JPH07292858A - Ｐｃ部材の接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２つのＰＣ部材の接続作業を簡単にでき、か
つ所要の高い強度を確保できるようにする。 【構成】 コンクリートやモルタルなどとの結合力・付
着力を高めるための凸リブ２が内周面および外周面のほ
ぼ全体にわたって形成されている異形鋼管１ａ，１ｂを
ＰＣ部材３０，４０に埋め込み、第１の異形鋼管１ｂを
当該ＰＣ部材４０の接合面に対して垂直に、かつその一
端部を当該ＰＣ部材４０の接合面に開口させた状態とす
ると共に、第２の異形鋼管１ａを当該ＰＣ部材３０の接
合面に対して垂直に、かつその一端部を当該ＰＣ部材３
０の接合面から突出させた状態とする。ＰＣ部材３０，
４０を現場に建て込んで両方の接合面を対向させる際
に、ＰＣ部材３０の接合面から突出している第２の異形
鋼管１ａをＰＣ部材４０の接合面に開口している第１の
異形鋼管１ｂ内に挿入するとともに、第１の異形鋼管１
ｂ内の残余の空間にモルタル５などのグラウト材を充填
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、プレキャストコンク
リート（以下ＰＣと記す）製の構造部材を用いた鉄筋コ
ンクリート建築物のプレハブ工法あるいは半プレハブ工
法に関し、特に、ＰＣ部材とＰＣ部材の接続構造に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】良く知られているように、ＰＣ部材を用
いて建物を構築する場合、ＰＣ部材を現場に建て込んで
他のコンクリート部材と一体的に接続する。そのための
接続構造・工法として、もっとも一般的なものはつぎの
通りである。

【０００３】まず、ＰＣ部材の接続端面には接続筋に相
当する鉄筋をあらかじめ突設しておくとともに、このＰ
Ｃ部材より先に現場に設置されている他のコンクリート
部材（場所打ちコンクリート部材あるいは別のＰＣ部
材）の接続部位にも接続筋に相当する鉄筋を突設してお
く。そして、ＰＣ部材を所定位置に建て込んで、その接
続端面と他のコンクリート部材の接続部位とを所定間隔
をおいて対向させ、両者から突出している前記鉄筋を互
いに重ね合わせ、その重ね継手部分を囲うように型枠を
設置し、その型枠内にコンクリートを打設して重ね継手
を構成する。

【０００４】前記の接続構造・工法における重ね継手
を、ガス圧接継手や溶接継手あるいは機械式継手に代え
た方法も良く採用されている。また、機械式継手の一種
であるグラウト材充填継手を用いるスプライススリーブ
工法も知られている（例えば、特公平４−５２８１５号
公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記のようにＰＣ部材
と他のコンクリート部材との接続部分に型枠を設置して
コンクリートを打設する工法は、型枠の設置・撤去作業
が面倒であるという基本的な問題がある。また、接続部
の鉄筋をガス圧接継手や溶接継手で継ぐ場合、鉄筋同士
の位置合わせや接続作業が著しく面倒であり、また少量
の雨でも作業できないという欠点がある。その点、前記
のスプライススリーブ工法によれば現場での作業が簡単
になるので、鉄筋コンクリート建築物のプレハブ工法あ
るいは半プレハブ工法の合理化に役立つ。

