JP5053896B2

JP5053896B2 - プレストレス構築物の施工法

Info

Publication number: JP5053896B2
Application number: JP2008065451A
Authority: JP
Inventors: 孝幸石井; 文博中里; 健治吉永
Original assignee: 株式会社ピーエス三菱
Priority date: 2008-03-14
Filing date: 2008-03-14
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2028-03-14
Also published as: JP2009221692A

Description

本発明は、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プレキャストプレストレストコンクリート（ＰＣａＰＣ）構造物等のプレストレス構築物の施工法に関するものである。

主要部材をプレキャスト製品とし、工場製作することによって高い品質の部材が得られ、構造物の性能、耐久性においても現場打ち工法より優れた構造物を構築することができ、環境にも配慮された工法としてプレキャストプレストレストコンクリート（ＰＣａＰＣ）がある。

一般に、柱、梁から成るプレキャストプレストレストコンクリート（ＰＣａＰＣ）構造物の構築方法は、柱部材をＰＣ鋼棒を用いて立設し、立設した多数の柱部材間に梁部材（桁行方向梁部材）を配設し、梁部材に通しＰＣケーブルを挿通して梁部材に軸方向緊張力を加え、梁部材と柱部材とを一体に圧着接合して柱梁骨組を形成し、次いでプレキャスト（ＰＣａ）合成床版を梁部材上に載設し、その上面にトップコンクリートを打設して床剛性を確保すると共に梁部材を一体化して構造物のフレームを構築し、組上げていく工法である。

しかし、このようなＰＣ構造物において、スパン数が多くなり、多数の桁梁部材を建物長手方向に連続的に緊張する場合には緊張距離が長大となる。このような多スパンの桁梁部材を緊張すると、桁梁部材の軸変形により緊張方向両端側に位置する柱部材に大きな不静定応力が発生する。

図１２はこのことを説明する図であって、多数の柱材１００を立設し、これらをつなぐ桁梁１０１に緊張力を加えたとき、柱材１００に生ずる応力１０２は両端側で大応力となる。その不静定応力は、緊張方向両端側において最大となり、その値は時には地震時の応力より大きくなる場合がある。

このような不静定応力に対抗するため、多スパンのＰＣ構造物では、大きな断面又は大きな耐力の柱部材が必要となり、桁梁部材にプレストレスを導入することによって、逆に不経済な設計箇所が発生することがある。

下記特許文献は連続多スパンの桁梁部材に緊張力を付与することによって、軸変形による緊張方向両端部近傍の柱部材に不静定応力が生ずる問題は解消するものとして提案されたものであり、多スパン方向に緊張しないので構造物端部の柱部材に不必要な不静定応力を発生させず、柱、梁の断面を小さくすることができるものである。
特開２００６−１７６９８６号公報

前記特許文献１は連続多スパンの桁梁部材を、スパン中央で分割した柱型付きのＲＣ部材とし、スパン中央部を鉄筋の機械式継ぎ手と後打ちコンクリートにより接合して構築する。

また、下記特許文献２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ものが示されている。
特開２００４−３１６３２２号公報

前記特許文献２は、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。

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。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。

前記特許文献１のように、に多スパン方向に緊張しないというのも１つの選択枝ではあるが、緊張を必要とする場合もある。

また、特許文献２は梁部分を一体化した柱・梁接合部部材となしたプレキャストコンクリート部材をもって、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ものであり、桁梁部材の軸変形により外側の柱部材に大きな不静定応力が発生させることの防止にはならない。

本発明の目的は、前記従来例の不都合を解消し、スパン数が多くなり、多スパン方向に緊張を必要とする場合にも、桁梁部材の軸変形により外側の柱部材（緊張方向両端側の柱部材）に大きな不静定応力が発生させることを簡易な手段によって防止できるプレストレス構築物の施工法を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するため、立設した柱間に梁部材を配設し、梁にＰＣケーブルを挿通して緊張力を加えるプレストレス構築物の施工法において、立設した柱とは分離した状態の柱・梁接合部部材を有する桁梁を支保工で支承して立設した柱上に架設し、この柱・梁接合部部材内を含めて桁梁の軸方向の緊張を先に行い、その後、柱・梁接合部を介して柱主筋あるいはＰＣ鋼棒による柱の鉛直接合を行うことを要旨とするものである。

請求項１記載の本発明によれば、柱とは分離した状態で、先に梁の軸方向の緊張を行うので、桁梁部材の軸変形により外側の柱部材（緊張方向両端側の柱部材）に大きな不静定応力が発生させることを簡易な手段によって防止できる。

以上述べたように本発明のプレストレス構築物の施工法は、多スパン方向に緊張を必要とする場合にも、桁梁部材の軸変形により外側の柱部材に大きな不静定応力が発生させることを簡易な手段によって防止できるものである。

