JP2009191568A - 柱梁接合部材の製造方法、コンクリート部材の製造方法および柱梁接合部材 - Google Patents

Abstract

【課題】建物に重大な影響が生じることのない、より信頼性の高い柱梁接合部材またはコンクリート部材の製造を簡易に行うことを可能とした柱梁接合部材の製造方法、コンクリート部材の製造方法および柱梁接合部材を提案する。
【解決手段】柱部２および梁端部４に柱用コンクリートを打設するとともに、この梁端部４に接続する梁部３に柱用コンクリートとは異なる強度の梁用コンクリートを打設することにより形成する柱梁接合部材１の製造方法であって、柱部２を略垂直にした状態で柱用コンクリートを打設する。
【選択図】図１

Description

本発明は、柱梁接合部材の製造方法、コンクリート部材の製造方法および柱梁接合部材に関する。

超高層鉄筋コンクリート構造物において、施工の合理化や品質の向上などを目的として、プレキャスト製のコンクリート柱を使用する場合がある。
従来、このようなプレキャスト製のコンクリート柱は、柱梁接合部を除いた部分での採用が多く、柱梁接合部については現場施工により構成されるのが一般的であった。

また、例えば特許文献１に示すように、柱梁接合部の配筋がなされたコンクリート柱のプレキャスト部材を使用することで、コンクリート柱に埋設された梁の鉄筋を利用して梁部材を接合することにより柱梁接合部を形成する場合がある。

ところが、現場施工による柱梁接合部の形成は、柱梁接合部の配筋作業等に手間が掛かることや、高強度コンクリートの打設および養生に要する時間により工期短縮が制限されること、高い品質管理が要求される等の問題点を有していた。

また、柱梁接合部の配筋がなされたプレキャスト部材は、柱と梁とが別部材を接合することにより形成されているため、その一体化作業に高い品質管理が要求され、作業に手間を要していた。

そのため、従来、図５（ａ）に示すように、柱梁接合部に対応して柱部１０２と梁部１０３とが予め一体化された柱梁接合部用のプレキャスト部材（柱梁接合部材１０１）を使用することで、工事の早期化と品質の向上を図る場合がある。

柱部１０２と梁部１０３とが一体に形成された柱梁接合部材１０１の製造は、梁部１０３の側面が上下方向となるように、柱部１０２が水平の状態でコンクリートを打設することにより製造されていた。

なお、柱部１０２と梁部１０３とにそれぞれ強度の異なる二種類のコンクリートを打設する場合には、その境界部近傍の梁部１０３に、仕切板１０４を上方から挿入した状態で異なる強度のコンクリートをそれぞれ打設、締め固めた後、仕切板１０４を上方へ引き抜いてからこの境界部のコンクリートを振動締め固めることで一体化を図っていた。このとき、柱梁接合部材１０１の上方には型枠がない状態で行う。

このような仕切板１０４としては、例えば、特許文献２に示すように、鉄筋を避けかつコンクリートの漏れが少なくなるようしたスリット１４１，１４１，…が形成されたものがある。なお、特許文献２に記載の仕切板１０４には、図示しないシール材がスリット１４１の内周面に配設されており、コンクリートの漏れが少なくなるように構成されている。
また、この他の従来の仕切板として、例えば特許文献３に示すようなせん断補強筋と同形状の網目部とその周囲を囲うプレキャスト部材の断面形状と略同外形の枠部とにより構成されたものがある。

特開２００７−２７０４５５号公報 特開２００７−３２１５１８ 特開２００５−１２０６２６

ところが、コンクリートの高強度化に伴い、打ち継ぎ面の一体化がより難しくなることが最近になって分かってきた。そのため、柱部分のコンクリートに打ち継ぎ面が出来ないようにコンクリートの製造量を正確に調整したり、コンクリート量の調整が困難な場合には打ち継ぎ面が出来ないようにこの部分を突き棒等で十分に突いて混合した後、締め固めて一体化するようにコンクリートの打設方法に配慮して対応することができる。しかしながら、このようなコンクリートの打設方法は、施工を確実に行うように、管理に手間を要していた。また、仮に何らかの原因により打ち継ぎ面が形成された場合には、柱に設計荷重に近いような大きな荷重が加わった場合に柱が縦に裂ける方向でひび割れができやすくなることから、建物全体の耐震性に重大な影響を与える可能性がある。

