(57)【要約】【課題】コンクリートの鋳造中にコンクリート２中に埋め込まれる補強ケージ３を有し、荷重を受けた時に主としてコンクリート２によって吸収される圧縮応力を受ける圧縮部分と主として補強ケージ３の少なくとも一つの縦方向緊張補強材31によって吸収される引張応力を受ける緊張部分とを有するコンクリート部材１の製造方法と、この方法で使用される補強ケージ。【解決手段】少なくとも各縦方向補強材31が長方形の断面の平らな帯体４から成り、この帯体４はコンクリート部材１の内部に少なくとも２つの締付け領域Ｂ、Ｂ’とこの締付け領域の間の少なくとも一つの摺動領域Ｃとを形成し、締付け領域では緊張補強材４の対応する部分44が自由に伸びることができる。
2007511689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートの鋳造中にコンクリート（２）中に埋め込まれる補強ケージ（３）を有するコンクリート部材（１）の製造方法であって、コンクリート部材（１）は、荷重を受けた時に、中立軸線の両側に２つの部分、すなわち、主としてコンクリート（２）によって吸収される圧縮応力を受ける圧縮部分と、主として補強ケージ（３）の少なくとも一つの縦方向緊張補強材（３１）によって吸収される引張応力を受ける緊張部分とを有し、縦方向補強材（３１）はコンクリート部材（１）の縦方向緊張表面（２０）から短い被覆距離の所を引張応力が加わる縦方向に沿って延びており且つ加わる応力の関数で決まる断面を有する、コンクリート部材（１）の製造方法において、
少なくとも各縦方向緊張補強材（３１）が長方形の断面と、広い方の面（４１）と狭い方の面（４１’）とを有する少なくとも一つの平らな帯体（４）から成り、この帯体（４）は、コンクリート部材（１）の内部に、少なくとも２つの締付け領域（Ｂ、Ｂ’）と、これら締付け領域（Ｂ、Ｂ’）の間の少なくとも一つの摺動領域（Ｃ）とを形成し、上記締付け領域（Ｂ、Ｂ’）では縦方向緊張補強材（３１）の一部（４３、４３’）が、吸収された引張応力と反対の方向で、コンクリート（２）中に支持され、上記摺動領域（Ｃ）では吸収された応力の作用で縦方向緊張補強材（３１）の対応部分（４４）が自由に伸びることができ、張力はこの部分（４４）の全長にわたって均一に分散することを特徴とする方法。
【請求項２】
一定の応力閾値を過ぎたときに上記締付け領域（Ｂ、Ｂ’）の間の縦方向緊張補強材（３１）の少なくとも一部分（４４）が補強材を被覆したコンクリートから離れ、コンクリートに対してわずかに摺動できる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
弾力範囲内で最大応力を吸収するのに十分な断面を確保し且つ各締付け領域内で帯体（４）の広い方の面（４１）を支持するコンクリートの部分が許容可能な閾値以下の圧縮応力を受けるように、帯体（４）から成る縦方向緊張補強材の幅（ｌ）と厚さ（ｅ）を吸収すべき最大引張応力の関数で決定する請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
帯体（４）の広い方の面（４１）の向きをコンクリート部材（１）の縦方向緊張面（２０）に対して少しづつ且つ連続的に変化させて帯体（４）から成る緊張補強材（３１）の対応部分（４３）の向きを変えることで各締付け領域（Ｂ）を作る請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
帯体（４）の広い方の面（４１）を帯体（４）の縦方向軸線（４０）を中心とし少しづつ少なくとも１／４回転させ、一定長さ（Ｌ１）にわたって帯体（４）の一部（４３）を捻ることによって各締付け領域（Ｂ）を作る請求項４に記載の方法。
【請求項６】
帯体（４）の捻り部分（４３）を縦方向軸線（４１）を中心に一完全回転して捻って作る請求項５に記載の方法。
【請求項７】
平らな帯体（４）の一端を横方向軸線（５０）の回りに曲げて、広い方の面（４１）によってコンクリート中に支持されるアンカー用クロスヘッド（５）を形成し、このクロスヘッド（５）で各締付け領域（Ｂ）を作る請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
各締付け領域（Ｂ）が２つの連続するクロスヘッドから成り、その第１クロスヘッド（５）は帯体（４）に加わる引張応力の方向を向いた凹部を有し、その延長上に第２クロスヘッド（５０）があり、この第２クロスヘッド（５０）は平らな帯体（４）に加わる引張応力の作用で第１クロスヘッド（１５）の巻きが戻る傾向に逆らうために反対方向を向いている請求項７に記載の方法。
【請求項９】
補強ケージが緊張部分および圧縮部分に２つの縦方向補強材ウエブを有し、圧縮縦方向補強材（３１’）も平らなロッドで形成される請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
コンクリート部材（１）が横方向に分布したロッド（３２）によって互いに連結された少なくとも２つの縦方向セクタ（５１、５２）を有する補強ケージ（３）を有し、各縦方向セクタ（５１、５２）が平らな帯体（４）の形をした圧縮補強材（３１’）と緊張補強材（３１）とから成る少なくとも２つの縦方向補強材を有し、圧縮補強材（３１’）と緊張補強材（３１）は帯体の形をして少なくとも２つの連結用あばら筋（３３）によって連結され、このあばら筋（３３）は補強材（３１）の各縦方向端の近傍に形成された少なくとも一つの接合部（３４）によって緊張補強材（３１）と一体化されて、各接合部（３４）の所に締付け領域（Ｂ）を形成し、緊張補強材（３１）の中心部分（４４）は自由に伸びることができる請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
圧縮補強材（３１’）の全長にわたって分布した点で、連結用あばら筋（３３）の上側部分が圧縮補強材（３１’）に連結される請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
縦方向緊張補強材（３１）とコンクリート（２）との間に締付け領域（Ｂ）を形成するために、帯体（４）の形をした補強材（３１）を一定の長さにわたって軸線方向に切り開き、形成された帯体の２つの部分（４６、４７）を互いに分離して少なくとも一つの剛性ロッド部分（４８）を挿入するための開口部（４５’）を形成し、この剛性ロッド部分（４８）は縦方向補強材（３１）を構成する帯体（４）に加わる引張応力に逆らってコンクリート（２）と当接する請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
各縦方向補強材が互いに組合された少なくとも２つの帯体（３３、３４）を有し、これらの帯体（３３、３４）は互いにほぼ整合して縦方向へ延び且つ互いに反対の方向へ引張応力を受け、帯体（３３、３４）の内側端は一定長さ（ｌ1）にわたって重なり合い、各内側端は互いに対向した内側クロスヘッド（５１’、５２）で終わり、対応する帯体（３３、３４）に加わる互いに反対向きの引張応力の作用で互いに応力を加え、上記被覆長さ（ｌ2）の所で上記内側クロスヘッド（５１’、５２）間にあるコンクリートのコア（Ｂ３）を圧縮する請求項７または８に記載の方法。
【請求項１４】
