JP2002227130A

JP2002227130A - コンクリート部材の連結構造

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Publication number: JP2002227130A
Application number: JP2001028105A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Sakai; 秀昭酒井; Osamu Ueno; 修上野; Yoichi Suzuki; 洋一鈴木
Original assignee: Nippon High Strength Concrete Co Ltd; DPS Bridge Works Co Ltd
Current assignee: Nippon High Strength Concrete Co Ltd; DPS Bridge Works Co Ltd
Priority date: 2001-02-05
Filing date: 2001-02-05
Publication date: 2002-08-14
Anticipated expiration: 2021-02-05
Also published as: JP3585444B2

Abstract

(57)【要約】【課題】互いに幅方向に距離を隔て、対向して配置さ
れるコンクリート部材を連結する上で、重ね継手等によ
る継手と同等程度の強度を確保しながら、コンクリート
部材の製作誤差や施工誤差、あるいは設置位置回りの空
間に影響を受けずにコンクリート部材を設置することを
可能にする。【解決手段】各コンクリート部材１の対向する面から
上端筋1a位置と下端筋1b位置を結ぶ定着筋３を突出さ
せ、双方のコンクリート部材１，１の定着筋３，３間に
跨って環状のループ筋４を配筋する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は例えば橋桁の場合
に橋軸直角方向に並列して配置されるコンクリート床
版、または建物の場合の梁間に架設されるコンクリート
床版等のように互いに幅方向に距離を隔て、対向して配
置されるコンクリート部材を連結するコンクリート部材
の連結構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】例えば
橋桁や建物の床版をプレキャストのコンクリート床版か
ら構成する場合のように、完成状態で軸方向に一定長さ
を持ち、幅方向に並列して配置されるコンクリート部材
を幅方向に連結する場合、隣接するコンクリート部材の
連続性を確保する必要から、コンクリート部材は互いに
幅方向に距離を隔てて配置され、隣接するコンクリート
部材間の空間に配筋される継手用の鉄筋と充填されるコ
ンクリートによって接合される。

【０００３】コンクリート床版は製作や運搬の便宜より
軸方向に複数個のユニット（セグメント）に分割された
形で製作され、床版の架設（構築）位置において軸方向
に互いに連結されながら、幅方向に連結される場合もあ
る。

【０００４】隣接するコンクリート部材は通常、図12，
図13に示すように各コンクリート部材の側面から突出し
ている主筋や定着筋間に継手筋13を跨設し、重ね継手で
連結することにより、もしくは図14に示すように双方の
主筋や定着筋を直接重ねて連結することにより、または
図15に示すように各コンクリート部材の端面から円弧状
に湾曲して突出した定着筋を互いに重ね合わせることに
よりコンクリート部材間で引張力の伝達が行われるよう
に接合される。

【０００５】いずれの方法も鉄筋を重ねて連結すること
による継手長さで引張力の伝達能力が決まるが、図14，
図15のように双方の主筋や定着筋をコンクリート部材の
軸方向に直接重ねる方法では双方の主筋等がコンクリー
ト部材の軸方向に係合する状態にあることと、コンクリ
ート部材の側面に多数の主筋等が軸方向に配列している
ことから、コンクリート部材製作時の主筋等の配筋に誤
差があれば、双方の全主筋等を完全に重ね合わせること
が難しくなる。

【０００６】またこれらの場合、後から設置されたコン
クリート部材を軸方向に移動させることができないた
め、先行するコンクリート部材の主筋等と重ねるため
の、後から設置したコンクリート部材の位置調整をする
ことも難しい。

【０００７】更に後から設置されるコンクリート部材は
先行するコンクリート部材から距離をおいた位置に落と
し込まれた後、先行するコンクリート部材に接近する向
きに移動させられるか、架設位置に上方から落とし込ま
れることにより設置せざるを得ないため、最終的に先行
するコンクリート部材の脇や上方にコンクリート部材を
設置するための空間が確保されない場合には最後のコン
クリート部材を設置することができなくなる。

