JP2009155878A - プレキャストプレストレストコンクリート部材 - Google Patents

Abstract

【課題】剛性および耐曲げモーメントに優れ、かつ振動に対する減衰性が向上したＰＣａＰＣ部材を提供する。
【解決手段】プレテンション方式のＰＣａＰＣ部材であって、長手方向の両端部分に、緊張材１３の定着域が形成されるとともに、上記定着域間に位置する中央部分の上端筋１１および下端筋１２の少なくとも何れか一方の外周に、減衰材１５が巻回されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、内部に埋設された緊張材に、プレテンション方式によって緊張力が付与されたプレキャストプレストレストコンクリート部材に関するものである。

プレキャストプレストレストコンクリート（以下、ＰＣａＰＣと略す。）部材は、工場等において製作された鉄筋コンクリート部材であり、高い寸法精度が得られるとともに、予めプレストレスが導入されていることから、現場での型枠工事やプレストレスの導入作業が不要となって工期の短縮化を図ることができる等の利点を有するものである。

図３は、従来の上記ＰＣａＰＣ部材の一種であるプレテンション方式によって製造されたＰＣａＰＣ梁を示すものである。
このＰＣａＰＣ梁１は、図示されない型枠内に、上端筋（鉄筋）２および下端筋（鉄筋）３を配置するとともに、下端筋３に近接した上方に複数本のＰＣ鋼材４を配置し、予めＰＣ鋼材４を緊張した状態で型枠内にコンクリート５を打設して硬化させた後に、緊張力を解除して上記型枠を解体することにより製造されたものである。

また、図４は、従来の他のＰＣａＰＣ梁を示すもので、このＰＣａＰＣ梁６は、同様に図示されない型枠内に、上端筋（鉄筋）７および下端筋（鉄筋）８を配置するとともに、予め下端筋８を緊張した状態で型枠内にコンクリート９を打設して硬化させた後に、緊張力を解除して上記型枠を解体することにより製造されたものである。

これらＰＣａＰＣ梁１、６によれば、その中立軸よりも下方側に配設されたＰＣ鋼材４や下端筋８に緊張力を付与することにより、これらＰＣ鋼材４あるいは下端筋８とコンクリート５、９との付着力により長手方向にプレストレスが導入されている。この結果、偏心モーメントによって両端支持における鉛直荷重に対して、大きな耐曲げモーメントを得ることができ、かつ曲げに対するひび割れが生じないために、大スパン空間を形成する建物の梁として好適に用いることができるという利点がある。

ところが、上記ＰＣａＰＣ梁１、６にあっては、ＰＣ鋼材４や下端筋８によってプレストレスが導入されている結果、剛性が高く、線形性が強いために、その上面に構築された床スラブ等の床から伝わる振動に対する減衰が小さく、よって上記床振動が長く続いて居住性に悪影響を及ぼすという問題点があった。特に、上述した大スパンを形成するための梁として用いた場合には、上記床振動を生じる可能性が一層高くなるために、当該床振動の持続による上記弊害が顕著になるという問題点があった。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、剛性および耐曲げモーメントに優れ、かつ振動に対する減衰性が向上したＰＣａＰＣ部材を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、プレテンション方式のプレキャストプレストレストコンクリート部材であって、長手方向の両端部分に、緊張材の定着域が形成されるとともに、上記定着域間に位置する中央部分の上端筋および下端筋の少なくとも何れか一方の外周に、減衰材が巻回されていることを特徴とするものである。

ここで、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記緊張材が、下端筋の上方に隣接して配置されたＰＣ鋼材であることを特徴とするものである。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記緊張材が、下端筋であることを特徴とするものである。

さらに、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３に記載の発明において、上記減衰材が、高減衰ゴムであり、かつ当該高減衰ゴムが巻回される上記上端筋および下端筋の少なくとも何れか１つの外周面に貼付されていることを特徴とするものである。

