(57)【要約】【課題】本発明は、施工性の大幅な向上が可能なコンクリート構造物における主鋼材の座屈抑制方法及び構造の提供を課題とする。【解決手段】本発明は、コンクリート５０の外周側に配筋された主鋼材である主鉄筋５１と、この主鉄筋５１の外周側に巻回された帯鉄筋５２とを有するコンクリート構造物５において、主鉄筋５１の座屈を抑制する方法である。本発明は、帯鉄筋５２の外側に当接させて保持部材５４を配置し、この保持部材５４に取り付けられた定着部材５５をコンクリート５０に定着させる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートの外周側に配筋された主鋼材と、前記主鋼材の外周側に巻回された帯鉄筋とを有するコンクリート構造物において、前記主鋼材の座屈を抑制する方法であって、
前記帯鉄筋の外側に当接させて保持部材を配置し、
前記保持部材に取り付けられた定着部材を前記コンクリートに定着させることを特徴とするコンクリート構造物における主鋼材の座屈抑制方法。
【請求項２】
コンクリートの外周側に配筋された主鋼材と、前記主鋼材の外周側に巻回された帯鉄筋とを有するコンクリート構造物において、前記主鋼材の座屈を抑制する構造であって、
前記帯鉄筋の外側に当接させて配置された保持部材と、
前記保持部材に取り付けられ前記コンクリートに定着する定着部材とを備えたことを特徴とするコンクリート構造物における主鋼材の座屈抑制構造。
【請求項３】
前記定着部材は鉛直方向に複数配置されていることを特徴とする請求項２に記載のコンクリート構造物における主鋼材の座屈抑制構造。
【請求項４】
前記座屈抑制部材が上下方向に複数配置され、これらの座屈抑制部材の互いに対向する側の端部がオーバーラップしていることを特徴とする請求項２又は３に記載のコンクリート構造物における主鋼材の座屈抑制構造。
【請求項５】
前記コンクリート構造物は鉄筋コンクリート構造の橋脚であることを特徴とする請求項２から４の何れかに記載のコンクリート構造物における主鋼材の座屈抑制構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、橋脚などに好適なコンクリート構造物における主鋼材の座屈抑制方法及び構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば橋脚においては、地震時の塑性化を考慮した設計、すなわち、一定以上の応力が発生したときにその応力を緩和するために橋脚を塑性変形させるように考慮した設計が行われている。
【０００３】
このように塑性化を考慮した設計を行う場合には、塑性変形が確実に得られるようにするため、帯鉄筋及び中間帯鉄筋を適切に配置する必要がある。
【０００４】
図９は、従来の鉄筋コンクリート構造の橋脚１を示す。この鉄筋コンクリート構造の橋脚１は、断面略四角形のコンクリート１０と、このコンクリート１０の外周側に配筋された多数の主鋼材である主鉄筋１１と、これらの主鉄筋１１の外周に巻回された多数の帯鉄筋１２と、これらの帯鉄筋１２の互いに対向する辺同士に係止された中間帯鉄筋１３とを備えている。
【０００５】
中間帯鉄筋１３は、その両端部を帯鉄筋１２に係止するため、両端部に半円形フック又は鋭角フックが設けられている。この中間帯鉄筋１３は、コンクリート１０の断面を貫通した状態で配筋される。
【０００６】
このように、帯鉄筋１２の互いに対向する辺同士を中間帯鉄筋１３で接続することによって、帯鉄筋１２のはらみ出し、すなわち、側方へ突出するのを抑制できる。
【０００７】
これにより、地震時に、主鉄筋１１の座屈抑制効果、帯鉄筋１２のはらみ出しを抑える横拘束筋としての効果、及びコンクリート１０の拘束効果が得られる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の鉄筋コンクリート構造の橋脚１は、中間帯鉄筋１３の両端に半円形フック又は鋭角フックを設け、この半円形フック又は鋭角フックを帯鉄筋１２に係止させるので、橋脚１の大きさに応じて中間帯鉄筋１３の長さを調整する必要があり、中間帯鉄筋１３の加工及び長さの管理が複雑になるという問題があった。
