特許 5690131 構造物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5690131

(24)【登録日】2015年2月6日

(45)【発行日】2015年3月25日

(54)【発明の名称】構造物

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/21 20060101AFI20150305BHJP

   E04B 1/58 20060101ALI20150305BHJP

【ＦＩ】

   E04B1/21 B

   E04B1/58 508A

【請求項の数】2

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2010-285054(P2010-285054)

(22)【出願日】2010年12月21日

(65)【公開番号】特開2012-132201(P2012-132201A)

(43)【公開日】2012年7月12日

【審査請求日】2013年9月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】石川 裕次

(72)【発明者】

【氏名】宮内 靖昌

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 史夫

(72)【発明者】

【氏名】片山 丈士

(72)【発明者】

【氏名】上田 忠男

(72)【発明者】

【氏名】丹野 吉雄

(72)【発明者】

【氏名】木村 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】東野 雅彦

(72)【発明者】

【氏名】上田 博之

【審査官】 湊 和也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３７１６３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−０１２７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／００８３６５２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０９−３１７０５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１１１８６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２９３２８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｂ １／２０ − １／２２

Ｅ０４Ｂ １／１６

Ｅ０４Ｂ １／５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プレキャストコンクリート製の柱部材と、
端面が前記柱部材の柱仕口部と接合されるプレキャストコンクリート製の梁部材と、
前記柱部材の前記柱仕口部及び前記梁部材を貫通して設けられる筒状部材と、
前記筒状部材に挿通されると共に、張力が付与されて前記柱部材と前記梁部材とを連結する連結部材と、
前記梁部材に設けられ、前記梁部材の長手方向の一端部から他端部にかけて配置される梁主筋と、
前記柱部材の前記柱仕口部に設けられ、前記梁主筋の端部と端部が対向するように設けられる第１柱鉄筋と、
前記端面又は前記柱仕口部の一方に設けられ、前記端面又は前記柱仕口部の一部を凹状とすることで形成されると共に、前記梁主筋の端部又は前記第１柱鉄筋の端部が配置される第１挿入部と、
前記第１挿入部が設けられない前記端面又は前記柱仕口部に設けられ、前記端面又は前記柱仕口部の一部を凹状とすることで形成され、前記梁主筋の端部又は前記第１柱鉄筋の端部が配置される第１収容部と、
前記第１収容部に収容され、前記柱仕口部と前記端面とを接合する際には前記第１収容部から引き出され、前記第１収容部と前記第１挿入部とに跨るように配置されると前記梁主筋と前記第１柱鉄筋とが挿通される円筒状の第１スリーブ継手と、
前記第１スリーブ継手が前記第１収容部と前記第１挿入部とに跨るように配置された状態で、前記第１挿入部と前記第１収容部とに充填され、前記第１スリーブ継手を前記梁主筋と前記第１柱鉄筋とに固定して前記端面と前記柱仕口部を接合する充填剤と、
前記第１挿入部又は前記第１収容部の内部に配置される前記梁主筋に設けられ、前記第１収容部と前記第１挿入部とに跨るように配置された前記第１スリーブ継手に対して前記梁主筋の延伸方向において離れた位置に配置され、前記充填剤との固定力が低下された固定力低下部と、
を備える構造物。

