JP2006037549A - Anchorage reinforcing bar and anchorage structure of hoop using its reinforcing bar - Google Patents
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本発明は、RC造(鉄筋コンクリート構造)における柱部分の帯鉄筋に使用する定着補強鉄筋、およびこれを用いる帯鉄筋の定着構造に関する。 The present invention relates to a fixing reinforcing reinforcing bar used for a reinforcing bar of a column part in RC structure (reinforced concrete structure), and a fixing structure of a reinforcing band using the same.
1995年の阪神淡路大震災では、RC造の構造物の破壊が多数報告されているが、破壊したRC柱について、従来多く採用されていた直角フック方式による帯鉄筋の定着不良が指摘されている。当時の土木学会コンクリート標準示方書には、「異形鉄筋を帯鉄筋およびフープ筋に用いる場合には、原則として半円形フックまたは鋭角フックを設けるものとする」と規定されていた。半円形フックは180°折り曲げ、鋭角フックは135°の折り曲げフックである。なお鉄筋末端折り曲げ部の内法直径については、日本建築学会の建築工事標準仕様書5(JASS 5)鉄筋コンクリート工事、あるいは日本工業規格 JIS G 3112等に規定があり、鉄筋の呼び径dが16mm以下の場合、3d以上とされている。 In the 1995 Great Hanshin-Awaji Earthquake, there were many reports of destruction of RC structures, but it was pointed out that the RC rods that had broken down were poorly anchored by the right angle hook method that had been widely used in the past. According to the Japan Society of Civil Engineers concrete standard specifications at the time, “When using deformed reinforcing bars for hoops and reinforcing bars, in principle, semicircular or acute hooks shall be provided”. The semi-circular hook is a 180 ° bent hook, and the acute angle hook is a 135 ° bent hook. The inner diameter of the end part of the reinforcing bar end is specified in the Architectural Institute of Japan Building Standard Specification 5 (JASS 5) Reinforced Concrete Work or Japanese Industrial Standard JIS G 3112, and the nominal diameter d of the reinforcing bar is 16 mm or less. In this case, it is set to 3d or more.
半円形フックの例を図8(a)に示す。1は軸方向鉄筋、2は帯鉄筋、21aは半円形フックである。このように曲げ角度が大きいと外側のかぶりコンクリートによる拘束がなくなっても帯鉄筋が開いてしまうことはないので耐震性能上すぐれているが、施工に際しては任意の位置で軸方向鉄筋の外側から帯鉄筋を取り付けることができず、上部から落とし込むしかない。しかし近年は軸方向の主筋にも異形鉄筋の使用が一般的であるため、半円形フックまたは鋭角フックを設けた帯鉄筋では軸方向鉄筋の外側に落とし込む作業がやりにくく、また組み立てにあたって曲げ戻しが必要になる場合もある。 An example of a semicircular hook is shown in FIG. 1 is an axial rebar, 2 is a band rebar, and 21a is a semicircular hook. In this way, if the bending angle is large, the rebar will not open even if it is no longer constrained by the cover concrete on the outside, so it is excellent in seismic performance. Reinforcing bars cannot be attached and they can only be dropped from the top. In recent years, however, deformed bars are also commonly used for the axial main bars, so it is difficult to drop the strip bars outside the axial bars with a semi-circular hook or an acute angle hook, and bending is not possible during assembly. It may be necessary.
