JP3879229B2 - 鉄筋コンクリート梁構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄筋コンクリート梁構造に関し、とりわけ、梁のロングスパン化を可能とする鉄筋コンクリート梁構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では大型販店や流通センター等のように、梁をロングスパン化して有効空間を大きく取るようにした建物が存在する。このようなロングスパン建物をコンクリート造によって構築しようとすると、自重が著しく大きくなる鉄筋コンクリート梁では、特開平５−２８００９２号公報（Int.Cl.E04B 1/22）や特開平９−５３２７６号公報（Int.Cl.E04B 1/22）に開示されるように、コンクリート梁内部にＰＳ（プレストレス）鋼線を埋設してプレストレスコンクリート梁として構成し、かつ、該ＰＳ鋼線を柱に貫通させて柱と梁とが接合される境界面にもプレストレスを導入し、もって梁を柱に圧着させる工法（圧着工法）が用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の鉄筋コンクリート梁構造にあっては、プレストレスを導入して圧着工法によりコンクリート梁を柱に接続する場合、梁端を柱に直接接合するもので、これらの接合部には鉄筋が掛け渡されること無く、プレストレスを付加するためのＰＳ鋼線のみが柱と梁に跨って配置されている。
【０００４】
ところが、建物架構で最も応力が集中する部分は柱と梁の接合部であり、詳細には梁が接合される柱の側面位置であるため、従来の柱梁接合構造のように梁端を柱に直接接合した場合には、両者の圧着面に最大応力が作用するようになっている。このため、大地震等によって大きな揺れが建物に発生した場合には、上記圧着面に著しく大きな応力が集中することにより柱梁間にズレが生じ、場合によっては上記ＰＳ鋼線が切断されるおそれがあるという課題があった。
【０００５】
そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑みて成されたもので、梁を柱に接続するための圧着面を、柱側面部分から梁中央側に寄せて最大応力箇所からずらすことにより、梁を柱側に接続した柱梁境界面に過大応力が作用するのを防止するようにした鉄筋コンクリート梁構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために本発明の鉄筋コンクリート梁構造は、柱との間にプレストレスを導入して鉄筋コンクリート梁を柱に圧着することにより、これら鉄筋コンクリート梁と柱とを接続するようにした鉄筋コンクリート梁構造において、鉄筋コンクリート梁を、柱から所定長さだけ突出する端部梁と、該端部梁より梁中央側を占める中央部梁とに分割し、該端部梁を柱に一体に結合するとともに、該端部梁の先端面に上記中央部梁の端面を突き合わせ、かつ、これら端部梁と中央部梁との間にプレストレスを導入して、中央部梁を柱から所定長さ離れた位置で端部梁に圧着させる構造とする。
【０００７】
以上の構成により本発明の鉄筋コンクリート梁構造にあっては、鉄筋コンクリート梁を端部梁と中央部梁とに分割し、端部梁を柱に一体に結合した状態で、この端部梁に中央部梁をプレストレスにより圧着させるので、中央部梁の圧着面は柱から所定長さ、つまり端部梁の長さだけ離れた位置となる。このため、該圧着面を最大応力が作用する柱側面から端部梁の長さだけ梁中央側に寄せることができ、この端部梁の長さ分だけ最大応力の作用部分から遠ざけて、上記圧着面に作用する応力を大幅に低減することができる。従って、過大外力が入力された場合にも、上記圧着面で梁が破断することを防止できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の鉄筋コンクリート梁構造の一実施形態を示す正面図で、一対の柱間に鉄筋コンクリート梁が架設された状態を示す。
【０００９】