【０００６】ところで、スプライススリーブ工法は、互
いに接続しようとする一方のコンクリート部材に、複数
の円筒状の鋳鉄製スリーブとこれらそれぞれに一端を挿
入した複数の異形鉄筋とを埋め込んでおくとともに、他
方のコンクリート部材に当該スリーブ内に挿入すべき異
形鉄筋を複数埋め込んでおき、他方のコンクリート部材
の異形鉄筋を一方のコンクリート部材のスリーブに突き
合わせて挿入し、両者の異形鉄筋同士をスリーブ内で突
き合わせた状態でスリーブ内にグラウト材を充填して接
続するようになっている。このスプライススリーブ工法
は異形鉄筋同士を突き合わせ接合するために用いられる
ものであるため、スリーブは、挿入される一対の異形鉄
筋同士の芯を一致させることができるように、異形鉄筋
の外径よりも僅かに大きな口径で形成されるもので、挿
入された異形鉄筋との間には殆ど隙間を生じないように
なっている。そして当該工法では、複数のこのようなス
リーブに対して、他方のコンクリート部材の複数の異形
鉄筋を一括して同時に挿入することが要求される。この
ため、接続作業に際して異形鉄筋とスリーブ同士の位置
合わせが煩雑でかつ多大の作業時間を必要とし作業性が
良くないと共に、異形鉄筋やスリーブの位置精度の確保
のために、これらを備えるコンクリート部材の形成に高
い製作精度が要求されることとなっていた。また、スリ
ーブ内における継手強度を十分なものとするために、継
手長さ部分を相当長く設定する必要があり、このためス
リーブ長さや異形鉄筋の挿入長さが長くなって、材料費
も増大することとなっていた。

【０００７】他方、このスプライススリーブ工法に関連
して、内・外周面が平滑な円筒状の鋼管を用い、この内
部に一対の鉄筋を挿入して継手を構成する場合には、そ
の平滑な内・外周面のために、挿入した鉄筋の抜け出し
現象が生じやすいという問題があった。また、肉厚の薄
いスパイラルシース管を用いる場合には、その内部に充
填したグラウト材の、シース管による拘束効果が期待で
きないので、これを補うためにシース管等の長さを長く
設定して継手部分を長く構成する必要があり、材料費が
嵩むことになる。

【０００８】この発明は前述した従来の問題点に鑑みな
されたもので、その目的は、２つのＰＣ部材の接続作業
を簡単にでき、かつ所要の高い強度を確保できるように
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこでこの発明では、中
空筒体状に形成され、かつその内周面及び外周面のほぼ
全体に亘って、これら周面と隣接配置される他の部材と
の間でコンクリートやモルタルを介して応力伝達を行わ
せるための凹凸が形成された第１の継手用異形鋼管を、
第１のＰＣ部材の接合面に対して垂直に配置するととも
に、その第１の異形鋼管の一端部を当該第１のＰＣ部材
の接合面に開口させた状態とし、内部にコンクリートや
モルタルが充填される中空筒体状に形成され、かつその
内周面及び外周面のほぼ全体に亘って、これら周面と隣
接配置される他の部材との間でコンクリートやモルタル
を介して応力伝達を行わせるための凹凸が形成された、
上記第１の異形鋼管よりも小径の第２の継手用異形鋼管
を第２のＰＣ部材の接合面に対して垂直に配置するとと
もに、その第２の異形鋼管の一端部を当該第２のＰＣ部
材の接合面から突出させた状態とし、第１のＰＣ部材と
第２のＰＣ部材を現場に建て込んで両方の接合面を対向
させ、第２のＰＣ部材の接合面から突出している前記第
２の異形鋼管を第１のＰＣ部材の接合面に開口している
前記第１の異形鋼管内に挿入するとともに、前記第１の
異形鋼管内の残余の空間にモルタルなどのグラウト材を
充填することを特徴とする。

【００１０】

【作用】内周面および外周面に前記凹凸が形成された異
形鋼管をコンクリート中に埋め込むと、異形鋼管はその
表面の凹凸によりコンクリートとの結合力・付着力・定
着力が飛躍的に向上する。したがって、第１の異形鋼管
は第１のＰＣ部材のコンクリートにしっかりと定着され
るとともに、第２の異形鋼管は第２のＰＣ部材のコンク
リートにしっかりと定着される。そして、第１の異形鋼
管内に第２の異形鋼管を挿入するとともに両者間にグラ
ウト材を充填すると、第１の異形鋼管の内周面の凹凸に
よりグラウト材と当該鋼管との結合力・付着力・定着力
をきわめて大きく確保でき、また第２の異形鋼管の外周
面の凹凸によりグラウト材と当該鋼管の結合力・付着力
・定着力もきわめて大きく確保できる。しかも、第１の
異形鋼管の内周面と第２の異形鋼管の外周面とのグラウ
ト材を介しての対向面積が非常に大きい。また、異形鋼
管自体が備える剛性による拘束効果で、その内部に充填
されたグラウト材の実強度が増大する。その結果、第１
のＰＣ部材のコンクリート〜第１の異形鋼管〜グラウト
材〜第２の異形鋼管〜第２のＰＣ部材のコンクリートの
間で重ね継手の原理による強力な応力伝達経路ができ、
２つのＰＣ部材が強力に接続される。

