(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の柱と、該一対の柱に両端が接合されたプレキャストコンクリート梁とを有する鉄筋コンクリート構造物であって、
前記プレキャストコンクリート梁は、幅方向に分割された複数のプレキャストコンクリート梁片からなり、完成状態で互いに隣接するプレキャストコンクリート梁片間に所定の間隔が形成されていることを特徴とする鉄筋コンクリート構造物。
【請求項２】
前記プレキャストコンクリート梁は、スラブと接合しない少なくとも１つの地震荷重用のプレキャストコンクリート梁片と、スラブと接合する少なくとも１つの長期荷重用のプレキャストコンクリート梁片とを有することを特徴とする、請求項１に記載の鉄筋コンクリート構造物。
【請求項３】
前記長期荷重用のプレキャストコンクリート梁片は、その両端が上部のみで前記柱に接合されたことを特徴とする、請求項２に記載の鉄筋コンクリート構造物。
【請求項４】
前記複数のプレキャストコンクリート梁片は、少なくとも１つが他のものに対して異なる断面性能を有することを特徴とする、請求項１に記載の鉄筋コンクリート構造物。
【請求項５】
前記複数のプレキャストコンクリート梁片は、スラブと接合する部位のコンクリートが架設後に打設されていることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の鉄筋コンクリート構造物。
【請求項６】
前記複数のプレキャストコンクリート梁片の少なくとも１つにポストテンションが加えられたことを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の鉄筋コンクリート構造物。
【請求項７】
一対の柱と、該一対の柱に両端が接合された梁とを有する鉄筋コンクリート構造物であって、
前記梁は、長手方向に３つに分割され、中央に位置する中央梁部と、両端に位置する２つの端梁部とを有し、
前記中央梁部は、幅方向に分割された複数のプレキャストコンクリート梁片からなり、完成状態で互いに隣接するプレキャストコンクリート梁片間に所定の間隔が形成されていることを特徴とする鉄筋コンクリート構造物。
【請求項８】
前記端梁部のうち少なくとも一方は、前記柱と一体に形成されたプレキャストコンクリートからなることを特徴とする、請求項７に記載の鉄筋コンクリート構造物。
【請求項９】
前記端梁部のうち少なくとも一方は、前記柱と別体に形成されたプレキャストコンクリートからなることを特徴とする、請求項７に記載の鉄筋コンクリート構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋コンクリート造の構造物に係り、プレキャストコンクリート梁を用いて構築速度を高める技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄筋コンクリート造の構造物では、柱と梁とを剛接合したラーメン構造が広く一般的に採用されている。ラーメン構造は、柱と梁とを格子状に組んでなる骨組みであり、一般的な構造物では現場打ちコンクリートによって構築される。そして、柱と梁とが共に断面矩形状とされ、１つの梁が４側面を有する柱の１面に接合されるため、中柱に対しては４面に各１本、計４本の梁が接合され、外周柱に対しては３面に各１本、計３本の梁が接合され、隅柱に対しては２面に各１本、計２本の梁が接合される。
【０００３】
近年では、鉄筋コンクリート造の柱や梁をプレキャストコンクリート（以下、ＰＣａと記す）で予め工場生産し、構築現場ではこれらＰＣａ柱やＰＣａ梁を配置、接合することによって現場打ちコンクリートを無くしたオールプレキャストコンクリート工法なども開発されている。このオールプレキャストコンクリート工法によれば、構築速度を高め、大幅な工期短縮を図ることができ、ＰＣａ梁を長手方向に分割することによってある程度大スパンの梁にも対応することができる。
【０００４】