【請求項2】

前記梁部材に設けられ、前記梁部材の長手方向の一端部から前記梁主筋に沿って延び、途中で屈曲されると共に、前記梁部材の内部で切断される梁鉄筋と、
前記柱部材の前記柱仕口部に設けられ、前記梁鉄筋の端部と端部が対向するように設けられる第２柱鉄筋と、
前記端面又は前記柱仕口部の一方に設けられ、前記端面又は柱仕口部の一部を凹状とすることで形成されると共に、前記梁鉄筋の端部又は前記第２柱鉄筋の端部が配置される第２挿入部と、
前記第２挿入部が設けられない前記端面又は前記柱仕口部に設けられ、前記端面又は前記柱仕口部の一部を凹状とすることで形成され、前記梁鉄筋の端部又は前記第２柱鉄筋の端部が配置される第２収容部と、
前記第２収容部に収容され、前記柱仕口部と前記端面とを接合する際には前記第２収容部から引き出され、前記第２収容部と前記第２挿入部とに跨るように配置されると前記梁鉄筋と前記第２柱鉄筋とが挿通する円筒状の第２スリーブ継手と、
前記第２スリーブ継手が前記第２収容部と前記第２挿入部とに跨るように配置された状態で、前記第２挿入部と前記第２収容部とに充填され、前記第２スリーブ継手を前記梁鉄筋と前記第２柱鉄筋とに固定して前記端面と前記柱仕口部を接合する充填剤と、
を備え、
前記固定力低下部は、前記端面から離れて設けられる請求項１に記載の構造物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プレキャストコンクリート部材で構築された構造物に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、柱と梁とを接合して構築される鉄筋コンクリート造の構造物が記載されている。そして、この構造物における梁主筋の端部のコンクリートへの付着強度は、実質的にゼロ（アンボンド状態）とされている。

【0003】

詳細には、梁主筋の端部に補強筒を外挿することで、コンクリートに対して梁主筋の端部をアンボンド状態としている。そして、地震の際に優先的に梁主筋の端部を降伏させている。このように、梁主筋の端部を積極的に降伏させることで、地震エネルギーを吸収するようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３−１５５７７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、従来の構造物では、アンボンド状態とされた梁主筋は降伏して塑性変形するため、梁主筋のアンボンド領域には残留変形が残ってしまっていた。

【0006】

本発明の課題は、アンボンド領域を積極的に降伏させて地震エネルギーを吸収した上で、アンボンド領域（固定力低下部）の残留変形を抑制することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の請求項１に係る構造物は、プレキャストコンクリート製の柱部材と、端面が前記柱部材の柱仕口部と接合されるプレキャストコンクリート製の梁部材と、前記柱部材の前記柱仕口部及び前記梁部材を貫通して設けられる筒状部材と、前記筒状部材に挿通されると共に、張力が付与されて前記柱部材と前記梁部材とを連結する連結部材と、前記梁部材に設けられ、前記梁部材の長手方向の一端部から他端部にかけて配置される梁主筋と、前記柱部材の前記柱仕口部に設けられ、前記梁主筋の端部と端部が対向するように設けられる第１柱鉄筋と、前記端面又は前記柱仕口部の一方に設けられ、前記端面又は前記柱仕口部の一部を凹状とすることで形成されると共に、前記梁主筋の端部又は前記第１柱鉄筋の端部が配置される第１挿入部と、前記第１挿入部が設けられない前記端面又は前記柱仕口部に設けられ、前記端面又は前記柱仕口部の一部を凹状とすることで形成され、前記梁主筋の端部又は前記第１柱鉄筋の端部が配置される第１収容部と、前記第１収容部に収容され、前記柱仕口部と前記端面とを接合する際には前記第１収容部から引き出され、前記第１収容部と前記第１挿入部とに跨るように配置されると前記梁主筋と前記第１柱鉄筋とが挿通される円筒状の第１スリーブ継手と、前記第１スリーブ継手が前記第１収容部と前記第１挿入部とに跨るように配置された状態で、前記第１挿入部と前記第１収容部とに充填され、前記第１スリーブ継手を前記梁主筋と前記第１柱鉄筋とに固定して前記端面と前記柱仕口部を接合する充填剤と、前記第１挿入部又は前記第１収容部の内部に配置される前記梁主筋に設けられ、前記第１収容部と前記第１挿入部とに跨るように配置された前記第１スリーブ継手に対して前記梁主筋の延伸方向において離れた位置に配置され、前記充填剤との固定力が低下された固定力低下部と、を備えることを特徴とする。

【0008】

上記構成による構造物によれば、柱部材及び梁部材に地震などで外力が作用すると、柱部材と梁部材とは相対的に移動する。柱部材と梁部材とが相対移動すると、連結部材に作用する張力が大きくなり、柱部材及び梁部材は、元の状態への復元しようとする。

