(57)【要約】【課題】中間せん断補強鉄筋の鉄筋量を低減させることができる鉄筋コンクリート体を提供することを目的としている。【解決手段】コンクリート体２内に、コンクリート体２の軸線方向に延在する複数の主鉄筋３と、複数の主鉄筋３全体を取り囲むように配筋されたせん断補強鉄筋４と、軸線の垂直方向の断面視においてせん断補強鉄筋４の内側に配筋された中間せん断補強鉄筋５と、がそれぞれ埋設された鉄筋コンクリート体１であって、中間せん断補強鉄筋５が、鉄筋母材を加熱して拡径加工した定着部６が両端部分にそれぞれ形成された直線的な鉄筋材からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート体内に、該コンクリート体の軸線方向に延在する複数の主鉄筋と、該複数の主鉄筋全体を取り囲むように配筋されたせん断補強鉄筋と、前記軸線の垂直方向の断面視において前記せん断補強鉄筋の内側に配筋された中間せん断補強鉄筋と、がそれぞれ埋設された鉄筋コンクリート体であって、
前記中間せん断補強鉄筋が、鉄筋母材を加熱して拡径加工した定着部が両端部分にそれぞれ形成された直線的な鉄筋材からなることを特徴とする鉄筋コンクリート体。
【請求項２】
請求項１記載の鉄筋コンクリート体において、
前記定着部の直径が、次式の範囲内に設定されていることを特徴とする鉄筋コンクリート体。
【数１】
2009127202.tif 000006
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱や梁等の鉄筋コンクリート体に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリート造の柱の配筋として、従来、柱の軸線方向に延在する複数の主鉄筋、及び複数の主鉄筋の全てを取り囲むように配筋された帯鉄筋の他に、柱横断面視において帯鉄筋の内側に配筋された中間帯鉄筋が備えられた構成が知られている。また、鉄筋コンクリート造の梁の配筋として、従来、梁の軸線方向に延在する複数の主鉄筋、及び複数の主鉄筋の全てを取り囲むように配筋されたあばら鉄筋の他に、梁縦断面視においてあばら鉄筋の内側に配筋された中間あばら鉄筋が備えられた構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ところで、上記した梁主鉄筋の端部（定着部）に、９０度に折り曲げられたフックを設けると、そのフックが大きいことから柱梁接合部分が過密配筋になり易い。そこで、近年、フックに代えて拡径定着部を鉄筋端部に形成する技術が提案されている。この技術は、梁主鉄筋の端部を高周波誘導加熱して断面視Ｔ字状に拡径加工する技術である。この技術によれば、梁主鉄筋の定着部がフックのように大きくならないので、柱梁接合部分における鉄筋量を低減させることができ、柱梁接合部分における過密配筋の問題を解決することができる（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平４−１１１８４０号公報
【特許文献２】特許第３９０２７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した従来の鉄筋コンクリート体では、上記した中間帯鉄筋や中間あばら鉄筋（以下、中間せん断補強鉄筋と記す。）として両端フック付きの鉄筋が用いられ、そのフックを主鉄筋に引っ掛けるようにして配筋されているため、鉄道構造物や道路構造物等のように疲労荷重を受ける場合には、中間せん断補強鉄筋の鉄筋量が多くなり、過密配筋になり易いという問題がある。これは、フック付き鉄筋の折り曲げ箇所は破断し易く、フック付き鉄筋の疲労強度は鉄筋母材の疲労強度の半分程度として鉄筋本数を設定する必要があるため、その分、フック付き鉄筋からなる中間せん断補強鉄筋では鉄筋量を多くする必要があるからである。
