(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄筋コンクリート部材の一面側および他面側に鉄筋が配筋されるとともに、当該両鉄筋と交差する向きにせん断補強筋が配筋されたコンクリート構造であって、
前記せん断補強筋の長さは、前記両鉄筋の間隔よりも小さく、
前記せん断補強筋の少なくとも一方の端部にはせん断補強筋の外径よりも大きな幅を有した掛止部が形成されており、
前記掛止部は、前記一面側の鉄筋を一面側および他面側から挟むように形成された断面視コ字状の部材であることを特徴とする、コンクリート構造。
【請求項２】
鉄筋コンクリート部材の一面側および他面側にそれぞれ縦筋および横筋が配筋されるとともに、当該両鉄筋と交差する向きにせん断補強筋が配筋されたコンクリート構造であって、
前記せん断補強筋の少なくとも一方の端部にはせん断補強筋の外径よりも大きな幅を有した掛止部が形成されており、
前記掛止部は、前記一面側の縦筋および横筋を挟持するように前記せん断補強筋の一面側の端部に配設された二つの掛止部材からなることを特徴とする、コンクリート構造。
【請求項３】
鉄筋コンクリート部材の一面側および他面側に配筋された縦筋および横筋と交差する向きに配筋されるせん断補強筋と、
前記せん断補強筋の少なくとも一方の端部に形成された掛止部と、を備えるせん断補強部材であって、
前記掛止部は、前記一面側の縦筋および横筋を一面側および他面側から挟むように形成された断面視コ字状の掛止部材であ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、コンクリート構造およびせん断補強部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリート部材では、地震時の繰り返し荷重等に対するせん断補強として、並設された二本の鉄筋を連結するせん断補強筋や中間帯鉄筋等を配筋する方法がある。
例えば、特許文献１には、鉄筋の外側に掛止するための掛止部材が形成されたせん断補強部材が開示されている。
【０００３】
一方、鉄筋コンクリート部材には、例えば飛翔体の衝突や爆発時のように、極めて大きな衝撃荷重を受けることが予想される場合がある。
衝撃荷重を受ける可能性がある鉄筋コンクリート部材に対しては、衝撃荷重により貫通孔やコーン状のせん断破壊が生じることを防止するために、短繊維補強コンクリートを打設する場合や、部材の表面または裏面に鉄板や繊維シートを貼着する場合がある。
【０００４】
また、特許文献２には、大きな衝撃荷重を受ける可能性があるコンクリート構造物に対して、圧縮応力が作用する方向に向けて貫通孔を開設した中空管をコンクリート内に配置した補強構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１９６１２０号公報
【特許文献２】特開平８−１２０８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記従来の補強構造は、鉄筋コンクリート部材の耐震補強に加えて新たな部材や材料を採用するものであるため、費用の低減化の妨げとなっていた。
また、特許文献２に記載の補強構造は、主筋、配力筋およびせん断補強筋が配筋された鉄筋コンクリート部材に対して、中空管を配置することが困難な場合があるという問題点を有していた。
【０００７】
このような観点から、本発明は、簡便かつ安価に鉄筋コンクリート部材の耐衝撃性能を向上させることを可能としたコンクリート構造およびせん断補強部材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明のコンクリート構造は、鉄筋コンクリート部材の一面側および他面側に鉄筋が配筋されるとともに、当該両鉄筋と交差する向きにせん断補強筋が配筋されたコンクリート構造であって、前記せん断補強筋の少なくとも一方の端部にはせん断補強筋の外径よりも大きな幅を有した掛止部が形成されており、前記掛止部は、前記一面側の鉄筋の他面側に面するように配置されていることを特徴としている。
