JP2005030048A - Horizontal structural member, tension member, and compression member - Google Patents

Horizontal structural member, tension member, and compression member Download PDF

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JP2005030048A
JP2005030048A JP2003195973A JP2003195973A JP2005030048A JP 2005030048 A JP2005030048 A JP 2005030048A JP 2003195973 A JP2003195973 A JP 2003195973A JP 2003195973 A JP2003195973 A JP 2003195973A JP 2005030048 A JP2005030048 A JP 2005030048A
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Shinichi Sakamoto
真一 坂本
Masahiro Asai
政宏 浅井
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Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a horizontal structural member, a tension member, and a compression member which are formed of used railway rails, and capable of being used as structural members constituting a framework of a large-scale structure that has high functionality and diversity and is low in cost. <P>SOLUTION: Those of bottom reinforcements 5 forming a beam 3 located in the vicinity of side surfaces of the beam 3 are partly cut away by a predetermined length, at a location in the vicinity of a longitudinal central portion of the beam 3, and the used railway rail 9a is arranged between a pair of uncut-and-left portions 5a of the bottom reinforcements 5 in parallel with the same. Further each end of the railway rail 9a forms a lap joint portion in cooperation with the uncut-and-left portion 5a of each bottom 5. By virtue of this structure, the railway rail 9a functions as an auxiliary rigid member for reinforcing the longitudinal central portion of a bottom surface of the beam, which bottom surface is susceptible to occurrence of tensile stress when a vertical load is applied to the beam 3. Therefore cracking etc. of concrete due to occurrence of tensile stress can be suppressed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水平構造部材、引張材、及び圧縮材に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、産業廃棄物は、その処分方法が煩雑である場合が多く、また再利用する場合にも何れかの再生処理を行う必要があるため、未処理のまま埋立処分される場合が多い。このような中、産業廃棄物の量は年々増加する傾向にあることから、これらに対応すべく、産業廃棄物の再利用に関する様々な方法が考案されている。例えば、特許文献1では、コンクリートがら等の産業廃棄物をコンクリート中に埋設して製作した擁壁等の構築部材が示されており、また、該構築部材の利用方法として、その上面に、同じく産業廃棄物である使用済みの鉄道レールを配置した上で縞鋼板を固着し、産業廃棄物を用いて製作した構築部材を仮設の基礎床として利用する方法が示されている。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−183647号公報(第13図参照)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、産業廃棄物の中でも使用済みの鉄道レールは、一般の構造物に適用されている鉄筋と比較して断面が大きいため剛性が高く、またその形状が鉄骨材のように複数のパターンでモジュール化されているため利用しやすいとともに、鉄骨や鉄筋を再利用する場合と異なり、リサイクルではなくリユースできるため、再生に係るエネルギーを不要とする材料として注目されている。これらの特徴を生かした使用済み鉄道レールの、さらなる利用方法が求められている。
【0005】
上記事情に鑑み、本発明は、低コスト、高機能性、及び多様性を備えた大型の構造物の架構を構成する構造部材として適用できる、使用済みの鉄道レールを利用した水平構造部材、引張材、及び圧縮材を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の水平構造部材は、隣り合う鉛直構造部材に架け渡され、該鉛直構造部材とともに構造物の架構を形成する水平構造部材であって、水平方向に所定の離間間隔をもって並列配置される、鉄筋よりなる複数の上端筋と、該上端筋と平行で、かつ該上端筋各々に対して鉛直下方向で一様の離間間隔を有する高さ位置に配置される、鉄筋よりなる複数の下端筋と、該下端筋及び上端筋を埋設するコンクリートを備える鉄筋コンクリート造により構成され、少なくとも該水平構造部材の側面近傍に位置する下端筋が、水平構造部材の中央部近傍に位置する一部分を切り取られて、該中央部近傍に位置する一部分に使用済みの鉄道レールが、下端筋の対をなす切り残し部と平行に配置されており、該鉄道レールの両端部各々と、前記下端筋の対をなす切り残し部各々との間に重ね継ぎ手が形成されてなることを特徴としている。
【0007】
請求項2記載の水平構造部材は、少なくとも該水平構造部材の側面近傍に位置する上端筋が、水平構造部材の中央部近傍に位置する一部分を切り取られて、該中央部近傍に位置する一部分に使用済みの鉄道レールが、上端筋の対をなす切り残し部と平行に配置されており、該鉄道レールの両端部各々と、前記上端筋の対をなす切り残し部各々との間に重ね継ぎ手が形成されてなることを特徴としている。
【0008】
請求項3記載の水平構造部材は、隣り合う鉛直構造部材に架け渡され、該鉛直構造部材とともに構造物の架構を形成する水平構造部材であって、隣り合う鉛直構造部材を連結するように、水平に延在する鉄骨材と、該鉄骨材の両端部各々に備えられ、鉄骨材を前記鉛直構造部材に固定する固定部材を備えてなり、前記鉄骨材の下端部近傍で長手方向の中央部近傍に、鉄骨材と平行に配される使用済みの鉄道レールが、固着手段を介して固着されることを特徴としている。
【0009】
請求項4記載の引張材は、隣り合う鉛直構造部材に架け渡され、該鉛直構造部材とともに構造物の架構を形成する水平構造部材の内方に、長手方向中間部が位置するように配置される引張材であって、隣り合う前記鉛直構造部材を架け渡すように、水平に延在する使用済みの鉄道レールよりなり、水平構造部材の内方に位置する長手方向中間部が、弧状に成形されることを特徴としている。
【0010】
請求項5記載の引張材は、前記鉄道レールの、弧状に成形される長手方向中間部を挟んだ両端部が、鉛直下方向に延在するように成形され、該両端部各々を、水平構造部材が架け渡されている隣り合う前記鉛直構造部材の内方に収めることを特徴としている。
【0011】
請求項6記載の引張材は、前記鉛直構造部材を挟んで、水平方向に連続して配置されている複数の水平構造部材各々の内方に配置された鉄道レールが、隣り合う端部どうしを固着手段を介して固着されて連続することを特徴としている。
【0012】
請求項7記載の圧縮材は、構造物の架構を構成し、材軸方向に圧縮力を受ける圧縮材であって、複数の使用済みの鉄道レールを束ねるとともに、固着手段を介して固着してなることを特徴としている。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る水平構造部材、引張材、及び圧縮材を図1から図10に示す。本発明の水平構造部材及び引張材は、構造物に期待される高機能性や多様性に対応するために、架構構造を大スパン化する場合に適した構造部材であり、本発明の水平構造部材及び引張材を構造物の架構構造に適用することにより、構造物に要求される、極めてまれに起こる地震時の荷重に対しても安全性を確保できる耐力やねばり、及び居住性や機能性を損なわない範囲の変形に収める構成を実現するものである。