【０００９】
また、従来は、中間帯鉄筋１３がコンクリート１０の断面を貫通するように配置されているので、図１０に示すように、コンクリート１０の断面寸法が大きい場合には、２本の中間帯鉄筋１３を機械式継手や溶接継手などの継手１４によって接続する必要があった。
【００１０】
この接続作業は、多数林立した主鉄筋１１及び多数の帯鉄筋１２で囲まれた空間内に作業者が入って行うので、組み立てに際して施工が困難になるという問題があった。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、座屈抑制部材の加工及び管理が容易であると共に、鉄筋の組み立てに際して施工性が大幅に向上する鉄筋コンクリート構造物の座屈抑制方法及び構造の提供を課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
【００１３】
すなわち、本発明は、コンクリートの外周側に配筋された主鋼材と、前記主鋼材の外周側に巻回された帯鉄筋とを有するコンクリート構造物において、前記主鋼材の座屈を抑制する方法であって、前記帯鉄筋の外側に当接させて保持部材を配置し、前記保持部材に取り付けられた定着部材を前記コンクリートに定着させることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、コンクリートの外周側に配筋された主鋼材と、前記主鋼材の外周側に巻回された帯鉄筋とを有するコンクリート構造物において、前記主鋼材の座屈を抑制する構造であって、前記帯鉄筋の外側に当接させて配置された保持部材と、前記保持部材に取り付けられ前記コンクリートに定着する定着部材とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
上記の定着部材としては、異形鉄筋またはスタッドジベルを例示できる。また、保持部材としては定着部材と別体の板状部材を例示できる。更に、上記異形鉄筋またはスタッドジベルを略Ｌ字状またはコ字状に折り曲げて、その一部分を定着部材とし、他の部分を保持部材にすることもできる。
【００１６】
本発明によれば、帯鉄筋の外側に座屈抑制部材の保持部材が当接した状態で配置され、この保持部材に取り付けられた定着部材がコンクリートに定着するので、座屈抑制部材によって帯鉄筋が外側にはらみ出るのを抑制できる。
【００１７】
これにより、帯鉄筋によって外側を拘束されている主鋼材の座屈耐力が向上するので、主鋼材の座屈を抑制できる。
【００１８】
また、座屈抑制部材は、帯鉄筋の外側から組み立てることができるので、帯鉄筋及び主鋼材の内側空間に作業者が入って接続作業などをする必要がなく、鉄筋を組み立てる際の施工性が大幅に向上する。
【００１９】
ここで、前記定着部材を鉛直方向に複数配置できる。この場合は、定着部材の数を調整することにより、主鋼材に作用する座屈力が変わった場合でも対応できる。
【００２０】
また、前記座屈抑制部材を上下方向に複数配置し、上下の前記座屈抑制部材における互いに対向する側の端部をオーバーラップさせることができる。これによって、コンクリート構造物の曲げ耐力が向上するので、主鋼材の使用量を低減できる。
【００２１】
本発明は、特に橋脚に好適である。
【００２２】
なお、以上述べた各構成要素は、本発明の要旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る鉄筋コンクリート構造物の座屈抑制方法及び構造の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明を適用した第１実施形態の鉄筋コンクリート構造の橋脚５を示す断面図である。この橋脚５は、断面四角形のコンクリート５０と、このコンクリート５０の外周側に配筋された主鋼材である多数の主鉄筋５１と、これらの主鉄筋５１の外周に巻回された複数の帯鉄筋５２と、これらの帯鉄筋５２の外側に配置された複数の座屈抑制部材５３とを備えている。
【００２４】
次に、上記の各構成要素について説明する。コンクリート５０，主鉄筋５１及び帯鉄筋５２は、一般的に使用されているものと同様なので詳細な説明を省略する。