互いに対向する２つのクロスヘッド（５１’、５２）の間にあるコンクリートのコア（Ｂ３）がコンクリート部材（１）に加わる荷重によって生じる引張応力をコンクリートが受けるコンクリート部材（１）の部分の中にあり、引張応力の少なくとも一部が上記２つの対向するクロスヘッド（５１’、５２）の間のコンクリート（Ｂ３）のコアの圧縮によって補償される請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
縦方向補強材を形成する互いに組合された２つの帯体（３３、３４）が互いに間隔をあけて配置された２つのレベル（３０、３０’）の間でループを形成する単一の帯体の２つの片を構成し、縦方向補強材の２つの片（３３、３４）の所で互いに反対方向に加わる引張応力の作用で上記ループが締め付けられ、コンクリート（Ｂ３）のコアが圧縮される請求項１３または１４に記載の方法。
【請求項１６】
荷重を受けた時に、中立軸線の両側に２つの部分、すなわち、主としてコンクリート（２）によって吸収される圧縮応力を受ける圧縮部分と、主として補強ケージ（３）の少なくとも一つの縦方向緊張補強材（３１）によって吸収される引張応力を受ける緊張部分とを有し、縦方向補強材（３１）はコンクリート部材（１）の縦方向緊張表面（２０）から短い被覆距離の所を引張応力が加わる縦方向に沿って延びており且つ加わる応力の関数で決まる断面を有する、荷重を受ける一体部品のコンクリート部材（１）の内部に埋め込まれる補強ケージ（３）において、
各縦方向緊張補強材（３１）が長方形の断面と、広い方の面（４１）と狭い方の面（４１’）とを有する少なくとも一つの平らな帯体（４）から成り、縦方向緊張補強材（３１）を形成する各平らな帯体（４）が広い方の面（４１）と狭い方の面（４１’）とを有する互いに離れた少なくとも２つの部分（４３、４３’）を有し、広い方の面（４１）の向きはコンクリート部材（１）の縦方向緊張面（２０）に対して徐々に変化し、コンクリート部材（１）の内部に、少なくとも２つの締付け領域（Ｂ、Ｂ’）とこれら締付け領域（Ｂ、Ｂ’）の間の少なくとも一つの摺動領域（Ｃ）とを形成し、上記締付け領域（Ｂ、Ｂ’）では縦方向緊張補強材（３１）の一部（４３、４３’）が、吸収された引張応力と反対の方向で、コンクリート（２）中に支持され、上記摺動領域（Ｃ）では引張応力の作用で上記締付け部分（４３、４３’）の間の部分（４４）の全長で自由に伸びることができることを特徴とする補強ケージ。
【請求項１７】
平らな帯体（４）の広い方の面（４１）を平らな帯体（４）の縦方向軸線（４０）を中心に徐々に少なくとも１／４回転させて一定長さ（Ｌ１）にわたって平らな帯体（４）の部分（４３、４３’）を捻ることによって各締付け領域（Ｂ、Ｂ’）を形成する請求項１６に記載の補強ケージ。
【請求項１８】
帯体（４）の捻り部分（４３）を縦方向軸線（４１）を中心に完全回転させて捻る請求項１７に記載の補強ケージ。
【請求項１９】
平らな帯体（４）の一端を横方向軸線（５０）を中心に曲げて広い方の面（４１）によってコンクリートに支持される少なくとも一つのアンカー用クロスヘッド（５）を形成し、それによって各締付け領域（Ｂ）を作る請求項１６に記載の補強ケージ。
【請求項２０】
平らな帯体（４）の各端を湾曲させて２つの連続するクロスヘッドを作り、第１クロスヘッド（５）は帯体（４）に加わる引張応力の方向へ向けられた凹部を有し、この第１クロスヘッド（５）の延長上の第２クロスヘッド（５０）は平らな帯体（４）に加わる引張応力の作用で第１クロスヘッド（１５）の巻きが戻る傾向に逆らうように上記と反対の方向を向いている請求項１９に記載の補強ケージ。
【請求項２１】
少なくとも一つのセクタの内部に緊張（３１）と圧縮（３１’）用の２つの縦方向補強材を有し、圧縮用縦方向補強材（３１’）も平らな帯体から成る請求項１６〜２０のいずれか一項に記載の補強ケージ。
【請求項２２】
圧縮補強材（３１’）と緊張補強材（３１）とから成る縦方向補強材が、少なくとも２つの連結用あばら筋（３３）によってケージの各セクタで互いに連結され、各連結用あばら筋（３３）は少なくともケージの両端近傍でケージと一定角度を成し、平らな帯体（４）の形をした補強材（３１、３１’）に一端で溶接された平らな帯体で形成され、緊張補強材（３１）とあばら筋（３３）との間の各溶接部がくさび作用で締付け領域（Ｂ）を形成する請求項２０または２１に記載の補強ケージ。
【請求項２３】
緊張補強材（３１、４）と圧縮補強材（３１’）との間の連結用あばら筋（３３）が波形帯で形成され、この波形帯はその両端近傍のみで緊張補強材（３１、４）に溶接されて２つの締付け領域を形成し、緊張補強材の中心の部分（４４）はこれら２つの締付け領域の間で自由に伸びることができる請求項２２に記載の補強ケージ。
【請求項２４】
縦方向緊張補強材（３１）とコンクリート（２）との間に締付け領域（Ｂ）を形成するために、帯体（４）の形をした補強材（３１）を一定長さにわたって軸線方向に切り開き、こうして形成された帯体の２つの部分（４６、４７）を互いに離して少なくとも一つの剛性ロッド部分（４８）を挿入するための開口部（４５’）を形成し、この剛性ロッド部分（４８）は縦方向補強材（３１）を構成する帯体（４）に加わる引張応力に逆らう方向でコンクリート（２）と当接する請求項１６〜２３のいずれか一項に記載の補強ケージ。
【請求項２５】
縦方向帯体（４）の２つの部分（４６、４７）を軸線方向孔（４５）の両側に互いに離れて配置し、締付けロッドの一部（４８）を帯体の面内に対して直角に挿入する請求項２４に記載の補強ケージ。
【請求項２６】
縦方向補強材（３１）の両仕切り（４６、４７）を軸線方向孔（４５）の両側に帯体（４）の面に対して直角に互いに離して配置し、横方向分散ロッド（３２）として締付けロッドを上記面に対して平行に挿入する請求項２４に記載の補強ケージ。
【請求項２７】
各縦方向緊張補強材が少なくとも２つのレベルで互いに重ね合わされた帯体（４）の形をした複数の平らなロッドから成り、その第１レベルはコンクリート部材（１）の縦方向緊張面（２０）に最も近い所にあり、この第１レベルには内側を向いたクロスヘッド（５、５’）の形をした両端を有する少なくとも一つの緊張平ロッド（３５）がコンクリート部材（１）のほぼ全長にわたって延び、少なくとも一つの第２レベルでは下側レベルのロッド（３５）より短い少なくとも一本の平ロッド（３６）が配置され、この平ロッドの両端は内側を向いたクロスヘッド（５１、５１’）の形をしており且つ横断方向中間面の両側に縦方向に互いに離れて配置され、クロスヘッド（５１）と（５１’）との間の圧縮領域（Ｂ３）と少なくとも２つの横方向圧縮領域（Ｂ２、Ｂ’２）とを下側レベルのロッド（３５）のクロスヘッド（５、５’）によって区画する請求項１９〜２６のいずれか一項に記載の補強ケージ。
【請求項２８】
各縦方向補強材が広い方の面に沿って互いに押圧して積み重ねた少なくとも２つの平ロッドで構成され、その全断面は加わる応力の関数で決定され、この積層体は同じ断面の単一ロッドと同じ引張強度を有し且つ板バネとして変形に抵抗する請求項１６〜２６のいずれか一項に記載の補強ケージ。
【請求項２９】
積層平ロッド（３５、３６）が様々な機械的特徴を有する請求項２７または２８に記載の補強ケージ。
【請求項３０】
少なくとも一つの縦方向緊張補強材（３１）がステンレス鋼から成る請求項１６〜２９のいずれか一項に記載の補強ケージ。
【請求項３１】
