(57)【要約】【課題】  鉄筋コンクリート中の鉄筋どうしをコンクリート内で連結しつつ、この連結部において確実にコンクリートへの定着を行えるようにする。【解決手段】  ＰＣａ梁１の端面から突出した梁主筋１ａは、ＰＣａ仕口パネル部材３の梁主筋孔３ｂへその両側から挿入される。梁主筋孔３ｂには、鞘管１１が設けられ、この鞘管１１に梁主筋１ａがグラウトで定着される。鞘管１１の外周には節部１１ａが設けられており、この節部１１ａに支圧力が作用することで、梁主筋１ａがコンクリート内に定着される。鞘管１１の外周部に異型形状部１１ｂを設け、異型形状部１１に付着力が作用する構成としてもよい。また、梁主筋の連結以外にも鉄筋どうしの連結に適用可能である。【選択図】      図３
2004360446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレキャストコンクリート（ＰＣａ）梁の梁主筋どうしを連結するための梁主筋連結継手であって、前記梁主筋が両側から挿入されてグラウトが充填されることによりそれら梁主筋を互いに連結する管状部材を備え、当該管状部材の外周には、各梁主筋に作用する引張力に応じてコンクリートから支圧力が作用する支圧力作用部が設けられていることを特徴とする梁主筋連結用継手。
【請求項２】
前記支圧力作用部は、前記管状部材の外周に設けられた１つまたは複数の節部を含むことを特徴とする請求項１記載の梁主筋連結用継手。
【請求項３】
前記支圧力作用部は、前記管状部材の外周面に設けられた異形形状部を含むことを特徴とする請求項１または２記載の梁主筋連結用継手。
【請求項４】
前記管状部材の寸法は以下の条件を満たすように設計されていることを特徴とする請求項１〜３のうち何れか１項記載の梁主筋連結用継手。
Ｌ≧Ｌ１×２＋３０ｍｍ
Ｌｅ≧１２×ｄ
Ａｐ≧Ｋ１・Ｔ／（ｍ×Ｆｃ）
Ｌｓ≧Ｋ２・Ｔ／（ｆａ×ψ）
ただし、
Ｌは、前記管状部材の長さ、
Ｌｅは、前記梁主筋のコンクリートへの付着により伝達される引張力を負担する長さ、
Ａｐは、前記支圧力作用部の支圧面積、
Ｌｓは、前記梁主筋に引張力が生じた場合に、この引張力に応じた支圧力の作用位置から、当該梁主筋側のコンクリート表面までの長さ、
Ｌ１は、前記管状部材への梁主筋の片側の挿入長さ、
ｍは、長期または短期に対応した係数であってｍ＝１．５またはｍ＝２．０、
Ｆｃは、コンクリートの設計基準強度
ｆａは、前記管状部材の許容付着応力度、
ψは、前記管状部材の周長、
ｄは、前記梁主筋の鉄筋径、
Ｋ１は、前記梁主筋の引張力を前記支圧力作用部に作用する支圧力が負担する割合、
Ｋ２は、前記梁主筋の引張力を前記管状部材のコンクリートへの付着力が負担する割合、
Ｋ１＋Ｋ２≦１，Ｋ１≧０，Ｋ２≧０
である。
【請求項５】
請求項１〜３のうち何れか１項記載の梁主筋連結用継手を設計する方法であって、
前記管状部材の長さＬ、
前記梁主筋のコンクリートへの付着により伝達される引張力を負担する長さＬｅ、
前記支圧力作用部の支圧面積Ａｐ、および、
前記梁主筋に引張力が生じた場合に、この引張力に応じた支圧力の作用位置から、当該梁主筋側のコンクリート表面までの長さＬｓ
を次式を満足するように設定することを特徴とする方法。
Ｌ≧Ｌ１×２＋３０ｍｍ
Ｌｅ≧１２×ｄ
Ａｐ≧Ｋ１・Ｔ／（ｍ×Ｆｃ）
Ｌｓ≧Ｋ２・Ｔ／（ｆａ×ψ）
ただし、
Ｌは、前記管状部材の長さ、
Ｌｅは、前記梁主筋のコンクリートへの付着により伝達される引張力を負担する長さ、
Ａｐは、前記支圧力作用部の支圧面積、
Ｌｓは、前記梁主筋に引張力が生じた場合に、この引張力に応じた支圧力の作用位置から、当該梁主筋側のコンクリート表面までの長さ、
Ｌ１は、前記管状部材への梁主筋の片側の挿入長さ、
ｍは、長期または短期に対応した係数であってｍ＝１．５またはｍ＝２．０、
Ｆｃは、コンクリートの設計基準強度
ｆａは、前記管状部材の許容付着応力度、
ψは、前記管状部材の周長、
ｄは、前記梁主筋の鉄筋径、
Ｋ１は、前記梁主筋の引張力を前記支圧力作用部に作用する支圧力が負担する割合、
Ｋ２は、前記梁主筋の引張力を前記管状部材のコンクリートへの付着力が負担する割合、
Ｋ１＋Ｋ２≦１、Ｋ１≧０、Ｋ２≧０
である。
【請求項６】
請求項１〜４のうち何れか１項記載の梁主筋連結用継手を用いた柱梁の接合構造であって、前記ＰＣａ梁はＰＣａ柱にＰＣａ仕口パネル部材を介して接合されており、前記梁主筋連結用継手は前記ＰＣａ仕口パネル部材に埋入されていることを特徴とする柱梁の接合構造。
