(57)【要約】【課題】優れた構造性能を発揮できるうえ、コンクリートと接合用鉄筋との定着長を短くすることができる。【解決手段】コンクリート部材端部の接合構造は、プレキャスト部材からなる梁１と柱２との接合部Ｔに採用され、梁１のコンクリート体１０中に材軸方向Ｅに配置される主筋１１をコンクリート体１０の接合端面１ａから外方に延ばし、その主筋１１の端部どうしを連結してＵ字形に形成した梁側Ｕ字部１２と、柱２の側面２ａから梁１の材軸方向Ｅに向けて突出する接合用鉄筋２１とを、材軸方向Ｅにオーバーラップさせて配置し、そのオーバーラップ区間には、接合用鉄筋２１の柱２寄りの一部にコンクリートに付着しない非付着区間Ｒを設け、梁側Ｕ字部１２を非付着区間Ｒに配置するとともに、梁１と柱２との間にコンクリート４を打設する構成とした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接合されるコンクリート部材のうち一方の第１コンクリート部材中に材軸方向に配置される主筋の端部どうしを連結してＵ字形に形成したＵ字部と、他方の第２コンクリート部材の周面から前記材軸方向に向けて突出する接合用鉄筋とを、前記材軸方向にオーバーラップさせて配置し、
そのオーバーラップ区間には、前記接合用鉄筋の前記第２コンクリート部材寄りの一部にコンクリートに付着しない非付着区間を設け、
前記Ｕ字部を前記非付着区間に配置したことを特徴とするコンクリート部材端部の接合構造。
【請求項２】
互いに接合されるコンクリート部材のうち一方の第１コンクリート部材はプレキャスト部材であり、そのプレキャスト部材中に材軸方向に配置される主筋を前記プレキャスト部材の接合端面から外方に延ばし、その主筋の端部どうしを連結してＵ字形に形成したＵ字部と、他方の第２コンクリート部材の周面から前記材軸方向に向けて突出する接合用鉄筋とを、前記材軸方向にオーバーラップさせて配置し、
そのオーバーラップ区間には、前記接合用鉄筋の前記第２コンクリート部材寄りの一部にコンクリートに付着しない非付着区間を設け、
前記Ｕ字部を前記非付着区間に配置するとともに、前記プレキャスト部材と第２コンクリート部材との間にコンクリートを打設して構成されていることを特徴とするコンクリート部材端部の接合構造。
【請求項３】
前記接合用鉄筋の端部どうしを連結してＵ字形に形成していることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリート部材端部の接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート部材端部の接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄筋コンクリート造の柱と梁との接合部において、大地震時に梁の主筋が降伏した後のコンクリートのひび割れや圧壊等の被害を低減する方法として、柱の側面から突出された接合用鉄筋と梁の主筋とをオーバーラップさせるとともに、その接合用鉄筋の柱寄りの一部分にポリエチレン製などのシース管を被せ、接合用鉄筋とコンクリートとの付着を無くして絶縁することで、梁の主筋の伸び変形能力を高めるとともに、コンクリートとの付着による付着割裂破壊を防止する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１は、一方のコンクリート部材中に配筋される主筋と、他方のコンクリート部材中に配筋される接合部筋（接合用鉄筋）とを用い、主筋を少なくとも他方のコンクリート部材との境界面まで配筋すると共に、接合部筋を他方のコンクリート部材から一方のコンクリート部材の内部まで延長させて主筋に重ねた形で配筋し、その重なった全区間のうちの、一方のコンクリート部材寄りの一部の区間をコンクリートに付着させ、他方のコンクリート部材寄りの一部の区間をコンクリートに付着させないように構成した接合構造について開示したものである。
【特許文献１】特開２００４−３４６６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のコンクリート部材端部の接合構造では以下のような問題があった。
