(57)【要約】【課題】主鉄筋から作用する力によって発生する曲げモーメントが大きくなる箇所に過大な応力が発生しないように制御することが可能なせん断補強部材を提供する。【解決手段】主鉄筋１に対して軸本体２１を略直交方向に向けて掛け渡される定着部３を備えたせん断補強部材２Ａである。  この定着部は、軸本体を突き当てて摩擦圧接させる軸本体断面よりも広い端面３０を有するとともに、その端面を断面として軸本体の軸方向に延伸される第１延伸部３１と、端面の反対側で第１延伸部と交差する方向に延伸される第２延伸部３２とが一体に成形されている。そして、主鉄筋を第１延伸部及び第２延伸部の内角側に引っ掛けて配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主鉄筋に対して軸本体を略直交方向に向けて掛け渡される定着部を備えたせん断補強部材であって、
前記定着部は、前記軸本体を突き当てて摩擦圧接させる軸本体断面よりも広い端面を有するとともに、その端面を断面として前記軸本体の軸方向に延伸される第１延伸部と、前記端面の反対側で前記第１延伸部と交差する方向に延伸される第２延伸部とが一体に成形されており、前記主鉄筋を前記第１延伸部及び第２延伸部の内角側に引っ掛けることを特徴とするせん断補強部材。
【請求項２】
前記端面は、長方形状に形成されることを特徴とする請求項１に記載のせん断補強部材。
【請求項３】
主鉄筋に対して軸本体を略直交方向に向けて掛け渡される定着部を備えたせん断補強部材であって、
前記定着部は、前記軸本体を突き当てて摩擦圧接させる軸本体断面よりも広い端面を有するとともに、その端面から前記軸本体の軸方向に延伸される第１延伸部と、前記端面の反対側で前記第１延伸部と交差する方向に延伸される第２延伸部と、前記端面側で前記第２延伸部と略平行に延伸される第３延伸部とが一体に成形されており、前記主鉄筋を前記第１延伸部、第２延伸部及び第３延伸部に囲まれた空間に挿入することを特徴とするせん断補強部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋コンクリート構造物のせん断耐力を増加させるためのせん断補強部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリート構造物の主鉄筋間に、端部に定着部が取り付けられたせん断補強部材を掛け渡すことで、せん断耐力の増加を図るせん断補強構造が知られている（特許文献１−４など参照）。
【０００３】
そして、特許文献１には、定着プレートに凹部を設けて、その凹部に対して異形鉄筋からなる軸本体の先端を挿入しつつ摩擦圧接によって固着させる方法が開示されている。
【０００４】
これに対して特許文献２には、定着プレートにボスを設けて、そのボスに対して軸本体を突き当ててフラッシュ溶接によって接合させたせん断補強部材が開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、定着プレートの穴に先端にねじ部が設けられた軸本体を挿し込み、ナットによって先端のねじ部を定着プレートに固定させるせん断補強部材が開示されている。さらに、特許文献４には、セラミック焼結体からなる定着具の穴に軸本体の先端を挿入して、接着剤で固定させたせん断補強部材が開示されている。
【０００６】
一方、特許文献５には、異形鉄筋の端部を鍛造によって平板部に加工するとともに、主鉄筋に引っ掛けるための凹部が形成されるように平板部を軸本体に対して略直角に折り曲げ加工した定着部付き鉄筋が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−８４３１２号公報
【特許文献２】特開２００６−１２４９２３号公報
【特許文献３】特開２００７−５６６７０号公報
【特許文献４】特許第３８９６２５４号公報
【特許文献５】特許第４８６６８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、せん断補強部材の定着プレートを主鉄筋に引っ掛けると、後述するように定着プレートに対する主鉄筋の接触位置を力の作用点とし、作用点から軸本体までの距離をアームとする曲げモーメントが、定着プレートと軸本体との交点となる接合部に作用する。すなわち、軸本体の接合部付近に最も大きな曲げモーメントが作用することになる。