【請求項７】
請求項１〜４のうち何れか１項記載の梁主筋連結用継手を用いた柱梁の接合構造であって、前記ＰＣａ梁はＰＣａ柱に現場打ちコンクリートにより接合されており、前記梁主筋連結用継手により梁主筋が連結された後、柱梁の接合部にコンクリートが打設されていることを特徴とする柱梁の接合構造。
【請求項８】
前記支圧力は前記異型形状部の各凹凸部に局所的に作用し、前記異型形状部の全体として付着力が作用する請求項３記載の梁主筋連結用継手。
【請求項９】
鉄筋コンクリート中の鉄筋どうしを連結するための鉄筋連結継手であって、前記鉄筋が両側から挿入されてグラウトが充填されることによりそれら鉄筋を互いに連結する管状部材を備え、この管状部材の外周には、各鉄筋に作用する引張力に応じてコンクリートから荷重が作用する荷重作用部が設けられていることを特徴とする鉄筋連結用継手。
【請求項１０】
鉄筋コンクリート中の鉄筋どうしを連結するための鉄筋連結継手であって、前記鉄筋が両側から挿入されてグラウトが充填されることによりそれら鉄筋を互いに連結する管状部材を備え、この管状部材の外周に１つまたは複数の節部が設けられていることを特徴とする鉄筋連結用継手。
【請求項１１】
鉄筋コンクリート中の鉄筋どうしを連結するための鉄筋連結継手であって、前記鉄筋が両側から挿入されてグラウトが充填されることによりそれら鉄筋を互いに連結する管状部材を備え、この管状部材の外周に異型形状部が設けられていることを特徴とする鉄筋連結用継手。
【請求項１２】
プレキャストコンクリート（ＰＣａ）梁の主筋どうしを連結するための継手として構成された請求項９〜１１のうち何れか１項記載の鉄筋連結用継手。
【請求項１３】
前記管状部材の寸法は以下の条件を満たすように設計されていることを特徴とする請求項９記載の鉄筋連結用継手。
Ｌ≧Ｌ１×２＋３０ｍｍ
Ｌｅ≧１２×ｄ
Ａｐ≧Ｋ１・Ｔ／（ｍ×Ｆｃ）
Ｌｓ≧Ｋ２・Ｔ／（ｆａ×ψ）
ただし、
Ｌは、前記管状部材の長さ、
Ｌｅは、前記鉄筋のコンクリートへの付着により伝達される引張力を負担する長さ、
Ａｐは、前記荷重作用部の支圧面積、
Ｌｓは、前記鉄筋に引張力が生じた場合に、この引張力に応じた支圧力の作用位置から、当該鉄筋側のコンクリート表面までの長さ、
Ｌ１は、前記管状部材への鉄筋の片側の挿入長さ、
ｍは、長期または短期に対応した係数であってｍ＝１．５またはｍ＝２．０、
Ｆｃは、コンクリートの設計基準強度
ｆａは、前記管状部材の許容付着応力度、
ψは、前記管状部材の周長、
ｄは、前記鉄筋の鉄筋径、
Ｋ１は、前記鉄筋の引張力を前記荷重作用部に作用する支圧力が負担する割合、
Ｋ２は、前記鉄筋の引張力を前記荷重作用部に作用する付着力が負担する割合、
Ｋ１＋Ｋ２≦１，Ｋ１≧０，Ｋ２≧０
である。
【請求項１４】
前記荷重作用部はコンクリートから付着力が作用する付着力作用部であることを特徴とする請求項９記載の鉄筋連結用継手。
【請求項１５】
前記管状部材の寸法は以下の条件を満たすように設計されていることを特徴とする請求項１４記載の鉄筋連結用継手。
Ｌｂ≧Ｔ’／（ｆａ・ψ）
ただし、
Ｌｂは、前記管状部材とコンクリートとの付着長さ、
Ｔ’は、継手両側の鉄筋の引張力の差、
ｆａは、前記管状部材の許容付着応力度
ψは、前記管状部材の周長
である。
【請求項１６】
請求項９記載の鉄筋連結用継手を設計する方法であって、
前記管状部材とコンクリートとの付着長さＬｂ、
Ｔ’は、継手両側の鉄筋の引張力の差をＴ’、
ｆａは、前記管状部材の許容付着応力度をｆａ、
ψは、前記管状部材の周長をψとしたときに
Ｌｂ≧Ｔ’／（ｆａ・ψ）
を満足するように設定することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋どうしを連結するための鉄筋連結用継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、梁主筋等の鉄筋用の継手として、モルタル充填型継手が一般的に用いられている。モルタル充填型継手は、管状のスリーブの両側から鉄筋を挿入し、そのスリーブ内にモルタルを充填することにより鉄筋を連結する。
【０００３】
