JP6416713B2 - プレキャストコンクリート製梁部材及びプレキャストコンクリート製梁部材へのプレストレスの導入方法 - Google Patents

Description

本発明は隣接する柱部材間に架設され、内部に緊張材が配置されたプレキャストコンクリート製梁部材、及びこの梁部材を隣接する柱部材間に架設し、緊張材の緊張により梁部材にプレストレスを導入する方法に関するものである。

例えばプレキャストコンクリート製の柱部材と梁部材を用い、梁部材内を軸方向に沿って挿通するＰＣ鋼材の緊張と定着により梁部材を柱部材に接合し、柱・梁の架構を構築する方法では、隣接する柱部材間への梁部材の架設後に、梁部材中に埋設されたシース内にＰＣ鋼材を挿通させ、ＰＣ鋼材の緊張後、ＰＣ鋼材の端部を柱部材の側面等に定着させることが行われる（特許文献１〜３参照）。

ここで、柱部材間への梁部材の架設前に梁部材のシース内にＰＣ鋼材を挿通させようとすれば、ＰＣ鋼材のいずれかの端部を緊張のために、梁部材の軸方向の端面から突出させる必要があるため、柱部材間に梁部材を落とし込むことができなくなる。この関係で、ＰＣ鋼材は基本的には梁部材の架設後に柱部材と共に梁部材内を挿通させられることになる（特許文献１）。

特開２００６−１７６９８６号公報（段落００３４〜００４１、図４〜図１０） 特開２００９−２２１６９２号公報（段落００２４、図４） 実公昭５１−４５８４４号公報（第５図）

ＰＣ鋼材のシース内への挿通にはクレーンや専用の押し込み機械を必要とするが、上記のようにＰＣ鋼材の梁部材内への挿通の時期が柱部材間への梁部材の架設後になる場合、ＰＣ鋼材の挿通距離が梁部材の全長分になるため、現場での挿通に時間を要し、各梁部材へのＰＣ鋼材の挿通作業が長期化せざるを得ない。

柱部材間への梁部材の架設後にシース内へＰＣ鋼材を挿通させ、その端部を柱部材に定着させる場合には、柱部材にＰＣ鋼材の緊張に伴う不静定力を発生させる可能性がある。この方法ではまた、梁部材の架設毎にＰＣ鋼材をシースに挿通させ、柱部材に定着させる作業手順になるため、柱部材の設置と梁部材の架設を各層単位で行わざるを得ず、柱・梁の架構を１層単位で上層に向けて構築していく積層工法に限られ、架構構築の自由度が制限される。

本発明は上記背景より、ＰＣ鋼材の梁部材への挿通時間を短縮すると共に、柱部材への不静定力の発生を回避できるプレキャストコンクリート製梁部材とそれへのプレストレスの導入方法を提案するものである。

請求項１に記載の発明のプレキャストコンクリート製梁部材は、隣接する柱部材間に架設され、内部に、周面の付着が切れた緊張材が配置されたプレキャストコンクリート製の梁部材であり、
前記緊張材の一方側の端部が前記梁部材の軸方向の一方側の端部寄りの内部に定着され、前記緊張材の他方側の端部が前記梁部材の軸方向の他方側の端面から突出しており、前記梁部材中の前記緊張材との干渉がない位置に、他の梁部材内に配置された緊張材が挿通可能なシースが埋設され、このシースは前記緊張材が定着された側の端面から前記梁部材の軸方向の中間部までの区間に配置され、この中間部側のシースの端部は前記梁部材の表面に連通していることを構成要件とする。

緊張材３の一方側の端部が梁部材２の軸方向の一方側の端部寄りの内部に予め定着され、緊張材３の他方側の端部が梁部材２の軸方向の他方側の端面から突出することで、図１、図４等に示すように緊張材３の梁部材２端面から突出する区間に、その側に位置する柱部材１を貫通し、その柱部材１を挟んで対向する梁部材２内のシース４の端部にまで到達する長さを持たせれば（請求項２）、緊張材３の他方側の端部をその側に位置する柱部材１を挟んで対向する（先行して架設されている）梁部材２にまで連続して挿通させ、その位置に定着させることが可能になる。「梁部材２の端部寄りの内部」はコンクリートの内部を言う。ここでの「柱部材１」は、後述のように「緊張材３の端部が定着された側」に柱部材１に連続する接合部２１が一体化する場合（請求項３）には、接合部２１になる。すなわち、請求項２で言う「柱部材１」には請求項３の「接合部２１」が含まれる。

請求項２における「梁部材２内のシース４の端部」は請求項１における「梁部材２の表面に連通」する「梁部材２の軸方向の中間部側の端部」を指す。緊張材３の梁部材２端面から突出する区間がその側に位置する柱部材１を挟んで対向する梁部材２内のシース４の端部にまで到達する長さを有すれば（請求項２）、緊張材３をシース４から突出した部分において緊張し、梁部材２に定着させることができる。

請求項１における「緊張材３が定着された側の端面」とは、シース４が埋設された梁部材２における緊張材３の端部が定着された側の端面である。この端面は後述のように梁部材２の「緊張材３の端部が定着された側」に図１等に示すように柱部材１に連続し、柱部材１の一部になる接合部２１が一体化した場合（請求項３）には、この接合部２１の、緊張材３の端部が定着された側の端面になる。この場合、梁部材２の接合部２１内に緊張材３の端部が定着される。

緊張材３の他方側（先行する梁部材２側）の端部はその側の柱部材１（接合部２１）を貫通し、その先に位置する（先行する）梁部材２のシース４を挿通する。請求項１におけるシース４内を挿通する「他の梁部材２内に配置された緊張材３」はシース４が埋設された（先行して架設された）梁部材２内に予め配置された緊張材３ではなく、その梁部材２の、緊張材３が定着された側に隣接する（後から架設される）梁部材２に予め配置された緊張材３を指す。