請求項１〜４のいずれかに記載のＰＣａＰＣ部材によれば、長手方向の両端部分に定着されている緊張材とコンクリートとの付着力によって、プレストレスが導入されているために、これによって生じる偏心モーメントにより、剛性が高められるとともに、両端支持における鉛直荷重に対して、大きな耐曲げモーメントを得ることができる。

加えて、このＰＣａＰＣ部材においては、上記定着域間に位置する中央部分において、上端筋および下端筋の少なくとも何れか一方の外周に、減衰材が巻回されているために、当該ＰＣａＰＣ部材に生じた振動を上記減衰材によって吸収して減衰させることができる。

特に本発明においては、上記減衰材を、変形量が大きく、よって減衰性を向上させるために効果的な長手方向の中間部分に設けているために、高い減衰性を得ることができるとともに、床振動のような微振動に対して効果的な減衰性を得ることができ、よって居住性を向上させることができる。なお、上記減衰材は、隙間を空けずに連続して巻回することが好ましい。

ここで、上記緊張材としては、請求項２に記載の発明にように、中立軸の下方であって、かつ下端筋の上方に隣接して配置されたＰＣ鋼材を用いることができ、あるいは請求項３に記載の発明のように、下端筋を用いることもできる。

さらに、上記減衰材としては、請求項４に記載の発明のように高減衰ゴムが好適である。なお、この高減衰ゴムを用いた場合には、当該高減衰ゴムを帯状に形成して、上記上端筋および／または下端筋の外周に連続して巻回することにより装着することができる。また、上記高減衰ゴムは、任意の形状に成形することができるために、円筒状に形成して、その中空部に上記上端筋および／または下端筋を挿入したり、あるいは長手方向に沿う切れ目を入れておき、上記上端筋および／または下端筋の外周に被せたりすることにより装着することができる。

いずれも場合においても、上記減衰材を上記上端筋および／または下端筋の外周に貼付すれば、振動に対して上記減衰材を確実に変形させてこれを吸収することができるために、より一層効果的に減衰性を向上させることができて好適である。

（第１の実施形態）
図１は、本発明に係るＰＣａＰＣ部材を、ＰＣａＰＣ梁に適用した第１の実施形態を示すものである。
このＰＣａＰＣ梁１０も、図示されない型枠内に、上端筋（鉄筋）１１および下端筋（鉄筋）１２を配置し、下端筋１２に近接した上方であって中立軸よりも下方に複数本のＰＣ鋼材１３を配置するとともに、予めＰＣ鋼材（緊張材）１３を緊張した状態で型枠内にコンクリート１４を打設して硬化させた後に、上記型枠を解体することによって製造されたものである点においては、図３に示したものと同様である。

ただし、このＰＣａＰＣ１０においては、下端筋１２の外周であって、長手方向の両端部分に形成されたＰＣ鋼材１３の定着域間に位置する中央部分に、高減衰ゴム（減衰材）１５が上記長手方向に連続して巻回されている。

この高減衰ゴム１５は、帯状に形成されたものを下端筋１２の外周に巻回することにより装着されている。なお、上記高減衰ゴム１５を円筒状に形成し、その中空部に下端筋１２を挿入するか、あるいは長手方向に沿う切れ目を入れて、下端筋１２の外周に被せることにより装着してもよい。ここで、この高減衰ゴム１５としては、その内周面と上記下端筋１２の外周面とを貼り付けるために、例えば自己接着型のアクリル系ゴム等の自己接着型の高減衰ゴムを用いることが好適である。

（第２の実施形態）
また、図２は、本発明に係るＰＣａＰＣ梁の第２の実施形態を示すものである。
このＰＣａＰＣ梁２０は、図示されない型枠内に、上端筋（鉄筋）２１および下端筋（鉄筋）２２を配置し、かつ下端筋２２の外周であって、長手方向の両端部分を除いた中央部分に、高減衰ゴム（減衰材）２３を上記長手方向に連続して巻回するとともに、予め当該下端筋２２を緊張した状態で型枠内にコンクリート２４を打設して硬化させた後に、上記型枠を解体することによって製造されたものである。