【００１１】

【実施例】この発明の一実施例の概要を図１、図２に示
している。本実施例は基本的には、中空筒体状に形成さ
れ、かつその内周面及び外周面のほぼ全体に亘って、こ
れら周面と隣接配置される他の部材との間でコンクリー
トやモルタルを介して応力伝達を行わせるための凸リブ
２が形成された第１の継手用異形鋼管１ｂを、第１のＰ
Ｃ部材４０の接合面に対して垂直に配置するとともに、
その第１の異形鋼管１ｂの一端部を当該第１のＰＣ部材
４０の接合面に開口させた状態とし、他方、内部にコン
クリートやモルタルが充填される中空筒体状に形成さ
れ、かつその内周面及び外周面のほぼ全体に亘って、こ
れら周面と隣接配置される他の部材との間でコンクリー
トやモルタルを介して応力伝達を行わせるための凸リブ
２が形成された、第１の異形鋼管１ｂよりも小径の第２
の継手用異形鋼管１ａを第２のＰＣ部材３０の接合面に
対して垂直に配置するとともに、その第２の異形鋼管１
ａの一端部を当該第２のＰＣ部材３０の接合面から突出
させた状態とし、第１のＰＣ部材４０と第２のＰＣ部材
３０を現場に建て込んで両方の接合面を対向させ、第２
のＰＣ部材３０の接合面から突出している第２の異形鋼
管１ａを第１のＰＣ部材４０の接合面に開口している第
１の異形鋼管１ｂ内に挿入するとともに、第１の異形鋼
管１ａ内の残余の空間にモルタルなどのグラウト材５を
充填することで構成される。

【００１２】この実施例はＰＣ柱部材３０と４０を上下
に継ぎ足す接続構造についてのものである。下の第２の
ＰＣ柱部材３０が先に現場に立設され、その上に第１の
ＰＣ柱部材４０が接続される。

【００１３】ＰＣ柱部材３０の上端部分には第２の異形
鋼管１ａが埋め込まれており、この異形鋼管１ａの約半
分は柱部材３０の上端接合面の中央から上方に突出して
いる。異形鋼管１ａの内部にはコンクリートが充填され
ている。また、異形鋼管１ａの下端には抜け止めキー３
１が固着されており、これによってもコンクリートとの
定着力を高めている。

【００１４】前記の異形鋼管１ａの具体的な形態の一例
を図４に示している。この鋼管１ａは鋳造あるいは鍛造
によって作られており、その寸法は適用条件に合せて設
定されるが、一般的には、内径は５〜１５センチメート
ル程度、長さは５０〜３００センチメートル程度、肉厚
は０．２〜１センチメートル程度のものである。この鋼
管１ａを重ね継手として機能させるべく、鋼管１ａの内
周面および外周面のほぼ全体にわたって適宜パターンの
凸リブ２が形成されている。この実施例の凸リブ２は、
一般的な鉄筋として使用されている異形棒鋼の凸リブと
同様なパターンであり、円周方向に配設された多数の横
リブと、軸方向に延びる縦リブとからなる。凸リブ２の
高さは鋼管１ａの肉厚の１／５〜２倍程度に設定し、ま
た横リブのピッチは鋼管１の内径の１／２以下にするの
が望ましい。このような凸リブ２によって内周面および
外周面に凹凸パターンを形成した異形鋼管１ａを継手と
して使用することが本発明の大きな特徴である。

【００１５】またＰＣ柱部材３０において、これの上端
接合面には鋼板３２が一体に接合されているとともに、
上端部の外周は外周鋼板３３で取り囲まれて補強されて
いる。ＰＣ柱部材３０に埋め込まれている柱主筋３４の
先端は鋼板３２に溶接されている。