また、柱梁間に耐震壁を構築する構造において、ＰＣａ梁を用いるとともに耐震壁を現場打ちコンクリートで構築する工法も知られている。この工法では、上側の梁を架設した後にコンクリートを打設して耐震壁を四方の柱梁と一体化させる必要があるが、コンクリート打設用の耐震壁型枠が上側の梁まで延びるため、型枠内にコンクリートを充填するのが困難になる。そこで、上方のＰＣａ梁を縦割り、即ち梁の長手方向且つ鉛直方向の分割面で幅方向に２分割し、分割されたＰＣａ梁を所定の間隔をもって架設した後、両分割梁を鉄筋や通しボルトで連結し、ＰＣａ梁間の隙間からコンクリートを打設して壁と両分割梁とを一体化させることにより、耐震壁用型枠内へのコンクリートの充填性および施工性を向上させた発明が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２０７７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のオールプレキャストコンクリート工法では、ＰＣａ梁をむやみに長手方向に分割すると、梁としての許容応力を低下させてしまうため、梁の断面寸法やスパンが大きくなると、ＰＣａ梁が大型化して運搬や架設が困難になる。特に、ＰＣａ梁の重量が増すと架設用の揚重設備が大型化するため、構築速度を向上できる反面、構築コストを増大させるという問題がある。この問題を解決し得る手段として、梁の下部のみをＰＣａ化し、梁の上部は現場打ちコンクリートとするいわゆる半プレキャスト工法も存在するが、この工法ではオールプレキャストコンクリート工法に比べてコンクリート打設作業が増え、構築速度が低下する。
【０００７】
一方、特許文献１の発明は、ＰＣａ梁を縦割りにするため、一部材当たりのＰＣａ梁の重量が小さくなり、架設の際に大型の揚重設備を用いる必要はなくなるが、半プレキャスト工法と同様に、分割梁を一体化させるために現場打ちコンクリートを用いるため、構築速度の向上には限度がある。また、コンクリート打設作業の他に、両分割梁を一体化させるために、両分割梁間で配筋したり両分割梁を通しボルトで連結したりする作業が必要となり、作業工数の更なる増大を招く。更に、この発明では、構築にかかる時間やコストが増大するといった経済的な問題だけでなく、分割梁間の隅々にまで空隙が生じないようにコンクリートを密実に打設するのは困難であるため、品質確保が困難になったり品質にばらつきが生じたりする問題も発生する。
【０００８】
本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、作業工数の増大を招くことなく、大断面または大スパンのＰＣａ梁を架設することができ、一定の品質を保つことのできる鉄筋コンクリート構造物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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の一側面によれば、一対の柱（２，１２）と、該一対の柱に両端が接合されたプレキャストコンクリート梁（３，１３）とを有する鉄筋コンクリート構造物（１，１１）において、プレキャストコンクリート梁（３，１３）は、幅方向に分割された複数のプレキャストコンクリート梁片（４，１４）からなり、完成状態で互いに隣接するプレキャストコンクリート梁片間に所定の間隔が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、ＰＣａ梁を幅方向に分割することにより、梁全体としての断面性能を低下させることなく架設時の重量を低減させることができる。したがって、梁の断面寸法やスパンを大きくしても運搬や架設を容易に行うことができる。そして、分割された複数のＰＣａ梁片は、架設後に現場打ちコンクリートなどで連結することを要しないので、オールプレキャストコンクリート工法と同等の構築速度を実現でき、半プレキャスト工法や従来の現場打ちに比べて構築速度を向上することができる。
【００１１】
また、本発明の一側面によれば、上記鉄筋コンクリート構造物（１１）において、プレキャストコンクリート梁（１３）は、スラブ（５）と接合しない少なくとも１つの地震荷重用のプレキャストコンクリート梁片（１５）と、スラブ（５）と接合する少なくとも１つの長期荷重用のプレキャストコンクリート梁片（１４）とを有することを特徴とする。
