(57)【要約】【課題】梁部と仕口部のコンクリートを打ち分けてＰＣ梁・仕口部材を構築する場合に、短時間で確実にコンクリートを打ち分けることができるＰＣ梁・仕口部材の製作方法を提供する。【解決手段】仕口部の外周を構成部を構成し、側面の梁主筋１４にあたる位置に貫通孔２１が設けられた筒状の外殻ＰＣ部材２０の貫通孔２１に梁主筋１４を挿通させ、外殻ＰＣ部材２０内に仕口部を構成するコンクリート１６を打設するとともに、梁部を構成するコンクリート１７を打設する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱梁架構の少なくとも仕口部及び梁部を構成し、前記仕口部及び前記梁部を貫通する梁主筋を備えたＰＣ部材を製作する方法であって、
前記仕口部の外周部を構成し、側面の前記梁主筋にあたる位置に貫通孔が設けられた筒状の外殻ＰＣ部材の前記貫通孔に前記梁主筋を挿通させ、
前記外殻ＰＣ部材内に前記仕口部の内部を構成するコンクリートを打設し、また、前記梁部を構成するコンクリートを打設することを特徴とするＰＣ部材の製作方法。
【請求項２】
前記梁部を構成するコンクリートとして、前記仕口部の内部を構成するコンクリートに比べて強度の低いコンクリートを用いることを特徴とする請求項１記載のＰＣ部材の製作方法。
【請求項３】
前記外殻ＰＣ部材内に打設されるコンクリートは超高強度コンクリートであり、
前記外殻ＰＣ部材を構成するコンクリートは、前記外殻ＰＣ部材内に打設されるコンクリートに比べて低い強度を有することを特徴とする請求項１又は２記載のＰＣ部材の製作方法。
【請求項４】
前記外殻ＰＣ部材の前記梁部との接合面には、目荒し、或いはコッターが設けられていることを特徴とする請求項１から３何れかに記載のＰＣ部材の製作方法。
【請求項５】
請求項１から４何れかに記載のＰＣ部材の製作方法により製作されたことを特徴とするＰＣ部材。
【請求項６】
コンクリート部材からなる柱梁架構における梁部及び仕口部の構築方法であって、
少なくとも前記仕口部の外周を構成し、梁主筋にあたる位置に貫通孔が設けられた筒状の外殻ＰＣ部材を建込み、
前記貫通孔に梁主筋を挿通させ、
前記外殻ＰＣ部材内に前記仕口部の内部を構成するコンクリートを打設し、また、前記梁部を構成するコンクリートを打設することを特徴とする柱梁架構における梁部及び仕口部の構築方法。
【請求項７】
前記梁部を構成するコンクリートとして前記仕口部を構成するコンクリートに比べて強度の低いコンクリートを用いることを特徴とする請求項６記載の梁部及び仕口部の構築方法。
【請求項８】
前記外殻ＰＣ部材内に打設される仕口部を構成するコンクリートは超高強度コンクリートであり、
前記外殻ＰＣ部材を構成するコンクリートは、前記外殻ＰＣ部材内に打設される仕口部を構成するコンクリートに比べて低い強度を有することを特徴とする請求項６又は７記載の柱梁架構における梁部及び仕口部の構築方法。
【請求項９】
請求項６から８何れかに記載の方法により構築された梁部及び仕口部を備えることを特徴とするコンクリート部材。
【請求項１０】
請求項６から８何れかに記載の方法により梁部及び仕口部が構築されたことを特徴とする柱梁架構。
【請求項１１】
柱梁架構の少なくとも仕口部及び梁部を構成し、前記仕口部及び前記梁部を貫通する梁主筋を備えたＰＣ部材を構築する際に用いられ、少なくとも前記仕口部の外周部を構成するＰＣ部材であって、
筒状に形成され、
前記梁主筋にあたる位置に前記梁主筋を挿通するための貫通孔を備えることを特徴とするＰＣ部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＣ部材の製作方法、ＰＣ部材、柱梁架構の仕口部の構築方法、コンクリート部材及び柱梁構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート造の柱梁架構を構築する方法として、施工期間を短縮するために、ＰＣ部材を接合して柱梁架構を構築することが行われている。従来、このようにＰＣ部材を用いて柱梁架構を構築する場合には、現場においてＰＣ部材同士の接合部にコンクリートを打設することにより、ＰＣ部材同士を接合していた。しかしながら、現場でコンクリートを打設するには、型枠の設置、解体作業が必要になり工期の長期化を招いてしまう。