また、特許文献１には、梁主筋を柱コンクリートに定着するための定着構造が開示されている。この定着構造では、板状の定着部と、当該定着部の片側から突出し内周にねじ孔を有する筒状の突出部とを備えたねじ定着板を梁主筋にねじ込み、梁主筋とねじ孔との間にグラウトを注入することにより定着板を主筋に固定する。かかる定着構造によれば、梁主筋に引張力が作用すると、それに応じて、ねじ定着板の定着部にコンクリートから支圧力が作用し、これにより、梁主筋が柱コンクリートに定着される。この定着構造は、プレートナット工法と呼ばれており、その設計施工指針は非特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特許第２６６２１５０号公報
【特許文献２】東京鐵鋼株式会社、”プレートナット工法設計施工指針（ＢＣＪ−Ｃ２２８０）”
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、本出願人は、特願２００３−７５１２５号において、プレキャストコンクリート（ＰＣａ）柱梁の接合構造を提案している。この接合構造は、図１に示すように、直方体状のＰＣａ仕口パネル部材３を介して、ＰＣａ梁１をＰＣａ柱４に接合するものである。ＰＣａ梁１の端部からは梁主筋１ａを突出させ、この梁主筋１ａをＰＣａ仕口パネル部材３の内部の継手で互いに連結すると共に、上下の柱主筋を連結する連結筋４ａをＰＣａ仕口パネル部材３に貫通し、ＰＣａ仕口パネル部材３のコンクリートに梁主筋１ａおよび連結筋４ａを定着させる。かかるＰＣａ柱梁の接合構造において、柱主筋の接合に上記のモルタル充填型継手を用いることが考えられる。
【０００５】
しかしながら、一般に、梁主筋を柱梁接合部に通し配筋する場合には、梁主筋が柱コンクリートから抜け出さないことを保証するため、柱幅を、主筋の径や破断強度に応じて定まる寸法以上になるように設計しなければならない。したがって、上記のＰＣａ柱梁接合構造においても、このような設計基準に従ってＰＣａ仕口パネル部材３の幅寸法を設計することが必要である。そして、従前のモルタル充填型継手は表面が滑らかに形成されているので、コンクリートへの付着性は期待できない。このため、上記のＰＣａ柱梁接合構造において梁主筋を従前のモルタル型継手で接続した場合、継手部分はコンクリートへの付着長さとして評価することができないことになる。すなわち、図２１に応力状態を示すように、柱梁接合部内に設けられた継手部分Ａでは付着力を負担できないため、応力状態が厳しくなり、その結果、柱断面を大きくしたり、コンクリート強度を大きくするなどの対処が必要となってコストアップの要因になるのである。柱梁接合部以外のコンクリート接合部でも、鉄筋どうしを継手で連結する場合には同様の問題が生じ得る。
【０００６】
一方、特許文献１に開示される主筋の定着構造では、定着板によって梁主筋をコンクリートに定着することはできるものの、２本の梁主筋どうしを連結することは考慮されていない。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、鉄筋どうしをコンクリート内で連結しつつ、この連結部において確実にコンクリートへの定着を行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明は、プレキャストコンクリート（ＰＣａ）の柱と梁の接合部において、ＰＣａ梁の梁主筋どうしを連結するための梁主筋連結継手であって、前記梁主筋が両側から挿入されてグラウトが充填されることによりそれら梁主筋を互いに連結する管状部材を備え、当該管状部材の外周には、各梁主筋に作用する引張力に応じて前記柱梁接合部のコンクリートから支圧力が作用する支圧力作用部が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、管状部材にグラウトが充填されることで、梁主筋が互いに連結されると共に、管状部材の外周に設けられた支圧力作用部にコンクリートから支圧力が作用することで、梁主筋がその引張力によりコンクリートから抜け出すのを防止できる。
【００１０】
また、本発明の梁主筋連結用継手において、前記支圧力作用部は、前記管状部材の外周に設けられた１つまたは複数の節部を含むこととしてもよい。
【００１１】
あるいは、前記支圧力作用部は、前記管状部材の長手方向に沿って設けられた異形形状部を含むこととしてもよい。この場合、支圧力は異型形状部の各凹凸部に局所的に作用し、異型形状部の全体としてみれば付着力が作用することになる。
【００１２】
また、前記管状部材の寸法は以下の条件を満たすように設計されていることとしてもよい。  
Ｌ≧Ｌ１×２＋３０ｍｍ
Ｌｅ≧１２×ｄ
Ａｐ≧Ｋ１・Ｔ／（ｍ×Ｆｃ）
Ｌｓ≧Ｋ２・Ｔ／（ｆａ×ψ）
ただし、
Ｌは、前記管状部材の長さ、
