JP2006057290A - せん断補強構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 既設のボックスカルバートBと、このボックスカルバートBに形成された第一補強部材挿入孔11の内部に配設される第一せん断補強部材21及び第二補強部材挿入孔15の内部に配設される第二せん断補強部材25と、第一補強部材挿入孔11及び第二補強部材挿入孔15に充填される充填材30とからなるせん断補強構造1であって、前記第一せん断補強部材21は、第一せん断補強鉄筋と、第一せん断補強鉄筋の基端部に形成されて該第一せん断補強鉄筋の鉄筋径よりも大きな幅を有するプレートヘッドとから構成されている。
【選択図】 図1
Description
図1は、第1の実施の形態(以下、単に「第1実施形態」という場合がある)に係るせん断補強構造を示す断面図である。また、図2は、第一せん断補強部材を示す図であり、(a)は設置状況を示す断面図、(b)は全体を示す斜視図である。また、図3は、第二せん断補強部材を示す図であり、(a)は設置状況を示す断面図、(b)は全体を示す斜視図である。また、図4(a)〜(g)は、せん断補強部材の突起部の変形例を示す斜視図である。また、図5は、地盤に埋設されたボックスカルバートの地震による変形状況を示す図であり、(a)は常時、(b)は地震時、(c)は地震時の曲げモーメント図である。
ここで、プレートヘッド23と第一せん断補強鉄筋22との接合方法は、摩擦圧接Aに限定されるものではなく、ガス圧接接合、アーク溶接接合等、その一体化が可能であればよい。また、プレートヘッド23の形状は、四角形に限定されるものではなく、円形、楕円形、多角形等でもよい。
ここで、各せん断補強部材20に係る第一せん断補強鉄筋22及び第二せん断補強鉄筋26(以下、「第一せん断補強鉄筋22」と「第二せん断補強鉄筋26」とを区別しない場合は、単に「せん断補強鉄筋22,26」という場合がある)は、異形鉄筋に限定されるものではなく、線状の補強材料としての機能を発揮するものであれば、例えばネジ鉄筋、鋼棒、PC鋼より線、炭素線材等を使用してもよい。
ここで、突起部24の形成方法は限定されるものではなく、摩擦圧接接合、ガス圧接接合、アーク溶接接合等、その形成が可能であればよい。
このため、曲げモーメントMにより主鉄筋が降伏した後も、高い靱性性能を示し、地盤の変形に対応するため、損傷被害を小さくすることを可能としている。
図6は、第2の実施の形態(以下、単に「第2実施形態」という場合がある)に係るせん断補強構造を示す断面図であり、図7は、第2実施形態に係る第一せん断補強部材の設置状況を示す断面図である。
特に、前記実施形態では、本発明のせん断補強構造をボックスカルバートに適用した場合について述べたが、当該せん断補強構造の対象とするRC構造物はこれに限られず、その他の地下構造物や壁式橋脚等を使用した構造であってもよい。
つまり、例えば、既設のRC造の側壁と、この側壁に形成された補強部材挿入孔に配置された基端定着部材を有するせん断補強部材と、この補強部材挿入孔に充填される充填材と、側壁の表面とせん断補強部材の基端定着部材の表面に接着されて、一体化がなされた繊維シートからなるせん断補強構造を構築することにより、当該側壁のせん断耐力の補強と靱性性能の向上を行ってもよい。
また、補強部材の挿入間隔、挿入数、挿入位置等は、前記実施形態に限られず、適宜に定めることができる。
また、第2実施形態では、下側の第一領域のみに繊維シートを接着する構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば、上側の第一領域に繊維シートを接着したり、ボックスカルバートの内面全体に繊維シートを接着してもよい。
同様に、第一せん断補強部材の先端に形成された突起部も、地震時の引張力に対する充填材との定着力に応じて省略することが可能である。
また、前記実施形態では、第一先端定着部材と、第二先端定着部材と、第二基端定着部材とが、同一である構成としたが、各定着部材が同一である必要がないことはいうまでもない。
また、第一基端定着部材として、第一線材の10倍〜15倍の幅を有するプレート材を使用するものとしたが、第一基端定着部材の大きさは、これに限定されるものではない。
また、補強部材挿入孔として有底のものとしたが、例えばボックスカルバート等の中壁の補強であれば、中壁を貫通する構成としてもよい。
また、充填材にシリカヒュームを混合する構成としたが、ポゾラン系反応粒子は、シリカヒュームに限定されるものではない。