【００１２】
一対の柱を連結する梁として、地震荷重用の梁と長期荷重用の梁とを設ける場合、地震荷重用の梁は、各階のスラブを支持する長期荷重用の梁の間に設置されることとなるため、開口の大きさを制限することとなる。この発明によれば、長期荷重用の梁と同じ高さ位置に地震荷重用の梁を設けることができるので、開口の大きさを制限することがない。このように、開口を制限せずに地震荷重用の梁と長期荷重用の梁とを設けられるため、地震時に地震荷重用の梁が損傷しても、スラブを支持する長期荷重用の梁の損傷を抑制でき、建物としての安全性を高めることができる。
【００１３】
また、本発明の一側面によれば、上記鉄筋コンクリート構造物（１１）において、長期荷重用のプレキャストコンクリート梁片（１４）は、その両端が上部のみで柱（１２）に接合されたことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、長期荷重用の梁は、その上部のみで柱に接合することにより、固定梁としてではなくピン支持に近い状態で柱と接合するため、地震の影響を受け難くなり、建物としての安全性を更に高めることができる。
【００１５】
また、本発明の一側面によれば、上記鉄筋コンクリート構造物（１，１１）において、複数のプレキャストコンクリート梁片（４）は、少なくとも１つ（４ｍ）が他のもの（４ｌ，４ｒ）に対して異なる断面性能を有することを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、異なる断面性能のＰＣａ梁片を用意し、それらを任意に組み合わせることで梁の断面性能を異ならせることができ、架設する構造物の部位に合わせて梁の断面性能を最適にすることができる。
【００１７】
また、本発明の一側面によれば、上記鉄筋コンクリート構造物（１，１１）において、複数のプレキャストコンクリート梁片（４，１４）は、スラブ（５）と接合する部位のコンクリートが架設後に打設されていることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、スラブとの接合部位をスラブコンクリートと同時に打設することができ、これにより梁とスラブとの接合強度を高めることができる。また、ＰＣａ梁片は、未打設のコンクリート分だけ軽量になるため、運搬および架設も容易になる。
【００１９】
また、本発明の一側面によれば、上記鉄筋コンクリート構造物（１，１１）において、複数のプレキャストコンクリート梁片（４，１４，１５）の少なくとも１つ（１４）にポストテンションが加えられたことを特徴とする。
【００２０】
運搬時や吊り荷時には設置時と異なる応力が梁に発生するため、プレテンションを導入する場合、これら応力を考慮した引張力しか梁に加えることができないが、この発明によれば、ポストテンションを導入することにより、プレテンションでは梁の断面性能を超えるような引張力を梁に導入することができる。特に、スラブと接合する部位のコンクリートが架設後に打設される場合、スラブコンクリート打設後に引張力を加えることにより、梁の断面性能が高くなるため、より大きな引張力を加えることができる。
【００２１】
また、上記課題を解決するために、本発明の一側面によれば、一対の柱（２２，３２）と、該一対の柱に両端が接合された梁（２３，３３）とを有する鉄筋コンクリート構造物（２１，３１）において、梁（２３，３３）は、長手方向に３つに分割され、中央に位置する中央梁部（２３Ｍ，３３Ｍ）と、両端に位置する２つの端梁部（２５ｂ，３６）とを有し、中央梁部（２３Ｍ，３３Ｍ）は、幅方向に分割された複数のプレキャストコンクリート梁片（２４，３４）からなり、完成状態で互いに隣接するプレキャストコンクリート梁片間に所定の間隔が形成されていることを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、梁を長手方向に３分割し、更に中央梁部を幅方向に分割してＰＣａとすることにより、各ＰＣａ梁片の重量を低減させることができる。なお、長手方向の分割位置を曲げモーメントが最小となる位置近傍とすることで、当該分割部位の断面性能が低下したとしても、梁全体としての許容応力が低下することを回避できる。これにより、梁の断面寸法やスパンを大きくすることができる。運搬や架設が容易で構築速度が高いことは第１の発明と同様である。
