JPH083983A - プレキャストコンクリート製品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プレキャストコンクリート製品の耐力増加お
よび剛性増加の必要性に際して、断面形状を大きく変化
させずに要求性能を満足するプレキャストコンクリート
製品を供給する。 【構成】 プレストレストコンクリート緊張材13、非緊
張材14および螺旋筋15により筒形に構成された基本配筋
構造体11に対し、コンクリート製品本体18を角柱形に形
成する。基本配筋構造体11の周囲であって製品本体18の
各角部に対応する位置にそれぞれ太径異形鋼棒16を配置
する。これらの太径異形鋼棒16の外周に拘束筋17を併用
する。太径異形鋼棒16と拘束筋17とを併用することによ
り、太径異形鋼棒16をプレキャストコンクリートに適用
でき、プレキャストコンクリート製品の耐力増加および
剛性増加を図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、壁体、柱体、梁体など
のプレキャストコンクリート製品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の角形壁体を示し、円筒形に
構成された基本配筋構造体１に対し、コンクリート製品
本体２が角柱形に遠心力成形されたプレキャストコンク
リート製品である。

【０００３】工場製品であるプレキャストコンクリート
製品は現場打設のコンクリート構造体と比較して小型の
製品が主体となっている。その構造形式であるプレスト
レストコンクリート緊張材（ＰＣ鋼線1a）および非緊張
材（ＲＣ異形鉄筋1b）などの主鉄筋は、断面形状から現
場打設コンクリート構造に比較して、細い鉄筋（異形鉄
筋では直径29mm程度以下、ＰＣ鋼線では直径15.2mm程度
以下の７本より線鋼材が主流）を使用している。

【０００４】従来、太径鉄筋や型鋼をプレキャストコン
クリート製品に使用するという技術思想はなく、また、
鋼管の中にコンクリートを打設して遠心締固めを行った
鋼管コンクリート合成パイル（ＳＣ構造）はあるが、型
鋼を鉄筋と同様な位置付けで使用した例は皆無である。

【０００５】一般的に、プレキャストコンクリート製品
の耐力（曲げ、圧縮およびせん断）および剛性を増加さ
せるためには、鉄筋量の増加および断面形状の拡大が手
法として用いられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、プレキャスト
コンクリート製品の比較的小断面に鉄筋量を増加させる
手法として、鉄筋本数を増加する場合は鉄筋間隔の確保
のため限界があり、また、細い鉄筋の位置に太径鉄筋や
型鋼を用いる場合は、ひび割れ分散性が低下する、鉄筋
とコンクリートとの付着切れによる破壊が懸念される、
応力集中による脆性破壊が懸念されるなどの問題があ
り、現状では採用されていない。

【０００７】また、断面形状を拡大する場合は、製品重
量の増加や現場での取付費用の増大などの運搬や現場で
のコストアップにつながり、プレキャストコンクリート
製品の経済性が低下する。

【０００８】さらに、ＳＣ構造は鋼管のコストが高いこ
と、表面の鋼管が腐食すること、および耐火被覆（建築
部材）が必要なことがあり、経済性に問題がある。

【０００９】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、プレキャストコンクリート製品の耐力増加および
剛性増加の必要性に際して、断面形状を大きく変化させ
ずに要求性能を満足するプレキャストコンクリート製品
を供給することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、筒形に構成された基本配筋構造体に対しコンクリー
ト製品本体が角柱形に形成されたプレキャストコンクリ
ート製品において、前記基本配筋構造体の周囲であって
コンクリート製品本体の各角部に対応する位置にそれぞ
れ太径鉄筋を配置し、これらの太径鉄筋の外周に拘束筋
を併用した構成を有するプレキャストコンクリート製品
である。

【００１１】請求項２に記載の発明は、筒形に構成され
た基本配筋構造体に対しコンクリート製品本体が角柱形
に形成されたプレキャストコンクリート製品において、
前記基本配筋構造体の周囲であってコンクリート製品本
体の各角部に対応する位置にそれぞれ型鋼を配置し、こ
れらの型鋼の外周に拘束筋を併用した構成を有するプレ
キャストコンクリート製品である。

【００１２】

【作用】請求項１に記載の発明は、プレキャストコンク
リート製品の耐力増加および剛性増加に際して、太径鉄
筋と拘束筋とを併用することにより、太径鉄筋をプレキ
ャストコンクリートに適用できるようにする。

【００１３】請求項２に記載の発明は、プレキャストコ
ンクリート製品の耐力増加および剛性増加に際して、型
鋼と拘束筋とを併用することにより、型鋼をプレキャス
トコンクリートに適用できるようにする。