【０００９】
しかしながら、特許文献１−３に開示された定着プレートの平面に対して軸本体を突き当てる構造のせん断補強部材は、最も大きな曲げモーメントが作用する箇所が、比較的に断面係数が小さい軸本体になるため、発生する応力が局所的に大きくなる。
【００１０】
また、特許文献３，４に開示されているような定着プレートから筒状の突起部を突出させ、その穴に軸本体の先端を挿し込んでねじや接着剤で固定させる構造は、摩擦圧接に比べて接合強度が低く、接合部が弱部になるおそれがある。さらに、突起部の穴に軸本体の先端を挿し込む構造では、突起部が破損しないように肉厚を厚くする必要がある。しかしながら突起部の肉厚が大きくなると、その分だけ主鉄筋による力の作用点が外側に移動してアームが長くなるので、接合部付近に作用する曲げモーメントが大きくなってしまう。
【００１１】
そこで、本発明は、主鉄筋から作用する力によって発生する曲げモーメントが大きくなる箇所に過大な応力が発生しないように制御することが可能なせん断補強部材を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明のせん断補強部材は、主鉄筋に対して軸本体を略直交方向に向けて掛け渡される定着部を備えたせん断補強部材であって、前記定着部は、前記軸本体を突き当てて摩擦圧接させる軸本体断面よりも広い端面を有するとともに、その端面を断面として前記軸本体の軸方向に延伸される第１延伸部と、前記端面の反対側で前記第１延伸部と交差する方向に延伸される第２延伸部とが一体に成形されており、前記主鉄筋を前記第１延伸部及び第２延伸部の内角側に引っ掛けることを特徴とする。
【００１３】
ここで、前記端面は、長方形状に形成することができる。また、前記第１延伸部の前記主鉄筋に対向させる面と前記第２延伸部の前記主鉄筋に対向させる面とが略直交するように成形してもよい。これに対して、前記第１延伸部の前記主鉄筋に対向させる面と前記第２延伸部の前記主鉄筋に対向させる面とが鋭角で交差するように成形することもできる。
【００１４】
また、本発明の別の形態のせん断補強部材は、主鉄筋に対して軸本体を略直交方向に向けて掛け渡される定着部を備えたせん断補強部材であって、前記定着部は、前記軸本体を突き当てて摩擦圧接させる軸本体断面よりも広い端面を有するとともに、その端面から前記軸本体の軸方向に延伸される第１延伸部と、前記端面の反対側で前記第１延伸部と交差する方向に延伸される第２延伸部と、前記端面側で前記第２延伸部と略平行に延伸される第３延伸部とが一体に成形されており、前記主鉄筋を前記第１延伸部、第２延伸部及び第３延伸部に囲まれた空間に挿入することを特徴とする。
【００１５】
ここで、前記第１延伸部の前記主鉄筋に対向させる面が前記主鉄筋の周面形状に合わせて成形されていてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
このように構成された本発明のせん断補強部材は、軸本体と定着部とは摩擦圧接によって強固に接合される。そして、定着部は、第１延伸部とそれに交差する第２延伸部とが一体に成形され、主鉄筋は第１延伸部と第２延伸部の内角側に引っ掛けられる。
【００１７】
このため、主鉄筋から作用する力によって発生する曲げモーメントが最も大きくなる箇所は、軸本体断面よりも断面積が広い第１延伸部となるので、過大な応力が発生しないように制御することができる。例えば、第１延伸部の断面を長方形状にする場合は、横幅を広げるだけで発生する応力を容易に低減させることができる。
【００１８】
また、定着部の第１延伸部、第２延伸部及び第３延伸部に囲まれた空間に主鉄筋を挿入する構成とする場合も、主鉄筋から作用する力によって発生する曲げモーメントが最も大きくなる箇所に過大な応力が発生しないように制御することができる。さらに、主鉄筋を３面で囲む構成とすることで、主鉄筋の座屈抑制効果を期待することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態のせん断補強部材の構成を説明するための斜視図である。
【図２】せん断補強部材の構成を説明するための図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図３】せん断補強部材に発生する曲げモーメントと応力を説明する図であって、（ａ）は従来のせん断補強部材の説明図、（ｂ）は本実施の形態のせん断補強部材の説明図である。
