(57)【要約】【課題】主鉄筋が杭頭部等の介在物を境に分断されたコンクリート構造体を、分断された主鉄筋の力の伝達を可能に構成すると共に、該コンクリート構造体を施工する際の溶接作業を減らすことを課題とする。【解決手段】主鉄筋１４が鋼管杭１を境に分断されたＲＣ梁１０であって、鋼管杭１を挟むように対で配筋され、その端部が主鉄筋１４の端部よりも鋼管杭１から離れた位置に配されてコンクリートに定着された第一の鉄筋２０と、平面視において、主鉄筋１４の端部と第一の鉄筋２０の端部との間の位置で主鉄筋１４に対して直交するように配筋され、その両端部がコンクリートに定着された第二の鉄筋２２とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主鉄筋が介在物を境に分断されたコンクリート構造体であって、
前記介在物を挟むように対で配された引張補強部材であり、その端部が前記主鉄筋の端部よりも前記介在物から離れた位置に配されてコンクリートに定着された第一の引張補強部材と、
平面視において、前記主鉄筋の端部と前記第一の引張補強部材の端部との間の位置で前記主鉄筋に対して交差するように配された引張補強部材であり、その両端部がコンクリートに定着された第二の引張補強部材と、
を備えるコンクリート構造体。
【請求項２】
立面視において、前記主鉄筋の端部と前記第一の引張補強部材の端部との間の位置で前記主鉄筋に対して交差するように配された引張補強部材であり、その両端部がコンクリートに定着された第三の引張補強部材を備える請求項１に記載のコンクリート構造体。
【請求項３】
前記第一、第二、第三の引張補強部材は、鉄筋、ＰＣ鋼材、又はＦＲＰ製部材である請求項１又は請求項２に記載のコンクリート構造体。
【請求項４】
前記介在物は杭である請求項１から請求項３までの何れか１項に記載のコンクリート構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
桟橋構造のように鋼管杭の頭部がＲＣ梁等のコンクリート構造体に接合される場合、杭頭部とコンクリート構造体との接合部では、杭頭部の外周部に定着プレートを溶接し、該定着プレートに機械式継手を溶接し、該機械式継手にコンクリート構造体の主鉄筋を結合している（例えば、特許文献１参照）。これにより、杭頭部を境に分断された主鉄筋の力の伝達を可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７―２４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の杭頭部とコンクリート構造体との接合部を施工する際には、定着プレートを鋼管杭の外周部に突合せて溶接する作業や、機械式継手を定着プレートに溶接する作業等の多くの溶接作業が発生するが、多大な時間を要する等の理由から、溶接作業を減らすことが要望されている。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、主鉄筋が杭頭部等の介在物を境に分断されたコンクリート構造体を、分断された主鉄筋の力の伝達が可能であるように構成すると共に、該コンクリート構造体を施工する際の溶接作業を減らすことを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係るコンクリート構造体は、主鉄筋が介在物を境に分断されたコンクリート構造体であって、前記介在物を挟むように対で配された引張補強部材であり、その端部が前記主鉄筋の端部よりも前記介在物から離れた位置に配されてコンクリートに定着された第一の引張補強部材と、平面視において、前記主鉄筋の端部と前記第一の引張補強部材の端部との間の位置で前記主鉄筋に対して交差するように配された引張補強部材であり、その両端部がコンクリートに定着された第二の引張補強部材と、を備える。
【０００７】