【００１４】

【実施例】以下、本発明のプレキャストコンクリート製
品を図１に示される実施例および図２に示される実施例
を参照して詳細に説明する。

【００１５】先ず、図１（Ａ）は太径異形鋼棒を用いた
角形壁体（外形400mm ×400mm ，全長６ｍ，中空部内径
250mm ）を示す。

【００１６】この角形壁体の基本配筋構造体11は、図１
（Ｂ）に示されるように一方の端板12a と他方の端板12
b との間に配筋したプレストレストコンクリート緊張材
13（直径９mmのＰＣ鋼線を20本）および非緊張材14（直
径9.2mm のＲＣ異形鉄筋を10本）からなる軸方向筋を、
図１（Ａ）に示されるように円形に配列し、これらの軸
方向筋の外周に螺旋筋15（直径４mm）を全長にわたり配
筋して、円筒形に構成したものである。

【００１７】当該基本配筋構造体11の周囲であって製品
の各角部に対応する位置にそれぞれ太径鉄筋としての太
径異形鋼棒16を配置し、これらの太径異形鋼棒16の外周
に拘束筋17を併用した異形鉄筋篭を、図１（Ｂ）のよう
に配置する。

【００１８】この図１（Ｂ）に示される実施例では、壁
体の一端および他端より0.5 ｍの範囲を除いて中央部の
５ｍにわたり当該異形鉄筋篭を配置するが、必要な箇所
に部分的に、または壁体の全長にわたって配置してもよ
い。

【００１９】前記太径異形鋼棒16は、４本の異形鋼棒
（直径51mm，全長５ｍ）を角形壁体の４隅部に配置し、
拘束筋17は、その太径異形鋼棒16の外周に直径６mmの普
通鉄線を50mmピッチで配置する。

【００２０】これらの配筋構造体を遠心力成形用型枠の
内部にセットし、その型枠内にコンクリートを打設し、
該型枠を遠心力成形機により回転し、図１（Ａ）に示さ
れた角形のコンクリート製品本体18を遠心力成形する。
そのコンクリート製品本体18の中心部には円形の中空部
19が形成される。

【００２１】この図１（Ａ）に示されたプレキャストコ
ンクリート製品と、異形鉄筋篭のない従来の角形壁体
（外形400mm ×400mm ，全長６ｍ，Ｃ種）とを比較試験
した結果、以下の特性が得られた。

【００２２】(1) ひび割れ曲げモーメントおよび破壊曲
げモーメントを現行の設計手法で求めることができる。 (2) 曲げ破壊耐力を３倍以上に増加させることができ
る。 (3) 曲げ剛性を１．５倍以上に増加させることができ
る。 (4) 非常に靭性に富む部材となり、脆性破壊が起り難
い。 (5) ひび割れの分散性がよい。 (6) 太径鉄筋による付着切れ破壊が見受けられない。

【００２３】次に、図２（Ａ）は型鋼を用いた角形壁体
（外形400mm ×400mm ，全長６ｍ，中空部内径250mm ）
を示す。図２（Ｂ）はその角形壁体の配筋構造を示す。

【００２４】この図２に示された角形壁体の基本配筋構
造体11およびコンクリート製品本体18は、図１のものと
同様に構成されているから、同一符号を付してその説明
を省略する。

【００２５】図２（Ａ）に示されるように基本配筋構造
体11の周囲であって製品の各角部に対応する位置にそれ
ぞれＬ形の型鋼21を配置し、これらの型鋼21の外周に拘
束筋22を併用した型鋼鉄筋篭を、図２（Ｂ）のように中
央部に配置する。

【００２６】Ｌ形の型鋼21は、４本の型鋼（Ｌ75mm×75
mm，厚さ12mm）を角形壁体の４隅部に、該型鋼と壁体外
側面とが平行となるように配置する。拘束筋22は、その
型鋼21の外周に直径６mmの普通鉄線を50mmピッチで配置
する。そして、図１のものと同様に遠心力成形する。

【００２７】この図２（Ａ）に示されたプレキャストコ
ンクリート製品と、型鋼鉄筋篭のない従来の角形壁体
（外形400mm ×400mm ，全長６ｍ，Ｃ種）とを比較した
結果、以下の特性が得られた。

【００２８】(1) ひび割れ曲げモーメントおよび破壊曲
げモーメントを現行の設計手法で求めることができる。 (2) 曲げ破壊耐力を３倍以上に増加させることができ
る。 (3) 曲げ剛性を１．５倍以上に増加させることができ
る。 (4) 非常に靭性に富む部材となり、脆性破壊が起り難
い。 (5) ひび割れの分散性がよい。 (6) 型鋼による付着切れ破壊が見受けられない。 (7) 型鋼を曲げ圧縮側に配置した場合、鋼材の座屈によ
る破壊が起り難い。