請求項１では緊張材３の他方側の端部がその側の梁部材２内のシース４を挿通し、その位置に定着させられることで、緊張材３の一方側の端部と他方側の端部の双方を柱部材１に定着させる必要がなくなり、緊張材３の少なくとも一方側の端部を柱部材１に定着させる場合に伴う柱部材１への不静定力の発生が回避される。緊張材３には主にＰＣ鋼材が使用されるが、繊維強化プラスチック等、張力の導入が可能な材料も使用される。

緊張材３は予め配置される梁部材２内での区間と、その梁部材２から突出し、その側に隣接する梁部材２のシース４内を挿通した区間の全長に亘り、シース４を挿通した先の梁部材２の表面において緊張力を付与されるため、予め配置される梁部材２内での区間の緊張材３の周面は周囲のコンクリートとの付着が切れた状態に保たれる。この関係で、緊張材３がＰＣ鋼材の場合、アンボンドＰＣ鋼材、プレグラウトＰＣ鋼材が使用され、その他の材料の場合もこれに準ずる。緊張材３がシース４を挿通した先で緊張されるとき、緊張材３の一方側の端部は梁部材２内に定着されているため、端部以外の区間が伸長する。

シース４は梁部材２の材軸に直交する断面上、梁部材２中に挿通した緊張材３との干渉がない位置に埋設され、緊張材３が予め定着された側寄りの梁部材２の端面から梁部材２の軸方向の中間部までの区間に配置される。梁部材２の全長の内、緊張材３の端部が予め定着された側寄りのシース４の端部は梁部材２の端面に連通し、その反対側の端部は梁部材２の軸方向の中間部において梁部材２のいずれかの表面に連通し、この表面にシース４を挿通した緊張材３の端部が定着される。「緊張材３の端部が予め定着された側寄りのシース４の端部」は図１等に示すように「緊張材３の端部が定着された側」に柱部材１に連続する接合部２１が一体化した梁部材２の接合部２１が配置される場合（請求項３）には、接合部２１の端面になる。

シース４は図１のｅ−ｅ線断面図である図３−（ｄ）に示すように梁部材２の縦断面上、それが埋設される梁部材２中に予め配置される緊張材３との干渉がない位置に配置されることから、梁部材２の軸方向の中間部に連通する「梁部材２の表面」は予め配置される緊張材３との干渉がない位置であればよいため、梁部材２の上面、もしくは下面、または側面を指す。図２は梁部材２の上面が表面の場合、図１０は梁部材２の側面が表面の場合の例を示す。

シース４内には基本的に、そのシース４が埋設された梁部材２の端面に連通するシース４の端部から、その梁部材２の端面が対向する柱部材１（接合部２１）を挟んで反対側に（後から）架設される梁部材２の柱部材１側への移動に伴い、その梁部材２の端面から突出している緊張材３が挿入させられる。

シース４内に挿入させられる緊張材３が予め配置された梁部材２の柱部材１側の端面からは緊張材３が突出しているため、この梁部材２の端面から突出している緊張材３が梁部材２の柱部材１側への移動に伴い、柱部材１（接合部２１）を貫通し、その柱部材１の先に（先行して）架設されている梁部材２のシース４内に挿入させられる（請求項２、請求項５）。シース４内を挿通した緊張材３は図２、図１０に示すようにその梁部材２中でのシース４の端部である梁部材２の軸方向の中間部から梁部材２の表面に突出し、その梁部材２に定着される。

請求項２では予め緊張材３が配置された梁部材２の柱部材１側への移動によりその緊張材３の、先行して架設されている梁部材２のシース４内への挿通が完了するよう、緊張材３の、梁部材２の端面から突出する区間はその側に位置する柱部材１（接合部２１）を貫通し、その柱部材１を挟んで対向する梁部材２にまで到達する長さを有するが、請求項１では緊張材は少なくとも梁部材２の柱部材１側の端面から突出していればよい。

請求項１では予め緊張材３が配置された梁部材２の柱部材１側への移動のみにより柱部材１を挟んで対向する梁部材２のシース４中に緊張材３を挿通させる必要は必ずしもなく、緊張材３の、柱部材１を貫通し、梁部材２にまで到達する分を梁部材２内に予め配置される緊張材３の本体とは分離させておくこともできる。その場合、緊張材３の分離分を例えば先行して架設されている梁部材２の軸方向中間部側からシース４内に挿入し、後から架設される梁部材２から突出している緊張材３の、分離分以外の本体部分に連結した後に、先行する梁部材２の中間部において緊張し、定着させることも可能である。

少なくとも請求項２では梁部材２の他方側の端面から突出した緊張材３は、その緊張材３が配置された梁部材２の、緊張材３が突出した側に面する柱部材１側への移動により、その柱部材１を挟んだ架設済みの梁部材２のシース４内に挿入させられる（請求項５）。このことから、梁部材２の軸方向の同一線上に架設される複数本の梁部材２、２は図１２に示すように緊張材３が突出する側に位置する梁部材２から順次、柱部材１、１間に架設されることになる。この梁部材２の軸方向の移動によりその移動側の端面から突出している緊張材３をその側に位置する柱部材１、または隣接する梁部材２のシース４内に挿通させることが可能になるよう、前記のように緊張材３には周面における付着が切れた材料が使用される。