この結果、下端筋２２は、その長手方向の両端部分に形成された定着域間に位置する中央部分の外周に、高減衰ゴム（減衰材）２３が上記長手方向に連続して巻回されている。
この高減衰ゴム２３についても、第１の実施形態に示したものと同様にして下端筋２２の外周に巻回されている。また、この高減衰ゴム２３についても、上述した自己接着型のアクリル系ゴム等を用いることにより、その内周面と下端筋２２の外周面とを貼り付けることが好ましい。

以上の構成からなるＰＣａＰＣ梁１０、２０によれば、長手方向の両端部分に定着されているＰＣ鋼材１３または下端筋２２とコンクリート１４、２４との付着力によってプレストレスが導入されているために、これによって生じる偏心モーメントにより、剛性が高められるとともに、両端支持における鉛直荷重に対して、大きな耐曲げモーメントを得ることができる。

しかも、これらＰＣａＰＣ梁１０、２０においては、上記定着域間に位置する中央部分において、下端筋１２、２２の外周に高減衰ゴム１５、２３が連続的に巻回されているために、当該ＰＣａＰＣ梁１０、２０に生じた振動を上記高減衰ゴム１５、２３によって吸収して減衰させることができる。

この際に、特に高減衰ゴム１５、２３を、変形量が大きく、よって減衰性を向上させるために効果的な長手方向の中間部分に設けるとともに、当該高減衰ゴム１５、２３と下端君１２，２２を貼り付けているために、振動に対して高減衰ゴム１５、２３を確実に変形させることにより、高い減衰性を得ることができ、よって床振動のような微振動に対して効果的な減衰性を得ることができるために、居住性を向上させることができる。

なお、上記第１および第２の実施形態においては、いずれも高減衰ゴム１５、２３を下端筋１２、２２の外周に巻回した場合についてのみ説明したが、これに限るものではなく、上端筋１１、２１の外周に巻回したり、あるいは上端筋１１、２１および下端筋１２、２２の双方の外周に巻回したりしてもよい。

また、上記上端筋１１、２１および／または下端筋１２、２２の外周に巻回する減衰材としても、上述した高減衰ゴム１５、２３に限定されるものではなく、振動に対する減衰性を有する素材からなるものであれば、他の減衰材を適用することもできる。

本発明に係るＰＣａＰＣ部材の第１の実施形態を示す図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線視断面図である。 本発明に係るＰＣａＰＣ部材の第２の実施形態を示す図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線視断面図である。 従来のＰＣａＰＣ梁を示す図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線視断面図である縦断面図である。 従来の他のＰＣａＰＣ梁を示す図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線視断面図である縦断面図である縦断面図である。

符号の説明

１０、２０ ＰＣａＰＣ梁（ＰＣａＰＣ部材）
１１、２１ 上端筋
１２ 下端筋
１３ ＰＣ鋼材（緊張材）
１４、２４ コンクリート
１５ ２３ 高減衰ゴム（減衰材）
２２ 下端筋（緊張材）

Claims (4)

1. プレテンション方式のプレキャストプレストレストコンクリート部材であって、
   長手方向の両端部分に、緊張材の定着域が形成されるとともに、上記定着域間に位置する中央部分の上端筋および下端筋の少なくとも何れか一方の外周に、減衰材が巻回されていることを特徴とするプレキャストプレストレストコンクリート部材。
2. 上記緊張材は、上記下端筋の上方に隣接して配置されたＰＣ鋼材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プレストレストコンクリート部材。
3. 上記緊張材は、上記下端筋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プレストレストコンクリート部材。
4. 上記減衰材は、高減衰ゴムであり、かつ当該高減衰ゴムが巻回される上記上端筋および下端筋の少なくとも何れか１つの外周面に貼付されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のプレキャストプレストレストコンクリート部材。

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