【００２９】次に、図３は図１に示された太径異形鋼棒
16を用いた角形ＰＣ壁体に、図４は図２に示された型鋼
21を用いた角形ＰＣ壁体に、それぞれ径方向の荷重を繰
返しかけて荷重とたわみ量との関係を調べた曲げ強さ試
験の結果を示す荷重−たわみ図である。

【００３０】図３の荷重−たわみ図より、図１に示され
た太径異形鋼棒16を用いた角形ＰＣ壁体の場合は、設計
ひび割れ荷重Ｐcrd ＝22.2tfに対し、実ひび割れ荷重Ｐ
cr＝24.0tf、設計破壊荷重Ｐud＝83.8tfに対し、実破壊
荷重Ｐu ＝106.3tf の結果が得られた。

【００３１】図４の荷重−たわみ図より、図２に示され
たＬ形型鋼21を用いた角形ＰＣ壁体の場合は、設計ひび
割れ荷重Ｐcrd ＝21.7tfに対し、実ひび割れ荷重Ｐcr＝
22.2tf、設計破壊荷重Ｐud＝64.4tfに対し、実破壊荷重
Ｐu ＝88.8tfの結果が得られた。

【００３２】次に、図１に示された実施例は、直径51mm
の太径異形鋼棒16を使用しているが、その太径異形鋼棒
よりもやや小径ではあるが基本配筋構造体11の軸方向筋
よりも太径の異形鋼棒を替わりに複数設けてもよい。

【００３３】さらに、図１および図２に示される各実施
例は角形壁体を例示しているが、本発明は、他の角柱
体、梁体などのプレキャストコンクリート製品にも適用
できることは言うまでもない。

【００３４】また、図１および図２に示される各実施例
は遠心力成形製品を例示しているが、本発明は、遠心力
成形製品に限定されるものではなく、振動締固め成形に
よるプレキャストコンクリート製品にも適用できる。

【００３５】最後に、図１および図２に示される各実施
例では基本配筋構造体11を円筒形に構成しているが、本
発明は基本配筋構造体11を円筒形に限定するものではな
く、角筒形に構成したものも含むものである。

【００３６】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、筒形基
本配筋構造体の周囲であって製品の各角部に対応する位
置の太径鉄筋と、その外周の拘束筋とを併用することに
より、太径鉄筋をプレキャストコンクリートに適用でき
るようにしたから、プレキャストコンクリート製品の断
面形状を大きく増加させることなく、必要とされる曲げ
耐力および曲げ剛性（圧縮剛性も含む）を増加させるこ
とができ、靭性能の優れた製品を提供できる。それによ
り、施工現場の簡素化および施工費用の低減が可能とな
り、トータルコストの低減に役立つものである。

【００３７】請求項２に記載の発明によれば、筒形基本
配筋構造体の周囲であって製品の各角部に対応する位置
の型鋼と、その外周の拘束筋とを併用することにより、
型鋼をプレキャストコンクリートに適用できるようにし
たから、請求項１の発明と同様の効果が得られるととも
に、型鋼はＪＩＳ規格にあるように様々な品種があるこ
とにより必要に応じて設計が可能であり、さらに型鋼は
比較的安価であるなどの点で優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明に係る太径異形鋼棒を用いたプ
レキャストコンクリート製品の実施例を示す横断面図、
（Ｂ）はその配筋構造を示す一部を切欠いた正面図であ
る。

【図２】（Ａ）は本発明に係る型鋼を用いたプレキャス
トコンクリート製品の実施例を示す横断面図、（Ｂ）は
その配筋構造を示す一部を切欠いた正面図である。

【図３】図１に示された製品の荷重とたわみとの関係を
示す荷重−たわみ図である。

【図４】図２に示された製品の荷重とたわみとの関係を
示す荷重−たわみ図である。

【図５】従来の角形壁体を示す横断面図である。

【符号の説明】

11 基本配筋構造体 16 太径鉄筋 17 拘束筋 18 コンクリート製品本体 21 型鋼 22 拘束筋

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒形に構成された基本配筋構造体に対し
   コンクリート製品本体が角柱形に形成されたプレキャス
   トコンクリート製品において、 前記基本配筋構造体の周囲であってコンクリート製品本
   体の各角部に対応する位置にそれぞれ太径鉄筋を配置
   し、これらの太径鉄筋の外周に拘束筋を併用したことを
   特徴とするプレキャストコンクリート製品。
2. 【請求項２】 筒形に構成された基本配筋構造体に対し
   コンクリート製品本体が角柱形に形成されたプレキャス
   トコンクリート製品において、 前記基本配筋構造体の周囲であってコンクリート製品本
   体の各角部に対応する位置にそれぞれ型鋼を配置し、こ
   れらの型鋼の外周に拘束筋を併用したことを特徴とする
   プレキャストコンクリート製品。