各縦方向緊張補強材が複数の連続した帯体（６ａ、６ｂ・・）で形成され、各帯体はクロスヘッド（５ａ、５’ａ）（５ｂ、５’ｂ）・・の形をした２つの湾曲端を有し、２つの連続した帯体（６ａ、６ｂ）の互いに隣接するクロスヘッドは互いに一部が重なるように配置され、上記連続帯体（６ａ、６ｂ）間に連結ピンを形成する少なくとも一つの剛性ロッド部分（５８）を挿入するための空間Ｅを横方向に区画し、縦方向補強材は帯体（６ａ、６ｂ・・）で形成された複数のリンクから成る緊張鎖として挙動し、各リンクはピンで固定された互いに隣接する一対のクロスヘッド（５ａ、５’ａ）（５ｂ、５’ｃ）によって２つずつ連結されている請求項１９に記載の補強ケージ。
【請求項３２】
横方向分散ロッド（３２）によって互いに連結される少なくとも２つのセクタを有し、互いに隣接する２つのセクタの補強材のクロスヘッド（５、５１、５２、６）はコンクリート部材（１）の内側でほぼ同じレベルに配置され、上記横方向分散ロッド（３２）はクロスヘッド（５、５１、５２、６）中に挿入されてそのレベルに配置されたコンクリート（２）の全体を圧縮する請求項１９〜３１のいずれか一項に記載の補強ケージ。
【請求項３３】
請求項１６〜３２のいずれか一項に記載の補強ケージを、湾曲した底を有する鋳型または型枠の内部に置き、コンクリートを鋳型に流し込んで鋳造して湾曲した部材を製造する方法において、平らな帯体を使用して補強ケージ（３）を平らに作り、この補強ケージ（３）は十分な可撓性を有し、鋳型内に置いた後にその自重で鋳型の底の湾曲形状にすることを特徴とする湾曲した部材の製造方法。
【請求項３４】
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法によって製造されたコンクリート部材（１）。
【請求項３５】
請求項１６〜３２のいずれか一項に記載の補強ケージを有する鉄筋コンクリート部材（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンクリート部材の製造方法に関するものであり、特に、多くの利点、特に有害なクラックが発生する応力レベルを大幅に上げることができる新規なタイプの補強材の使用に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリートの原理は互いに相補な特性を有する２種の材料、すなわち圧縮強度は高いが引張強度が低いコンクリートと、引張強度に優れ且つコンクリート中に埋め込まれて空気中の腐食から守られる鋼とを組み合せることにあるということは知られている。これら２つの材料は膨張係数が類似しているので、両者を組み合せることでコンクリートの耐久性を有し且つ曲げモーメントまたは荷重に抵抗できる複合部材を製造することができる。この部材は応力を受けたときに、中立軸線の両側に２つの部分、すなわち主としてコンクリートによって吸収される圧縮応力を受ける圧縮部分と、主としてコンクリート中に埋め込まれた補強ケージの少なくとも一つの縦方向補強材によって吸収される引張応力を受ける緊張部部とを有する。
【０００３】
上記補強材は空気を遮断し、腐食を避けるためにコンクリート部材の外側面から「被覆距離（distance de enrobage）」とよばれる最小距離だけ離れた所に配置しなければならない。しかし、応力の作用下でコンクリート部材が変形し、緊張部分が伸び、外装コンクリート中にクラックが発生するのは避けられない。このクラックの発生は避けられないが、クラックの幅がかなり小さく、例えば３／１０ミリメートル以下であれば空気および水が浸透して補強材に接触するのを防ぐことができる。
【０００４】
加わる荷重が一定閾値を超えない限り、鉄筋コンクリート部材は上記２つの成分の間の応力伝達によって一体的に変形する複合部材として挙動する。そのために、一般には補強材とコンクリートとの間の応力伝達リンクを改善するために、例えば全長に溝を付けたいわゆる高接着性ロッドを用いている。一般に、このロッドの両端は曲げられ、アンカー用クロスヘッドが形成されて、コンクリート中に埋め込まれる補強材の長さ、従って補強材とコンクリートとの間の内部応力伝達長さを長くしている。
【０００５】
しかし、応力が一定閾値を超えた場合にはクラックが広がり、一つのクラックの互いに対向する面の間にあるフリーな短い緊張補強材の部分がクラックの厚さに対応する伸びを支え、それに隣接した部分はコンクリート中にロックされた状態になっている。従って、加わる応力によって緊張面が伸び易くなる傾向は補強材のフリーな部分に集中し、その部分の長さは短いため、加わる伸びによって金属が弾性限度を超え、それによって補強材が締付けられ、構造物が破壊する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上記問題を解決した新規なタイプの補強材を使用することによって同じ応力に対してクラック発生の危険を減らすことができるコンクリート成形部材の新規な製造方法を提供することにある。
【０００７】
本発明方法では大きな応力に対する抵抗力を大幅に高くすることができ、本発明方法で製造されたコンクリート部材は可撓性が高く、初期クラックの発生から構造物の完全な破壊までの安全係数が高いという利点がある。この利点は地震が起きやすい地域の土木構造物または建物の構築で特に重要である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は一般に、コンクリートの鋳造中にコンクリート中に埋め込まれる補強ケージを有するコンクリート部材の製造方法に適用され、このコンクリート部材は、荷重を受けた時に、中立軸線の両側に２つの部分、すなわち、主としてコンクリートによって吸収される圧縮応力を受ける圧縮部分と、主として補強ケージの少なくとも一つの縦方向緊張補強材によって吸収される引張応力を受ける緊張部分とを有し、縦方向補強材はコンクリート部材の縦方向緊張表面から短い被覆距離の所を引張応力が加わる縦方向に沿って延びており且つ加わる応力の関数で決まる断面を有する。
本発明では、少なくとも各縦方向緊張補強材が長方形の断面と、広い方の面と狭い方の面とを有する少なくとも一つの平らな帯体から成り、この帯体は、コンクリート部材の内部に、少なくとも２つの締付け領域と、これら締付け領域の間の少なくとも一つの摺動領域とを形成し、上記締付け領域では縦方向緊張補強材の一部が、吸収された引張応力と反対の方向で、コンクリート中に支持され、上記摺動領域では吸収された応力の作用で縦方向緊張補強材の対応部分が自由に伸びることができ、張力はこの部分の全長にわたって均一に分散する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下で詳細に示すように、鉄筋コンクリート技術は一般に、各補強材の全長を補強材を覆うコンクリートと連結させて荷重作用下で全体的に変形する複合部材を作るものであるが、本発明の考えはこれとは逆に、締付け領域を間をあけて離して配置する。この締付け領域では平らな帯体から成る補強材がコンクリート中に広い方の面で支持され、コンクリートの許容圧縮限度を超える危険は全くない。応力が一定閾値を超えると、２つの圧縮領域の間の補強材の部分がコンクリートから離れ、それを覆うコンクリートに対してわずかに自由摺動し、それによって、加わる引張応力で生じる補強材の伸び作用は２つの締付け領域間の全長にわたって常に分散され、それによって応力の集中を避けることができ、極度の応力の場合の補強材の破壊を避けることができる。
【００１０】
