(57)【要約】【課題】柱梁接合部の配筋をより簡素化すると共に、コスト増を抑制して梁主筋の掻き出し破壊耐力を向上すること。【解決手段】端部にプレート型定着部を有すると共に互いに向かうように配置される一対の梁主筋が埋設された、鉄筋コンクリート造の柱梁接合部の補強構造であって、前記梁主筋と平行に配設された補強筋を備え、前記補強筋は、その両端部にプレート型定着部をそれぞれ有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端部にプレート型定着部を有すると共に互いに向かうように配置される一対の梁主筋が埋設された、鉄筋コンクリート造の柱梁接合部の補強構造であって、
前記梁主筋と平行に配設された補強筋を備え、
前記補強筋は、
その両端部にプレート型定着部をそれぞれ有することを特徴とする補強構造。
【請求項２】
前記補強筋の前記プレート型定着部は、柱主筋よりも梁側に位置していることを特徴とする請求項１に記載の補強構造。
【請求項３】
前記補強筋は、水平方向の位置で、前記梁主筋の外側と内側とにそれぞれ配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鉄筋コンクリート造の柱梁接合部の補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリート造の柱と梁とが交差する柱梁接合部（柱梁仕口部）における梁主筋の継手としては、溶接継手や機械式継手が知られている。しかし、柱梁接合部には、複数の梁主筋、柱主筋が交差しており、フープ筋等も配筋されている。そのため、溶接継手は狭いスペースでの不安定な姿勢の作業となり、品質確保が困難である。機械式継手は、外形寸法が大きいため過密配筋となりやすく、製品自体もかなり高価である。
【０００３】
そこで、特許文献１には梁主筋の端部に定着部を設けて梁主筋の端部を互いに向かうようにした構造が提案されている。但し、この構造では梁主筋に対する引っ張り力に対して、定着部を起点としてコーン状に破壊面が生じるコンクリートの掻き出し破壊を生じる場合がある（特許文献１の図８等）。そこで、特許文献１の構造では、最上段の梁主筋の上方及び最下段の梁主筋の下方に、それぞれ、フープ筋を設けると共に柱梁接合部のコンクリートとして繊維補強コンクリートを打設し、掻き出し破壊強度を確保すると共に配筋を簡素化している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３１６９９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、柱梁接合部が一般的な形状や寸法の場合、最上段の梁主筋の上および最下段の梁主筋の下には狭いスペースしか確保できず、ここでのフープ筋増量による効果は限定的なものとなる。特に、フープ筋は曲げ加工が必要なために太径鉄筋を用いずらく、それゆえフープ筋の増量だけでは掻き出し破壊の抑制が困難な場合が多い。また、繊維補強コンクリートは流動性に劣り、品質管理や打設作業にも困難が伴うと共に、コスト増を招く。
【０００６】
本発明の目的は、柱梁接合部の配筋をより簡素化すると共に、コスト増を抑制して梁主筋の掻き出し破壊耐力を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、端部にプレート型定着部を有すると共に互いに向かうように配置される一対の梁主筋が埋設された、鉄筋コンクリート造の柱梁接合部の補強構造であって、前記梁主筋と平行に配設された補強筋を備え、前記補強筋は、その両端部にプレート型定着部をそれぞれ有することを特徴とする補強構造が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、柱梁接合部の配筋をより簡素化すると共に、コスト増を抑制して梁主筋の掻き出し破壊耐力を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る補強構造を適用した柱梁接合部の水平断面図。
【図２】図１の柱梁接合部の垂直断面図。
【図３】別例の柱梁接合部の垂直断面図。
【図４】別例の柱梁接合部の垂直断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は本発明の一実施形態に係る補強構造Ａを適用した、鉄筋コンクリート造の柱梁接合部３の水平断面図であり、補強構造Ａの平面図を示している。図２は柱梁接合部３の垂直断面図であり、補強構造Ａの立面図を示している。これらの図の関係は、図１の線I-Iに沿う断面図が図２に、図２の線II-IIに沿う断面図が図１に、それそれ相当するものとなっている。なお、各図に示す矢印Ｘ、Ｙは互いに直交する水平方向を示し、矢印Ｚは上下方向（垂直方向）を示している。
【００１１】