また、特許文献２に記載の仕切板１０４は、スリット１４１がコンクリートが漏れ出すことで、境界部においてコンクリートが混ざり合ってしまい、部材の品質が低下するおそれがあった。また、スリット１４１の内周面にシール材を採用した場合、シール材と鉄筋との接触により、仕切板１０４の挿入時および引き抜き時に抵抗力が生じ、作業に手間がかかる場合があった。
また、特許文献３に記載の仕切板は、網目部が境界部を分断するように配設されるため、境界部に跨って鉄筋が配筋されるような場合には採用することができないという問題点を有していた。

本発明は、前記の問題点を解決することを目的とするものであり、建物に重大な影響が生じることのない、より信頼性の高い柱梁接合部材の製造を簡易に行うことを可能とした柱梁接合部材の製造方法および柱梁接合部材を提案することを課題とするものである。
また、Ｔ字状や十字状に梁部が交わる柱梁接合部や、角度を有して複数の梁部が交わる柱梁接合部に対応する柱梁接合部材を製造する方法を提案することも課題としている。
さらに、異なる強度のコンクリートにより形成された部分を含むコンクリート部材の製造を簡易かつ高品質に行うことを可能としたコンクリート部材の製造方法を提案する。

本発明の柱梁接合部材の製造方法は、梁端部および柱部に柱用コンクリートを打設するとともに該梁端部に接続する梁部に前記柱用コンクリートとは異なる強度の梁用コンクリートを打設することにより形成する柱梁接合部材の製造方法であって、前記柱部を略垂直にした状態で前記柱用コンクリートを打設することを特徴としている。

かかる柱梁接合部材の製造方法によれば、柱部を略垂直にした状態で柱用コンクリートの打設を行うため、仮に打ち継ぎ面が柱部に形成されたとしても、打ち継ぎ面は水平に形成されるため、建物の構造に影響を及ぼす可能性が少なく、信頼性の高い柱梁接合部材の製造を簡易に行うことが可能となる。また、梁部材が直線状に交わる場合に限定されることなく、あらゆる方向から梁が交わる場合に対応することが可能である。
ここで、梁部および梁端部は、柱梁接合部材を設置した状態で、当該建物の梁の一部を構成する部分である。

また、前記柱梁接合部材の製造方法が、スリットが形成された側枠用仕切板を、梁部の型枠の前記境界部に対応する箇所に設けられた仕切板用スリットを介して梁鉄筋の側方から差し込むとともに、スリットが形成された鉛直仕切板を、梁鉄筋の上方から前記境界部近傍に差し込む工程と、前記柱用コンクリートおよび前記梁用コンクリートを打設する工程と、前記側枠用仕切板と前記鉛直仕切板を引き抜いて前記柱用コンクリートと前記梁用コンクリートとの境界部を締め固める工程と、を含むものであってもよい。

かかる柱梁接合部材の製造方法によれば、強度の異なるコンクリートからなる柱部と梁部との一体化をより高品質に行うことを可能としているため、好適である。
また、側枠用仕切板と鉛直仕切板には、それぞれ梁鉄筋を避けるようにスリットが形成されているため、簡易に配置することが可能である。
また、側枠用仕切板と鉛直仕切板とを利用しているため、それぞれのスリットからコンクリートが抜け出し難くなり、ひいては、境界部において柱用コンクリートと梁用コンクリートとが混合されて柱梁接合部材の品質が低下することを防止することができる。

また、本発明のコンクリート部材の製造方法は、第一の部分と第二の部分とにそれぞれ異なる強度のコンクリートを打設することにより形成するコンクリート部材の製造方法であって、スリットが形成された側枠用仕切板を、型枠の前記第一の部分と前記第二の部分との境界部に対応する箇所に設けられた仕切板用スリットを介して差し込むとともに、スリットが形成された鉛直仕切板を、上方から前記境界部近傍に差し込む工程と、前記第一の部分と前記第二の部分とにそれぞれコンクリートを打設する工程と、前記側枠用仕切板と前記鉛直仕切板を引き抜いて前記異なる強度のコンクリートの境界部を締め固める工程と、を含むことを特徴としている。