Ｌｅは、前記梁主筋のコンクリートへの付着により伝達される引張力を負担する長さ、
Ａｐは、前記支圧力作用部の支圧面積、
Ｌｓは、前記梁主筋に引張力が生じた場合に、この引張力に応じた支圧力の作用位置から、当該梁主筋側のコンクリート表面までの長さ、
Ｌ１は、前記管状部材への梁主筋の片側の挿入長さ、
ｍは、長期または短期に対応した係数であってｍ＝１．５またはｍ＝２．０、
Ｆｃは、コンクリートの設計基準強度
ｆａは、前記管状部材の許容付着応力度、
ψは、前記管状部材の周長、
ｄは、前記梁主筋の鉄筋径、
Ｋ１は、前記梁主筋の引張力を前記支圧力作用部に作用する支圧力が負担する割合、
Ｋ２は、前記梁主筋の引張力を前記管状部材のコンクリートへの付着力が負担する割合、
Ｋ１＋Ｋ２≦１，Ｋ１≧０，Ｋ２≧０
である。
【００１３】
このように、梁主筋の引張力により支圧力作用部へ作用する支圧力を考慮して継手の各部寸法を設計することで、梁主筋をコンクリート内により確実に定着できる。また、管状部材のコンクリートへの付着長さを考慮できるので、その分、柱幅を小さくすることができる。
【００１４】
また、本発明の梁主筋連結用継手は、柱梁接合部がＰＣａ仕口パネル部材で構成された柱梁接合構造に適用されてもよいし、柱梁接合部が現場打ちコンクリートで構成された柱梁接合構造に適用されてもよい。
【００１５】
また、本発明は、鉄筋コンクリート中の鉄筋どうしを連結するための鉄筋連結継手であって、前記鉄筋が両側から挿入されてグラウトが充填されることによりそれら鉄筋を互いに連結する管状部材を備え、この管状部材の外周には、各鉄筋に作用する引張力に応じてコンクリートから荷重が作用する荷重作用部が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、鉄筋コンクリート中の鉄筋どうしを連結するための鉄筋連結継手であって、前記鉄筋が両側から挿入されてグラウトが充填されることによりそれら鉄筋を互いに連結する管状部材を備え、この管状部材の外周に１つまたは複数の節部が設けられていることを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明は、鉄筋コンクリート中の鉄筋どうしを連結するための鉄筋連結継手であって、前記鉄筋が両側から挿入されてグラウトが充填されることによりそれら鉄筋を互いに連結する管状部材を備え、この管状部材の外周に異型形状部が設けられていることを特徴とする。
【００１８】
また、前記荷重作用部がコンクリートから付着力が作用する付着力作用部である場合、前記管状部材の寸法を次の条件を満たすように設計することができる。  
Ｌｂ≧Ｔ’／（ｆａ・ψ）
ただし、
Ｌｂは、前記管状部材とコンクリートとの付着長さ、
Ｔ’は、継手両側の鉄筋の引張力の差、
ｆａは、前記管状部材の許容付着応力度
ψは、前記管状部材の周長
である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、鉄筋どうしをコンクリート内で連結しつつ、この連結部において確実にコンクリートへの定着を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態について説明する。本実施形態では、図１に示すＰＣａ柱梁接合構造１０において、梁主筋１ａどうしをＰＣａ仕口パネル部材３内で連結する。先ず、ＰＣａ柱梁接合構造１０について、図１と共に図２に参照して詳細に説明する。図２は、図１に示す柱梁接合構造１０の鉛直断面図である。
【００２１】
図１および図２に示すように、柱梁接合構造１０は、ＰＣａ梁１とＰＣａ柱４とを、ＰＣａ柱４の頭部に配置されるＰＣａ仕口パネル部材３において接合するものである。なお、図１および図２では、ＰＣａ梁１、ＰＣａ柱４、ＰＣａ仕口パネル部材３、および接続筋４ａが分解された状態を示しており、各部材を図中矢印で示す向きに設置することで柱梁接合構造１０が完成する。
【００２２】
ＰＣａ梁１は架構のスパン長に亘る長さを有しており、その両端部が、ＰＣａ仕口パネル部材３を介してＰＣａ柱４に接合される。ＰＣａ仕口パネル部材３は、直方体状に構成されたＰＣａ部材であり、鉛直方向に貫通する複数の柱主筋孔３ａと、水平方向に貫通する複数の梁主筋孔３ｂとを含んでいる。
【００２３】