【０００３】
そこで、現場でのコンクリート打設箇所を最小限に抑えることが可能な工法として、例えば、特許文献１には、図７に示すように、仕口部及び梁部が一体となったＰＣ梁・仕口部材１１１と、ＰＣ柱部材１０１とを用いて、現場においてコンクリートの打設をせずに、柱梁架構を構築する方法が記載されている。この方法では、先ず、ＰＣ梁・仕口部材１１１を水平移動させながら、梁主筋１１４を隣接するＰＣ梁・仕口部材１１１の梁主筋１１４と継手１１３により継手すると共に、仕口部を下階のＰＣ柱部材１０１の上に建て込む。次に、ＰＣ梁・仕口部材１１１の仕口部の上方より、上階のＰＣ柱部材１０１を、その下端から突出する柱主筋１２２が仕口部に埋設されたシース管１１２に挿通するように建て込み、柱主筋１２２の下端を、下階のＰＣ柱部材１０１の柱頭に設けられた継手１０２に接続する。これにより、仕口部及び梁接合部においてコンクリートを現場打ちすることが不要になる。
【特許文献１】特許第３８３７３９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、一般に柱梁架構の仕口部には、柱と同等の強度が必要とされ、また、柱と梁とで必要な強度は異なるため、上記のようなＰＣ梁・仕口部材において、仕口部と梁部に必要とされるコンクリートの設計基準強度は異なることになる。そこで、上記のようなＰＣ梁・仕口部材を製作する際に、梁部及び仕口部を異なる強度のコンクリートを打設することが考えられる。しかしながら、異なる強度のコンクリートを打ち分ける場合には、一方のコンクリートを打設し、この打設したコンクリートが硬化した後に、他方のコンクリートを打設しなければならず、ＰＣ梁・仕口部材の製作に時間がかかるという問題がある。
【０００５】
また、梁部及び仕口部の間に仕切り板を設け、異なる強度のコンクリートを打設する方法が考えられる。しかし、梁部及び仕口部を貫通するように梁主筋が埋設されるため、仕切り板をコンクリート打設後に取り外し可能にするには、梁主筋と干渉しないような形状としなければならない。このため、完全な打ち分けをすることができず、梁端部において設計通りの性状が得られなくなる。
【０００６】
また、仕口部及び梁部に必要な強度のうち、高い方の強度のコンクリートでＰＣ梁・仕口部材全体を構成することも考えられる。しかしながら、この場合、梁部を必要以上に強度の高いコンクリートで構成することになり不経済である。
【０００７】
本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、梁部と仕口部のコンクリートを打ち分けてＰＣ梁・仕口部材を構築する場合に、短時間で確実にコンクリートを打ち分けることができるＰＣ梁・仕口部材の製作方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のＰＣ部材の製作方法は、柱梁架構の少なくとも仕口部及び梁部を構成し、前記仕口部及び前記梁部を貫通する梁主筋を備えたＰＣ部材を構築する方法であって、前記仕口部の外周部を構成し、側面の前記梁主筋にあたる位置に貫通孔が設けられた筒状の外殻ＰＣ部材の前記貫通孔に前記梁主筋を挿通させ、前記外殻ＰＣ部材内に前記仕口部の内部を構成するコンクリートを打設し、また、前記梁部を構成するコンクリートを打設することを特徴とする。
なお、上記のＰＣ部材は鉄筋コンクリートからなるＰＣ部材、鉄骨コンクリートからなるＰＣ部材及び鉄骨鉄筋コンクリート部材からなるＰＣ部材を含むものとする。
【０００９】
上記のＰＣ部材の製作方法において、前記梁部を構成するコンクリートとして、前記仕口部の内部を構成するコンクリートに比べて強度の低いコンクリートを用いてもよい。また、前記外殻ＰＣ部材内に打設されるコンクリートは超高強度コンクリートであり、前記外殻ＰＣ部材を構成するコンクリートは、前記外殻ＰＣ部材内に打設されるコンクリートに比べて低い強度を有するものであってもよい。
