(57)【要約】【課題】低いコストで作製でき、柱本体と梁とを接合する際の接合作業性が向上すると共にコンクリートの打設を不要とすることで、工期の短縮を図ることができるプレキャストコンクリート製の柱およびプレキャストコンクリート製の柱とプレストレストコンクリート梁との接合方法を提供する。【解決手段】柱本体２１の上部に、プレストレストコンクリート梁３の一端側の底面を支持する第１〜第４支持面（１１３ｂ，１１３ｄ）と、プレストレストコンクリート梁３の突き合わせ面に対向して当接する第１〜第４当接面（１１４ｂ，１１４ｄ）とを形成する切欠部１１５により、第１〜第４支持面１１３ａ〜１１４ｄから突出する突出部１１７が設けられ、突出部１１７に、梁３からの桁方向梁ＰＣ鋼材３３とスパン方向梁ＰＣ鋼材３５とが挿通する貫通孔１１８，１１９が設けられている。この柱本体２１の頭頂面は、上階の柱本体１１を支持する上階支持面１１２である。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱本体の上部に、プレストレストコンクリート梁の一端側の底面を支持する水平面と、前記プレストレストコンクリート梁の突き合わせ面に対向して当接する垂直面とを形成する切欠部が設けられ、
前記垂直面と、前記垂直面と反対となる面との間に、前記プレストレストコンクリート梁からの緊張体が挿通する貫通孔が設けられていることを特徴とするプレキャストコンクリート製の柱。
【請求項２】
前記柱本体の頭頂面が、上階の柱本体を支持する支持面であり、
前記切欠部は、前記プレストレストコンクリート梁の一端側の高さと、前記プレストレストコンクリート梁が支持する床面の厚みとの合計の高さに調整されていることを特徴とする請求項１記載のプレキャストコンクリート製の柱。
【請求項３】
柱本体の上部には、他のプレストレストコンクリート梁の一端側の底面を支持する他の水平面と、前記他のプレストレストコンクリート梁の突き合わせ面に対向して当接する他の垂直面とを形成する他の切欠部が設けられ、
前記他の垂直面と反対となる面との間にも、前記他のプレストレストコンクリート梁からの緊張体が挿通する他の貫通孔が設けられ、
前記貫通孔と前記他の貫通孔とは、段違いに配置されていることを特徴とするプレキャストコンクリート製の柱。
【請求項４】
柱本体の上部に、プレストレストコンクリート梁の一端側の底面を支持する水平面と、前記プレストレストコンクリート梁の突き合わせ面に対向して当接する垂直面とを形成する切欠部が設けられ、
前記垂直面と、前記垂直面と反対となる面との間に、前記プレストレストコンクリート梁からの緊張体が挿通する貫通孔が設けられているプレキャストコンクリート製の柱と、前記プレストレストコンクリート梁とを接合する接合方法であって、
前記プレキャストコンクリート製の柱を立設する工程と、
前記プレストレストコンクリート梁の一端側の底面を、前記水平面に載置する工程と、
前記プレストレストコンクリート梁から延びる緊張体を前記貫通孔に挿通させる工程と、
前記緊張体に緊張力を付与して、前記前記プレストレストコンクリート梁の突き合わせ面を、前記垂直面に密着させて固定する工程とを含むプレキャストコンクリート製の柱とプレストレストコンクリート梁との接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場から作製された状態で建築現場へ搬入されるプレキャストコンクリート製の柱およびプレキャストコンクリート製の柱とプレストレストコンクリート梁との接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のプレキャストコンクリート製の柱としては、例えば、特許文献１，２に記載されたものがある。
【０００３】
特許文献１に記載のプレストレスコンクリート構造物における柱と梁の接合構造は、柱に突設された梁受け用顎に梁の端部を支持させ、梁がＰＣ鋼線によりプレストレスが付与されて柱に緊張定着されるとともに、柱の梁受け用顎と梁の端部との間に、柱と梁よりも強度の大きい充填材を設けたものである。
【０００４】
また、特許文献２のプレキャストコンクリート製の柱は、下階柱の上部に、主体部の外径より小径の突部が、主体部と一体に上方へ突設され、突部の四方には主体部の外面から内側へ切り欠いた切欠部が、軸芯と直行する方向に貫通して形成され、切欠部の下端にＰＣａ梁を受ける受面が形成されたものである。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１７２７６２号公報
