JP2005023603A - Reinforcing structure of column-beam joining part - Google Patents

Reinforcing structure of column-beam joining part Download PDF

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JP2005023603A
JP2005023603A JP2003188550A JP2003188550A JP2005023603A JP 2005023603 A JP2005023603 A JP 2005023603A JP 2003188550 A JP2003188550 A JP 2003188550A JP 2003188550 A JP2003188550 A JP 2003188550A JP 2005023603 A JP2005023603 A JP 2005023603A
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Kunio Takehishi
邦夫 武菱
Manabu Sato
学 佐藤
Original Assignee
Odakyu Construction Co Ltd
小田急建設株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reinforcing structure of a column-beam joining part for enhancing shearing yield strength in the column beam joining part, by minimizing tensile stress generated in the column beam joining part, when applying external force. <P>SOLUTION: This column beam joining part of a concrete structure is composed of beams 12 and 13 having upper beam main reinforcements 22 and 23 and lower beam main reinforcements 32 and 33 joined from both sides to the column beam joining part of a column. The column beam joining part is characterized by constituting a reinforcing structure 10 of the column beam joining part, so that the upper beam main reinforcements 22 and 23 extending in the column beam joining part 11c from an end surface of both beams 12 and 13, extend obliquely downward to an end surface of the other beams 13 and 12, and are horizontally fixed inward from the end surface of the other beams 13 and 12; and the lower beam main reinforcements 32 and 33 extending in the column beam joining part 11c from the end surface of both beams 12 and 13, extend obliquely upward to the end surface of the other beams 13 and 12, and are horizontally fixed inward from the end surface of the other beams 13 and 12. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄筋コンクリート造の柱梁接合部の補強構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、鉄筋コンクリート造における柱梁接合部は、例えば図8に示すように、構成されている。
図8において、柱1の柱梁接合部1cの領域にて、三方から延びる梁2,3及び4が当該1に対して接合されている。
即ち、梁2及び3が、柱1の互いに反対側から接合され、梁4が梁2及び3に対して側方から柱1に対して接合されている。
【0003】
上記柱1は、少なくとも四隅に沿って垂直に柱主筋1aが配筋されていると共に、これらの柱主筋1aを外側から水平方向に接するように、複数本の帯筋1bが上下に間隔をあけて巻回されている。
この帯筋1bは、柱1の剪断耐力に寄与すると共に、柱主筋1aの外側への膨張を抑制するようになっている。
ここで、柱主筋1aは、断面算定結果に基づいて、四隅の柱主筋1aの間にも複数本(図示の場合、2本)配筋されている。
【0004】
これに対して、梁2,3及び4は、その上方領域及び下方領域にて、長手方向に延びる鉄筋、即ち上部梁主筋2a,3a及び4aと、下部梁主筋2b,3b及び4bと、これらの梁主筋2a,2b,3a,3b,4a,4bの外周に接して巻回されたあばら筋2c,3c,4cが配筋されている。
このあばら筋2c,3c,4cは、柱1との柱梁接合部1cの近傍で密になるように配置されている。
このようにして、梁2,3及び4は、これらの主筋2a,2b,3a,3b及び4a,4bにより補強されている。
【0005】
さらに、上記梁2及び3は、上部梁主筋2a,3aが柱梁接合部1c内で互いに一体に構成され、また下部梁主筋2b,3bが柱梁接合部1c内で互いに一体に構成されることにより、柱梁接合部1cの領域にて、接合強度が確保され得るようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような柱梁接合部の補強構造においては、地震等の外力Qbによって、梁2,3の柱1に接合される端部の領域に、曲げモーメントが発生すると、これによる偶力C,Tが応力として発生することが知られている。
このような偶力として発生した応力C,Tは、上記梁主筋2a,2b,3a,3bを介して、柱1の柱梁接合部1cの領域に伝達されるので、これらの応力C,Tに基づいて、柱梁接合部1c内では、二つの主応力度、即ち圧縮及び引張りの主応力度(σc,σt)が発生することになる。
【0007】
即ち、柱梁接合部1cにおける応力度分布は、図9(A)に示すようになっている。ここで、σcを柱1の曲げモーメントによる圧縮応力度と柱軸力による圧縮応力度の和とし、τjを接合部剪断応力度とすると、柱梁接合部1cにおける応力場X(図9(A)参照)の釣合から、任意断面の垂直応力度σsと剪断応力度τsは、それぞれ
(数式1)
(数式2)
で表わされ、二つの主応力度σp1及びσp2は、それぞれ
(数式3)
(数式4)
で表わされることになる。
【0008】
そして、上記式(3)及び(4)にて、柱1からの圧縮力による鉛直方向の垂直応力度σc=6N/mm ,コンクリートの圧縮試験強度をσB=27N/mm として、接合部剪断応力度τjを2乃至6N/mm の範囲で変動させたとき、主応力度の推移は、図9(B)に示すように変化する。ここで、図9(B)にて実線はNelissenによる二軸応力度の相関曲線であり、二つの応力度の組合せがこの相関曲線の下側にあるときには、コンクリートが破壊を生じない。
従って、接合部剪断応力度τjが4N/mm を越えたあたりで、コンクリート即ち接合部が破壊することが分かる。
【0009】
このようにして、引張り応力度σtは、コンクリート強度の低下、即ち梁2,3の強度そして柱梁接合部1cの強度の低下を招いてしまうことになる。