【００１０】
また、前前記外殻ＰＣ部材の前記梁部との接合面には、目荒し、或いはコッターが設けられていてもよい。
また、本発明のＰＣ部材は、上記のＰＣ部材の製作方法により製作されたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の柱梁架構における梁部及び仕口部の構築方法は、コンクリート部材からなる柱梁架構における梁部及び仕口部の構築方法であって、少なくとも前記仕口部の外周を構成し、梁主筋にあたる位置に貫通孔が設けられた筒状の外殻ＰＣ部材を建込み、前記貫通孔に梁主筋を挿通させ、前記外殻ＰＣ部材内に前記仕口部の内部を構成するコンクリートを打設し、また、前記梁部を構成するコンクリートを打設することを特徴とする。
なお、上記のコンクリート部材は鉄筋コンクリート部材、鉄骨コンクリート部材及び鉄骨鉄筋コンクリート部材を含むものとする。
【００１２】
上記の柱梁架構における梁部及び仕口部の構築方法において、前記梁部を構成するコンクリートとして前記仕口部を構成するコンクリートに比べて強度の低いコンクリートを用いてもよい。また、前記外殻ＰＣ部材内に打設される仕口部を構成するコンクリートは超高強度コンクリートであり、前記外殻ＰＣ部材を構成するコンクリートは、前記外殻ＰＣ部材内に打設される仕口部を構成するコンクリートに比べて低い強度を有するものであってもよい。
また、本発明のコンクリート部材は、上記の方法により構築された梁部及び仕口部を備えることを特徴とする。また、本発明の柱梁架構は、上記の方法により梁部及び仕口部が構築されたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明のＰＣ部材は、柱梁架構の少なくとも仕口部及び梁部を構成し、前記仕口部及び前記梁部を貫通する梁主筋を備えたＰＣ部材を構築する際に用いられ、少なくとも前記仕口部の外周部を構成するＰＣ部材であって、筒状に形成され、前記梁主筋にあたる位置に前記梁主筋を挿通するための貫通孔を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、外殻ＰＣ部材により梁部と仕口部が区切ることができるため、確実に仕口部と梁部のコンクリートを打ち分けることができる。また、仕口部及び梁部の何れか先に打設したコンクリートが硬化するのを待たずに、他方のコンクリートを打設することができるため、短時間でＰＣ梁・仕口部材を製作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明のＰＣ部材の製作方法の一実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態のＰＣ部材の製作方法により構築されたＰＣ梁・仕口部材を示す斜視図である。同図に示すように、本実施形態のＰＣ梁・仕口部材１０は、柱梁架構を構成する梁部１１と仕口部１２とが一体に構築されたＰＣ部材であり、仕口部１２を構成するコンクリートには、梁部１１を構成するコンクリートに比べて強度の高いコンクリートが用いられている。また、ＰＣ梁・仕口部材１０には、梁部１１及び仕口部１２を貫通するように梁主筋１４が埋設され、また仕口部１２には柱主筋を挿通させるためのシース管１３が埋設されている。一方の梁部１１の端部には、梁主筋１４の端部に接続された機械式継手２２が埋設されており、隣接するＰＣ梁・仕口部材１０の端部から突出する梁主筋１４がこの機械式継手２２に接続される。また、他方の梁部１１の端部からは、梁主筋１４が突出しており、隣接するＰＣ梁・仕口部材１０の端部の機械式継手２２に接続される。なお、ＰＣ梁・仕口部材１０は、両端に機械式継手２２を設ける構成としてもよいし、両端から梁主筋１４が突出する構成としてもよい。
【００１６】
図２は、ＰＣ梁・仕口部材１０を構築するために用いられる外殻ＰＣ部材２０を示す斜視図である。同図に示すように、外殻ＰＣ部材２０は、正方形断面の筒状に成形されるとともに、その側面には、梁主筋を挿通させるための貫通孔２１が形成されている。後述するように、この外殻ＰＣ部材２０は、ＰＣ梁・仕口部材１０の仕口部１２の外周部を構成するものであり、工場生産が可能なＰＣ部材である。
