JP2006322272A

JP2006322272A - 接続構造

Info

Publication number: JP2006322272A
Application number: JP2005148311A
Authority: JP
Inventors: Hideyoshi Watanabe; 英義渡辺
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2005-05-20
Publication date: 2006-11-30
Anticipated expiration: 2025-05-20
Also published as: JP4298678B2

Abstract

【課題】添筋重ね継手に関し、梁主筋に対する添筋の転動防止と、コンクリートの充填性の確保と、添筋と梁主筋との重ね長さの短縮と、を一挙に解決すること。
【解決手段】添筋を一組の前記梁主筋間に、相互に接して複数重ね合わせて配設し、添筋が重ね合わされる梁主筋と当該梁主筋に隣接する梁主筋とのそれぞれの軸線を通る面よりもコンクリート部の内方に配設する。
【選択図】図２

Description

本発明は、梁主筋間を接続する技術に関するものである。

梁主筋の接続方法として添筋を用いた接続方法（添筋重ね継手という。）が提案されている。添筋重ね継手は梁主筋の接続部位に別途の添筋を梁主筋に重ね合わせ、梁主筋間を同軸上で接続する接続方法である。梁主筋間が同軸上で接続されるので、特にＰＣａ部材を接続して梁を施工する場合に利便性が高い。つまり、梁主筋同士を重ね合わせて接続する接続方法の場合のように、接続する梁主筋の位置を相対的にずらす必要がないので、各ＰＣａ部材として共通のもの（梁主筋の位置が同じもの）を用いることができる。添筋重ね継手は、例えば、特許文献１の図３及び図４に示されている。

特開２００４−３０８３２０号公報

梁主筋の接続部分にコンクリートを打設する際、コンクリートが型枠等の隅々にまで良好に流動するように、一般にはコンクリートに対してバイブレータ等により振動が与えられる。一方、コンクリートに振動が加えられると添筋が梁主筋から脱落するおそれがあるため、両者は一般に結束線を用いて結束固定される。しかし、梁主筋と添筋とはその断面が略円形であることから、結束固定しても添筋が梁主筋回りに転動してしまう場合がある。

この点につき、特許文献１のものでは添筋を梁主筋とあばら筋との双方に接するように配置しているので添筋が梁主筋回りに転動することは防止できる。しかしながら、特許文献１の構成では隣接する梁主筋間に添筋が入り込むことになり、隣接する梁主筋間の間隔が狭くなる。梁の下端面側の梁主筋間の間隔が狭くなると、梁の下端面側のかぶり部分にコンクリートが充填しずらくなるという問題がある。特に高層建築物においては梁主筋の数量が増加する傾向にあり、梁の下端面側のかぶり部分にコンクリートが充填しずらくなるという問題が顕著になる。

また、添筋重ね継手では接合部分の強度を確保すべく、梁主筋の接続端から所定の長さに渡って添筋と重ねられる必要がある。しかし、この重ね長さが長くなると、特にＰＣａ部材により梁を構成する場合、コンクリートの現場打ち部分が多くなることから、コンクリートの現場打ちを低減できるというＰＣａ部材を用いた利点が薄れる。

本発明はこのような課題を鑑みてなされたものであり、梁主筋に対する添筋の転動防止と、コンクリートの充填性の確保と、添筋と梁主筋との重ね長さの短縮と、を一挙に解決することを目的とする。

本発明によれば、梁主筋間を接続する接続構造であって、互いに向かい合う梁主筋間を略同軸上に接続する主筋接続部と、前記主筋接続部に打設され、前記主筋接続部が埋設されるコンクリート部と、を備え、前記主筋接続部は、前記梁主筋間に跨ってこれらに重ね合わせて配設される添筋を備え、前記添筋は、一組の前記梁主筋に対して、相互に接して複数配設されると共に、当該添筋が重ね合わされる前記梁主筋と当該梁主筋に隣接する梁主筋とのそれぞれの軸線を通る面よりも前記コンクリート部の内方に配設されたことを特徴とする接続構造が提供される。

本発明の接続構造では、複数の添筋が相互に接した状態で梁主筋に重ね合わされる。このため、ある添筋が梁主筋回りに転動しようとすると他の添筋がこれを妨げるように作用し、各添筋が梁主筋回りに転動することを防止できる。

また、添筋はこれが重ね合わされる梁主筋と当該梁主筋に隣接する梁主筋とのそれぞれの軸線を通る面よりもコンクリート部の内方に配設されるので、隣接する梁主筋間をコンクリートが通過する領域が狭くならず、コンクリートの充填性が確保される。