【０００９】
このコンクリート構造によれば、鉄筋コンクリート部材の一面側に衝撃荷重が作用した場合であっても、せん断補強筋を介して衝撃荷重を他面側に伝達させることで、一面側と他面側の鉄筋（主筋および配力筋）が一体となって衝撃荷重に抵抗して、局部的な破壊を軽減させることができる。
また、せん断補強筋を利用しているため、鉄筋コンクリート部材に対して簡便で安価な方法により耐衝撃性能を付加することが可能となる。
【００１０】
本発明の第一のコンクリート構造は、前記掛止部が、前記一面側の鉄筋を一面側および他面側から挟むように形成された断面視コ字状の部材であることを特徴としている。
【００１１】
本発明の第二のコンクリート構造は、前記掛止部が、前記一面側の縦筋および横筋を挟持するように前記せん断補強筋の一面側の端部に配設された二つの掛止部材からなることを特徴としている。
本発明のコンクリート構造によれば、繰り返し荷重を受ける際に生じる鉄筋の座屈やはらみ出しを抑制することができる。
【００１２】
また、本発明のせん断補強部材は、鉄筋コンクリート部材の一面側および他面側に配筋された縦筋および横筋と交差する向きに配筋されるせん断補強筋と、前記せん断補強筋の少なくとも一方の端部に形成された掛止部と、を備えるせん断補強部材であって、前記掛止部は、前記一面側の縦筋および横筋を一面側および他面側から挟むように形成された断面視コ字状の掛止部材であることを特徴としている。
【００１３】
このせん断補強部材によれば、鉄筋コンクリート部材のせん断補強を行うとともに、鉄筋コンクリート部材の一面側から衝撃荷重を受けた場合に、他面側に衝撃荷重を伝達させて、衝撃荷重を分散させることが可能となり、局部的な破壊を軽減させることが可能となる。
そのため、耐震設計を施した鉄筋コンクリート部材に対して、簡便で安価な方法により耐衝撃性を付加することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のコンクリート構造およびせん断補強部材によれば、簡便かつ安価に鉄筋コンクリート部材の耐衝撃性能を向上させることが可能となる。
また、地震時のように繰り返し荷重を受ける場合に鉄筋の座屈やはらみ出しを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第一の実施の形態に係るコンクリート構造の配筋を示す斜視図である。
【図２】図１の拡大平断面図である。
【図３】（ａ）は図１に示すコンクリート構造に衝撃荷重が作用した場合を模式的に示す平断面図、（ｂ）は同縦断面図である。
【図４】（ａ）は従来のコンクリート構造に衝撃荷重が作用した場合を模式的に示す平断面図、（ｂ）は同縦断面図である。
【図５】第二の実施の形態に係るコンクリート構造の配筋を示す斜視図である。
【図６】図５の拡大側面図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、せん断補強部材の他の形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第一の実施の形態＞
第一の実施の形態では、柱である鉄筋コンクリート部材１０に対して、本発明に係るコンクリート構造１を適用した場合について説明する。
【００１７】
鉄筋コンクリート部材１０には、主筋１１、帯筋（配力筋）１２およびせん断補強部材２が配筋されている。
【００１８】
主筋１１は、柱軸方向（縦方向）に沿って配筋された縦筋である。
本実施形態では、鉄筋コンクリート部材１０の一面１０ａ側と他面１０ｂ側とに、それぞれ３本ずつ主筋１１，１１，１１が配筋されている。なお、主筋１１の本数は限定されるものではない。
【００１９】
帯筋１２は、主筋１１と直交するように配筋された横筋である。