【００１６】上に継ぎ足すＰＣ柱部材４０においては、
その下端部に第１の異形鋼管１ｂが埋め込まれている。
また、ＰＣ柱部材４０の下端接合面には鋼板４２が一体
に接合されているとともに、下端部の外周は外周鋼板４
３で取り囲まれている。ＰＣ柱部材４０に埋め込まれて
いる柱主筋４４の先端は鋼板４２に溶接されている。

【００１７】鋼板４２の中央には円形の穴が形成されて
おり、その穴に第１の異形鋼管１ｂの下端が合致して両
者が溶接されている。また、第１の異形鋼管１ｂの上端
は閉じており、この鋼管１ｂは前記穴で開口した中空に
なっている。第１の異形鋼管１ｂは前述した第２の異形
鋼管１ａと同様な凹凸パターンを内周面および外周面の
ほぼ全体に有するもので、鋼管１ｂの径は鋼管１ａの径
の１．５〜２倍程度であり、鋼管１ｂの長さは鋼管１ａ
の突出部分の長さよりも長い。

【００１８】現場に先に立設されているＰＣ柱部材３０
の上にＰＣ柱部材４０を継ぎ足す際に、図２に示すよう
に、ＰＣ柱部材３０の上端から突出している第２の異形
鋼管１ａをＰＣ柱部材４０の下端に開口している第１の
異形鋼管１ｂ内に挿入し、両方の鋼板３２と４２を突き
合せる。そして、ＰＣ柱部材４０の外面から第１の異形
鋼管１ｂ内に連通するように形成してあるモルタル注入
用穴４５を利用して、第２の異形鋼管１ａと第１の異形
鋼管１ｂの間の空間に無収縮性のモルタル５を充填す
る。

【００１９】この充填モルタル５が硬化すると、両鋼管
１ａ，１ｂには前述のように凹凸が形成されているの
で、第１の異形鋼管１ｂの内周面とモルタル５、および
第２の異形鋼管１ａの外周面とモルタル５の結合力・付
着力・定着力が非常に大きくなる。また、異形鋼管１
ａ，１ｂ自体が備える剛性による拘束効果で、その内部
に充填されたモルタル５の実強度が増大する。その結
果、図３に示すように、ＰＣ柱部材３０の主筋３４〜Ｐ
Ｃ柱部材３０のコンクリート〜第２の異形鋼管１ａ〜モ
ルタル５〜第１の異形鋼管１ｂ〜ＰＣ柱部材４０のコン
クリート〜ＰＣ柱部材４０の主筋４４の間で重ね継手の
原理による強力な応力伝達経路ができ、２つのＰＣ柱部
材３０，４０が強力に接合される。この点をさらに詳し
く説明すると、両鋼管１ａ，１ｂの互いに相対向する表
面積が大きいので、両者間に作用する引き抜き力に抵抗
すべく異形鋼管１側に発生する応力（付着剪断応力）
は、その表面積が大であることから小さくなって緩和さ
れることとなり、従ってこの継手部分及びその周辺部分
に対してその他の局部的な補強を行う必要性をなくすこ
とができ、補強の簡略化を確保することができる。

【００２０】

【発明の効果】この発明においては、内周面および外周
面に前記凹凸が形成された大小一対の異形鋼管がそれぞ
れ第１および第２のＰＣ部材のコンクリート中に埋め込
まれている。この異形鋼管はその表面の凹凸によりコン
クリートとの結合力・付着力・定着力がきわめて大き
い。したがって、第１の異形鋼管は第１のＰＣ部材のコ
ンクリートにしっかりと定着されるとともに、第２の異
形鋼管は第２のＰＣ部材のコンクリートにしっかりと定
着される。そして、第１の異形鋼管内に第２の異形鋼管
を挿入するとともに両者間にグラウト材を充填すると、
第１の異形鋼管の内周面の凹凸によりグラウト材と当該
鋼管との結合力・付着力・定着力をきわめて大きく確保
でき、また第２の異形鋼管の外周面の凹凸によりグラウ
ト材と当該鋼管の結合力・付着力・定着力もきわめて大
きく確保できる。しかも、第１の異形鋼管の内周面と第
２の異形鋼管の外周面とのグラウト材を介しての対向面
積が非常に大きい。さらにまた、異形鋼管自体が備える
剛性による拘束効果で、その内部に充填されたグラウト
材の実強度が増大する。その結果、第１のＰＣ部材のコ
ンクリート〜第１の異形鋼管〜グラウト材〜第２の異形
鋼管〜第２のＰＣ部材のコンクリートの間で重ね継手の
原理による強力な応力伝達経路ができ、２つのＰＣ部材
が強力に接続される。そして、異形鋼管の径を大きく設
定することで、剪断耐力に対し、有効に寄与する。