【0009】

また、柱部材と梁部材とが相対移動すると、充填剤との固定力が低下された梁主筋の固定力低下部が引っ張られ、固定力低下部は塑性変形をして外力からのエネルギーを吸収する。

【0010】

つまり、柱部材及び梁部材に外力が作用すると、連結部材に作用する張力によって生じる復元力と、梁主筋における固定力低下部の塑性変形によるエネルギー吸収と、が同時に作用する。

【0011】

すなわち、固定力低下部を積極的に塑性変形（降伏）させて地震エネルギーを吸収した上で、固定力低下部の残留変形を抑制することができる。

【0012】

また、固定力低下部が積極的に塑性変形するため、他の部位で局部的に外力が集中するのを抑制することができる。

【0013】

また、梁主筋の固定力低下部は、第１挿入部又は第１収容部内に設けられているため、固定力低下部を容易に梁主筋に施工することができる。

【0014】

本発明の請求項２に係る構造物は、請求項１に記載において、前記梁部材に設けられ、前記梁部材の長手方向の一端部から前記梁主筋に沿って延び、途中で屈曲されると共に、前記梁部材の内部で切断される梁鉄筋と、前記柱部材の前記柱仕口部に設けられ、前記梁鉄筋の端部と端部が対向するように設けられる第２柱鉄筋と、前記端面又は前記柱仕口部の一方に設けられ、前記端面又は柱仕口部の一部を凹状とすることで形成されると共に、前記梁鉄筋の端部又は前記第２柱鉄筋の端部が配置される第２挿入部と、前記第２挿入部が設けられない前記端面又は前記柱仕口部に設けられ、前記端面又は前記柱仕口部の一部を凹状とすることで形成され、前記梁鉄筋の端部又は前記第２柱鉄筋の端部が配置される第２収容部と、前記第２収容部に収容され、前記柱仕口部と前記端面とを接合する際には前記第２収容部から引き出され、前記第２収容部と前記第２挿入部とに跨るように配置されると前記梁鉄筋と前記第２柱鉄筋とが挿通する円筒状の第２スリーブ継手と、前記第２スリーブ継手が前記第２収容部と前記第２挿入部とに跨るように配置された状態で、前記第２挿入部と前記第２収容部とに充填され、前記第２スリーブ継手を前記梁鉄筋と前記第２柱鉄筋とに固定して前記端面と前記柱仕口部を接合する充填剤と、を備え、前記固定力低下部は、前記端面から離れて設けられることを特徴とする。

【0015】

上記構成による構造物によれば、柱部材の柱仕口部と梁部材の端面とは、第１スリーブ継手及び第２スリーブ継手によって接合される。また、梁鉄筋は、途中で屈曲され、梁部材の内部で切断されており、引張力に対する抗力が発揮されないようになっている。

【0016】

柱部材及び梁部材に地震などで外力が作用すると、柱部材と梁部材とが相対的に移動し、柱仕口部と端面との合わせ目に最も大きな曲げモーメントが発生する。そして、梁部材に生じる曲げモーメントは、端面から遠ざかるほど小さくなる。

【0017】

ここで、前述したように、柱仕口部と端面は、第１スリーブ継手と第２スリーブ継手とによって接合されている。そして、第２スリーブ継手は、引張力に対する抗力が発揮されない梁鉄筋に固定され、第１スリーブ継手は、固定力低下部を備えた梁主筋に固定されている。さらに、梁主筋に設けられた固定力低下部は、端面から離れて設けられている。

【0018】

つまり、最も大きな曲げモーメントが発生する柱仕口部と端面との合わせ目は、第１スリーブ継手と第２スリーブ継手とが配置されているため、耐力が大きくなっており、第１スリーブ継手及び第２スリーブ継手の塑性変形は抑制される。