【０００８】この発明は上記背景より、重ね継手等によ
る場合と同等程度の強度を確保しながら、コンクリート
部材の製作誤差や施工誤差、あるいは設置位置回りの空
間に影響を受けずにコンクリート部材を設置することが
可能なコンクリート部材の連結構造を提案するものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では各コンクリー
ト部材の対向する面から上端筋位置と下端筋位置を結ぶ
定着筋を突出させ、双方のコンクリート部材の定着筋間
に跨って環状のループ筋を配筋することにより、重ね継
手による場合と同等程度の強度を確保しながら、コンク
リート部材の製作誤差や施工誤差、あるいは設置位置周
辺の空間の大きさに関係なく、最後のコンクリート部材
まで設置することを可能にする。

【００１０】連結されるコンクリート部材はループ筋の
配筋とコンクリート部材間へのコンクリート、モルタル
等の充填材の充填によって接合される。ループ筋は連結
されるべき双方のコンクリート部材の定着筋間に跨り、
コンクリート部材の軸に直交する断面上、定着筋に交わ
るように配筋され、コンクリート部材間に充填される充
填材との付着力によって定着筋との間でコンクリート部
材の幅方向の引張力を伝達する。

【００１１】付着力で引張力の伝達を行うことから、ル
ープ筋は必ずしも定着筋に重なって配置される必要はな
く、コンクリート部材への定着筋の配筋上の製作誤差や
コンクリート部材設置時の施工誤差が許容され、製作誤
差や施工誤差に関係なく、双方のコンクリート部材の定
着筋をループ筋によって連結することが可能になる。ル
ープ筋は定着筋に直接重なって配筋されることもある。

【００１２】ループ筋と充填材によって双方のコンクリ
ート部材の定着筋間で引張力の伝達が行われることで、
双方の定着筋が互いに重なる必要もなく、またループ筋
が定着筋に直接重なる必要がないため、ループ筋の配筋
の前後を問わずにコンクリート部材を高さ方向と幅方
向、及び軸方向のいずれの方向にも自由に移動させるこ
とができる。

【００１３】この結果、製作誤差を吸収するための位置
調整や施工誤差が生じたときの位置調整の他、先行する
コンクリート部材の脇や上方にコンクリート部材を設置
するための空間が確保されない場合にも軸方向への移動
によって最後のコンクリート部材を設置することが可能
になる。

【００１４】請求項２に記載のように定着筋とループ筋
に包囲された領域に、コンクリート部材の軸方向等、双
方に交差する方向に補強筋を配筋した場合には、ループ
筋が負担する引張力を、ループ筋と補強筋を介して定着
筋とループ筋に包囲された領域の充填材に圧縮力として
作用させることができるため、定着筋とループ筋に包囲
された領域におけるひび割れ発生防止効果が向上する。
またループ筋が負担する引張力に対してループ筋に係合
する補強筋が抵抗するため、ループ筋自身の抵抗力が向
上する。

【００１５】図５に、図２に示すループ筋４と定着筋３
を用いてコンクリート部材１，１を連結した接合部２に
おける接合部２中央の変位と荷重の関係を、図３に示す
継手筋13を用いた重ね継手で連結した場合と対比して示
す。

【００１６】ここでは図10に示すような、複数個のユニ
ット（セグメント）10から構成されるコンクリート部材
１を用いた実際の橋桁での連結床版の曲げ挙動を把握す
る目的から、２本のコンクリート部材１，１を幅方向に
連結した形の試験体に、実寸に近い形状として2500mmの
曲げスパン長、 250mmの厚さの寸法を与え、版としての
挙動が卓越しないよう、幅（奥行き）をスパン長の１／
３以下として 500mmに設定している。

【００１７】載荷は図４に示すように接合部に均等に荷
重が加わるよう、接合部の全面を覆う載荷板の上から引
張破壊が生ずるまで集中荷重を加えることにより行っ
た。図５には重ね継手で連結した試験体11に用いる継手
筋13と、本発明の試験体12で用いるループ筋４としてそ
れぞれ普通鉄筋を用いた場合と、表面にエポキシ樹脂を
塗装した鉄筋を用いた場合の各２種類の試験体（11Ｎ，
11Ｅ、12Ｎ，12Ｅ）の結果を示している。

【００１８】11Ｎと11Ｅはそれぞれ継手筋13として普通
鉄筋を用いた試験体とエポキシ樹脂を塗装した鉄筋を用
いた試験体の結果を、12Ｎと12Ｅはそれぞれループ筋４
として普通鉄筋を用いた試験体とエポキシ樹脂を塗装し
た鉄筋を用いた試験体の結果を示す。