【図４】軸本体と定着部とを摩擦圧接した場合に発生するバリ部の影響について説明する図であって、（ａ）は従来のせん断補強部材の説明図、（ｂ）は本実施の形態のせん断補強部材の説明図である。
【図５】せん断補強部材に発生する応力を示した解析結果の一例であって、（ａ）は従来のせん断補強部材の応力分布図、（ｂ）は本実施の形態のせん断補強部材の応力分布図である。
【図６】実施例１のせん断補強部材の構成を説明するための図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図７】実施例２のせん断補強部材の構成を説明するための斜視図である。
【図８】実施例２のせん断補強部材の構成を説明するための図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図９】実施例３のせん断補強部材の構成を説明するための図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本実施の形態で説明するせん断補強部材２Ａは、鉄筋コンクリート構造物に配置される。鉄筋コンクリート構造物には、引張抵抗部材として鉄筋が配置される。本実施の形態では、この引張抵抗部材として配置される鉄筋やその鉄筋に略平行に配置される主材料としての鉄筋を主鉄筋１，１Ａと呼ぶ。
【００２１】
本実施の形態のせん断補強部材２Ａは、図１に示すように、主鉄筋１に対して略直交方向に向けられる軸本体２１と、その軸本体２１の端部に摩擦圧接によって接合される定着部３とによって主に構成される。
【００２２】
軸本体２１は、異形鉄筋や鋼棒などによって形成される。また、本実施の形態では、軸本体２１の一方の端部について詳細に説明するが、軸本体２１の他方の端部の形態についての限定はない。例えば、同様の定着部３が軸本体２１の他方の端部にも設けられていても良いし、図３（ｂ）に示すように軸本体２１の他方の端部にフック部２３が設けられていても良い。
【００２３】
定着部３は、図１に示すように、軸本体２１の端部を突き当てて摩擦圧接させる端面３０を有する。摩擦圧接とは、高速回転している定着部３に軸本体２１を押し当てた際に生じる摩擦熱と高い圧力によって軸本体２１と端面３０とを接合させる方法である。摩擦圧接による接合強度は、軸本体２１の引張強さ以上になるようにする。
【００２４】
定着部３の端面３０は、軸本体２１の断面よりも広い面積を有している。摩擦圧接させた箇所にはバリ部２２が発生するが、バリ部２２の量は接合強度に影響を与えるものではないため、端面３０の広さを決める際にバリ部２２の量を考慮する必要はない。本実施の形態では、長方形の端面３０について説明する。
【００２５】
定着部３は、端面３０を断面として軸本体２１の軸方向に延伸される第１延伸部３１と、端面３０の反対側で第１延伸部３１と交差する方向に延伸される第２延伸部３２とが一体に成形されている。このような定着部３は、鋼材などの金属材料を加工することによって成形することができる。
【００２６】
そして、図１に示すように、定着部３の第１延伸部３１及び第２延伸部３２の隅角部３ａの内角側を主鉄筋１に引っ掛けることによってせん断補強部材２Ａを配置する。
【００２７】
続いて、図２（ａ），（ｂ）を参照しながらせん断補強部材２Ａの形状の詳細について説明する。まず、軸本体２１は、直径がＤＳの棒状部材である。そして、軸本体２１を突き当てる定着部３の端面３０は、直径ＤＳよりも少し大きい高さＡ３を短辺とし、その高さＡ３よりも広い横幅Ａ６を長辺とする長方形に形成される。なお、端面３０の高さＡ３と横幅Ａ６は軸本体２１の直径ＤＳ以上で摩擦圧接が可能になる寸法以上であればよい。
【００２８】
端面３０を断面とする第１延伸部３１は、軸本体２１の軸方向にＡ１の長さ延伸されて四角柱状体に形成される。この第１延伸部３１と第２延伸部３２とは一体に成形されるため、第１延伸部３１の長さをＡ５ということもできるが、ここでは第１延伸部３１の長さをＡ１とする。
【００２９】
一方、第１延伸部３１に交差する第２延伸部３２は、短辺をＡ２とし長辺をＡ６とする長方形の断面で、軸本体２１の軸方向に略直交する方向にＡ７の長さで延伸されて四角柱状体に形成される。この第２延伸部３２の長さについてもＡ４ということもできるが、ここでは第２延伸部３２の長さをＡ７と表現する。