このため、柱梁接合部の強度は、所謂剪断補強筋による補強効果を期待することはできず、柱や梁の形状に依存することになると共に、柱梁接合部の強度を高めるためには、柱や梁の断面設計を変更する必要があり、コストが高くなってしまう。
【0010】
本発明は、以上の点から、外力が加えられた場合の柱梁接合部内で発生する引張り応力をできるだけ小さくして、柱梁接合部における剪断耐力を高めるようにした柱梁接合部の補強構造を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明の構成によれば、柱の柱梁接合部に対して両側から端面が突き合わされるように接合される上部梁主筋及び下部梁主筋を備えた梁から成る鉄筋コンクリート造の柱梁接合部において、双方の梁の端面から柱梁接合部内に延びる上部梁主筋が、他方の梁の端面に向かって斜め下方に延びて、他方の梁の端面から水平に内部に向かって定着されており、双方の梁の端面から柱梁接合部内に延びる下部梁主筋が、他方の梁の端面に向かって斜め上方に延びて、他方の梁の端面から水平に内部に向かって定着されていることを特徴とする、柱梁接合部の補強構造により、達成される。
【0012】
本発明による柱梁接合部の補強構造は、好ましくは、双方の梁の端面から柱梁接合部内を通って他方の梁内に定着されている上部梁主筋及び下部梁主筋が、柱梁接合部内ではアンボンドとしてある。
【0013】
本発明による柱梁接合部の補強構造は、好ましくは、双方の梁の端面から柱梁接合部内を斜め下方に延びて、他方の梁の端面内に延びる上部梁主筋が、他方の梁の端面にて、その下部梁主筋より上方にて、他方の梁内に定着されており、双方の梁の端面から柱梁接合部内を斜め上方に延びて、他方の梁の端面内に延びる下部梁主筋が、他方の梁の端面にて、その上部梁主筋より下方にて、他方の梁内に定着されている。
【0014】
本発明による柱梁接合部の補強構造は、好ましくは、双方の梁の端面から柱梁接合部内を通って他方の梁内に延びる上部梁主筋及び下部梁主筋が、他方の梁内で定着されている。
【0015】
本発明による柱梁接合部の補強構造は、好ましくは、双方の梁の端面から柱梁接合部内を通って他方の梁内に延びる上部梁主筋及び下部梁主筋が、他方の梁内でそれぞれ下部梁主筋及び上部梁主筋とにより構成されている。
【0016】
上記構成によれば、外力が加えられたとき、双方の梁から上部梁主筋及び下部梁主筋を介して柱梁接合部に伝達される引張り応力の少なくとも一部が、柱梁接合部内を斜めに延びる梁主筋により、柱梁接合部に対する圧縮応力に変換されることになる。従って、外力により梁から柱梁接合部に伝達される引張り主応力が低減されるので、柱梁接合部における剪断耐力が増大され得ることになる。
【0017】
双方の梁の端面から柱梁接合部内を通って他方の梁内に定着されている上部梁主筋及び下部梁主筋が、柱梁接合部内ではアンボンドとしてある場合には、双方の梁から上部梁主筋及び下部梁主筋を介して伝達される応力が、柱梁接合部に伝達されずに、他方の梁内に定着された部分に伝達されることになる。
【0018】
双方の梁の端面から柱梁接合部内を斜め下方に延びて、他方の梁の端面内に延びる上部梁主筋が、他方の梁の端面にて、その下部梁主筋より上方にて、他方の梁内に定着されており、双方の梁の端面から柱梁接合部内を斜め上方に延びて、他方の梁の端面内に延びる下部梁主筋が、他方の梁の端面にて、その上部梁主筋より下方にて、他方の梁内に定着されている場合には、双方の梁の端面から柱梁接合部内を通って延びる梁主筋が、他方の梁内の梁主筋と干渉することなく、他方の梁内に定着されることになる。
【0019】
双方の梁の端面から柱梁接合部内を通って他方の梁内に延びる上部梁主筋及び下部梁主筋が、他方の梁内で定着筋として定着されている場合には、双方の梁から上部梁主筋及び下部梁主筋を介して伝達される応力が、他方の梁内に延びる部分から他方の梁に確実に伝達され、付加的な圧縮応力を発生することになる。
【0020】
双方の梁の端面から柱梁接合部内を通って他方の梁内に延びる上部梁主筋及び下部梁主筋が、他方の梁内でそれぞれ下部梁主筋及び上部梁主筋とにより構成されている場合には、双方の梁から上部梁主筋及び下部梁主筋を介して伝達される応力が、他方の梁内に延びる部分から他方の梁により確実に伝達され、付加的な圧縮応力を発生することになる。さらに、柱梁接合部内の配筋密度が低いので、柱梁接合部内のコンクリートの充填性が向上すると共に、梁主筋の量が少なくて済み、材料コストが低減され、また配筋作業が軽減され得ることになる。
【0021】
このようにして、本発明によれば、双方の梁の端面から柱梁接合部内を通って他方の梁内に延びる梁主筋が、柱梁接合部内にて斜め上方または下方に向かって延びた後、他方の梁内に定着されることによって、双方の梁から上部梁主筋及び下部梁主筋を介して柱梁接合部に伝達される引張り応力の少なくとも一部が、柱梁接合部内を斜めに延びる梁主筋により圧縮応力に変換されるので、柱梁接合部内で発生する引張り主張力が低減されると共に、圧縮主応力が増大することになる。
従って、柱梁接合部内における引張り主応力による強度の低減が抑制されることになり、柱梁接合部における剪断耐力を増大させることができる。
【0022】
この場合、従来の柱梁接合部のための必要な材料以外のものは使用しないので、資材コストを低く抑えることができると共に、配筋工程の標準作業によって、配筋作業を行なうことができるので、補強のために施工期間が延びるようなことはない。
このようにして、簡単な構成により、容易に柱梁接合部の剪断耐力を増大させることができるので、鉄筋コンクリート造の建物等の全体の耐震性能を向上させることができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施形態を図1乃至図7を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【0024】
図1は、本発明による柱梁接合部の補強構造を適用した柱梁接合部の第一の実施形態の構成を示している。
図1において、柱梁接合部の補強構造10は、図8に示した従来の柱梁接合部と同様の構成であって、柱11の柱梁接合部11cの領域にて、三方から延びる梁12,13及び14が当該柱11に対して接合されている。
即ち、梁12及び13が、柱11の互いに反対側から接合され、梁14が梁12及び13に対して側方から柱11に対して接合されている。
【0025】
上記柱11は、図8に示した柱1と同様に、少なくとも四隅に沿って垂直に柱主筋11aが配筋されていると共に、これらの柱主筋11aを外側から水平方向に接するように、複数本の帯筋11bが上下に間隔をあけて巻回されている。
この帯筋11bは、柱11の剪断耐力に寄与すると共に、柱主筋11aの外側への膨張を抑制するようになっている。
ここで、柱主筋11aは、断面算定結果に基づいて、四隅の柱主筋11aの間にも複数本(図示の場合、2本)配筋されている。
【0026】
これに対して、梁12,13及び14は、その上方領域及び下方領域にて、長手方向に延びる鉄筋、即ち上部梁主筋22,23及び24と、下部梁主筋32,33及び34と、これらの梁主筋22,32,23,33,24,34の外周に接してそれぞれ巻回されたあばら筋12a,13a,14aが配筋されている。このあばら筋12a,13a,14aは、柱11との柱梁接合部11cの近傍で密になるように配置されている。
このようにして、梁12,13及び14は、これらの梁主筋22,32,23,33及び24,34により補強されている。
【0027】
以上の構成は、図8に示した従来の柱梁接合部の補強構造と同じ構成であるが、本発明実施形態による柱梁接合部の補強構造においては、以下の点で異なる構成になっている。
即ち、図1(b)に示すように、上記梁12及び13の上部梁主筋22,23が、柱梁接合部11c内にて、他方の梁13及び12の端面に向かって斜め下方に、互いに側面から見てX字形に交差するように折曲げられて、他方の梁13及び12内にて水平方向にてプレート70により定着されている。