【００１９】図５の結果から、各試験体（11Ｎ，11Ｅ、
12Ｎ，12Ｅ）の初期弾性域での挙動に違いはないが、初
期弾性限界点以降の挙動からは重ね継手による場合（11
Ｎ，11Ｅ）よりループ筋４による場合（12Ｎ，12Ｅ）の
方が高い変形能力を発揮することが窺える。これはルー
プ筋４による場合、各コンクリート部材１に埋設される
定着筋３，３が直接重ねられることなく、ループ筋４を
介して連結されることで、引張力を負担する定着筋３，
３の連続性が低下するためと考えられる。

【００２０】設計上のひび割れ発生限界応力度の制限値
（σ_t＝3.36N/mm²）からひび割れ発生限界応力度の発
生荷重Ｐを計算するとＰ＝30.5kNとなるが、この値は表
１に示すように図５に示す各試験体の曲線から得られた
各試験体のひび割れ発生限界応力発生荷重とほとんど一
致する。

【００２１】従ってループ筋４を用いてコンクリート部
材１，１を連結したコンクリート床版のひび割れ発生限
界応力度として、設計上のひび割れ発生限界応力度の制
限値σ_tを用いてよいことが確認される。

【００２２】

【表１】図５の各試験体毎の曲線から求まる終局曲げ耐力を表２
に示す。この表２によれば、終局曲げ耐力に関しては重
ね継手による場合（11Ｎ，11Ｅ）よりループ筋４を用い
た場合（12Ｎ，12Ｅ）の方が相対的に耐力が低下する傾
向を示しているが、ループ筋４はコンクリート部材１に
埋設された定着筋３と重ね合わせられていないことで、
ループ筋４を用いて定着筋３，３を連結する場合の方が
変形し易く、コンクリートの圧縮歪みが早期に卓越する
ためであると考えられる。但し、ループ筋４を用いた場
合でも設計上の耐力は十分に超えていることが分かる。

【００２３】

【表２】図６はコンクリート部材１，１の接合部２における鉄筋
歪みの計測結果を示す。重ね継手の場合は継手筋13の歪
みを、ループ筋４を用いた場合はループ筋４の歪みを示
す。図６からは、ループ筋４を用いた場合にはひび割れ
発生後の終局状態ではループ筋４が定着筋３と共に両者
に囲まれた充填材５であるコンクリートを拘束すること
で、同時に引張力に対する抵抗力を発揮し、接合部２の
靱性を向上させることが分かる。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１に互いに連結されるコンクリ
ート部材１，１の対向する面から突出する定着筋３，３
とループ筋４の関係を示す。

【００２５】コンクリート部材１は図７−(a) ，(b) に
示すように完成状態で軸方向に一定長さを持ち、幅方向
に間隔を隔て、並列して配置される。図７は橋桁の床版
の例を示すが、コンクリート部材１はこの他、建物の床
版等、軸方向両端部分において橋脚や橋台、梁その他の
支点に支持され、幅方向に互いに連結されることにより
構成されるコンクリート床版全般に使用され、コンクリ
ート部材１の断面形状は一切問われない。

【００２６】コンクリート部材１は主にプレキャストコ
ンクリートで製作されるが、コンクリート部材１，１間
の接合部２に打設、もしくは充填されるコンクリート等
の充填材５の打設や充填前に先行してコンクリート部材
１のコンクリートが打設、もしくは充填され、接合部２
と分離打設されるような場合には現場打ちコンクリート
で製作されることもある。またコンクリート部材１には
その架設区間長や用途等に応じ、軸方向、または軸方向
と幅方向にプレストレスが導入される場合もある。

【００２７】コンクリート部材１は架設区間（支点間距
離）が大きい場合等には図10−(a)に示すように軸方向
に複数個のユニット（セグメント）10に分割された形で
製作され、床版の架設（構築）位置において軸方向に互
いに連結されながら、幅方向にも連結される場合があ
る。この場合、複数個のユニット10の軸方向の一体性は
コンクリート部材１の軸方向に架設され、支点上に位置
するユニット10に定着されるＰＣ鋼材９等によって確保
される。図10−(a) 中、△が支点を示す。

【００２８】図10−(b) に支点上に位置し、ＰＣ鋼材９
等が定着されるユニット10を示すが、支点上のユニット
10の上下の床版10ａ，10ｂ間にはＰＣ鋼材９等を偏向さ
せて配置し、その端部を定着させるための横桁10ｃが形
成される。図10−(b) は(a)のｘ−ｘ線の断面を示す。
図11は各ユニット10における配筋状態と、幅方向に隣接
するユニット10，10間の接合部２を示す。