一方、図8(b)に示すのは90°に折り曲げる直角フックの例で、21bは直角フックである。鉄筋の弾性を利用して開閉が自在であるため施工がやりやすいので、とかく採用される傾向にある。しかし地震等の交番繰り返し荷重が作用した場合、外側のかぶりコンクリートが剥落してしまうと定着機能が失われる。そこで阪神淡路大震災後の平成8年に土木学会が制定したコンクリート標準示方書耐震設計編では、帯鉄筋の定着手段として前記の鋭角フック以外に、直角フックを採用する場合には機械継手またはフレア溶接を併用することが追加された。図9(a)は機械継手の例で、直角フック21bの重なり部分に金属製のパイプ22をかぶせ、外側からかしめて固定するのである。しかしこれには施工現場でかしめ作業用の特殊な機械を必要とするばかりでなく、施工のやりやすさから継手が特定の面に集中しがちであり、この特定面に対する打設時のコンクリートの行き渡りに不安が生じる。また図9(b)はフレア溶接の例で、23はフレア溶接部である。溶接は、技能の高い溶接工が誠実に行った場合の強度はすぐれているが、施工後の外観を見ただけでは判定できないという欠点があり、機械継手、フレア溶接のいずれも、定着機能と施工性との両者を満足する定着構造とはなりえていない。
On the other hand, FIG. 8B shows an example of a right angle hook bent at 90 °, and 21b is a right angle hook. Since it can be opened and closed freely using the elasticity of the reinforcing bars, it is easy to construct, so it tends to be used anyway. However, when an alternating repeated load such as an earthquake is applied, the fixing function is lost if the outer cover concrete is peeled off. Therefore, in the concrete standard specification earthquake-resistant design edition established by the Japan Society of Civil Engineers in 1996 after the Great Hanshin-Awaji Earthquake, mechanical joints or flare welding were used when a right-angle hook was used in addition to the acute angle hook as a means for fixing the reinforcing bar. Added to use together. FIG. 9A shows an example of a mechanical joint, in which a
一方、特許文献1には、リング状の定着具を用いる定着方法が記載されている。図10でこれを簡単に説明する。この実施例は梁、柱等の軸方向鉄筋、あるいは帯鉄筋を連結する中間帯鉄筋の定着構造の例で、1は軸方向鉄筋、2は帯鉄筋(この場合梁の主筋)、4は帯鉄筋(主筋)2を連結する中間帯鉄筋、41はその直角フック部分、5は長円形状の定着具である。図10(a)に示すように直角フック部分41から帯鉄筋2をこえた位置に定着具5を挿入し、矢印に示す方向にこれを傾けて中間帯鉄筋4のL型部分と定着具5で帯鉄筋2をはさんで定着させるのである。この方法では定着具5の先端が直角フック41の先端をくぐることが必要なため、直角フック41の余長が長すぎると取り付けができないなどの施工上の問題点がある。
本発明は、従来の技術における上記の問題点を解消し、耐震性能と施工性とのいずれをも満足する定着構造を実現することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the prior art and to realize a fixing structure that satisfies both seismic performance and workability.
本発明の帯鉄筋定着用の定着補強鉄筋は、1本の鉄筋を中央で90°に折り曲げ、両端を180°折り返してなり、望ましくは前記両端折り返し部の180°の折り返し方向が90°の折り曲げ面に対して互いに逆向きである前記の帯鉄筋定着用の定着補強鉄筋である。 The fixing reinforcing reinforcing bar for fixing a reinforcing bar according to the present invention is formed by bending one reinforcing bar at 90 ° in the center and folding back both ends by 180 °, and preferably folding the 180 ° folding direction of the both-end folded portions at 90 °. The fixing reinforcing reinforcing bars for fixing the above-described band reinforcing bars, which are opposite to each other in the plane.
また本発明の帯鉄筋の定着構造は、長手方向の軸方向鉄筋の外側にこれと直角方向の帯鉄筋を巻き付けてなる鉄筋コンクリート柱の鉄筋構造において、前記帯鉄筋の両端を直角方向に曲げて軸方向鉄筋の両側で重ね合わせ、前記の定着補強鉄筋の両端折り返し部の内側に前記帯鉄筋の重ね合わせ部分を係止してなる。 Further, the fixing structure of the strip reinforcing bar of the present invention is a reinforced concrete column reinforcing rod structure in which a rectangular reinforcing bar is wound around a longitudinal axial reinforcing bar in the longitudinal direction, and both ends of the strip reinforcing bar are bent at a right angle. It is overlapped on both sides of the directional reinforcing bar, and the overlapping part of the band reinforcing bar is locked inside the folded portion of both ends of the fixing reinforcing bar.