【０００５】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、中間せん断補強鉄筋の鉄筋量を低減させることができる鉄筋コンクリート体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る鉄筋コンクリート体は、コンクリート体内に、該コンクリート体の軸線方向に延在する複数の主鉄筋と、該複数の主鉄筋全体を取り囲むように配筋されたせん断補強鉄筋と、前記軸線の垂直方向の断面視において前記せん断補強鉄筋の内側に配筋された中間せん断補強鉄筋と、がそれぞれ埋設された鉄筋コンクリート体であって、前記中間せん断補強鉄筋が、鉄筋母材を加熱して拡径加工した定着部が両端部分にそれぞれ形成された直線的な鉄筋材からなることを特徴としている。
【０００７】
このような特徴により、中間せん断補強鉄筋に折れ曲がり部分が無いため、中間せん断補強鉄筋の疲労強度は鉄筋母材の疲労強度と同等として、中間せん断補強鉄筋の鉄筋本数や鉄筋径が設定される。
【０００８】
また、本発明に係る鉄筋コンクリート体は、前記定着部の直径が、次式の範囲内に設定されていることが好ましい。
【０００９】
【数１】
2009127202.tif 000003
【００１０】
これにより、中間せん断補強鉄筋の拡径された定着部の最大支圧応力が抑えられ、中間せん断補強鉄筋の引き抜き性能が確保される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る鉄筋コンクリート体によれば、中間せん断補強鉄筋の鉄筋量を低減させることができる。また、フック付き鉄筋からなる中間せん断補強鉄筋の場合に比べて配筋し易くなる。これにより、中間せん断補強鉄筋の配筋作業が軽減され、施工効率を大幅に向上させることができる。
また、中間せん断補強鉄筋の鉄筋量が低減されることで、鉄筋の材料費を低減させることができ、コストダウンを図ることができる。
さらに、中間せん断補強鉄筋の鉄筋量が低減されることで、コンクリートの充填性を向上させることができ、鉄筋コンクリート体の品質向上を期待することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る鉄筋コンクリート体の実施の形態について、図面に基いて説明する。
図１は本発明に係る鉄筋コンクリート体の一例である鉄筋コンクリート造の梁１を表した断面図である。
【００１３】
図１に示すように、梁１は、コンクリート体２内に、コンクリート体２の軸線方向（スパン方向）に延在する複数の主鉄筋３と、複数の主鉄筋３全体を取り囲むように配筋されたあばら鉄筋４（本発明におけるせん断補強鉄筋に相当する。）と、軸線垂直方向の断面視においてあばら鉄筋４の内側に配筋された中間あばら鉄筋５（本発明における中間せん断補強鉄筋に相当する。）と、がそれぞれ埋設された構成からなる。あばら鉄筋４及び中間あばら鉄筋５は、それぞれコンクリート体２の軸線方向に所定間隔をおいて複数配筋されている。
【００１４】
中間あばら鉄筋５は、鉄筋母材を加熱して拡径加工した定着部６が両端部分にそれぞれ形成された直線的な鉄筋材からなる。具体的に説明すると、中間あばら鉄筋５は、鉄筋母材の両端部をそれぞれ高周波誘導加熱して断面視Ｔ字状に拡径加工したものである。この中間あばら鉄筋５は、梁幅方向の中央部分に配筋されており、コンクリート体２の軸線直交方向（梁成方向）に延設されている。また、中間あばら鉄筋５は、上側の主鉄筋３の位置から下側の主鉄筋３の位置まで延在しており、両端の定着部６は、上下の主鉄筋３の位置にそれぞれ配置されている。
【００１５】
上記した定着部６の直径Ｄは、次式の範囲内に設定されている。
【００１６】
【数２】
2009127202.tif 000004
【００１７】
次に、上記した中間あばら鉄筋５の疲労試験について説明する。