緊張材３が配置された梁部材２の柱部材１側への移動により、梁部材２の端面から突出している緊張材３が柱部材１を貫通し、その先の架設済みの梁部材２の端面からシース４内に緊張材３を挿入させられれば、緊張材３の先端部はシース４の内周面に誘導されることと、緊張材３自身の剛性により自ずからシース４内を挿通し得る。このため、基本的には梁部材２が柱部材１側へ移動させられることにより緊張材３の突出区間の全長がシース４内に挿通し得る。緊張材３の一方側の端部は柱部材１側へ移動させられた梁部材２の、移動側とは反対側の端部に予め定着されているため、緊張材３の他方側の、シース４から突出した側の端部が、そのシース４が埋設された梁部材２の表面において緊張され、定着されることで、緊張材３が配置された梁部材２の全長とシース４が埋設された梁部材２のシース４の区間にプレストレスが導入される。

緊張材３の、梁部材２の端面から突出する区間がその側の架設済みの梁部材２に到達する長さを有する場合（請求項２）も、そうでない場合も、緊張材３がシース４を挿通した側の梁部材２の表面において緊張される時点では、緊張材３は後から架設される梁部材２と架設済みの梁部材２に跨るため、緊張材３の緊張の結果、各梁部材２に軸方向にプレストレスが導入されると同時に、軸方向に隣接する梁部材２、２同士が柱部材１を挟んで互いに接合され、同時に梁部材２が柱部材１に接合されることになる。

緊張材３は１本の梁部材２の軸方向の一方側の端部から他方側の端部（端面）まで配置されながら、その他方側の端面から突出する一方、同じ梁部材２内には、緊張材３が定着される側の端部（端面）から軸方向の中間部までの区間にシース４が埋設される。結果として梁部材２の一方側の端部から中間部までの区間には、予め配置される緊張材３と後からシース４内に挿通させられる緊張材３の、２種類の緊張材３、２が重複して配置される形になる。

上記のように予め緊張材３が配置された梁部材２の柱部材１側への移動により、後からシース４内に挿通させられる緊張材３の長さはシース４の埋設区間である梁部材２の一方側の端部から中間部までの区間であるため、梁部材２の全長に挿通させられる必要がない。従って緊張材３の現場での挿通距離は短縮され、挿通時間も短縮される。

梁部材２は柱部材１、１間に架設されるため、梁部材２の軸方向の両端部は柱部材１、１に接合されるが、梁部材２の軸方向両端部の内、一方側の端部には緊張材３の一方側の端部が定着されることから（請求項１）、その側の端部に、図１等に示すように柱部材１の頭部に配置され、柱部材１に連続する接合部２１を一体化させれば（請求項３）、梁部材２の一方の端部の容積を増すことができ、梁部材２の一方の端部内に緊張材３の定着のための十分な空間を確保することが可能になる。

この接合部２１は柱部材１の頭部と脚部に相当し、柱部材１の一部となる部分であり、梁部材２の、接合部２１を除く本体部２２の幅より大きい幅を持ち得るため、接合部２１内で緊張材３の密集状態を緩和させることを可能にする。接合部２１はその下方に設置、もしくは構築された柱部材１の天端上に載置され、柱部材１に接合されるため、柱部材１とは分離していながらも、柱部材１に軸方向に連続する。このため、接合部２１内には少なくとも柱主筋１ａを拘束する拘束筋１ｂが配置されるが、拘束筋１ｂ、１ｂ間の間隙を利用することで、少なくとも１方向の緊張材３を拘束筋１ｂとの干渉を回避しながら、配置することが可能になる。以下、梁部材２に接合部２１が一体化した場合、接合部２１以外の部分を本体部２２と言う。

接合部２１内には、例えば図１のｂ−ｂ線断面図である図３−（ａ）、図１２に示すように上下の接合部２１、２１間に設置される柱部材１内に配筋された柱主筋１ａが接合部２１を貫通することで、柱主筋１ａが配筋される。柱部材１内の柱主筋１ａが接合部２１を貫通して接合部２１内に配筋される場合、接合部２１の柱主筋１ａの位置には柱主筋１ａが貫通するための挿通孔が形成される。その場合、柱主筋１ａは主に接合部２１以外の柱部材１内でスリーブ継手等によりその柱部材１内の柱主筋１ａに連結されるが、接合部２１内にも予め柱主筋１ａと継手を埋設しておき、接合部２１内で柱主筋１ａを連結することもある。

請求項３ではまた、平面上、２方向に架設される梁部材２、２の内、いずれか一方向の梁部材２の軸方向の端部に接合部２１が一体化することで、接合部２１が梁部材２の一部になるため、接合部２１を設置済みの柱部材１上に載置しながら、反対側の端面をその側に架設済みの梁部材２の端部である接合部２１に突き合わせるように、梁部材２を設置済みの隣接する柱部材１、１間に架設すればよい。この場合、緊張材３が突出した梁部材２の本体部２２の端面を架設済みの梁部材２の接合部２１側へ接近させるように梁部材２を軸方向に水平移動させることで、同一線上に配列する梁部材２、２を架設することができる。柱部材１としては図１２に示すように脚部と頭部がない形のプレキャストコンクリート製の柱部材を架設済みの梁部材２の接合部２１上に落とし込むことにより梁部材２との接合が可能になる。但し、柱部材１は必ずしもプレキャストコンクリート製である必要はなく、現場打ちコンクリート造で構築されることもある。

柱部材１がスパン方向か桁行方向の側柱である場合と隅柱である場合には、図４、図６、図７に示すように接合部２１内には２方向の緊張材３、３の端部を配置することもできる。これらの場合、梁部材２は上記のように本体部２２の軸方向、図面では桁行方向（Ｙ方向）に移動させられてその側に隣接する梁部材２（接合部２１）に突き合わせられるため、直交方向のスパン方向（Ｘ方向）には接合部２１のない、本体部２２のみの形状の梁部材２が架設され、架設済みの接合部２１付きの梁部材２に、その本体部２２の幅方向に突き合わせられる。