すなわち、特許文献１のようにシース管などを柱の接合用鉄筋に被せることによってコンクリートとの付着を無くした部分を設ける接合構造は、その接合用鉄筋とコンクリートとの付着を無くした部分以外の、接合用鉄筋とコンクリートとの定着部分に十分な定着長が必要となり、接合用鉄筋と主筋とのオーバーラップ長が長くなる欠点がある。そのため、特許文献１の接合技術を採用して材軸方向に主筋を有する一方のコンクリート部材をプレキャストコンクリート製のプレキャスト部材とする場合には、接合部の後打ちコンクリート部分が長くなって打設量が増大し、施工の簡略化といったプレキャスト化による利点が少なくなることから、その点で改良の余地があった。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、優れた構造性能を発揮できるうえ、コンクリートと接合用鉄筋との定着長を短くすることができるコンクリート部材端部の接合構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係るコンクリート部材端部の接合構造では、互いに接合されるコンクリート部材のうち一方の第１コンクリート部材中に材軸方向に配置される主筋の端部どうしを連結してＵ字形に形成したＵ字部と、他方の第２コンクリート部材の周面から材軸方向に向けて突出する接合用鉄筋とを、材軸方向にオーバーラップさせて配置し、そのオーバーラップ区間には、接合用鉄筋の第２コンクリート部材寄りの一部にコンクリートに付着しない非付着区間を設け、Ｕ字部を非付着区間に配置したことを特徴としている。
【０００７】
また、本発明に係るコンクリート部材端部の接合構造では、互いに接合されるコンクリート部材のうち一方の第１コンクリート部材はプレキャスト部材であり、そのプレキャスト部材中に材軸方向に配置される主筋をプレキャスト部材の接合端面から外方に延ばし、その主筋の端部どうしを連結してＵ字形に形成したＵ字部と、他方の第２コンクリート部材の周面から材軸方向に向けて突出する接合用鉄筋とを、材軸方向にオーバーラップさせて配置し、そのオーバーラップ区間には、接合用鉄筋の第２コンクリート部材寄りの一部にコンクリートに付着しない非付着区間を設け、Ｕ字部を非付着区間に配置するとともに、プレキャスト部材と第２コンクリート部材との間にコンクリートを打設して構成されていることを特徴としている。
【０００８】
本発明では、第２コンクリート部材の接合用鉄筋がコンクリートに付着しない非付着区間を設けた構造であるので、第１コンクリート部材（プレキャスト部材）が変形して曲げモーメントが作用するときに、その非付着区間において降伏するため、第１コンクリート部材の伸び変形性能を発揮させることができる。そのため、第２コンクリート部材との接合部における付着割裂破壊を抑えつつ第１コンクリート部材を変形させることが可能となる。
また、第１コンクリート部材の主筋の端部をＵ字形に形成させているので、そのＵ字部においてコンクリート部分によって拘束された斜め圧縮ストラットが形成され、梁の曲げモーメントを低減させることができるうえ、接合用鉄筋とＵ字部とのオーバーラップ区間における非付着区間以外の材軸方向の定着長を短くすることができる。
【０００９】
また、本発明に係るコンクリート部材端部の接合構造では、接合用鉄筋の端部どうしを連結してＵ字形に形成していることが好ましい。
本発明では、接合用鉄筋においても斜め圧縮ストラットによる効果が得られ、梁の曲げモーメントの低減効果をより一層大きくすることができ、優れた構造性能が得られる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のコンクリート部材端部の接合構造によれば、第１コンクリート部材のＵ字部によって斜め圧縮ストラットが形成されることから、第１コンクリート部材の曲げモーメントを低減させることができるうえ、主筋と接合用鉄筋とのオーバーラップ区間のうち非付着区間以外の定着長を短くすることが可能となり、優れた構造性能を発揮することができる。そのため、例えば一方のコンクリート部材である第１コンクリート部材をプレキャスト部材とする場合において、そのプレキャスト部材の接合端面から突出するＵ字部の長さを短くすることができ、その接合部に打設されるコンクリート量を減らして施工を簡略化することが可能となる利点が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の第１の実施の形態によるコンクリート部材端部の接合構造について、図１乃至図６に基づいて説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態による梁と柱との接合構造の概略構成を示す分解斜視図、図２は図１に示す接合構造の縦断面図、図３は図２に示すＡ−Ａ線断面図、図４は梁の構造を示す縦断面図、図５は柱の構造を示す縦断面図、図６（ａ）〜（ｃ）は柱梁の接合工程を示す図である。
【００１２】
図１に示すように、本第１の実施の形態によるコンクリート部材端部の接合構造は、鉄筋コンクリート造の建物において、一方のコンクリート部材である梁１と他方のコンクリート部材である柱２との接合部（符号Ｔ）に適用され、それぞれのコンクリート部材から突出させた鉄筋（主筋１１、接合用鉄筋２１）どうしを接合する構造となっている。
【００１３】