【００３０】
定着部３は四角柱状の第１延伸部３１と第２延伸部３２とが略直交して側面視Ｌ字形に形成されているため、主鉄筋１に対向させる第１延伸部３１の対向面３１ａと第２延伸部３２の対向面３２ａも略直交することになる。
【００３１】
そして、第１延伸部３１と第２延伸部３２の隅角部３ａの内角側に、直径ＤＭの主鉄筋１が収容される。この主鉄筋１の直径ＤＭと対向面３１ａの長さＡ１及び対向面３２ａの長さＡ４の関係は、長さＡ１，Ａ４が直径ＤＭの半分以上になっていればよい。
【００３２】
このように主鉄筋１を定着部３に引っ掛けると、主鉄筋１が対向面３１ａ，３２ａに接触した際に力が伝達されることになる。例えば、対向面３２ａに対する主鉄筋１の接触位置が力の作用位置となった場合に、隅角部３ａ付近に曲げモーメントが作用することになる。
【００３３】
そこで、図３を参照しながら、曲げモーメントＭが作用したときにせん断補強部材２Ａに発生する応力について説明する。ここで、図３（ａ）は、本実施の形態のせん断補強部材２Ａと比較するための従来のせん断補強部材ａ２を説明する図である。
【００３４】
この従来のせん断補強部材ａ２は、異形鉄筋などで形成される軸本体ａ２１の一方の端部に、摩擦圧接によって長方形板状の定着プレートａ３が接合されている。また、軸本体ａ２１の他方の端部は、折り曲げられてフック部ａ２３に加工され、主鉄筋１Ａに引っ掛けられる。このフック部ａ２３では回転支持になるため、曲げモーメントは０になる。
【００３５】
一方、定着プレートａ３に主鉄筋１が接触する位置には、定着プレートａ３面に対して略直交する方向の力Ｐが作用する。そして、この力Ｐの作用点と軸本体ａ２１の軸心までの距離Ｌがアームとなって、曲げモーメントＭ＝Ｐ×Ｌが軸本体ａ２１と定着プレートａ３との接合部に作用することになる。
【００３６】
このような曲げモーメントＭによって、軸本体ａ２１には応力σ１が発生することになる。半径ｒの軸本体ａ２１の断面係数Ｚ１はＺ１＝π／4×ｒ３によって算定され、応力σ１はσ１＝Ｍ／Ｚ１となる。
【００３７】
このような従来のせん断補強部材ａ２に対して本実施の形態のせん断補強部材２Ａは、図３（ｂ）に示すように、曲げモーメントＭが第１延伸部３１と第２延伸部３２の隅角部３ａ付近に作用することになる。この隅角部３ａ付近の第１延伸部３１の断面係数Ｚ２は、Ｚ２＝ｂ×ｈ２／6よって算定され、応力σ２はσ２＝Ｍ／Ｚ２となる。
【００３８】
そして、断面係数はＺ２＞Ｚ１であるため、発生する応力はσ２＜σ１となる。一方、軸本体２１に作用する曲げモーメントＭ１は、第１延伸部３１の長さの分だけ最大曲げモーメントＭの大きさよりも低減されるため、σ３＜σ１となる。
【００３９】
このように定着部３の第１延伸部３１の断面係数Ｚ２を増加させることによって、最大曲げモーメントＭが作用する箇所に発生する応力σ２を低減することができる。また、軸本体２１に発生するσ３についても抑えることができる。
【００４０】
ところで摩擦圧接によって２つの部材を接合すると、接合部にはバリが発生する。図４（ａ）に示すように定着プレートａ３に軸本体ａ２１を摩擦圧接する従来のせん断補強部材ａ２では、バリ部ａ２２がそのまま接合部に残ることになる。このバリ部ａ２２は、主鉄筋１を軸本体ａ２１に近接させるための障害になるため、軸本体ａ２１と主鉄筋１の距離はＬ１となる。
【００４１】
これに対して図４（ｂ）に示すように、本実施の形態のせん断補強部材２Ａは、主鉄筋１と干渉しない位置で端面３０に載る量だけバリ部２２が形成されるに過ぎないため、軸本体２１と主鉄筋１の距離Ｌ２を距離Ｌ１よりも小さくすることができる。
【００４２】
上述したように最大曲げモーメントＭは距離Ｌ２に比例して大きくなるため、距離Ｌ２を短くすることができれば、その分だけ発生する応力σ２を低減することができるようになる。
【００４３】
以上で説明したように本実施の形態のせん断補強部材２Ａは、最大曲げモーメントＭが作用する箇所に発生する応力を抑えることができる。この効果を確認するために行った解析の結果を、図５に示した。
【００４４】
解析は、従来のせん断補強部材ａ２と本実施の形態のせん断補強部材２Ａについて３次元メッシュの解析モデルを作成して、３次元有限要素法によって行った。
【００４５】