本実施形態の帯筋１２は、複数の主筋１１，１１，…を囲うように配筋されていて、柱軸方向に所定の間隔で複数配筋されている。
【００２０】
本実施形態では、帯筋１２が矩形状に形成されている場合について説明するが、帯筋１２の形状は、例えば円形であってもよく、鉄筋コンクリート部材１０の断面形状に応じて適宜設定すればよい。また、帯筋１２は、主筋１１，１１，…の内側に配筋されていてもよい。
【００２１】
せん断補強部材２は、鉄筋コンクリート部材１０の一面１０ａ側および他面１０ｂ側に配筋された鉄筋（主筋１１および帯筋１２）と交差する向きに配筋されている。
つまり、せん断補強部材２は、一端が鉄筋コンクリート部材１０の一面１０ａ側、他端が鉄筋コンクリート部材１０の他面１０ｂ側となるように横向きに配筋されている。
【００２２】
せん断補強部材２の一端は一面１０ａ側の中央の主筋１１と帯筋１２の交点に位置し、せん断補強部材２の他端は他面１０ｂ側の中央の主筋１１と帯筋１２の交点に位置している。
なお、せん断補強部材２の配筋ピッチは限定されるものではない。
【００２３】
せん断補強部材２は、図２に示すように、せん断補強筋２０と、せん断補強筋２０の両端に形成されたせん断補強筋２０の外径よりも大きな幅を有した掛止部２１，２２とにより構成されている。
【００２４】
本実施形態では、せん断補強筋２０として、両端にネジ加工が施された異形鉄筋を採用する。なお、せん断補強筋２０を構成する材料は、せん断力が鉄筋コンクリート部材１０に作用した際に生じる斜め引張に対して、十分な抵抗力を発現することが可能であれば、異形鉄筋に限定されるものではない。
【００２５】
一面１０ａ側の掛止部２１は、せん断補強筋２０の一端部に螺着された二つの掛止部材２１ａ，２１ｂにより構成されている。
二つの掛止部材２１ａ，２１ｂは、一面１０ａ側に配置された主筋１１および帯筋１２を一面１０ａ側および他面１０ｂ側から挟持している。
【００２６】
掛止部材２１ａは、帯筋１２の一面１０ａ側（外面）に当接しており、掛止部材２１ｂは主筋１１の他面１０ｂ側（内面）に当接している。
【００２７】
なお、本実施形態では、掛止部材２１ａ，２１ｂがナットにより構成されている場合について説明するが、掛止部材２１ａ，２１ｂの形態は限定されるものでない。例えば、ネジ孔が形成された板材や、ナットが固定された板材など、せん断補強鉄筋２０に螺着が可能な部材により掛止部材２１ａ，２１ｂを構成してもよい。
【００２８】
他面１０ｂ側の掛止部２２は、一面１０ａ側の掛止部２１と同様に、せん断補強筋２０の他端に螺着された二つの掛止部材２２ａ，２２ｂにより構成されている。
二つの掛止部材２２ａ，２２ｂは、他面１０ｂ側に配置された主筋１１および帯筋１２を、一面１０ａ側および他面１０ｂ側から挟持している。
【００２９】
掛止部材２２ａは、帯筋１２の他面１０ｂ側（外面）に当接しており、掛止部材２２ｂが主筋１１の一面１０ａ側（内面）に当接している。
【００３０】
なお、本実施形態では、掛止部材２２ａ，２２ｂがナットにより構成されている場合について説明するが、掛止部材２２ａ，２２ｂの形態は限定されるものでない。例えば、ネジ孔が形成された板材や、ナットが固定された板材など、せん断補強鉄筋２０に螺着が可能な部材により掛止部材２２ａ，２２ｂを構成してもよい。
【００３１】
本実施形態のコンクリート構造１によれば、図３の（ａ）および（ｂ）に示すように、鉄筋コンクリート部材１０の一面１０ａ側に衝撃荷重Ｐが作用した場合であっても、せん断補強筋２０を介して他面１０ｂ側に衝撃荷重Ｐを伝達させることで、一面１０ａ側の鉄筋と他面１０ｂ側の鉄筋とが一体となって衝撃荷重Ｐに抵抗し、局部的な破壊を軽減させることができる。
【００３２】
従来のコンクリート構造１００の場合は、図４の（ａ）および（ｂ）に示すように、せん断補強筋１０１の先端フック１０２または掛止部材１０３が鉄筋の外側にのみに掛止されているので、一面１０ａ側に衝撃荷重Ｐを受けた際には、一面１０ａ側の鉄筋（主筋１１，帯筋１２）、他面１０ｂ側の鉄筋（主筋１１，帯筋１２）およびせん断補強筋１０１はそれぞれ個別に抵抗することとなる。そのため、一面１０ａ側の鉄筋（主筋１１，帯筋１２）が衝撃により変形するとともに、一面１０ａ側のコンクリート面も大きな損傷が生じる恐れがある。
