(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱部材と接合されるＰＣａ梁部材は、端面より部材内方側に向かって少なくとも所定区間の断面形状が略Ｕ字状とされるとともに、設置状態において端面から水平方向に突出する梁下側主筋が柱部材の中心線を越えない長さ位置で上方に屈曲させてあり、
前記ＰＣａ梁部材を柱部材の上面端部を座として柱部材間に横架した後、直線方向に連続されるＰＣａ梁部材間において、前記柱部材を跨ぐとともに、対向する前記略断面Ｕ字状内に亘る範囲に、前記梁下側主筋を構造的に連続させる梁端部下側補強主筋と、梁上側主筋間であってかつその内側位置に配筋される梁端部上側補強主筋とが鉛直面内でループ状になるように加工された梁端部下側補強主筋および梁端部上側補強主筋を配筋し、しかる後、柱梁接合部内にコンクリートを充填し柱部材とＰＣａ梁部材とを一体的に接合することを特徴とする柱梁接合部におけるＰＣａ梁部材の接合方法。
【請求項２】
該梁端部補強下側主筋の端部近傍位置が地震時のヒンジ発生箇所となるように配筋量を決定してある請求項１記載の柱梁接合部におけるＰＣａ梁部材の接合方法。
【請求項３】
前記直線方向に連続されるＰＣａ梁部材間において、断面上部側位置に前記柱部材を跨いで梁端部上側補強主筋を配筋してある請求項１、２いずれかに記載の柱梁接合部におけるＰＣａ梁部材の接合方法。
【請求項４】
端面より部材内方側に向かって所定区間の断面形状が略Ｕ字状とされるとともに、設置状態において端面より突出する梁下側主筋が柱部材の中心線を越えない長さ位置で上方に屈曲させるようにしたことを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の柱梁接合部におけるＰＣａ梁部材の接合方法に使用されるＰＣａ梁部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＣａ（プレキャストコンクリート）梁部材の接合を各階毎の柱梁接合部で行うようにしたＰＣａ梁部材の接合方法およびそのためのＰＣａ梁部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、鉄筋コンクリート造や、鉄骨鉄筋コンクリート造の建築物では、躯体工事の省力化、工期短縮、品質向上、環境問題に対する配慮等からＰＣａ梁部材が頻繁に使用されるようになってきた。
【０００３】
ＰＣａ梁部材は、各階毎に柱と一体的に接合されるが、ＰＣａ梁部材の接合形式には、図１５(A)に示されるように、ＰＣａ梁部材５１の構造を中央部が梁主筋５０，５０のみで接合された２分割構造とし、前記中央部の梁主筋５０，５０…を柱５２の頭部に位置させた状態で設置し、柱梁接合部において、配筋および型枠の後、コンクリートを流し込んで柱との一体化を図るとともに、梁の中央部においても、突出している梁主筋５０ａ，５０ａ同士を機械継手または溶接継手等によって堅固に連結した後、剪断筋などを配筋するとともに、周囲に型枠を組み、しかる後コンクリートを流し込んでＰＣａ梁部材同士を接合する梁中央接合方式と、図１５(B)に示されるように、ＰＣａ梁部材５３の両端面より梁主筋５０、５０…を柱部材５２の中心線を越えた長さ位置で上方側にＬ字状に屈曲させておき、柱間に横架させてＰＣａ梁部材５３，５３を配置した後、配筋および型枠の後、コンクリートを流し込んで柱梁接合部でＰＣａ梁部材５３，５３…同士の接合を行う柱梁接合方式とに大別される。なお、図示されていないが、柱梁接合部には柱上面から突出する主筋や剪断補強筋などが配置される。