(57)【要約】【課題】  鉄筋コンクリート柱主筋の座屈および破断を防止し、鉄筋コンクリート柱の耐荷力および変形性能を維持することができる鉄筋コンクリート柱構造を提供する。【解決手段】  円筒または角柱状の中空スリーブ３の一方の端部３ａに設けられた開口部３ｃから第一主筋１が挿入され、スリーブ３の他方の端部３ｂは閉塞されて第二主筋２が溶接されている。また、スリーブ内３ｄに挿入された第一主筋１の端部には拡径部１ａが形成されるとともに、開口部３ｃは拡径部１ａよりも小さな径とされ、第一主筋１がスリーブ３から抜け出ないようになっている。【選択図】      図１
2006009502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄筋コンクリート柱内に連設される第一主筋と第二主筋がスリーブを介して連結されてなる鉄筋コンクリート柱構造であって、
端部に拡径部を有する前記第一主筋が前記スリーブの一方の開口部から前記スリーブ内に挿入されるとともに、当該開口部は前記第一主筋の拡径部より小さな径に縮径されており、
前記スリーブの他方の開口部は閉塞されて前記第二主筋が固着されていることを特徴とする鉄筋コンクリート柱構造。
【請求項２】
前記スリーブ内には、前記第一主筋の材軸方向に弾性変形する弾性部材が装填されていることを特徴とする請求項１に記載の鉄筋コンクリート柱構造。
【請求項３】
鉄筋コンクリート柱内に連設される第一主筋と第二主筋がクサビ装置を介して連結されてなる鉄筋コンクリート柱構造であって、
前記クサビ装置は、基端部が前記第一主筋に固着され、先端部に向けて径が漸増するテーパー状の雄型部材と、基端部が前記第二主筋に固着され、前記雄型部材に嵌合する凹陥部を有する雌型部材とからなることを特徴とする鉄筋コンクリート柱構造。
【請求項４】
前記雌型部材の凹陥部には、前記第一主筋の材軸方向に弾性変形する弾性部材が装填されていることを特徴とする請求項３に記載の鉄筋コンクリート柱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋コンクリート柱構造に関し、特に、主筋の座屈および破断の防止を主眼とする鉄筋コンクリート柱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリート柱の主な破壊パターンは、主筋の座屈による被りコンクリートの剥落と、低サイクル（繰返し数が１０４サイクル以下）疲労による主筋の破断であり、鉄筋コンクリート柱の耐荷力および変形性能は、これらの現象により著しく低下する。これに対して、特許文献１には、形鋼が装着された鋼板を既設の鉄筋コンクリート柱の外周面に巻立てるとともに、前記形鋼と鉄筋コンクリート柱が立設されるフーチングとを複数のアンカー筋で連結し、アンカー筋に引張力が作用する場合のみアンカー筋と形鋼とを係合させる鉄筋コンクリート柱の耐震補強構造に関する発明が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−２８０２６７号公報  （第２−３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、アンカー筋の座屈は防止できるが、鉄筋コンクリート柱の主筋の座屈や低サイクル疲労による主筋の破断は防止することができない。即ち、特許文献１に記載の発明を実施したとしても、鉄筋コンクリート柱の耐荷力および変形性能の低下は免れない。また、特許文献１に記載の発明は、既設の鉄筋コンクリート柱の耐震補強を目的としており、コストと手間を考えると、新設の鉄筋コンクリート柱には適用できないものである。
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、鉄筋コンクリート柱主筋の座屈および破断を防止し、鉄筋コンクリート柱の耐荷力および変形性能を維持することができる鉄筋コンクリート柱構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するため、本発明に係る鉄筋コンクリート柱構造では、鉄筋コンクリート柱内に連設される第一主筋と第二主筋がスリーブを介して連結されてなる鉄筋コンクリート柱構造であって、端部に拡径部を有する前記第一主筋が前記スリーブの一方の開口部から前記スリーブ内に挿入されるとともに、当該開口部は前記第一主筋の拡径部より小さな径に縮径されており、前記スリーブの他方の開口部は閉塞されて前記第二主筋が固着されていることを特徴とする。
本発明では、鉄筋コンクリート柱内に連設される第一主筋と第二主筋がスリーブを介して連結されているが、第一主筋はスリーブ内を移動することができる。これにより、圧縮力が第一主筋および第二主筋に作用した場合、第一主筋はスリーブ内を第二主筋側へ移動し座屈することがない。一方、第一主筋の端部には拡径部が形成されるとともに、スリーブの開口部は第一主筋の拡径部より小さな径に縮径され、第一主筋がスリーブから抜け出ないようになっている。これにより、引張力が第一主筋および第二主筋に作用した場合、第一主筋の拡径部が第一主筋側のスリーブ端部に当接し、第一主筋および第二主筋は引張力に対して抵抗する。また、第一主筋および第二主筋が繰返し荷重を受けた際には、第一主筋がスリーブ内を往復するだけなので、第一主筋および第二主筋の疲労破断を防止することができる。その結果、鉄筋コンクリート柱の耐荷力および変形性能を維持することができる。