【００２９】定着筋３は各コンクリート部材１の対向す
る面から、上端筋1a位置と下端筋1b位置を結ぶように突
出し、ループ筋４は双方のコンクリート部材１，１の定
着筋３，３間に跨って配筋される。

【００３０】定着筋３が突出するコンクリート部材１の
側面は接合部２のせん断破壊に対する安全性を確保する
ために、下端から上端へかけて対向するコンクリート部
材１の側面との距離が拡大する傾斜が付けられる。

【００３１】定着筋３は図１，図２に示すようにコンク
リート部材１内に配筋される上端筋1a及び下端筋1bとは
別に配筋され、コンクリート部材１中に定着されてその
側面から突出する他、上端筋1aと下端筋1bが連続して配
筋される場合の一部としてコンクリート部材１の側面か
ら突出する。

【００３２】定着筋３はコンクリート部材１の側面から
は湾曲した形で、継ぎ目のない状態で、または上下に分
離している場合は引張力に対して湾曲した形を維持でき
る程度に部分的に重複した状態で突出する。突出する部
分の形状は円弧状、トラック形状、楕円形状等となる。

【００３３】隣接するコンクリート部材１，１は定着筋
３，３が互いに重複しない程度に、定着筋３，３の先端
間に距離が保たれるように配置され、図２−(b) に示す
ように平面上は必ずしも両定着筋３，３が同一線上に位
置している必要はないが、ループ筋４を両定着筋３，３
に重ねて配筋する場合は両定着筋３，３が同一線上に配
置される。

【００３４】ループ筋４はコンクリート部材１の幅方向
には図２−(a) に示すように縦断面上、双方の定着筋
３，３の突出する部分と交わる程度の長さを持ち、定着
筋３に重なる両側の湾曲部分とその湾曲部分をつなぐ部
分から円弧状、トラック形状、楕円形状等、実質的に環
状に閉じた形をする。

【００３５】ループ筋４はコンクリート部材１，１の側
面間の接合部２に充填されるコンクリート等の充填材５
を通じて定着筋３から伝達される引張力に対して形状を
維持できればよいため、１本の鉄筋を環状に折り曲げ、
突合せ部分を溶接して完全に閉じた形に形成される他、
１本の鉄筋を折り曲げ、両端部分を重複させる等により
実質的に閉じた形と同等の機能を発揮する形に形成され
る場合もある。

【００３６】ループ筋４は定着筋３，３間に跨って配筋
されることで、充填材５との付着力によって定着筋３と
の間で引張力を伝達することから、必ずしも定着筋３に
重なって配置される必要はないため、図２−(b) に示す
ようにコンクリート部材１の軸方向にクリアランスを確
保した状態で、例えば軸方向に配列する定着筋３，３の
間に配筋される他、双方の定着筋３，３に重なるように
配筋される。

【００３７】図２，図８，図９は定着筋３とループ筋４
に包囲された領域に、双方に交差する方向としてコンク
リート部材１の軸方向に補強筋６を配筋し、接合部２の
耐力と靱性を高めた場合を示す。接合部２にはまた、軸
方向に上端筋７と下端筋８が配筋され、更に必要により
図９に示すようにＰＣ鋼材９が配置される。

【００３８】

【発明の効果】各コンクリート部材の対向する面から上
端筋位置と下端筋位置を結ぶ定着筋を突出させ、双方の
コンクリート部材の定着筋間に跨って環状のループ筋を
配筋することで、コンクリート部材間に充填される充填
材との付着力によって定着筋との間でコンクリート部材
の幅方向の引張力を伝達させるため、ループ筋を定着筋
に重ねて配置する必要がなく、製作誤差や施工誤差に関
係なく、双方のコンクリート部材の定着筋をループ筋に
よって連結することが可能になる。

【００３９】定着筋間に跨るループ筋によって定着筋間
で引張力の伝達が行われることで、双方の定着筋が互い
に重なる必要もなく、ループ筋が定着筋に重なる必要も
ないため、ループ筋の配筋の前後を問わずにコンクリー
ト部材を高さ方向と幅方向、及び軸方向のいずれの方向
にも自由に移動させることができ、製作誤差を吸収する
ための位置調整や施工誤差が生じたときの位置調整の
他、先行するコンクリート部材の脇や上方にコンクリー
ト部材を設置するための空間が確保されない場合にも最
後のコンクリート部材を設置することが可能になる。