【特許文献２】特開２００３−２６８８７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の柱と梁の接合構造では、プレキャストコンクリート製の柱の所定高さに、梁を受ける梁受け用顎が、軸線とは直交する方向に突出形成されているので、成型するときの型枠が複雑である。従って、梁受け用顎の無いプレキャストコンクリート製の柱を成型するための型枠に比べてコストが高くなる。
【０００７】
また、特許文献２に記載のプレキャストコンクリート製の柱では、ＰＣａ製の梁を受面の縁部に掛け置きした後に、梁と突部との間にできた空隙部に、現場打ちコンクリートを流し込んでいるため、コンクリートを成型するための型枠が必要である。型枠は、使い捨ての消耗品なので、大量に使用することでコストが増大してしまう。また、環境保全の観点から使い捨てとなる型枠は好ましくない。更に、現場でコンクリートの打設は、型枠の組み立て、コンクリートの流し込みおよび硬化、型枠の取り外しと煩雑な工程が必要なので、工期短縮を阻害する要因である。
【０００８】
そこで本発明は、低いコストで作製でき、柱本体と梁とを接合する際の接合作業性が向上すると共にコンクリートの打設を不要とすることで、工期の短縮を図ることができるプレキャストコンクリート製の柱およびプレキャストコンクリート製の柱とプレストレストコンクリート梁との接合方法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】
本発明のプレキャストコンクリート製の柱は、頭頂面が上階の柱本体を支持する支持面となる柱本体の上部に、プレストレストコンクリート梁の一端側の底面を支持する水平面と、前記プレストレストコンクリート梁の突き合わせ面に対向して当接する垂直面とを形成する切欠部を設け、前記垂直面と、前記垂直面と反対となる面との間に、前記プレストレストコンクリート梁からの緊張体が挿通する貫通孔が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明のプレキャストコンクリート製の柱は、プレストレストコンクリート梁の一端側の底面を支持する水平面と、前記プレストレストコンクリート梁の突き合わせ面に対向して当接する垂直面とを形成する切欠部が設けられているので、この水平面にプレストレストコンクリート梁を載置することで、従来のプレキャストコンクリート製の柱のように、梁受け用顎を突出形成しなくても、プレストレストコンクリート梁を安定して上部に架設することができる。また、前記垂直面と、前記垂直面と反対となる面との間に、プレストレストコンクリート梁からの緊張体が挿通する貫通孔が設けられているので、水平面に載置したプレストレストコンクリート梁の突き合わせ面を、切欠部の垂直面に突き当てた状態で、この垂直面と反対となる面側から緊張体に引っ張り緊張力を付与することで、プレストレストコンクリート梁を柱本体に密着させた状態で固定することができる。従って、本発明のプレキャストコンクリート製の柱は、プレストレストコンクリート梁をコンクリートの打設なしに、密着固定することが可能なので、コンクリートを打設するための型枠が不要である。
【００１１】
前記柱本体の頭頂面が、上階の柱本体を支持する支持面であり、前記切欠部は、前記プレストレストコンクリート梁の一端側の高さと、前記プレストレストコンクリート梁が支持する床面の厚みとの合計の高さに調整されているのが望ましい。
【００１２】
切欠部の高さを、プレストレストコンクリート梁の一端側の高さと、前記プレストレストコンクリート梁が支持する床面の厚みとの合計とすることで、切欠部の水平面にプレストレストコンクリート梁を載置し、そして床面を形成して、柱本体の頭頂面に上階の柱本体を配設すると、それぞれの間に隙間なく設けることができる、
【００１３】
前記柱本体の上部には、他のプレストレストコンクリート梁の一端側の底面を支持する他の水平面と、前記他のプレストレストコンクリート梁の突き合わせ面に対向して当接する他の垂直面とを形成する他の切欠部が設けられ、前記他の垂直面と反対となる面との間にも、前記他のプレストレストコンクリート梁からの緊張体が挿通する他の貫通孔が設けられ、前記貫通孔と前記他の貫通孔とは、段違いに配置されていることが望ましい。
【００１４】
例えば、梁を柱本体の上部に接合する場合、梁の長さが短いものであれば緊張体による梁への支持は不要なため水平面に載置するだけで十分である。しかし、梁の長さが長くなると緊張体による支持が必要となるため、柱本体に対して複数の梁を固定する場合には、貫通孔と他の貫通孔とが段違いに配置されていれば、プレストレストコンクリート梁の緊張体と他のプレストレストコンクリート梁の緊張体とを交差するように配置することができるので、柱本体に対して複数のプレストレストコンクリート梁を固定させることができる。