【００２５】
座屈抑制部材５３は、図２（ａ）に示すように、帯鉄筋５２の外側に当接させて配置される保持部材５４と、この保持部材５４に取り付けられコンクリート５０に定着する定着部材５５とを備えている。
【００２６】
本例では、保持部材５４が細長い板状部材で形成されている。また、定着部材５５は、コンクリート５０に定着しやすい部材、例えば異形鉄筋やスタッドジベルによって形成されている。
【００２７】
また、本例では、定着部材５５の長さは、定着部材５５の引抜き時に定着部材５５の降伏耐力が確保されるように設定している。また、これらの複数の定着部材５５は、互いに一定の間隔をあけて略平行に配置されている。
【００２８】
なお、座屈抑制部材５３は、図２（ｂ）に示すように、定着部材５５の先端に頭部５５ａを設けることができる。この場合は、定着部材５５の定着力が増大する。
【００２９】
この座屈抑制部材５３を組み立てる際には、図３に示すように、定着部材５５，５５・・・を帯鉄筋５２，５２・・・の外側から上下の帯鉄筋５２，５２・・・の隙間を通して帯鉄筋５２の内側に挿入する。
【００３０】
そして、図４に示すように、保持部材５４を帯鉄筋５２の外側に当接させて仮止めする。本例では、保持部材５４が複数の帯鉄筋５２に当接している。また、定着部材５５，５５・・・は略水平に配置される。
【００３１】
座屈抑制部材５３は、図３に示すように、橋脚５の主鉄筋５１（図１参照）に作用する座屈力に応じて、上下方向に複数配置される。本例では、上下の座屈抑制部材５３，５３が、互いの保持部材５４間に隙間をあけた状態で配置されている。
【００３２】
次に、この橋脚５の作用を説明する。図４に示すように、地震時に橋脚５に左右方向の交番荷重Ｆが作用すると、主鉄筋５１には圧縮力Ｗが作用する。これによって、主鉄筋５１に座屈力が作用する。
【００３３】
ここで、主鉄筋５１は、帯鉄筋５２によって外側が拘束されている。また、帯鉄筋５２は、その外側が座屈抑制部材５３によって拘束されている。
【００３４】
座屈抑制部材５３は、所定の長さを有する複数の定着部材５５がコンクリート５０に定着しているので、帯鉄筋５２を外側へはらみ出させる力が作用したときに、この力を座屈抑制部材５３が受け止める。
【００３５】
これにより、帯鉄筋５２が外側にはらみ出すのを抑制できるので、この帯鉄筋５２によって外側が拘束されている主鉄筋５１の座屈を抑制できる。また、帯鉄筋５２によるコンクリート５０の拘束効果が向上し、橋脚５の靱性が向上する。
【００３６】
更に、この座屈抑制部材５３は、主鉄筋５１及び帯鉄筋５２を組み立てた後、その外側から組み立てることができるので、従来のように多数の主鉄筋５１及び帯鉄筋５２の内側に作業者が入って作業をする必要がなく、施工性が大幅に向上する。
【００３７】
また、橋脚５など鉄筋コンクリート構造物の断面寸法が変わった場合でも、同一形状及び同一大きさの座屈抑制部材５３を使用できるので、座屈抑制部材５３の加工及び管理が容易になる。
（第２実施形態）
図５〜図７は、本発明を適用した第２実施形態の座屈抑制部材６０，７０，８０を示す。このうち、図５の座屈抑制部材６０は、細長い板状の保持部材６１とスタッドジベルによって形成された複数の定着部材６２とを有している。
【００３８】
定着部材６２は、保持部材６１に固定された棒状部分６３と、その先端に形成された大径の頭部６４とを有している。
【００３９】
この座屈抑制部材６０は、定着部材６２の頭部６４がコンクリート５０によって拘束されるので、定着力が増大する。
【００４０】
図６の座屈抑制部材７０は、略Ｌ字状の複数の棒状部材７１を同一の向きで接合することによって形成されている。
【００４１】
すなわち、各棒状部材７１の一辺が溶着されて直線状に形成され、保持部材７２として機能している。また、各棒状部材７１の他辺が定着部材７２として機能している。これらの定着部材７２は、互いに適宜な間隔をあけて平行に配置されている。
【００４２】
この座屈抑制部材７０は、略Ｌ字状の棒状部材７１のみで構成できるので、加工工数及び材料費の低減が可能になる。
【００４３】