また、本発明の圧縮材は、鉄筋コンクリート造の構造物の大型化に伴い、多大な鉛直荷重を支持する必要の生じる基礎や地下躯体の鉛直部材等に用いるに適した構造部材である。
これら水平構造部材、引張材及び圧縮材は何れも、加工もしくはそのままの状態の使用済みの鉄道レールを用いる構成とすることにより、安価でかつ各々の構造部材に必要な構造性能を付与することを可能にするものである。
【0014】
図1(a)に示すように、鉄筋コンクリート造の架構構造1は、隣り合う柱2と、これらを架け渡すように水平に配される梁3により構成されている。前記柱2は、複数の主筋2a及び帯筋2bと、コンクリート7を備えた鉄筋コンクリート造の鉛直構造部材であり、梁3は、図1(b)に示すように、鉄筋よりなる上端筋4、下端筋5及びあばら筋6と、これらを埋設するコンクリート7を備えた鉄筋コンクリート造の水平構造部材である。
【0015】
上端筋4は、梁3の上端面近傍に位置する鉄筋であり、複数が梁幅方向で水平面を形成するように、所定の離間間隔をもって並列配置されている。また、複数の下端筋5は、梁3の下端面近傍に位置する鉄筋であり、該上端筋4と平行で、かつ複数の上端筋4各々に対して鉛直下方向で一様の離間間隔を有する高さ位置に配置されている。これら複数の上端筋4及び下端筋5は、直交して配置される複数のあばら筋6に内包されて、いわゆるかご鉄筋8が形成され、該かご鉄筋8が前記コンクリート7に埋設されることにより、梁3が構成されている。
【0016】
ところで、本実施の形態では、図1(a)に示すように、前記梁3の下端筋5で側面近傍に位置するものが、梁3の長手方向中央部近傍に位置する一部分を所定の長さだけ切り取られており、該長手方向中央部近傍に位置する一部分に、鉄道レール9aが、下端筋5の対をなす切り残し部5aと平行に配置されている。
該鉄道レール9aは、使用済みとなったものが用いられており、その両端部各々には、前記下端筋5の対をなす切り残し部5aとの間に重ね継ぎ手が形成されているとともに、この重ね継ぎ手が形成されている部位には、その外周面に複数のスタッドボルト16が固着手段を介して固着されている。
したがって、該鉄道レール9aと前記下端筋5の対をなす切り残し部5aとの間の応力伝達は、図1(b)に示すように、重ね継ぎ手がコンクリート7で埋設されることによりスタッドボルト16を介して行われることとなる。
【0017】
このような構成の前記梁3は、図1(a)を見てもわかるように、前記鉄道レール9aが、前記梁3の長手方向中央部近傍に位置する一部分に配置されることとなるが、該鉄道レール9aは、前記梁3の前記下端筋5として一般に用いられる鉄筋と比較すると断面形状が大きく、剛性も高い。つまり、該鉄道レール9aは、前記梁3に鉛直荷重が作用した際に、引張応力が発生しやすい下端面の長手方向中央部を補強する補強材として機能することとなり、引張応力の発生に伴うコンクリート7のひび割れ等を抑制することができるものである。
【0018】
本実施の形態では、鉄道レール9aの配置位置について、図1(b)に示すように、前記梁3の下端筋5で側面近傍に位置するもののみに配置する構成を示した。しかし、その配置位置は、必ずしもこれにこだわるものではなく、例えば梁3の梁幅方向中間部に位置する前記下端筋5にも、鉄道レール9aを用いる構成としても良い。
【0019】
また、該鉄道レール9aの配置位置は、梁3の下面近傍のみでなく、例えば、図2(a)に示すように、前記梁3の上端筋4で側面近傍に位置するものにも、鉄道レール9aを配置する構成としても良い。
その配置構成は、前記下端筋5に配置する場合と同様であり、図2(a)(b)に示すように、前記梁3の上端筋4で側面近傍に位置するものについて、梁3の長手方向中央部近傍に位置する一部分を所定の長さだけ切り取り、該長手方向中央部近傍に位置する一部分に鉄道レール9aを配置し、該鉄道レール9aの両端部と、前記上端筋4の対をなす切り残し部4aとの間で、重ね継ぎ手を形成するものである。
これにより、前記梁3の下面近傍のみならず梁3の上面近傍にも、長手方向中央部に剛性の高い前記鉄道レール9aが位置するため、前記梁3が長大スパンに構成されている場合にも、鉛直荷重が作用した際に圧縮応力が発生しやすい上端面近傍を補剛することができることから、梁3のたわみを抑制することができるものである。
【0020】
このように、鉄道レール9aを補剛材として用いることにより、鉛直方向の剛性を高め、引張応力の発生に伴うコンクリート7のひび割れや、圧縮応力の発生に伴う梁3自身のたわみを抑制する前記梁3の構成は、従来のように鉛直方向の剛性を高めることを目的に、上端筋4や下端筋5の数量を増加したり、前記梁3の断面を大きく形成する等の構成と比較して、同等の構造性能を有するものの、低コストであるとともに施工性も良く、さらに、該梁3を長大スパンに形成し、架構構造1に適用した場合にも、構造物の内部空間を縮小することなく、耐力や粘り等、構造物自身の構造性能をも向上することができるものである。
【0021】
上述するような鉄道レール9aを用いて梁3の鉛直方向の剛性を高める構成は、鉄筋コンクリート造の梁3に限定されるものではなく、鉄骨造の梁3でも適用が可能である。以下に、鉄道レール9aを用いて鉛直方向の剛性を高めた、鉄骨造の梁3の事例を示す。
【0022】
図3(a)に示すように、前記梁3は、隣り合う柱2を連結するように水平に延在するH形鋼よりなる鉄骨材10と、該鉄骨材10と前記柱2とを固定する固定部材11により構成されている。該梁3は、下面近傍で、長手方向中央部近傍に引張応力が発生しやすいことから、この引張応力が発生しやすい部位に、鉄道レール9aを溶接等の固着手段を介して固着している。
該鉄道レール9aの固着位置は、引張応力が発生しやすい部位である鉄骨材10の下面近傍で、長手方向中央部近傍であれば、何れの位置に固着しても良い。以下に、鉄道レール9aの固着位置に係る事例を示す。
【0023】
第1の事例として、図3(a)に示すように、前記鉄道レール9aは、前記鉄骨材10の下フランジ10aでウェブ10bとの取り合い面上に、鉄骨材10と平行に延在するよう配置されている。このとき、前記鉄道レール9aは、図3(b)に示すように、鉄骨材10に対してウェブ10bを挟んで、対をなして配置されている。
【0024】
第2の事例として、図4(a)に示すように、前記鉄道レール9aは、前記鉄骨材10の下フランジ10aでウェブ10bとの取り合い面に相対する面上に、鉄骨材10と平行に延在するよう配置されている。このとき、前記鉄道レール9aは、図4(b)に示すように、鉄骨材10に対してウェブ10bと鉛直方向で同軸上に位置するように配置されている。
【0025】
第3の事例として、図5(a)に示すように、前記鉄道レール9aは、前記鉄骨材10の下フランジ10aの側端面に、鉄骨材10と平行に延在するよう配置されている。このとき、前記鉄道レール9aは、図5(b)に示すように、下フランジ10aの両側端面各々に対をなして配置されている。
【0026】
このような構成の鉄骨造の前記梁3は、前記鉄道レール9aが、鉛直荷重が作用した際に引張応力が発生しやすい、前記梁3の下部で長手方向中央部近傍に配置され、これが補剛材として機能することにより鉛直方向の剛性が高まることから、長大スパンに構成されている場合にも、鉛直荷重が作用した際の変形量を大幅に抑制することができ、耐力や変形能力等、梁3自身の構造性能を大幅に向上することができるものである。
【0027】
なお、本実施の形態では、鉄筋コンクリート造及び鉄骨造の梁3を水平構造部材の一事例として用いたが、必ずしもこれにこだわるものではなく、例えば床スラブ等、構造物の架構構造1を構成する水平構造部材の何れにも、鉛直剛性を高める補剛材として鉄道レール9aを適用することが可能である。
【0028】
ところで、長大スパンの架構構造1を備える構造物に対して、耐力や粘り等の構造性能を向上させる手段は、上述するような、梁3自身の鉛直剛性を高める構成のみではなく、梁3の鉛直方向の変形を制御することの可能な機構、例えば引張材を梁3に付加する構成も考えられる。以下に、使用済みの鉄道レール9bを引張材として機能させ、前記梁3に付加する構成の詳細を示す。
【0029】
図6(b)に示すように、前記梁3は、上端筋4、下端筋5、及びあばら筋6より構成されるかご鉄筋8と、該かご鉄筋8を埋設するコンクリート7により構成されている。該梁3には、使用済みの前記鉄道レール9bよりなる引張材が、図6(a)に示すように、前記かご鉄筋8の内方で長手方向に水平に延在し、隣り合う柱2を架け渡すように配置されるている。これら引張材として機能する鉄道レール9bは、図6(b)に示すように、梁幅方向に所定の離間間隔をもって複数本備えられている。
【0030】
該引張材として機能する鉄道レール9bは、図6(a)に示すように、梁3が架け渡されている隣り合う柱2の1スパン分の距離と比較して十分長い部材長を有しており、梁3の内方に位置する長手方向の中間部9baが、例えば、鉛直下方向に凸となる放物線形状、懸垂曲線形状、もしくはこれらと類似する曲線状というような、いわゆる弧状に曲げ加工されている。また、これら弧状に曲げ加工された長手方向の中間部9baを挟んだ両端部9bbは、鉛直下方向に延在するように一部を折り曲げ加工して、柱2の長手方向に対して平行となる形状となっている。