従来のせん断補強部材ａ２の解析モデルは、軸本体ａ２１の直径を16mm、定着プレートａ３は板厚12mmの短辺40mm×長辺52mmの長方形板とした。また、本実施の形態のせん断補強部材２Ａの解析モデルは、軸本体２１の直径ＤＳを16mm、定着部３はＡ１を14mm、Ａ２を12mm、Ａ３を20mm、Ａ４を14mm、Ａ５を26mm、Ａ６を40mm、Ａ７を34mmとした（図２参照）。ここで、軸本体ａ２１，２１、定着プレートａ３及び定着部３のヤング率は、200 kN/mm2とした。
【００４６】
解析は、定着プレートａ３又は定着部３の反対側の軸本体ａ２１，２１の端部を固定とし、主鉄筋１の接触位置に該当する位置に変位制御で力Ｐを載荷して行った。
【００４７】
図５は、Ｐ＝5 kN時点の最大主応力分布を示している。従来のせん断補強部材ａ２の解析結果を示した図５（ａ）では、定着プレートａ３との接合部に近接する軸本体ａ２１の応力が約300 N/mm2まで上昇している。
【００４８】
これに対して、本実施の形態のせん断補強部材２Ａの解析結果を示した図５（ｂ）では、定着部３の隅角部３ａの内角側で約100 N/mm2の応力が発生し、定着部３との接合部に近接する軸本体２１で約200 N/mm2の応力が発生しているに過ぎない。
【００４９】
次に、本実施の形態のせん断補強部材２Ａの作用について説明する。
【００５０】
このように構成された本実施の形態のせん断補強部材２Ａは、軸本体２１と定着部３とは摩擦圧接によって強固に接合される。そして、定着部３は、第１延伸部３１とそれに交差する第２延伸部３２とが一体に成形され、主鉄筋１は第１延伸部３１と第２延伸部３２の隅角部３ａの内角側に引っ掛けられる。
【００５１】
このため、主鉄筋１から作用する力Ｐによって発生する曲げモーメントＭが最も大きくなる箇所は、軸本体２１の断面よりも断面積が広い（断面係数Ｚ２が大きい）第１延伸部３１となるので、過大な応力が発生しないように制御することができる。
【００５２】
例えば、本実施の形態の定着部３のように第１延伸部３１の断面を長方形状にする場合は、横幅（Ａ６）を広げるだけで発生する応力を所定値以下に抑えることができる。
【００５３】
また、従来のせん断補強部材ａ２では、円柱状の軸本体ａ２１に対して直交方向に向けた円柱状の主鉄筋１を交差させるため、軸本体ａ２１と主鉄筋１との接触箇所が点になって局所応力が発生しやすい状況になっていた。これに対して本実施の形態のせん断補強部材２Ａは、第１延伸部３１の平面である対向面３１ａに主鉄筋１を接触させるため、少なくとも接触箇所が線になり、従来よりも発生する応力を低減させることができる。
【００５４】
さらに、第１延伸部３１と第２延伸部３２の主鉄筋１に対向させる面３１ａ，３２ａが略直交していれば、主鉄筋１への引っ掛け易さと外れにくさのバランスに優れたせん断補強部材２Ａとすることができる。
【００５５】
そして、図４を参照しながら上記で説明したように、従来のせん断補強部材ａ２はバリ部ａ２２との干渉を考慮して軸直交方向への定着プレートａ３の張り出し量を大きくしていたが、バリ部２２と主鉄筋１とが干渉しない本実施の形態のせん断補強部材２Ａの定着部３であれば、軸直交方向への張り出し量を小さくすることができる。そして、定着部３の軸直交方向への張り出し量が小さくなれば、過密な配筋が行われる場合でも設置が容易になるため、作業効率を向上させることができる。
【実施例１】
【００５６】
次に、前記実施の形態とは別の形態のせん断補強部材２Ｂについて、図６を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語や同一符号を付して説明する。
【００５７】
実施例１のせん断補強部材２Ｂは、図６に示すように、主鉄筋１に対して略直交方向に向けられる軸本体２１と、その軸本体２１の端部に摩擦圧接によって接合される定着部４とによって主に構成される。定着部４は、前記実施の形態の定着部３と同様の軸本体２１の端部を突き当てて摩擦圧接させる端面４０を有する。
【００５８】
定着部４は、端面４０を断面として軸本体２１の軸方向に延伸される第１延伸部４１と、端面４０の反対側で第１延伸部４１と交差する方向に延伸される第２延伸部４２とが一体に成形されている。
【００５９】
そして、図６（ａ）に示すように、定着部４の第１延伸部４１及び第２延伸部４２の隅角部４ａの内角側を主鉄筋１に引っ掛けることによってせん断補強部材２Ｂを配置する。
【００６０】