特に有利な実施例では、帯体の広い方の面の向きを部材の縦方向緊張面に対して徐々に且つ連続的に変化させて帯体の形をした緊張補強材の対応部分をズラして各締付け領域を作る。
第１実施例では、帯体の広い方の面を帯体の縦方向軸線を中心に徐々に少なくとも１／４回転させ、一定長さにわたって帯体を捻ることによって各締付け領域を作る。しかし、より長い長さにわたってコンクリートに支持されるように帯体の捻り部分を完全回転またはそれ以上に回転させることもできる。
別の実施例では、平らな帯体を横方向軸線の回りに曲げて広い方の面によってコンクリートに支持されるアンカー用クロスヘッドを形成し、それによって各締付け領域を作る。
【００１１】
しかし、横方向に延びる少なくとも一本の剛性ロッド部分を所望の位置で平らな帯体に固定して、平らな帯体の両側でコンクリート中に支持し、それによって締付け領域を作ることもできる。この横方向ロッドは横方向分散ロッドで形成できる。
【００１２】
従来法と同様に、補強ケージは縦方向の主ロッドに対して直角なロッドから成る横方向分散ロッドで複数の縦方向セクタを互いに連結し、その全体で補強ウエブを構成する。横方向分散ロッドは縦方向ロッドに溶接でき、縦方向ロッドを平らな帯体の形にすると、耐久性のある溶接部を作ることができる。
各溶接接合部で締付け領域を構成することができ、分散ロッドは縦方向ロッドの両側でコンクリート中に支持される。一般に、補強ケージの各セクタは少なくとも２つの縦方向ロッド（圧縮ロッドと縦方向緊張ロッド）を有し、これらは連結用あばら筋によって互いに連結される。圧縮補強材も平らな帯体で形成するのが好ましい。
同様に、別の有利な配置では、各連結用あばら筋は少なくとも一つの平らな帯体で形成でき、それを帯体の幅に等しい長さにわたって延びた溶接ビードまたは接着部で補強材に連結できる。従って、特に耐久性がある。
【００１３】
さらに、あばら筋を構成する各帯体を緊張ロッドの方向に対して傾け、互いに向きが異なるこれらの平らな帯体の間の溶接部全体でコンクリートに支持される一種のくさびを形成する。従って、緊張補強材とコンクリートとの間の各締付け領域は、この緊張補強材と帯体の形をした連結用あばら筋との間の連結接合部によって形成できる。
【００１４】
緊張補強材を作るのに平らな帯体を使用すると、さらに他の可能性もできる。すなわち、締付け領域を形成するために、帯体の形をした緊張補強材を一定長さにわたって軸線方向に切り開くことができ、こうして形成された帯体の２つの部分を互いに離して配置し、少なくとも一つの剛性ロッド部分を横方向から挿入するための開口部を形成し、剛性ロッド部分を縦方向補強材に加わる引張応力に逆らう方向で縦方向帯体の両側でコンクリートに当接することができる。この剛性ロッドはその面内を縦方向帯体が通り抜ける分散ロッドにするか、その面に対して直角に縦方向帯体が通り抜ける単一のロッドにすることができる。
【００１５】
平らな帯体を使用する本発明方法には多くの実施可能性がある。特に、各縦方向補強材は互いに組和された少なくとも２つの帯体を有することができる。これらは互いにほぼ整合して縦方向へ延び且つ互いに反対の方向へ引張応力を受ける。組合された２つの帯体は一定長さにわたって重なり合い、それぞれの端は重なり合った部分の両側で２つのクロスヘッドとなり、互いに対向する。従って、両方の対応する帯体に加わる対向する引張応力の作用でこれらは互いに近づこうとする傾向を示し、被覆長さにわたって両クロスヘッドの間のコンクリートのコアを圧縮する。
【００１６】
補強ケージが分散ロッドを介して連結される平行なセクタで形成される一般的な場合には、２つの互いに隣接するセクタのクロスヘッド内を分散ロッド要素が通ることができ、対向するクロスヘッドの互いに近づこうとする傾向によって各セクタ内に生じる圧縮応力は上記セクタ間のコンクリート部分に伝達される。
特殊な配置では、ケージの各セクタの縦方向補強材を成す２つの帯体の組が単一帯体からなる２つの片を構成する。これらの片は２つの互いに離れて配置されたレベルの間にループを形成し、両端が対向するクロスヘッドを形成し、互いに反対の方向に加わる引張応力の作用で上記ループを縦方向補強材の２つの片で締め付けることによってコンクリートのコアを圧縮する。
【００１７】
特に有利な実施例では、各セクタ内で、縦方向補強材を一連の複数の帯体で形成する。各帯体はクロスヘッドの形をした２つの湾曲端を有し、２つの連続した帯体の互いに隣接したクロスヘッドは互いに隣接配置されて一部が重なり、互いに連続した帯体間に連結ピンを形成する少なくとも一つのロッド部分を挿入するための横方向空間を区画する。この場合、縦方向補強材は複数のリンクで形成された緊張鎖のような挙動をする。各リンクは帯体で形成され、互いにキー止めされた隣接する対を成すクロスヘッドによって２つずつ連結されている。
【００１８】
さらに別の有利な実施例では、各セクタ内で、縦方向緊張補強材が少なくとも２つの平らな帯体を重ね合わせた積層体から成る。この積層体はコンクリート部材の縦方向緊張面に最も近い第１レベルを有するし、この第１レベルはコンクリート部材の内側を向いたクロスヘッドの形をした両端を有する帯体を有する。少なくとも一つの第２レベルは互いに並んで配置されたほぼ平行な少なくとも２つの平らな帯体を有し、各平らな帯体の両端はクロスヘッド（それぞれ内側および外側クロスヘッド）の形をしている、第２レベルの上記帯体は一定長さにわたって重なり合い、クロスヘッドの形をした内側端は互いに対向している。こうして作られたコンクリート部材は、対応帯体上で対向する方向に加わる引張応力の作用で互いに近づこうとする内側クロスヘッドの傾向によって圧縮され、両帯体の内側クロスヘッドの間のコアを形成する少なくとも一つの部分と、第１レベルと第２レベルの帯体の外側クロスヘッドの間の２つの端部分の間にあり且つ第１レベルの帯体の各外側クロスヘッドが帯体によって支持される引張応力の作用で内側へ近づこうとする傾向によって圧縮される２つの端部分とを有し、従って、コンクリート部材のコンクリート全体が圧縮できる。
以下、添付図面を参照して本発明の可能な他の配置および多くの有利な特徴を説明するが、本発明が下記実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００１９】
［図１］［図２］は本発明に従って製造したコンクリート部材の縦断面と横断面とを示している。
このコンクリート部材１は従来のものと同様に２つの面（図示した実施例では下側面２０と上側面２１）を有するスラブから成る。このスラブはケース中に補強ケージ（cage de ferraillage）３を入れた後、コンクリート２を鋳造して成形する。補強ケージ３はスラブ１の２つの面２０、２１とほぼ平行な２つの補強ウエブ（それぞれ下側補強ウエブ３０と上側補強ウエブ３０’）を有している。
【００２０】
補強ケージ３は一般に、コンクリート部材１の縦軸線（従って［図１］の面）に平行な面Ｐ１、Ｐ２・・内にそれぞれ中心を有する複数のセクタＳ１、Ｓ２・・から成る。各セクタは下側縦方向補強材３１と上側縦方向補強材３１’とから成る。これらの補強材３１、３１’はセクタＳ１（Ｓ２）の面Ｐ１（Ｐ２）内であばら筋(etriers)とよばれる横方向補強要素（［図１］［図２］には示されていない）によって互いに連結されている。
また、補強ケージ３の各セクタＳ１、Ｓ２・・は［図１］の面に直角な横方向ロッド３２、３２’によって互いに連結されている。