【0031】
このような構成の、引張材として機能する鉄道レール9bは、前記梁3に鉛直荷重が作用すると、梁3の鉛直方向の変形に対して引張剛性で抵抗し、梁3の変形を抑制するものである。一般に、使用済みの鉄道レール9bのような鋼材は、常時使用時応力状態では変形が増大することはない。したがって、上述するような鉛直下方向に凸となる放物線形状、懸垂曲線形状、もしくはこれらと類似する曲線状というような弧状に曲げ加工した状態の該鉄道レール9bに対して、想定される引張応力に耐えうる十分な断面積を確保するとともに、該鉄道レール9bに曲げ変形が生じないように、鉄道レール9bを前記梁3の内方で適切な位置に配置すれば、鉄道レール9bは、前記梁3の引張材として機能し、梁3が長大スパンに形成された場合にも、鉛直方向の変形を制御することができるものである。
【0032】
このとき、前記梁3に鉛直荷重が作用すると、該鉄道レール9bには、柱2近傍で大きな張力が発生することとなる。しかし、先にも述べたように、該鉄道レール9bの両端部9bbは、柱2の長手方向と平行となる形状に成形されて前記柱2の内方に収められ、柱2を構成するコンクリート7に定着している。このため、鉄道レール9bに作用する張力は、前記柱2を構成するコンクリート7に支圧で応力伝達できるものである。
【0033】
なお、引張材として機能する前記鉄道レール9bは、梁3を構成するコンクリート7との付着応力を期待するものではないため、該鉄道レール9bの表面を祖面化する等の加工は必要ない。
また、図7に示すように、前記柱2を挟んで水平方向に連続して前記梁3が配置されるような連続スパン梁を備える架構構造1では、梁3各々に備えられている前記鉄道レール9bの、弧状に曲げ加工された長手方向の中間部9baを挟んだ両端部9bbに対して、鉛直下方向に向けるような曲げ加工を行わず、隣り合う鉄道レール9bの向かい合う両端部9bbどうしを、エンクローズ溶接等の固着手段を介して固着し連続させている。このような構成により、前記柱2近傍で発生する鉄道レール9bの張力を、前記柱2への軸力方向に変換できるものである。
【0034】
また、使用済みの鉄道レールは、梁3に代表されるような水平構造部材、及び引張材等の構造部材のみではなく、柱等に代表されるような鉛直構造部材を構成する圧縮材12への適用も考えられる。以下に、使用済み鉄道レール9cを利用した圧縮材12の構成を詳述する。
【0035】
該圧縮材12は、材軸方向に圧縮力を受ける部材であり、本実施の形態では、図8に示すように、平面視断面がH型となるように、複数の鉄道レール9cを束ねるように組み合わせて、溶接等の固着手段を介して固着している。
このように、複数の鉄道レール9を束ねて固着することにより、その材軸方向の剛性が高く、また所望の大きさの大断面を形成した圧縮材12を構成することができるものである。
なお、束ねる際の組み合わせは、必ずしも断面がH型となる配置である必要はなく、何れの断面形状に形成しても良い。また、束ねる数量についても自在に調整し、所望の剛性を確保すればよい。
【0036】
このような、鉄道レール9cを用いた圧縮材12は、単に複数の鉄道レール9を束ねて固着するのみでなく、例えば、図9に示すように、長さ方向に一定の間隔をもって曲げ加工を施し、ラチスを構成した鉄道レール9dと、加工を施さない鉄道レール9cとを束ねて組み合わせ、溶接等の固着手段を介して固着し、いわゆる組立て圧縮材13を構成しても良い。
【0037】
以下に、前記鉄道レール9cを用いた圧縮材12を例に取り、地下躯体の鉛直構造部材に適用した事例を示す。
図10は、建築工事の大型化に対応し、地下躯体及び地上に構築される上部躯体の両者を同時施工することで、工期短縮及び工費削減を実現する構真柱建込み工法を示すものである。この工法は、地中に構築される地下躯体を構成する鉄骨造の地下鉛直構造部材14を構築するに際し、その内方に、地上に構築される上部構造の上部鉄骨柱15の下端部を挿入し、該上部鉄骨柱15と前記地下鉛直構造部材14とを一体の構造物として施工するものである。
ここで、地下鉛直構造部材14は、前記上部鉄骨柱15を支持し、上部構造の鉛直荷重を地盤に伝達するための構真柱を配置し、鉄骨鉄筋コンクリート造とする必要があり、この構真柱に前記圧縮材12を用いるものである。
【0038】
このように、構真柱に該圧縮材12を用いることにより、該圧縮材12が複数の鉄道レール9を束ねる構成であるため、通常の鋼材を用いる場合と比較して、所望量の剛性を確保することが容易であり、圧縮材12としての利用を目的とした鋼材を新規に製作する必要がないため、コストを大幅に低減することができるものである。
さらに、構真柱に前記鉄道レール9cを束ねた該圧縮材12を用いることにより、その断面形状も現場等で容易に所望の形状に成形できることから、作業性が良く、また、所望の形状に成形できるため、地下躯体を設計する際の制約となることはない。
【0039】
【発明の効果】
請求項1記載の水平構造部材によれば、隣り合う鉛直構造部材に架け渡され、該鉛直構造部材とともに構造物の架構を形成する水平構造部材であって、水平方向に所定の離間間隔をもって並列配置される、鉄筋よりなる複数の上端筋と、該上端筋と平行で、かつ該上端筋各々に対して鉛直下方向で一様の離間間隔を有する高さ位置に配置される、鉄筋よりなる複数の下端筋と、該下端筋及び上端筋を埋設するコンクリートを備える鉄筋コンクリート造により構成され、少なくとも該水平構造部材の側面近傍に位置する下端筋が、水平構造部材の中央部近傍に位置する一部分を切り取られて、該中央部近傍に位置する一部分に使用済みの鉄道レールが、下端筋の対をなす切り残し部と平行に配置されており、該鉄道レールの両端部各々と、前記下端筋の対をなす切り残し部各々との間に重ね継ぎ手が形成されてなる。
【0040】
これにより、使用済みの鉄道レールは、鉄筋コンクリート造の水平構造部材に鉛直荷重が作用した際に、引張応力が発生しやすい下端面の長手方向中央部を補強する補強材として機能するため、引張応力の発生に伴うコンクリートのひび割れ等を抑制することが可能となる。
【0041】
請求項2記載の水平構造部材によれば、少なくとも該水平構造部材の側面近傍に位置する上端筋が、水平構造部材の中央部近傍に位置する一部分を切り取られて、該中央部近傍に位置する一部分に使用済みの鉄道レールが、上端筋の対をなす切り残し部と平行に配置されており、該鉄道レールの両端部各々と、前記上端筋の対をなす切り残し部各々との間に重ね継ぎ手が形成されてなる。
これにより、水平構造部材の下面近傍のみならず上面近傍にも、長手方向中央部に剛性の高い前記鉄道レールが位置するため、水平構造部材が長大スパンに構成されている場合にも、鉛直荷重が作用した際に圧縮応力が発生しやすい上端面近傍を補剛することができることから、水平構造部材のたわみを抑制することが可能となる。
【0042】
このように、使用済みの鉄道レールを補剛材として用いることにより、鉛直方向の剛性を高め、引張応力の発生に伴うコンクリートのひび割れや、圧縮応力の発生に伴う水平構造部材自身のたわみを抑制する水平構造部材の構成は、従来のように鉛直方向の剛性を高めることを目的に、上端筋や下端筋の数量を増加したり、水平構造部材の断面を大きく形成する等の構成と比較して、同等の構造性能を有するものの、低コストであるとともに施工性も良く、さらに、該水平構造部材を長大スパンに形成し、架構構造に適用した場合にも、構造物の内部空間を縮小することなく、耐力や粘り等、構造物自身の構造性能をも向上することが可能となる。
【0043】
請求項3記載の水平構造部材によれば、隣り合う鉛直構造部材に架け渡され、該鉛直構造部材とともに構造物の架構を形成する水平構造部材であって、隣り合う鉛直構造部材を連結するように、水平に延在する鉄骨材と、該鉄骨材の両端部各々に備えられ、鉄骨材を前記鉛直構造部材に固定する固定部材を備えてなり、前記鉄骨材の下端部近傍で長手方向の中央部近傍に、鉄骨材と平行に配される使用済みの鉄道レールが、固着手段を介して固着される。
【0044】
これにより、使用済みの鉄道レールが、鉄骨造の水平構造部材の長手方向中央部近傍に配置され、補剛材として機能することにより鉛直方向の剛性が高まることから、長大スパンに構成されている場合にも、鉛直荷重が作用した際の変形量を大幅に抑制することができ、耐力や変形能力等、水平構造部材自身の構造性能を大幅に向上することができるものである。
【0045】
請求項4記載の引張材によれば、隣り合う鉛直構造部材に架け渡され、該鉛直構造部材とともに構造物の架構を形成する水平構造部材の内方に長手方向中間部が位置するように配置される引張材であって、隣り合う前記鉛直構造部材を架け渡すように、水平に延在する使用済みの鉄道レールよりなり、水平構造部材の内方に位置する長手方向中間部が、弧状に成形される。
【0046】
これにより、水平構造部材に鉛直荷重が作用すると、水平構造部材の鉛直方向の変形に対して使用済みの鉄道レールが引張剛性で抵抗し、水平構造部材の変形を抑制することが可能であり、また、水平構造部材が長大スパンに形成された場合にも、鉛直方向の変形を制御することが可能となる。
【0047】
請求項5記載の引張材によれば、前記鉄道レールの、弧状に成形される長手方向中間部を挟んだ両端部が、鉛直下方向に延在するように成形され、該両端部各々を、水平構造部材が架け渡されている隣り合う前記鉛直構造部材の内方に収める。これにより、使用済みの鉄道レールに作用する張力を、鉛直構造部材を構成するコンクリートに支圧でスムーズに応力伝達することが可能となる。
