(57)【要約】【課題】  付着設計における余裕度を向上させ、低コストで効率的な付着割裂の抑制を可能とする。【解決手段】  ＲＣ造構造物における梁部材２０の延長方向の配筋２２と直交する補強筋５０を、前記梁部材２０が支持するスラブ材３０中において、前記梁部材端面２１と当接する柱部材１０の側面幅１１と略同じ長さ又はこの長さ以上の長さで配筋し、前記梁部材の延長方向の前記配筋と平行する平行補強筋を、前記スラブ材中において、前記柱部材の側面位置と略同じ位置に、且つ、前記補強筋の上に、配筋する。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＣ造構造物における梁部材の延長方向の配筋と直交する補強筋を、前記梁部材が支持するスラブ材中において、前記梁部材端面と当接する柱部材の側面幅と略同じ長さ又はこの長さ以上の長さで配筋し、
前記梁部材の延長方向の前記配筋と平行する平行補強筋を、前記スラブ材中において、前記柱部材の側面位置と略同じ位置に、且つ、前記補強筋の上に、配筋することを特徴とするＲＣ造梁部材の付着割裂破壊防止方法。
【請求項２】
前記補強筋の一端または両端をＬ字またはＵ字となし、当該Ｌ字またはＵ字の屈曲部から先方を、前記梁部材の断面内に配することを特徴とする請求項１に記載のＲＣ造梁部材の付着割裂破壊防止方法。
【請求項３】
前記補強筋は、鉄筋、鉄板、炭素繊維シート、繊維強化プラスチック、ガラス繊維強化プラスチックのいずれかであることを特徴とする請求項１又は２に記載のＲＣ造梁部材の付着割裂破壊防止方法。
【請求項４】
ＲＣ造構造物における梁部材の延長方向の配筋と直交する補強筋を、前記梁部材が支持するスラブ材中において、前記梁部材端面と当接する柱部材の側面幅と略同じ長さ又はこの長さ以上の長さで配筋し、
前記梁部材の延長方向の前記配筋と平行する平行補強筋を、前記スラブ材中において、前記柱部材の側面位置と略同じ位置に、且つ、前記補強筋の上に、配筋させてなることを特徴とする構造。
【請求項５】
ＲＣ造構造物における梁部材の延長方向の配筋と直交する補強筋を、前記梁部材が支持するスラブ材中において、前記梁部材端面と当接する柱部材の側面幅と略同じ長さ又はこの長さ以上の長さで配筋し、
前記梁部材の延長方向の前記配筋と平行する平行補強筋を、前記スラブ材中において、前記柱部材の側面位置と略同じ位置に、且つ、前記補強筋の上に、配筋させてなる構造を備えた構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＣ造梁部材の付着割裂破壊防止方法、およびこれに基づく構造、並びに前記構造を備える構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＣ造構造物における配筋に着目した各種補強工法が提案されている。例えば、鉄筋コンクリート造の短スパンの梁に於いて、剪断補強筋を二重に配置してなることを特徴とする短スパン梁の剪断補強構造（特許文献１参照）などが提案されている。
【０００３】
また、柱・梁接合部において柱主筋または梁主筋に、添筋を溶接添加して主筋との間にバイパス状に閉鎖ループを作ることを特徴とする主筋の定着力増強法（特許文献２参照）なども提案されている。
【０００４】
更に、鉄筋コンクリート構造の梁における主鉄筋を、梁内法スパン間において主鉄筋に固定した定着具によってコンクリート中に定着してなることを特徴とする鉄筋の定着構造（特許文献３参照）なども提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３４５９５号公報
【特許文献２】特開平１−３６８３３号公報
【特許文献３】特開平１−２７１５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のＲＣ造梁部材の付着設計において、付着割裂長さ算定時の梁幅は、当該ＲＣ造梁部材における矩形断面の幅のみしか考慮されていなかった。そこで例えば、昨今のＲＣ建物の高層化、使用材料の高強度化、使用鉄筋の大断面化などの状況に対応して前記付着設計を行う場合、所望の付着強度確保のために、コンクリートの高強度化、せん断補強筋の過密配置・高強度化を図る手当が必要となっていた。しかしながら、このような手当を実行すれば、コストアップや作業効率の低下につながりやすいという課題が残されていた。