【００１７】
図３は、ＰＣ梁・仕口部材１０を製作する方法を説明するための図である。同図（Ａ）に示すように、まず、外殻ＰＣ部材２０の貫通孔２１に梁主筋１４を貫通させ、せん断補強筋１５を配筋する。また、外殻ＰＣ部材２０内の柱主筋にあたる位置に、柱主筋を挿通させるためのシース管１３を配置する。なお、外殻ＰＣ部材２０の梁部との接合面には、梁部１１を構成するコンクリートとの付着力を向上するため、コッターを設けたり、目荒しを施しておいたりするとよい。
【００１８】
次に、梁部１１の周囲にあたる位置に型枠（不図示）を設置し、外殻ＰＣ部材２０の内部には仕口部１２に必要な強度のコンクリート１６を、上記型枠内には梁部１１に必要な強度のコンクリート１７を打設する。なお、外殻ＰＣ部材２０の内部にコンクリート１６を打設する工程と、型枠内にコンクリート１７を打設する工程は、並行して行ってもよいし、何れか一方を先行して行ってもよい（両工程の順序は問わない）。外殻ＰＣ部材２０の内部に打設したコンクリート１６及び梁部１１を構成するコンクリート１７が硬化した後、型枠を外す。
以上の工程によりＰＣ梁・仕口部材１０が完成する。
【００１９】
以上説明したように、本実施形態のＰＣ梁・仕口部材の製作方法によれば、外殻ＰＣ部材２０に設けられた貫通孔２１に梁主筋１４を挿通させた状態で、梁部１１及び仕口部１２を構成するコンクリート１６、１７を打設し、コンクリート１６、１７の間に外殻ＰＣ部材２０が介在するため、確実に仕口部１２を構成するコンクリート１６と梁部を構成するコンクリート１７とを打ち分けることができる。また、梁部１１を構成するコンクリート１７及び仕口部１２を構成するコンクリート１６を同時に打設することができるため、ＰＣ梁・仕口部材１０を短期間で製作することができる。
【００２０】
また、筒状の外殻ＰＣ部材２０に代えて中実なＰＣ部材を用いた場合は、このＰＣ部材に設けた水平方向の貫通孔に梁主筋を挿通させた状態で、梁部を構成するコンクリートを打設することになるが、この方法では、梁主筋を仕口部のコンクリートに定着させるために、貫通孔内にグラウトを充填するなどの作業が必要となる。これに対して、本実施形態のＰＣ梁・仕口部材の製作方法では、外殻ＰＣ部材２０の貫通孔２１に梁主筋１４を挿通させた状態で、梁部１１及び仕口部１２の内部を構成するコンクリート１６、１７を打設するため、梁主筋１４を確実にこれらのコンクリート１６、１７に定着させることができ、梁主筋を仕口部のコンクリートに定着させるためのグラウト注入等の作業が不要となる。
【００２１】
なお、本実施形態では、仕口部１２が正方形であり、仕口部１２の対向する面に梁部１１が接合されている場合について説明したが、本発明のＰＣ梁・仕口部材の製作方法の適用の対象となるのはこれに限られない。図４は、本発明のＰＣ梁・仕口部材の製作方法を適用することができる例を示す水平断面図である。同図（Ａ）に示すように、仕口部１２の各面に梁部１１が接続されている場合、同図（Ｂ）に示すように、仕口部１２の３面に梁部１１が接続されている場合、同図（Ｃ）に示すように、一対の梁部１１が直交するように仕口部１２に接続されている場合、同図（Ｄ）に示すように、一のみの梁部１１が仕口部１２に接続されている場合、及び同図（Ｅ）に示すように、複数の梁部１１と仕口部１２が連結されている場合も、本発明のＰＣ梁・仕口部材の製作方法を適用できる。
【００２２】
また、本実施形態では、ＰＣ部材の製作方法を仕口部の水平断面が正方形断面であるＰＣ梁・仕口部材を製作する際に用いた場合について説明したが、水平断面が円形や長方形の仕口部であっても、これに合せた形状の外殻ＰＣ部材を用いることで本発明を適用することができる。
さらに、図５（Ａ）や（Ｂ）に示すように、梁部１１が仕口部１２の外周面に対して、水平視において斜め方向に接続されている場合にも本発明を適用可能である。
【００２３】
また、本実施形態では、ＰＣ梁・仕口部材がフルＰＣ部材である場合について説明したが、これに限らず、梁部がハーフＰＣ部材である場合でも適用することができる。