【００２３】
また、本発明の一側面によれば、上記鉄筋コンクリート構造物（２１）において、端梁部（２５ｂ）のうち少なくとも一方は、柱（２５ａ）と一体に形成されたプレキャストコンクリート（２５）からなることを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、柱をＰＣａとし、端梁部を柱と一体とすることで、柱梁接合部の強度を確保できるとともに、接合箇所および組立工数を低減することができ、構築コストの低減および構築速度の向上を図ることができる。特に、中間梁の場合、十字状に交差する梁の各端梁部を一体形成することにより、接合箇所や組立工数の大幅な低減が可能である。なお、この柱梁接合部を一階層分の柱と別体に分割することも可能である。
【００２５】
また、本発明の一側面によれば、上記鉄筋コンクリート構造物（３１）において、端梁部（３６）のうち少なくとも一方は、柱（３２，３５）と別体に形成されたプレキャストコンクリートからなることを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、端梁部をＰＣａとすることで、現場打ちコンクリートを少なくし、施工速度を高めることができる。また、第８の発明と比べ、接合箇所や組立工数の低減を図ることはできないが、吊り上げる部材を軽量化することができるため、架設の際に大型の揚重設備を用いる必要がなくなる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、作業工数の増大を招くことなく、大断面または大スパンのＰＣａ梁を架設することができ、一定の品質を保つことのできるＰＣ造構造物が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態に係る鉄筋コンクリート構造物の平面図
【図２】図１中のII−II断面図
【図３】図１中のIII−III断面図
【図４】第１変形実施形態に係る大梁の横断面図
【図５】第２変形実施形態に係る大梁の横断面図
【図６】第２実施形態に係る大梁の横断面図
【図７】図６中のVII−VII断面図
【図８】図６中のVIII−VIII断面図
【図９】第３実施形態に係る構造物の平面図
【図１０】図９中のＸ−Ｘ断面図
【図１１】図１０中のXI−XI断面図
【図１２】第４実施形態に係る梁の縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
≪第１実施形態≫
まず、図１〜図３を参照して第１実施形態に係る鉄筋コンクリート構造物１について説明する。図１に示すように、鉄筋コンクリート構造物１は、多層構造の建物を構成するラーメン構造の躯体である。鉄筋コンクリート構造物１は、水平面上で直交する２軸（以下、Ｘ軸およびＹ軸と記す。）に沿って所定の間隔をもって配置された複数の柱２と、建物の耐震性を向上するとともに、後述するスラブ５や小梁などを支持すべく、隣接する柱２同士を連結するように各層においてＸ軸およびＹ軸に沿って配置された複数の大梁３とから構成される。柱２は、一層の階高に相当する長さ（高さ）を有するように工場で予め製作された矩形断面のＰＣａ柱部材２ａを連結して構築される。大梁３は、一対の柱２間の水平距離に相当する長さを有するように工場で予め製作された略矩形断面のＰＣａ梁部材４（梁片）から構成される。
【００３１】