また、前記ＰＣａ梁部材５１，５３…は平面視で、柱部材を中心として十字４方向または３方向等に接合される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前者の梁中央接合方式は、柱梁接合部で梁主筋が連続し配筋作業が簡略化されるなどの利点を有するため、比較的多く採用されている方式であるが、ＰＣａ梁部材の製造に際し、型枠作業が複雑となるためコスト高になるなどの問題がある。また、施工に際しても、ＰＣａ梁部材を梁中央部で支持するためにサポート柱の設置が必要となるとともに、柱頭部と梁中央部との２箇所でそれぞれ配筋および型枠作業を行わなければならず、しかも梁鉄筋の接合も機械継手や溶接継手といった比較的手間の掛かる鉄筋接合方法が採用されるため、施工に多くの手間と時間が掛かるなどの問題があった。
【０００５】
一方、後者の柱梁接合方式は、ＰＣａ梁部材の製造が比較的容易で、図示されるようにＬ字状に屈曲させた梁主筋による重ね継手とすれば施工も比較的容易となるなどの利点を有する。しかし、柱梁接合部内で所定の構造性能を確保するには、前記梁主筋を柱中心線を越えた長さ位置で折り曲げて定着させる必要があり、対向する相手側の梁主筋とで錯綜が問題となり、梁鉄筋の本数に制限を受けるなどの問題が生じる。その結果、梁の断面寸法を大きくしたり、鉄筋強度を上げざるを得ないなどの問題が発生していた。
【０００６】
上記梁中央接合方式と柱梁接合方式とについて、その得失を検討するに、柱梁接合部での梁主筋の錯綜さえ解決できれば、後者の柱梁接合方式の方が製作面および施工面の両方で優れていることが判る。梁主筋鉄筋の錯綜は、柱中心を越えない位置で梁鉄筋を屈曲させるようにすれば解決出来るが、この場合には梁主筋が不連続となるため、所定の付着・定着強度が確保できない、所定の剪断強度が確保されないなどの構造的問題を何らかの方法で解決する必要がある。
【０００７】
この点に関し、特開平５−２９５７９２号公報では、図１６に示されるように、梁主筋５４，５４…を柱中心線を越えない位置で上方に折り曲げ定着し、これらの折曲げ鉄筋部分を囲むように多数のフープ筋（スパイラル筋）５５，５５…を配置する定着構造が提案されている。このような定着構造を採用するものとしては、他に特開平８−４９２９２号公報および特開平５−９８６９４号公報を挙げることができる。
【０００８】
しかしながら、前記特開平５−２９５７９２号公報などに記載される補強方法の場合には、非常に多くのフープ筋を必要とするため、現実の施工を考えた場合には採用し難いなどの問題がある。また、現行の鉄筋コンクリート造および鉄骨鉄筋コンクリート造の設計では、最大級の地震に対して梁端部に降伏ヒンジ（主筋の降伏）を発生させるようにし、降伏ヒンジ域での変形性能により地震エネルギーを吸収させ建物全体が崩壊しないようにしている。この点を考えると、多数のフープ筋で梁主筋部を補強する方法では、剪断力強度の増大には効果が期待出来るが、梁主筋の定着強度の点では所望の強度が確保出来ないなどの問題があった。すなわち、最大級の地震発生時に、前記梁主筋は梁端部で降伏し、ヒンジ領域が梁端部から１．０Ｄ程度（Ｄ：梁せい）まで降伏領域が進展することになる。降伏する領域は、梁内だけでなく、反対側の柱梁接合部内にも進展する。前記梁主筋は柱梁接合部内で降伏強度以上の耐力で定着させる必要があるが、多数の補強筋で補強しても梁主筋が不連続である点に変わりはなく、柱梁接合部内で定着破壊が生じ、所定の構造性能が得られないことがあった。
【０００９】