軸本体２１を突き当てる定着部４の端面４０は、直径ＤＳよりも少し大きい高さＢ３を短辺とし、その高さＢ３よりも広い横幅Ｂ８を長辺とする長方形に形成される。
【００６１】
端面４０を断面とする第１延伸部４１は、軸本体２１の軸方向にＢ１の長さ延伸されて四角柱状体に形成される。この第１延伸部４１と第２延伸部４２とは一体に成形されるため、第１延伸部４１の長さをＢ６ということもできるが、ここでは第１延伸部４１の長さをＢ１とする。
【００６２】
一方、第１延伸部４１に交差する第２延伸部４２は、図６（ａ）に示すように、上底をＢ２とし下底をＢ５とし高さをＢ４とする台形の上に、各辺の長さがＢ２×Ｂ３の長方形（正方形）を組み合わせた側面を有している。そしてその側面を断面として、図６（ｂ）に示すように主鉄筋１の軸方向と略平行する方向にＢ８の長さで延伸される。この第２延伸部４２についても台形断面部分のみということもできるが、ここでは台形に長方形を組み合わせた断面を有する部分を第２延伸部４２と表現する。
【００６３】
実施例１のせん断補強部材２Ｂの定着部４では、主鉄筋１に対向させる第１延伸部４１の対向面４１ａと第２延伸部４２の対向面４２ａとは鋭角で交差する。例えば、長さＢ２に対してＢ５が5 mm程度長くなるように対向面４２ａを傾斜させる。
【００６４】
そして、第１延伸部４１と第２延伸部４２の隅角部４ａの内角側に、直径ＤＭの主鉄筋１が収容される。この主鉄筋１の直径ＤＭと対向面４１ａの長さＢ１及び対向面４２ａに対応する高さＢ４の関係は、長さＢ１及び高さＢ４が直径ＤＭの半分以上になっていればよい。
【００６５】
このように構成された実施例１のせん断補強部材２Ｂは、第１延伸部４１と第２延伸部４２の主鉄筋１に対向させる対向面４１ａ，４２ａが鋭角で交差している。
【００６６】
このため、主鉄筋１が一度、定着部４の隅角部４ａの内角側に嵌ると、対向面４１ａ，４２ａによって挟持された状態になって外れにくくなる。すなわち、主鉄筋１が図６（ａ）で上下方向に移動しようとすると、対向面４１ａ，４２ａが障害になって相対的な変位が制限されることになる。
【００６７】
なお、この他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるため説明を省略する。
【実施例２】
【００６８】
次に、前記実施の形態又は実施例とは別の形態のせん断補強部材２Ｃについて、図７，８を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は他の実施例で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語や同一符号を付して説明する。
【００６９】
実施例２のせん断補強部材２Ｃは、図７に示すように、主鉄筋１に対して略直交方向に向けられる軸本体２１と、その軸本体２１の端部に摩擦圧接によって接合される定着部５とによって主に構成される。
【００７０】
定着部５は、軸本体２１の端部を突き当てて摩擦圧接させる端面５０を有する。定着部５の端面５０は、軸本体２１の断面よりも広い面積を有している。実施例２の端面５０は後述する第３延伸部５３の側面ともなる長方形に形成される。
【００７１】
定着部５は、端面５０の上部を断面として軸本体２１の軸方向に延伸される第１延伸部５１と、端面５０の反対側で第１延伸部５１と交差する方向に延伸される第２延伸部５２と、端面５０側で第２延伸部５２と略平行に延伸される第３延伸部５３とが一体に成形されている。このような定着部５は、鋼材などの金属材料を加工することによって、門形に成形される。
【００７２】
そして、図７に示すように、定着部５の第１延伸部５１、第２延伸部５２及び第３延伸部５３に囲まれた空間に主鉄筋１が収容されるようにせん断補強部材２Ｃを配置する。
【００７３】
続いて、図８（ａ），（ｂ）を参照しながらせん断補強部材２Ｃの形状の詳細について説明する。まず、軸本体２１を突き当てる定着部５の端面５０は、直径ＤＳよりも大きい横幅Ｃ７を短辺とし、軸本体２１を突き当てた上部から下部に延びる高さＣ８を長辺とする長方形に形成される。なお、端面５０の横幅Ｃ７は軸本体２１の直径ＤＳ以上で摩擦圧接が可能になる寸法以上であればよい。
【００７４】