【0019】

これに対して、梁主筋に設けられた固定力低下部は、端面から離れて設けられているため、固定力低下部で発生する曲げモーメントは、柱仕口部と端面との合わせ目と比較して小さくなる。しかし、梁鉄筋は引張力に対する抗力が発揮しないため、固定力低下部の近傍では曲げモーメントに対する耐力が小さくなっている。これにより、固定力低下部に曲げモーメントが充分作用し、固定力低下部が塑性変形するため、地震エネルギーを充分に吸収することができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、固定力低下部（アンボンド領域）を積極的に降伏させて地震エネルギーを吸収した上で、固定力低下部の残留変形を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の第１実施形態に係る構造物に採用された柱部材及び梁部材を示した側面図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係る構造物に採用された柱部材及び梁部材を示した側面図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係る構造物に採用された柱部材及び梁部材を示した側面図である。

【図4】本発明の第１実施形態に係る構造物に採用された柱部材及び梁部材を示した側面図である。

【図5】本発明の第１実施形態に係る構造物に採用された柱部材及び梁部材を示した側面図である。

【図6】本発明の第１実施形態に係る構造物に採用された柱部材及び梁部材を示した側面図である。

【図7】本発明の第１実施形態に係る構造物に採用された柱部材及び梁部材を示した側面図である。

【図8】本発明の第１実施形態に係る構造物に採用された柱部材及び梁部材を示した側面図である。

【図9】本発明の第１実施形態に係る構造物に採用された梁部材を示した側面図である。

【図10】本発明の第１実施形態に係る構造物に採用された梁部材を示した側面図である。

【図11】本発明の第１実施形態に係る構造物に採用された柱部材及び梁部材を示した側面図である。

【図12】本発明の第１実施形態に係る構造物に採用された柱部材及び梁部材を示した斜視図である。

【図13】（Ａ）梁部材に張力のみを作用させたときの層間変形角とモーメントのグラフを表した図面である。（Ｂ）梁部材に鉄筋のみを用いて降伏させたときの層間変形角とモーメントのグラフを表した図面である。（Ｃ）本発明の第１実施形態に係る梁部材における層間変形角とモーメントのグラフを表した図面である。

【図14】本発明の第２実施形態に係る構造物に採用された柱部材及び梁部材を示した側面図である。

【図15】本発明の第２実施形態に係る構造物に採用された柱部材及び梁部材を示した側面図である。

【図16】本発明の第２実施形態に係る構造物に採用された柱部材及び梁部材を示した側面図である。

【図17】本発明の第２実施形態に係る構造物に採用された柱部材及び梁部材を示した側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本発明の第１実施形態に係るプレキャストコンクリート部材で構築された構造物の一例について図１〜図１３に従って説明する。なお、図中矢印ＵＰは、鉛直方向上方を示す。

【0023】

（全体構成）
図１２に示されるように、構造物３２は、垂直方向に延びるプレキャスト製（以下、ＰＣａ製）の柱部材１２と、柱部材１２の間に配置され、水平方向に延びるＰＣａ製の梁部材１４とを含んで構成されている。

【0024】

梁部材１４の端面２８は、矩形状とされており、端面２８の上縁辺及び下縁辺に沿うように、夫々４個のシース管４２が埋め込まれている。また、シース管４２の内部には、凹状の収容部４４（図７、図８参照）が形成されている。そして、シース管４２の端部が、端面２８から突出しないようにシース管４２は梁部材１４に埋め込まれている。

【0025】

さらに、収容部４４は、外側に配置されると共に後述する梁主筋４８の端部が配置される第１収容部４４Ａ（図７参照）と、第１収容部４４Ａの内側に配置されると共に後述する梁鉄筋１６の端部が配置される第２収容部４４Ｂ（図８参照）とを備えている。

【0026】

また、図７に示されるように、第１収容部４４Ａには、円筒状の第１スリーブ継手４６が収納されている。さらに、図９に示されるように、梁部材１４の両端に設けられた端面２８に配置される第１スリーブ継手４６を連結させるように、外周面に凹凸形状が形成された梁主筋４８が梁部材１４の内部に設けられている。そして、梁主筋４８の端部は、第１スリーブ継手４６の内部に挿入され、端面２８から突出しないようになっている。

