JP2009121090A - Reinforced concrete column - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンクリート構造物などに適用される鉄筋コンクリート柱に関し、特に超高層建物などの柱部に適用される超高強度鉄筋コンクリート柱に関する。 The present invention relates to a reinforced concrete column applied to a concrete structure or the like, and more particularly to an ultra high strength reinforced concrete column applied to a column part of a high-rise building or the like.
コンクリート構造物に適用される鉄筋コンクリート柱は、一般的にコンクリートで形成された柱本体内部に、所定のかぶりを有して圧縮応力が作用する鉛直方向に延設された主筋を複数配列するとともに、この主筋の配列の外側に巻き付くように複数の配力筋を配設し構成されている。
ところで、近年、超高層建物などでは、作用する圧縮力が非常に大きいことから高強度の鉄筋コンクリート柱が採用されてきている。より具体的には、配力筋となるフープ筋を柱本体の表面近傍にかぶりがないか、若しくは極僅かにかぶりを設けた状態で配設したものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このような鉄筋コンクリート柱では、フープ筋が、かぶりがないか、若しくは極僅かにかぶりを設けた状態で配設されていることで、柱全断面を強度の発現に利用できるようにし、高強度を実現しているとされている。
また、柱本体の外周面に鋼管を巻き付けた構造や、柱本体を形成するコンクリート内部に鋼繊維等を混入させる構造などが提案されている。これらでは、鋼管や鋼繊維等によって鉄筋コンクリート柱全体の強度を高めるとともに、柱本体を形成するコンクリートが脆性破壊してしまうことを防止することができるとされている。
By the way, in recent years, high-strength reinforced concrete columns have been adopted in high-rise buildings and the like because the compressive force acting on them is very large. More specifically, there has been proposed one in which hoops that serve as distribution bars are arranged in the vicinity of the surface of the column main body with little or no cover (for example, Patent Document 1). reference). In such a reinforced concrete column, the hoop is disposed with no cover or with a slight cover, so that the entire cross section of the column can be used for the expression of strength, and high strength is achieved. It has been realized.
In addition, a structure in which a steel pipe is wound around the outer peripheral surface of a column main body, a structure in which steel fibers or the like are mixed into the concrete forming the column main body, and the like have been proposed. In these, it is supposed that the strength of the entire reinforced concrete column can be increased by steel pipes, steel fibers, and the like, and the concrete forming the column main body can be prevented from brittle fracture.
しかしながら、特許文献1の鉄筋コンクリート柱では、主筋を必要なかぶりを有して配設することで、外側に配設された配力筋との間に隙間が生じてしまい、配力筋によって主筋を有効に拘束することができず、結果柱全体の強度を効果的に向上させるには至らなかった。
また、鋼管を巻き付けたものでは、鋼管を設置する工程が増えるとともに、鋼管自体の防食を行う必要も生じ、施工性、コストの点で問題があった。さらに、コンクリートに鋼繊維などを混入したものでは、特殊なコンクリートを使用することとなり、製造上技術的に、また、コスト的に問題があった。
However, in the reinforced concrete column of
Moreover, in the case where the steel pipe is wound, the number of steps for installing the steel pipe increases, and it becomes necessary to perform corrosion prevention of the steel pipe itself, which causes problems in terms of workability and cost. Furthermore, when concrete and steel fibers are mixed, special concrete is used, which causes technical problems in manufacturing and costs.
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、施工性の低下及びコストの増大を抑えつつ、超高層建物などに適用可能な高強度を有する鉄筋コンクリート柱を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a reinforced concrete column having high strength that can be applied to a high-rise building or the like while suppressing a decrease in workability and an increase in cost.
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の鉄筋コンクリート柱は、超高強度コンクリートで形成された柱本体と、該柱本体の表面から所定のかぶりを有して内部に配列された複数の主筋と、複数の該主筋の少なくとも一部の配列の外側に巻き付きつくように配設された第一の配力筋と、前記柱本体の表面から僅かにかぶりを有して、または露出して、複数の前記主筋の少なくとも一部の配列の外側に配設された第二の配力筋とを備えることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
The reinforced concrete column of the present invention includes a column main body formed of ultra-high strength concrete, a plurality of main bars arranged inside with a predetermined cover from the surface of the column main body, and at least a part of the plurality of main bars. An array of at least a part of the plurality of main bars, with a first covering bar arranged so as to wrap around the outside of the plurality of main bars, and with a slight cover or exposed from the surface of the column main body And a second distribution bar arranged on the outer side.