そこで本発明の主たる課題は、ＰＣａ梁部材からの梁主筋を柱部材の中心を越えない長さ位置で上方に屈曲し接合を行う柱梁接合方式を採用することを前提に、梁主筋同士の錯綜を解消するとともに、柱梁接合部内で梁主筋を構造的に連続させることにより十分な定着強度および剪断強度を確保し得るようにした柱梁接合部におけるＰＣａ梁部材の接合方法およびそのためのＰＣａ梁部材を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明は、柱部材と接合されるＰＣａ梁部材は、端面より部材内方側に向かって少なくとも所定区間の断面形状が略Ｕ字状とされるとともに、設置状態において端面から水平方向に突出する梁下側主筋が柱部材の中心線を越えない長さ位置で上方に屈曲させてあり、
前記ＰＣａ梁部材を柱部材の上面端部を座として柱部材間に横架した後、直線方向に連続されるＰＣａ梁部材間において、前記柱部材を跨ぐとともに、対向する前記略断面Ｕ字状内に亘る範囲に、前記梁下側主筋を構造的に連続させる梁端部下側補強主筋と、梁上側主筋間であってかつその内側位置に配筋される梁端部上側補強主筋とが鉛直面内でループ状になるように加工された梁端部下側補強主筋および梁端部上側補強主筋を配筋し、しかる後、柱梁接合部内にコンクリートを充填し柱部材とＰＣａ梁部材とを一体的に接合することを特徴とするものである。
【００１１】
この場合、該梁端部補強下側主筋の端部近傍位置が地震時のヒンジ発生箇所となるように配筋量を決定することが望ましい。また、前記直線方向に連続されるＰＣａ梁部材間において、断面上部側位置に前記柱部材を跨いで梁端部上側補強主筋を配筋することが望ましい。
【００１２】
他方、上記接合方法のためのＰＣａ梁部材は、端面より部材内方側に向かって所定区間の断面形状が略Ｕ字状とされるとともに、設置状態において端面より突出する梁下側主筋が柱部材の中心線を越えない長さ位置で上方に屈曲させるようにしたことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明においては、ＰＣａ梁部材内に埋設された梁下側主筋を柱梁接合部内で柱の中心線を越えない長さ位置で上方に屈曲して定着するとともに、柱部材を跨ぐと共に、両ＰＣａ梁部材に亘る区間に梁端部下側補強主筋等を配筋する。この梁端部下側補強主筋は、端部近傍位置が地震時のヒンジ発生箇所となるように配筋量が決定される。
【００１４】
従来は、最大級の地震があった場合に梁端部で降伏ヒンジを発生させる設計思想の下、梁主筋を柱梁接合部内で柱の中心線を越えない長さ位置で上方に屈曲して定着し、前記梁下側主筋が不連続となる構造的弱点をフープ筋などで補強する方法が採られていたが、本発明では規定の設計思想にとらわれず、ヒンジ発生位置を梁端部から中央側に若干ずらす設計思想の下、ＰＣａ梁部材間に跨るように前記梁端部下側補強主筋を別途配筋するようにした。これにより、梁主筋が構造的に連続するようになるとともに、最大級の地震が発生し降伏領域が柱梁接合部側に進展しても、柱梁接合部内では梁主筋の付着劣化が軽微で済み、柱梁接合部内で定着破壊および剪断破壊が生じることが無くなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
〔参考第１形態例〕
以下、本発明の各実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
【００１６】
図１および図２はそれぞれ本発明ＰＣａ梁部材１の接合方法に使用されるＰＣａ梁部材の端部斜視図、図３〜図６は施工要領手順図、図７は配筋後の平面図、図８はスラブ配筋を含む平面図である。
【００１７】
本接合方法において使用されるＰＣａ梁部材１は、図１に示されるように、全長区間に亘って断面略Ｕ字状部４が形成されたＰＣａ梁部材１Ａ、或いは図２に示されるように、端面より所定区間範囲に断面略Ｕ字状部４が形成されたＰＣａ梁部材１Ｂのように、端面より部材内方側に向かって少なくとも所定区間に亘り断面略Ｕ字状部４が形成されたＰＣａ梁部材である。