図２に併せて示すように、大梁３は、所定の間隔ｄをもって平行に配置された２本のＰＣａ梁部材４によって構成されており、幅方向に２分割された構造となっている。換言すれば、大梁３は、長手方向且つ鉛直方向に延在する分割面によって２つのＰＣａ梁部材４に縦割りにされ、２つのＰＣａ梁部材４が一定の間隔ｄを形成するように互いに平行に配置されている。各ＰＣａ梁部材４は同一の断面形状を呈し、且つ同一の断面性能、すなわち鉄筋の種類・サイズ・配置およびコンクリートの種類が同一とされている。したがって両ＰＣａ梁部材４は、同一の許容応力を有しており、それぞれ長手方向の両端が矩形断面を呈する一対の柱２の対峙する面に接合されている。なお、所定の間隔ｄは、ＰＣａ梁部材４の製造誤差やＰＣａ梁部材４および柱２の設置誤差によって隣接するＰＣａ梁部材４同士が互いに干渉しない程度に設定すればよい。
【００３２】
詳細な図示は省略するが、これらＰＣａ柱部材２ａおよびＰＣａ梁部材４は、接合端面に上端筋４ａおよび下端筋４ｂが突出形成され、或いはこの上端筋４ａおよび下端筋４ｂに接合するための継手手段が接合端面に露出するようにインサートされており、それぞれ図示しないタワークレーンで適所に配置された後、継手手段によって上端筋４ａおよび下端筋４ｂの端部が接合され、更に接合部の隙間にセメントミルクや無収縮モルタルが充填されて互いに剛体接合される。なお、継手手段としては、例えば、モルタル充填式の金属製スリーブや、ねじ式、充填式或いは鋼管圧着式などの機械式継手などを用いることができる。或いは、対向する鉄筋４ａの端部同士を溶接やガス圧接、重ね継手によって接続してもよい。また、これらＰＣａ部材の組立および接合方法については、本出願人らが先に提案した特開２０００−１４４８９４号公報、特開２００４−２７８２５７号公報、特開２００４−３４６５８７号公報、特開２００８−３１８３９号公報などに詳細に記載されているため、ここでは割愛する。
【００３３】
本実施形態では、各ＰＣａ梁部材４は、その側面上部にスラブ５が接合され、その上面がスラブ５の上面と面一となる構造となっている。各ＰＣａ梁部材４は、架設時点ではスラブ５と高さ方向で重なる部位のコンクリートが未打設とされており、配筋された上端筋４ａがコンクリートから露出した状態となっている。なお、図が煩雑となるのを避けるため、図２においてはＰＣａ梁部材４のせん断補強筋を省略し、図３においてはＰＣａ梁部材４の上端筋４ａ、下端筋４ｂおよびせん断補強筋を省略して示している。
【００３４】
これらＰＣａ製の各ＰＣａ梁部材４を用いて鉄筋コンクリート構造物１を構築する際には、まず、ＰＣａ梁部材４を一本ずつタワークレーンによって吊り上げ、図３に併せて示すように一対の柱２に架設した後、各ＰＣａ梁部材４をコンクリートが未打設とされた部分を除く両端全面に亘って柱２と接合し、スラブコンクリートと同時にコンクリートを打設することにより、未打設の上部を柱２と接合する。
【００３５】
このように、大梁３を幅方向に２分割した複数のＰＣａ梁部材４から構成することにより、大梁３の全体としての断面性能を低下させることなく架設時の重量、すなわち各ＰＣａ梁部材４の重量を半減させることができる。したがって、大梁３の断面寸法、即ちＰＣａ梁部材４の合計断面寸法や、大梁３のスパンを大きくしても、各ＰＣａ梁部材４の重量を小さくできるため、運搬や架設を容易に行うことができる。これにより、ＰＣａ製の梁を組み立てる本工法が採用可能となる。
【００３６】
また、各ＰＣａ梁部材４のスラブと重なる部位のコンクリートが架設時に未打設とされているため、各ＰＣａ梁部材４の重量がより小さくなり、運搬や架設がより容易になっている。更に、ＰＣａ梁部材４は、スラブ５との接合部位がスラブコンクリートと同時に打設可能であるため、高い接合強度をもってスラブと接合させることができる。
【００３７】
なお、本実施形態では、各ＰＣａ梁部材４は、工場製作時にその上部がコンクリートを未打設とされているが、工場製作時にその上端までコンクリートが打設される形態であっても良い。この場合、ＰＣａ梁部材４は、その側面上部でスラブ５と接合する形態や、その上面でスラブ５と接合する形態、或いはこれらを組み合わせた形態のいずれでもよい。そして、分割された複数のＰＣａ梁部材４は、架設後に現場打ちコンクリートなどで連結することを要しないので、オールプレキャストコンクリート工法と同等の構築速度を実現でき、半プレキャスト工法や従来の現場打ちに比べて構築速度を高めることができる。また、大梁３の架設に現場打ちコンクリートを用いないため、安定した品質を確保することができる。