【００４０】また図５，図６の結果から、初期弾性限界
点以降には重ね継手による場合よりループ筋による場合
の方が高い変形能力を発揮する上、ループ筋による場合
は重ね継手で連結した場合と同等程度のひび割れ発生限
界応力度の発生荷重と終局曲げ耐力を発揮すると言え
る。

【００４１】請求項２では定着筋とループ筋に包囲され
た領域に、双方に交差する方向に補強筋を配筋すること
で、ループ筋が負担する引張力を、ループ筋と補強筋を
介して定着筋とループ筋に包囲された領域の充填材に圧
縮力として作用させることができるため、定着筋とルー
プ筋に包囲された領域におけるひび割れ発生防止効果が
向上する。またループ筋が負担する引張力に対して補強
筋が抵抗するため、ループ筋自身の抵抗力が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】隣接するコンクリート部材に埋設された定着筋
とループ筋の関係を示した斜視図である。

【図２】(a) は図４で使用した本発明の試験体の配筋状
態を示した立面図、(b) は(a)の平面図である。

【図３】図４で使用した重ね継手による試験体の配筋状
態を示した立面図である。

【図４】(a) は試験体への載荷要領を示した立面図、
(b) は(a) の平面図である。

【図５】図２，図３に示す試験体の接合部における変位
と荷重の関係を示したグラフである。

【図６】図２，図３に示す試験体の接合部における鉄筋
の歪みと荷重の関係を示したグラフである。

【図７】(a) ，(b) は橋桁を構成するコンクリート部材
の例を示した斜視図である。

【図８】コンクリート部材接合部の詳細を示した斜視図
である。

【図９】定着筋とループ筋に囲まれた部分にコンクリー
ト部材の軸方向にＰＣ鋼材を配置した様子を示した立面
図である。

【図１０】(a) はコンクリート部材が複数個のユニット
から構成される場合の架設状態を示した立面図、(b) は
(a) のｘ−ｘ線断面図である。

【図１１】図10−(b) の配筋状態を示した正面図であ
る。

【図１２】(a) は継手筋を用いて主筋を互いに連結した
従来構造を示した立面図、(b) は(a) の平面図である。

【図１３】(a) は継手筋を用いて主筋を互いに連結した
他の従来構造を示した立面図、(b) は(a) の平面図であ
る。

【図１４】(a) は主筋を直接互いに連結した従来構造を
示した立面図、(b) は(a) の平面図である。

【図１５】(a) はループ状に形成した主筋や定着筋を直
接互いに連結した従来構造を示した立面図、(b) は(a)
の平面図である。

【符号の説明】

１……コンクリート部材、1a……上端筋、1b……下端
筋、２……接合部、３……定着筋、４……ループ筋、５
……充填材、６……補強筋、７……上端筋、８……下端
筋、９……ＰＣ鋼材、10……ユニット、10ａ……上床
版、10ｂ……下床版、10ｃ……横桁、13……継手筋。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上野修静岡県掛川市下垂木1996−12 ドーピー建設工業株式会社名古屋支店内 (72)発明者鈴木洋一北海道帯広市西３条南９丁目１番地（帯広経済センタービル）日本高圧コンクリート株式会社帯広支社営業所内Ｆターム(参考） 2D059 AA14 GG55 2E164 CB01 CB23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに距離を隔てて対向するコンクリー
ト部材の連結構造であり、各コンクリート部材の対向す
る面からは上端筋位置と下端筋位置を結ぶ定着筋が突出
し、双方のコンクリート部材の定着筋間に跨って環状の
ループ筋が配筋され、コンクリート部材間に充填材が充
填されているコンクリート部材の連結構造。
【請求項２】定着筋とループ筋に包囲される領域に、
双方に交差する方向に補強筋が配筋されている請求項１
記載のコンクリート部材の連結構造。
【請求項３】コンクリート部材は軸方向に複数個のユ
ニットに分割された形で製作され、ユニットはコンクリ
ート部材の設置位置において軸方向に互いに連結される
請求項１、もしくは請求項２記載のコンクリート部材の
連結構造。