【００１８】
具体的に図１に示されるＰＣａ梁部材１Ａは、スラブ部分を現場打設施工とするために、剪断補強筋（スターラップ）２，２…が上部側部分を露出させた状態で部材長手方向に沿って所定間隔で埋設された所謂ハーフＰＣａ梁部材であり、全長に亘り断面形状を略Ｕ字状として軽量化を図ったものである。底版部には、部材長手方向に沿って複数の、図示例では３本の梁下側主筋３，３が埋設されるとともに、設置状態で端面から水平方向に突出する前記梁下側主筋３，３…が柱部材の中心線を越えない長さ位置で上方に屈曲させるようにしている。
【００１９】
一方、図２に示されるＰＣａ梁部材１Ｂは、同じくスラブ部分を現場打設施工とするために、剪断補強筋（スターラップ）２，２…が上部側部分を露出させた状態で部材長手方向に沿って所定間隔で埋設されるとともに、設置状態で端面から水平方向に突出する前記梁下側主筋３，３…が柱部材の中心線を越えない長さ位置で上方に屈曲させるようにしている点は同様であるが、断面Ｕ字状部４は端面から所定区間のみとされ、他の躯体部分は無垢となっている。
【００２０】
これらＰＣａ梁部材１は、図３に示されるように、柱部材５の上面端部を座として柱部材５，５間に横架され、図７に示されるように、平面視で柱部材５を中心に十字４方向（或いは３または２方向）に設置される。ＰＣａ梁部材１，１…を設置したならば、図４に示されるように、直線方向に連続されるＰＣａ梁部材１，１間において、前記柱部材５を跨ぐとともに、対向する前記略断面Ｕ字状部４，４内に亘る範囲に複数本の、図示例では２本の梁端部下側補強主筋６、６を配筋する。前記梁端部下側補強主筋６は、両端部をそれぞれ上方側に曲げ上げて定着させるようにしてある。
【００２１】
前記梁端部下側補強主筋６，６の配筋を終えたならば、図５に示されるように、柱主筋７，７を囲むスターラップ筋８，８…を配筋するとともに、ＰＣａ梁部材１のスターラップ筋２，２内に梁上側主筋９，９…を配筋する。また、柱梁接合部に側型枠を設置するとともに、スラブの底型枠を設置する。一方、図８に示されるように、前記柱梁接合部と共に一体的にコンクリート打設が行われるスラブ部分に、格子状にスラブ筋１０，１０…を配筋するとともに、直線方向に連続されるＰＣａ梁部材１，１間に、図８に示されるように、スラブ内であってかつ断面上部側に前記柱部材５を跨いで梁端部上側補強主筋１１，１１…を配筋する。図示の例では十字方向にＰＣａ梁部材１，１が連続されるため、梁端部上側補強主筋１１，１１…は平面視で井桁状に配筋されている。
【００２２】
上記梁端部下側補強主筋６，６および梁端部上側補強主筋１１，１１の端部近傍位置がそれぞれ設計上のヒンジ発生位置とされ、最大級の地震が発生した場合には、降伏領域が部材前後方向に進展することによって地震エネルギーを吸収するようになっている。
【００２３】
すべての配筋および型枠作業を終えたならば、スラブと共に柱梁接合部内にコンクリートを充填し、柱部材５とＰＣａ梁部材１，１…とを一体的に接合する。その後は、柱主筋を組み立てるとともに、型枠を組み、コンクリートを流し込んで上階までの柱部材５を構築するとともに、前記ＰＣａ梁部材の接合要領に従って上階の施工を行う。
【００２４】
〔参考第２形態例〕
図９および図１０に参考第２形態例として示されるＰＣａ梁部材の接合方法は、前記梁端部下側補強主筋６，６および梁端部上側補強主筋１１，１１に代えて、端部を折り曲げ加工せずに単に棒状のままの梁端部下側補強主筋６Ａ，６Ａおよび梁端部上側補強主筋１１Ａ，１１Ａを用いた場合の例を示したものである。施工要領については前記参考第１形態例のとおりであるため説明は省略する。