かかるコンクリート部材の製造方法によれば、異なる強度のコンクリートからなる部分を含むコンクリート部材の製造を簡易かつ高品質に行うことが可能となる。
また、仕切板には、コンクリート部材の鉄筋を避けるスリットが形成されているため、その挿入および引き抜き作業が容易である。

また、本発明の柱梁接合部材は、梁端部および柱部と該梁端部に接続する梁部とがそれぞれ異なる強度のコンクリートにより構成される柱梁接合部材であって、前記柱部の高さ方向にコンクリートを打ち継ぐことを特徴としている。

かかる柱梁接合部材は、予め、柱部と梁部とが一体に形成されているため、建物の構築の工期短縮および品質の向上を図ることが可能となる。粘性の高い柱用コンクリートを高さ方向で打ち継ぐため一体性が維持されて高品質に製造される。

本発明の柱梁接合部材の製造方法および柱梁接合部材によれば、信頼性のより高い柱梁接合部材の製造を簡易に行うことが可能となる。また、Ｔ字状や十字状に梁部が交わる柱梁接合部や、角度を有して複数の梁部が交わる柱梁接合部に対応する柱梁接合部材も製造することができる。さらに、本発明のコンクリート部材の製造方法によれば、異なる強度のコンクリートにより形成された部分を含むコンクリート部材の製造を簡易かつ高品質に行うことが可能となる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態では、図１に示すように、柱部２に一対の梁部３，３が互いに対向する方向（図１において左右）から直線状に接続する柱梁接合部用のプレキャスト部材である柱梁接合部材１を製造する場合について説明する。

柱梁接合部材１は、柱部２とこの柱部２に接続する梁部３，３により構成されている。柱部２は超高強度コンクリートからなる柱用コンクリートにより構成されており、梁部３は高強度コンクリートからなる梁用コンクリートにより構成されている。梁部３は、柱部２の側面に接続するように柱用コンクリートにより形成された梁端部４を介して柱部２に接続されている。柱梁接合部材１は、柱部２の下部から順にコンクリートを打設することにより形成されている。

柱梁接合部材１の製造は、配筋工程と、型枠工程と、打設工程と締め固め工程とを備えている。

配筋工程は、底部の型枠上に、図２に示すように、シース管２ａおよび梁鉄筋３ａを配筋する工程であって、所定の間隔によるシース管２ａの柱部３への配設および所定の間隔による梁鉄筋３ａの配筋を行う。

型枠工程は、シース管２ａおよび梁鉄筋３ａの配筋後、図３に示すように、シース管２ａおよび梁鉄筋３ａの外周囲に型枠７を組み立てるとともに、側枠用仕切板５と鉛直仕切板６とを柱用コンクリートと梁用コンクリートとの境界部Ｂとなる部位に差し込む工程である。この柱用コンクリートと梁用コンクリートとの境界部Ｂは、梁部３と梁端部４との境界（梁側）に設けられている。ここで、梁部３および梁端部４は、梁の一部を構成する部分である。

側枠用仕切板５は、図２に示すように、前後方向に形成されたスリット（以下、単に「横スリット」という場合がある）５ａを有する板状部材であって、梁鉄筋３ａの側方から差し込まれる。
なお、梁部分（梁部３および梁端部４）の型枠７ａには、側枠用仕切板５を差し込むことが可能となるように、柱用コンクリートと梁用コンクリートとの境界部Ｂ近傍に、仕切り板用スリット（図示省略）が形成されている。

本実施形態では、側枠用仕切板５の横スリット５ａを２段形成するものとしたが、横スリット５ａの段数は限定されるものではなく、梁主筋の段数に応じて適宜設定すればよい。

側枠用仕切板５には、図２および図３に示すように、側枠用仕切板５を差し込む際に作業員の持ち手として使用する持ち手孔５ｂが、側枠用仕切板５を差し込んだ状態で当該持ち手孔５ｂが型枠７から突出する基端部に形成されている。なお、持ち手孔５ｂは、必要に応じて形成すればよい。また、本実施形態では、側枠用仕切板５を一枚の板状部材により構成するものとしたが、上下方向において複数枚に分割されていてもよい。また、主筋と同方向に設置されることがある腹筋（図示省略）がある場合には、この位置に対応する位置にスリットが設けられる。