柱梁接合部３は、鉄筋コンクリート造の柱１と梁２との交差部分においてこれらを接合する部分である。柱１はＺ方向に延び、そのコンクリート内に複数の柱主筋１０がＺ方向に延設されて埋設されている。柱主筋１０の配置や数は適宜選択できるが、本実施形態の場合、Ｘ方向に３列、Ｙ方向に２列の合計６本としている。柱主筋１０は、例えば、Ｄ１９〜Ｄ４１の異形鉄筋である。本実施形態では、各柱主筋１０は柱梁接合部３を貫通している。
【００１２】
柱梁接合部３内においては、これらの柱主筋１０の周囲にフープ筋３０がＺ方向に複数段配筋されている。なお、柱１内においては柱主筋１０の周囲にフープ筋等が配筋されるが図示を省略している。
【００１３】
フープ筋３０は、例えば、Ｄ１０〜Ｄ１３の異形鉄筋である。従来の一般的な構造の場合、フープ筋３０は１００ｍｍ間隔以下で配筋される場合が多い。また、上述した通り、フープ筋３０は曲げ加工が必要なために太径鉄筋を用いずらく、それゆえフープ筋の増量だけでは掻き出し破壊の抑制が困難な場合が多い。
【００１４】
梁２はＹ方向に延び、そのコンクリート内に複数の梁主筋２０ａ、２０ｂ（以下、総称するときは梁主筋２０という。）がＹ方向に延設されて埋設されている。梁主筋２０の配置や数は適宜選択できるが、本実施形態の場合、Ｚ方向に２段の配置とし、複数の梁主筋２０ａが上部（最上部）に、複数の梁主筋２０ｂが下部（最下部）に、それぞれ配置されている。そして、梁主筋２０ａ及び２０ｂはそれぞれ２本あり、梁主筋２０は合計で４本としている。梁主筋２０は、例えば、Ｄ１９〜Ｄ４１の異形鉄筋である。梁２内にはこれらの梁主筋２０の周囲にはスターラップ筋等が配筋されるが図示を省略している。
【００１５】
柱梁接合部３の左右で、各梁２の梁主筋２０は、同軸上に配置されており、互いに向かうように配置されて対をなしている。本実施形態の場合、四対の梁主筋２０が柱梁接合部３内で互いに向かい合って配置されており、その端部にはプレート型定着部２１が設けられている。対の関係にある梁主筋２０のプレート型定着部２１は互いに近接して互いに向かい合っている。
【００１６】
プレート型定着部２１は、梁主筋２０の径方向に突出して梁主筋２０端部の柱梁接合部３内での定着性を向上できる構成であればどのような構成でもよい。例えば、梁主筋２０の途中部に対して拡径したもの、鋼板を固定したもの、定着板を有するナットを装着したもの等とすることができる。鋼板を用いる場合は、例えば、梁主筋２０を構成する鉄筋端部に摩擦圧接で固着してもよく、その場合、鋼板は例えば直径５０〜１００ｍｍの円板とし、厚さは１６〜３３ｍｍとすることができる。
【００１７】
このようなプレート型定着部２１を設けた構造とし、定着長さ（図１、図２中のＬ）を梁主筋径の１２〜１５倍程度とすることで、溶接継手や機械式継手を不要にできるという利点があるが、例えば、定着長さをより短くする場合や梁主筋２０に高強度鉄筋を用いる場合には、梁主筋２０に作用する引っ張り力（図１、図２中の矢印Ｐ）によって、鎖線Ｍを破壊面として柱梁接合部３のコンクリートの掻き出し破壊を招く場合がある。
【００１８】
そこで、本実施形態では、補強筋３１ａ、３１ｂ（総称するときは補強筋３１という。）を柱梁接合部３内に配筋している。補強筋３１は梁主筋２０と平行に配設されており、Ｙ方向に延設している。
【００１９】
補強筋３１の数、配設位置は、掻き出し破壊に効果的な数、位置を適宜選択することができ、構造によっては１本でも足りる場合がある。配設位置については、例えば、推定される掻き出し破壊面（鎖線Ｍ）を跨る部位とすることが好ましい。本実施形態の場合、Ｚ方向では、上部の梁主筋２０ａと下部の梁主筋２０ｂとの間の空間内の位置とされている。梁主筋２０ａと梁主筋２０ｂとの間の空間は、比較的広いことから、配筋量や配置において自由度が高くなり、梁主筋２０の掻き出し破壊に対する対策を施し易くなる。
【００２０】
補強筋３１は、例えば、Ｄ１３〜Ｄ３２程度の異形鉄筋である。補強筋３１の両端部にはそれぞれプレート型定着部３２が設けられている。プレート型定着部３２は、補強筋３１の径方向に突出して補強筋３１端部の定着性を向上できる構成であればどのような構成でもよい。例えば、補強筋３１の途中部に対して拡径したもの、鋼板を固定したもの、定着板を有するナットを装着したもの等とすることができる。鋼板を用いる場合は、例えば、補強筋３１を構成する鉄筋端部に摩擦圧接で固着してもよく、その場合、鋼板は例えば厚さを９〜１９ｍｍとすることができる。本実施形態では、プレート型定着部３２として鋼板を用い、補強筋３１を構成する鉄筋端部に固着している。
【００２１】
本実施形態の場合、補強筋３１は、Ｙ方向における柱主筋１０間の距離よりも長く、プレート型定着部３２は、柱主筋１０よりも梁２側に位置している。これにより、梁主筋２０に引っ張り力が作用した場合に、補強筋３１の定着が十分に確保され易くなり、補強効果を向上させることができる。