【００１５】
本発明のプレキャストコンクリート製の柱とプレストレストコンクリート梁との接合方法は、柱本体の上部に、プレストレストコンクリート梁の一端側の底面を支持する水平面と、前記プレストレストコンクリート梁の突き合わせ面に対向して当接する垂直面とを形成する切欠部が設けられ、前記垂直面と、前記垂直面と反対となる面との間に、前記プレストレストコンクリート梁からの緊張体が挿通する貫通孔が設けられているプレキャストコンクリート製の柱と、前記プレストレストコンクリート梁とを接合する接合方法であって、前記プレキャストコンクリート製の柱を立設する工程と、前記プレストレストコンクリート梁の一端側の底面を、前記水平面に載置する工程と、前記プレストレストコンクリート梁から延びる緊張体を前記貫通孔に挿通させる工程と、前記緊張体に緊張力を付与して、前記前記プレストレストコンクリート梁の突き合わせ面を、前記垂直面に密着させて固定する工程とを含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明のプレキャストコンクリート製の柱とプレストレストコンクリート梁との接合方法によれば、立設された柱本体上部に切欠部によってできた水平面に、プレストレストコンクリート梁の一端側の底面を載置するので、安定した状態でプレストレストコンクリート梁を柱本体に配置することができる。そして、プレストレストコンクリート梁から延びる緊張体を貫通孔に挿通させ、緊張力を付与することで、プレストレストコンクリート梁の突き合わせ面を切欠部によってできた垂直面に密着させて固定させる。そうすることで、コンクリートの打設なしにプレキャストコンクリート製の柱とプレストレストコンクリート梁との接合することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のプレキャストコンクリート製の柱は、柱本体から水平方向に突出するものがなく、プレストレストコンクリート梁をコンクリートの打設なしに、密着固定することで、コンクリートを打設するための型枠が不要なので、低いコストで作製でき、工期の短縮を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施の形態に係るプレキャストコンクリート製の柱を、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るプレキャストコンクリート製の柱を用いた立体駐車場の一部拡大した平面図である。図２は、図１に示す立体駐車場の正面図である。
【００１９】
図１および図２に示すように、建物１００は、平面視して矩形状に形成された床スラブ１０１に、車両１０２が駐車する立体駐車場である。建物１００は、外柱１同士の間、および外柱１と中柱２との間で、プレストレストコンクリート梁（以下、単に梁と称す。）３が架設されている。
【００２０】
次に、外柱１および中柱２のついて詳細に説明するが、まず、外柱１について、図３から図５に基づいて説明する。図３は、本発明の実施の形態に係るプレキャストコンクリート製の柱とプレストレストコンクリート梁との接合構造を示す図である。図４は、図１に示す立体駐車場の外柱としてのプレキャストコンクリート製の柱とプレストレストコンクリート梁との接合構造を示すＡ部を拡大した垂直断面図である。図５は、図４に示す外柱としてのプレキャストコンクリート製の柱とプレストレストコンクリート梁との接合構造を示す水平断面図である。なお、図３は、最上階のプレキャストコンクリート製の柱を示すものであり、図４は、中階または最下階のプレキャストコンクリート製の柱を示すものである。また、図３においては、床スラブ、ＰＣ鋼棒およびＰＣ鋼材を挿通する外柱、および梁の貫通孔は省略している。
【００２１】
図３から図５に示すように、外柱１は、柱本体１１が平面視して矩形状に形成されたプレキャストコンクリート製の柱である。柱本体１１には、軸線方向に沿って４本の柱定着用の緊張体であるＰＣ鋼棒１２が挿通する貫通孔１１１が設けられている。
【００２２】
柱本体１１の頭頂面には、上階の柱４（外柱１）を支持する上階柱支持面１１２が形成されている。柱本体１１と上階の柱４とは、シーリングを介して接続される。柱本体１１の上階柱支持面１１２には、ＰＣ鋼棒１２の端部を固定する緊張定着具１３が設けられている。