図２乃至図４に示すように、梁１は、例えば工場等で予め製作したプレキャストコンクリート製のプレキャスト部材であり、材軸方向Ｅに配筋される複数の主筋１１、１１、…をコンクリート体１０両側の接合端面１ａ、１ａ（図６（ａ）参照）から外方に向けて延ばし、一方の接合端面１ａにおいて上下一対の主筋１１、１１の端部１１ａ、１１ａどうしをＵ字形に形成した梁側Ｕ字部１２（Ｕ字部）を有している。つまり、梁側Ｕ字部１２は、梁１の幅方向（材軸方向Ｅに直交する方向）に複数（ここでは５本）が所定間隔をもって配列されている。
ここで、図１、図２、および図４では、梁１の両接合端面のうち一方（柱側）の接合端面１ａのみが示されている。
【００１４】
コンクリート体１０内の主筋１１および梁側Ｕ字部１２には、これら主筋１１を囲うようにして材軸方向Ｅに直交する方向に束ねる複数のスターラップ１３、１３、…が材軸方向Ｅに配列されている。なお、接合前の梁１において、梁側Ｕ字部１２に設けられる複数のスターラップ１３、１３、…が端面１ａ側に寄った位置に納められ、材軸方向Ｅに移動可能な状態となっている。
【００１５】
一方、図２および図５に示すように、柱２は、その軸方向（上下方向）に主筋（図示省略）が配設されるとともに、梁１の主筋１１と平行（梁１の材軸方向Ｅ）で、柱２の側面２ａ（周面）から突出する複数本の接合用鉄筋２１、２１、…が配筋されている。そしてそれらの接合用鉄筋２１のうち上下一対の接合用鉄筋２１、２１の端部２１ａ、２１ａどうしを連結して上述した梁側Ｕ字部１２と同様のＵ字形に形成した柱側Ｕ字部２２を有する構造となっている。柱側Ｕ字部２２の突出長は、梁側Ｕ字部１２の突出長よりも短い寸法をなしている。また、柱側Ｕ字部２２は、梁１と柱２とが接合された状態で、複数の梁側Ｕ字部１２、１２、…に対して材軸方向Ｅにオーバーラップするように梁１の幅方向（材軸方向Ｅに直交する方向、図３の紙面に向かって左右方向）に交互にずれた位置に配列されている。
【００１６】
そして、柱側Ｕ字部２２には、柱２の側面２ａ寄りの位置に所定長さのシース管２３が被せられている。このシース管２３は、接合用鉄筋２１と図３に示すコンクリート（符号４）との付着をなくして絶縁するためのものであり、その部材として例えばポリエチレン製の材料が用いられている。なお、図２に示すように、シース管２３が設けられている材軸方向Ｅの区間を、非付着区間Ｒとする。
【００１７】
図２に示すように、このように構成される柱梁の接合部Ｔは、梁側Ｕ字部１２を柱側Ｕ字部２２に対して梁１の材軸方向Ｅに所定の重なり長でオーバーラップさせた状態でプレキャスト化した梁１を柱２に対して対向配置させ、その接合部Ｔ（梁１と柱２との間）にコンクリート４を打設して構築される接合構造となっている。なお、梁側Ｕ字部１２の端部の位置は、柱２の側面２ａ付近とされる。
つまり、接合部Ｔは、梁側Ｕ字部１２を非付着区間Ｒに配置させた構造となり、その非付着区間Ｒにおいて柱側Ｕ字部２２がコンクリート４に付着せず、非付着区間Ｒ以外の区間において梁側Ｕ字部１２及び柱側Ｕ字部２２がコンクリート４に付着する構造となっている。
【００１８】
次に、このように構成される梁１と柱２どうしの接合構造の作用について説明する。
図２に示すように、柱２の接合用鉄筋２１がコンクリート４に付着てしない非付着区間Ｒを設けた構造であるので、梁１が変形して曲げモーメントが作用するときに、その非付着区間Ｒにおいて降伏するための梁１の伸び変形性能を発揮させることができる。そのため、柱２との接合部Ｔにおける付着割裂破壊を抑えつつ梁１を変形させることが可能となる。
【００１９】
また、梁１の主筋１１の端部をＵ字形に形成しているので、その梁側Ｕ字部１２においてコンクリート４によって拘束された斜め圧縮ストラットが形成され、梁１の曲げモーメントを低減させることができるうえ、接合用鉄筋２２と梁側Ｕ字部１２とのオーバーラップ区間における非付着区間Ｒ以外の材軸方向Ｅの定着長を短くすることができる。
【００２０】
次に、上述した梁１と柱２との接合構造の施工方法について図面に基づいて説明する。
図６（ａ）に示すように、先ず、柱２における梁１が接合する位置において、接合用鉄筋２２を梁１の材軸方向Ｅに延ばして突出し、その端部２１ａ（図５参照）に柱側Ｕ字部２２を形成させておく。このとき、柱側Ｕ字部２２の接合用鉄筋２１には、柱２の側面２ａ寄りに所定長さのシース管２３を被せておく。
また、予め工場などで製作させたプレキャスト部材をなす梁１を現場に搬入する。
【００２１】
そして、図６（ｂ）に示すように、柱２の接合箇所と梁１の接合端面１ａとを互いに対向させ、梁側Ｕ字部１２と柱側Ｕ字部２２とを材軸方向Ｅにオーバーラップさせた状態で配置させる。そして、梁側Ｕ字部１２の梁１の接合端面１ａ側に納められているスターラップ１３、１３、…をそれぞれ材軸方向Ｅで柱２側にスライドさせて所定間隔をあけて配置させ、その位置で梁側Ｕ字部１２の主筋１１と柱側Ｕ字部２２の接合用鉄筋２１とを束ねるようにして固定する。
【００２２】
次に、図６（ｃ）に示すように、梁１のコンクリート体１０と柱２との間の接合部Ｔに配置される主筋１１、接合用鉄筋２１を埋設するようにして型枠（図示省略）を設置し、コンクリート４を打設して接合部Ｔを完成させる。