緊張材３は梁部材２の高さ方向には１段、配置されればよいこともあるが、１本の緊張材３に付与すべき緊張力を低減する目的で、または断面内の高さ毎にプレストレスを調整する目的で複数段、配置されることもある（請求項４）。この場合、各緊張材３の梁部材２の端面から突出する側の柱部材１を挟んで対向する梁部材２側の端部はその梁部材２内のシース４を挿通し、その梁部材２の表面に突出する（請求項４）。梁部材２の表面は梁部材２の上面か下面、または側面である。梁部材２内のシース４を挿通して梁部材２の表面に突出した緊張材３の端部は緊張力を付与された後、梁部材２の表面に定着される。

請求項４では複数段の緊張材３を梁部材２の表面の内、同一面、例えば図２に示すように上面側、もしくは下面側に定着させる場合には、複数本の梁部材２の本体部２２における定着位置を軸方向にずらすために複数段の緊張材３、３の長さは異なり、各緊張材３は梁部材２の軸方向の異なる位置から梁部材２の表面に連通する。複数段の緊張材３を梁部材２の表面の内、図１０に示すように幅方向両側の側面側に定着させる場合には、複数本の緊張材３、３の定着位置を高さ方向に異ならせることができるため、複数段の緊張材３、３の長さを異ならせる必要はない。

図２に示す例の場合、緊張材３が高さ方向に複数段、配置されることで、梁部材２の材軸に直交する縦断面上、高さ方向の各部に導入すべきプレストレスの量を調整することができる。また梁部材２の表面における複数本の緊張材３、３の定着位置が軸方向に異なることで、軸方向の区間毎にも軸方向に導入すべきプレストレスの量を調整することも可能になる。

請求項１〜請求項４の梁部材２は上記のように軸方向に隣接する柱部材１、１間に架設され、梁部材２内の緊張材４が緊張されることにより梁部材２の軸方向にプレストレスが導入される。具体的には、梁部材２の端面から突出した緊張材３の突出区間が、その側の柱部材１とその柱部材１（接合部２１）を挟んで対向する梁部材２のシース４内を挿通させられ、梁部材２の軸方向の中間部において緊張材３が緊張されることにより梁部材２にプレストレスが与えられる（請求項５）。

この方法によれば、梁部材２の軸方向に隣接する柱部材１、１間への梁部材２の架設毎に、緊張材３の緊張と定着が行われることで、緊張材３の端部を柱部材１に定着することを要せず、緊張材３の緊張時に、必ずしも梁部材２の軸方向両端部に柱部材１、１が設置されていることを必要としない。このため、架構の建て方としては、架構を１層単位で構築する積層工法に限られず、平面上の一方側から複数層の架構を構築する毎に、他方側へ向けて施工する建て逃げ工法での構築方法も可能になり、架構構築の自由度が高まる。

特に梁部材２の軸方向の一方側に接合部２１が一体化している場合（請求項３）には、図１２に示すように軸方向の同一線上に配列する梁部材２、２を、それぞれの本体部２２の端面を架設方向前方側へ向けながら、本体部２２の端面側に隣接する梁部材２を先行して架設した後、この架設済みの梁部材２の接合部２１に隣接する梁部材２を、その本体部２２の端面を突き合わせるように架設する、という要領で軸方向に順次、架設することができる。

この架設要領によれば、梁部材２の接合部２１はその下方の設置済みの柱部材１に支持されるため、梁部材２の架設前にはその下方の柱部材１は設置、もしくは構築されている必要があるが、梁部材２の架設直後にそれに軸方向に隣接する梁部材２を架設するか、架設直後の梁部材２上に柱部材１を設置するかの手順を選択することができるため、同一階の架構を先行して構築すること（積層工法）も、一部の平面内の全階分の架構を先行して構築することも（建て逃げ工法）も可能である。

緊張材の一方側の端部を梁部材の軸方向の一方側の端部寄りの内部に定着させ、緊張材の他方側の端部を梁部材の軸方向の他方側の端面から突出させると共に、梁部材中の、緊張材が定着された側の端面から軸方向の中間部までの区間にシースを埋設することで、緊張材をそれが突出した側に隣接する梁部材の中間部に定着させることができるため、緊張材の両端部を共に柱部材に定着させる必要がなくなり、緊張材の少なくとも一方側の端部を柱部材に定着させる場合に伴う柱部材への不静定力の発生を回避することができる。

またシース内に挿通させられる緊張材は梁部材の一方側の端部から中間部までの区間であり、梁部材の全長に挿通させられる必要がないため、緊張材の現場での挿通距離を短縮し、挿通時間も短縮することができる。

柱部材が図９における架構の中柱である場合の、２方向の梁部材の取合いと、各方向の梁部材内の緊張材の配置例を示した平面図であり、図９のＡ部分の拡大図である。 図１のａ−ａ線断面図である。 （ａ）は図１のｂ−ｂ線断面図、（ｂ）は図１のｃ−ｃ線断面図、（ｃ）は図１のｄ−ｄ線断面図、（ｄ）は図１のｅ−ｅ線断面図である。 柱部材が図９における架構のスパン方向片側の側柱である場合の、２方向の梁部材の取合いと、各方向の梁部材内の緊張材の配置例を示した平面図であり、図９のＢ部分の拡大図である。 図４のａ−ａ線断面図である。 柱部材が図９における架構の桁行方向片側の側柱である場合の、２方向の梁部材の取合いと、各方向の梁部材内の緊張材の配置例を示した平面図であり、図９のＣ部分の拡大図である。 柱部材が図９における架構の隅柱である場合の、２方向の梁部材の取合いと、各方向の梁部材内の緊張材の配置例を示した平面図であり、図９のＤ部分の拡大図である。 図７のａ−ａ線断面図である。 ２方向に架設される梁部材と、その交差する接合部に配置される柱部材からなる架構例と梁部材内の緊張材の配置状態を示した平面図である。 複数段の緊張材を梁部材（本体部）の両側面側に定着させる場合の梁部材の形成例と緊張材の定着状態を示した平面図である。 図１０のａ−ａ線断面図である。 桁行方向の梁部材の一方側に接合部が一体化した場合の、桁行方向の梁部材の柱部材間への架設と緊張材の先行する梁部材への挿通の要領を示した斜視図である。