【0048】
請求項6記載の引張材によれば、前記鉛直構造部材を挟んで、水平方向に連続して配置されている複数の水平構造部材各々の内方に配置された鉄道レールが、隣り合う端部どうしを固着手段を介して固着されて連続する。これにより、鉛直構造部材近傍で発生する引張材の張力を、前記鉛直構造部材への軸力方向に変換することができ、鉛直構造部材にスムーズに応力を伝達することが可能となる。
【0049】
請求項7記載の圧縮材によれば、構造物の架構を構成し、材軸方向に圧縮力を受ける圧縮材であって、複数の使用済みの鉄道レールを束ねるとともに、固着手段を介して固着してなる。
【0050】
これにより、材軸方向の剛性を自在に調整することができるとともに、また所望の大きさの大断面を容易に形成することが可能となる。
また、このような圧縮材を構真柱に適用することにより、圧縮材としての利用を目的とした鋼材を新規に製作する場合と比較して、コストを大幅に低減することができるものである。さらに、構真柱に該圧縮材を適用することにより、その断面形状も現場等で容易に所望の形状に成形できることから、作業性が良く、また、所望の形状に成形できるため、地下躯体を設計する際の制約となることはない。
【0051】
このように、水平構造部材、引張材、圧縮材等の構造部材に使用済みの鉄道レールを用いることにより、何れの場合においても、新たに鉄筋及び鉄骨材料を調達する場合と比較して、工費を大幅に削減することが可能となる。また、その適用方法が、リサイクルではなくリユースであるため、一般に産業廃棄物を再利用する場合と比較して、地球環境に配慮しており、再利用のためのエネルギー量を大幅に低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る水平構造部材の詳細を示す図である。
【図2】本発明に係る水平構造部材の他の事例を示す図である。
【図3】本発明に係る鉄骨造の水平構造部材の詳細を示す図である。
【図4】本発明に係る鉄骨造の水平構造部材の他の事例を示す図である。
【図5】本発明に係る鉄骨造の水平構造部材の他の事例を示す図である。
【図6】本発明に係る水平構造部材に備えられる引張材の詳細を示す図である。
【図7】本発明に係る水平構造部材に備えられる引張材の他の事例を示す図である。
【図8】本発明に係る圧縮材の詳細を示す図である。
【図9】本発明に係る組み立て圧縮材の詳細を示す図である。
【図10】本発明に係る圧縮材を構真柱に用いた構真柱建込み工法を示す図である。
【符号の説明】
1 架構構造
2 柱
3 梁
4 上端筋
5 下端筋
6 あばら筋
7 コンクリート
8 かご鉄筋
9a 鉄道レール
9b 鉄道レール
9c 鉄道レール
10 鉄骨材
11 固定部材
12 圧縮材
13 組み立て圧縮材
14 地下鉛直構造部材
15 上部鉄骨柱
16 スタッドボルト
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a horizontal structural member, a tension material, and a compression material.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the disposal method of industrial waste is often complicated, and when it is reused, it is necessary to carry out any regeneration treatment, so that it is often landfilled untreated. Under such circumstances, since the amount of industrial waste tends to increase year by year, various methods relating to the reuse of industrial waste have been devised in order to cope with these. For example, Patent Document 1 shows a construction member such as a retaining wall manufactured by embedding industrial waste such as concrete waste in concrete, and as a method of using the construction member, A method is shown in which used railway rails, which are industrial wastes, are arranged, striped steel plates are fixed, and a construction member manufactured using industrial wastes is used as a temporary foundation floor.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-183647 (see FIG. 13)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, used railroad rails, among industrial wastes, are more rigid because they have a larger cross-section than rebars used in ordinary structures, and the shape of the modules is a module with multiple patterns like steel frames. Because it is easy to use, it is easy to use and, unlike the case of reusing steel frames and reinforcing bars, it can be reused instead of recycled. There is a need for further use of used railroad rails that take advantage of these features.
[0005]
In view of the above circumstances, the present invention can be applied as a structural member constituting a frame of a large structure having low cost, high functionality, and versatility. It aims at providing a material and a compression material.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The horizontal structural member according to claim 1 is a horizontal structural member that spans between adjacent vertical structural members and forms a frame of the structure together with the vertical structural members, and is arranged in parallel with a predetermined spacing in the horizontal direction. A plurality of upper bars made of reinforcing bars, and a plurality of bars made of reinforcing bars arranged at a height parallel to the upper bars and having a uniform spacing in the vertical downward direction with respect to each of the upper bars. It is composed of a reinforced concrete structure comprising a bottom reinforcement and concrete that embeds the bottom reinforcement and the top reinforcement. The used railroad rails are disposed in parallel with the uncut portion that forms a pair of lower end bars, and each end portion of the railroad rails, Is characterized in that joint overlap between the uncut portion of each of the pair is formed.