第１延伸部５１は、横幅Ｃ７×高さＣ２の長方形の断面で軸本体２１の軸方向に（Ｃ１−Ｃ６）の長さ延伸されて四角柱状体に形成される。この第１延伸部５１と第２延伸部５２及び第３延伸部５３とは一体に成形されるため、第１延伸部５１の長さをＣ１などということもできるが、ここでは第１延伸部５１の長さを（Ｃ１−Ｃ６）とする。
【００７５】
一方、第１延伸部５１に交差する第２延伸部５２は、図８（ａ）に示すように、短辺をＣ６とし長辺をＣ８とする長方形の側面を断面として、図８（ｂ）に示すように主鉄筋１の軸方向と略平行する方向にＣ７の長さで延伸されて四角柱状体に形成される。この第２延伸部５２の長さについてもＣ３ということもできるが、ここでは第２延伸部５２の長さをＣ８と表現する。
【００７６】
そして、第２延伸部５２と略平行に形成される第３延伸部５３は、図８（ａ）に示すように、短辺をＣ４とし長辺をＣ３とする長方形の側面を断面として、図８（ｂ）に示すように主鉄筋１の軸方向と略平行する方向にＣ７の長さで延伸されて四角柱状体に形成される。
【００７７】
この第３延伸部５３の厚さＣ４は任意に設定することができるが、主鉄筋１から受ける力の大きさを考慮して、第２延伸部５２の厚さＣ６よりも薄くすることができる。なお、第３延伸部５３と第２延伸部５２との間隔はＣ５となる。
【００７８】
定着部５は四角柱状の第１延伸部５１、第２延伸部５２及び第３延伸部５３がそれぞれ略直交して門形に形成されているため、主鉄筋１に対向させる第１延伸部５１の対向面５１ａと第２延伸部５２の対向面５２ａと第３延伸部５３の対向面５３ａとがそれぞれ略直交することになる。
【００７９】
そして、第１延伸部５１と第２延伸部５２と第３延伸部５３とに囲まれた空間に、直径ＤＭの主鉄筋１が収容される。よって、対向面５１ａの長さＣ５は、主鉄筋１の直径ＤＭよりも僅かに大きくする必要がある。一方、主鉄筋１の直径ＤＭと対向面５２ａ及び対向面５３ａの長さＣ３との関係は、長さＣ３が直径ＤＭの半分以上になっていればよい。
【００８０】
このように主鉄筋１を門形の定着部５の内空に挿入すると、主鉄筋１が対向面５１ａ，５２ａ，５３ａに接触した際に力が伝達されることになる。例えば、対向面５２ａに対する主鉄筋１の接触位置が力の作用位置となった場合に、第１延伸部５１と第２延伸部５２の隅角部付近に曲げモーメントが作用することになる。
【００８１】
このように構成された実施例２のせん断補強部材２Ｃは、定着部５の第１延伸部５１、第２延伸部５２及び第３延伸部５３に囲まれた空間に主鉄筋１を挿入する。
【００８２】
このため、主鉄筋１から作用する力によって発生する曲げモーメントＭが最も大きくなる箇所は、軸本体２１の断面よりも断面積が広い（断面係数が大きい）第１延伸部５１となるので、過大な応力が発生しないように制御することができる。
【００８３】
また、主鉄筋１を３つの対向面５１ａ，５２ａ，５３ａで囲む構成とすることで、主鉄筋１の座屈抑制効果を期待することができる。
【００８４】
なお、この他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるため説明を省略する。
【実施例３】
【００８５】
次に、前記実施の形態又は実施例とは別の形態のせん断補強部材２Ｄについて、図９を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は他の実施例で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語や同一符号を付して説明する。
【００８６】
上記実施例２では、主鉄筋１に対する３つの対向面５１ａ，５２ａ，５３ａがそれぞれ略直交する定着部５について説明したが、この実施例３では、主鉄筋１の周面形状に合わせた対向面６ａが形成される定着部６について説明する。
【００８７】
この定着部６は、軸本体２１の端部を突き当てて摩擦圧接させる端面６０を有する。定着部６は、端面６０の上部を断面として軸本体２１の軸方向に延伸される第１延伸部６１と、端面６０の反対側で第１延伸部６１と交差する方向に延伸される第２延伸部６２と、端面６０側で第２延伸部６２と略平行に延伸される第３延伸部６３とが一体に成形されている。
【００８８】
このような定着部６は、鋼材などの金属材料を加工することによって、内空が馬蹄形となる門形に成形される。そして、定着部６の第１延伸部６１、第２延伸部６２及び第３延伸部６３に囲まれた馬蹄形の空間に主鉄筋１が収容されるようにせん断補強部材２Ｄを配置する。