また、同様に、上記梁12及び13の下部梁主筋32,33が、柱梁接合部11c内にて、他方の梁13及び12の端面に向かって斜め上方に、互いに側面から見てX字形に交差するように折曲げられて、他方の梁13及び12内にて水平方向にてプレートにより定着されている。
【0028】
ここで、上記梁12,13の各上部梁主筋22,23の他方の梁13,12内に延びている先端部分22a,23aは、それぞれ他方の梁13,12内の下部梁主筋33,32より上方に位置すると共に、定着筋として定着されるようになっている。
同様に、上記梁12,13の各下部梁主筋32,33の他方の梁13,12内に延びている先端部分32a,33aは、それぞれ他方の梁13,12内の上部梁主筋23,22より下方に位置すると共に、定着筋として定着されるようになっている。
この場合、上記先端部分22a,23a及び32a,33aは、それぞれ梁13,12に対して、機械式定着により定着されている。
【0029】
これに対して、各梁主筋22,23,32,33は、柱梁係合部11c内では、アンボンドとしてある。
【0030】
このようにして、柱11と各梁12,13及び14に関して、それぞれ配筋が行なわれた後、柱11と各梁12,13及び14を形成するための型枠内にコンクリートを打設し、硬化させることにより、鉄筋コンクリート造の柱梁構造体が構成され、柱梁接合部11c内にて、斜めに延びる梁主筋22,23,32,33による補強構造が構成されることになる。
【0031】
本発明実施形態による柱梁接合部の補強構造10は、以上のように構成されており、地震等の外力が加えられて、梁12,13の柱11に接合される端部の領域に、曲げモーメントが発生すると、これによる偶力が応力として発生する。
そして、この応力が梁主筋22,23,32,33を介して伝達される際に、これらの梁主筋22,23,32,33が柱梁接合部11cの領域に対してアンボンドとしてあるので、上記応力は、柱11の柱梁接合部11cには伝達されず、先端部分22a,23a,32a,33aが定着された対応する他の梁13,12内に伝達される。
【0032】
このとき、引張り応力は、双方の梁12,13の各梁主筋22,23,32,33を介して、他方で定着されたプレート70に伝達されることになり、これによって柱梁接合部11cには、圧縮応力が作用することになる。
従って、双方の梁12,13からの引張り応力が圧縮応力に変換されて、柱梁接合部11cに伝達されることになるので、柱梁接合部11cに印加される引張り応力が低減され、圧縮応力が増大することになる。
これにより、一般的に鉄筋コンクリート造は、圧縮応力に強く、引張り応力には弱いことから、剪断耐力が向上し、例えば耐震性能が向上することになる。
【0033】
ここで、図1に示す柱梁接合部11cにおける応力度分布は、図2(A)に示すようになっている。ここで、梁12,13の上部梁主筋22,32の定着部である先端部分22a,32aを他方の梁13,12から柱梁接合部11cに圧縮力を作用させるものとし、σbを梁12,13の曲げモーメントによる圧縮応力度とすると、
柱梁接合部11cにおける応力場Y(図2(A)参照)の釣合から、任意断面の垂直応力度σsと剪断応力度τsは、それぞれ
(数式5)
(数式6)
で表わされ、二つの主応力度σp1及びσp2は、それぞれ
(数式7)
(数式8)
で表わされることになる。
【0034】
そして、柱11からの圧縮力による鉛直方向の垂直応力度σc=6N/mm 及びσc=10N/mm ,コンクリートの圧縮試験強度をσB=27N/mm として、接合部剪断応力度τjを2乃至10N/mm の範囲で変動させたとき、また、梁主筋の引張り力を定着して圧縮力としたσbを2乃至8N/mm の範囲で変動させたとき、主応力度の推移は、図2(B)及び図2(C)に示すように変化する。
ここで、図2(B)はσc=6N/mm の場合、また図2(C)はσc=10N/mm の場合を示しており、図2(B)及び図2(C)にて実線はNelissenによる二軸力度の相関曲線である。
【0035】
そして、これらの図から、σbを圧縮側に増加させると、またσcを圧縮側に増加されると、τjが大きくても、非破壊領域側に留まって、コンクリートの破壊を免れることが分かる。
従って、図1に示す本実施形態による梁主筋22,23,32,33の配筋によって、σbを圧縮側に増加させることになり、接合部の剪断強度を向上させることができる。
【0036】
図3は、本発明による柱梁接合部の補強構造を適用した柱梁接合部の第二の実施形態を示している。
図3において、柱梁接合部の補強構造40は、図1に示した柱梁接合部の補強構造とほぼ同様の構成であるので、同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明を省略する。
柱梁接合部の補強構造40は、図1に示した柱梁接合部の補強構造10と比較して、各梁12,13の各梁主筋22,23,32,33の先端部分22a,23a,32a,33aが、それぞれ他方の梁13,12に対して、機械式定着治具13b,12bにより定着されている点でのみ異なる構成になっている。
【0037】
このような構成の柱梁接合部の補強構造40は、図1に示した柱梁接合部の補強構造10と同様に作用して、双方の梁12,13に発生する引張り応力が、柱梁接合部11cには伝達されずに、梁主筋22,23,32,33を介して他方の梁13,12に伝達されることにより、柱梁接合部11cには、圧縮応力が作用することになる。
従って、双方の梁12,13からの引張り応力が圧縮応力に変換されて、柱梁接合部11cに伝達されることになるので、柱梁接合部11cに印加される引張り応力が低減され、圧縮応力が増大することになる。
これにより、一般的に鉄筋コンクリート造は、圧縮応力に強く、引張り応力には弱いことから、剪断耐力が向上し、例えば耐震性能が向上することになる。
【0038】
図4は、本発明による柱梁接合部の補強構造を適用した柱梁接合部の第三の実施形態を示している。
図4において、柱梁接合部の補強構造50は、図1に示した柱梁接合部の補強構造とほぼ同様の構成であるので、同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明を省略する。
柱梁接合部の補強構造50は、図1に示した柱梁接合部の補強構造10と比較して、各梁12,13の各梁主筋22,23,32,33の先端部分22a,23a,32a,33aが、それぞれ他方の梁13,12内にて所定の定着長によって定着されている点でのみ異なる構成になっている。
ここで、上記定着長は、例えば梁主筋を構成する鉄筋の直径の40倍程度に選定されている。
【0039】
このような構成の柱梁接合部の補強構造50は、図1に示した柱梁接合部の補強構造10と同様に作用して、双方の梁12,13からの引張り応力が圧縮応力に変換されて、柱梁接合部11cに伝達されることになるので、柱梁接合部11cに印加される引張り応力が低減され、圧縮応力が増大することになる。
これにより、一般的に鉄筋コンクリート造は、圧縮応力に強く、引張り応力には弱いことから、剪断耐力が向上し、例えば耐震性能が向上することになる。
【0040】
さらに、この場合、柱梁接合部11c内における各梁主筋22,23,32,33の配筋密度が低くなるので、型枠内へのコンクリート打設の際に、コンクリートの充填性が高められることになると共に、必要な梁主筋の量が少なくて済み、材料コストが低減され得ることになり、さらに配筋作業が軽減され得ることになる。
【0041】
次に、本発明による柱梁接合部の補強構造の評価実験を示す。
評価実験は、図5に示すように、中層程度の集合住宅を想定して、実物の約2/3スケールで、即ち梁12,13の加力点は、スパン3600mm、柱11の加力点は、高さ2000mmで、従来の柱梁接合部の補強構造の評価試験モデル60及び本発明による柱梁接合部の補強構造の評価試験モデル61を再現した。ここで、本発明による柱梁接合部の補強構造の評価試験モデル61は、双方の梁12,13の各梁主筋22,32,32,33は、他方の梁13,12内に延びる先端部分22a,23a,32a,33aが、図4に示した実施形態の場合と同様に、所定の定着長により定着されている。より詳細には、梁主筋の直径の40倍の長さの定着長になるように、配筋後に切断加工し、不連続配筋としている。