【0027】

さらに、図７に示されるように、第１収容部４４Ａの内部に配置される梁主筋４８には、後述する充填剤３４との固定力が低下される固定力低下部２４（アンボンド領域）が設けられている。詳細には、梁主筋４８の外周面に例えば樹脂テープ等を巻き付けることで梁主筋４８の外周面を平らにし、充填剤３４との固定力が低下される固定力低下部２４が設けられている。

【0028】

また、図８に示されるように、第２収容部４４Ｂには、円筒状の第２スリーブ継手１８が収納されている。さらに、図１０に示されるように、梁部材１４の長手方向の一端部から梁主筋４８（図７参照）に沿って延び、途中で屈曲されると共に、梁部材１４の内部で切断される梁鉄筋１６が梁部材１４の内部に設けられている。そして、梁鉄筋１６の外周面には、凹凸形状が形成され、梁鉄筋１６の端部は、第２スリーブ継手１８の内部に挿入され、端面２８から突出しないようになっている。

【0029】

また、図１２に示されるように、端面２８の下縁辺に沿って端部に配置されたシース管４２の側面には、梁部材１４の下面まで貫通し、充填剤としての充填剤３４（図３参照）をシース管４２内に注入可能とするグラウト注入孔５０が設けられている。さらに、端面２８において、グラウト注入孔５０が設けられたシース管４２に対して対角線上に設けられたシース管４２の側面には、梁部材１４の上面まで貫通し、余分な充填剤３４を外部へ排出するグラウト排出孔５２が設けられている。

【0030】

また、梁部材１４の中央には、梁部材１４の長手方向に沿って配置される共に、後述するＰＣ鋼線５４（図１１参照）が挿入されるシース管５６が設けられている。そして、シース管５６の端部が端面２８から突出しないように、シース管５６が梁部材１４に埋め込まれている。

【0031】

これに対して、梁部材１４の端面２８が接合される柱部材１２の柱仕口部２６には、端面２８に設けられたシース管４２と対向するように、シース管４２と同径のシース管５８が埋め込まれおり、このシース管５８の内部には、凹状の挿入部６０が形成されている。そして、シース管５８の端部が、柱仕口部２６から突出しないようにシース管５８は柱部材１２に埋め込まれている。

【0032】

さらに、挿入部６０は、第１収容部４４Ａと対向する第１挿入部６０Ａ（図７参照）と、第２収容部４４Ｂと対向する第２挿入部６０Ｂ（図８参照）とを備えている。

【0033】

また、図７に示されるように、柱仕口部２６は、柱部材１２の互いに反対側に配置されるように両面に設けられており（図１１参照）、夫々の柱仕口部２６に設けられた第１挿入部６０Ａを連結させるように、外周面に凹凸形状が形成された第１柱鉄筋６２が埋め込まれている。また、第１柱鉄筋６２の端部は、柱仕口部２６から突出しないように配置されている。

【0034】

さらに、図８に示されるように、柱部材１２の互いに反対側に配置される柱仕口部２６に設けられた第２挿入部６０Ｂを連結させるように、外周面に凹凸形状が形成された第２柱鉄筋２２が埋め込まれている。また、第２柱鉄筋２２の端部は、柱仕口部２６から突出しないように配置されている。

【0035】

さらに、図１２に示されるように、柱部材１２には、梁部材１４に設けられたシース管５６と対向するように、シース管５６と同径のシース管６４が、一方の柱仕口部２６から他方の柱仕口部２６にかけて設けられている。

【0036】

（作用・効果）
次ぎに、ＰＣａ製の柱部材１２と梁部材１４とを接合させる施工の一例、及び柱部材１２と梁部材１４とを含んで構成される構造物３２の作用について説明する。

【0037】

図７、図８に示されるように、柱部材１２の柱仕口部２６に端面２８が対向するように、梁部材１４を所定の位置に配置する。

【0038】

図５に示されるように、梁部材１４の端面２８を柱部材１２の柱仕口部２６に対向させた状態で、第１収容部４４Ａに収納された第１スリーブ継手４６を第１収容部４４Ａから手で引き出して、第１収容部４４Ａと第１挿入部６０Ａとに跨るように配置する。