【００３８】
＜第１変形実施形態＞
次に、第１実施形態における第１変形実施形態について図４を参照して説明する。図４は、図１中のII−II断面、すなわち図２に対応する大梁３の横断面図である。図４に示すように、本変形実施形態では、大梁３を幅方向に分割して形成された２つのＰＣａ梁部材４は、第１実施形態と同一の断面形状を呈し、同一の断面性能を有するが、その間隔ｄが第１実施形態よりも大きく設定されている。大梁３の設置方法は第１実施形態と同様であり、各ＰＣａ梁部材４が図示しないタワークレーンによって一対の柱２にそれぞれ架設される。
【００３９】
上記第１実施形態では、間隔ｄを隣接するＰＣａ梁部材４が互いに干渉しない程度に設定したが、このように間隔ｄを大きく設定することにより、直天井にした場合などでも、例えば照明設備やその配線、或いは煙探知機やスプリンクラーなどの消防設備を両ＰＣａ梁部材４間に配置することにより、これら設備を躯体から突出させることなく設置することができる。
【００４０】
＜第２変形実施形態＞
次に、図５を参照して第１実施形態における第２変形実施形態について説明する。図５は、図４と同様に図２に対応する大梁３の横断面図である。同図に示すように、本変形実施形態では、大梁３が幅方向に３分割され、互いに平行に延在する同一断面形状の３つのＰＣａ梁部材４が一対の柱２に架設される。なお、本変形実施形態の場合も、３つのＰＣａ梁部材４はすべて、矩形断面を呈する一対の柱２の対峙する面に接合される。
【００４１】
そして、並列配置された３つのＰＣａ梁部材４は、異なる断面性能とされている。具体的には、水平方向の両端（図中の左右端）に配置されたＰＣａ梁部材４ｌ、４ｒは、上端筋４ａおよび下端筋４ｂが、それぞれ上下２段に４本ずつ配筋されているのに対し、水平方向の中央に配置されたＰＣａ梁部材４ｍは、上端筋４ａおよび下端筋４ｂが、それぞれ上下２段に３本ずつ配筋されている。また、水平方向の中央に配置されたＰＣａ梁部材４ｍのコンクリートは、水平方向の両端に配置されたＰＣａ梁部材４ｌ、４ｒのコンクリートよりも圧縮強度が小さくされている。
【００４２】
このように、大梁３を３つ以上のＰＣａ梁部材４に分割することにより、１つのＰＣａ梁部材４の重量をより軽量化できるため、大梁３がより大断面となった鉄筋コンクリート構造物１や、大梁３のスパンがより大きくなった鉄筋コンクリート構造物１に対しても、ＰＣａ製の梁を組み立てる本工法が採用可能となる。
【００４３】
また、多層構造の建物では、階層や位置によって大梁３に要求される断面性能が異なる。一方、ＰＣａで鉄筋コンクリート構造物１の部材を製作する場合、生産性を考慮すれば可能な限り規格を少なくするのが望ましい。そのため、ＰＣａ部材は、最も大きな要求性能に合わせて統一した規格で製作されることが多く、このような場合、大きな断面性能を必要としない部位にも高性能で高価な部材が用いられることとなり、構築コストの増大を招く。そこで、上記したように、断面性能が異なる同一形状のＰＣａ梁部材４を複数種用意し、架設させる階層や位置に応じて求められる大梁３の断面性能に合わせてこれらを組み合わせて使用することにより、要求性能を満たしつつ過剰性能とならない最適な大梁３を容易に構築することができ、構築コストを削減することができる。
【００４４】
≪第２実施形態≫
次に、図６〜図８を参照して第２実施形態に係る鉄筋コンクリート構造物１１について説明する。なお、第１実施形態と重複する説明は省略する。また、以下の実施形態においても同様とする。本実施形態に係る鉄筋コンクリート構造物１１は、平面視においては第１実施形態、すなわち図１と同様の形状・配置となっている。図６は図２に対応する大梁１３の横断面図であり、図７は図６中のVII−VII断面図であって長期荷重用梁部材１４の縦断面を示し、図８は図６中のVIII−VIII断面図であって地震荷重用梁部材１５の縦断面を示している。
【００４５】