この構成によれば、主筋に第一の配力筋が巻き付けられていることにより、主筋は、第一の配力筋に拘束されて圧縮荷重に対して有効に対抗することとなる。また、柱本体は、超高強度コンクリートで形成されていて、自身の強度の向上が図られている。さらに、第二の配力筋が柱本体の表面から僅かにかぶりを有して、または露出して配設されていて、これにより柱本体の主筋の外側のかぶりに該当する部分において第二の配力筋によってコンクリートの脆性的な破壊を抑えることができる。このため、柱本体は、主筋の内部のみならず、かぶりとなる主筋の外側においても有効に強度を得ることができ、全断面において超高強度コンクリートによって与えられる強度を発揮することができ、すなわち主筋と柱本体によって効果的に強度の向上を図ることができる。ここで、第二の配力筋が柱本体表面よりも僅かにかぶりを有している場合には、第二の配力筋の外側に僅かなかぶりでコンクリートが覆うこととなるが、柱本体は、高強度コンクリートを使用することで緻密な組織となり、当該かぶり部分にも好適に充填されることとなる。また、このような鉄筋コンクリート柱の構築手順としては、主筋と第一の配力筋を配筋した後にその外側に第二の配力を配筋し、高強度コンクリートを打設するだけであるので、施工性が低下することはなく、材料コストも最小限に抑えることができる。 According to this configuration, since the first reinforcing bar is wound around the main bar, the main bar is constrained by the first distributing bar and effectively counters the compressive load. Moreover, the column main body is formed of ultra-high-strength concrete, and its own strength is improved. Further, the second reinforcing bar is disposed with a slight cover or exposed from the surface of the column main body, whereby the second force distribution bar is located in the portion corresponding to the cover outside the main bar of the column main body. It is possible to suppress the brittle fracture of concrete by using the reinforcing bars. For this reason, the column main body can effectively obtain strength not only inside the main bars but also outside the main bars that become the cover, and can exert the strength given by the ultra-high-strength concrete in the entire cross section, that is, The strength can be effectively improved by the main bar and the column main body. Here, when the second reinforcing bar has a slight cover from the surface of the column main body, the concrete will be covered with a slight cover on the outside of the second distributing bar. Becomes a dense structure by using high-strength concrete, and the covering portion is suitably filled. In addition, as a procedure for constructing such a reinforced concrete column, after placing the main reinforcement and the first reinforcement, the second arrangement is arranged on the outside, and high-strength concrete is placed. The workability is not lowered and the material cost can be minimized.
また、前記第一の配力筋と第二の配力筋とは、前記主筋の延設方向に交互に複数配設されていることが好ましい。
この構成によれば、第一の配力筋と第二の配力筋とが交互に配設されていることで、主筋を延設方向に均等に拘束するとともに、柱本体のかぶり部分について主筋の延設方向に均等に強度を向上させることができ、柱全体としてより効果的に強度を向上させることができる。また、第一の配力筋と第二の配力筋との鉄筋のあきを有効に確保することができ、施工性を向上させることができる。
In addition, it is preferable that a plurality of the first distribution bars and the second distribution bars are alternately arranged in the extending direction of the main bars.
According to this configuration, the first reinforcing bar and the second distributing bar are alternately arranged, so that the main bar is evenly restrained in the extending direction and the main bar is covered with respect to the cover portion of the column main body. Thus, the strength can be improved evenly in the extending direction, and the strength as a whole can be improved more effectively. Moreover, the perforation of the reinforcing bar of a 1st distribution bar and a 2nd distribution bar can be ensured effectively, and workability | operativity can be improved.
また、前記第二の配力筋の表面には防錆処理が施されていることが好ましい。
この構成によれば、防錆処理が施されていることで、最も柱本体の表面近傍に位置する第二の配力筋の耐食性を向上させることができ、特に第二の配力筋を柱表面に露出させるように配設させた場合には有効である。
Moreover, it is preferable that the surface of said 2nd power distribution reinforcement is given the rust prevention process.
According to this configuration, the corrosion resistance of the second reinforcing bar located closest to the surface of the column main body can be improved by applying the rust prevention treatment, and in particular, the second reinforcing bar is arranged in the column. It is effective when it is arranged so as to be exposed on the surface.
本発明の鉄筋コンクリート柱によれば、超高強度コンクリートで形成された柱本体と、第一の配力筋及び第二の配力筋とを備えることで、施工性低下及びコストの増大を抑えつつ、超高層建物などに適用可能な高強度を確保することができる。 According to the reinforced concrete column of the present invention, it is possible to suppress deterioration in workability and increase in cost by including a column main body formed of ultra-high-strength concrete, a first strength bar, and a second strength bar. High strength applicable to high-rise buildings can be ensured.