図２は中間あばら鉄筋５の鉄筋材の疲労試験の概要を表す断面図であり、図３は中間あばら鉄筋５の鉄筋材の疲労試験の試験結果を表すグラフである。
【００１８】
図２に示すように、疲労試験は、鉄筋端部に定着部６が形成された鉄筋材５Ａをコンクリート体２Ａの中に埋設させ、このコンクリート体２Ａに疲労荷重を与える。このコンクリート体２Ａ内には、主鉄筋３及びあばら鉄筋４に相当する鉄筋材３Ａ，４Ａが埋設されている。なお、今回の疲労試験では、Ｄ３２−ＳＤ３４５の鉄筋を用いており、また、鉄筋材５Ａの定着長さＬ１を１２ｄ（ｄは鉄筋径。以下、同様。）に設定しており、定着部６の直径Ｄが２．０ｄ、２．５ｄの場合についてそれぞれ試験した。
【００１９】
上記した疲労試験の試験結果について説明すると、図３に示すように、定着部６を有する鉄筋材５Ａの疲労強度は、鉄筋母材の疲労強度よりも大きい。図３に示す直線Ｘは、Ｄ３２−ＳＤ３４５の鉄筋母材の疲労強度を示しており、次式で算出されている。
【００２０】
【数３】
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【００２１】
なお、定着部６を有する鉄筋材５Ａは、疲労荷重を受けたときに定着部６で破断せず、その中間部分で破断する。
【００２２】
上述した疲労試験の試験結果について考察すると、中間あばら鉄筋５の鉄筋材には折れ曲がり部分が無いため、中間あばら鉄筋５の疲労強度は鉄筋母材の疲労強度と同等以上となる。したがって、中間あばら鉄筋５は、鉄筋母材と同様の疲労強度を有するものとして、鉄筋本数や鉄筋径を設定することが可能であり、中間あばら鉄筋５の鉄筋量を低減させることができる。例えば、環状（□状）の中間あばら鉄筋が配筋される従来の技術において、１つの環状の中間あばら鉄筋が埋設される梁の場合、上記した直線的形状の中間あばら鉄筋５を１本配筋すればよい。つまり、１つの環状（□状）の中間あばら鉄筋に対して１本の直線的形状の中間あばら鉄筋５を配筋すればよく、鉄筋量を削減することができる。
【００２３】
次に、上記した中間あばら鉄筋５の引き抜き試験について説明する。
図４は中間あばら鉄筋５の鉄筋材の引き抜き試験の概要を表す平面図であり、図５は中間あばら鉄筋５の鉄筋材の引き抜き試験の試験結果を表すグラフである。
【００２４】
図４に示すように、引き抜き試験は、定着部６の直径Ｄが異なる複数種類の鉄筋材５Ｂ１、５Ｂ２、５Ｂ３…をコンクリート体２Ｂ内にそれぞれ埋設させ、これらの鉄筋材５Ｂ１、５Ｂ２、５Ｂ３…をコンクリート体２Ｂ内から引き抜く試験である。なお、今回の引き抜き試験では、定着部６の直径Ｄが１．８ｄ、２．０ｄ、２．５ｄのものについてそれぞれ試験した。また、鉄筋材５Ｂ１、５Ｂ２、５Ｂ３…としてはＤ３２−ＳＤ４９０の鉄筋を用いており、また、鉄筋材５Ｂ１、５Ｂ２、５Ｂ３…の定着長さＬ２が４ｄ、８ｄ、１２ｄの場合についてそれぞれ試験した。
【００２５】
上記した引き抜き試験の試験結果について説明すると、図５に示すように、定着部６の直径Ｄが２．０ｄ、２．５ｄの場合には最大支圧応力が低く抑えられているのに対し、定着部６の直径Ｄが１．８ｄの場合には最大支圧応力が急増して高くなっている。
【００２６】
上述した引き抜き試験について考察すると、定着部６の直径Ｄが２．０ｄを越えると最大支圧応力が急増するため、定着部６の直径Ｄを２．０ｄ以上にすることが好ましい。
一方、定着部６の直径Ｄが２．５ｄ以上になると、中間あばら鉄筋５の配筋作業が行い難くなるため、定着部６の直径Ｄを２．５ｄ未満にすることが好ましい。
【００２７】
次に、上記した構成からなる梁１の効果について説明する。
上記した構成からなる梁１によれば、中間あばら鉄筋５の鉄筋量を低減させることができ、また、直線的形状の中間あばら鉄筋５はフック付き鉄筋に比べて配筋し易いので、中間あばら鉄筋５の配筋作業が軽減され、施工効率を大幅に向上させることができる。