【0042】
このように構成された双方の補強構造の評価試験モデル60,61に対して、それぞれ荷重を制御しながら印加したところ、まず補強構造の評価試験モデル60の接合部パネルに斜めひび割れが発生すると共に、双方の補強構造の評価試験モデル60,61の梁に曲げひび割れが発生した。
さらに、層間変形角R=1/200のとき、補強構造の評価試験モデル61の接合部パネルに斜めひび割れが発生すると共に、双方の補強構造の評価試験モデル60,61で梁曲げひび割れが進展した。このとき、補強構造の評価試験モデル61の梁曲げひび割れの進展は、補強構造の評価試験モデル60のそれと比較して小さかった。
【0043】
その後、R=1/50のとき、最大強度に達し、接合部パネルの斜めひび割れは、図6(A)における接合部の四面図に示すようになった。
さらに荷重を大きくしたところ、補強構造の評価試験モデル61においては、ひび割れの大きな進展は発生しなかったが、補強構造の評価試験モデル60においては、R=1/50(2サイクル目)のときに、接合部パネルが剥落し、さらに最終加力時には、図6(B)に示すように、接合部パネルが大きく剥落した。
【0044】
このようにして、各補強構造の評価試験モデル60,61における実験値(柱剪断換算値)と公知の計算式による計算値は、図7の図表に示すようになる。
これによれば、本発明による補強構造の評価試験モデル61は、接合部耐力時強度に対して、1.38倍と高強度を示し、また梁曲げ降伏時強度に対しても、1.16倍と強度が高くなっており、強度的にも梁曲げ降伏先行型の破壊であったことが分かる。
【0045】
上述した実施形態においては、各梁12,13の梁主筋22,23,32,33の先端部分22a,23a,32a,33aの梁13,12内への定着方法として、機械的定着やプレートによる定着あるいは所定の定着長により行なわれるようになっているが、これに限らず、他の定着方法であってもよいことは明らかである。
【0046】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、双方の梁の端面から柱梁接合部内を通って他方の梁内に延びる梁主筋が、柱梁接合部内にて斜め上方または下方に向かって延びた後、他方の梁内に延びることによって、双方の梁から上部梁主筋及び下部梁主筋を介して柱梁接合部に伝達される引張り応力の少なくとも一部が、柱梁接合部内を斜めに延びる梁主筋により圧縮応力に変換されるので、柱梁接合部内で発生する引張り主張力が低減されると共に、圧縮主応力が増大することになる。
従って、柱梁接合部内における引張り主応力による強度の低減が抑制されることになり、柱梁接合部における剪断耐力を増大させることができる。
【0047】
この場合、従来の柱梁接合部のための必要な材料以外のものは使用しないので、資材コストを低く抑えることができると共に、配筋工程の標準作業によって、配筋作業を行なうことができるので、補強のために施工期間が延びるようなことはない。
従って、簡単な構成により、容易に柱梁接合部の剪断耐力を増大させることができるので、鉄筋コンクリート造の建物等の全体の耐震性能を向上させることができる。
【0048】
このようにして、本発明によれば、外力が加えられた場合の柱梁接合部内で発生する引張り応力をできるだけ小さくして、柱梁接合部における剪断耐力を高めるようにした、極めて優れた柱梁接合部の補強構造が提供され得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による柱梁接合部の補強構造を適用した柱梁接合部の第一の実施形態の構成を示す(a)概略平面図及び(b)概略側面図である。
【図2】図1の柱梁接合部の補強構造における(A)接合部の応力度分布を示す説明図,(B)σc=6N/mm のときの接合部の主応力度の推移及び(C)σc=10N/mm のときの接合部の主応力度の推移を示す図である。
【図3】本発明による柱梁接合部の補強構造を適用した柱梁接合部の第二の実施形態の構成を示す概略側面図である。
【図4】本発明による柱梁接合部の補強構造を適用した柱梁接合部の第三の実施形態の構成を示す概略側面図である。
【図5】本発明による柱梁接合部の補強構造の評価実験で使用した(A)従来構造のモデル及び(B)本発明によるモデルを示す概略側面図である。
【図6】図5のモデルの評価実験による(A)最大強度時及び(B)最終加力時のひび割れの状況を示す柱梁接合部の四面を示す図である。
【図7】図5のモデルの評価実験による実験値及び計算値とその比率を示す図表である。
【図8】従来の柱梁接合部の補強構造を適用した柱梁接合部の一例の構成を示す(a)概略平面図及び(b)概略側面図である。
【図9】図8の柱梁接合部の補強構造における(A)接合部の応力度分布を示す説明図,(B)接合部の主応力度の推移を示す図である。
【符号の説明】
10,40,50 柱梁接合部の補強構造
11 柱
11a 柱主筋
11b 帯筋
11c 柱梁接合部
12,13,14 梁
12a,13a,14a あばら筋
12b,13b 機械式定着治具
22,23,24 上部梁主筋
32,33,34 下部梁主筋
22a,23a,32a,33a 先端部分
60 本発明による補強構造の評価試験モデル
61 従来の補強構造の評価試験モデル
70 プレート
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a reinforcing structure for a reinforced concrete column beam joint.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a column beam joint in a reinforced concrete structure is configured, for example, as shown in FIG.
In FIG. 8, beams 2, 3, and 4 extending from three directions are joined to the column 1 in the region of the beam-to-column joint portion 1 c of the column 1.
That is, the beams 2 and 3 are joined from opposite sides of the column 1, and the beam 4 is joined to the columns 1 from the side with respect to the beams 2 and 3.
[0003]
The column 1 has column main bars 1a vertically arranged along at least four corners, and a plurality of band bars 1b are vertically spaced so as to contact these column main bars 1a in the horizontal direction from the outside. It is wound around.
The band 1b contributes to the shear strength of the column 1 and suppresses expansion of the column main reinforcement 1a to the outside.
Here, a plurality (two in the illustrated example) of bar main bars 1a are also arranged between the column main bars 1a at the four corners based on the cross-sectional calculation result.