更に、添筋を複数配設することにより、一本の場合と比べて添筋とコンクリートとが接する面積が増大し、コンクリートとの付着性が向上する。このため、梁主筋の接合部分の強度が向上し、添筋と梁主筋との重ね長さをより短縮できる。本発明においては、前記梁主筋が、梁の上端面側において略平行に配設された複数の上端梁主筋と、梁の下端面側において略平行に配設された複数の下端梁主筋と、を含み、前記添筋は、前記複数の上端梁主筋の各軸線を通る面と、前記複数の下端梁主筋の各軸線を通る面と、の間の範囲に配設された構成を採用できる。この構成によれば、コンクリートの充填性が特に問題となる、梁の下端面部分において、隣接する梁主筋間をコンクリートが通過する領域が狭くならず、コンクリートの充填性が確保される。

また、本発明においては、一組の前記梁主筋間に複数重ね合わせられる前記添筋は予め相互に固定され、固定された状態で前記梁主筋間に跨ってこれらに重ね合わせて固定される構成を採用できる。この構成によれば、複数の添筋が相互に予め固定されているので、添筋同士の相対的な移動が防止され、より確実に各添筋が梁主筋回りに転動することを防止できる。また、添筋を梁主筋に配設する際の施工性も向上できる。複数の添筋を相互に固定する方法としては、結束固定や、添筋端部間の点溶接が挙げられる。

以上述べた通り、本発明の接続構造によれば、梁主筋に対する添筋の転動防止と、コンクリートの充填性の確保と、添筋と梁主筋との重ね長さの短縮と、を一挙に解決することができる。

図１は本発明の一実施形態に係る接続構造の適用例を示す図である。同図の例は、柱１間に梁２が架設されており梁２の上部が床スラブを構成する、ＲＣ構造物に本発明の一実施形態に係る接続構造を適用した場合を想定している。尤も、本発明はＲＣ構造物のみならずＳＲＣ構造物にも適用可能である。図１の例において、梁２のうち、床スラブと一体化される上部はコンクリートを後打ちすることにより形成し、中部から下部はＰＣａ部材１１ａ及び１１ｂ（以下、総称するときはＰＣａ部材１１という。）が用いられ、これらは以下に述べる接続構造にて接続される。

図２（ａ）は本実施形態の接続構造の構造図、図２（ｂ）は図２（ａ）の主筋接続部の断面構造図である。この接続構造は、２つのＰＣａ部材１１ａ及び１１ｂをその梁主筋１２ａ及び１２ｂ（以下、総称するときは梁主筋１２という。）の軸方向に接続するものであり、各々のＰＣａ部材１１ａ及び１１ｂから突出し、互いに向かい合う各梁主筋１２ａ及び１２ｂ間、並びに、床スラブ側の各梁主筋１５ａ及び１５ｂ（以下、総称するときは梁主筋１５という。）間を略同軸上に接続する主筋接続部１０と、ＰＣａ部材１１ａ及び１１ｂ間の空隙に後打ちされ、主筋接続部１０が埋設されるコンクリート部１３と、を備える。梁主筋１２は梁２の下端面側において略水平かつ略平行に複数本配設され、また、梁主筋１５は梁２の上端面側において略水平かつ略平行に複数本配設されている。

施工にあたっては、梁主筋１２ａ及び１２ｂの接続作業並びに梁主筋１５ａ及び１５ｂの接続作業を経てコンクリート部１３のコンクリートの打設作業を行う。梁主筋１２と梁主筋１５とにはあばら筋１４が複数箇所において配設されている。あばら筋１４は梁主筋１２及び１５の外周を取り巻くように配設されている。

各梁主筋１２ａと１２ｂ、並びに、各梁主筋１５ａと１５ｂは、端面同士が対向するように相互に突き合わせ状にて以下の構造により接続され、略同軸上にて接続される。主筋接続部１０は、各々の梁主筋１２ａ及び１２ｂ間、並びに、各々の梁主筋１５ａ及び１５ｂ間に跨ってこれらに重ね合わせて配設される添筋１６を備える。添筋１６は、例えば、異形鉄筋や丸鋼からなり、そのいずれも採用することができるが、丸鋼は付着強度が低く、異形鉄筋と比較して重ね長さ（図２（ａ）のＬ１＋Ｌ２）を長くする必要があることから異形鉄筋が望ましい。