鉛直仕切板６は、図２に示すように、上下方向に形成されたスリット（以下、単に「縦スリット」という場合がある）６ａを有する板状部材であって、梁鉄筋３ａの上方から差し込まれる。

本実施形態では、鉛直仕切板６の縦スリット６ａを４列形成するものとしたが、縦スリット６ａの列数は限定されるものではなく、梁主筋の列数に応じて適宜設定すればよい。

鉛直仕切板６の上端には、鉛直仕切板６を差し込む際に、吊持することが可能となるように、フック孔６ｂが形成されている。なお、本実施形態では、フック孔６ｂを鉛直仕切板６の上端から突出させた状態で形成するものとしたが、フック孔６ｂの形成箇所は、これに限定されるものではない。
鉛直仕切板６の差込作業は、フック孔６ｂに吊り金具を係止した状態で、上方から降下させることにより行う。

型枠工程において、側枠用仕切板５と鉛直仕切板６とを組み合わせて配設することにより、図４に示すように、横スリット５ａと縦スリット６ａの梁鉄筋３ａ同士の間に対応する空間が遮蔽されている。

打設工程は、型枠工程において組立てられ、側枠用仕切板５および鉛直仕切板６が差し込まれた型枠７の内部に下から順にコンクリートを打設する工程である。
この時、柱部２と梁端部４には柱用コンクリートが打設され、梁部３には梁用コンクリートが打設される。

柱用コンクリートと梁用コンクリートの打設が完了したら、側枠用仕切板５および鉛直仕切板６が差し込まれた状態で柱部２および梁端部４と梁部３の突き固めをそれぞれ行う。
なお、柱部２および梁端部４への柱用コンクリートの打設および梁部３への梁用コンクリートの打設がコンクリートプラントの製造能力等の関係から複数回に分割される場合は、この打ち継ぎ面を十分に突き固めながら行う。

締め固め工程は、打設工程における柱部２および梁端部４と梁部３への柱用コンクリートおよび梁用コンクリートの打設、突き固めが完了したのち、側枠用仕切板５と鉛直仕切板６を引き抜いて柱用コンクリートと梁用コンクリートとの境界部Ｂにおいて振動締め固めを実施することで、柱部２と梁部３との一体化を図る工程である。

ここで、側枠用仕切板５を引き抜くことにより型枠７の仕切板用スリットからコンクリートが漏れ出すことがないように、側枠用仕切板５の引き抜きは、側枠用仕切板５の先端面が型枠７の内面と一致する位置まで引き抜くものとする。なお、型枠７の仕切板用スリットに漏れ止め部材を設けることで、コンクリートが漏れ出すことを防止してもよい。

以上、本実施形態の柱梁接合部材の製造方法によれば、柱用コンクリートおよび梁用コンクリートの打設を、柱部２を略垂直にした状態で行うため、超高強度の柱用コンクリートの打設を複数回に分けて行うことで打ち継ぎ面Ａが柱部２に形成された場合であっても、当該打ち継ぎ面Ａが略水平に形成されるため、建物の耐震性に重大な影響が及ぶ可能性が少なく、信頼性の高い柱梁接合部材１が製造される。つまり、打ち継ぎ面Ａが脆弱であったとしても、柱部２に設計荷重に近い荷重が作用することで、縦方向（上下方向）の打ち継ぎ面Ａ’が形成された従来の柱梁接合部材（図５（ａ）参照）のように、縦に裂ける方向のひび割れが発生する可能性が少ない。

また、異なる強度の柱用コンクリートおよび梁用コンクリートからなる柱部２および梁端部と梁部３との接合は、コンクリート打設後に側枠用仕切板５および鉛直仕切板６を撤去した後、境界部の振動締固めを実施するのみで完了するため、作業が簡易である。
柱用コンクリートと梁用コンクリートは、振動締固めにより両コンクリートが固化する前に一体化されるため、接合不良による欠陥が生じる可能性が低い。

また、柱用コンクリートおよび梁用コンクリートの打設時において、その境界部Ｂ近傍において側枠用仕切板５と鉛直仕切板６とを組み合わせた状態で各コンクリートの打設を行うため、互いのスリット（横スリット５ａ、縦スリット６ａ）の隙間が遮蔽されて、コンクリートが混合されることで境界部Ｂ近傍での柱部の強度が低下することが防止される。