【００２１】そして以上のことから明らかなように、本
発明に採用した継手用異形鋼管は、スプライススリーブ
工法に用いられる突き合わせ接合のためのスリーブと異
なり、口径が大きく設定されて重ね継手を構成するもの
であるため、鋼管相互の挿入がきわめて容易であると共
に、それらの位置合わせ精度にも余裕を持たせることが
できて、接続作業性が非常に良好である。また凹凸を備
えて、かつ口径が大きく形成されるので、平滑な鋼管を
用いた場合と異なり、抜け出し現象を十分に防止でき
る。さらに、凹凸を有しかつ高い剛性で形成されるの
で、充填されたグラウト材に対して十分な拘束効果を発
揮するとともに、高い継手強度を確保できるので、継手
部分の長さは短くてすみ、必要材料量を削減できてコス
トを低減することができる。

【００２２】従って、上記の継手用異形鋼管を備えたＰ
Ｃ柱部材同士を接続するにあたっては、異形鋼管を相互
に挿入して両者間にグラウト材を充填するだけの極めて
簡単で良好な作業性の下で、重ね継手の原理による強固
な接続構造を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例によるＰＣ柱部材の接続前
の構成図である。

【図２】同上ＰＣ柱部材の接続状態の構成図である。

【図３】同上接続構造の応力伝達経路の説明図である。

【図４】同上接続構造に用いられている異形鋼管の具体
例を示す構成図である。

【符号の説明】

１ａ 第２の異形鋼管 １ｂ 第１の異形鋼管 ２ 凸リブ ５ モルタル ３０ 第２のＰＣ部材 ３２ 鋼板 ３３ 外周鋼板 ３４ 主筋 ４０ 第１のＰＣ部材 ４２ 鋼板 ４３ 外周鋼板 ４４ 主筋

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空筒体状に形成され、かつその内周面
   及び外周面のほぼ全体に亘って、これら周面と隣接配置
   される他の部材との間でコンクリートやモルタルを介し
   て応力伝達を行わせるための凹凸が形成された第１の継
   手用異形鋼管を、第１のＰＣ部材の接合面に対して垂直
   に配置するとともに、その第１の異形鋼管の一端部を当
   該第１のＰＣ部材の接合面に開口させた状態とし、 内部にコンクリートやモルタルが充填される中空筒体状
   に形成され、かつその内周面及び外周面のほぼ全体に亘
   って、これら周面と隣接配置される他の部材との間でコ
   ンクリートやモルタルを介して応力伝達を行わせるため
   の凹凸が形成された、上記第１の異形鋼管よりも小径の
   第２の継手用異形鋼管を第２のＰＣ部材の接合面に対し
   て垂直に配置するとともに、その第２の異形鋼管の一端
   部を当該第２のＰＣ部材の接合面から突出させた状態と
   し、 第１のＰＣ部材と第２のＰＣ部材を現場に建て込んで両
   方の接合面を対向させ、第２のＰＣ部材の接合面から突
   出している前記第２の異形鋼管を第１のＰＣ部材の接合
   面に開口している前記第１の異形鋼管内に挿入するとと
   もに、前記第１の異形鋼管内の残余の空間にモルタルな
   どのグラウト材を充填することを特徴とするＰＣ部材の
   接続構造。