また、中間あばら鉄筋５の鉄筋量が低減されることで、鉄筋の材料費を低減させることができ、コストダウンを図ることができる。
さらに、中間あばら鉄筋５の鉄筋量が低減されることで、コンクリートの充填性を向上させることができる。これにより、コンクリート体２のジャンカ等を防止することができ、梁１の品質向上を期待することができる。
【００２８】
また、上記した構成からなる梁１によれば、中間あばら鉄筋５の定着部６の直径Ｄが２．０ｄ以上、２．５ｄ未満の範囲内に設定されているので、中間あばら鉄筋５の端部の定着性能を十分に確保することができるとともに施工効率を向上させることができる。
【００２９】
以上、本発明に係る鉄筋コンクリート体の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の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、上記した実施の形態では、梁１について説明しているが、本発明に係る鉄筋コンクリート体は柱であってもよい。すなわち、柱コンクリート体内に、柱コンクリート体の軸線方向（高さ方向）に延在する複数の主鉄筋と、複数の主鉄筋全体を取り囲むように配筋された帯鉄筋（本発明におけるせん断補強鉄筋に相当する。）と、軸線垂直方向の断面視において帯鉄筋の内側に配筋された中間帯鉄筋（本発明における中間せん断補強鉄筋に相当する。）と、がそれぞれ埋設された構成からなる柱であってもよい。
【００３０】
また、上記した実施の形態では、梁断面視において中間あばら鉄筋５が中央部分に１本配筋された構成になっているが、本発明は、軸方向に垂直な断面視において中間せん断補強筋が複数本配筋されていてもよい。例えば、環状（□状）の中間せん断補強鉄筋が配筋される従来の技術において、２つの環状の中間せん断補強鉄筋が埋設される鉄筋コンクリート体の場合、上記した定着部６を有する直線的形状の中間せん断補強鉄筋を２本配筋すればよい。
【００３１】
また、上記した実施の形態では、環状のあばら鉄筋４が複数の主鉄筋３全体を取り囲むように配筋されているが、本発明は、スパイラル状のせん断補強筋が複数の主鉄筋全体を取り囲むように配筋された構成になっていてもよい。
【００３２】
また、上記した実施の形態では、中間あばら鉄筋５の定着部６の直径Ｄが２．０ｄ以上、２．５ｄ未満の範囲内に設定されているが、本発明は、定着部の直径を２．０ｄ未満に設定することも可能であり、或いは、定着部の直径を２．５ｄ以上に設定することも可能である。
【００３３】
その他、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る鉄筋コンクリート体の実施の形態を説明するための梁の断面図である。
【図２】本発明に係る鉄筋コンクリート体の実施の形態を説明するための中間せん断補強鉄筋の疲労試験の概要を表す断面図である。
【図３】本発明に係る鉄筋コンクリート体の実施の形態を説明するための中間せん断補強鉄筋の疲労試験の試験結果を表すグラフである。
【図４】本発明に係る鉄筋コンクリート体の実施の形態を説明するための中間せん断補強鉄筋の引き抜き試験の概要を表す断面図である。
【図５】本発明に係る鉄筋コンクリート体の実施の形態を説明するための中間せん断補強鉄筋の引き抜き試験の試験結果を表すグラフである。
【符号の説明】
【００３５】
１  梁（鉄筋コンクリート体）
２  コンクリート体
３  主鉄筋
４  あばら鉄筋（せん断補強鉄筋）
５  中間あばら鉄筋（中間せん断補強鉄筋）
６  定着部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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