【0039】

同様に、図６に示されるように、梁部材１４の端面２８を柱部材１２の柱仕口部２６に対向させた状態で、第２収容部４４Ｂに収納された第２スリーブ継手１８を第２収容部４４Ｂから手で引き出して、第２収容部４４Ｂと第２挿入部６０Ｂとに跨るように配置する。

【0040】

次ぎに、図１１に示されるように、ＰＣ鋼線５４を、シース管５６及びシース管６４の内部に挿通させ、図示せぬジャッキでＰＣ鋼線５４に張力を付与する。

【0041】

図３、図４に示されるように、ＰＣ鋼線５４（図１１参照）に張力を付与した後、梁部材１４の端面２８と柱部材１２の柱仕口部２６との間に形成された目地部６６の外周部をエアーホースや型枠等（図示省略）によって塞ぐ。

【0042】

さらに、梁部材１４に形成されたグラウト注入孔５０（図１２参照）から充填剤３４を注入し、第１収容部４４Ａ、第２収容部４４Ｂ、第１挿入部６０Ａ及び第２挿入部６０Ｂ内に目地部６６を介して充填剤３４を充填する。そして、第１収容部４４Ａ、第２収容部４４Ｂ、第１挿入部６０Ａ及び第２挿入部６０Ｂ内に充填剤３４が充填されると、余分な充填剤３４はグラウト排出孔５２（図１２参照）から排出される。さらに、充填した充填剤３４を硬化させて、第１スリーブ継手４６に梁主筋４８及び第１柱鉄筋６２を定着させ、第２スリーブ継手１８に梁鉄筋１６及び第２柱鉄筋２２を定着させて梁部材１４の端面２８を柱部材１２の柱仕口部２６に接合させる。

【0043】

図２に示されるように、このような構造物３２によれば、柱部材１２及び梁部材１４に地震などで外力が作用すると、柱部材１２と梁部材１４とは相対的に移動する。柱部材１２と梁部材１４とが相対移動すると、ＰＣ鋼線５４に作用する張力が大きくなり、柱部材１２及び梁部材１４は、元の状態への復元しようとする。

【0044】

図３、図４に示されるように、このような構造物３２によれば、柱部材１２の柱仕口部２６と梁部材１４の端面２８とは、第１スリーブ継手４６及び第２スリーブ継手１８によって接合される。また、第２スリーブ継手１８に充填剤３４によって定着される梁鉄筋１６は、途中で屈曲されて梁部材１４の内部で切断されており、引張力に対する抗力が発揮されない（図１０参照）。

【0045】

また、柱部材１２と梁部材１４とが相対的に移動すると、柱仕口部２６と端面２８との合わせ目（目地部６６）に最も大きな曲げモーメントが発生する。そして、梁部材１４に生じる曲げモーメントは、端面２８から遠ざかるほど小さくなる。

【0046】

ここで、前述したように、柱仕口部２６と端面２８とは、第１スリーブ継手４６及び第２スリーブ継手１８によって接合されている。そして、第２スリーブ継手１８は、引張力に対する抗力が発揮されない梁鉄筋１６に定着され、第１スリーブ継手４６は、固定力低下部２４を備えた梁主筋４８に定着されている。さらに、梁主筋４８に設けられた固定力低下部は、端面２８から離れて設けられている。

【0047】

つまり、最も大きな曲げモーメントが発生する柱仕口部２６と端面２８との合わせ目は、第１スリーブ継手４６及び第２スリーブ継手１８が配置されているため、耐力が大きくなっており、第１スリーブ継手４６及び第２スリーブ継手１８の塑性変形は抑制される。

【0048】

これに対して、梁主筋４８に設けられた固定力低下部２４は、端面２８から離れて設けられているため、固定力低下部２４で発生する曲げモーメントは、柱仕口部２６と端面２８との合わせ目で発生する曲げモーメントと比較して小さくなる。