即ち、本実施形態の鉄筋コンクリート梁１０は、図１に示すようにロングスパンＳを隔てる鉄筋コンクリート柱１２間に架設される。該鉄筋コンクリート柱１２は、本実施形態では中空状のＰＣ（プレキャストコンクリート）柱型枠１４を用いて構築され、該ＰＣ柱型枠１４を建て込んだ後、該ＰＣ柱型枠１４内に柱主筋１６や図外のフープ筋からなる鉄筋籠を挿入し、そして、該ＰＣ柱型枠１４内に生コンクリートを打設するようになっている。
【００１０】
そして、上記鉄筋コンクリート柱１２に上記鉄筋コンクリート梁１０が接続されるが、ここで本実施形態では該鉄筋コンクリート梁１０を、上記柱１２から所定長さＬだけ突出する端部梁１８と、該端部梁１８より梁中央側を占める中央部梁２０とに分割し、該端部梁１８を所定長さＬを突出させて上記鉄筋コンクリート柱１２に一体に結合するとともに、該端部梁１８の先端面に上記中央部梁２０の端面を突き合わせ、かつ、これら端部梁１８と中央部梁２０との間にプレストレスを導入して、中央部梁２０を鉄筋コンクリート柱１２から所定長さＬ離れた位置で端部梁１８に圧着させることにより、鉄筋コンクリート梁１０を構築するようになっている。
【００１１】
上記端部梁１８としては、工場等で製作されるプレキャスト製の鉄筋コンクリート梁が用いられ、上記鉄筋コンクリート柱１２の柱主筋１６を連続して端部梁１８に貫通することにより、端部梁１８と鉄筋コンクリート柱１２とは一体に結合される。
【００１２】
また、本実施形態では上記端部梁１８の上側に、上記鉄筋コンクリート柱１２と一直線となるように上方階の鉄筋コンクリート柱２４が構築される。更に、上記端部梁１８内には、プレストレスを導入するＰＳ鋼材としての２次ケーブル２６が、該端部梁１８の長さ方向を貫通して配索される。この２次ケーブル２６の配索には、上記端部梁１８内に予め図外の端部側シース管を埋設しておき、この端部側シース管内に挿通する手法を採用することができる。
【００１３】
一方、上記中央部梁２０は、予め工場等でプレキャストにより鉄筋コンクリート梁として製作されたものを現場に搬入して取り付けるようになっており、該中央部梁２０はプレキャストされる際にＰＣ鋼材としての一次ケーブル２８が長さ方向に沿って埋設され、そして、該一次ケーブル２８にプレストレスを導入してプレストレスト鉄筋コンクリート梁として構成される。また、上記一次ケーブル２８に導入されるプレストレスは、ポストテンションまたはプリテンションのいずれでも良い。
【００１４】
また、上記中央部梁２０には、上記端部梁１８に埋設された端部側シース管と連続する図外の中央側シース管を埋設しておき、これら中央側シース管および端部側シース管に連続して上記２次ケーブル２６を挿通することにより、該２次ケーブル２６は端部梁１８と中央部梁２０とに跨って配索されるようになっている。
【００１５】
さらに、スパン外の隣接する中央部梁２０ａの端部には、上記端部梁１８に埋設された端部側シース管と連続し、かつ、梁中央側に向かって上方に湾曲して、該中央部梁２０ａの上面に露出する図外の引き出しシース管を埋設しておき、これら引き出しシース管へ連続して上記２次ケーブル２６を挿通するようになっている。
【００１６】
従って、本実施形態の鉄筋コンクリート梁構造にあっては、鉄筋コンクリート梁１０を構築する際、まず、端部梁１８を鉄筋コンクリート柱１２と一体に構築して、この端部梁１８を柱側面１２ａから所定長さＬだけ突出させておく。そして、中央部梁２０を現場に搬入して、この中央部梁２０の両端部を支保工等で仮支持しつつ上記端部梁１８間に、それぞれの端面どうしを突き合わせつつ設置する。
【００１７】
次に、スパン外の隣接する中央部梁２０ａから一対の端部梁１８とこれらに挟まれた中央部梁２０とに跨って上記２次ケーブル２６を配索し、該２次ケーブル２６の両端部をスパン外の中央部梁２０ａの上面から突出させ、そして、該２次ケーブル２６に張力をかけて両端部をスパン外の中央部梁２０ａに固定する。従って、このように２次ケーブル２６に張力をかけることにより、端部梁１８と中央部梁２０の端部間にプレストレスが導入されて、中央部梁２０の梁端が端部梁１８に圧着されて互いに結合される。このように端部梁１８と中央部梁２０とが結合された後は上記支保工を撤去することができる。
【００１８】
隣接するスパンについても同様な構成でもって、プレストレスが導入されることになる。
【００１９】