図７の座屈抑制部材８０は、略コの字状に折り曲げられた複数の棒状部材８１を同一の向きで接合することによって構成されている。
【００４４】
すなわち、各棒状部材８１の底辺が接合されて直線状に形成され、保持部材８２として機能している。また、各棒状部材８１の両辺が定着部材８３として機能している。これらの定着部材８３は、互いに所定の隙間をあけて平行に配置されている。
【００４５】
この座屈抑制部材８０も、略コの字状の棒状部材８１のみで構成できるので、加工工数及び材料費の低減が可能になる。
（第３実施形態）
図８は、本発明に係る第３実施形態の座屈抑制部材５３（図２参照）の別の配置例を示す。ここでは、上下の座屈抑制部材５３が、各保持部材５４における互いに対向する側の端部をオーバーラップさせて配置されている。
【００４６】
このように、複数の座屈抑制部材５３をオーバーラップさせて配置することにより、全体として長さの大きい鉄筋として作用するので、橋脚５の曲げ耐力が向上する。従って、主鉄筋５１の使用量を低減できる。
【００４７】
なお、上述の実施形態では、本発明を鉄筋コンクリート構造の橋脚５に適用した場合について説明したが、本発明は、主鋼材を有する各種の鉄筋コンクリート構造物又は鉄骨鉄筋コンクリート構造物などに適用できる。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、座屈抑制部材を帯鉄筋の外側から組み立てることができるので、例えば橋脚のような大断面を有する鉄筋コンクリート構造物の施工性を阻害している構造物内部での鉄筋組み立て作業、すなわち、中間鉄筋の継手作業を省略でき、大幅な施工合理化が可能となる。
【００４９】
また、座屈抑制部材はコンクリート構造物の断面寸法が変わった場合でも同一のものを使用できるので、加工及び管理が容易になる。
【００５０】
更に、上下の座屈抑制部材をオーバーラップさせて配置することにより、鉄筋コンクリート構造物の曲げ耐力を向上させることができるので、主鋼材の使用量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態の橋脚を示す断面図である。
【図２】本発明に係る第１実施形態の座屈抑制部材を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る第１実施形態の座屈抑制部材の配置を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る第１実施形態の作用を説明する断面図である。
【図５】本発明に係る第２実施形態の座屈抑制部材を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る第２実施形態の座屈抑制部材を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る第２実施形態の座屈抑制部材を示す斜視図である。
【図８】本発明に係る第３実施形態の座屈抑制部材の配置を示す斜視図である。
【図９】従来例に係る鉄筋コンクリート構造の橋脚を示す断面図である。
【図１０】別の従来例に係る鉄筋コンクリート構造の橋脚を示す断面図である。
【符号の説明】
１  橋脚
５  橋脚
１０  コンクリート
１１  主鉄筋
１２  帯鉄筋
１３  中間帯鉄筋
１４  継手
５０  コンクリート
５１  主鉄筋（主鋼材）
５２  帯鉄筋
５３  座屈抑制部材
５４  保持部材
５５  定着部材
６０  座屈抑制部材
６１  保持部材
６２  定着部材
６３  棒状部分
６４  頭部
７０  座屈抑制部材
７１  棒状部材
７２  保持部材
７３  定着部材
８０  座屈抑制部材
８１  棒状部材
８２  保持部材
８３  定着部材
【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】
2004300871.tif 000010
【図９】
2004300871.tif 000011
【図１０】
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