図２（ｂ）に示すように本実施形態では、添筋１６は一組の梁主筋１２ａ及び１２ｂ間、並びに、１５ａ及び１５ｂ間にそれぞれ複数（同図の例では２つ）配設されており、また、添筋１６同士が相互に接するように配設されている。図３（ａ）は添筋１６と梁主筋１２との配設態様を示す図である（梁主筋１５の場合は上下が逆になる他は同様。）。同図の例では、２本の添筋１６と梁主筋１２とが結束線１７により結束されている。好ましくは結束線１７はあばら筋１４と重ならない箇所にて添筋１６と梁主筋１２とを結束する。各添筋１６はそれぞれ点Ｐ１、Ｐ２で梁主筋１２に接し、添筋１６同士は点Ｐ３で接している。

本実施形態では、２本の添筋１６のうちの一方が、梁主筋１２回りに転動しようとすると他方の添筋１６がこれを妨げるように作用し、各添筋１６が梁主筋１２回りに転動することを防止できる。図３（ａ）に示す例で言えば、点Ｐ１乃至Ｐ３が三角形の頂点となり、力の作用、反作用のベクトルが三角形の辺の方向に向くので、いずれかの添筋１６を動かそうとした場合、添筋１６が従来のように一本の場合と比べるとより大きな力を必要とする。従って、各添筋１６が梁主筋１２回りに転動することを防止できる。また、図３（ａ）に示すように２本の添筋１６間には窪みＲが形成される。この窪みＲは梁主筋１２への添筋１６の取り付け容易性と固定性とを向上するガイドとなる。

なお、２本の添筋１６は相互にその全長に渡って一応に接している必要はなく、複数箇所において接していれば十分である。また、２本の添筋１６は予め相互に固定され、固定された状態で梁主筋１２、１５に重ね合わせて固定されることが望ましい。添筋１６同士の固定は、例えば、図３（ｂ）に示すように結束線１６ａによる結束固定や、図３（ｃ）に示すように添筋１６間を点溶接（同図の例では両端部１６ｂを溶接）することが挙げられる。添筋１６同士をこのように予め固定しておくことで、添筋１６同士の相対的な移動（添筋１６同士の回転等）が防止され、より確実に各添筋１６が梁主筋１２、１５回りに転動することを防止できる。また、添筋１６を梁主筋１２、１５に配設する際の施工性も向上できる。

次に、本実施形態では梁主筋１２又は１５間の接続に複数の添筋１６を用いているので、従来のように一本の添筋を用いた場合よりも添筋とコンクリートとが接する面積が増大し、添筋とコンクリートとの付着性が向上する。一般に添筋の断面積（直径）は梁に作用する曲げモーメントに応じて任意に定められるが、従来のように添筋を１本とした場合には梁主筋の断面積と略一致させているのが一般的である。

一本の添筋を用いた場合の添筋とコンクリートとの付着面積Ｔ１（周面の面積）は、添筋の直径をＤ１、全長をＬとすると、
付着面積Ｔ１＝π×Ｄ１×Ｌ
である。

２本の添筋１６の総断面積を従来の一本の添筋の断面積（π×Ｄ²／４）に一致させたとすると、２本の添筋１６の直径Ｄ２は、
直径Ｄ２＝√２／２×Ｄ１
であり、付着面積Ｔ２は全長が同じとして、
付着面積Ｔ２＝π×Ｄ２×Ｌ×２＝π×√２×Ｄ１×Ｌ
＝√２×Ｔ１
であり、付着面積が４割程度拡大する。添筋とコンクリートとの付着性は接触面の形状による物理的な噛み合いによるところが多く、同じ形状であれば付着面積が大きい程付着強度が向上することは言うまでもない。付着強度が向上すると、重ね長さ（図２（ａ）のＬ１＋Ｌ２）をより短くすることができ、本実施形態のようにＰＣａ部材１１ａ及び１１ｂを用いて梁２を構成する場合、後打ちとなるコンクリートの量（コンクリート部１３の量）がより少なくなるので、コンクリートの現場打ちを低減できるというＰＣａ部材を用いた利点が活かされる。

図２（ｂ）に戻り、各添筋１６はこれが重ね合わされる梁主筋１２又は１５と当該梁主筋１２又は１５に隣接する左右の梁主筋１２又は１５とのそれぞれの軸線を通る面Ｓ１又はＳ２よりもコンクリート部１３の内方に配設されている。換言すれば、梁主筋１２に重ね合わされる添筋１６は面Ｓ２よりも上方に、梁主筋１５に重ね合わされる添筋１６は面Ｓ１よりも下方に配設されており、全ての添筋１６は面Ｓ１とＳ２との間の範囲Ｑ内に配設されている。

