図2】PCa柱・梁接合部部材とPCa柱部材及びスパン中央梁部材の接合前の状態を示す斜視図である。
【図3】上記の接合後を示す斜視図である。
【図4】梁部分の断面図である。
【図5】スパン中央梁部材の断面図である。
【図6】スパン中央梁部材の異なる断面図である。
【図7】A、Bは従来技術の接合前、Cは接合後を示す斜視図である。
【符号の説明】
10 PCa柱部材
3 PCa・PC柱・梁接合部部材
1 柱・梁接合部
2 梁部分
5 PCa・PC柱・梁接合部部材のプレテンション用シース
6 梁接合用シース
11 スパン中央梁部材
12 スパン中央梁部材のプレテンション用シース[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of a construction method of constructing a column-beam frame with a precast concrete (hereinafter abbreviated as PCa) column member and a precast / prestressed concrete (hereinafter abbreviated as PCa / PC) beam member.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, various techniques for assembling a beam-column structure of a building using a PCa member or a PCa / PC member are known. For example,
(1) Patent Document 1 below discloses a method of joining a PCa column member and a PCa beam member by assembling respective reinforcing bars and bolting a gusset plate to assemble a column beam body.
(2)
Representative examples are shown in FIGS. FIG. 7A shows that, among the PCa column members a and the PCa beam members b produced at the factory, the PCa beam member b is pre-stressed at the factory into the PC steel material c which passes in the direction of the material axis, and the PCa / PC beam members are formed. In this case, a member which is used and joined to the PCa column member a is shown. FIG. 7B shows that, in the case of a large span, a plurality of PCa beam members b ′ manufactured by being divided in the axial direction of the material are integrally joined by introducing prestress into the PC steel material c before building on site. This shows a PCa / PC beam member, which is later joined to the PCa column member a. FIG. 7C shows a configuration in which the column and the beam are joined by applying a prestress to the PC steel material c and pressure-bonding in any of the above cases.
(3)
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 57-59376 [Patent Document 2]
JP-A-62-284842 [Patent Document 3]
Japanese Utility Model Publication No. 3-34963 [Patent Document 4]
Japanese Patent Publication No. Hei 6-3043 [Patent Document 5]
Japanese Patent No. 3378933 [Patent Document 6]
Japanese Patent No. 2718594 [Patent Document 7]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-105173 [Patent Document 8]
JP-B-51-33644 [Patent Document 9]
Japanese Patent Publication No. 5-38100
[Problems to be solved by the present invention]
The above prior arts (1) and (2) have an extremely appropriate configuration as a result of a study in which the column and beam skeletons are distinguished into column members and beam members. However, as apparent from the fact that the maximum bending moment acts on the joint between the column and the beam, as in the above-mentioned prior art (1), in order to join and integrate with the reinforcing bar and the gusset plate, it is necessary to use a reinforcing bar. It is very difficult to satisfy the demands for a very advanced and highly safe design for the joining technology, the number of joints and the bolt joining technology for the gusset plate.
[0005]
Even in the case of pressure bonding by prestress, as in the prior art of (2), the magnitude of the prestress for integrally joining the column and the beam is, for example, the magnitude of the prestress for lifting the center of the beam. It becomes extremely large compared to the above, and when there are many beam members, tension work becomes very difficult. As shown in FIG. 7B, a PCa / PC beam member is introduced by prestressing and integrally joining a plurality of PCa beam members b ′ divided in the axial direction in the case of a large span. In this case, when building, the PCa / PC beam members, which were eventually doubled and tripled in size, could only be lifted by a hoist, so the load on the hoist was heavy and a large hoist was necessary. Become. Therefore, when adopting the method of integrating at a high place after lifting, it is necessary to install a support, and dangerous work at a high place occurs. In addition, it is difficult to perform an on-site joining operation of the sheath exposed on the crimp joining surface. Further, in order to join the beam reinforcement, a mechanical joint such as a coupler is required.
[0006]
In the case of the method of manufacturing a PCa column / beam joint member in which the column / beam joint and the beam portion are integrated as in the prior art of (3) above, and joining this to the PCa column member on site to assemble. In the extreme, there is no column-to-beam connection, so it is recognized that the difficulty of column-to-beam connection described in the above prior arts (1) and (2) has been solved.
However, in the case of Patent Document 8, the joining of beams includes a wet construction method in which both beam main reinforcements are joined with a coupler and a gap is further filled with a joining mortar, and while using a PCa member, The complete dry method has not been realized. This point is the same as in the method of
[0007]
An object of the present invention is to firstly solve the above-mentioned problems of a column / beam joint by employing a PCa column / beam joint member in which a column / beam joint is integrated with a beam portion. In order to enjoy the advantages of PCa and PC beam members by introducing pre-stress in the direction of the material axis before the building, the second is to adopt the crimp joining by pre-stress to join the beams, and to simplify An object of the present invention is to provide a method of constructing a beam-and-column skeleton using a precast concrete member capable of realizing a completely dry-type construction method and simplifying handling of a reinforcing bar and a sheath at a joint surface between beams.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As means for solving the above-mentioned problems of the prior art, a method of constructing a beam-and-column skeleton using a precast concrete member according to the invention described in claim 1 is as follows.