【0049】

しかし、梁主筋４８に沿って設けられる梁鉄筋１６は引張力に対する抗力を発揮しないため、固定力低下部２４の近傍では曲げモーメントに対する耐力が小さくなっている。これにより、充填剤３４との固定力が低下されている固定力低下部２４に、曲げモーメントが充分作用し、固定力低下部２４は引っ張られて塑性変形をする。そして、この固定力低下部２４の塑性形成により、外力からのエネルギーが吸収される。

【0050】

つまり、柱部材１２及び梁部材１４に外力が作用したときに、ＰＣ鋼線５４に作用する張力によって生じる復元力と、梁主筋４８の固定力低下部２４の塑性変形によるエネルギー吸収とが同時に作用する。

【0051】

ここで、柱部材１２と梁部材１４とが相対移動したときの、柱部材１２と梁部材１４との層間変形角（θ：図１参照）と、梁部材１４に作用するモーメント（Ｍ）との関係について説明する。

【0052】

図１３（Ａ）には、比較例１として、梁部材１４にＰＣ鋼線５４のみを設けてＰＣ鋼線５４に張力（プレストレス力）を作用させたときの層間変形角（θ）と、梁部材１４に作用するモーメント（Ｍ）との関係が履歴曲線で示されている。

【0053】

図１３（Ｂ）には、比較例２として、梁部材１４に梁主筋４８のみを用いて固定力低下部２４を塑性変形させたときの層間変形角（θ）と梁部材１４に作用するモーメント（Ｍ）との関係が履歴曲線で示されている。

【0054】

図１３（Ｃ）には、本発明の実施形態、すなわち、梁部材１４にＰＣ鋼線５４を設けてＰＣ鋼線５４に張力（プレストレス力）を作用させ、さらに、梁部材１４に梁主筋４８を用いて固定力低下部２４を塑性変形させたときの層間変形角（θ）と梁部材１４に作用するモーメント（Ｍ）との関係が履歴曲線で示されている。

【0055】

つまり、梁部材１４に梁主筋４８が無くＰＣ鋼線５４のみが設けられている比較例１の場合、図１３（Ａ）に示すように、地震により外力が作用すると梁部材１４は弾性変形する。そして、作用している外力が除かれると、梁部材１４はＰＣ鋼線５４の張力により復元されるため、同じ軌跡をたどって元の位置（原点Ｏ）に戻る。このとき、消費されるエネルギーがほとんど無いため、比較例１の構成では地震のエネルギーを吸収することができない。

【0056】

これに対し、梁部材１４にＰＣ鋼線５４が無く、梁主筋４８の固定力低下部２４だけが塑性変形する比較例２の場合、図１３（Ｂ）に示すように、地震により外力が作用すると梁部材１４は弾塑性変形するが、梁主筋４８の固定力低下部２４の塑性変形によりエネルギーが消費されるため、地震のエネルギーを吸収することができる。ただし、比較例２では、梁主筋４８の固定力低下部２４が塑性変形しているため、元（原点Ｏ）には戻らない。

【0057】

ここで、図２、図１３（Ｃ）に示すように、本実施形態における梁部材１４では、地震により外力が作用すると梁部材１４が弾性変形するが、第１収容部４４Ａ内では、充填剤３４との固定力が低下されている梁主筋４８の固定力低下部２４が容易に塑性変形する。この塑性変形にエネルギーが消費されるため、梁部材１４では地震のエネルギーを吸収することができ、梁主筋４８の破断を防ぐことができる。そして、梁部材１４は、梁主筋４８の塑性変形後、ＰＣ鋼線５４の張力により復元されるため、元の状態（原点Ｏ）に戻る。これにより、弾性変形の特性と共にエネルギーが消費されるフラッグシェイプ型の履歴特性が得られる。

【0058】

以上説明したように、構造物３２では、柱部材１２及び梁部材１４に地震による外力が作用したとき、ＰＣ鋼線５４の張力による元の状態への復元力と、充填剤３４内の梁主筋４８の固定力低下部２４の塑性変形によるエネルギー吸収とが同時に作用するので、構造物３２の水平方向の変位を低減して柱部材１２及び梁部材１４の破損を抑えることができる。