また、前記コンクリート構造体は、立面視において、前記主鉄筋の端部と前記第一の引張補強部材の端部との間の位置で前記主鉄筋に対して交差するように配された引張補強部材であり、その両端部がコンクリートに定着された第三の引張補強部材を備えてもよい。
【０００８】
また、前記コンクリート構造体において、前記第一、第二、第三の引張補強部材は、鉄筋、ＰＣ鋼材、又はＦＲＰ製部材であってもよい。
【０００９】
また、前記コンクリート構造体において、前記介在物は杭であってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、主鉄筋が杭頭部等の介在物を境に分断されたコンクリート構造体を、分断された主鉄筋の力の伝達が可能であるように構成すると共に、該コンクリート構造体を施工する際の溶接作業を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態に係るＲＣ梁を示す平断面図（図２の１−１断面図）である。
【図２】図１における２−２断面図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態に係るＲＣ梁の梁幅方向の作用を説明するための平断面図である。
【図４】本実施形態に係るＲＣ梁の梁せい方向の作用を示す立断面図である。
【図５】他の実施形態に係るＲＣ構造体を示す平断面図である。
【図６】他の実施形態に係るＲＣ梁を示す平断面図である。
【図７】他の実施形態に係るＲＣ梁を示す平断面図である。
【図８】他の実施形態に係るＲＣ梁を示す平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係る鉄筋コンクリート造の梁（以下、ＲＣ梁という）１０を示す平断面図（図２の１−１断面図）であり、図２は、図１の２−２断面図である。これらの図に示すように、本実施形態に係るＲＣ梁１０は、例えば杭式の桟橋を構成する梁であり、その中間部には、鋼管杭１の頭部が埋め込まれている。
【００１３】
ＲＣ梁１０は、上下の複数の主鉄筋１２、１４を備えている。上側の主鉄筋１２は、鋼管杭１の頭部の上側を通るように配筋されている（図２参照）。一方、下側の主鉄筋１４は、鋼管杭１の頭部の高さに配筋されており、鋼管杭１を境に分断されている。
【００１４】
ここで、下側の主鉄筋１４の端部は、鋼管杭１の頭部の外周面近傍に配され、当該端部には機械式定着金具１６が結合されており、当該端部は、鋼管杭１の頭部の外周面近傍において、ＲＣ梁１０のコンクリートに定着されている。
【００１５】
ＲＣ梁１０と鋼管杭１の頭部との接合部１１には、主鉄筋１４に対して平行に配筋された複数の第一の鉄筋２０と、主鉄筋１４及び第一の鉄筋２０に対して直交するように水平に配筋された複数の第二の鉄筋２２と、鉛直に配筋された複数の第三の鉄筋２４とが備えられている。第一の鉄筋２０は、下側の主鉄筋１４より上側と下側とにそれぞれ、対をなすように配筋されており、対で配筋された第一の鉄筋２０は、鋼管杭１を梁幅方向に挟むように配筋されている。また、第一の鉄筋２０の端部は、主鉄筋１４の端部よりも鋼管杭１から離れた位置に配され、当該端部には機械式定着金具２６が結合されている。即ち、第一の鉄筋２０の端部は、主鉄筋１４の端部よりも鋼管杭１から離れた位置においてＲＣ梁１０のコンクリートに定着されている。
【００１６】
また、主鉄筋１４の端部と第一の鉄筋２０の端部との間のコンクリートで応力が伝達されるように、主鉄筋１４と第一の鉄筋２０とが配置されている。
【００１７】
第二の鉄筋２２は、主鉄筋１４と上側の第一の鉄筋２０との間と、主鉄筋１４と下側の第一の鉄筋２０との間の位置とにそれぞれ配筋され、また、平面視における主鉄筋１４の端部と第一の鉄筋２０の端部との間の位置に配筋されている。また、第二の鉄筋２２の端部は、第一の鉄筋２０よりも梁幅方向外側に配され、当該端部はＵ字状に曲げられたフック部２８となっている。即ち、第二の鉄筋２２の端部は、第一の鉄筋２０よりも梁幅方向外側においてＲＣ梁１０のコンクリートに定着されている。