【００２１】
周知のように、例えば上側表面２１に垂直荷重Ｍが加わるとコンクリート部材１は中立軸線１０の両側にある２つの部分、すなわち中立軸線と荷重が加わる面２１との間の圧縮部分（partie comprimee）１１’と、荷重が加わる面とは反対側の面２０まで延びた緊張部分(partie tendue)１１とに分けられる。
これら構造、配置は全ての一般的なものであり、詳細な説明は省略する。
【００２２】
本発明の補強ケージ３が一般的なケージと異なる点は、コンクリート部材の緊張部分１１中で下側表面２０から短い被覆距離の所に延びている少なくとも一つの縦方向補強材３１が広い方の面４１と狭い面４２とを有する断面が長方形の金属帯体（バンド）（本出願人の下記文献に記載のもの）から成る点にある。この金属帯体（バンド）は幅ｌが厚さｅよりはるかに大きい平らな金属ロッド４から成る。
【特許文献１】本出願人のフランス国特許出願第２，８１４，４８０号公報
【００２３】
圧縮補強材３１’も平らなロッドで構成するのが好ましいが、経済的な観点からは一般的な丸ロッドを使用することができる。
上記金属帯体４の断面（ｌ×ｅ）は、本出願人の上記特許文献１（本出願人のフランス国特許出願第２，８１４，４８０号公報）に記載のようにコンクリート部材１に加わる荷重を考慮し、支持すべき引張応力の関数で計算できる。すなわち、荷重Ｍが加わるとコンクリート部材１はわずかに反る傾向があり、下側補強ウエブ３０の各縦方向補強材３１に引張応力が加わり、伸びる。
【００２４】
鉄筋コンクリートの従来の技術では、補強材とコンクリートとの間の伝達リンクを強化するために一般に溝付き補強ロッドを用いて複合部材を形成しているが、有害なクラックの発生を避けるためにこの複合部材の剛性を高めることが求められている。しかし、コンクリート部材の変形は避けられず、緊張補強材とそれを被覆するコンクリートが伸び、このコンクリートの引張強度は小さいため、ある荷重を超えるとクラックが発生する。
【００２５】
従来技術はでは補強材をその全長でコンクリートと連結させているが、本発明ではそれとは逆に、コンクリート２の中に、各縦方向緊張補強材３１に沿ったコンクリート部材の横断方向中間面Ｑの両側に、２つの締付け領域 (zone de blocage) Ｂ、Ｂ’を設ける。この２つの締付け領域Ｂ、Ｂ’はこの中心領域 (zone centrale) Ｃよって互いに分離され、荷重が加わった時にはこの中心領域Ｃでは縦方向補強材３１が自由に伸びることができ、その縦方向補強材３１を被覆したコンクリートに対して摺動することができる。
【００２６】
本発明では縦方向補強材として平らな帯体を使用するので、緊張補強材３１の対応部分を湾曲するだけで上記の各締付け領域Ｂ、Ｂ’を作ることができる。すなわち、縦方向緊張面２０の広い方の面の向きをその縦方向緊張面２０の長い方の面に対して少しづつ且つ連続的に変化させることで作ることができる。縦方向補強材３１を形成する帯体４はこの締付け領域Ｂ、Ｂ’では主としてその広い方の面４１を介して吸収される引張応力の方向に逆らうようにコンクリート中に支持される。
【００２７】
［図１］〜［図４］に示す実施例では、帯体４をその軸線４０を中心としてその広い方の面４１を徐々に回転させ、帯体４を一定の長さＬ１にわたって捻ることで締付け領域Ｂ、Ｂ’を形成している。
［図３］に示した実施例では、帯体４を捻って一完全回転させている。水平な帯４に右方向の引張応力Ｔが加わった場合、中間面Ｐの両側に完全一回転だけ捻られた部分４３があるとすると、引張りネジの場合と同様に、帯体４に加わる引張応力Ｔはコンクリート中で帯体４の両面４１、４１’によって支持される。帯体４は平らな２つの広い方の面を介してコンクリート中に支持されるのでコンクリートが剪断されることはなく、圧縮応力は小さい。さらに、帯体４の幅ｌは、コンクリートに加わる圧縮応力が許容限界値以下となるように、加わる応力の関数で決めることができる。
【００２８】
上記の締付け領域Ｂ、Ｂ’を構成する両方の捻り部分４３、４３’を介してコンクリートに連結された補強材の帯体４は、２つの捻り部分４３、４３’の間の中心部分４４では逆に自由に伸びることができる。
コンクリートと補強材との間にはコンクリートを鋳造した後にその全長にわたって接着結合が存在する。従来の技術とは違って、この接着性を例えば溝を付けて高くする必要はない。
【００２９】
すなわち、本発明では縦方向補強材３１を構成する各帯体４が、互いに間隔をあけて配置された２つの締付け領域Ｂ、Ｂ’のみでコンクリートと連結し、補強材を伸ばす応力が加わった場合、その力は２つの捻り部分４３、４３’の間の中心部分４４の全長Ｌ2に均一に分散させることができ、この中心部分４４は応力が一定閾値を超えた時にコンクリートとの接着が外れる。
コンクリート２は補強材と同じようには変形しないので、クラックの発生は避けられないが、クラッキングの危険は中心部分４４の全長Ｌ2にわたって均一に分散でき、悪影響を及ぼさない小さい幅の多数のクラックにすることができる。
【００３０】
その結果、従来技術のようにコンクリート部材の変形を減らすためにコンクリート部材の剛性を高くする必要がなく、逆に、相対的に可撓性のあるコンクリート部材に作ることができる。
加わる応力が小さい場合、本発明のコンクリート部材は従来と同様な複合部材として挙動し、コンクリートは補強材と同様に変形する。
【００３１】
応力が一定の閾値を超えると、補強材はその締付け部分４３、４３’のみでコンクリートとの連結を維持した状態で、中心部分４４が補強材を被覆したコンクリートから離れ、わずかに相対摺動する。その結果、張力（すなわち補強材を伸ばす傾向）は中心部分４４の全長Ｌ2にわたってほぼ均一に分散し、引張応力が補強材上の短い長さの所に集中するのが避けられ、それによってクラックの近くで過剰な応力作用で補強材が破談する危険が避けられる。
【００３２】
本発明に従って作ったスラブに加える荷重を徐々に増やしていく曲げ試験を行ったところ、本発明スラブは、驚くべきことに、破断前に大きな曲げを許容でき、クラックが相対的に狭いということが観察されている。
さらに、特許文献１（フランス国特許出願第２，８１４，４８０号公報）に記載のように、補強材として平らな帯体を使用することでスラブの厚さ全体を小さくすることができる。すなわち、同じく平らな帯体から成るあばら筋（必要に応じて捻り部を付けてもよい）は上記の各帯体の内側表面に溶接でき、各帯体の外側表面はスラブの表面２０から規則によって決まった最小被覆距離だけ離せばよい。
【００３３】
従来法で製造した鉄筋コンクリート部材では補強材とコンクリートとの間の力の伝達長さを長くするために縦方向緊張ロッドの両端をクロスヘッドの形に湾曲させる必要がある。しかし、使用する鋼の硬度を考えた場合、ロッドに与える湾曲度は必然的に制限され、また、クロスヘッドの曲率直径はロッド直径の少なくとも１０倍にすることが規則で決められている。そのため、コンクリート部材は最小厚さを緊張ロッドの直径の２０倍にしなければならず、最小被覆厚さの２倍の最小厚さを追加しなければならない。
【００３４】
本発明の平らなロッドを使用した場合にも［図５］の投影図に示すようにロッドの両端にクロスヘッド５を設けることもできるが、このクロスヘッド５の内径Ｄは丸ロッド（複数本でもよい）の場合より小さくすることができる。なぜなら、長方形断面を有する平らなロッドの厚さｅは同じ断面を有する丸ロッドの直径より小さいからである。