図１は柱部材１と、隣接する柱部材１、１間に架設されるプレキャストコンクリート製の梁部材２、２からなる図９に示すような架構を構成し、内部に、周面の付着が切れた緊張材３が挿通した梁部材２の内部における緊張材３の配置例を示す。図１は図９のＡ部分の拡大図であり、２方向の両側に梁部材２、２が突き合わせられて接合される中柱としての柱部材１と２方向の梁部材２、２内に配置される緊張材３の関係を示している。

緊張材３の一方側の端部は梁部材２の軸方向の一方側の端部寄りの内部に定着され、緊張材３の他方側の端部は梁部材２の軸方向の他方側の端面から突出する。また梁部材２中の緊張材３との干渉がない位置には、他の梁部材２内に配置された緊張材３が挿通可能なシース４が埋設され、シース４は緊張材３が定着された側の梁部材２の端面から梁部材２の軸方向の中間部までの区間に配置され、シース４の中間部側の端部は梁部材２の表面に連通する。平面図である図１とそのａ−ａ線の断面図である図２中、緊張材３を包囲する破線がシース４を示す。梁部材２内には緊張材３とシース４の他、梁主筋２ａとこれを拘束する拘束筋２ｂが配筋されている。「他の梁部材２」はシース４が埋設された梁部材２の、緊張材３の端部が定着された側に隣接する梁部材２を指す。

「緊張材３が定着された側の梁部材２側の端面」は、梁部材２の軸方向の、緊張材３の端部が定着された側の端面であり、図１以下の例に示すように緊張材３の定着側に柱部材１に連続する接合部２１が一体化した場合には、接合部２１の、緊張材３の端部が定着された側の端面であり、図１等に示すように接合部２１の、その側に隣接する梁部材２側の端面からシース４が埋設される。図面ではシース４が表れる断面か否かに関係なく、梁部材２中の緊張材３と区別するためにシース４を破線で示している。

図１以降では図９において桁行方向に架設される梁部材２の軸方向の一方側に柱部材１の頭部に配置され、柱部材１に連続し、柱の一部になる接合部２１が一体化した場合の例を示しているが、必ずしもその必要はない。図面では桁行方向の梁部材２に接合部２１を一体化させている関係で、スパン方向に架設される梁部材２には接合部２１は一体化していない。

図１等、平面図における柱部材１は接合部２１を示している。図面では図９における桁行方向（Ｙ方向）を向く梁部材２の、緊張材３の端部が定着される側に接合部２１が一体化している場合を示しているが、スパン方向（Ｘ方向）を向く梁部材２の、緊張材３の端部が定着される側に接合部２１が一体化する場合もある。梁部材２の接合部２１は柱部材１の一部になるため、図３−（ａ）に示すように接合部２１内には架構の構築時には柱部材１内に配筋される柱主筋１ａと拘束筋１ｂが配筋される。

図１は２方向両側に梁部材２が接合される中柱である柱部材１と２方向の梁部材２の関係を示す。図示する例では上記のように桁行方向を向く梁部材２の一方の柱部材１側の端部に柱部材１にその軸方向に連続する接合部２１が一体化しているから、桁行方向の梁部材２の一方側の端部は接合部２１になる。この場合の梁部材２は接合部２１を除いた本体部２２と、本体部２２の軸方向の一方側の端部に一体化した接合部２１の２部分からなる。スパン方向の梁部材２には接合部２１はない。

梁部材２に接合部２１が一体化した場合、梁部材２の軸方向のいずれかの側に、緊張材３の一方の端部が定着されるかは問われないが、柱部材１に連続する接合部２１に本体部２２の幅より大きい幅を持たせることができ、接合部２１内に緊張材３の一方の端部を定着させるための空間を確保し易いため、図面では接合部２１に緊張材３の一方側の端部を定着している。緊張材３の定着側の端部は後述の定着具３１である。

梁部材２に接合部２１が一体化した場合、図１に示すようにシース４は接合部２１の、その側に隣接する梁部材２側の端面から本体部２２中にまで軸方向に連続して埋設される。また柱部材１が中柱である場合、柱部材１にはスパン方向の梁部材２の緊張材３も貫通するため、接合部２１内にはスパン方向の両端面間にもシース４が埋設される。スパン方向のシース４は接合部２１内にのみ配置される。

接合部２１は梁部材２の軸方向の一方側の端部に位置するから、梁部材２内に予め配置される緊張材３の定着側の端部を定着させる役目も持つ。その緊張材３は接合部２１の反対側の本体部２２の端面から突出し、その側に隣接する梁部材２のシース４内に挿通させられる。この関係で、接合部２１付きの梁部材２は図１２に示すように本体部２２の端面を、先行して架設されている梁部材２の接合部２１に突き合わせるように架設されることになる。従って桁行方向の同一線上に架設される複数本の梁部材２は本体部２２の端面側に隣接する梁部材２が先行して架設され、その架設済みの梁部材２に対し、その梁部材２の接合部２１側に隣接する梁部材２が、本体部２２の端面が先行する梁部材２の接合部２１に向けられた状態で、後から架設されることになる。