また、本実施形態では、ＰＣ梁・仕口部材が鉄筋コンクリート部材である場合について説明したが、同様に、鉄骨コンクリート部材、及び鉄骨鉄筋コンクリート部材でも同様に適用することができる。
【００２４】
また、本実施形態では、梁部１１及び仕口部１２が一体となったＰＣ梁・仕口部材を製作する場合について説明したが、これに限らず、図６に示すように、梁部１１、仕口部１２及び柱部１８が一体となったＰＣ部材１９を製作する場合にも適用することができる。この場合、仕口部１２及び柱部１８の外周部にあたる部分の外殻プレキャスト部材を一体に構築しておき、この外殻プレキャスト部材内にコンクリートを打設すればよい。
【００２５】
また、本実施形態では、工場などにおいて、梁・仕口部材１０を構築する場合について説明したが、これに限らず、現場において、柱梁架構を構成する梁部及び仕口部を構築する場合にも適用することができる。この場合、仕口部１２にあたる位置に外殻ＰＣ部材２０を建込み、外殻ＰＣ部材２０の貫通孔２１に梁主筋１４を挿通させ、梁部１１にあたる位置の周囲に型枠を設置し、外殻ＰＣ部材２０内に仕口部１２を構成するコンクリートを打設するとともに、型枠内に梁部１１を構成するコンクリートを打設すればよい。
【００２６】
ところで、本願出願人らは、特開２００４−２３２２３３号公報において、柱部材などにおいて超高強度コンクリートの周囲に当該コンクリートより設計基準強度の低い外殻プレキャストコンクリートを配置することにより、火災などにより激しく加熱されたときにコンクリートが爆発的に爆裂する爆裂現象を防止する方法を開示している。また、本願出願人らは、特開２００６−２０７２８１号公報において、設計基準強度が１００〜２００［Ｎ／ｍｍ２］の超高強度コンクリートの周囲に、設計基準強度が４０〜１００［Ｎ／ｍｍ２］のかぶりコンクリートを設けることにより、脆性破壊や剥離を防止し、耐震性能を向上する方法を開示している。
【００２７】
そして、上記のように、本実施形態の梁・仕口部材の製作方法では、外殻ＰＣ部材２０の内部にコンクリート１６を打設することにより、梁・仕口部材１０の仕口部１２を構成するコンクリートを構築している。このため、外殻ＰＣ部材２０の内部に打設するコンクリート１６を超高強度コンクリートとし、外殻ＰＣ部材２０を構成するコンクリートを超高強度コンクリートに比べて強度の低い低強度コンクリートとすることにより、上記の方法を仕口部１２にも適用することができ、仕口部１２の爆裂に対する耐力及び脆性破壊や剥離に対する耐力を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態の製作方法により構築されたＰＣ梁・仕口部材を示す斜視図である。
【図２】ＰＣ梁・仕口部材を構築するために用いられる外殻ＰＣ部材を示す斜視図である。
【図３】ＰＣ梁・仕口部材を構築する方法を説明するための図である。
【図４】本実施形態のＰＣ梁・仕口部材の製作方法を適用することができる例を示す水平断面図である。
【図５】梁部が仕口部の外周面に対して、水平視において斜め方向に接続されたＰＣ梁・仕口部材を示す図である。
【図６】梁部、仕口部及び柱部が一体となったＰＣ部材を示す図である。
【図７】ＰＣ梁・仕口部材を用いて柱梁架構を構築する方法を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  ＰＣ梁・仕口部材
１１  梁部
１２  仕口部
１３  シース管
１４  梁主筋
１５  せん断補強筋
１６  （仕口部を構成する）コンクリート
１７  （梁部を構成する）コンクリート
１８  柱部
１９  ＰＣ部材
２０  外殻ＰＣ部材
２１  貫通孔
２２  機械式継手
【図７】
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【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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