【００３５】
さらに、平らなロッドを用いた場合、弾性強度の高い鋼を用いることで湾曲部分の直径Ｄをさらに小さくすることができる。すなわち、帯体の広い方面の面に対して平行な軸線５０の回りにより容易に曲げることができる。さらに、［図２０］に示すように、クロスヘッドを垂直軸線を中心として回転させることでスラブ１の厚さをさらに小さくすることができる。その結果、補強材料の重量が同じ場合、鉄筋コンクリートで従来つくることができる部材よりも薄い部材を作ることができる。さらに、各クロスヘッド５はコンクリート２中で締付け領域Ｂ１にもなる。
【００３６】
本発明では、縦方向補強材が締付け領域４３、５内でコンクリートに一定程度アンカーされ、中心部分４４は自由に伸びることができるので、補強材を介してコンクリートに加えられる応力は従来の補強材（この場合には補強材の全長にわたって連結することが求められていた）よりも大きい。これは締付け領域ではコンクリート中の圧縮応力がより大きいこと、正確にはコンクリートが優れた圧縮強度を示すことを意味することは明らかでる。
【００３７】
さらに、コンクリートの圧縮応力が所定の限界値を超えないように加わる荷重に対して各平ロッドの幅ｌを決めることができるので、丸ロッドの場合のようなコンクリートの剪断作用の危険はない。
帯体４が大きな引張応力Ｔ（これはクロスヘッド５の内側にある締付け領域Ｂ１によって吸収される）を受けた場合、帯体４とコンクリートとの間の接着性が十分でない場合、クロスヘッド５の巻きが戻ることがある。
【００３８】
この巻きが戻る現象を避けるために、直径をわずかに小さくした反対方向を向いた補助クロスヘッド５１をクロスヘッド５に追加することができる。
さらに、［図１］に示す好ましい実施例では、平らな帯体４から成る各緊張ロッド３１の広い方の面４１をコンクリート部材の緊張面２０とほぼ平行になるように向けていることに注目されたい。この配置では平らな帯体４の曲げに対する抵抗は小さく、コンクリート部材の撓みは補強材の伸びだけに表れるので、スラブの可撓性が増加する。
【００３９】
しかし、曲げ強度を強化するために［図７］に示すような向きを有する帯体４を使用することもできる。このような場合には各補強帯４を互いに間隔をあけて配置された２つの部分４３、４３’で捻るが、１／４回転だけ捻り、中心部分４４’ではその全長にわたって帯体４の広い方の面４１をコンクリート部材の緊張面２０に対して直角な面内に配置する。
【００４０】
この場合には、コンクリート中での帯体４の締め付けは、帯体４の両端に設けたクロスヘッド５、５’の内側の実質的に領域Ｂ１、Ｂ１’の所で実現され、締付け部分４３、４３’での締付け効果は小さくなる。一方、各補強帯４の中心部分４４’は緊張面２０に対して直角に向いているので、一定の曲げ強度を有し、コンクリート部材の剛性を高め、加わる荷重によって生じる撓みを減らすことができる。
【００４１】
従来のものと同様に、下側ウエブ３０および上側ウエブ３０’の縦方向ロッド３１、３１’はあばら筋で互いに連結することができ、このあばら筋は上記特許文献１（フランス国特許出願第２，８１４，４８０号公報）に示すような平らな波形の帯体１３で形成するのが有利であり、この平らな波形帯体１３は波形の頂点で縦方向補強材に溶接または接着で連結される。
しかし、本発明方法を実施する場合には各帯体４の中心部分４４が自由に伸びることができるようにするために、［図９］に示すように緊張補強材３１を構成する波形帯１３と帯体４との間の溶接はコンクリート部材１の両端近傍のみ行うのが好ましい。
【００４２】
逆に、あばら筋は各波形の上側部分で圧縮ロッド３１’に溶接または接着できる。そのためには各圧縮ロッド３１’を少なくとも一枚の平ロッドで形成し、溶接ビードを波形帯１３の全幅にわたって作るのが好ましい。
各ロッド４とこのロッド４に対して一定の角度を成すあばら筋の対応部分１３との間の各溶接または接着部３４はくさび作用によって締付け領域Ｂを構成する。従って、この場合には帯体４に捻れ部分を付ける意味がない。この場合には両端をクロスヘッド５の形に湾曲し、前回と同様に、補強材３１の両端に締付け領域Ｂ１、Ｂ１’を設けるのが有利である。
【００４３】
本発明は上記以外にも変更できる。特に、縦方向補強材の締付け領域によってコンクリート中に加えられる支持荷重を十分に利用することができる。例えば［図１０］〜［図２０］に概念的に示した種々の変形ができる。これらの図では図を簡単にするために圧縮補強材３１’は図示していない。
【００４４】
［図１０］に示す第１変形例では、補強ケージ３の下側ウエブ３０が２つの互いに重ね合わされたレベルのものから成る。コンクリート部材の下側緊張面２０に最も近い最低レベルは補強ケージの各セクタはコンクリート部材１の全長にわたって延びた平らな帯体から成る縦方向補強材３１を有する。この縦方向補強材３１の両端５、５’は既に述べたようにクロスヘッドの形に湾曲されている。
この縦方向ロッド３１には上側にズレた第２レベルの縦方向ロッドが組み合わされている。この第２レベルの縦方向ロッドのケージは各セクタに２つのロッド３３、３４を有し、各ロッド３３、３４は平らな帯体で形成され且つ並んで配置されている。各ロッド３３、３４にはクロスヘッドの形をした湾曲端部５１、５１’、５２、５２’が形成されている。
【００４５】
さらに、同じセクタで組み合わされたの帯体３３、３４は互いに縦方向にズラされ、各帯体３３（３４）の両端に作られた２つのクロスヘッド５１、５１’（５２、５２’）は横断方向中間面Ｑの両側でコンクリート部材１の横断方向中間面Ｑから互いに異なる距離の所に配置されている。すなわち、［図１０］の左側に配置されているロッド３３の外側クロスヘッド５１は、右側に配置された同じ帯体３１の外側クロスヘッド５１’よりも、中間面Ｑからさらに離れており、第２の縦方向帯体３４の場合にはこの配置が逆になる。一方、縦方向ロッド３３、３４の長さは、横断方向中間面Ｑの同じ側に配置された各クロスヘッド５、５１，５２がコンクリート部材１の端部１１からコンクリート部材１の一定長さだけ分布するように決定される。
【００４６】
従って、コンクリート部材１は下記の複数の隣接領域に分割される：
（ａ）横断方向中間面Ｑの右側に配置された縦方向補強材３３の内側クロスヘッド５１’とこの面Ｑの左側に配置された補強材３４の内側クロスヘッド５２との間の中心領域Ｂ３。
（ｂ）中間面Ｑの左側および右側にそれぞれ配置された２つの横方向領域Ｂ２、Ｂ２’（左側領域Ｂ２は帯体３３の外側クロスヘッド５１と、ロッド３４の内側クロスヘッドの間の領域であり、右側領域Ｂ２’は帯体３４の外側クロスヘッド５２’と、ロッド３３の内側クロスヘッド５１’の間の領域である）。
（ｃ）左側および右側にそれぞれ配置された、下側帯体３１のクロスヘッド５、５’と上側帯体３３、３４の外側クロスヘッド５１、５２’との間の２つの端領域Ｂ１、Ｂ１’。
【００４７】
コンクリート部材１を下側へ曲げる荷重をコンクリート部材１に加えたときには、縦方向補強材が引張応力を受け、クロスヘッドの形をしたその両端を介してコンクリートと当接、支持され、両端が内側へ歪む。
コンクリート部材の中心部分で互いに重なり合う縦方向補強材３３、３４は互いに異なる方向へ伸びるので、中心締付け領域Ｂ３は両補強材３３、３４の内側クロスヘッド５１’、５２が互いに近づこうとする傾向によって圧縮される。
【００４８】