【０００７】
そこで本発明はこのような課題に着目してなされたもので、付着設計における余裕度を向上させ、低コストで効率的な付着割裂の抑制を可能とするＲＣ造梁部材の付着割裂破壊防止方法、およびこれに基づく構造、並びに前記構造を備える構造物を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明のＲＣ造梁部材の付着割裂破壊防止方法は、ＲＣ造構造物における梁部材の延長方向の配筋と直交する補強筋を、前記梁部材が支持するスラブ材中において、前記梁部材端面と当接する柱部材の側面幅と略同じ長さ又はこの長さ以上の長さで配筋し、前記梁部材の延長方向の前記配筋と平行する平行補強筋を、前記スラブ材中において、前記柱部材の側面位置と略同じ位置に、且つ、前記補強筋の上に、配筋することを特徴とする（第１の発明）。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、前記補強筋の一端または両端をＬ字またはＵ字となし、当該Ｌ字またはＵ字の屈曲部から先方を、前記梁部材の断面内に配することを特徴とする。
【００１０】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記補強筋は、鉄筋、鉄板、炭素繊維シート、繊維強化プラスチック、ガラス繊維強化プラスチックのいずれかであることを特徴とする。
【００１１】
第４の発明は、ＲＣ造構造物における梁部材の延長方向の配筋と直交する補強筋を、前記梁部材が支持するスラブ材中において、前記梁部材端面と当接する柱部材の側面幅と略同じ長さ又はこの長さ以上の長さで配筋し、前記梁部材の延長方向の前記配筋と平行する平行補強筋を、前記スラブ材中において、前記柱部材の側面位置と略同じ位置に、且つ、前記補強筋の上に、配筋させてなることを特徴とする構造にかかる。
【００１２】
第５の発明は、ＲＣ造構造物における梁部材の延長方向の配筋と直交する補強筋を、前記梁部材が支持するスラブ材中において、前記梁部材端面と当接する柱部材の側面幅と略同じ長さ又はこの長さ以上の長さで配筋し、前記梁部材の延長方向の前記配筋と平行する平行補強筋を、前記スラブ材中において、前記柱部材の側面位置と略同じ位置に、且つ、前記補強筋の上に、配筋させてなる構造を備えた構造物にかかる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、付着設計における余裕度を向上させ、低コストで効率的な付着割裂の抑制を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用したＲＣ造梁部材における付着割裂破壊防止方法の実施態様（第１の実施態様）を示す図であり、（ａ）断面図、（ｂ）平面図を示す。
【図２】（ａ）Ｌ字型補強筋による実施態様１、（ｂ）Ｌ字型補強筋による実施態様２、（ｃ）Ｕ字型補強筋による実施態様１、（ｄ）Ｕ字型補強筋による実施態様２を、それぞれ示す図である。
【図３】本実施形態における補強設計の概要を示す図であり、（ａ）設計対象の構造、（ｂ）設計における式１、（ｃ）設計における式２、（ｄ）設計における式３、（ｅ）設計における式４をそれぞれ示す。
【図４】本実施形態における補強設計の具体例を示す図であり、（ａ）設計対象の構造例、（ｂ）断面図、（ｃ）算定手順例をそれぞれ示す。
【図５】補強計算の結果例を示す配筋図である。
【図６】（ａ）ひび割れ誘発を考慮した配筋例、（ｂ）直交方向鉄筋のみの場合のひび割れ位置、（ｃ）ひび割れ誘発用の補強筋が配筋された場合のひび割れ位置をそれぞれ示す図である。
【図７】第２の実施態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明を適用したＲＣ造梁部材における付着割裂破壊防止方法の実施態様（第１の実施態様）を示す図であり、（ａ）断面図、（ｂ）平面図を示す。ここでは、鉄筋コンクリート造の構造物を構成するＲＣ造柱部材１０の径間をＲＣ造梁部材２０が固定し、このＲＣ造梁部材２０が床スラブ３０を上載し支持している状況を想定する。従来の付着割裂長さ算定時（付着設計時）には、前記ＲＣ造梁部材２０における矩形断面の幅、つまり梁幅２２のみしか考慮しなかったが、本発明においては前記ＲＣ造柱部材１０における、柱幅１１、つまり、ＲＣ造梁部材２０の端面２１と当接するＲＣ造柱部材１０の側面幅（またはそれ以上の幅）を考慮の対象とすることができる。