【００２３】
上述のように本第１の実施の形態によるコンクリート部材端部の接合構造では、梁１の梁側Ｕ字部１２によって斜め圧縮ストラットが形成されることから、梁１の曲げモーメントを低減させることができるうえ、主筋１１と接合用鉄筋２１とのオーバーラップ区間のうち非付着区間Ｒ以外の定着長を短くすることが可能となり、優れた構造性能を発揮することができる。
そのため、本実施の形態のように梁１をプレキャスト部材とする場合であっても、そのプレキャスト部材の接合端面１ａから突出する梁側Ｕ字部１２の長さを短くすることができ、その接合部Ｔに打設されるコンクリート量を減らして施工を簡略化することが可能となる利点が得られる。
【００２４】
次に、他の実施の形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第１の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第１の実施の形態と異なる構成について説明する。
図７は本第２の実施の形態による梁と柱との接合構造の概略構成を示す縦断面図であって、図２に対応する図、図８は図７に示すＢ−Ｂ線断面図である。
図７および図８に示すように、第２の実施の形態による接合構造は、梁３の主筋３１が上下にそれぞれ２本ずつ配置された二重構造であり、上下方向で外側に配置される主筋３１ａ、３１ｂの端部どうしを連結してＵ字形に形成し、さらに上下方向で内側に配置される主筋３１ｃ、３１ｄの端部どうしを連結してＵ字形に形成している。ここで、図７、図８では、梁３の断面視で外側に配置される梁側Ｕ字部（Ｕ字部）を符号３２Ａで示し、内側に配置される梁側Ｕ字部（Ｕ字部）を符号３２Ｂで示している。
【００２５】
そして、本第２の実施の形態の柱２の接合用鉄筋２４は、二重構造の梁側Ｕ字部３２Ａ、３２Ｂに対応する柱側Ｕ字部２５（２５Ａ、２５Ｂ）を形成させている。その他の梁側Ｕ字部３２Ａ、３２Ｂおよび柱側Ｕ字部２５Ａ、２５Ｂの位置、シース管２３などの構成は、上述した第１の実施の形態と同様の構成となっている。
本第２の実施の形態では、梁側Ｕ字部３２および柱側Ｕ字部２５がそれぞれ二重構造となっているので、斜め圧縮ストラットによって梁３の曲げモーメントを低減させる効果をより一層発揮させることができる。
【００２６】
以上、本発明によるコンクリート部材端部の接合構造の第１および第２の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本第１および第２の実施の形態では、梁１、３、および柱２において、上下方向に位置する一対の主筋どうし、或いは接合用鉄筋どうしを連結してＵ字形に形成した構成としているが、このような形態に限定されることはなく、左右方向（材軸方向Ｅに直交する水平方向）に位置する一対の主筋どうし、或いは接合用鉄筋どうしを連結してＵ字形に形成した構成であってもかまわない。
【００２７】
また、梁１、柱２の大きさ、断面形状、或いは主筋１１、３１、接合用鉄筋２１の本数、径寸法、シース管２３の長さ寸法、その他の構成は本実施の形態に限定されることはなく、建物の形状、荷重などの条件に応じて任意に設定することができる。
さらに、現場で後打ちするコンクリート４としては、普通コンクリートは勿論、繊維補強コンクリート等を使用してもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施の形態による梁と柱との接合構造の概略構成を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示す接合構造の縦断面図である。
【図３】図２に示すＡ−Ａ線断面図である。
【図４】梁の構造を示す縦断面図である。
【図５】柱の構造を示す縦断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は柱梁の接合工程を示す図である。
【図７】本第２の実施の形態による梁と柱との接合構造の概略構成を示す縦断面図であって、図２に対応する図である。
【図８】図７に示すＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１、３  梁（一方のコンクリート部材）
１ａ  端面
２  柱（他方のコンクリート部材）
２ａ  側面（周面）
４  コンクリート
１１  主筋
１２、３２  梁側Ｕ字部（Ｕ字部）
２１、２４  接合用鉄筋
２２、２５  柱側Ｕ字部
２３  シース管
Ｅ  材軸方向
Ｒ  非付着区間
Ｔ  接合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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