同様に、外側クロスヘッド５１、５２’はロッド３３、３４に加わる引張応力の作用で中間面Ｑに近づこうとする傾向があり、この傾向によって横方向領域Ｂ２、Ｂ’２は圧縮される。
同じ理由から、端領域Ｂ１、Ｂ’１も補強材３１に加わる引張応力に反作用するクロスヘッド５、５’によって圧縮される。
【００４９】
従って、各種補強材のクロスヘッドが内側へ互いに近づこうとする傾向によって、コンクリート部材１はその全長にわたって圧縮され、この圧縮現象はクロスヘッドによって制限され、さらに、コンクリートの全厚にわたって従来通り中立軸線１０上にも作用する。
従って、緊張面２０の近傍でのコンクリート部材のクラッキングの危険は大幅に低下する。さらに、上記構造のコンクリート部材に対して行った荷重試験から、このコンクリート部材は壊れる前に、鉄筋コンクリート部材ではあまり普通ではない極めて大きな撓みを受けるということがわかっている。
上記の実施例では、互いに組合せた帯体３３、３４の内側クロスヘッド５２、５１’間のコンクリート部材の中心領域Ｂ３の圧縮がこれら帯体３３、３４を重ね合わせることで生じ、横断方向中間面Ｑの両側へ互いに反対の方向に生じる。
【００５０】
しかし、ケージ３の緊張補強材を［図１１］に示すように長さの異なる縦方向帯体を単に積み重ねることで形成することもできる。第１帯体３５はコンクリート部材の長さよりもわずかに短い長さｌ1にわたって延び、第２帯体３６はｌ1よりも短い長さｌ2にわたって延び、各帯体の端はコンクリート部材の内側を向いたクロスヘッドの形をしている。
【００５１】
この場合もコンクリート部材の撓み、帯体３５、３６に加わる引張応力を吸収するクロスヘッド５、５’、５１、５１’によってコンクリートが圧縮される。
この観点から、コンクリート部材に加わる荷重の分布の関数で調整するために、クロスヘッドによって加えられる圧縮応力を互いに異なる機械的特徴を有する複数の金属帯体で実現するのが有利である。
補強ロッドとして平らな帯体を使用すると弾性率を容易に変えることができるということは理解できよう。すなわち、平らな帯体は金属板を切断して作ることができ、様々な特徴を有する金属板が市販されているが、コンクリートの丸ロッドでは可能な選択肢の数が平らな帯体よりも少ない。
【００５２】
さらに、補強材とこの補強材を被覆したコンクリートとを連結することを重要視する通常の技術とは逆に、２つの積層帯体３１、３５を互いに接して配置でき、この場合には積層帯体は板バネのように挙動する。
［図１２］［図１３］は［図１０］の実施例の一変形例を示している。この変形例では２つの隣接する帯体３３、３４が閉ループを形成する単一帯体からなり、対向する両クロスヘッド５１’、５２はケージ３の上側レベル３０’にある帯体の部分３７で作られている。
【００５３】
各縦方向補強材はコンクリートＢ３のコアを取り囲む単一帯体３３、３７、３４で形成され、このコンクリートコアは、部材１が垂直荷重を受けたときに、縦方向補強材の両片３３、３４に互いに反対の方向に加わる引張応力の作用で、こうして形成されたループが締め付けられることによって圧縮されている。
この場合、ループを形成する各縦方向補強材の上側部分３７か補強ケージ３の上側ウエブ３０’の部分を構成できることは理解されたい。
【００５４】
一方、［図１０］の場合には［図１２］のようにコンクリートのコアＢ３を圧縮する互いに対向するクロスヘッド５１’、５２を部材１の横断方向中間面Ｑの両側に必ずしも対称に離して配置する必要はない。すなわち、加わる荷重によってコンクリート中に生じる引張応力が最大となるコンクリート部材１の部分はコンクリート部材に加わる加重モードに応じて決定でき、荷重によって生じる引張応力の少なくとも一部が補償されるように補強材とそのクロスヘッドを配置することができ、引張応力によって２つのクロスヘッド間のコンクリートのコアに加わる同じ領域内での互いの逆方向の圧縮力によって補償される。
【００５５】
上記の各図では一般に縦方向軸線に対して平行な垂直面の中心に配置された補強ケージのセクタと２つの互いに隣接するセクタの補強材上に形成したクロスヘッドとはほぼ同じ高さに位置している。従って、内側へ応力を受ける横方向タイロッド３２はセクタＳ1、Ｓ2、Ｓ3の整合した締付け領域を通る。これらのタイロッドはクロスヘッド５、５１、５２によって加えられる圧縮応力を２つの隣接するセクタの間にあるコンクリート上に分散させる。これらの分散横方向ロッド（filants de repartitions）は図示するように円形または長方形断面にすることができる。しかし、平らなロッドを使用することで縦方向ロッドと横方向ロッドとの間の溶接ビードを容易に作ることができる。
【００５６】
［図１４］に概念的に示した別の実施例では、ケージ３の各縦方向緊張補強材６が複数の一連の帯体６ａ、６ｂ・・から成り、各帯体はクロスヘッド５ａ、５’ａ、５ｂ、５’ｂの形をした２つの湾曲端を有し、互いに連続する２つの帯体６ａ、６ｂの互いに隣接するクロスヘッド５’ａ、５ｂの対がほぼ同じレベルに位置するように配置され且つ空間Ｅを取り囲むようにわずかに重ね合わされる。この空間Ｅには横方向分散ロッドを構成するロッド３８が挿入できる。
【００５７】
２つの対向するクロスヘッド５’ａ、５ｂによって圧縮される空間Ｅ中に挿入された各ロッド３８は互いに連続した２つの帯体６ａ、６ｂの間の連結ピンを構成する。一連の複数の帯体６ａ、６ｂ、６ｃ・・から成る各縦方向補強材６は鎖のように挙動する。この鎖のリンク６ａ、６ｂ、６ｃ・・はコンクリート部材１に加わる荷重の作用下で緊張する。
本発明は上記各実施例の詳細に制限されるものではなく、本発明の範囲から逸脱せずに他の変形例にすることもできる。
【００５８】
例えば、縦方向補強ロッドに形成された開口部に挿入された横方向ロッドを使用するだけで各締付け領域を得ることもできる。すなわち、［図１７］に示すように、縦方向補強ロッドとして平ロッド４を使用し、この平ロッドに中央孔４５を形成する。この中央孔４５は一定の長さにわたって延びて２つの横方向部分４６、４７を区画する。これらの横方向部分４６、４７を互いに離すことで横方向ロッド４８を通すための開口部４５’を開けるたとができる。帯体４に例えば［図１６］の矢印の方向へ引張応力が加わると、帯体４は横方向ロッド４８に支持され、この横方向ロッド４８はコンクリート中に支持され、帯体４の締付けが実現する。
【００５９】
［図１６］の場合には帯体の両部分４６、４７は帯体の面に支持された状態で伸び、従って、横方向ロッド４８はこの面に対して直角である。
しかし、［図１７］に示すように、両部分４６、４７を帯体の面Ｓに直角に互いに離して配置し、そこに横方向ロッド４８を挿入することもできる。この場合には横方向ロッド４８は帯体の面に平行である。このロッドは補強ケージの複数のセクタの間の横方向分散ロッド３２を構成する。
【００６０】
締付け領域を形成するために帯体を捻る場合、この捻り部分４３にも中央孔を形成することができる。［図１８］に示すように、この中央孔によって帯体の２つの部分を互いに離し、横方向分散ロッド３２を挿入するための開口部４５’を形成することができる。
さらに、［図１９］に示すように、横方向ロッド５２を挿入するためのオリフィス４５’をクロスヘッド５の両部分に設けることによってクロスヘッド５の締付け作用を高めることができる。この横方向ロッド５２はさらに、帯体４に加わる引張応力の作用でクロスヘッドの巻きが戻るのを阻止する。