【００１６】
そのためには、ＲＣ造構造物におけるＲＣ造梁部材２０の延長方向の主筋２２と直交する補強筋５０を、前記ＲＣ造梁部材２０が支持する床スラブ３０中において、前記ＲＣ造梁部材２０の端面２１と当接するＲＣ造柱部材１０の側面幅１１と略同じ長さ又はこの長さ以上の長さで配筋することとなる。これにより、前記柱幅１１が、付着割裂長さの算定時におけるスラブ有効幅４０となるのである。
【００１７】
上述した実施形態では、ＲＣ造梁部材２０が、ＲＣ造柱部材１０の側面（柱幅）中心に当接固定され、少なくとも前記柱幅１１の長さの床スラブ３０をそのスラブ長中心で支持している状況を想定した。またこの状況で、前記補強筋５０を特に曲げ加工を施していない直線状のものとし、配筋した。一方、このような実施形態の他にも、補強筋５０に曲げ加工を施したものを配筋し、補強を行うことも可能である。
【００１８】
図２は（ａ）Ｌ字型補強筋による実施態様１、（ｂ）Ｌ字型補強筋による実施態様２、（ｃ）Ｕ字型補強筋による実施態様１、（ｄ）Ｕ字型補強筋による実施態様２を、それぞれ示す図である。例えば、図２（ａ）に示すごとく、前記補強筋５０の一端（または両端）をＬ字となし、当該Ｌ字の屈曲部５１から先方５２を、前記ＲＣ造梁部材２０の断面２５の内に配することとできる。ここで示す例では、主筋２２の外周を周回するあばら筋２４の外側に沿って前記屈曲部５１および先方５２を配置している。また、同図（ｂ）に示すごとく、前記補強筋５０の屈曲部５５および先方５２をあばら筋２４より内側に配置することもできる。
【００１９】
更に、同図（ｃ）に示すごとく、前記補強筋５０の一端（または両端）をＵ字となし、当該Ｕ字の第１屈曲部５３から頸部５４、第２屈曲部５５、鈎部５６に至る先方５２を、前記ＲＣ造梁部材２０の断面２５の内に配することとできる。ここで示す例では、主筋２２の外周を周回するあばら筋２４の外周に沿って前記第１屈曲部５３、頸部５４、および第２屈曲部５５を配置し、鈎部５６をあばら筋２４の内側に配置している。また、同図（ｄ）に示すごとく、前記補強筋５０の第１屈曲部５３および先方５２をあばら筋２４より内側に配置することもできる。
【００２０】
なお、前記補強筋５０は、鉄筋、鉄板、炭素繊維シート、繊維強化プラスチック、ガラス繊維強化プラスチックのいずれかであることとできる。勿論、いずれにしても補強筋５０として配筋作業が可能な形状、サイズに加工されているものとする。
【００２１】
次に、上記した付着設計の技術思想に基づき、補強設計（耐震設計）を行う場合の概念を説明する。図３は本実施形態における補強設計の概要を示す図であり、（ａ）設計対象の構造、（ｂ）設計における式１、（ｃ）設計における式２、（ｄ）設計における式３、（ｅ）設計における式４をそれぞれ示す。
【００２２】
（ａ）図に示すように、床スラブ３０を支持するＲＣ造梁部材２０がＲＣ造柱部材１０に当接固定されている構造を想定する。このような構造において、反曲点Ｃとなる外力に対し、梁部材２０の側面位置Ａでひび割れが生じず、柱部材１０の側面位置Ｂにおいてひび割れが生じるように補強筋ａＵ（補強筋５０）を追加する設計を行う。
【００２３】
補強前の前記側面位置ＡにおけるモーメントＭ０は、補強後の断面係数Ｚｅとコンクリートの曲げひび割れ強度σｔｂとの積より小さくなり、また、側面位置ＢにおけるモーメントＭｆは、補強前の断面係数Ｚ０とコンクリートの曲げひび割れ強度σｔｂとの積から求められる。数式の詳細は（ｂ）図に示す通りである。
【００２４】
そこで補強筋比ｐｕから単位幅あたりの補強量断面積合計Σａは、（ｃ）図の数式から求められる。また、集中荷重に簡略化した場合、前記のＭｆとＭ０との関係は（ｄ）図に示す通りとなる。この式から、（ｅ）図に示す数式が導出されることとなる。必要補強量は、ここにおけるヤング係数比ｎ、および補強筋比ｐｕによって求めるのである。