また、側枠用仕切板５と鉛直仕切板６を利用して強度の異なる２種類のコンクリート（柱用コンクリートおよび梁用コンクリート）を同日に打設することができるため、柱梁接合部材１の製造日数を大幅に削減することが可能となる。

以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の各実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜設計変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、本発明のコンクリート部材の製造方法により製造される部材は柱梁接合部材に限定されるものではなく、異なる強度のコンクリートからなる部分を含むあらゆるコンクリート部材の製造に適用可能である。

また、前記実施形態では、柱部に対して直線状に梁部が接続する柱梁接合部材について説明したが、柱梁接合部材の形状は限定されるものではなく、Ｔ字状や十字状に梁部が交わる柱梁接合部材や、角度を有して梁部が交わる柱梁接合部材等の製造についても本発明の柱梁接合部材の製造方法が適用可能である。

また、柱部や梁部の配筋ピッチは主筋の段数等は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
また、境界部の位置は限定されるものではなく、適宜設定すればよい。

また、柱用コンクリートが打設される梁端部の長さは、柱用コンクリートと梁用コンクリートとの境界部を締め固める時に、柱コンクリートに梁用コンクリートが混合しない必要十分な長さとすることもできるし、梁せいを小さくするために、梁主筋量を増す場合には梁せい程度の長さにする等、構造設計上の必要性に応じて適宜設定すればよい。

本発明の好適な実施形態に係る柱梁接合部材を示す斜視図である。 図１に示す柱梁接合部材の配筋状況を示す斜視図である。 図１に示す柱梁接合部材の型枠設置状況を示す斜視図である。 側枠用仕切板と鉛直仕切板との組み合わせ状況を示す立面図である。 従来の柱梁接合部材の製造方法を示す図であって、（ａ）は製造時の向きを示す斜視図、（ｂ）は仕切板の設置状況を示す立面図である。

符号の説明

１ 柱梁接合部材
２ 柱部
２ａ シース管
３ 梁部
３ａ 梁鉄筋
４ 梁端部
５ 側枠用仕切板
５ａ 横スリット（スリット）
６ 鉛直仕切板
６ａ 縦スリット（スリット）
７ 型枠
Ａ 打ち継ぎ面
Ｂ 境界部

Claims (4)

1. 梁端部および柱部に柱用コンクリートを打設するとともに該梁端部に接続する梁部に前記柱用コンクリートとは異なる強度の梁用コンクリートを打設することにより形成する柱梁接合部材の製造方法であって、
   前記柱部を略垂直にした状態で前記柱用コンクリートを打設することを特徴とする柱梁接合部材の製造方法。
2. スリットが形成された側枠用仕切板を、型枠の前記梁部と前記梁端部との境界部に対応する箇所に設けられた仕切板用スリットを介して梁鉄筋の側方から差し込むとともに、スリットが形成された鉛直仕切板を、梁鉄筋の上方から前記境界部近傍に差し込む工程と、
   前記柱用コンクリートおよび前記梁用コンクリートを打設する工程と、
   前記側枠用仕切板と前記鉛直仕切板を引き抜いて前記柱用コンクリートと前記梁用コンクリートとの境界部を締め固める工程と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の柱梁接合部材の製造方法。
3. 第一の部分と第二の部分とにそれぞれ異なる強度のコンクリートを打設することにより形成するコンクリート部材の製造方法であって、
   スリットが形成された側枠用仕切板を、型枠の前記第一の部分と前記第二の部分との境界部に対応する箇所に設けられた仕切板用スリットを介して差し込むとともに、スリットが形成された鉛直仕切板を、上方から前記境界部近傍に差し込む工程と、
   前記第一の部分と前記第二の部分とにそれぞれコンクリートを打設する工程と、
   前記側枠用仕切板と前記鉛直仕切板を引き抜いて前記異なる強度のコンクリートの境界部を締め固める工程と、
   を含むことを特徴とするコンクリート部材の製造方法。
4. 梁端部および柱部と該梁端部に接続する梁部とがそれぞれ異なる強度のコンクリートにより構成される柱梁接合部材であって、
   前記柱部のコンクリートが高さ方向に打ち継がれたことを特徴とする、柱梁接合部材。

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