ＰＣａ梁１の梁主筋１ａのうち下端筋は梁コンクリートに埋入されてその端部が梁端面から突出し、上端筋は梁コンクリートから完全に露出している。ただし、上端筋および下端筋の両方が梁コンクリートに埋入される構成であってもよい。ＰＣａ仕口パネル部材３の両側に配置されるＰＣａ梁１の梁主筋１ａは、ＰＣａ仕口パネル部材３の梁主筋孔３ｂに両側から挿入され、梁主筋孔３ｂの内部において、本発明に係る梁主筋連結用継手により相互に連結される。
【００２４】
ＰＣａ仕口パネル部材３の柱主筋孔３ａには上方から中継筋４ａが挿入される。中継筋４ａは、下階のＰＣａ梁４の柱主筋４ｂと、上階のＰＣａ柱４の柱主筋４ｂとを中継するための鉄筋である。ＰＣａ柱４の柱主筋４ｂの上端部には柱主筋用継手４ｃが埋入されており、中継筋４ａの下端部がこの柱主筋用継手４ｃに定着されることにより下階の柱主筋４ｂに連結される。また、柱主筋４ｂの下端部にも柱主筋用継手４ｄが埋入されており、この柱主筋用継手４ｄに中継筋４ａの上端部が定着される。なお、本実施形態では、上下の柱主筋４ｂを中継筋４ａを介して連結しているが、これに限らず、例えば、柱主筋４ｂをＰＣａ柱４の下面から長く突出させてＰＣａ仕口パネル部材３の柱主筋孔３ａに挿通させ、下階の柱主筋４ｂに連結するなど、他の構成を用いることもできる。
【００２５】
柱梁接合構造１０を施工する場合、先ず、架構の端部に位置するＰＣａ柱４−１の上部にＰＣａ仕口パネル部材３を設置し、その柱主筋孔３ａへ上方から中継筋４ａを挿入すると共に、梁主筋孔３ｂに、このＰＣａ仕口パネル部材３に接合すべきＰＣａ梁１の一端から突出する梁主筋１ａを挿入する。次に、ＰＣａ柱４−１に隣接するＰＣａ柱４−２上に、次のＰＣａ仕口パネル部材３を、その梁主筋孔３ｂに上記ＰＣａ梁１の他端から突出する梁主筋１ａが挿入されるように横向きに移動させながら設置する。そして、ＰＣａ仕口パネル部材３の柱主筋孔３ａに上方から中継筋４ａを挿入すると共に、梁主筋孔３ｂに、当該ＰＣａ仕口パネル部材３に接合すべき次のＰＣａ梁１の一端から突出する梁主筋１ａを挿入する。このような作業を繰り返して柱梁を接合していくことにより架構を構築する。
【００２６】
次に、ＰＣａ仕口パネル部材３内で梁主筋１ａどうしを連結する継手構造について説明する。図３は、この継手構造を詳細に示す。なお、図３には、継手構造の各部の寸法を表す記号も併せて示している。
【００２７】
図３に示すように、梁主筋孔３ｂにはスリーブ１２に挟まれるように、本発明における管状部材としての鞘管１１が設けられている。鞘管１１には、梁主筋１ａの先端が梁主筋孔３ｂの両端から鞘管１１の内部まで挿入されている。また、ＰＣａ仕口パネル部材３には、その外表面と梁主筋孔３ｂとを接続するグラウト注入孔３ｃが設けられており、このグラウト注入孔３ｃからグラウト材が注入されることで、梁主筋１ａが鞘管１１に定着される。なお、図３では、グラウト注入孔３ｃがＰＣａ仕口パネル部材３の側面と梁主筋孔３ｂとを接続する例を示したが、これに限らず、グラウト注入孔３ｃがＰＣａ仕口パネル部材３の上面と梁主筋孔３ｂとを接続する構成であってもよい。
【００２８】
鞘管１１の両端部の外周面には節部１１ａが設けられており、これら節部１１ａの間には凹凸状に形成された異型形状部１１ｂが設けられている。図４は、鞘管１１の節部１１ａを鞘管１１の軸方向からみた形状の例を示す。節部１１ａは、同図（ａ）に示すように円盤状に形成されていてもよいし、同図（ｂ）に示すように、歯車状に形成されていてもよい。要するに、鞘管１１の外周面から突出して、後述する支圧面積Ａｐが確保される形状であればよい。
【００２９】
以上説明した継手構造によれば、例えば、図３中右側の梁主筋１ａに引張力が生じた場合には、支圧力が右側の節部１１ａに作用し、左側の梁主筋１ａに引張力が生じた場合には、支圧力が左側の節部１１ａに作用する。すなわち、図中右側の梁主筋１ａと右側の節部１１ａとが対応すると共に、図中左側の梁主筋１ａと左側の節部１１ａとが対応しており、何れかの梁主筋１ａに引張力が生ずると、それに対応する節部１１ａに支圧力が作用するのである。したがって、地震等により左右の梁主筋１ａに交互に引張力が生じた場合にも、何れかの節部１１ａに支圧力が作用することで、梁主筋１ａがコンクリートから抜け出すのを防止することができる。
【００３０】
すなわち、本実施形態では、柱梁を接合するＰＣａ仕口パネル部材３内部での応力状態は図５に示すようになり、節部１１ａに作用する支圧力及び異型形状部１１ｂに作用する付着力が、梁主筋１ａの引張力の一部を負担することで、上記図２１と比較して分かるように、梁主筋１ａのコンクリートへの付着応力度が小さくなる。これにより、柱幅を大きくしたりコンクリート強度を大きくするなどの処置を施さなくても、梁主筋１ａの抜け出しを防止できるのである。