[0007]
The horizontal structural member according to claim 2, wherein at least the upper end stripe located near the side surface of the horizontal structural member is cut off at a portion located near the central portion of the horizontal structural member, and is formed at a portion located near the central portion. Used railroad rails are arranged in parallel with uncut portions that form a pair of upper end bars, and overlapped joints are provided between both ends of the railroad rails and the uncut portion that forms a pair of upper end bars. It is characterized by being formed.
[0008]
The horizontal structural member according to claim 3 is a horizontal structural member that spans between adjacent vertical structural members and forms a frame of the structure together with the vertical structural members, and connects the adjacent vertical structural members, A steel frame that extends horizontally, and a fixing member that is provided at each of both ends of the steel frame and that fixes the steel frame to the vertical structural member, and a central portion in the longitudinal direction near the lower end of the steel frame In the vicinity, a used railway rail arranged in parallel with the steel frame is fixed through fixing means.
[0009]
The tensile material according to claim 4 is arranged so that a longitudinal intermediate portion is located inside a horizontal structural member that is spanned between adjacent vertical structural members and forms a frame of the structure together with the vertical structural members. It consists of used railroad rails that extend horizontally so as to bridge the adjacent vertical structural members, and the longitudinal intermediate portion located inside the horizontal structural members is formed in an arc shape. It is characterized by being.
[0010]
The tensile material according to claim 5 is formed such that both end portions of the railroad rail sandwiching the arc-shaped intermediate portion in the longitudinal direction extend vertically downward, and each of the both end portions is formed in a horizontal structure. It is characterized by being housed inside the adjacent vertical structural members over which the members are bridged.
[0011]
The tensile material according to claim 6, wherein the railroad rails arranged inside each of the plurality of horizontal structural members arranged continuously in the horizontal direction with the vertical structural member sandwiched between adjacent end portions. It is characterized by being fixed via a fixing means and continuing.
[0012]
The compression material according to claim 7 is a compression material that constitutes a frame of the structure and receives a compression force in the material axis direction, and bundles a plurality of used railroad rails and is fixed through fixing means. It is characterized by becoming.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a horizontal structural member, a tension material, and a compression material according to the present invention are shown in FIGS. The horizontal structural member and the tension member of the present invention are structural members suitable for increasing the span of the frame structure in order to cope with the high functionality and diversity expected of the structure. By applying members and tensile materials to the frame structure of the structure, the proof strength and stickiness that can ensure safety against extremely rare earthquake loads required for the structure, as well as habitability and functionality Therefore, it is possible to realize a configuration that can be accommodated within a range of deformation that does not impair.
Moreover, the compression material of this invention is a structural member suitable for using for the vertical member of a foundation, an underground frame, etc. which need to support a great vertical load with the enlargement of the structure of a reinforced concrete structure.
These horizontal structural members, tensile materials and compression materials are all configured to use processed or used railroad rails as they are, so that the structural performance required for each structural member can be imparted at low cost. It is what makes it possible.
[0014]
As shown in FIG. 1 (a), a reinforced concrete frame structure 1 is composed of adjacent columns 2 and beams 3 that are horizontally arranged so as to bridge them. The column 2 is a reinforced concrete vertical structural member including a plurality of main reinforcing bars 2a and strips 2b and concrete 7, and the beam 3 includes upper reinforcing bars 4 made of reinforcing bars, as shown in FIG. It is a horizontal structural member made of reinforced concrete including a lower end reinforcement 5 and a loose reinforcement 6 and a concrete 7 in which these are embedded.
[0015]
The top bars 4 are reinforcing bars located in the vicinity of the top surface of the beam 3, and a plurality of the top bars 4 are arranged in parallel at a predetermined spacing so that a plurality of bars form a horizontal plane in the beam width direction. The plurality of lower end bars 5 are reinforcing bars located near the lower end surface of the beam 3, and are parallel to the upper end bars 4 and have a uniform spacing in the vertical downward direction with respect to each of the plurality of upper end bars 4. It is arrange | positioned in the height position which has. The plurality of upper reinforcing bars 4 and the lower reinforcing bars 5 are included in a plurality of ribs 6 arranged orthogonally to form a so-called car reinforcing bar 8, and the car reinforcing bar 8 is embedded in the concrete 7. The beam 3 is configured.
[0016]
By the way, in the present embodiment, as shown in FIG. 1 (a), the lower stripe 5 of the beam 3 located near the side surface has a portion of the beam 3 located near the center in the longitudinal direction having a predetermined length. The rail 9a is disposed in parallel with the uncut portion 5a forming the pair of the lower end bars 5 in a portion located in the vicinity of the central portion in the longitudinal direction.
The rail 9a has been used, and both ends thereof are formed with overlapping joints with the uncut portion 5a forming a pair of the lower end bars 5, A plurality of stud bolts 16 are fixed to the outer peripheral surface of the portion where the lap joint is formed through fixing means.
Therefore, the stress transmission between the rail 9a and the uncut portion 5a forming the pair of the lower end bars 5 is caused by the stud bolt being embedded in the concrete joint 7 as shown in FIG. 16 will be performed.
[0017]
As can be seen from FIG. 1A, the beam 3 having such a configuration is such that the rail 9 a is disposed in a part of the beam 3 in the vicinity of the central portion in the longitudinal direction. The rail 9a has a larger cross-sectional shape and higher rigidity than a rebar generally used as the lower end bar 5 of the beam 3. That is, the rail 9a functions as a reinforcing material that reinforces the longitudinal central portion of the lower end surface where a tensile stress is likely to occur when a vertical load is applied to the beam 3. The cracks of the concrete 7 can be suppressed.
[0018]
In the present embodiment, as shown in FIG. 1B, the arrangement position of the rail 9a is arranged only at the lower end 5 of the beam 3 located in the vicinity of the side surface. However, the arrangement position is not necessarily limited to this, and for example, the rails 9a may be used for the lower end bars 5 located in the intermediate portion of the beam 3 in the beam width direction.
[0019]
The rail rail 9a is arranged not only near the lower surface of the beam 3, but also on the rail located near the side surface of the upper end 4 of the beam 3, as shown in FIG. It is good also as a structure which arrange | positions the rail 9a.
The arrangement configuration is the same as that in the case where the beam is arranged at the lower end bar 5. As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the upper bar 4 of the beam 3 is located near the side surface of the beam 3. A portion located in the vicinity of the central portion in the longitudinal direction is cut out by a predetermined length, and a railroad rail 9a is disposed in a portion located in the vicinity of the central portion in the longitudinal direction. A lap joint is formed with the uncut portion 4a.
Thereby, since the railway rail 9a having high rigidity is located not only in the vicinity of the lower surface of the beam 3 but also in the vicinity of the upper surface of the beam 3, the beam 3 is configured to have a long span. In addition, since it is possible to stiffen the vicinity of the upper end surface where compressive stress is likely to occur when a vertical load is applied, the deflection of the beam 3 can be suppressed.
[0020]
As described above, by using the rail 9a as a stiffener, the rigidity in the vertical direction is increased, and the crack of the concrete 7 accompanying the generation of tensile stress and the deflection of the beam 3 itself accompanying the generation of compressive stress are suppressed. The structure of the beam 3 is compared with the conventional structure in which the number of the upper and lower reinforcing bars 4 and 5 is increased and the cross section of the beam 3 is formed larger for the purpose of increasing the vertical rigidity. Although it has the same structural performance, it is low in cost and has good workability. Furthermore, when the beam 3 is formed in a long span and applied to the frame structure 1, the internal space of the structure is reduced. In addition, the structural performance of the structure itself, such as proof stress and stickiness, can be improved.