以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１〜図９は本発明のプレストレス構築物の施工法の各工程を示す説明図で、図１に示すように、鉄筋及びＰＣ鋼棒によりＰＣ柱アンカー１をセットし、基礎・地中梁・スラブコンクリート打設を行い、ＰＣ柱アンカー１に設けたＰＣカップラー２にＰＣ鋼棒３を建込む。

図２に示すように、柱４を架設し、柱脚目地５にモルタル詰めを行う。

図３に示すように、仮設材のサポートなどによる支保工６をセットし、この支保工６で桁梁７を支承しながら架設する。

図１０、図１１は、柱４と桁梁７の詳細を示すもので、桁梁７はＰＣ（プレキャスト）によるものであるが、柱４とは分離した状態の柱・梁接合部３１を施工するものとして、柱・梁接合部部材３０を有するものである。この柱・梁接合部部材３０は、ＲＣの柱梁接合部としての配筋がされており、さらに柱ＰＣ鋼棒を挿通するシース管と梁ＰＣケーブルを挿通するシース管が打ち込まれている。

図中２１は桁梁７内の２次ケーブル、２４ａは支圧板、２４ｂは定着具、２５は無収縮モルタルである。

また、２２は柱・梁接合部部材３０内のスパン方向の２次ケーブル、２７、２８はグリット筋、２９は目地部無収縮モルタルである。図中２６ａは柱４の主筋の接合用スリーブ、２６ｂは機械継手である。

図４に示すように、桁梁目地８にモルタルを打設し、桁梁７に２次ケーブル２１を順次緊張してプレストレスを掛け、支保工６を撤去する。その後、柱頭目地９と鉄筋用スリーブ１０の部分にモルタルを打設し、柱のＰＣ鋼棒３を緊張することにより梁と柱を一体化する。

図５に示すように、スパン梁１１を架設する。スパン梁目地１３のモルタル詰めを行う。その際、支保工６またはブラケット（図示せず）を柱４の際に設ける。

図６に示すように、ＰＣ合成床版１４を架設し、または、デッキプレート１５を敷設する。

図７に示すように、現場打ち部分の型枠・配筋を行い、トッピングコンクリート１６を打設する。

図８に示すように、ＰＣ鋼棒３を建込み、図２〜図６までの工程を繰返す。

図９に示すように、トッピングコンクリート１６の強度発現後、図１０に示すスパン梁１１の２次ケーブル２２を緊張する。

本発明のプレストレス構築物の施工法の１実施形態の第１工程を示す説明図である。本発明のプレストレス構築物の施工法の１実施形態の第２工程を示す説明図である。本発明のプレストレス構築物の施工法の１実施形態の第３工程を示す説明図である。本発明のプレストレス構築物の施工法の１実施形態の第４工程を示す説明図である。本発明のプレストレス構築物の施工法の１実施形態の第５工程を示す説明図である。本発明のプレストレス構築物の施工法の１実施形態の第６工程を示す説明図である。本発明のプレストレス構築物の施工法の１実施形態の第７工程を示す説明図である。本発明のプレストレス構築物の施工法の１実施形態の第８工程を示す説明図である。本発明のプレストレス構築物の施工法の１実施形態の第９工程を示す説明図である。柱・梁接合部の詳細を示す側面図である。柱・梁接合部の詳細を示す平面図である。多スパンの不静定応力の説明図である。

符号の説明

１…ＰＣ柱アンカー２…ＰＣ鋼棒カップラー
３…ＰＣ鋼棒４…柱
５…柱脚目地６…支保工
７…桁梁８…桁梁目地
９…柱頭目地１０…鉄筋用スリーブ
１１…スパン梁
１３…スパン梁目地１４…ＰＣ合成床版
１５…デッキプレート１６…トッピングコンクリート
２１…２次ケーブル２２…２次ケーブル
２３…１次ケーブル２４ａ…支圧板
２４ｂ…定着具２５…無収縮モルタル
２６…スリーブ２７，２８…グリット筋
２９…無収縮モルタル３０…柱・梁接合部
１００…柱材１０１…桁梁
１０２…応力

Claims

立設した柱間に梁部材を配設し、梁にＰＣケーブルを挿通して緊張力を加えるプレストレス構築物の施工法において、立設した柱とは分離した状態の柱・梁接合部部材を有する桁梁を支保工で支承して立設した柱上に架設し、この柱・梁接合部部材内を含めて桁梁の軸方向の緊張を先に行い、その後、柱・梁接合部を介して柱主筋あるいはＰＣ鋼棒による柱の鉛直接合を行うことを特徴としたプレストレス構築物の施工法。