このような位置に添筋１６を配設することで、隣接する梁主筋１２間（及び１５間）の空隙ｄが添筋１６により狭められ、コンクリート部１３を構成するコンクリートが通過する領域が狭くなることを回避できる。特に、梁２の下端面側のかぶり部分はコンクリートの充填性が最も悪い部位であるところ、梁主筋１２間に十分なスペースが確保されるので、梁主筋１２間をコンクリートが通過してかぶり部分のコンクリートの充填性が確保される。

このように、本実施形態の接続構造では、添筋１６を複数とし、かつ、梁主筋１２又は１５の軸線を通る面よりもコンクリート部１３の内方に配置することで、梁主筋に対する添筋の転動防止と、コンクリートの充填性の確保と、添筋と梁主筋との重ね長さの短縮と、が一挙に実現できる。

＜他の実施形態＞
上記実施形態では梁主筋１２、１５の接続箇所毎に添筋１６を２本としたが、３本以上でもよい。添筋１６の数を増やすほど、総断面積が同じであっても付着面積が拡大する。図３（ｄ）は添筋１６を３本用いた例を示す図である。また、各添筋１６は異径のものであってもよい。図３（ｅ）は２本の添筋１６と、添筋１６よりも細径の添筋１６’とにより３本としたもの例を示す図である。

また、上記実施形態では添筋１６として直線状のものを用いたが、添筋１６の端部が曲折されたものも採用できる。図４（ａ）及び（ｂ）は添筋の端部を曲折した例を示す図であり、図４（ａ）の例では添筋１６１の端部を９０度曲折してフック状に形成している。また、図４（ｂ）の例では添筋１６２の端部を１８０度曲折してフック状に形成している。添筋１６１及び１６２のように端部を曲折した場合、付着作用に加えて曲折部分に発生する支圧抵抗も有効となるため、重ね長さをより短くすることが可能となる。

また、上記実施形態ではＰＣａ部材を用いた梁について説明したが、ＰＣａ部材を用いない梁（コンクリートを全て現場打ちとする梁）についても上記接続構造は適用できる。更に、各梁主筋間の各突き合わせ位置を梁の全長方向に互いにずらして、例えば、千鳥状とすることもできる。これは、梁が大スパンの場合等、梁に作用する常時荷重が大きい場合、各突き合わせ位置を同列とすると、その部分に大きなひび割れが集中して発生する可能性があるためである。

本発明の一実施形態に係る接続構造の適用例を示す図である。（ａ）は本実施形態の接続構造の構造図、（ｂ）は図２（ａ）の主筋接続部の断面構造図である。（ａ）は添筋１６と梁主筋１２との配設態様を示す図、（ｂ）及び（ｃ）は添筋１６同士の固定例を示す図、（ｄ）及び（ｅ）は添筋１６の他の配設例を示す図である。（ａ）及び（ｂ）は添筋の端部を曲折した例を示す図である。

符号の説明

１０主筋接続部
１１ａ、１１ｂＰＣａ部材
１２ａ、１２ｂ梁主筋
１３コンクリート部
１４あばら筋
１６添筋

Claims

梁主筋間を接続する接続構造であって、
互いに向かい合う梁主筋間を略同軸上に接続する主筋接続部と、
前記主筋接続部に打設され、前記主筋接続部が埋設されるコンクリート部と、を備え、
前記主筋接続部は、
前記梁主筋間に跨ってこれらに重ね合わせて配設される添筋を備え、
前記添筋は、一組の前記梁主筋に対して、相互に接して複数配設されると共に、当該添筋が重ね合わされる前記梁主筋と当該梁主筋に隣接する梁主筋とのそれぞれの軸線を通る面よりも前記コンクリート部の内方に配設されたことを特徴とする接続構造。
前記梁主筋が、梁の上端面側において略平行に配設された複数の上端梁主筋と、梁の下端面側において略平行に配設された複数の下端梁主筋と、を含み、
前記添筋は、
前記複数の上端梁主筋の各軸線を通る面と、前記複数の下端梁主筋の各軸線を通る面と、の間の範囲に配設されたことを特徴とする請求項１に記載の接続構造。
一組の前記梁主筋間に複数重ね合わせられる前記添筋は予め相互に固定され、固定された状態で前記梁主筋間に跨ってこれらに重ね合わせて固定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の接続構造。