【００３３】
一方、本実施形態のコンクリート構造１によれば、図３の（ａ）および（ｂ）に示すように、せん断補強筋２０の掛止部２１，２２が一面１０ａ側および他面１０ｂ側の鉄筋１１，１２を挟持しているため一面１０ａ側の鉄筋１１，１２、他面１０ｂ側の鉄筋１１，１２およびせん断補強筋２０が一体となって衝撃荷重Ｐに抵抗することが可能となる。そのため、コンクリート部材１０の損傷を最小限に抑えることができる。
【００３４】
また、せん断補部材２の配筋は、掛止部２１，２２で鉄筋１１，１２を挟持するのみで完了するため、施工性に優れている。
したがって、コンクリート構造１によれば、簡便で安価な方法により耐衝撃性能を鉄筋コンクリート部材１０に付加することができる。
【００３５】
また、掛止部２１，２２は、いずれも鉄筋１１，１２を一面１０ａ側および他面１０ｂ側から挟持する形態を具備しているため、地震時等のように、鉄筋コンクリート部材１０が繰り返し荷重を受ける場合であっても、鉄筋１１，１２の座屈やはらみ出しを抑制することができる。そのため、鉄筋コンクリート部材１０の靭性がより高くなる。
【００３６】
せん断補部材２は、せん断補強筋２０の外径よりも大きな幅を有した掛止部２１，２２を備えているため、掛止部２１，２２が定着部材として機能し、せん断補強筋２０の周面摩擦力のみでは十分な定着長を確保できない場合であっても、せん断補強筋２０を鉄筋コンクリート部材１０の内部で定着させることができる。
【００３７】
また、鉄筋コンクリート部材１０にせん断力が発生した場合に生じる斜め引張力に対して、せん断補強筋２０が鉄筋コンクリート部材１０と一体となって抵抗するため、高いせん断耐力と靭性性能を有した鉄筋コンクリート部材１０が形成される。
【００３８】
また、鉄筋コンクリート部材１０に面外せん断力が発生した際には、せん断補強筋２０に引張力が作用する結果、掛止部２１，２２の間に支圧力が働くようになるので、内部コンクリートには圧縮応力場が形成される。そのため、せん断に対して内部コンクリート自身のせん断抵抗力が増大される。
【００３９】
＜第二の実施の形態＞
第二の実施の形態に係るコンクリート構造１’は、図５に示すように、柱である鉄筋コンクリート部材１０に、主筋１１、帯筋（配力筋）１２およびせん断補強筋２０が配筋されている。
【００４０】
なお、主筋１１および帯筋１２の構成は第一の実施の形態で示した内容と同様なため詳細な説明は省略する。
【００４１】
せん断補強部材２は、図６に示すように、せん断補強筋２０と、せん断補強筋２０の両端に形成されたせん断補強筋２０の外径よりも大きな幅を有した掛止部２１，２２とにより構成されている。
【００４２】
本実施形態では、せん断補強筋２０として異形鉄筋を採用する。なお、この他のせん断補強筋２０の構成は、第一の実施の形態で示した内容と同様なため詳細な説明は省略する。
【００４３】
せん断補強筋２０の両端部に、せん断補強筋２０の外径よりも大きな幅を有した掛止部２１，２２を固着することでせん断補強部材２が形成されている。
掛止部２１，２２は、断面視コ字状の掛止部材により構成されている。
【００４４】
掛止部２１，２２は、図２に示すように、いずれも主筋１１および帯筋１２の交差部の近傍において、帯筋１２の一面１０ａ側および他面１０ｂ側を挟むように配置されている。
こうすることで、せん断補部材２は、一面１０ａ側と他面１０ｂ側の主筋１１と帯筋１２の交点同士を連結している。
【００４５】
なお、本実施形態では、掛止部２１，２２が帯筋（配力筋）１２に掛止されている場合について説明したが、掛止部２１，２２は、主筋１１に掛止してもよい。また、掛止部２１，２２は、図７の（ａ）に示すように、主筋１１と帯筋１２との交差部を挟むように掛止させてもよい。