【００８９】
続いて、図９（ａ），（ｂ）を参照しながらせん断補強部材２Ｄの形状の詳細について説明する。まず、軸本体２１を突き当てる定着部６の端面６０は、直径ＤＳよりも大きい横幅Ｄ７を短辺とし、軸本体２１を突き当てた上部から下部に延びる高さＤ８を長辺とする長方形に形成される。
【００９０】
実施例３の定着部６の第１延伸部６１、第２延伸部６２及び第３延伸部６３は、実施例２の定着部５よりも境界を定義しにくいが、上述したように定着部６は一体に成形されるものであり境界を定義することに意味がない。実施例３の定着部６と実施例２の定着部５は、外形は略同じで、主鉄筋１に対向させる第１延伸部６１、第２延伸部６２及び第３延伸部６３の対向面６ａの形状が異なるだけなので、外形については対応する寸法の説明のみにする。すなわち、実施例２定着部５のＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８の寸法が、実施例３の定着部６の寸法Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、Ｄ７、Ｄ８にそれぞれ対応する。
【００９１】
これに対して実施例３の定着部６の対向面６ａは、図９（ａ）に示すように上部に曲面を有する側面視馬蹄形に成形される。この対向面６ａの曲面は、主鉄筋１の周面形状に合った形状となっている。
【００９２】
そして、第１延伸部６１と第２延伸部６２と第３延伸部６３とに囲まれた空間に、直径ＤＭの主鉄筋１が収容される。よって、対向面６ａの開口の幅Ｄ５は主鉄筋１の直径ＤＭよりも僅かに大きくする必要がある。一方、主鉄筋１の直径ＤＭと対向面６ａの高さＤ３の関係は、高さＤ３が直径ＤＭの半分以上になっていればよい。
【００９３】
このように対向面６ａの形状が主鉄筋１の周面形状に合わせられていると、主鉄筋１と対向面６ａとの接触面積が広くなって、力が分布荷重として伝達されることになる。このため、定着部６に局所応力などの過大な応力が発生しないように制御することができる。
【００９４】
また、主鉄筋１を対向面６ａで囲む構成とすることで、主鉄筋１の座屈抑制効果を期待することができる。さらに、主鉄筋１が一度、定着部６の馬蹄形の内空に嵌ると、対向面６ａによって挟持された状態になって外れにくくなる。
【００９５】
なお、この他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるため説明を省略する。
【００９６】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００９７】
１，１Ａ        主鉄筋
２Ａ−２Ｄ      せん断補強部材
２１            軸本体
３              定着部
３０            端面
３１            第１延伸部
３１ａ          対向面
３２            第２延伸部
３２ａ          対向面
４              定着部
４０            端面
４１            第１延伸部
４１ａ          対向面
４２            第２延伸部
４２ａ          対向面
５              定着部
５０            端面
５１            第１延伸部
５１ａ          対向面
５２            第２延伸部
５２ａ          対向面
５３            第３延伸部
５３ａ          対向面
６              定着部
６０            端面
６１            第１延伸部
６２            第２延伸部
６３            第３延伸部
６ａ            対向面
【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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【図８】
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【図９】
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