[0021]
The configuration for increasing the vertical rigidity of the beam 3 using the rail 9a as described above is not limited to the reinforced concrete beam 3, but can be applied to the steel beam 3. Below, the example of the steel beam 3 which raised the rigidity of the perpendicular direction using the rail 9a is shown.
[0022]
As shown in FIG. 3 (a), the beam 3 fixes a steel frame 10 made of H-shaped steel extending horizontally so as to connect adjacent columns 2, and the steel frame 10 and the columns 2 are fixed. It is comprised by the fixing member 11 to do. Since the beam 3 tends to generate a tensile stress in the vicinity of the lower surface and in the vicinity of the central portion in the longitudinal direction, the rail 9a is fixed to a portion where the tensile stress is easily generated via fixing means such as welding. .
The railway rail 9a may be fixed at any position as long as it is in the vicinity of the lower surface of the steel frame 10 where tensile stress is likely to occur and in the vicinity of the central portion in the longitudinal direction. Below, the example which concerns on the adhering position of the rail 9a is shown.
[0023]
As a first example, as shown in FIG. 3 (a), the rail 9a extends in parallel with the steel frame 10 on the mating surface with the web 10b at the lower flange 10a of the steel frame 10. Has been placed. At this time, as shown in FIG. 3B, the rails 9a are arranged in pairs with the steel frame 10 with the web 10b interposed therebetween.
[0024]
As a second example, as shown in FIG. 4A, the rail 9a is parallel to the steel frame 10 on the surface facing the web 10b at the lower flange 10a of the steel frame 10. It is arranged to extend. At this time, as shown in FIG. 4B, the rail 9a is disposed so as to be coaxial with the web 10b in the vertical direction with respect to the steel frame 10.
[0025]
As a third example, as shown in FIG. 5A, the rail 9 a is arranged on the side end surface of the lower flange 10 a of the steel frame 10 so as to extend in parallel with the steel frame 10. At this time, as shown in FIG. 5B, the rails 9a are arranged in pairs on both side end surfaces of the lower flange 10a.
[0026]
The steel-framed beam 3 having such a structure is disposed near the central portion in the longitudinal direction at the lower part of the beam 3 where the rail 9a tends to generate tensile stress when a vertical load is applied. Since the rigidity in the vertical direction is increased by functioning as a rigid material, even when it is configured with a long span, the amount of deformation when a vertical load is applied can be greatly suppressed, and the proof stress, deformation capacity, etc. The structural performance of the beam 3 itself can be greatly improved.
[0027]
In the present embodiment, the reinforced concrete structure and the steel structure beam 3 are used as an example of the horizontal structural member. The rail 9a can be applied to any of the horizontal structural members as a stiffener that increases the vertical rigidity.
[0028]
By the way, the means for improving the structural performance such as proof stress and stickiness with respect to the structure including the long span frame structure 1 is not limited to the configuration for increasing the vertical rigidity of the beam 3 itself as described above. A mechanism capable of controlling the deformation in the vertical direction, for example, a configuration in which a tensile material is added to the beam 3 is also conceivable. Hereinafter, details of a configuration in which the used rail 9b functions as a tension member and is added to the beam 3 will be described.
[0029]
As shown in FIG. 6 (b), the beam 3 is composed of a car rebar 8 composed of an upper rebar 4, a lower rebar 5 and a rib 6, and a concrete 7 in which the car rebar 8 is embedded. . As shown in FIG. 6 (a), a tensile material made of the used rail 9b extends horizontally in the longitudinal direction inside the car rebar 8 on the beam 3, and the adjacent pillar 2 It is arranged so that it can be bridged. As shown in FIG. 6B, a plurality of railway rails 9b functioning as tension members are provided with a predetermined spacing in the beam width direction.
[0030]
As shown in FIG. 6A, the rail 9b that functions as the tension member has a sufficiently long member length compared to the distance of one span of the adjacent pillars 2 on which the beams 3 are bridged. The longitudinal intermediate portion 9ba located inside the beam 3 is bent in a so-called arc shape, for example, a parabola shape projecting vertically downward, a suspended curve shape, or a curve shape similar to these. Has been processed. Further, both end portions 9bb sandwiching the arc-shaped intermediate portion 9ba which is bent in the arc shape are partially bent so as to extend vertically downward, and are parallel to the longitudinal direction of the column 2. It has become a shape.
[0031]
The railway rail 9b functioning as a tension member having such a configuration resists the deformation of the beam 3 by resisting the deformation of the beam 3 with a tensile rigidity when a vertical load is applied to the beam 3. It is. In general, a steel material such as a used rail 9b does not increase in deformation in a stress state during normal use. Therefore, the expected tensile stress is applied to the railway rail 9b in a state of being bent into an arc shape such as a parabolic shape, a suspended curve shape, or a curved shape similar to the above-described vertical downward convex shape. If the railway rail 9b is disposed at an appropriate position inside the beam 3 so that a sufficient cross-sectional area capable of withstanding the rail is secured, and bending deformation does not occur in the railway rail 9b, the railway rail 9b Even if the beam 3 functions as a tension member for the beam 3 and is formed in a long span, the deformation in the vertical direction can be controlled.
[0032]
At this time, when a vertical load is applied to the beam 3, a large tension is generated in the vicinity of the column 2 on the rail 9b. However, as described above, both end portions 9bb of the rail 9b are formed in a shape parallel to the longitudinal direction of the column 2 and are accommodated inside the column 2 to form the concrete constituting the column 2. 7 is established. For this reason, the tension acting on the rail 9b can be transmitted to the concrete 7 constituting the pillar 2 by supporting pressure.
[0033]
In addition, since the said rail 9b which functions as a tension | tensile_strength does not expect the adhesion stress with the concrete 7 which comprises the beam 3, the process of making the surface of this railroad rail 9b into a rough surface etc. is unnecessary.
In addition, as shown in FIG. 7, in the frame structure 1 including a continuous span beam in which the beam 3 is continuously arranged in the horizontal direction across the column 2, the railway provided in each beam 3. The opposite end portions 9bb of adjacent rail rails 9b are not bent with respect to both end portions 9bb sandwiching the longitudinal intermediate portion 9ba of the rail 9b which is bent in an arc shape. Are fixed and continuous through fixing means such as enclose welding. With such a configuration, the tension of the rail 9b generated in the vicinity of the pillar 2 can be converted into the axial force direction to the pillar 2.
[0034]
In addition, the used railway rail is not only a horizontal structural member represented by the beam 3 and a structural member such as a tensile member, but also a compression member 12 constituting a vertical structural member represented by a column or the like. Is also conceivable. Below, the structure of the compression material 12 using the used railway rail 9c is explained in full detail.
[0035]
The compressed material 12 is a member that receives a compressive force in the direction of the material axis. In the present embodiment, as shown in FIG. 8, a plurality of rails 9c are bundled so that the cross section in plan view is H-shaped. In combination, they are fixed through fixing means such as welding.
In this way, by bundling and fixing a plurality of railway rails 9, the compression material 12 having a high rigidity in the material axis direction and having a large cross section of a desired size can be configured.
In addition, the combination at the time of bundling does not necessarily need to be an arrangement in which the cross section is H-shaped, and may be formed in any cross-sectional shape. Moreover, what is necessary is just to adjust freely the quantity to bundle and to ensure desired rigidity.