【００１８】
複数の第三の鉄筋２４は、鋼管杭１の梁長さ方向両側に鋼管杭１と第二の鉄筋２２との間の位置、且つ、一対の第一の鉄筋２０の間の位置に梁幅方向に並べて配筋されており、そのうちの真中の第三の鉄筋２４は、梁幅方向中央に主鉄筋１４に挟まれるように配筋され、両側の第三の鉄筋２４は、主鉄筋１４を梁幅方向に挟むように配筋されている。また、第三の鉄筋２４の上端部は、上側の第一の鉄筋２０より上方に配され、当該上端部には機械式定着金具３０が結合されている。即ち、第三の鉄筋２４の上端部は、上側の第一の鉄筋２０よりも上方においてＲＣ梁１０のコンクリートに定着されている。また、第三の鉄筋２４の下端部は、下側の第一の鉄筋２０より下方に配され、当該下端部には機械式定着金具３２が結合されている。即ち、第三の鉄筋２４の下端部は、下側の第一の鉄筋２０よりも下方においてＲＣ梁１０のコンクリートに定着されている。なお、第三の鉄筋２４は、例えば、梁幅方向中央に１本配置したり、梁幅方向両側に各１本ずつ配置したりする等、その配置は適宜設定すればよい。
【００１９】
図３（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態に係るＲＣ梁１０の梁幅方向の作用を説明するための平断面図、図４は、ＲＣ梁１０の梁せい方向の当該作用を説明するための立断面図であり、鋼管杭１の梁長さ方向の片側の部分を示している。図３（Ａ）に示すように、鋼管杭１を挟むように配筋された一対の第一の鉄筋２０が、主鉄筋１４の端部よりも鋼管杭１から離れた位置まで延び、主鉄筋１４の端部と一対の第一の鉄筋２０の端部とがコンクリートに定着されている。このため、主鉄筋１４に引張力が作用すると、図３（Ｂ）に示すように、主鉄筋１４の端部と第一の鉄筋２０の端部との間の部位Ａは、中間部（主鉄筋１４の端部の位置）に荷重Ｐ１〜Ｐ４が作用し、その両端側（第一の鉄筋２０の端部の位置）に反力Ｒ１、Ｒ２が作用する梁のような構造になる。従って、当該部位Ａにおける鋼管杭１側には曲げ圧縮応力が生じ、その反対側には曲げ引張応力が生じる。
【００２０】
また、図４に示すように、主鉄筋１４を挟むように配筋された上下一対の第一の鉄筋２０が、主鉄筋１４の端部よりも鋼管杭１から離れた位置まで延び、主鉄筋１４の端部と一対の第一の鉄筋２０の端部とがコンクリートに定着されている。このため、上述の梁幅方向と同様、梁せい方向についても、主鉄筋１４に引張力が作用すると、主鉄筋１４の端部と第一の鉄筋２０の端部との間の上記部位Ａにおける鋼管杭１側には曲げ圧縮応力が生じ、その反対側には曲げ引張応力が生じる。
【００２１】
ここで、図３（Ａ）に示すように、上記部位Ａにおける曲げ引張応力が生じる位置（鋼管杭１から遠い側の位置）には、第二の鉄筋２２が、主鉄筋１４に対して直交するように水平に配筋されており、該第二の鉄筋２２の両端部が第一の鉄筋２０より梁幅方向外側においてコンクリートに定着されている。このため、当該部位Ａは、第二の鉄筋２２により十分な曲げ耐力を備えることとなる。
【００２２】
また、図４に示すように、梁せい方向についても同様に、上記部位Ａにおける曲げ引張応力が生じる位置には、第三の鉄筋２４が、主鉄筋１４に対して直交するように鉛直に配筋されており、該第三の鉄筋２４の上端部が上側の第一の鉄筋２０より上方において、下端部が下側の第一の鉄筋２０より下方において、コンクリートに定着されている。このため、当該部位Ａは、第三の鉄筋２４により曲げ耐力を高められることにより、ＲＣ梁１０の梁せい方向についての十分な引張耐力を備えることとなる。
【００２３】