[0004]
On the other hand, the beams 2, 3 and 4 have reinforcing bars extending in the longitudinal direction in the upper region and the lower region, that is, upper beam main bars 2a, 3a and 4a, lower beam main bars 2b, 3b and 4b, The stirrups 2c, 3c, 4c wound in contact with the outer peripheries of the beam main bars 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b are arranged.
The streaks 2c, 3c, and 4c are arranged so as to be dense in the vicinity of the column beam joint 1c with the column 1.
In this way, the beams 2, 3 and 4 are reinforced by these main bars 2a, 2b, 3a, 3b and 4a, 4b.
[0005]
Further, in the beams 2 and 3, the upper beam main bars 2a and 3a are formed integrally with each other in the column beam joint 1c, and the lower beam main bars 2b and 3b are formed integrally with each other in the column beam joint 1c. As a result, the bonding strength can be ensured in the region of the column beam joint 1c.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in such a reinforcing structure of the beam-column joint, if a bending moment is generated in the end region joined to the column 1 of the beams 2 and 3 by an external force Qb such as an earthquake, a couple C due to this is generated. , T are known to be generated as stress.
The stresses C and T generated as such couples are transmitted to the region of the column-beam joint 1c of the column 1 through the beam main bars 2a, 2b, 3a and 3b. On the basis of the above, two main stress levels, ie, compression and tension main stress levels (σc, σt) are generated in the column beam joint 1c.
[0007]
That is, the stress distribution in the column beam joint 1c is as shown in FIG. Here, when σc is the sum of the compressive stress level due to the bending moment of the column 1 and the compressive stress level due to the column axial force, and τj is the joint shear stress level, the stress field X (FIG. 9 (A )))), The normal stress σs and shear stress τs of any section are
(Formula 1)
(Formula 2)
The two principal stress levels σp1 and σp2 are respectively
(Formula 3)
(Formula 4)
It will be expressed as
[0008]
Then, in the above formulas (3) and (4), the vertical vertical stress degree σc = 6 N / mm due to the compressive force from the column 1 2 , Compressive strength of concrete is σB = 27N / mm 2 The joint shear stress τj is 2 to 6 N / mm 2 9, the transition of the main stress degree changes as shown in FIG. Here, in FIG. 9B, the solid line is a correlation curve of the biaxial stress level by Nerissen, and when the combination of the two stress levels is below the correlation curve, the concrete does not break.
Therefore, the joint shear stress τj is 4 N / mm. 2 It can be seen that the concrete, that is, the joint, breaks when the distance exceeds.
[0009]
In this way, the tensile stress degree σt causes a decrease in concrete strength, that is, a decrease in the strength of the beams 2 and 3 and the strength of the column-beam joint 1c.
For this reason, the strength of the beam-column joint cannot be expected from the so-called shear reinforcement, and depends on the shape of the column or beam. It is necessary to change the cross-sectional design of the columns and beams, which increases the cost.
[0010]
In view of the above, the present invention provides a reinforcement structure for a beam-column joint in which the tensile stress generated in the beam-column joint when an external force is applied is made as small as possible to increase the shear strength in the beam-column joint. The purpose is to provide.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to the configuration of the present invention, a reinforced concrete column comprising a beam having an upper beam main bar and a lower beam main bar which are joined so that end faces thereof are abutted from both sides with respect to the column beam connection part of the column. In the beam joint, the upper beam main bar extending from the end faces of both beams into the column beam joint extends obliquely downward toward the end face of the other beam and is fixed horizontally inward from the end face of the other beam. The lower beam main bar extending from the end faces of both beams into the column beam joint extends obliquely upward toward the end face of the other beam and is fixed horizontally inward from the end face of the other beam. This is achieved by the reinforcing structure of the beam-column joint.
[0012]
In the reinforcing structure of the beam-column joint according to the present invention, preferably, the upper beam main bar and the lower beam main bar fixed in the other beam from the end surfaces of both beams pass through the beam-column joint. Then it is as an unbond.
[0013]
In the reinforcing structure of the beam-column joint according to the present invention, preferably, the upper beam main bar extending obliquely downward in the beam-beam joint from the end surfaces of both beams and extending into the end surface of the other beam is the end surface of the other beam. The lower beam main bar which is fixed in the other beam above the lower beam main bar, extends obliquely upward in the column beam joint from the end surfaces of both beams, and extends into the end surface of the other beam. However, it is fixed in the other beam at the end face of the other beam and below the upper beam main bar.
[0014]
In the reinforcing structure of the beam-column joint according to the present invention, preferably, the upper beam main bar and the lower beam main bar extending from the end faces of both beams to the other beam through the column beam joint are fixed in the other beam. ing.
[0015]
In the reinforcing structure of the beam-column joint according to the present invention, preferably, the upper beam main bar and the lower beam main bar extending from the end surfaces of both beams to the other beam through the column-beam joint are respectively provided in the lower beam. It is composed of a beam main bar and an upper beam main bar.
[0016]
According to the above configuration, when an external force is applied, at least a part of the tensile stress transmitted from both beams to the column beam joint through the upper beam principal bar and the lower beam principal bar is inclined in the column beam joint. The extending beam main bar is converted into a compressive stress on the column beam joint. Therefore, the tensile principal stress transmitted from the beam to the beam-column joint by the external force is reduced, so that the shear strength at the beam-column joint can be increased.
[0017]
If the upper and lower beam main bars that are anchored in the other beam through the beam-column joint from the end faces of both beams are unbonded in the beam-column joint, the upper beam main bars from both beams And the stress transmitted through the lower beam main reinforcement is transmitted to the part fixed in the other beam without being transmitted to the column beam joint.
[0018]
The upper beam main bar that extends diagonally downward in the column beam joint from the end faces of both beams and extends into the end face of the other beam is located above the lower beam main bar at the end face of the other beam. The lower beam main bar extending obliquely upward in the column beam joint from the end faces of both beams, and extending into the end face of the other beam, from the upper beam main bar at the end face of the other beam When fixed in the other beam at the bottom, the main beam extending from the end faces of both beams through the column beam joint does not interfere with the main beam in the other beam. It will be fixed in the beam.
[0019]
If the upper and lower beam main bars that extend from the end faces of both beams through the column beam joint into the other beam are anchored as anchor bars in the other beam, the upper beam from both beams The stress transmitted through the main bar and the lower beam main bar is surely transmitted from the portion extending into the other beam to the other beam, and additional compressive stress is generated.
[0020]
When the upper beam main bar and the lower beam main bar that extend from the end faces of both beams through the column beam joint into the other beam are composed of the lower beam main bar and the upper beam main bar in the other beam, respectively. The stress transmitted from both beams via the upper beam main bar and the lower beam main bar is reliably transmitted by the other beam from the portion extending into the other beam, and additional compressive stress is generated. Furthermore, since the bar arrangement density in the beam-column joint is low, the concrete fillability in the beam-column joint is improved, the amount of beam main bars is reduced, material costs are reduced, and bar arrangement work is reduced. Will get.