このように接合部２１が一体化した梁部材２を例えば桁行方向に向けて架構を構築する場合、本体部２２の端面を先行する梁部材２の接合部２１に向けて梁部材２を桁行方向に架設した後、その架設直後の梁部材２内の緊張材３を先行する梁部材２のシース４内に挿通させて緊張し、定着させる毎に、順次、その梁部材の接合部２１に隣接する梁部材２を架設することを繰り返すことにより同一線上に配列する梁部材２、２を連続させることができる。

この場合、スパン方向には接合部２１のない梁部材２が架設されるが、その梁部材２内での緊張材３の定着側端部の反対側の端面からはその緊張材３が突出しているため、図１に示すようにその緊張材３はその突出側に位置する桁行方向の梁部材２の接合部２１のシース４を貫通し、その接合部２１を挟んで対向するスパン方向の梁部材２のシース４内に挿通させられる。この関係で、スパン方向にも桁行方向と同様、端面から緊張材３が突出している梁部材２を後から架設し、その梁部材２の緊張材３が挿通させられるシース４が埋設された梁部材２を先行して架設しておくことが合理的である。

桁行方向の梁部材２の接合部２１は平面上は柱部材１の位置に配置されることから、柱部材１は前記のようにプレキャストコンクリート製の場合、脚部と頭部がない形で製作されるため、柱部材１は図１２に示すように桁行方向の梁部材２の架設後にその接合部２１上に落とし込まれることにより梁部材２上に設置される。柱部材１の柱主筋１ａは例えば柱部材１の本体（コンクリート）の下端から突出しており、接合部２１を貫通し、その下に設置済みの柱部材１内に挿入させられ、その設置済みの柱部材１内の柱主筋１ａと互いに連結される。この場合、接合部２１には柱主筋１ａの貫通用の挿通孔が形成される。

桁行方向の梁部材２の接合部２１はその下方に設置済み、もしくは構築済みの柱部材１の天端上に載置されるため、桁行方向の梁部材２の架設前にはその下の柱部材１の設置や構築が済んでいる必要がある。但し、桁行方向２の梁部材２の架設後はそれに軸方向（桁行方向）に隣接する梁部材２を架設するか、架設後の梁部材２上に柱部材１を設置するかは任意であるため、全架構の内、同一階の架構を先行して構築するか、架構の全平面内の桁行方向の片側の領域において全階分の架構を先行して構築するか、は自由である。この「桁行方向の片側」は桁行方向２に連続する梁部材２、２の内、先行して架設される梁部材２側を指す。

図１中、桁行方向を向く梁部材２の接合部２１内には緊張材３の定着側の端部が定着されるが、この緊張材３の定着側の端部には支圧板３２が一体化した定着具３１が一体化し、この支圧板３２付きの定着具３１が接合部２１のコンクリート中に埋設され、定着される。支圧板３２の緊張材３側の、緊張材３の回りには支圧板３２からの支圧応力に対するコンクリートの補強のための補強筋３３が配置される。図面では梁部材２（本体部２２）内の補強筋３３として各緊張材３を包囲するスパイラル筋を使用し、接合部２１内の補強筋３３として並列する２本の緊張材３、３を包囲するスターラップ状の拘束筋を使用している。端部の定着具３１が接合部２１に定着された緊張材３は接合部２１から本体部２２の全長に亘り、軸方向に沿って配置され、定着具３１の反対側の端部は本体部２２の端面から突出する。

図面では桁行方向の梁部材２の一方側に接合部２１を一体化させている関係で、上記のようにスパン方向を向く梁部材２には接合部２１がないため、スパン方向の梁部材２の軸方向の一方側の端部に、その梁部材２内に予め配置される緊張材３の端部である支圧板３２付きの定着具３１が定着される。

緊張材３の、梁部材２（本体部２２）の端面から突出する区間は原則的にはその側に位置する柱部材１を貫通し、その柱部材１を挟んで対向する梁部材２内のシース４の端部にまで到達する長さを有する。ここで言う「柱部材１」は梁部材２に接合部２１が一体化した場合には、接合部２１である。その場合、接合部２１は梁部材２の一部であるため、梁部材２（本体部２２）の端面から突出した緊張材３はその突出側に隣接する梁部材２の接合部２１に直接、到達する。緊張材３の梁部材２端面から突出する区間がその側の柱部材１を挟んで対向する、または隣接する梁部材２内のシース４の端部にまで到達する長さを有することで、図２に鎖線で示すようにシース４から突出した緊張材３をジャッキ７で緊張し、梁部材２に定着させることができる。

「原則的に」とは、緊張材３の、本体部２２の端面から突出する区間が対向する梁部材２内のシース４の端部にまで到達する長さを有しない場合もあることの意味である。その場合、シース４が梁部材２の軸方向中間部の表面に連通する部分から、本体部２２の端面から突出している緊張材３に連結されるべき接続分の緊張材を挿入し、これを突出している緊張材３に突出部分かその付近において連結し、一本化させた状態で、シース４の端部において一本化した緊張材３を緊張し、定着させることができる。

緊張材３の、本体部２２の端面から突出した区間はその側に隣接する梁部材２内に埋設されたシース４内を挿通し、その梁部材２の表面において緊張材３の全長が緊張されることから、緊張材３が予め配置される梁部材２内では緊張材３の周面は周囲のコンクリートとの付着が切れた状態に置かれる。このため、緊張材３には主にアンボンドＰＣ鋼材、プレグラウトＰＣ鋼材が使用されるが、周面の付着が切れていれば、繊維強化プラスチック等の使用も可能である。

図１に示すように接合部２１が一体化した桁行方向の梁部材２中にも、接合部２１がないスパン方向の梁部材２中にも、端部の定着具３１が定着される緊張材３と、後からシース４内に挿通する緊張材３が配置されるため、シース４は平面上、及び縦断面上、図１のｄ−ｄ線断面図である図３−（ｃ）に示すように予め梁部材２中に配置される緊張材３との干渉がない位置に埋設される。図面では予め配置される緊張材３と後からシース４内に挿通させられる緊張材３を平面上、重ならない位置に配置しているが、縦断面上、重ならない位置に配置することもある。