【００３１】
なお、この図５では、異型形状部１１ｂによる効果を考慮しない場合の応力状態を示しているが、異型形状部１１ｂの各凹凸部にも局所的な支圧力が作用し、これらの支圧力は、異型形状部１１ｂ全体では付着力として作用する。この付着力も梁主筋１ａのコンクリートからの抜け出しを防止することに寄与し、その効果を考慮すれば図６に示す応力状態となる。図５と比較して分かるように、異型形状部１１ｂを設けることで、梁主筋１ａの付着応力度がより小さくなる。
【００３２】
また、鞘管１１の外周に節部１１ａが設けられることで、鞘管１１とＰＣａ仕口パネル部材３のコンクリートとの付着力も高められている。これにより、鞘管１１をＰＣａ仕口パネル部材３内に、よりしっかりと保持することが可能となっている。
【００３３】
そして、本実施形態では、上記のように梁主筋１ａどうしをＰＣａ仕口パネル部材３の内部に設けた継手構造により連結できるので、現場でコンクリートを打設することなく、ＰＣａ梁１とＰＣａ柱４とを接合できる。このため、現場での煩雑な型枠工事が不要となり、作業工数を減らして、低コスト化および工期短縮を図ることができる。
【００３４】
次に、上記図３を参照して、本実施形態における継手構造の各部寸法の設計手法について説明する。図３において、
Ｌは、鞘管１１の長さ、
Ｌ１は、鞘管１１への梁主筋１ａの片側の挿入長さ、
Ｌｅは、コンクリートとの付着により伝達される引張力を負担する長さ、
Ｌｓは、梁主筋１ａに引張力が生じた場合に、この引張力に応じた支圧力の作用位置から、当該梁主筋１ａ側のコンクリート表面までの長さ（つまり支圧力に抵抗する長さ）、
ＤはＰＣａ仕口パネル部材３の幅である。
【００３５】
継手構造の設計にあたっては、梁主筋１ａに作用する引張力（以下、定着力Ｔと表す）と、この定着力Ｔに応じて節部１１ａに作用する支圧力によって生ずるコンクリートの圧縮ストラット（図３中に一点鎖線で示す）における圧縮応力とが釣り合うものとして、以下のように各部寸法を決定する。
【００３６】
本実施形態において、定着力Ｔは、鞘管１１の節部１１ａに作用する支圧力Ｐｃと、鞘管１１の付着力Ｐｂとで分担することになる。そこで、その分担割合を、支圧力ＰｃがＫ１，付着力ＰｂがＫ２とする。すなわち、
Ｐｃ＝ｍ×Ｆｃ×Ａｐ≧Ｋ１×Ｔ      ・・・（１）
Ｐｂ＝ｆａ×ψ×Ｌｓ≧Ｋ２×Ｔ      ・・・（２）
Ｋ１＋Ｋ２≦１，Ｋ１≧０，Ｋ２≧０
ここで、ｍは長期または短期に対応した係数であって長期の場合ｍ＝１．５、短期の場合ｍ＝２．０、Ｆｃはコンクリートの設計基準強度、Ａｐは節部１１ａの支圧面積、ｆａは鞘管１１の許容付着応力度、ψは鞘管１１の周長である。また、Ｋ１，Ｋ２の値は、例えばＫ１＝０．７、Ｋ２＝０．３とする。
【００３７】
また、鞘管１１の長さＬは、梁主筋１ａの挿入長さＬ１の２倍に３０ｍｍを加えた寸法以上とする。すなわち、
Ｌ≧Ｌ１×２＋３０ｍｍ                ・・・（３）
によりＬを決定する。
【００３８】
また、節部１１ａから対応する梁主筋１ａ側のコンクリート表面までの距離Ｌｅは、梁主筋１ａの径ｄの１２倍以上とする。すなわち、
Ｌｅ≧１２×ｄ                        ・・・（４）
により、Ｌｅを決定する。
【００３９】
また、（１）式を用いて、
Ａｐ≧Ｋ１×Ｔ／（ｍ×Ｆｃ）          ・・・（５）
によりＡｐを決定する。  
さらに、（２）式を用いて、
Ｌｓ≧Ｋ２×Ｔ／（ｆａ×ψ）          ・・・（６）
により、Ｌｓを決定する。  
最後に、（３）式および（４）式で決定したＬ，Ｌｅを用いて、
Ｄ≧２×Ｌｅ−Ｌ                      ・・・（７）
によりＤを決定する。
【００４０】
このように、本実施形態では、コンクリート内に形成される圧縮ストラットのモデルに基づいて梁主筋１ａの継手構造の各部寸法を設計しているので、梁主筋１ａがその引張力によってコンクリートから抜け出すのを確実に防止することが可能な継手構造を実現できる。したがって、耐力が梁主筋１ａの抜け出しではなく、鉄筋母材の破断によって決定される良好な構造性能を得ることができる。また、節部１１ａに作用する支圧力を考慮してＰＣａ仕口パネル部材３の幅Ｄを設計しているので、従前のグラウト充填継手のように継手部分でのコンクリートとの付着力を無効として設計せざるを得なかった場合に比べて、ＰＣａ仕口パネル部材３の幅Ｄ、すなわち、柱幅を小さくすることができる。