【０００５】
また、本発明に係る鉄筋コンクリート柱構造では、前記スリーブ内には、前記第一主筋の材軸方向に弾性変形する弾性部材が装填されていてもよい。
本発明では、コンクリートが圧縮力を負担するが、第一主筋の材軸方向に弾性変形する弾性部材をスリーブ内に装填することにより、弾性部材に圧縮力の一部を負担させることができる。
【０００６】
また、本発明に係る鉄筋コンクリート柱構造では、鉄筋コンクリート柱内に連設される第一主筋と第二主筋がクサビ装置を介して連結されてなる鉄筋コンクリート柱構造であって、前記クサビ装置は、基端部が前記第一主筋に固着され、先端部に向けて径が漸増するテーパー状の雄型部材と、基端部が前記第二主筋に固着され、前記雄型部材に嵌合する凹陥部を有する雌型部材とからなることを特徴とする。
本発明では、鉄筋コンクリート柱内に連設される第一主筋と第二主筋が、先端部に向けて径が漸増するテーパー状の雄型部材と、当該雄型部材に嵌合する凹陥部を有する雌型部材とからなるクサビ装置を介して連結されている。これにより、雄型部材は雌型部材の凹陥部内を第二主筋側（凹陥部の径が増大する方向）へ抵抗なく移動することができるが、第一主筋側（凹陥部の径が減少する方向）へ移動する場合は抵抗力が徐々に増大する。そのため、圧縮力が第一主筋および第二主筋に作用した場合は、第一主筋は雌型部材の凹陥部内を第二主筋側へ移動し座屈することがなく、引張力が第一主筋および第二主筋に作用した場合は、第一主筋および第二主筋は引張力に対して抵抗する。また、第一主筋および第二主筋が繰返し荷重を受けた際には、雄型部材が雌型部材の凹陥部内を往復するだけなので、第一主筋および第二主筋の疲労破断を防止することができる。その結果、鉄筋コンクリート柱の耐荷力および変形性能を維持することができる。
【０００７】
また、本発明に係る鉄筋コンクリート柱構造では、前記雌型部材の凹陥部には、前記第一主筋の材軸方向に弾性変形する弾性部材が装填されていてもよい。
本発明では、第一主筋の材軸方向に弾性変形する弾性部材を雌型部材の凹陥部に装填することにより、弾性部材に圧縮力の一部を負担させることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、端部に拡径部を有する第一主筋がスリーブの一方の開口部からスリーブ内に挿入されるとともに、当該開口部は第一主筋の拡径部より小さな径に縮径され、スリーブの他方の開口部は閉塞されて第二主筋が固着されているので、鉄筋コンクリート柱主筋の座屈および破断が防止され、鉄筋コンクリート柱の耐荷力および変形性能が維持される。
また、本発明では、鉄筋コンクリート柱内に連設される第一主筋と第二主筋が、先端部に向けて径が漸増するテーパー状の雄型部材と当該雄型部材に嵌合する凹陥部を有する雌型部材とからなるクサビ装置を介して連結されているので、鉄筋コンクリート柱主筋の座屈および破断が防止され、鉄筋コンクリート柱の耐荷力および変形性能が維持される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る鉄筋コンクリート柱構造の実施形態について図面に基いて説明する。本発明に係る鉄筋コンクリート柱構造では、鉄筋コンクリート柱内の主筋を、通し鉄筋とせず、連設された主筋をスリーブまたはクサビ装置を介して連結することにより、引張力に対してのみ主筋が抵抗するものである。そこで、以下の実施形態では、主筋の継手部分を中心に説明する。
【００１０】
図１は、本発明に係る鉄筋コンクリート柱構造の第一の実施形態を示す概略図であり、（ａ）は引張力作用時、（ｂ）は圧縮力作用時である。
図１に示すように、本実施形態では、円筒または角柱状の中空スリーブ３の一方の端部３ａに設けられた開口部３ｃから第一主筋１が挿入され、スリーブ３の他方の端部３ｂは閉塞されて第二主筋２が溶接されている。
また、スリーブ内３ｄに挿入された第一主筋１の端部には拡径部１ａが形成されるとともに、開口部３ｃは拡径部１ａよりも小さな径とされ、第一主筋１がスリーブ３から抜け出ないようになっている。
【００１１】
本実施形態による鉄筋コンクリート柱構造では、鉄筋コンクリート柱内に連設される第一主筋１と第二主筋２がスリーブ３を介して連結されているが、第一主筋１はスリーブ内３ｄを移動することができる。これにより、圧縮力が第一主筋１および第二主筋２に作用した場合、第一主筋１はスリーブ内３ｄを第二主筋２側の端部３ｂへ移動し座屈することがない。一方、第一主筋１の端部には拡径部１ａが形成されるとともに、スリーブ３の開口部３ａは第一主筋１の拡径部１ａより小さな径に縮径され、第一主筋１がスリーブ３から抜け出ないようになっている。これにより、引張力が第一主筋１および第二主筋２に作用した場合、第一主筋１の拡径部１ａが第一主筋１側のスリーブ端部３ａに当接し、第一主筋１および第二主筋２は引張力に対して抵抗する。また、第一主筋１および第二主筋２が繰返し荷重を受けた際には、第一主筋１がスリーブ３内を往復するだけなので、第一主筋１および第二主筋２の疲労破断を防止することができる。その結果、鉄筋コンクリート柱の耐荷力および変形性能を維持することができる。