本発明によれば、帯鉄筋は直角フックであるから施工性はきわめてよく、かつ定着補強鉄筋を使用することにより半円形フックと同等の耐震性能を実現できるという、すぐれた効果を奏する。 According to the present invention, since the rebar is a right-angle hook, the workability is very good, and the use of the fixing reinforcing rebar provides an excellent effect that the seismic performance equivalent to that of the semicircular hook can be realized.
以下本発明の実施例について図面により詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の定着補強鉄筋の実施例を示す斜視図で、3は定着補強鉄筋、31a、31bはその両端に形成された両端折り返し部である。すなわち、この帯鉄筋定着用の定着補強鉄筋3は、1本の鉄筋を中央で90°に折り曲げ、両端を180°折り返してなり、両端折り返し部31a、31bの180°の折り返し方向が90°の折り曲げ面に対して互いに逆向きになっている。鉄筋を90°、あるいは180°折り曲げるだけの加工であるから、製作簡単、容易である。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a fixing reinforcing bar according to the present invention.
図2(a)は、帯鉄筋2の直角フック21b部分にこの定着補強鉄筋3を取り付けようとしている状態を示す斜視図である。両端の折り返し方向が逆向きであるから、一方は上方から、他方は下方から取り付ける。取り付けが完了した状態を図2(b)に示す。すなわち本発明の帯鉄筋の定着構造は、長手方向の軸方向鉄筋1の外側にこれと直角方向の帯鉄筋2を巻き付けてなる鉄筋コンクリート柱の鉄筋構造において、前記帯鉄筋2の両端を直角方向に曲げてなる直角フック21bを軸方向鉄筋1の両側で帯鉄筋2と重ね合わせ、前記の定着補強鉄筋3の両端折り返し部31a、31bの内側に前記帯鉄筋2の重ね合わせ部分2、21bを係止してなるものである。
FIG. 2A is a perspective view showing a state where the fixing reinforcing
図3は本発明の定着構造によるRC造の柱の水平断面図で、各符号はこれまでに説明したものの他、Cはコンクリートである。定着補強鉄筋3が水平方向に90°に折り曲げられていることにより、直角フック21bが帯鉄筋2に対して柱の内方から直角に、すなわち鉄筋の引張り力をフルに発揮する方向から係止されていることがわかる。また定着補強鉄筋3の長さについては、帯鉄筋2と直角フック21bの重なり部分の限度一杯であることが望ましいが、90°曲げの場合の鉄筋末端部の余長については前記のJASS 5によれば鉄筋呼び径dに対して8d以上と規定されているから、定着補強鉄筋3の長さも自ずからこれに見合ったものとなる。
FIG. 3 is a horizontal sectional view of an RC column according to the fixing structure of the present invention. Each reference numeral is the same as described above, and C is concrete. The
帯鉄筋2が定着補強鉄筋3によって柱の内側から拘束されていることにより、地震等の交番繰り返し荷重によって周囲のかぶりコンクリートが剥落した後でも帯鉄筋2の内部コンクリートへの定着は保たれ、軸方向鉄筋の降伏後の圧壊したコンクリートのはらみ出しを防止することができる。
Since the
図4はこれまでのものとちがって定着補強鉄筋3の両端折り返し部31a、31bの折り返し方向が同方向の場合である。鉄筋の曲げは加工場における冷間曲げであるから、180°といっても多少の誤差があり、また内側になる2本の鉄筋との間にも隙間がある。そこで、折り返しが同方向であると、取り付けた場合、この図のように定着補強鉄筋3が自重によって矢印に示すように垂れ下がる傾向が認められる。これでも定着に関するかぎり支障はないが、図1に示したように折り返し方向を逆向きにすると垂れ下がりが起こらず、水平を保持するので一層好ましい。
FIG. 4 shows a case where the folding directions of the folded
本発明の定着補強鉄筋の定着効果を確認するため、図5に示すような試験体を製作して矢印の位置に水平方向の交番繰り返し荷重をかけ、変位を測定した。Pは柱、Fはフーチングである。柱Pについては図5における左右の幅が400mm、紙面奥行き方向の幅が800mm、フーチングFからの立ち上がり1650mm、配筋は周囲のコンクリートのかぶり厚を50mmとして縦方向の軸方向鉄筋は図5の左右に各8本配置し、それを囲んで300×700mmの帯鉄筋を200mmピッチで8段配置した。軸方向鉄筋は呼び径19mmのD19と呼ばれる異形棒鋼、帯鉄筋は直径9mmの異形棒鋼である。 In order to confirm the fixing effect of the fixing reinforcing reinforcing bar of the present invention, a test body as shown in FIG. 5 was manufactured, a horizontal alternating load was applied to the position of the arrow, and the displacement was measured. P is a pillar and F is a footing. As for the column P, the width in the left and right direction in FIG. 5 is 400 mm, the width in the depth direction of the paper is 800 mm, the rise from the footing F is 1650 mm, the reinforcement is 50 mm in thickness of the surrounding concrete, and the longitudinal axial rebar is as shown in FIG. Eight pieces each were arranged on the left and right sides, and 300 × 700 mm band reinforcing bars were arranged in eight steps at a pitch of 200 mm so as to surround them. The axial rebar is a deformed steel bar called D19 with a nominal diameter of 19 mm, and the strip rebar is a deformed steel bar with a diameter of 9 mm.