【００４１】
以下、上記実施形態の各種変形例について説明する。
【００４２】
図７は、鞘管１１の節部１１ａを、鞘管１１の長手方向中央部の１箇所に設けた実施形態を示す。また、図８は、この実施形態における応力状態図である。このような構成では、左右何れの梁主筋１ａに引張力が作用しても中央部の節部１１ａに支圧力が作用することで、梁主筋１ａがコンクリートから抜け出すのを防止することができる。この場合の寸法Ｌ，Ｌ１，Ｌｓ，Ｌｅは図７中に示すようにとって、上記（３）〜（７）式に従って各部寸法を設計する。
【００４３】
図９は、鞘管１１の外周に節部１１ａを設けずに、異型形状部１１ｂのみを設けた実施形態を示す。このような構成では、同図中に示すように、異型形状部１１ｂの各凸部には局所的に支圧力Ｐｃが作用するので、これを支圧力作用部とみることもできるが、全体としてみると異型形状部１１ｂには付着力Ｐｂが作用し、この付着力により梁主筋１ａがコンクリートが抜け出すのを防止できる。このように、異型形状部１１ｂに付着力Ｐｂが作用する構成では、鞘管１１の寸法は、上記（３）〜（７）式でＫ１（鞘管１１の支圧力Ｐｃの負担割合）をゼロと置いた式を用いて設計できる。
【００４４】
より一般的には、設計式は次式（８）となる。  
Ｌｂ≧Ｔ’／（ｆａ・ψ）  ・・・（８）
ただし、
Ｌｂは、前記管状部材とコンクリートとの付着長さ、
Ｔ’は、継手両側の鉄筋の引張力の差、
ｆａは、前記管状部材の許容付着応力度、
ψは、前記管状部材の周長、
である。  
この（８）式は、鞘管１１の両側での鉄筋の引張力の差は、鞘管１１に作用する付着力の許容値（＝Ｌｂ・付着面積・許容付着応力度＝Ｌｂ・ψ・ｆａ）以下でなければならないという条件から導かれる。
【００４５】
図１０は、グラウト注入孔をＰＣａ梁１に設けた実施形態を示す。この実施形態では、ＰＣａ梁１の端部に、梁主筋１ａを囲むように鞘管１ｂを設け、この鞘管１ｂ内部とＰＣａ梁１の外表面とを接続するグラウト注入孔１ｃを設けている。
【００４６】
図１１および図１２は、鞘管１１の長さを変えた実施形態である。図１１に示す実施形態では、鞘管１１の長さをＰＣａ仕口パネル部材３の幅に一致させている。また、図１２に示す実施形態では、鞘管１１の長さをＰＣａ仕口パネル部材３の幅よりも大きくして、ＰＣａ仕口パネル部材３のコンクリート表面から突出させ、ＰＣａ梁１の端面に鞘管１１の突出部１１ｃを収容するための孔１ｄを設けている。
【００４７】
ところで、上記各実施形態では、ＰＣａ柱４とＰＣａ梁１とがＰＣａ仕口パネル部材３で接合されるものとし、梁主筋１ａがＰＣａ仕口パネル部材３の内部で連結される場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限らず、ＰＣａ柱４とＰＣａ梁１とが現場打ちコンクリートで接合される場合にも適用が可能である。図１３は、ＰＣａ柱４とＰＣａ梁１とを現場打ちコンクリート２０で接合する構成の斜視図である。このような構成では、梁主筋１ａを、上記各実施形態で説明したような節部１１ａや異型形状部１１ｂを有する鞘管１１で連結した後、柱梁接合部にコンクリート２０を打設する。
【００４８】
また、本発明は、梁主筋１ａを柱梁の接合部で連結する場合に限らず、図１４に例示するように、ＰＣａ梁１００どうしを梁中間部（図中Ｘ部）で接合する構成において当該接合部にて各ＰＣａ梁１００の梁主筋１ａを連結する場合にも適用が可能である。さらに、ＰＣａ梁どうしを連結する場合に限らず、現場でコンクリートを打設する在来工法において梁主筋を連結する場合にも適用が可能である。
【００４９】
また、梁どうしの接合部で梁主筋を連結する場合に限らず、柱どうし、壁どうし、床どうし、柱と壁、梁と壁、梁と床などの各接合部において鉄筋を連結する場合に適用が可能である。図１５〜図２０は、各接合部において、本発明に係る継手５０で鉄筋を連結する構成を模式的に示す。
【００５０】
図１５は、柱５２どうしの接合部分に継手５０が設けられた構成を示す。なお、同図において、（Ａ）は、柱５２がプレキャストコンクリートであってプレキャストコンクリート内に継手５０を埋入させる場合、（Ｂ）は、同じく接合される部材がプレキャストコンクリートであるが、接合部分５３は現場打設コンクリートとして、この接合部分５３に継手５０を設ける場合、（Ｃ）は、在来工法における現場打設の鉄筋を連結する場合の構成を示している。
【００５１】