図面ではまた、梁部材２の材軸に直交する断面内での高さ毎に導入されるプレストレス量を調整するために、緊張材３を梁部材２中に高さ方向に複数段、配置している。この場合に、図１、図２に示すように全緊張材３の緊張側の端部を梁部材２の同一面（上面、もしくは下面）に定着させる場合には、各段の緊張材３の長さが相違させられ、各段の緊張材３の緊張側での定着位置が梁部材２の軸方向に相違させられる。各緊張材３の緊張側の端部を梁部材２の異なる面（側面）に定着させる場合には、各段の緊張材３の長さが相違させられる必要はない。

図１ではスパン方向の梁部材２内に配置される複数段の緊張材３の緊張側の定着位置が梁部材２の軸方向に相違する様子を示しているが、桁行方向の梁部材２の本体部２２はスパン方向の梁部材２における緊張材３の定着側の端部を除き、スパン方向の梁部材２と同様の構造をする。すなわち、桁行方向の梁部材２内のシース４の配置状態と、シース４の端部が梁部材２の軸方向中間部の複数箇所に露出する後述の収納部２ａの形成状態はスパン方向の梁部材２と変わりがないため、桁行方向の梁部材２の本体部２２を幅方向に見たときの断面は図２と同様の状態になっている。

図１、図２の例では緊張材３を高さ方向に３段、配置し、シース４から突出する緊張材３の突出部分（定着部）を梁部材２の上面に定着させている関係で、３段の緊張材３の長さを相違させ、下段側の緊張材３の長さを上段側の緊張材３の長さより大きくしているが、図１０に示すように緊張材３のシース４から突出する部分を梁部材２の幅方向両側に定着させる場合には、３段の緊張材３の長さを相違させる必要はない。

図２に示すように複数段の緊張材３を梁部材２（本体部２２）の上面に定着させる場合、梁部材３の上面側には、緊張材３の緊張側の端部を定着させる定着板３４と定着板３４に係止する定着具３５を収納するための空間として、プレキャストコンクリートが上面側から切り欠かれた形状の収納部２ａが形成され、収納部２ａの緊張材３側の内周面に定着板３４が係止する。また各段に配置されたシース４は緊張材３の配置位置から各緊張材３の定着位置の収納部２ａまでにかけ、曲線状に湾曲しながら上向きに傾斜する。収納部２ａ内には、緊張材３の定着とスラブ筋６の配筋後のスラブ５のコンクリートの打設によりコンクリートが充填されるため、緊張材３の端部と定着板３４、及び定着具３５はコンクリート中に埋設される。

図１０、図１１に示すように図１の例における複数段の緊張材３を梁部材２（本体部２２）の両側面側に定着させる場合には、梁部材２（本体部２２）の断面を欠損させないために、梁部材２の幅方向両側に突起状の定着部２ｂが形成される。図１０では梁部材２（本体部２２）の幅方向両側に、シース４が露出する梁部材２の端面側から緊張材３の定着側へかけて次第に幅が拡大する三角柱状の突起を付加した形に梁部材２（本体部２２）を形成し、この三角柱状の突起を定着部２ｂとして使用している。

図４は図９中、Ｂ部分で示す、桁行方向両側とスパン方向片側に梁部材２が接合される、スパン方向の側柱である柱部材１と２方向の梁部材２の関係を示す。

柱部材１がスパン方向の側柱である場合、その側柱（柱部材１（接合部２１））には架構の外周側からはスパン方向の梁部材２は接合されないため、その側柱に架構の内周側から接合されるスパン方向の梁部材２内に挿通させられる緊張材３の定着側の端部（定着具３１）は柱部材１（接合部２１）に定着される。図示する例では柱部材１の位置に、桁行方向の梁部材２に一体化した接合部２１が配置されるため、スパン方向の梁部材２のシース４内に挿通させられる緊張材３の端部は図４に示すように桁行方向の梁部材２の接合部２１内に定着される。

この関係で、桁行方向の梁部材２の接合部２１内には２方向の緊張材３、３の定着側の端部（定着具３１）が定着されるため、２方向の緊張材３、３の定着具３１、３１は図４に示すように平面上、互いに干渉しない位置に配置される。縦断面上も２方向の定着具３１、３１が干渉しないよう、桁行方向の緊張材３とスパン方向の緊張材３は図４のａ−ａ線断面図である図５に示すように例えば高さ方向に互い違いに、段差が付いた状態で接合部２１内に配置される。

図４において桁行方向の梁部材２の接合部２１に端部（定着具３１）が定着され、接合部２１から本体部２２中にかけて予め配置される緊張材３の配置状態は図１の例と同じ、もしくは同様である。接合部２１から本体部２２中にまで埋設されたシース４内に挿通させられる、後から架設される梁部材２中に配置された緊張材３のシース４内への挿通状態も図１の例と同じ、もしくは同様である。

スパン方向の緊張材３の定着側の端部（定着具３１）は上記のように接合部２１中に定着されるため、その緊張材３の端部寄りの区間は接合部２１中に配置され、その先の、接合部２１から突出する区間は接合部２１にスパン方向に突き合わせられる梁部材２のシース４内に挿通させられる。緊張材３が高さ方向に３段、配置された場合、スパン方向の梁部材２内での３本の緊張材３の配置状態は図２と同じ、もしくは同様であり、桁行方向の梁部材２内での３本の緊張材３の配置状態も図２と同じ、もしくは同様である。