【００２２】
プレート型定着部３２は、柱主筋１０からＸ方向に離間していてもよいが、本実施形態の場合は近接して配置してＹ方向に重なるように配設し、プレート型定着部３２が柱主筋１０に引っ掛けるように配置している。これにより梁主筋２０に引っ張り力が作用した場合に、補強筋３１の定着が十分に確保され易くなり、補強効果を更に向上させることができる。
【００２３】
プレート型定着部３２を柱主筋１０に掛けるように配設するため、本実施形態ではプレート型定着部３２を矩形の鋼板とし、その中心と鉄筋の軸心とをずらして固着している。矩形の鋼板の短辺は例えば４０〜７０ｍｍ、長辺は例えば７０〜９０ｍｍである。
【００２４】
補強筋３１は、掻き出し破壊強度を効果的に確保するため、推定される掻き出し破壊面（鎖線Ｍ）を横切る範囲に過密配筋とならないように、各梁主筋２０の近傍にバランス良く配置することが好ましい。本実施形態の場合、補強筋３１ａ及び３１ｃは、水平方向（Ｘ方向）の位置で、梁主筋２０の外側に配設され、補強筋３１ｂは、水平方向（Ｘ方向）の位置で、梁主筋２０の内側に配設されている。したがって、平面視（図１）では、各梁主筋２０のＸ方向両側において、推定される掻き出し破壊面（鎖線Ｍ）上に、少なくとも１本の補強筋３１が存在することになる。本実施形態の場合、１段の梁主筋２０の本数を２本としているので、補強筋３１のＸ方向での本数を内外合計で３本としているが、例えば、１段の梁主筋２０の本数を４本とした場合は、内外合計で５本とすれば、同様に、各梁主筋２０のＸ方向両側において、掻き出し破壊面（鎖線Ｍ）上に、少なくとも１本の補強筋３１を存在させることができる。
【００２５】
係る構成からなる配筋構造Ａでは、図１及び図２において矢印Ｐで示すように、引っ張り力が梁主筋２０ａに作用しても、掻き出し破壊面（鎖線Ｍ）上に存在する補強筋３１によって柱梁接合部３のコンクリートの掻き出し破壊に抵抗する。本実施形態の場合、特に、プレート型定着部３２が柱主筋１０よりも梁２側に位置していることから、補強筋３１の定着が十分に確保され、掻き出し破壊により強固に抵抗することができ、梁主筋２の掻き出し破壊耐力を向上することができる。更に、本実施形態では、プレート型定着部３２が柱主筋１０に引っ掛かることから、更に掻き出し破壊により強固に抵抗することができる。
【００２６】
柱梁接合部３のコンクリートとしては、通常のコンクリートで足り、繊維補強コンクリートを用いる必要はない。補強筋３１自体は比較的安価であり、コスト増を抑制できる。また、全体として棒状をなしていることから太径鉄筋を用い易く、柱梁接合部３の配筋をより簡素化することができ、施工面でも困難性は低く、比較的簡便に構築できる。特に、上部の梁主筋２０と下部の梁主筋２０との間の比較的広い空間に配設する構成では、掻き出し破壊耐力の確保に必要な量を配筋し易く、部位に応じてフープ筋３０と選択的に配置することで過密配筋を回避して配筋をより簡素化できる。
【００２７】
＜他の実施形態＞
上記実施形態では、補強筋３１を柱梁接合部３内のみに埋設する構成としたが、柱１内に埋設するようにしてもよい。図３はその一例を示す。同図の補強構造Ｂでは、柱１内に補強筋３１ｄを埋設している。補強筋３１ｄは掻き出し破壊面（鎖線Ｍ）上に存在するように配設されており、掻き出し破壊耐力を更に向上することができる。なお、柱梁接合部３の構成によっては、柱１内のみに補強筋３１を埋設する構成も採用可能である。
【００２８】
また、上記実施形態では、梁主筋２０の全ての対について、プレート型定着部２１を端部に設けて、互いに向かうように配置した構成としたが、一部の梁主筋柱主筋２０については、溶接継手や機械式継手といった他の継手を採用してもよい。図４はその一例を示す。
【００２９】
図４の例では、柱１をＰＣａ部材１ａで構成する一方、梁２をその上部を除いてＰＣａ部材２ａで構成してハーフプレキャスト化している。柱梁接合部３と梁２の上部についてはコンクリートを後打ちする構成である。このような構成の場合、梁２の上部側の梁主筋２０ａについては継手に関わる配筋作業が比較的容易であることから、同図の例では機械式継手２２を用いた継手としている。一方、下部側の梁主筋２０ｂについてはプレート型定着部２１を端部に設けて、互いに向かうように配置した構成としている。そして、同図の補強構造Ｃでは、補強筋３１は下部側の梁主筋２０ｂの周辺にのみ配置しており、柱梁接合部３内と柱１内とにそれぞれ補強筋３１（３１ｂ、３１ｄ）を配設している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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