【００１２】
図２は、本発明に係る鉄筋コンクリート柱構造の第二の実施形態を示す概略図である。
図２に示すように、本実施形態では、第一の実施形態に加えて、第一主筋１の拡径部１ａと第二主筋２側のスリーブ端部３ｂとの間に、第一主筋１の材軸方向に弾性変形するバネ（弾性部材）４が介装されている。
【００１３】
本実施形態による鉄筋コンクリート柱構造では、第一の実施形態の作用効果に加えて、第一主筋１の材軸方向に弾性変形するバネ４を第一主筋１の拡径部１ａと第二主筋２側のスリーブ端部３ｂ間に介装することにより、バネ４に圧縮力の一部を負担させることができる。
【００１４】
図３は、本発明に係る鉄筋コンクリート柱構造の第三の実施形態を示す概略図であり、（ａ）は引張力作用時、（ｂ）は圧縮力作用時である。
図３に示すように、本実施形態では、第一主筋１１と第二主筋１２がクサビ装置５を介して連結されている。クサビ装置５は、先端部６ａに向けて径が漸増するテーパー状の雄型部材６と、先端部８ａに向けて径が漸減するテーパー状の凹陥部８を有する雌型部材７とを備え、雄型部材６は雌型部材７の凹陥部８に嵌合されている。
また、雄型部材６の基端部６ｂには第一主筋１１が固着され、雌型部材７の基端部７ｂには第二主筋１２が固着されている。
【００１５】
本実施形態による鉄筋コンクリート柱構造では、鉄筋コンクリート柱内に連設される第一主筋１１と第二主筋１２が、先端部６ａに向けて径が漸増するテーパー状の雄型部材６と、雄型部材６に嵌合する凹陥部８を有する雌型部材７とからなるクサビ装置５を介して連結されている。これにより、雄型部材６は雌型部材７の凹陥部８内を第二主筋１２側（凹陥部８の径が増大する方向）へ抵抗なく移動することができるが、第一主筋１１側（凹陥部８の径が減少する方向）へ移動する場合は抵抗力が徐々に増大する。そのため、圧縮力が第一主筋１１および第二主筋１２に作用した場合は、第一主筋１１は雌型部材７の凹陥部８内を第二主筋１２側へ移動し座屈することがなく、引張力が第一主筋１１および第二主筋１２に作用した場合は、第一主筋１１および第二主筋１２は引張力に対して抵抗する。また、第一主筋１１および第二主筋１２が繰返し荷重を受けた際には、雄型部材６が雌型部材７の凹陥部８内を往復するだけなので、第一主筋１１および第二主筋１２の疲労破断を防止することができる。その結果、鉄筋コンクリート柱の耐荷力および変形性能を維持することができる。
【００１６】
図４は、本発明に係る鉄筋コンクリート柱構造の第四の実施形態を示す概略図である。
図４に示すように、本実施形態では、第三の実施形態に加えて、雌型部材７の凹陥部８内（雄型部材６の先端部６ａと雌型部材７の底部７ｃとの間）に、第一主筋１１の材軸方向に弾性変形するバネ（弾性部材）１４が介装されている。
【００１７】
本実施形態による鉄筋コンクリート柱構造では、第三の実施形態の作用効果に加えて、第一主筋１１の材軸方向に弾性変形するバネ１４を雄型部材６の先端部６ａと雌型部材７の底部７ｃとの間に介装することにより、バネ１４に圧縮力の一部を負担させることができる。
【００１８】
以上、本発明に係る主筋の継手構造の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記の実施形態では、第一主筋の拡径部と第二主筋側のスリーブ端部との間にバネが介装されているが、第一主筋の拡径部と第一主筋側のスリーブ端部との間にバネを装着してもよい。また、上記の実施形態では、弾性部材としてバネを使用したが、ゴムなど他の弾性部材を使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る鉄筋コンクリート柱構造の第一の実施形態を示す概略図であり、（ａ）は引張力作用時、（ｂ）は圧縮力作用時である。
【図２】本発明に係る鉄筋コンクリート柱構造の第二の実施形態を示す概略図である。
【図３】本発明に係る鉄筋コンクリート柱構造の第三の実施形態を示す概略図であり、（ａ）は引張力作用時、（ｂ）は圧縮力作用時である。
【図４】本発明に係る鉄筋コンクリート柱構造の第四の実施形態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  第一主筋
２  第二主筋
３  スリーブ
４  バネ（弾性部材）
５  クサビ装置
６  雄型部材
７  雌型部材
８  凹陥部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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