【００２５】
〔参考第３形態例〕
また、図１１および図１２に参考第３形態例として示されるＰＣａ梁部材の接合方法は、梁端部下側補強主筋および梁端部上側補強主筋として、端部を折り曲げ加工せずに単に棒状のままの梁端部下側補強主筋６Ａ，６Ａおよび梁端部上側補強主筋１１Ａ，１１Ａを使用するが、梁端部上側補強主筋１１Ａ、１１Ａを、梁上側主筋９、９間であってかつその内側位置に２段配筋とした態様を示したものである。
【００２６】
〔本発明に係る形態例〕
さらに、図１３および図１４に本発明に係る形態例として示されるＰＣａ梁部材の接合方法は、前記梁端部下側補強主筋および梁端部上側補強主筋として、鉛直面内でループ状になるように加工された梁端部下側補強主筋６Ｂ、６Ｂおよび梁端部上側補強主筋１１Ｂ、１１Ｂの態様を示したものである。
【００２７】
以上のように、梁端部下側補強主筋および梁端部上側補強主筋は、構造性能を満たす限りにおいて任意の形状を採ることができるが、いずれにしても柱部材５を跨ぐとともに、対向する前記略断面Ｕ字状部４，４内に亘る範囲に配筋することにより、梁主筋が構造的に連続するようになり、柱梁接合部内で定着破壊や剪断破壊が生じるのを防止する。
【００２８】
【発明の効果】
以上詳説のとおり本発明によれば、ＰＣａ梁部材からの梁下側主筋を柱部材の中心を越えない長さ位置で上方に屈曲し接合を行う柱梁接合方式を採用することで、梁主筋同士の錯綜が解消されるようになるとともに、直線方向に連続されるＰＣａ梁部材間において、前記柱部材を跨ぐとともに、対向する前記略断面Ｕ字状内に亘る範囲に梁下側主筋を構造的に連続させる梁端部下側補強主筋を配筋するようにしたため、柱梁接合部内で十分な定着強度および剪断強度を確保し得るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明ＰＣａ梁部材１の接合方法に使用されるＰＣａ梁部材１Ａの端部斜視図である。
【図２】  本発明ＰＣａ梁部材１の接合方法に使用される他のＰＣａ梁部材１Ｂの端部斜視図である。
【図３】  本発明ＰＣａ梁部材１の接合要領を示す手順図（その１）である。
【図４】  本発明ＰＣａ梁部材１の接合要領を示す手順図（その２）である。
【図５】  本発明ＰＣａ梁部材１の接合要領を示す手順図（その３）である。
【図６】  本発明ＰＣａ梁部材１の接合要領を示す手順図（その４）である。
【図７】  配筋後の平面図である。
【図８】  スラブ配筋を含む平面図である。
【図９】  梁端部補強主筋の参考第２態様を示す縦断面図である。
【図１０】  その平面図である。
【図１１】  梁端部補強主筋の参考第３態様を示す縦断面図である。
【図１２】  その平面図である。
【図１３】  梁端部補強主筋の本発明に係る形態例を示す縦断面図である。
【図１４】  その平面図である。
【図１５】  (A)および(B)はそれぞれ従来のＰＣａ梁部材の接合方式を示す図である。
【図１６】  従来の柱梁接合部におけるＰＣａ梁部材の接合構造を示す要部拡大縦断面図である。
【符号の説明】
１・１Ａ・１Ｂ…ＰＣａ梁部材、２…剪断補強筋、３…梁下側主筋、４…断面略Ｕ字状部、５…柱部材、６・６Ａ・６Ｂ…梁端部下側補強主筋、７…柱主筋、８…スターラップ筋、９…梁上側主筋、１０…スラブ筋、１１・１１Ａ・１１Ｂ…梁端部上側補強主筋
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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