[0021]
Thus, according to the present invention, after the beam main bars extending from the end faces of both beams through the column beam joint into the other beam extend obliquely upward or downward in the column beam joint. By fixing in the other beam, at least a part of the tensile stress transmitted from both beams to the column beam joint through the upper beam main bar and the lower beam main bar extends diagonally in the column beam joint. Since it is converted into a compressive stress by the beam main reinforcement, the tensile assertive force generated in the column beam joint is reduced and the compressive main stress is increased.
Therefore, the strength reduction due to the tensile main stress in the beam-column joint is suppressed, and the shear strength at the beam-column joint can be increased.
[0022]
In this case, since materials other than the necessary materials for the conventional beam-column joint are not used, the material cost can be kept low, and the reinforcement work can be performed by the standard work of the reinforcement process. The construction period is not extended for reinforcement.
Thus, since the shear strength of the column beam joint can be easily increased with a simple configuration, the overall seismic performance of a reinforced concrete building or the like can be improved.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 7.
The embodiments described below are preferable specific examples of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention particularly limits the present invention in the following description. As long as there is no description of the effect, it is not restricted to these aspects.
[0024]
FIG. 1 shows a configuration of a first embodiment of a beam-column joint to which a reinforcing structure of a beam-column joint according to the present invention is applied.
In FIG. 1, a column beam joint reinforcing structure 10 has the same configuration as the conventional column beam joint shown in FIG. 8, and is a beam extending from three sides in the region of the column beam joint 11 c of the column 11. 12, 13 and 14 are joined to the column 11.
That is, the beams 12 and 13 are joined from opposite sides of the column 11, and the beam 14 is joined to the columns 11 from the side with respect to the beams 12 and 13.
[0025]
As in the case of the pillar 1 shown in FIG. 8, the pillar 11 has column main reinforcing bars 11a vertically arranged along at least four corners, and a plurality of such pillar main reinforcing bars 11a are in contact with the horizontal direction from the outside. The straps 11b of the book are wound up and down at intervals.
The strip 11b contributes to the shear strength of the column 11 and suppresses expansion of the column main reinforcement 11a to the outside.
Here, a plurality (two in the illustrated example) of bar main bars 11a are also arranged between the column main bars 11a at the four corners based on the cross-sectional calculation result.
[0026]
On the other hand, the beams 12, 13 and 14 have rebars extending in the longitudinal direction in the upper region and the lower region, that is, upper beam main bars 22, 23 and 24, lower beam main bars 32, 33 and 34, and The stirrups 12a, 13a and 14a wound in contact with the outer peripheries of the main beam bars 22, 32, 23, 33, 24 and 34 are arranged. The streaks 12a, 13a, and 14a are arranged so as to be dense in the vicinity of the column beam joint 11c with the column 11.
In this way, the beams 12, 13 and 14 are reinforced by these beam main bars 22, 32, 23, 33 and 24, 34.
[0027]
The above configuration is the same as the conventional beam-column joint reinforcement structure shown in FIG. 8, but the beam-beam joint reinforcement structure according to the embodiment of the present invention is different in the following points. Yes.
That is, as shown in FIG. 1B, the upper beam main bars 22 and 23 of the beams 12 and 13 are obliquely downward toward the end surfaces of the other beams 13 and 12 in the column beam joint portion 11c. They are bent so as to cross each other in an X shape when viewed from the side, and are fixed by the plate 70 in the horizontal direction in the other beams 13 and 12.
Similarly, the lower beam main bars 32 and 33 of the beams 12 and 13 are X-shaped when viewed from the side and obliquely upward toward the end surfaces of the other beams 13 and 12 in the column beam joint portion 11c. And is fixed by a plate in the horizontal direction in the other beams 13 and 12.
[0028]
Here, the tip end portions 22a and 23a extending into the other beams 13 and 12 of the upper beam main bars 22 and 23 of the beams 12 and 13 are the lower beam main bars 33 and 32 in the other beams 13 and 12, respectively. It is positioned above and is fixed as a fixing line.
Similarly, tip portions 32a and 33a extending into the other beams 13 and 12 of the lower beam main bars 32 and 33 of the beams 12 and 13 are upper beam main bars 23 and 22 in the other beams 13 and 12, respectively. It is positioned below and is fixed as a fixing line.
In this case, the tip portions 22a, 23a and 32a, 33a are fixed to the beams 13, 12 by mechanical fixing, respectively.
[0029]
On the other hand, the beam main bars 22, 23, 32, 33 are unbonded in the column beam engaging portion 11c.
[0030]
In this way, after the bar 11 and the beams 12, 13 and 14 are arranged, concrete is placed in the mold for forming the columns 11 and the beams 12, 13 and 14, respectively. By hardening, a reinforced concrete column beam structure is formed, and in the column beam joint portion 11c, a reinforcing structure is formed by the beam main bars 22, 23, 32, 33 extending obliquely.
[0031]
The beam-to-column joint reinforcement structure 10 according to the embodiment of the present invention is configured as described above, and an external force such as an earthquake is applied to the end region joined to the column 11 of the beams 12 and 13. When a bending moment is generated, a couple is generated as stress.
And when this stress is transmitted through the beam main bars 22, 23, 32, 33, these beam main bars 22, 23, 32, 33 are unbonded to the region of the column beam joint 11c. The stress is not transmitted to the beam-to-column joint 11c of the column 11, but is transmitted to the corresponding other beams 13, 12 to which the tip end portions 22a, 23a, 32a, 33a are fixed.
[0032]
At this time, the tensile stress is transmitted to the plate 70 fixed on the other side through the beam main bars 22, 23, 32, 33 of both the beams 12, 13, and thereby, the column beam joint portion 11c. Compressive stress will act on.
Therefore, since the tensile stress from both the beams 12 and 13 is converted into a compressive stress and transmitted to the column beam joint 11c, the tensile stress applied to the column beam joint 11c is reduced and compressed. The stress will increase.
Thereby, in general, a reinforced concrete structure is resistant to compressive stress and weak to tensile stress, so that shear strength is improved, for example, seismic performance is improved.
[0033]
Here, the stress distribution in the beam-column joint 11c shown in FIG. 1 is as shown in FIG. Here, the tip portions 22a and 32a, which are fixing portions of the upper beam main bars 22 and 32 of the beams 12 and 13, are applied with a compressive force from the other beams 13 and 12 to the column beam joint portion 11c. , 13 and compressive stress due to bending moment,
From the balance of the stress field Y (see FIG. 2 (A)) at the beam-column joint 11c, the vertical stress σs and the shear stress τs of the arbitrary cross section are respectively
(Formula 5)
(Formula 6)
The two principal stress levels σp1 and σp2 are respectively
(Formula 7)
(Formula 8)
It will be expressed as
[0034]
The vertical stress σc = 6 N / mm in the vertical direction due to the compressive force from the column 11 2 And σc = 10 N / mm 2 , Compressive strength of concrete is σB = 27N / mm 2 The joint shear stress τj is 2 to 10 N / mm 2 When σb is varied within the range of σb, the tensile force of the beam main bar is fixed and the compression force is set to 2 to 8 N / mm. 2 When it is varied within the range, the transition of the main stress degree changes as shown in FIG. 2 (B) and FIG. 2 (C).