図６に示すように、大梁１３は幅方向に２分割されたＰＣａ梁部材によって構成されている。両ＰＣａ梁部材は、同一幅の矩形断面を呈し、下面が同一高さに位置し、所定の間隔ｄをもって平行配置されている。一方、梁成は、一方（図中左側）の方が他方（図中右側）よりも大きくなっている。そしてスラブ５は、他方のＰＣａ梁部材の上面よりも上方且つ一方のＰＣａ梁部材の上部に重なる高さ位置に構築される。すなわち、一方のＰＣａ梁部材は、その上部にスラブ５が接合してスラブ５の荷重を長期支持する長期荷重用であり（以下、長期荷重用梁部材１４と記す）、他方のＰＣａ梁部材は、スラブ５に当接せずにスラブ５の荷重を支持しない地震荷重用である（以下、地震荷重用梁部材１５と記す）。長期荷重用梁部材１４と地震荷重用梁部材１５とは、互いに異なる断面形状を呈し、互いに異なる断面性能を有する。
【００４６】
図７に示すように、長期荷重用梁部材１４は、長手方向の両端がその上部のみをもって一対の柱１２に接合している。より詳しくは、長期荷重用梁部材１４は、その両端部下側部分のコンクリートが切欠き１４ｃとされ、上端筋１４ａは柱１２に接合されるが、下端筋１４ｂは柱１２に接合されず、その端部が上方に折り曲げられて長期荷重用梁部材１４のコンクリートに定着するためのフックとなっている。また、長期荷重用梁部材１４の下部には、長手方向に延在するシース１６が埋め込まれており、このシース１６にＰＣ鋼線などの緊張材を挿通し、緊張したＰＣ鋼線をグラウトで定着させることにより、長期荷重用梁部材１４にポストテンションが加わっている。なお、本実施形態では、１階層分の柱１２が、梁部材１４，１５が接合する仕口部とその上方に配置される柱部との２つのＰＣａ柱部材１２ａによって構成されており、これによりＰＣａ柱部材１２ａの軽量化が図られている。
【００４７】
このように、長期荷重用梁部材１４は、ポストテンションが加えられ、両端部上側部分をもってピン支持構造に近いかたちで柱１２に接合されることにより、許容曲げ応力が十分に確保されるとともに、柱梁接合部に応力が発生し難くなっている。したがって、長期荷重用梁部材１４は地震時にも大きな損傷を受けることはない。そのため、地震が起こったとしても、長期荷重用梁部材１４に支持されたスラブ５が落下して上層階に居る人の非難通路が遮断されるようなことはなく、建物の安全性が向上している。
【００４８】
一方、地震荷重用梁部材１５は、図８に示すように、長手方向の両端が全断面をもって一対の柱１２に剛体接合している。より詳しくは、地震荷重用梁部材１５は、上端筋１５ａおよび下端筋１５ｂが共に水平方向に延在した状態で柱１２に接合されている。すなわち、地震荷重用梁部材１５は、地震時の応力を受け持つ機能を果たし、長期荷重用梁部材１４に応力を発生させ難くしている。これにより、地震荷重用梁部材１５は地震時に損傷を受け易くなるが、地震荷重用梁部材１５はスラブ５を支持しないため、建物の安全性は維持される。
【００４９】
≪第３実施形態≫
次に、図９〜図１１を参照して第３実施形態に係る鉄筋コンクリート構造物２１について説明する。第１実施形態と同様に、鉄筋コンクリート構造物２１は、多層構造の建物の躯体であり、複数の柱２２と、隣接する柱２２同士を連結する複数の大梁２３とを有する点は第１実施形態と同様である。また、柱２２および大梁２３は、それぞれＰＣａ製の部材によって構築される。
【００５０】
図９〜図１１に示すように、鉄筋コンクリート構造物２１は、これら柱２２および大梁２３を構成するＰＣａ部材として、ＰＣａ柱部材２２ａと、ＰＣａ仕口部材２５と、ＰＣａ梁部材２４とを有している。ＰＣａ仕口部材２５は、ＰＣａ柱部材２２ａとＰＣａ梁部材２４との接合用であり、柱２２の長手方向の一部を構成する柱部２５ａと、大梁２３の長手方向の一部を構成する梁部２５ｂとを一体形成したものである。ＰＣａ梁部材２４は、大梁２３を長手方向に３分割し、中央に位置する中央梁部２３Ｍを更に幅方向に２分割した梁片であり、互いに平行配置された１対をもって大梁２３の一部を構成する。そして、１階層分の長さの柱２２は、１つのＰＣａ柱部材２２ａと１つのＰＣａ仕口部材２５とで構成され、１スパン分の大梁２３は、１対のＰＣａ仕口部材２５の対峙する各梁部２５ｂとこれらを連結する１対のＰＣａ梁部材２４とで構成される。