また、主鉄筋１４の端部と第一の鉄筋２０の端部との間のコンクリートで応力が伝達されるように、主鉄筋１４と第一の鉄筋２０とが配置されている。従って、ＲＣ梁１０に曲げモーメントが作用し主鉄筋１４が引張力を受けると、一方の主鉄筋１４から上記部位Ａ、第一の鉄筋２０、及び鋼管杭１を隔てた他方側の部位Ａを介して、他方の主鉄筋１４に引張力が伝達される。なお、当該部位Ａが、第三の鉄筋２４を配筋しなくても十分な梁せい方向の引張耐力を備える場合には、第三の鉄筋２４を省略してもよい。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態に係るＲＣ梁１０では、第一の鉄筋２０を、鋼管杭１を挟むように対で配筋し、その端部を主鉄筋１４の端部よりも鋼管杭１から離れた位置においてコンクリートに定着させ、また、第二の鉄筋２２を、平面視において、主鉄筋１４の端部と第一の鉄筋２０の端部との間の位置に主鉄筋１４に対して直交するように配筋し、その両端部をコンクリートに定着させることにより、鋼管杭１を境に分断された主鉄筋１４の力の伝達を可能にした。従って、ＲＣ梁１０と鋼管杭１の頭部との接合部１１を施工する際における溶接作業を不要にでき、施工性を向上させることができる。
【００２５】
また、本実施形態に係るＲＣ梁１０では、第三の鉄筋２４を、立面視において、主鉄筋１４の端部と第一の鉄筋２０の端部との間の位置に主鉄筋１４に対して直交するように配筋し、その両端部をコンクリートに定着させることにより、上記部位Ａにおける梁せい方向の引張耐力を補強している。これにより、上記部位Ａのコンクリートの梁せい方向についての引張耐力が十分でない場合であっても、鋼管杭１を境に分断された主鉄筋１４の力の伝達が可能になる。
【００２６】
図５は、他の実施形態に係る鉄筋コンクリート造の構造体（以下、ＲＣ構造体という）１００を示す平断面図である。この図に示すように、ＲＣ構造体１００では、ＲＣ梁１０１とＲＣ梁１０２とが直交し、これらの交差部に鋼管杭１の頭部が埋め込まれており、ＲＣ梁１０１の下側の主鉄筋１４が鋼管杭１を境に図中左右に分断され、ＲＣ梁１０２の下側の主鉄筋１４が鋼管杭１を境に図中上下に分断されている。
【００２７】
ＲＣ構造体１００では、ＲＣ梁１０１の図中左右に分断された主鉄筋１４の力の伝達を目的として、複数の第一の鉄筋２０が図中左右方向に沿って配筋されている。また、ＲＣ梁１０１の図中上下に分断された主鉄筋１４の力の伝達を目的として、複数の第一の鉄筋２０が図中上下方向に沿って配筋されている。
【００２８】
ここで、ＲＣ構造体１００では、矩形状（角部は湾曲）の第二の鉄筋１２２が鋼管杭１を囲むように配されて鋼管杭１の周囲のコンクリートに定着されている。第二の鉄筋１２２の各辺は、上記実施形態における第二の鉄筋２２と同様に配されており、鋼管杭１の図中上下左右の部位の梁幅方向についての引張耐力を高めている。従って、上述の部位Ａのような構造が、鋼管杭１の図中上下左右に形成されるため、鋼管杭１を境に図中左右に分断された主鉄筋１４の力の伝達が可能になると共に、鋼管杭１を境に図中上下に分断された主鉄筋１４の力の伝達が可能になる。
【００２９】
図６は、他の実施形態に係るＲＣ梁２００を示す平断面図である。この図に示すように、本実施形態に係るＲＣ梁２００では、鋼管杭１を境に分断された主鉄筋１４の一方側の端部は、上記実施形態と同様に鋼管杭１の外周面の近傍で機械式定着金具１６によりコンクリートに定着され、主鉄筋１４の他方側の端部は、鋼管杭１の外周面に溶接された定着プレート２に溶接されている。
【００３０】
また、本実施形態に係るＲＣ梁２００では、上記実施形態に係る第一の鉄筋２０に替えて、第一の鉄筋２２０が設けられている。この第一の鉄筋２２０の一端部は、上記実施形態における第一の鉄筋２０と同様に、機械式定着金具２６により、第二の鉄筋２２よりも鋼管杭１から離れた位置においてコンクリートに定着されている。一方、第一の鉄筋２２０の他方側は、直角に屈曲されたフック部２２６により、他方側の主鉄筋１４の端部よりも鋼管杭１から離れた位置においてコンクリートに定着されている。
【００３１】
従って、上述の部位Ａと同様の構造が、鋼管杭１の一方側に形成され、鋼管杭１の他方側では主鉄筋１４が鋼管杭１に定着プレート２を介して結合されるため、鋼管杭１を境に分断された主鉄筋１４の力の伝達が可能になる。