[0036]
Such a compression member 12 using the rail 9c is not only bundled and fixed together by a plurality of rails 9, but for example, as shown in FIG. 9, it is bent at a certain interval in the length direction. Alternatively, the rail 9d that is formed of lattice and the rail 9c that is not processed may be bundled and combined and fixed through fixing means such as welding to form a so-called assembly compression material 13.
[0037]
In the following, a case where the compressed material 12 using the rail 9c is taken as an example and applied to a vertical structural member of an underground building is shown.
FIG. 10 shows a construction method for construction of a timber pillar that realizes shortening of construction period and reduction of construction cost by simultaneously constructing both the underground structure and the upper structure constructed on the ground in response to the enlargement of the construction work. is there. This construction method inserts the lower end portion of the upper steel column 15 of the superstructure constructed on the ground inward when constructing the steel vertical structure member 14 constituting the underground frame constructed in the ground. The upper steel column 15 and the underground vertical structural member 14 are constructed as an integral structure.
Here, it is necessary for the underground vertical structural member 14 to support the upper steel column 15 and to arrange a structural column for transmitting the vertical load of the upper structure to the ground, and to make a steel reinforced concrete structure. The compression material 12 is used for the column.
[0038]
Thus, by using the compression material 12 for the structural pillar, the compression material 12 has a configuration in which a plurality of rails 9 are bundled. Therefore, compared to the case of using a normal steel material, a desired amount of rigidity is achieved. Since it is easy to ensure and there is no need to newly manufacture a steel material intended for use as the compression material 12, the cost can be greatly reduced.
Further, by using the compressed material 12 in which the rail 9c is bundled on the structural pillar, the cross-sectional shape can be easily formed into a desired shape at the site, so that the workability is good and the desired shape is achieved. Because it can be molded, there is no restriction when designing underground structures.
[0039]
【The invention's effect】
The horizontal structural member according to claim 1 is a horizontal structural member that spans between adjacent vertical structural members and forms a frame of the structure together with the vertical structural members, and is arranged in parallel at a predetermined spacing in the horizontal direction. A plurality of upper bars made of reinforcing bars, and bars made of reinforcing bars arranged at a height parallel to the upper bars and having a uniform spacing in the vertical downward direction with respect to each of the upper bars A portion in which a plurality of lower end bars and a reinforced concrete structure including concrete that embeds the lower end bars and the upper end bars are provided, and at least a lower end bar located near the side surface of the horizontal structural member is located near the center of the horizontal structural member The railroad rail used in a part located in the vicinity of the central portion is arranged in parallel with the uncut portion forming a pair of lower end bars, and both ends of the railroad rail, Lap joint between the uncut portion of each paired end muscle is formed.
[0040]
As a result, the used railroad rail functions as a reinforcing material that reinforces the central part in the longitudinal direction of the lower end surface where tensile stress is likely to occur when a vertical load is applied to a horizontal structural member made of reinforced concrete. It is possible to suppress cracks in the concrete due to the occurrence of cracks.
[0041]
According to the horizontal structural member of claim 2, at least the upper end stripe located near the side surface of the horizontal structural member is cut out at a portion located near the central portion of the horizontal structural member and is located near the central portion. A used railroad rail is disposed in parallel with the uncut portion that forms a pair of upper end bars, and between each end portion of the railroad rail and each uncut portion that forms a pair of upper end bars. A lap joint is formed.
As a result, the railway rail having high rigidity is located not only in the vicinity of the lower surface but also in the vicinity of the upper surface of the horizontal structural member, so that the vertical load can be applied even when the horizontal structural member is configured with a long span. Since it is possible to stiffen the vicinity of the upper end surface where compressive stress is likely to occur when the is applied, it is possible to suppress the deflection of the horizontal structural member.
[0042]
In this way, by using the used railroad rail as a stiffener, the rigidity in the vertical direction is increased, and cracks in the concrete due to the occurrence of tensile stress and deflection of the horizontal structural member itself due to the occurrence of compressive stress are suppressed. Compared to the conventional structure, the number of upper and lower bars is increased and the cross section of the horizontal structural member is made larger for the purpose of increasing the rigidity in the vertical direction. Although it has the same structural performance, it is low in cost and has good workability. Further, when the horizontal structural member is formed in a long span and applied to a frame structure, the internal space of the structure is reduced. Therefore, it is possible to improve the structural performance of the structure itself, such as proof stress and stickiness.
[0043]
The horizontal structural member according to claim 3 is a horizontal structural member that spans between adjacent vertical structural members and forms a frame of the structure together with the vertical structural members, and connects the adjacent vertical structural members. And a steel member extending horizontally, and provided at each of both ends of the steel member, and having a fixing member for fixing the steel member to the vertical structural member, in the longitudinal direction near the lower end of the steel member. A used railway rail arranged in parallel with the steel frame is fixed to the vicinity of the central portion through fixing means.
[0044]
As a result, the used railway rail is arranged in the vicinity of the central portion in the longitudinal direction of the steel-structured horizontal structural member, and the rigidity in the vertical direction is increased by functioning as a stiffener. Even in this case, the amount of deformation when a vertical load is applied can be greatly suppressed, and the structural performance of the horizontal structural member itself, such as proof stress and deformation capability, can be greatly improved.
[0045]
According to the tension member according to claim 4, it is arranged so that the longitudinal direction intermediate part is located inward of the horizontal structural member that spans the adjacent vertical structural member and forms the frame of the structure together with the vertical structural member. It is made of used railway rails extending horizontally so as to bridge the adjacent vertical structural members, and a longitudinal intermediate portion located inward of the horizontal structural members is formed in an arc shape. Molded.
[0046]
Thereby, when a vertical load acts on the horizontal structural member, the used railroad rail resists the deformation in the vertical direction of the horizontal structural member with tensile rigidity, and it is possible to suppress the deformation of the horizontal structural member. Further, even when the horizontal structural member is formed in a long span, it is possible to control the deformation in the vertical direction.
[0047]
According to the tensile material of claim 5, the both ends of the railway rail sandwiching the longitudinal intermediate portion formed in an arc shape are formed so as to extend in the vertically downward direction, The horizontal structural member is accommodated inside the adjacent vertical structural member. As a result, it is possible to smoothly transmit the tension acting on the used railroad rails to the concrete constituting the vertical structural member by supporting pressure.
[0048]
According to the tension member according to claim 6, the rails disposed inside each of the plurality of horizontal structural members disposed continuously in the horizontal direction with the vertical structural member interposed therebetween are adjacent end portions. The two are fixed by the fixing means and are continuous. Thereby, the tension | tensile_strength of the tension material generate | occur | produced in the vertical structural member vicinity can be converted into the axial-force direction to the said vertical structural member, and it becomes possible to transmit stress smoothly to a vertical structural member.
[0049]
According to the compression material of Claim 7, it is a compression material which comprises the frame of a structure, and receives compression force in a material axial direction, Comprising: A plurality of used railroad rails are bundled, and it adheres through an adhering means. Do it.
[0050]
Thereby, the rigidity in the material axis direction can be freely adjusted, and a large cross section having a desired size can be easily formed.
In addition, by applying such a compression material to the structural pillar, the cost can be greatly reduced compared to the case of newly producing a steel material intended for use as a compression material. . Furthermore, by applying the compression material to the structural pillar, the cross-sectional shape can be easily formed into a desired shape at the site, etc., so that the workability is good and the desired shape can be formed. There is no restriction when designing.
[0051]
In this way, by using used railroad rails for structural members such as horizontal structural members, tensile members, and compression members, in any case, compared to the case of newly procuring reinforcing bars and steel frame materials, the construction cost Can be greatly reduced. In addition, since the application method is reuse rather than recycling, the global environment is generally considered and the amount of energy for reuse is greatly reduced compared to the case where industrial waste is reused. Is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing details of a horizontal structural member according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing another example of a horizontal structural member according to the present invention.