また、充填材は、所定の圧縮強度(200N/mm2以上)、所定の曲げ引張強度(40N/mm2以上)、所定の異形鉄筋との付着強度(60〜80N/mm2)を発現可能であれば、例えばセメント系モルタルやエポキシ樹脂等を使用してもよく、前記実施形態のものに限定されるものではない。
2 第一領域
3 第二領域
10 補強部材挿入孔
11 第一補強部材挿入孔
15 第二補強部材挿入孔
20 せん断補強部材
21 第一せん断補強部材
22 第一せん断補強鉄筋(第一線材)
23 プレートヘッド(第一基端定着部材)
24 突起部(第二基端定着部材)
25 第二せん断補強部材
26 第二せん断補強鉄筋(第二線材)
30 充填材
31 繊維シート
B ボックスカルバート(鉄筋コンクリート構造物)
G 地盤
PH 塑性ヒンジ
Claims (10)
- 既設の鉄筋コンクリート構造物と、
前記鉄筋コンクリート構造物に形成された第一補強部材挿入孔の内部に配設される第一せん断補強部材及び第二補強部材挿入孔の内部に配設される第二せん断補強部材と、
前記第一補強部材挿入孔及び第二補強部材挿入孔に充填される充填材と、からなるせん断補強構造であって、
前記第一せん断補強部材は、第一線材と、前記第一線材の基端部に形成されて該第一線材の直径よりも大きな幅を有する第一基端定着部材とから構成されていることを特徴とする、せん断補強構造。 - 前記第一補強部材挿入孔が、前記第一線材の直径よりも大きい内径の第一標準径部と、前記第一補強部材挿入孔の基端部に形成されて、前記第一標準径部よりも大きい内径を有する第一基端拡径部と、から構成されていることを特徴とする、請求項1に記載のせん断補強構造。
- 前記第一補強部材挿入孔の先端部には、前記第一標準径部よりも大きい内径を有する第一先端拡径部が形成されていることを特徴とする、請求項2に記載のせん断補強構造。
- 前記第二せん断補強部材は、第二線材と、前記第二線材の基端部に形成されて該第二線材の直径よりも大きな幅を有する第二基端定着部材とから構成されており、
前記第一基端定着部材は、前記第二基端定着部材の幅よりも大きな幅を有していることを特徴とする、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のせん断補強構造。 - 前記鉄筋コンクリート構造物はラーメン構造からなり、前記第一補強部材挿入孔は、前記鉄筋コンクリート構造物の隅角部に形成されることを特徴とする、請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のせん断補強構造。
- 前記第一基端定着部材は、前記第一線材の直径の5倍以上、20倍以下の幅、好ましくは10倍以上、15倍以下の幅からなるプレート状の部材が、前記第一線材の基端部に固定されてなることを特徴とする、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のせん断補強構造。
- 前記鉄筋コンクリート構造物の内面には、繊維シートが接着されており、前記繊維シートは、前記第一線材と一体化がなされていることを特徴とする、請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のせん断補強構造。
- 前記鉄筋コンクリート構造物の内面には、繊維シートが接着されており、前記繊維シートは、前記鉄筋コンクリート構造物の表面と、前記第一線材の前記第一基端定着部材の表面とに接着されて一体化がなされていることを特徴とする、請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のせん断補強構造。
- 既設の鉄筋コンクリート構造物と、
この鉄筋コンクリート構造物に形成された補強部材挿入孔の内部に配設されるせん断補強部材と、
前記補強部材挿入孔に充填される充填材と、
前記鉄筋コンクリート構造物の表面に接着される繊維シートと、からなるせん断補強構造であって、
前記繊維シートと前記せん断補強部材とは、一体化がなされていることを特徴とする、せん断補強構造。 - 前記せん断補強部材は、線材と、前記線材の基端部に形成されて該線材の直径よりも大きな幅を有する基端定着部材とから構成されており、
前記繊維シートは、前記鉄筋コンクリート構造物の表面と、前記基端定着部材の表面と、に接着されていることを特徴とする、請求項9に記載のせん断補強構造。
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