以上の構成により本実施形態の鉄筋コンクリート梁構造にあっては、鉄筋コンクリート梁１０を端部梁１８と中央部梁２０とに分割し、端部梁１８を柱側面１２ａから所定長さＬだけ突出させるようにして鉄筋コンクリート柱１２に一体に結合しておき、この端部梁１８間に中央部梁２０を配置するようになっている。そして、これら端部梁１８と中央部梁２０とは、これら両者間に跨って配索される２次ケーブル２６にプレストレスを導入することにより、端部梁１８と中央部梁２０とを圧着させて結合するようになっている。
【００２０】
従って、上記中央部梁２０の圧着面Ｐは、鉄筋コンクリート柱１２から所定長さＬ、つまり端部梁１８の突出長さＬだけ離れた位置となるため、該圧着面Ｐを最大応力が作用する柱側面１２ａから端部梁１８の長さＬだけ梁中央側に寄せることができる。このため、この端部梁の長さＬ分だけ最大応力の作用部分から遠ざけて、上記圧着面Ｐに作用する応力を大幅に低減することができる。従って、過大外力が建物に入力された場合にも、上記圧着面Ｐに入力される荷重を低減して２次ケーブル２６が破断されるのを防止することができ、耐振安全性を高めることができる。
【００２１】
この場合、上記鉄筋コンクリート梁１０の梁端、つまり端部梁１８が鉄筋コンクリート柱１２に結合される部分の剛性を低下して降伏ヒンジ部分を形成しておくことにより、過大外力が入力された場合にはこの降伏ヒンジ部分により大きく応力集中させて、上記圧着面Ｐで梁１０が降伏することをさらに確実に防止することができる。
【００２２】
また、本実施形態では上記端部梁１８および上記中央部梁２０にプレストレスを導入する２次ケーブル２６および一次ケーブル２８を配索して、これら端部梁１８および中央部梁２０をプレストレスト鉄筋コンクリート梁として構成したので、梁をロングスパン化した場合にも、端部梁１８および中央部梁２０が大断面となるのを避けて、自重が過大となったり、自重によりひび割れが発生したりという不具合が発生するのを防止することができる。
【００２３】
更に、ロングスパン化した場合にも、上述したように端部梁１８と中央部梁２０とに分割されるので、これら端部梁１８および中央部梁２０等の各構成部材を軽量化することができ、特に長尺となる中央部梁２０をプレキャスト化して工場から現場に搬入する場合にも、その搬送を容易にすることができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の鉄筋コンクリート梁構造にあっては、鉄筋コンクリート梁を端部梁と中央部梁とに分割し、端部梁を柱に一体に結合した状態で、この端部梁に中央部梁をプレストレスにより圧着させるようにしたので、このときの圧着面を最大応力が作用する柱側面から上記端部梁の突出長さだけ梁中央側に寄せることができる。つまり、上記圧着面を上記端部梁が柱から突出する分だけ最大応力の作用部分から遠ざけて、該圧着面に作用する応力を大幅に低減することができるため、過大外力が入力された場合にも梁が上記圧着面で破断することを防止することができる。
【００２５】
また、上記鉄筋コンクリート柱が端部梁と中央部梁とに分割されるので、この梁をロングスパン化した場合にも端部梁および中央部梁を軽量な部材として製造することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の鉄筋コンクリート梁構造の一実施形態を示す要部の正面図である。
【符号の説明】
１０ 鉄筋コンクリート梁
１２ 鉄筋コンクリート柱
１８ 端部梁
２０ 中央部梁
Ｐ 圧着面
Claims (1)
- 柱との間にプレストレスを導入して鉄筋コンクリート梁を柱に圧着することにより、これら鉄筋コンクリート梁と柱とを接続するようにした鉄筋コンクリート梁構造において、
鉄筋コンクリート梁を、柱から所定長さだけ突出する端部梁と、該端部梁より梁中央側を占める中央部梁とに分割し、該端部梁を柱に一体に結合するとともに、該端部梁の先端面に上記中央部梁の端面を突き合わせ、かつ、これら端部梁と中央部梁との間にプレストレスを導入して、中央部梁を柱から所定長さ離れた位置で端部梁に圧着させたことを特徴とする鉄筋コンクリート梁構造。
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