また、図１６は、柱５２と壁５４との接合部分に継手５０が設けられた構成、図１７は、壁５４と梁５６との接合部分に継手５０が設けられた構成、図１８は、壁５４どうしの接合部分に継手５０が設けられた構成、図１９は、梁５６と床５８との接合部分に継手５０が設けられた構成、図２０は、床５８どうしの接合部分に継手５０が設けられた構成を、夫々示している。なお、これら図１６〜図２０は接合される部材がＰＣａであって継手５０をＰＣａに埋入させる場合を示しているが、図１５の（Ｂ）、（Ｃ）のように、ＰＣａの接合部を現場打設コンクリートとする構成や、在来工法により現場打設する構成も可能である。また、図１８では、壁５４の横筋を連結する場合を示しているが、縦筋の連結にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明が適用されるＰＣａ柱梁接合構造の斜視図である。
【図２】図１のＰＣａ柱梁接合構造の鉛直断面図である。
【図３】梁主筋を連結する継手構造を示す断面図である。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）は、継手構造を構成する鞘管の外周に設けられた節部の形状の例を示す図である。
【図５】本実施形態において異型形状部の付着力を考慮しない場合の応力状態図である。
【図６】本実施形態において異型形状部の付着力を考慮した場合の応力状態図である。
【図７】鞘管の節部を鞘管の長手方向中央部の１箇所に設けた実施形態を示す図である。
【図８】図７に示す実施形態の応力状態図である。
【図９】鞘管の外周面に異型形状部のみを設けた実施形態を示す図である。
【図１０】鞘管へのグラウト注入孔をＰＣａ梁に設けた実施形態を示す図である。
【図１１】鞘管の長さをＰＣａ仕口パネル部材の幅に一致させた実施形態を示す図である。
【図１２】鞘管の長さをＰＣａ仕口パネル部材の幅よりも大きくした実施形態を示す図である。
【図１３】ＰＣａ柱とＰＣａ梁とを現場打ちコンクリートで接合する実施形態を示す斜視図である。
【図１４】梁の中間部で梁主筋１ａどうしを連結する場合の実施形態を示す斜視図である。
【図１５】柱どうしの接合部分に本発明の継手が設けられた構成を示す立面図である。
【図１６】柱と壁との接合部分に本発明の継手が設けられた構成を示す立面図である。
【図１７】壁と梁との接合部分に本発明の継手が設けられた構成を示す立面図である。
【図１８】壁どうしの接合部分に本発明の継手が設けられた構成を示す立面図である。
【図１９】梁と床との接合部分に本発明の継手が設けられた構成を示す平面図である。
【図２０】床どうしの接合部分に本発明の継手が設けられた構成を示す平面図である。
【図２１】梁主筋を連結する継手部分での付着力を期待できない場合の柱梁接合部内での応力状態を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１      ＰＣａ梁
１ａ    梁主筋
３      ＰＣａ仕口パネル部材
１１    鞘管
１１ａ  節部
１１ｂ  異型形状部
【図１】
2004360446.tif 000003
【図２】
2004360446.tif 000004
【図３】
2004360446.tif 000005
【図４】
2004360446.tif 000006
【図５】
2004360446.tif 000007
【図６】
2004360446.tif 000008
【図７】
2004360446.tif 000009
【図８】
2004360446.tif 000010
【図９】
2004360446.tif 000011
【図１０】
2004360446.tif 000012
【図１１】
2004360446.tif 000013
【図１２】
2004360446.tif 000014
【図１３】
2004360446.tif 000015
【図１４】
2004360446.tif 000016
【図１５】
2004360446.tif 000017
【図１６】
2004360446.tif 000018
【図１７】
2004360446.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2004360446.tif 000021
【図２０】
2004360446.tif 000022
【図２１】
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