【0059】

また、ＰＣ鋼線５４の張力による復元力により、固定力低下部２４の残留変形を抑制することができる。

【0060】

また、固定力低下部２４が積極的に塑性変形するため、他の部位で局部的に外力が集中するのを抑制することができる。

【0061】

また、梁主筋４８の固定力低下部２４は、第１収容部４４Ａ内に設けられているため、固定力低下部２４を容易に梁主筋４８に施工することができる。

【0062】

また、前述したように、柱仕口部２６と端面２８とは、第１スリーブ継手４６及び第２スリーブ継手１８によって接合されている。そして、第２スリーブ継手１８は、引張力に対する抗力が発揮されない梁鉄筋１６に固定され、第１スリーブ継手４６は、固定力低下部２４を備えた梁主筋４８に固定されている。さらに、梁主筋４８に設けられた固定力低下部２４は、端面２８から離れて設けられている。

【0063】

つまり、最も大きな曲げモーメントが発生する柱仕口部２６と端面２８との合わせ目は、第１スリーブ継手４６と第２スリーブ継手１８とが配置されているため、耐力が大きくなっており、第１スリーブ継手４６及び第２スリーブ継手１８の塑性変形は抑制される。

【0064】

これに対して、梁主筋４８に設けられた固定力低下部２４は、端面２８から離れて設けられているため、固定力低下部２４で発生する曲げモーメントは、柱仕口部２６と端面２８との合わせ目で発生する曲げモーメントと比較して小さくなる。しかし、梁鉄筋１６は引張力に対する抗力を発揮しないため、固定力低下部２４近傍では曲げモーメントに対する耐力が小さくなっている。このため、固定力低下部２４に曲げモーメントが充分作用し、固定力低下部２４が塑性変形するため、地震エネルギーを充分に吸収することができる。

【0065】

次ぎに、本発明の実施形態に係るプレキャストコンクリート部材で構築された構造物の第２実施形態の一例について図１４〜図１７に従って説明する。なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。

【0066】

図１６、図１７に示されるように、本実施形態に係る第１スリーブ継手７０は、第１挿入部６０Ａに収納されており、第２スリーブ継手７２は、第２挿入部６０Ｂに収納されている。

【0067】

柱部材１２と梁部材１４とを接合させる場合には、図１４に示されるように、梁部材１４の端面２８を柱部材１２の柱仕口部２６に対向させた状態で、第１挿入部６０Ａに収納された第１スリーブ継手７０を第１挿入部６０Ａから手で引き出して、第１挿入部６０Ａと第１収容部４４Ａとに跨るように配置する。

【0068】

同様に、図１５に示されるように、梁部材１４の端面２８を柱部材１２の柱仕口部２６に対向させた状態で、第２挿入部６０Ｂに収納された第２スリーブ継手７２を第２挿入部６０Ｂから手で引き出して、第２挿入部６０Ｂと第２収容部４４Ｂとに跨るように配置する。

【0069】

この状態で、第１挿入部６０Ａ、第２挿入部６０Ｂ、第１収容部４４Ａ、及び第２収容部４４Ｂに充填剤３４を注入することで、柱部材１２と梁部材１４とを接合させる。

【符号の説明】

【0070】

１２ 柱部材
１４ 梁部材
１６ 梁鉄筋
１８ 第２スリーブ継手
２２ 第２柱鉄筋
２４ 固定力低下部
２６ 柱仕口部
２８ 端面
３２ 構造物
３４ 充填剤
４４Ａ 第１収容部
４４Ｂ 第２収容部
４６ 第１スリーブ継手
４８ 梁主筋
５４ ＰＣ鋼線（連結部材）
６０Ａ 第１挿入部
６０Ｂ 第２挿入部
６２ 第１柱鉄筋
７０ 第１スリーブ継手
７２ 第２スリーブ継手

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】