【００２３】
柱本体１１の上部には、梁３の一端側の底面３１を支持する水平面であり、梁受用顎として機能する第１〜第３支持面１１３ａ〜１１３ｃと、梁３の突き合わせ面３２に対向して当接する垂直面である第１〜第３当接面１１４ａ〜１１４ｃとを形成する切欠部１１５が、建物１００の外側となる外側面１１６以外の３ヵ所に設けられている。
【００２４】
つまり、柱本体１１の上部の３ヵ所に設けられた切欠部１１５によって、第１〜第３支持面１１３ａ〜１１３ｃが平面視してコ字状に形成されることで、第１〜第３支持面１１３ａ〜１１３ｃから突出した突出部１１７が形成されている。
【００２５】
この突出部１１７には、第１支持面１１３ａと、第１支持面１１３ａの反対となる第３支持面１１３ｃとの間に、緊張体である桁方向梁ＰＣ鋼材３３を挿通させるための貫通孔１１８が設けられている。この桁方向梁ＰＣ鋼材３３は、突出部１１７を挟んで配置される梁３，３の軸線に沿って形成された貫通孔３４を挿通して、両方の隅柱（図示せず）にて緊張定着具で固定されている。
【００２６】
また、突出部１１７には、貫通孔１１８と、平面視して直交するように、かつ段違いに、緊張体であるスパン方向梁ＰＣ鋼材３５を挿通させるための貫通孔１１９が設けられている。このスパン方向梁ＰＣ鋼材３５の端部は、緊張定着具３６により突出部１１７に固定されている。緊張定着具３６は、突出部１１７に埋没するように設けられている。この突出部１１７は、梁３の高さＨと床スラブ１０１の厚みＴとの合計の高さに形成されている。
【００２７】
次に、本実施の形態に係る中柱２について、図６および図７に基づいて説明する。図６は、図１に示す立体駐車場の中柱としてのプレキャストコンクリート製の柱とプレストレストコンクリート梁との接合構造を示すＢ部を拡大した垂直水平断面図である。図７は、図６に示す中柱としてのプレキャストコンクリート製の柱とプレストレストコンクリート梁との接合構造を示す水平断面図である。なお、図６および図７においては、図３から図５と同じ機能のものは同符号を付して説明を省略する。
【００２８】
図６および図７に示すように、中柱２は、外柱１と同様に、柱本体１１が平面視して矩形状に形成されたプレキャストコンクリート製の柱である。柱本体２１の頭頂面には、上階の柱４（中柱２）を支持する上階柱支持面１１２が形成されている。
【００２９】
柱本体２１の上部には、外柱１の第１〜第３支持面１１３ａ〜１１３ｃの他に、梁３の一端側を支持する水平面である第４支持面１１３ｄが設けられている。つまり、柱本体２１の上部において、第２当接面１１４ｂとは反対となる側にも切欠部１１５を設けることで、第４支持面１１３ｄと、第４当接面１１４ｄが形成されている。そして第４支持面１１３ｄに梁３の底面３１を支持させることで、中柱２を中心として十字状に梁３を架設することができる。
【００３０】
以上のように構成された本発明の実施の形態に係るプレキャストコンクリート製の柱とプレストレストコンクリート梁との接合方法について、中柱２を例に、図６および図７に基づいて説明する。なお、外柱１については、中柱２の第４支持面１１３ｄおよび第４当接面１１４ｄが設けられていない以外は、同じなので省略する。
【００３１】
まず、中柱２を立設し、柱本体２１の上階柱支持面１１２にてＰＣ鋼棒１２の端部を緊張定着具１３により固定する。次に、中柱２を立設した後に桁方向の梁３を架設する場合には、桁方向の梁３の端部の底面を、例えば、まず、第１支持面１１３ａに載置する。そして、突出部１１７を挟んで第１支持面１１３ａとは反対側である第３支持面１１３ｃに、桁方向の梁３の端部の底面を載置する。次に、一方の桁方向の梁３からの桁方向梁ＰＣ鋼材３３を、中柱２の貫通孔１１８内を介して、他方の桁方向の梁３内へ挿通させる。そして、この桁方向梁ＰＣ鋼材３３に緊張力を付与することで、梁３，３の突き合わせ面３２は、第１当接面１１４ａと第３当接面１１４ｃとに密着する。梁３，３の突き合わせ面３２と、第１当接面１１４ａおよび第３当接面１１４ｃとの間には、無収縮モルタルを目地材として充填されているので、隙間無く密着した状態となる。
【００３２】
スパン方向の梁３を中柱２へ架設するときも、上述した桁方向の梁３を架設したときと同様に、スパン方向の梁３，３を、第２支持面１１３ｂおよび第４支持面１１３ｄに載置した後に、一方のスパン方向の梁３からのスパン方向梁ＰＣ鋼材３５を、中柱２の貫通孔１１８内を介して、他方のスパン方向の梁３内へ挿通させて。スパン方向梁ＰＣ鋼材３５に緊張力を付与する。そうすることで、梁３，３の突き合わせ面３２は、第２当接面１１４ｂと第４当接面１１４ｄとに密着する。