【００６１】
さらに、縦方向補強ロッドとして平ロッド４を使用することによって、ロッドの端に設けられるクロスヘッドの向きを変えることができることは理解できよう。一般には平ロッド４はその面に平行な軸線の回りに容易に曲げることができるので、［図２０］に示すように、帯体４の端を１／４回転捻り、クロスヘッド５を垂直軸線５０を中心に曲げて作ることができる。この場合、クロスヘッドの高さを帯体４の幅ｅに制限することによって同じ締付け作用を得ることができる。この配置は細い部材、例えば両端の狭いスラブを製造するときに特に有利である。特に、平らな帯体４を使用することで、必要に応じて、例えば［図２０］に示すように、平らな帯体４の向きを変え、部材の一定部分を狭くすることができる。
【００６２】
既に述べたように、平らな帯体の形をした圧縮補強材３１’を作るのが有利であるが、経済上の理由で通常のロッドも使用できる。しかし、平ロッドの使用によってもたらされる利点は補強材の見込まれる追加費用を補って余りあるということは理解できよう。
この観点からはロッドをステンレス鋼で作るのが有利である。ステンレス鋼は外装厚さを減らしても腐食強度を確保でき、しかも、疲労強度とエネルギー吸収能力と高める延性が高い。この利点は不等沈下、場合によっては地震衝撃に対する抵抗力が強度できるので、土木構造物では特に重要である。
【００６３】
図を簡単にするためにスラブまたは平らなビームを図示したが、補強ロッドとして平らな帯体を使用することは湾曲したコンクリート部材や、反ったコンクリート部材の製造において多くの利点を有するということは理解できよう。すなわち、コンクリート部材のフェーシング表面に平行な広い側面を有する平らな帯体は、コンクリート部材の湾曲断面形状に容易に整合せせることができる。
【００６４】
特に、湾曲したコンクリート部材に使用可能な平らな補強ケージをつくり、この補強ケージを鋳型中に置いたときに鋳型の底部の断面形状を自重で自然に取らせることができる。
縦方向および横方向の補強材を構成する平らな帯体を互いに反対方向に湾曲させて、平行でない横方向母線を有する曲面のような横方向に反った断面形状に合せることもできる。これは例えば一端から他端へ各種の角度で横方向に傾いた橋の外装の場合で、この補強材は従来法では製造するのが難しい。
【００６５】
また、かなり大きい撓みを許容できる可撓性のあるコンクリート部材を製造することもできるので、本発明は湾曲断面形状を有する堤防下通路構造の製造に特に適している。この堤防下通路構造はその形状からその両端で堤防に横方向に当接するように加わる荷重下でわずかに変形することができる。
さらに、上述のとおり、コンクリートが圧縮される締付け領域と締付け領域との間の締付け領域は計算によって決定された位置に配置でき、この場所は、コンクリートが最大引張応力を受け、クラッキングの危険が最大となる場所である。従って、本発明は典型的なモデルから、各コンクリート部材の補強材を加わる荷重を考慮に入れて予測可能な応力分布に適合させることができる。
【００６６】
例えば、垂直方向に均一に加重されるスラブまたはビームでは下側面に加わる引張応力が最大である中心領域と、スラブが剪断応力を受ける２つの横方向領域と、２つの支持端とを区別できる。しかし、既に述べたように、圧縮領域の配置は必ずしも、コンクリート部材の中間面に対称にする必要はない。
本発明によって、補強材を複雑にせずに、コンクリート部材の各部分で吸収すべき主な荷重に補強材を合せることができる。すなわち、補強材を構成する平らな帯体の向きを適切に変えることによって最も伸びる部分に締付け領域が来るようにしてコンクリートの圧縮作用によって張力を補償する。
【００６７】
さらに、上述のとおり、［図８］に示すように緊張帯体を垂直方向に向けて曲げ強度を強くしたり、［図２０］に示すように帯体を傾けて剪断応力に対して最適に抵抗するようにしたり、［図２０］に示すように水平なクロスヘッドを作って支持ポイントにおける部材の厚さを小さくしたりすることができ、これらの種々の変形例は組み合わせることもできる。
さらに、既に述べたように、圧縮領域はコンクリート部材の中間面に関して対称に配置する必要はない。
従って、本発明の配置によって補強ケージの形状を変えることができ、使用時にコンクリート部材に加わる荷重を関数として補強材の作用を調整、変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明に従って製造したコンクリート部材の概念的縦断面図。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩによる部分断面図。
【図３】補強材の捻り部分の投影図。
【図４】捻り部分の横断方向中間面による断面図。
【図５】クロスヘッドの形をした部分の部分投影図。
【図６】二重クロスヘッドの部分側面図。
【図７】本発明の別の実施例に従って製造したコンクリート部材の縦断面図。
【図８】図７の実施例に適用される捻り部分の投影図。
【図９】本発明のさらに別の実施例に従って製造したコンクリート部材の縦断面図。
【図１０】複数の補強層を用いる本発明の別の実施例の縦断面図。
【図１１】複数の補強層を用いる本発明の別の実施例の縦断面図。
【図１２】閉ループ補強材を用いる図１０に示す形式のコンクリート部材の縦断面図。
【図１３】閉ループ補強材の投影図。
【図１４】鎖の形をした補強材を用いる本発明の別の実施例の縦断面図。
【図１５】図１４に示す形式の２つの補強材要素の間の接合部の投影図。
【図１６】締付け領域の別の実施例を示す投影図。
【図１７】締付け領域の別の実施例を示す投影図。
【図１８】締付け領域の別の実施例を示す投影図。
【図１９】クロスヘッドの形をした締付け領域の投影図。
【図２０】クロスヘッドの形をした補強材の一端の別の実施例の投影図。
【図１】
2007511689.tif 000003
【図２】
2007511689.tif 000004
【図３】
2007511689.tif 000005
【図４】
2007511689.tif 000006
【図５】
2007511689.tif 000007
【図６】
2007511689.tif 000008
【図７】
2007511689.tif 000009
【図８】
2007511689.tif 000010
【図９】
2007511689.tif 000011
【図１０】
2007511689.tif 000012
【図１１】
2007511689.tif 000013
【図１２】
2007511689.tif 000014
【図１３】
2007511689.tif 000015
【図１４】
2007511689.tif 000016
【図１５】
2007511689.tif 000017
【図１６】
2007511689.tif 000018
【図１７】
2007511689.tif 000019
【図１８】
2007511689.tif 000020
【図１９】
2007511689.tif 000021
【図２０】
2007511689.tif 000022
【国際調査報告】
2007511689.tif 000023
2007511689.tif 000024
2007511689.tif 000025
2007511689.tif 000026
2007511689.tif 000027
2007511689.tif 000028