【００３２】
図７は、他の実施形態に係るＲＣ梁３００を示す平断面図である。この図に示すように、本実施形態に係るＲＣ梁３００では、上記実施形態における第二の鉄筋２２に替えてＰＣ鋼棒又はＰＣ鋼より線等のＰＣ鋼材３２２が設けられている。このＰＣ鋼材３２２の両端は、接合部１１の梁幅方向両端に定着されている。このため、主鉄筋１４の端部と第一の鉄筋２０との間の部位は、上述の部位Ａと同様の機能を有し、十分な曲げ耐力を備える。また、ＰＣ鋼材３２２に緊張力を付与することにより、主鉄筋１４の端部と第一の鉄筋２０との間の部位に有害なひび割れが発生することを防止できる。
【００３３】
従って、上述の部位Ａと同様の構造が、主鉄筋１４の端部と第一の鉄筋２０との間の部位に形成されるため、鋼管杭１を境に分断された主鉄筋１４の力の伝達が可能になる。
【００３４】
図８は、他の実施形態に係るＲＣ梁４００を示す平断面図である。この図に示すように、本実施形態に係るＲＣ梁４００では、上記実施形態に係る第二の鉄筋２２に替えて第二の鉄筋４２２及び第二の鉄筋４２２の端部に重ね継手により接合された定着筋４２８を備えている。定着筋４２８にはＵ字状に曲げられたフック部が設けられており、該フック部が第一の鉄筋２０よりも梁幅方向外側においてコンクリートに定着されている。
【００３５】
従って、上述の部位Ａと同様の構造が、主鉄筋１４の端部と第一の鉄筋２０との間の部位に形成されるため、鋼管杭１を境に分断された主鉄筋１４の力の伝達が可能になる。
【００３６】
なお、上述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。例えば、上述の各実施形態では、ＲＣ梁やＲＣ梁が十字状に交差したＲＣ構造体を例に挙げて本発明を説明したが、ＲＣ造のスラブ等の他のコンクリート構造体にも本発明を適用できる。
【００３７】
また、上述の各実施形態では、介在物として鋼管杭が埋め込まれたＲＣ構造体を例に挙げて本発明を説明したが、介在物としては、場所打ち杭等の他の杭や柱や壁やブロック等の他のものも挙げられる。また、上述の実施形態に係るＲＣ梁３００では、その他の実施形態における第二の鉄筋２２をＰＣ鋼材３２２に変えたが、第一の鉄筋２０、第三の鉄筋２４についてもＰＣ鋼材に変えてもよい。また、引張補強材としては、鉄筋やＰＣ鋼材には限られず、形鋼やＦＲＰ製の棒材や鋼管やフラットバー等の他の引張力に抵抗する部材も挙げられる。
【００３８】
さらに、上述の各実施形態では、鉄筋の端部に機械式定着金具やフック部等の定着部を設けることにより鉄筋の端部をコンクリートに定着させたが、鉄筋の端部がコンクリートに定着した状態を維持できるのであれば、フック等を設けずに直筋にて定着させてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１  鋼管杭（介在物）、２  定着プレート、１０  ＲＣ梁（コンクリート構造体）、１１  接合部、１２、１４  主鉄筋、１６  機械式定着金具、２０  第一の鉄筋（第一の引張補強部材）、２２  第二の鉄筋（第二の引張補強部材）、２４  第三の鉄筋（第三の引張補強部材）、２６  機械式定着金具、２８  フック部、３０、３２  機械式定着金具、１００  ＲＣ構造体、１０１、１０２  ＲＣ梁、１２２  第二の鉄筋（第二の引張補強部材）、２００  ＲＣ梁（コンクリート構造体）、２２０  第一の鉄筋（第一の引張補強部材）、２２６  フック部、３００  ＲＣ梁（コンクリート構造体）、３２２  ＰＣ鋼材（第二の引張補強部材）、４００  ＲＣ梁（コンクリート構造体）、４２２  第二の鉄筋（第二の引張補強部材）、４２８  定着筋（第二の引張補強部材）
【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】
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