In the method of constructing a beam-column structure with precast concrete column members and precast / prestressed concrete beam members,
The column / beam joints to be joined to the upper and lower precast concrete column members are manufactured as precast concrete members with and without beam / column joint members integrating the beam portion, and the beam is passed through the PC steel in the axial direction. Precast and prestressed concrete beam members with prestressing introduced,
A step of butt-joining the column / beam joint part and the precast concrete column member of the column / beam joint part member when building the site,
Beam parts of the column / beam joint member are directly connected to each other, or a span center beam member is interposed between the beam parts, and a prestress is introduced into a PC steel material passed in the beam material axial direction to be joined and integrated. And step.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of constructing a beam-and-column skeleton using a precast concrete member according to the first aspect.
The span center beam member is characterized in that prestress is introduced before it is built.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of constructing a beam-and-column skeleton using a precast concrete member according to the first aspect.
The joint between the beam portions of the column / beam joint member or the joint between the span center beam member and the beam portion is characterized in that the beam main reinforcing bars incorporated therein are not joined to each other.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in a method of constructing a beam-and-column skeleton using a precast concrete member according to the first aspect,
The joint between the column / beam joint of the column / beam joint member and the precast concrete column member does not join the reinforcing steel on the joint surface, but does not join by crimping by introducing prestress or introducing prestress. Instead, the rebars at the joint surfaces are mechanically joined to each other.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a method for constructing a beam-and-column body using a precast concrete member according to the invention described in claims 1 to 4 will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an example of a column / beam
[0013]
In the case of the present invention, regarding the PCa column / beam
[0014]
FIGS. 2 and 3 show an embodiment of a column-beam skeleton construction method using the column-beam
FIG. 2 is an exploded view showing how the
[0015]
2 and 3, in the case of a large span building, a common PC steel material is passed through the
2 and 3 also show, for convenience of illustration, only the
[0016]
The span
[0017]
As described above, since the tensile force required when performing pressure bonding with a prestress that lifts the center of the beam can be relatively small, the beam-to-beam joining can be performed more completely. Therefore, in the case of the present invention, each of the beams is incorporated in the crimping joint between the
[0018]
Next, regarding the joint between the column / beam joint 1 of the column / beam
[0019]
[Effects of the present invention]
According to the method of constructing a column-beam skeleton using precast concrete members according to the inventions described in claims 1 to 4, the PCa column-beam
[0020]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the complete dry-type construction method of a simple structure is implement | achieved by employ | adopting pressure bonding by prestress for joining of beams. In addition, the handling of the sheath at the joint surface between the beams can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view conceptually showing a PCa column / beam joint member used in the method of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a state before joining of a PCa column / beam joint member, a PCa column member, and a span center beam member.
FIG. 3 is a perspective view showing a state after the above-mentioned joining.
FIG. 4 is a sectional view of a beam portion.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a span center beam member.
FIG. 6 is a different sectional view of the span center beam member.
FIGS. 7A and 7B are perspective views showing a state before joining, and C is a state after joining.
[Explanation of symbols]
Claims (4)
上下のプレキャストコンクリート柱部材と接合される柱・梁接合部は、梁部分を一体化した柱・梁接合部部材となしプレキャストコンクリート部材として製作すると共に前記梁部分には材軸方向にPC鋼材を通してプレストレスを導入したプレキャスト・プレストレストコンクリート梁部材とする段階と、
前記柱・梁接合部部材の柱・梁接合部とプレキャストコンクリート柱部材とを現場の建て方時に突き合わせ接合する段階と、
前記柱・梁接合部部材の梁部分同士を直接、又は梁部分の間にスパン中央梁部材を介在させて、梁材軸方向に通したPC鋼材にプレストレスを導入して接合し一体化する段階と、
から成ることを特徴とする、プレキャストコンクリート部材による柱梁躯体構築工法。In the method of constructing a beam-column structure with precast concrete column members and precast / prestressed concrete beam members,
The column / beam joints to be joined to the upper and lower precast concrete column members are made as precast concrete members without column / beam joint members with integrated beam parts, and PC beams are passed through the beam parts in the axial direction. Precast and prestressed concrete beam members with prestressing,
When the column / beam joint of the column / beam joint member and the precast concrete column member are butt-joined at the time of construction at the site,
The pre-stress is introduced into the PC steel material passing in the axial direction of the beam material, and the beams are joined and integrated by directly connecting the beam portions of the column / beam joint member or by interposing a span center beam member between the beam portions. Stages and
A method of constructing a beam-and-column skeleton using precast concrete members.
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