【００３３】
突出部１１７に、貫通孔１１８と貫通孔１１９とが段違いに配置されていることで、梁３の桁方向梁ＰＣ鋼材３３とスパン方向梁ＰＣ鋼材３５とが交差するように配置することができるので、柱本体２１に対して複数の梁３を固定させることができる。
【００３４】
次に、床スラブ１０１を、梁３の上面から柱本体１１の頭頂面である上階支持面１１２までの厚みＴ２に形成する。この突出部１１７は、梁３の高さＨと床スラブ１０１の厚みＴとの合計の高さに形成されているので、中柱２と、上階の柱４と、梁３とを、それぞれ隙間無く設けることができる。
【００３５】
このように、中柱２の上部には、梁３の底面３１を支持する第１〜第４支持面１１３ａ〜１１３ｄと、梁３の突き合わせ面３２に対向して当接する第１〜４当接面１１４ａ〜１１４ｄとを形成する切欠部１１５が設けられているので、この第１〜第４支持面１１３ａ〜１１３ｄに梁３を載置することで、従来のプレキャストコンクリート製の柱のように、梁受け用顎を突出形成しなくても、安定して梁３を柱本体２１の上部に架設することができる。
【００３６】
また、突出部１１７には、桁方向梁ＰＣ鋼材３３およびスパン方向梁ＰＣ鋼材３５が挿通する貫通孔１１８，１１９が設けられているので、水平面である第１〜第４支持面１１３ａ〜１１３ｄに載置した梁３の突き合わせ面３２を、切欠部１１５の第１〜４当接面１１４ａ〜１１４ｄに突き当てた状態で、桁方向梁ＰＣ鋼材３３またはスパン方向梁ＰＣ鋼材３５に、引っ張り緊張力を付与することで、梁３を柱本体２１に密着した状態で固定することができる。従って、中柱２は、梁３をコンクリートの打設なしに、密着固定することが可能なので、コンクリートを打設するための型枠が不要である。よって、中柱２は、低いコストで作製でき、工期の短縮を図ることができる。
なお、外柱１については、中柱２の第４支持面１１３ｄおよび第４当接面１１４ｄが設けられていないだけなので、中柱２と同様なので本実施の形態では説明を省略したが、外柱１においても同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明のプレキャストコンクリート製の柱は、低いコストで作製でき、工期の短縮を図ることができるので、立体駐車場だけでなく、マンションや、他の建築物でも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態に係るプレキャストコンクリート製の柱を用いた立体駐車場の一部拡大した平面図である。
【図２】図１に示す立体駐車場の正面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るプレキャストコンクリート製の柱とプレストレストコンクリート梁との接合構造を示す図である。
【図４】図１に示す立体駐車場の外柱としてのプレキャストコンクリート製の柱とプレストレストコンクリート梁との接合構造を示すＡ部を拡大した垂直水平断面図である。
【図５】図４に示す外柱としてのプレキャストコンクリート製の柱とプレストレストコンクリート梁との接合構造を示す水平断面図である。
【図６】図１に示す立体駐車場の中柱としてのプレキャストコンクリート製の柱とプレストレストコンクリート梁との接合構造を示すＢ部を拡大した垂直水平断面図である。
【図７】図６に示す外柱としてのプレキャストコンクリート製の柱とプレストレストコンクリート梁との接合構造を示す水平断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  外柱
１１  柱本体
１１１  貫通孔
１１２  上階柱支持面
１１３ａ  第１支持面
１１３ｂ  第２支持面
１１３ｃ  第３支持面
１１３ｄ  第４支持面
１１４ａ  第１当接面
１１４ｂ  第２当接面
１１４ｃ  第３当接面
１１４ｄ  第４当接面
１１５  切欠部
１１６  外側面
１１７  突出部
１１８，１１９  貫通孔
１２  ＰＣ鋼棒
１３  緊張定着具
２  中柱
２１  柱本体
３  プレストレストコンクリート梁
３１  底面
３２  突き合わせ面
３３  桁方向梁ＰＣ鋼材
３４  貫通孔
３５  スパン方向梁ＰＣ鋼材
３６  緊張定着具
４  上階の柱
１００  建物
１０１  床スラブ
１０２  車両
【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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