帯鉄筋の定着部分は本発明の定着補強鉄筋を使用したものと、従来例として図8(b)に示した直角フック、さらに図8(a)に示した半円形フックの3種類を製作した。 As for the fixing part of the band reinforcing bar, three types of the fixing reinforcing reinforcing bar of the present invention, the right angle hook shown in FIG. 8B as a conventional example, and the semicircular hook shown in FIG. 8A were manufactured. .
まず靱性について、鉄筋が降伏したときの変位をδy、最大耐力の80%の荷重に対する変位を終極変位δuとして、靱性率μを
μ = δu/δy
で定義すれば、測定結果は図6のとおりである。すなわち直角フックでは靱性率μは6倍程度であるが、本発明の定着補強鉄筋は半円形フックと同等の7倍を示している。
First, regarding toughness, the displacement when the reinforcing bar yields is δy, the displacement with respect to the load of 80% of the maximum proof stress is the ultimate displacement δu, and the toughness ratio μ is
μ = δu / δy
The measurement results are as shown in FIG. That is, in the right angle hook, the toughness ratio μ is about 6 times, but the fixing reinforcing bar of the present invention shows 7 times that of the semicircular hook.
つぎに1サイクル毎の吸収エネルギーを累計したエネルギー吸収容量についてみると、図7に示すように直角フックでは1746kJであるのに対し、本発明の定着補強鉄筋では2334kJであり、これは半円形フックの2399kJにほぼ匹敵する。 Next, the energy absorption capacity obtained by accumulating the absorbed energy for each cycle is 1746 kJ for the right angle hook as shown in FIG. 7, whereas it is 2334 kJ for the fixing reinforcing bar of the present invention, which is a semicircular hook. Almost equal to 2399kJ.
本発明の定着補強鉄筋の取り付けは、単に両端の折り返し部を帯鉄筋にひっかけるのみできわめて簡単である。そしてその耐震性能は土木学会が推奨する半円形フックと同等である。 Attachment of the reinforcing reinforcing bar of the present invention is very simple by simply hooking the folded portions at both ends to the band reinforcing bar. Its seismic performance is equivalent to the semicircular hook recommended by the Japan Society of Civil Engineers.
以上RC造の構造物における柱の例で説明したが、本発明の定着補強鉄筋はRCのラーメン構造における柱や梁、橋脚などにも適用することができる。 Although the example of the column in the RC structure has been described above, the fixing reinforcing bar of the present invention can be applied to a column, a beam, a bridge pier, and the like in the RC rigid frame structure.
1 軸方向鉄筋(主筋)
2 帯鉄筋
3 定着補強鉄筋
4 中間帯鉄筋
5 定着具
21a 半円形フック
21b、41 直角フック
22 パイプ
23 フレア溶接部
31a、31b 両端折り返し部
C コンクリート
F フーチング
P 柱
1 Axial rebar (main bar)
2 Reinforcing
21a Semi-circular hook
21b, 41 right angle hook
22 Pipe
23 Flare weld
31a, 31b Folded part on both ends C Concrete F Footing P Column
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