FIG. 3 is a view showing details of a steel structure horizontal structural member according to the present invention.
FIG. 4 is a view showing another example of a steel frame horizontal structural member according to the present invention.
FIG. 5 is a view showing another example of a steel frame horizontal structural member according to the present invention.
FIG. 6 is a view showing details of a tensile member provided in the horizontal structural member according to the present invention.
FIG. 7 is a view showing another example of a tensile member provided in a horizontal structural member according to the present invention.
FIG. 8 is a view showing details of a compressed material according to the present invention.
FIG. 9 is a view showing details of an assembled compressed material according to the present invention.
FIG. 10 is a view showing a built-in column construction method using a compression material according to the present invention as a built-up column.
[Explanation of symbols]
1 Frame structure
2 pillars
3 beams
4 Top muscle
5 Lower end muscle
6 Stirrup
7 Concrete
8 cage reinforcement
9a Railroad rail
9b Railroad rail
9c railway rail
10 Steel frame
11 Fixing member
12 Compressed material
13 Assembly compression material
14 Underground vertical structural members
15 Upper steel column
16 Stud bolt

Claims (7)

隣り合う鉛直構造部材に架け渡され、該鉛直構造部材とともに構造物の架構を形成する水平構造部材であって、
水平方向に所定の離間間隔をもって並列配置される、鉄筋よりなる複数の上端筋と、
該上端筋と平行で、かつ該上端筋各々に対して鉛直下方向で一様の離間間隔を有する高さ位置に配置される、鉄筋よりなる複数の下端筋と、
該下端筋及び上端筋を埋設するコンクリートを備える鉄筋コンクリート造により構成され、
少なくとも該水平構造部材の側面近傍に位置する下端筋が、水平構造部材の中央部近傍に位置する一部分を切り取られて、該中央部近傍に位置する一部分に使用済みの鉄道レールが、下端筋の対をなす切り残し部と平行に配置されており、
該鉄道レールの両端部各々と、前記下端筋の対をなす切り残し部各々との間に重ね継ぎ手が形成されてなることを特徴とする水平構造部材。
A horizontal structural member that spans adjacent vertical structural members and forms a frame of the structure together with the vertical structural members,
A plurality of upper reinforcing bars made of reinforcing bars, which are arranged in parallel in the horizontal direction with a predetermined spacing interval;
A plurality of bottom bars composed of reinforcing bars, which are arranged at a height parallel to the top bars and having a uniform spacing in the vertical downward direction with respect to each of the top bars;
It is composed of a reinforced concrete structure with concrete that embeds the lower and upper bars.
At least the lower leg located near the side surface of the horizontal structural member is cut off at a portion located near the central portion of the horizontal structural member, and the used railroad rail is used at a portion located near the central portion. It is arranged in parallel with the uncut portion that makes a pair,
A horizontal structural member characterized in that a lap joint is formed between each end portion of the railroad rail and each uncut portion forming a pair of lower end bars.
請求項1に記載の水平構造部材において、
少なくとも該水平構造部材の側面近傍に位置する上端筋が、水平構造部材の中央部近傍に位置する一部分を切り取られて、該中央部近傍に位置する一部分に使用済みの鉄道レールが、上端筋の対をなす切り残し部と平行に配置されており、
該鉄道レールの両端部各々と、前記上端筋の対をなす切り残し部各々との間に重ね継ぎ手が形成されてなることを特徴とする水平構造部材。
The horizontal structural member according to claim 1,
At least the upper end bars located in the vicinity of the side surface of the horizontal structural member are cut off at a part located near the center of the horizontal structural member, and the used railroad rails are used on the part located near the central part. It is arranged in parallel with the uncut portion that makes a pair,
A horizontal structural member, wherein a lap joint is formed between each end portion of the railroad rail and each uncut portion forming a pair of upper end bars.
隣り合う鉛直構造部材に架け渡され、該鉛直構造部材とともに構造物の架構を形成する水平構造部材であって、
隣り合う鉛直構造部材を連結するように、水平に延在する鉄骨材と、
該鉄骨材の両端部各々に備えられ、鉄骨材を前記鉛直構造部材に固定する固定部材を備えてなり、
前記鉄骨材の下端部近傍で長手方向の中央部近傍に、鉄骨材と平行に配される使用済みの鉄道レールが、固着手段を介して固着されることを特徴とする水平構造部材。
A horizontal structural member that spans adjacent vertical structural members and forms a frame of the structure together with the vertical structural members,
A steel frame extending horizontally so as to connect adjacent vertical structural members;
Provided at each end of the steel frame, comprising a fixing member for fixing the steel frame to the vertical structural member;
A horizontal structural member, wherein used railroad rails arranged parallel to the steel frame are fixed to each other in the vicinity of the lower end of the steel frame and in the vicinity of the center in the longitudinal direction through fixing means.
隣り合う鉛直構造部材に架け渡され、該鉛直構造部材とともに構造物の架構を形成する水平構造部材の内方に、長手方向の中間部が位置するように配置されている引張材であって、
隣り合う前記鉛直構造部材を架け渡すように、水平に延在する使用済みの鉄道レールよりなり、
水平構造部材の内方に位置する長手方向中間部が、弧状に成形されることを特徴とする引張材。
It is a tension member that is arranged so that the middle part in the longitudinal direction is located inside the horizontal structural member that is spanned between adjacent vertical structural members and forms the frame of the structure together with the vertical structural members,
It consists of used railroad rails that extend horizontally so as to bridge the adjacent vertical structural members,
A tensile material, wherein an intermediate portion in a longitudinal direction located inward of a horizontal structural member is formed in an arc shape.
請求項4に記載の引張材において、
前記鉄道レールの、弧状に成形される長手方向中間部を挟んだ両端部が、鉛直下方向に延在するように成形され、
該両端部各々を、水平構造部材が架け渡されている隣り合う前記鉛直構造部材の内方に収めることを特徴とする引張材。
The tensile material according to claim 4,
Both ends of the railway rail sandwiching the longitudinal intermediate portion formed in an arc shape are formed so as to extend vertically downward,
A tensile material characterized in that each of the both end portions is housed inside the adjacent vertical structural member on which a horizontal structural member is bridged.
請求項4に記載の引張材において、
前記鉛直構造部材を挟んで、水平方向に連続して配置されている複数の水平構造部材各々の内方に配置された鉄道レールが、隣り合う端部どうしを固着手段を介して固着されて連続することを特徴とする引張材。
The tensile material according to claim 4,
Railroad rails arranged inside each of a plurality of horizontal structural members arranged continuously in the horizontal direction with the vertical structural member interposed therebetween are continuously fixed by adhering adjacent end portions via fixing means. A tensile material characterized by.
構造物の架構を構成し、材軸方向に圧縮力を受ける圧縮材であって、
複数の使用済みの鉄道レールを束ねるとともに、固着手段を介して固着してなることを特徴とする圧縮材。
A compression material that constitutes the frame of the structure and receives a compression force in the material axis direction,
A compression material characterized by bundling a plurality of used railroad rails and fixing them through fixing means.
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JP2019137978A (en) * 2018-02-06 2019-08-22 東日本旅客鉄道株式会社 Reinforcing member for skeleton and building

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014101647A (en) * 2012-11-19 2014-06-05 Yamada Co Ltd Steel pile and method of application of steel pile
JP2019137978A (en) * 2018-02-06 2019-08-22 東日本旅客鉄道株式会社 Reinforcing member for skeleton and building
JP7029751B2 (en) 2018-02-06 2022-03-04 東日本旅客鉄道株式会社 Reinforcing members for the skeleton and buildings

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