【００５１】
図１０に示すように、ＰＣａ仕口部材２５の梁部２５ｂにおけるＰＣａ梁部材２４との接合端面には、それぞれ対応する位置に、ＰＣａ梁部材２４の上端筋２４ａおよび下端筋２４ｂを接合するための継手手段２５ｃがインサートされている。そして、各ＰＣａ梁部材２４は、その両端において上端筋２４ａおよび下端筋２４ｂがそれぞれ継手手段２５ｃに接続され、各接合部にセメントミルクなどが充填されて一体となったＰＣａ仕口部材２５とともに大梁２３を構成する。なお、ＰＣａ仕口部材２５の梁部２５ｂの長さＬは、大梁２３の曲げモーメントが最も小さくなる位置の近傍となるように設定するとよい。梁部２５ｂの長さをこのように設定することにより、大梁２３の許容応力の低下を回避することができる。
【００５２】
このように、各ＰＣａ梁部材２４が、大梁２３の長さ、すなわち鉄筋コンクリート構造物２１の梁間方向および桁行方向のスパンよりも短くされたことにより、タワークレーンで吊り上げる部材の重量が軽減される。また、図１０，図１１に示すように、ＰＣａ梁部材２４には、高さ方向の中間位置において梁幅方向に延在する貫通孔２４ｃを複数形成してもよい。このように貫通孔２４ｃを形成することによっても、大梁２３に許容応力の低下を招かずに、ＰＣａ梁部材２４の軽量化を図ることができる。
【００５３】
≪第４実施形態≫
更に、図１２を参照して第４実施形態に係る鉄筋コンクリート構造物３１について説明する。本実施形態の鉄筋コンクリート構造物３１は、第３実施形態におけるＰＣａ仕口部材２５が、柱３２の一部のみを構成するＰＣａ仕口部材３５と、大梁３３の端部のみを構成するＰＣａ端梁部材３６とに別部材とされた点で第３実施形態と異なる。
【００５４】
ＰＣａ端梁部材３６の上端筋３６ａおよび下端筋３６ｂは、ＰＣａ仕口部材３５にインサートされた継手手段３５ｃに接合され、ＰＣａ梁部材３４の上端筋３４ａおよび下端筋３４ｂは、ＰＣａ端梁部材３６にインサートされた継手手段３６ｃに接合される。
【００５５】
例えば、第３実施形態の場合、中間柱のＰＣａ仕口部材２５は、ＸＹ方向に沿って四方に梁部２５ｂが一体形成されるため、ＰＣａ柱部材２２ａやＰＣａ梁部材２４よりも重くなることが考えられるが、本実施形態のように、ＰＣａ仕口部材３５を、柱３２の一部のみを構成する形態とし、大梁３３の一部を構成するＰＣａ端梁部材３６を別部材に分けることにより、ＰＣａ部材の最大重量を小さくし、より小規模な揚重設備で鉄筋コンクリート構造物３１を構築できるようになる。逆に言えば、同じ揚重設備を用いても、大梁３３の断面寸法或いはスパンがより大きな鉄筋コンクリート構造物３１を構築することができる。
【００５６】
以上で具体的実施形態についての説明を終えるが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、ＰＣａ柱部材やＰＣａ仕口部材を用いているが、これらの全てまたは一部を現場打ちコンクリートとしてもよい。また、上記第３および第４実施形態では、大梁を長手方向に３分割しているが、分割をどちらか一方のみにして大梁を長手方向に２分割する形態としてもよい。これら変更の他、ＰＣａ梁部材の具体的形状や、本数など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１，１１，２１，３１    鉄筋コンクリート構造物
２、１２，２２，３２    柱
２ａ，１２ａ，２２ａ，３２ａ    ＰＣａ柱部材
３，１３，２３，３３    大梁
４，２４，３４    ＰＣａ梁部材
１４    長期荷重用梁部材
１５    地震荷重用梁部材
２３，２５    ＰＣａ仕口部材
２３Ｍ    中央梁部
２５ａ  柱部
２５ｂ  梁部
３６    ＰＣａ端梁部材
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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