【００２５】
上述した設計の考え方を具体的に示した例を以下に示す。図４は本実施形態における補強設計の具体例を示す図であり、（ａ）設計対象の構造例、（ｂ）断面図、（ｃ）算定手順例をそれぞれ示す。ここでは、柱幅１１が９００ｍｍのＲＣ造柱部材１０のスパン（径間）Ｌ＝６５００ｍｍ、ＲＣ造梁部材２０の梁幅２２が７００ｍｍ、柱幅１１と梁幅２２との差によるギャップＷ＝１００ｍｍ、床スラブ３０の厚さｔ＝２００ｍｍ、梁の側面位置から反曲点までの距離ａ’＝２９００ｍｍ、ヤング係数比ｎ＝１０、とした例を想定している。
【００２６】
ここで（ｃ）図に示す通り、前記図３（ｅ）に示した数式から、補強筋比ｐｕは０．００２６４より大きいものと算定でき、更に、補強筋ａＵ（補強筋５０）は、５２８ｍｍ２と算定できる。従って、幅１０００ｍｍ内に、例えばＤ１３（断面積１２７ｍｍ２）を５本入れることで、前記補強筋の必要量、および補強筋比を満たすことができる。つまり、図５の配筋図に示すように、Ｄ１３の補強筋５０を、ＲＣ造梁部材２０の主筋２２と直交する方向で、なおかつ柱幅１１と同様の長さをもって２００ｍｍ間隔で配筋すればよい。
【００２７】
ここで、上述までの実施形態において、補強筋５０を新たに配置することにより、付着割裂長さ算定時（付着設計時）において、前記ＲＣ造柱部材１０における、柱幅１１、つまり、ＲＣ造梁部材２０の端面２１と当接するＲＣ造柱部材１０の側面幅を考慮の対象とした。
【００２８】
更にこのような思想を進めて、図６（ａ）に示すように、ＲＣ造梁部材２０の延長方向の配筋（主筋）と平行する補強筋６０を、前記梁部材２０が支持する床スラブ３０中において、前記梁部材端面２１と当接する柱部材１０の側面位置１００と略同じ位置で配筋することで、ひび割れ位置を当該側面位置１００の付近に限定することも可能となる。
【００２９】
一方、同図（ｂ）のように、前記補強筋５０だけの場合では、ひび割れ位置が不安定になる懸念も残されるが、他方、同図（ｃ）のように、ひび割れ誘発用の補強筋６０が配筋されていると、前記補強筋５０（直交方向鉄筋：ＲＣ造梁部材の主筋と直交の意）の付着が切れやすくなることや、かぶり厚さが他の場所に比べて小さくなることなどの要因により、ひび割れを所望の位置付近に誘発できるようになる。こうしてひび割れ位置を限定することで有効幅の確保がよりしやすくなる。
【００３０】
更に他にも、図７に示す第２の実施態様のごとく、付着割裂補強に対して同一の補強筋量の場合に、外周補強のみでなく、中子配筋７０を行うこともできる。例えば、２−Ｄ１３＠１００に対し、４−Ｄ１３＠２００の配筋とする。或いは、付着割裂本補強として必要な補強をスパンの危険断面に近い領域のみとすることもできる。例えば、危険断面から１．０Ｄ、または１．５Ｄの距離の領域のみを補強領域とする。こうすることにより、補強筋量の合計を抑制でき、また、配筋ピッチを大きくすることで施工の効率や作業性が向上する。更に、例えば梁部材断面の上端部分を低強度コンクリートとして打ち分けることにより、付着割裂強度が低下する懸念に対し、少量の補強により強度性能、変形性能が改善される。
【００３１】
本発明によれば、従来と同一断面の梁部材における付着割裂強度を向上させることにより、付着設計時の余裕度を大きくすることができる。従って、ＲＣ造梁部材の小断面化、従来より低強度のコンクリート採用、せん断補強筋量の削減などが可能となり、施工コストや施工効率の改善につながる。
【００３２】
そこで、付着設計における余裕度を向上させ、低コストで効率的な付着割裂の抑制を可能とするＲＣ造梁部材の付着割裂破壊防止方法、およびこれに基づく構造、並びに前記構造を備える構造物を提供可能となる。
【符号の説明】
【００３３】
１０  （ＲＣ造）柱部材
１１  柱幅、柱部材の側面幅
２０  （ＲＣ造）梁部材
２１  梁部材端面
２２  主筋、（梁部材の延長方向の）配筋
３０  スラブ材、床スラブ
５０  補強筋
【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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