Here, FIG. 2B shows σc = 6 N / mm 2 2C shows the case of σc = 10 N / mm 2, and in FIGS. 2B and 2C, the solid line is a correlation curve of the biaxial force degree by Nelson.
[0035]
From these figures, it can be seen that when σb is increased to the compression side and σc is increased to the compression side, even if τj is large, it remains on the non-destructive region side and escapes the destruction of the concrete.
Therefore, by arranging the beam main bars 22, 23, 32, and 33 according to the present embodiment shown in FIG. 1, σb is increased to the compression side, and the shear strength of the joint can be improved.
[0036]
FIG. 3 shows a second embodiment of a beam-column joint to which a reinforcing structure for a beam-column joint according to the present invention is applied.
In FIG. 3, the beam-column joint reinforcement structure 40 has substantially the same configuration as the column-beam joint reinforcement structure shown in FIG. Omitted.
The beam-to-column joint reinforcing structure 40 is different from the beam-to-column joint reinforcing structure 10 shown in FIG. 1 in that the distal end portions 22a, 23a of the beam main bars 22, 23, 32, 33 of the beams 12, 13 are respectively. 32a and 33a are different from each other only in that they are fixed to the other beams 13 and 12 by mechanical fixing jigs 13b and 12b, respectively.
[0037]
The column-beam joint reinforcing structure 40 having such a configuration acts in the same manner as the column-beam joint reinforcing structure 10 shown in FIG. 1, and the tensile stress generated in both beams 12 and 13 is reduced. By transmitting to the other beams 13 and 12 through the beam main bars 22, 23, 32 and 33 without being transmitted to the joint 11c, a compressive stress acts on the column beam joint 11c. Become.
Therefore, since the tensile stress from both the beams 12 and 13 is converted into a compressive stress and transmitted to the column beam joint 11c, the tensile stress applied to the column beam joint 11c is reduced and compressed. The stress will increase.
Thereby, in general, a reinforced concrete structure is resistant to compressive stress and weak to tensile stress, so that shear strength is improved, for example, seismic performance is improved.
[0038]
FIG. 4 shows a third embodiment of a beam-column joint to which a beam-column joint reinforcement structure according to the present invention is applied.
In FIG. 4, the reinforcing structure 50 for the beam-column joint is substantially the same as the structure for reinforcing the beam-column joint illustrated in FIG. 1. Omitted.
The beam-column joint reinforcing structure 50 is different from the beam-column joint reinforcing structure 10 shown in FIG. 1 in that the end portions 22a, 23a of the beam main bars 22, 23, 32, 33 of the beams 12, 13 are compared with each other. , 32a and 33a are different from each other only in that they are fixed in the other beams 13 and 12 by a predetermined fixing length.
Here, the fixing length is selected to be, for example, about 40 times the diameter of the reinforcing bar constituting the beam main reinforcing bar.
[0039]
The column-beam joint reinforcing structure 50 having such a configuration acts in the same manner as the column-beam joint reinforcing structure 10 shown in FIG. 1, and tensile stress from both beams 12 and 13 is converted into compressive stress. As a result, the beam is transmitted to the beam-column joint 11c, so that the tensile stress applied to the beam-column joint 11c is reduced and the compression stress is increased.
Thereby, in general, a reinforced concrete structure is resistant to compressive stress and weak to tensile stress, so that shear strength is improved, for example, seismic performance is improved.
[0040]
Furthermore, in this case, since the bar arrangement density of the beam main bars 22, 23, 32, 33 in the column beam joint portion 11c is lowered, the concrete filling property is improved when the concrete is placed in the formwork. In addition, the amount of beam main bars required is small, the material cost can be reduced, and the bar arrangement work can be further reduced.
[0041]
Next, an evaluation experiment of the reinforcing structure of the column beam joint according to the present invention will be shown.
As shown in FIG. 5, in the evaluation experiment, assuming a mid-rise apartment house, it is about 2/3 scale of the real thing, that is, the applied point of the beams 12 and 13 is 3600 mm in span, and the applied point of the column 11 is The evaluation test model 60 for the reinforcement structure of a conventional beam-column joint at a height of 2000 mm and the evaluation test model 61 for the reinforcement structure of a beam-column joint according to the present invention were reproduced. Here, in the evaluation test model 61 of the reinforcing structure of the column beam joint according to the present invention, the beam principal bars 22, 32, 32, 33 of both beams 12, 13 are extended at the tip portions extending into the other beams 13, 12. 22a, 23a, 32a, and 33a are fixed by a predetermined fixing length as in the case of the embodiment shown in FIG. More specifically, cutting is performed after the bar arrangement so that the fixed length is 40 times the diameter of the beam main bar bar, thereby forming a discontinuous bar arrangement.
[0042]
When the load is applied to both the reinforcing structure evaluation test models 60 and 61 configured as described above while controlling the load, oblique cracks are first generated in the joint panel of the reinforcing structure evaluation test model 60. Bending cracks occurred in the beams of the evaluation test models 60 and 61 for both reinforcing structures.
Furthermore, when the interlayer deformation angle R = 1/200, oblique cracks occurred in the joint panel of the evaluation test model 61 for the reinforcing structure, and beam bending cracks developed in the evaluation test models 60 and 61 for both reinforcing structures. . At this time, the progress of the beam bending crack of the evaluation test model 61 of the reinforcing structure was smaller than that of the evaluation test model 60 of the reinforcing structure.
[0043]
After that, when R = 1/50, the maximum strength was reached, and the oblique cracks of the joint panel were as shown in the four views of the joint in FIG.
When the load was further increased, no significant progress of cracking occurred in the evaluation test model 61 for the reinforcing structure, but in the evaluation test model 60 for the reinforcing structure, when R = 1/50 (second cycle). In addition, the joint panel was peeled off, and when the final force was applied, the joint panel was largely peeled off as shown in FIG.
[0044]
In this way, the experimental values (column shear conversion values) in the evaluation test models 60 and 61 of the respective reinforcing structures and the calculated values based on known calculation formulas are as shown in the chart of FIG.
According to this, the evaluation test model 61 of the reinforcing structure according to the present invention shows 1.38 times as high strength as the strength at the joint strength, and 1.16 against the strength at the time of beam bending yield. The strength is doubled and the strength is high, and it can be seen that it was a beam bending yield type failure.