【００４６】
以上、本実施形態のコンクリート構造によれば、掛止部２１，２２が、帯筋１２を一面１０ａ側と他面１０ｂ側から挟持しているため、一面１０ａ側の鉄筋、他面１０ｂ側の鉄筋およびせん断補強筋が一体となって衝撃荷重に抵抗することが可能となる。そのため、第一の実施の形態のコンクリート構造１と同様の作用効果を得ることができる。
【００４７】
また、せん断補強部材２の配筋は、所定の位置において帯筋１２にコ字状の掛止部材２１，２２を掛止させるのみで完了するため、施工性に優れている。
したがって、コンクリート構造１’によれば、簡便で安価な方法により耐衝撃性能を鉄筋コンクリート部材１０に付加することができる。
【００４８】
また、掛止部２１，２２は、主筋１１の外側に配筋された帯鉄筋１２を一面１０ａ側および他面１０ｂ側から挟んでいるため、地震時等のように、鉄筋コンクリート部材が繰り返し荷重を受ける場合であっても、主筋１１の座屈やはらみ出しを抑制することができる。そのため、鉄筋コンクリート部材１０の靭性がより高くなる。
【００４９】
せん断補強部材２は、両端にせん断補強筋２０の外径よりも大きな幅を有した掛止部２１，２２を備えているため、掛止部２１，２２が定着部材として機能するようになり、せん断補強筋２０が鉄筋コンクリート部材１０の内部で定着される。
【００５０】
また、鉄筋コンクリート部材１０にせん断力が発生した場合に生じる斜め引張力に対して、せん断補強筋２０が鉄筋コンクリート部材１０と一体となって抵抗するため、高いせん断耐力と靭性性能を有した鉄筋コンクリート部材１０が形成される。
【００５１】
また、鉄筋コンクリート部材１０に面外せん断力が発生した際には、せん断補強筋２０に引張力が作用する結果、掛止部２１，２２の間に支圧力が働くようになるので、内部コンクリートには圧縮応力場が形成される。そのため、せん断に対して内部コンクリート自身のせん断抵抗力が増大される。
【００５２】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の各実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
【００５３】
例えば、前記実施形態では、鉄筋コンクリート部材１０が柱の場合について説明したが、鉄筋コンクリート部材１０は例えば梁や壁、床版等であってもよく、鉄筋コンクリート部材１０の構成は限定されるものではない。
【００５４】
鉄筋コンクリート部材１０に配筋される鉄筋は、主筋１１と帯筋１２に限定されるものではなく、主筋とスターラップ筋や格子状に配筋された縦筋と横筋等であってもよい。
【００５６】
掛止部２１，２２の形状は前記実施形態に示した形状に限定されるものではなく、例えば、図７の（ｂ）に示すように平板状に形成されていてもよいし、図７の（ｃ）に示すようにＣ字状に形成されていてもよい。
【００５７】
せん断補強筋２０は、必ずしも両端に掛止部２１，２２が形成されている必要はない。例えば、鉄筋コンクリート部材１０に衝撃荷重が一面側のみから作用すると限定される場合には、図７の（ｃ）に示すように、一面側のみに掛止部２１が形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１      コンクリート構造
１０    鉄筋コンクリート部材
１０ａ  一面
１０ｂ  他面
１１    主筋
１２    帯筋
２      せん断補強部材
２０    せん断補強筋
２１，２２  掛止部
【図１】
0005840393.tif 000002
【図２】
0005840393.tif 000003
【図３】
0005840393.tif 000004
【図４】
0005840393.tif 000005
【図５】
0005840393.tif 000006
【図６】
0005840393.tif 000007
【図７】
0005840393.tif 000008