図６は図９中、Ｃ部分で示す、スパン方向両側と桁行方向片側に梁部材２が接合される、桁行方向の側柱である柱部材１と２方向の梁部材２の関係を示す。

柱部材１が桁行方向の側柱である場合、その側柱（柱部材１（接合部２１））にはスパン方向の両側に梁部材２、２が接合される。この関係で、その側柱の一方側に接合されるスパン方向の梁部材２内に挿通させられる緊張材３の定着側の端部（定着具３１）は柱部材１（接合部２１）には定着されず、図１の中柱の場合と同じく、桁行方向の梁部材２の接合部２１に反対側から突き合わせられるスパン方向の梁部材２に定着されている。

図６において桁行方向の梁部材２の接合部２１に端部（定着具３１）が定着され、接合部２１から本体部２２中にかけて予め配置される桁行方向の緊張材３の配置状態は図１、図４の例と同じ、もしくは同様である。但し、桁行方向の側柱（接合部２１）には架構の外周側からは桁行方向の梁部材２は接合されないため、接合部２１から本体部２２中にはシース４は埋設されていない。桁行方向の接合部２１と本体部２２には端部が本体部２１中に定着された緊張材３が連続して配置されているだけになる。スパン方向には柱部材１（接合部２１）の両側に梁部材２、２が接合されるため、スパン方向の梁部材２内における緊張材３とシース４の配置状態は図１の例と同じ、もしくは同様である。

図７は図９中、Ｄ部分で示す、スパン方向片側と桁行方向片側にのみ、梁部材２が接合される隅柱である柱部材１と２方向の梁部材２の関係を示す。

柱部材１が隅柱である場合、柱部材１（接合部２１）には架構の外周側からはスパン方向の梁部材２と桁行方向の梁部材２は接合されないため、スパン方向に架設される梁部材はスパン方向の側柱（図９中のＢ部分）における、図４に示す梁部材２と同じ、もしくは同様の構造になる。また桁行方向に架設される梁部材２は桁行方向の側柱（図９中のＣ部分）における、図６に示す梁部材２と同じ、もしくは同様の構造になる。

具体的には隅柱（柱部材１（接合部２１））に架構の内周側から接合されるスパン方向の梁部材２内に挿通させられる緊張材３の定着側の端部（定着具３１）は柱部材１（接合部２１）に定着される。柱部材１（接合部２１）には桁行方向の緊張材３の定着側の端部（定着具３１）も定着され、その緊張材３は接合部２１から本体部２２の反対側の端面まで連続して配置され、その端面から突出する。接合部２１が隅柱の位置に配置される梁部材２中には図６の例と同様、シース４は埋設されない。スパン方向の梁部材２内における緊張材３とシース４の配置状態は図１、図４と同じ、もしくは同様である。

柱部材１（接合部２１）内にスパン方向と桁行方向の２方向に架設される梁部材２、２内に挿通させられる緊張材３、３の端部（定着具３１）が定着されることで、ここでもスパン方向の側柱の場合の図４と同様、２方向の緊張材３、３の定着具３１、３１は平面上、互いに干渉しない位置に配置される。縦断面上も、桁行方向の緊張材３とスパン方向の緊張材３は図７のａ−ａ線断面図である図８に示すように例えば高さ方向に互い違いに、段差が付いた状態で接合部２１内に配置される。

１……柱部材、１ａ……柱主筋、１ｂ……拘束筋、
２……梁部材、２ａ……梁主筋、２ｂ……拘束筋、
２１……接合部、２２……本体部、２ａ……収納部、２ｂ……定着部、
３……緊張材、３１……定着具、３２……支圧板、３３……補強筋、３４……定着板、３５……定着具、
４……シース、
５……スラブ、６……スラブ筋、
７……ジャッキ。

Claims (5)

1. 隣接する柱部材間に架設され、内部に、周面の付着が切れた緊張材が配置されたプレキャストコンクリート製の梁部材であり、
   前記緊張材の一方側の端部は前記梁部材の軸方向の一方側の端部寄りの内部に定着され、前記緊張材の他方側の端部は前記梁部材の軸方向の他方側の端面から突出しており、前記梁部材中の前記緊張材との干渉がない位置には、他の梁部材内に配置された緊張材が挿通可能なシースが埋設され、このシースは前記緊張材が定着された側の端面から前記梁部材の軸方向の中間部までの区間に配置され、この中間部側のシースの端部は前記梁部材の表面に連通していることを特徴とするプレキャストコンクリート製梁部材。
2. 前記緊張材の、前記梁部材の端面から突出する区間はその側に位置する前記柱部材を貫通し、その柱部材を挟んで対向する梁部材内のシースの端部にまで到達する長さを有していることを特徴とする請求項１に記載のプレキャストコンクリート製梁部材。
3. 前記梁部材の軸方向の一方側には前記柱部材の頭部に配置され、前記柱部材に連続する接合部が一体化し、この接合部中に、前記緊張材の一方側の端部が定着されていることを特徴とする請求項１、もしくは請求項２に記載のプレキャストコンクリート製梁部材。
4. 前記緊張材は前記梁部材中に高さ方向に複数段、配置され、各緊張材の前記梁部材の端面から突出する側の端部はその側の前記柱部材を挟んで対向する前記梁部材内のシースを挿通し、その梁部材の表面に突出することを特徴とする請求項２、もしくは請求項３に記載のプレキャストコンクリート製梁部材。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の梁部材を隣接する柱部材間に架設し、前記梁部材内の緊張材を緊張し、前記梁部材の軸方向にプレストレスを導入する方法であり、
   前記梁部材の端面から突出した前記緊張材の突出区間を、その側の柱部材とその柱部材を挟んで対向する梁部材の前記シース内を挿通させ、前記梁部材の軸方向の中間部において前記緊張材を緊張し、その梁部材に定着させることを特徴とするプレキャストコンクリート製梁部材へのプレストレスの導入方法。
   

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