[0045]
In the above-described embodiment, as a method of fixing the tip portions 22a, 23a, 32a, 33a of the beam main bars 22, 23, 32, 33 of the beams 12, 13 to the beams 13, 12, mechanical fixing or plate is used. The fixing is performed by fixing or a predetermined fixing length, but the present invention is not limited to this, and it is obvious that other fixing methods may be used.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the beam main bar extending from the end faces of both beams through the column beam joint into the other beam extends obliquely upward or downward in the column beam joint. After that, by extending into the other beam, at least part of the tensile stress transmitted from both beams to the column beam joint via the upper beam main bar and the lower beam main bar, the beam extending diagonally in the column beam joint Since it is converted into compressive stress by the main reinforcement, the tensile assertive force generated in the beam-column joint is reduced and the compressive main stress is increased.
Therefore, the strength reduction due to the tensile main stress in the beam-column joint is suppressed, and the shear strength at the beam-column joint can be increased.
[0047]
In this case, since materials other than the necessary materials for the conventional beam-column joint are not used, the material cost can be kept low, and the reinforcement work can be performed by the standard work of the reinforcement process. The construction period is not extended for reinforcement.
Therefore, since the shear strength of the beam-column joint can be easily increased with a simple configuration, the overall seismic performance of a reinforced concrete building or the like can be improved.
[0048]
In this way, according to the present invention, an extremely excellent column in which the tensile stress generated in the beam-column joint when external force is applied is made as small as possible to increase the shear strength in the beam-column joint. A reinforcement structure for the beam joint may be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a schematic plan view and FIG. 1B is a schematic side view showing a configuration of a first embodiment of a column beam joint to which a reinforcing structure of a column beam joint according to the present invention is applied.
2A is an explanatory diagram showing a stress distribution of a joint in the reinforcing structure of a beam-column joint in FIG. 1, and FIG. 2B is an explanatory diagram showing a stress distribution at the joint; 2 Transition of principal stress degree of joint part and (C) σc = 10 N / mm 2 It is a figure which shows transition of the main stress degree of the junction part at the time of.
FIG. 3 is a schematic side view showing the configuration of a second embodiment of a beam-column joint to which a reinforcing structure of a beam-column joint according to the present invention is applied.
FIG. 4 is a schematic side view showing the configuration of a third embodiment of a beam-column joint to which a beam-column joint reinforcement structure according to the present invention is applied.
FIG. 5 is a schematic side view showing (A) a model of a conventional structure and (B) a model according to the present invention used in an evaluation experiment of a reinforcing structure of a column beam joint according to the present invention.
6 is a diagram showing four surfaces of a beam-column joint showing cracks at the time of (A) maximum strength and (B) final force by an evaluation experiment of the model of FIG. 5;
7 is a chart showing experimental values and calculated values and their ratios in an evaluation experiment of the model of FIG. 5;
FIG. 8A is a schematic plan view and FIG. 8B is a schematic side view showing a configuration of an example of a column beam joint to which a conventional beam-column joint reinforcement structure is applied.
9A is an explanatory diagram showing a stress distribution of a joint in the reinforcing structure of a beam-column joint in FIG. 8, and FIG. 9B is a diagram showing a transition of a main stress of the joint.
[Explanation of symbols]
10, 40, 50 Column-beam joint reinforcement structure
11 pillars
11a Column main reinforcement
11b band
11c Beam-column joint
12, 13, 14 beams
12a, 13a, 14a Stirrup
12b, 13b Mechanical fixing jig
22, 23, 24 Upper beam main reinforcement
32, 33, 34 Lower beam main reinforcement
22a, 23a, 32a, 33a Tip portion
60 Evaluation test model of reinforcing structure according to the present invention
61 Conventional test model for reinforcing structure
70 plates

Claims (5)

柱の柱梁接合部に対して両側から端面が突き合わされるように接合される上部梁主筋及び下部梁主筋を備えた梁から成るコンクリート系構造物の柱梁接合部において、
双方の梁の端面から柱梁接合部内に延びる上部梁主筋が、他方の梁の端面に向かって斜め下方に延びて、他方の梁の端面から水平に内部に向かって定着されており、双方の梁の端面から柱梁接合部内に延びる下部梁主筋が、他方の梁の端面に向かって斜め上方に延びて、他方の梁の端面から水平に内部に向かって定着されていることを特徴とする、柱梁接合部の補強構造。
In a column-to-beam joint of a concrete structure consisting of a beam with an upper beam main bar and a lower beam main bar that are joined so that the end faces are abutted against both sides of the column beam-to-column joint,
The upper beam main bar extending from the end faces of both beams into the column beam joint extends obliquely downward toward the end face of the other beam and is fixed horizontally from the end face of the other beam to the inside. The lower beam main bar extending from the end face of the beam into the column beam joint extends obliquely upward toward the end face of the other beam, and is fixed horizontally inward from the end face of the other beam. , Reinforcement structure of column beam joints.
双方の梁の端面から柱梁接合部内を通って他方の梁内に延びる上部梁主筋及び下部梁主筋が、柱梁接合部内ではアンボンドとしてあることを特徴とする、請求項1に記載の柱梁接合部の補強構造。The column beam according to claim 1, wherein the upper beam main bar and the lower beam main bar extending from the end faces of both beams into the other beam through the column beam joint are unbonded in the column beam joint. Reinforcement structure for joints. 双方の梁の端面から柱梁接合部内を斜め下方に延びて、他方の梁の端面内に延びる上部梁主筋が、他方の梁の端面にて、その下部梁主筋より上方にて、他方の梁内に定着されており、
双方の梁の端面から柱梁接合部内を斜め上方に延びて、他方の梁の端面内に延びる下部梁主筋が、他方の梁の端面にて、その上部梁主筋より下方にて、他方の梁内に定着されている
ことを特徴とする、請求項1または2に記載の柱梁接合部の補強構造。
The upper beam main bar that extends diagonally downward in the column beam joint from the end faces of both beams and extends into the end face of the other beam is located above the lower beam main bar at the end face of the other beam. Has been established within,
The lower beam main bar that extends diagonally upward from the end surfaces of both beams into the column beam joint and extends into the end surface of the other beam is below the upper beam main bar at the end surface of the other beam. The reinforcing structure for a column beam joint according to claim 1, wherein the reinforcing structure is fixed inside.
双方の梁の端面から柱梁接合部内を通って他方の梁内に延びる上部梁主筋及び下部梁主筋が、他方の梁内で定着筋として定着されていることを特徴とする、請求項1から3の何れかに記載の柱梁接合部の補強構造。The upper beam main bar and the lower beam main bar extending from the end faces of both beams through the column beam joint into the other beam are fixed as anchor bars in the other beam. 4. A reinforcing structure for a beam-column joint according to any one of 3 above. 双方の梁の端面から柱梁接合部内を通って他方の梁内に延びる上部梁主筋及び下部梁主筋が、他方の梁内でそれぞれ下部梁主筋及び上部梁主筋とにより構成されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の柱梁接合部の補強構造。The upper beam main bar and the lower beam main bar that extend from the end faces of both beams through the column beam joint into the other beam are composed of the lower beam main bar and the upper beam main bar in the other beam, respectively. The reinforcing structure for a beam-column joint according to claim 1 or 2.
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