図1から図3は、この発明に係る第1の実施形態を示していて、超高層建物など高強度が要求されるコンクリート構造物の柱部に適用される鉄筋コンクリート柱を示している。なお、図2は、図1における切断線A−Aでの断面図、図3は、切断線B−Bでの断面図を示している。図1から図3に示すように、本実施形態の鉄筋コンクリート柱1は、例えば、矩形断面を有していて、超高強度コンクリートで形成された柱本体2と、柱本体2に埋設された主筋3、第一の配力筋4である内側フープ筋5及び内側横拘束筋6、並びに、第二の配力筋7である外側フープ筋8及び外側横拘束筋9とを備える。ここで、柱本体2を形成する超高強度コンクリートとは、設計基準強度で120N/mm2以上のものをいう。
FIG. 1 to FIG. 3 show a first embodiment according to the present invention, and show a reinforced concrete column applied to a column part of a concrete structure requiring high strength such as a super high-rise building. 2 is a cross-sectional view taken along a cutting line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along a cutting line BB. As shown in FIG. 1 to FIG. 3, a reinforced
主筋3は、異形棒鋼やPC鋼棒などが使用されていて、柱本体2が延設される鉛直方向に延設されていて、柱本体2の表面2aから所定のかぶり3aを有して表面2aに沿って所定のピッチで複数配列されている。ここで、かぶり3aの厚さは、使用する外部環境、柱本体2を形成するコンクリートの強度などから決定されるものである。
The
また、内側フープ筋5、内側横拘束筋6、外側フープ筋8、及び、外側横拘束筋9には異形棒鋼などが使用されている。
内側フープ筋5は、柱本体2の断面形状と対応する略矩形を呈していて、主筋3の配列の外側に巻き付くようにして水平方向に配設されていて、主筋3を柱本体2の内側に拘束している。また、内側横拘束筋6は、略矩形を呈していて、柱本体2の内部に埋設されるとともに、対向する主筋3の配列の各一部の外側に巻き付くようにして配設されている。そして、内側横拘束筋6は、対向する主筋3同士を内側に拘束するように対をなして配設されている。
In addition, deformed bar steel or the like is used for the
The
また、外側フープ筋8は、柱本体2の断面形状と対応する略矩形を呈していて、柱本体2の表面2aから僅かにかぶり8aを有して主筋3の配列を囲むようにして、かぶり3a部分に水平方向に配設されている。また、外側横拘束筋9は、略矩形を呈していて、柱本体2の内部に埋設されるとともに、対向する主筋3の配列の各一部の外側を囲むようにして主筋3のかぶり3a部分に配設されている。そして、外側横拘束筋9は、対向する主筋3同士を内側に拘束するように対をなして配設されている。また、外側横拘束筋9において、かぶり3a部分に配設されている部分は、外側フープ筋8同様に柱本体表面2aから僅かにかぶり9aを有している。
Further, the
ここで、第一の配力筋4である内側フープ筋5と内側横拘束筋6とは、組をなして略同一水平断面内に配設され、鉛直方向に所定のピッチで複数組配設されている。さらに、第二の配力筋7である外側フープ筋8と外側横拘束筋9とも、組をなして略同一水平断面内に配設されて鉛直方向に複数組配設されており、第一の配力筋4の組と第二の配力筋7の組とは、鉛直方向に交互に配設されている。また、第一の配力筋4同士及び第二の配力筋7同士のピッチは、各鉄筋量が第二の配力筋7を配設しない場合において配力筋として設計上最小限必要とされる鉄筋量より少なくなるピッチに設定されているとともに、隣り合う第一の配力筋4と第二の配力筋7との鉛直方向の間隔は、第一の配力筋4と第二の配力筋7を合計した鉄筋量が上記必要とされる鉄筋量以上となる間隔に設定されていることが好ましい。より具体的には、例えば、第一の配力筋4及び第二の配力筋7に同径の異形棒鋼を使用したとして、第二の配力筋7を配設しない場合に設計上必要とされるピッチが100mmであったとすれば、第一の配力筋4同士及び第二の配力筋7同士のピッチがそれぞれ150mmに設定されている。
Here, the
なお、内側フープ筋5、内側横拘束筋6、外側フープ筋8、及び、外側横拘束筋9は、上記において略矩形とされているが、組立上略コノ字形の鉄筋を重ね継手等によって組み合わせたものである。また、外側フープ筋8及び外側横拘束筋9の内側には、鉛直方向に添え筋10が配設されているが、添え筋10は、複数の外側フープ筋8及び外側横拘束筋9を鉛直方向に所定ピッチで組み立てるためのものであり、構造計算上考慮されるものではない。
The
以上のような鉄筋コンクリート柱1によれば、主筋3に第一の配力筋4である内側フープ筋5及び内側横拘束筋6が巻き付けられていることにより、主筋3は、これらの第一の配力筋4に拘束されて圧縮荷重に対して有効に対抗することとなる。また、柱本体2は、超高強度コンクリートで形成されていて、自身の強度の向上が図られている。さらに、第二の配力筋7である外側フープ筋8及び外側横拘束筋9が柱本体2の表面2aから僅かにかぶり8a、9aを有して配設されていて、これにより柱本体2の主筋3の外側のかぶり3aに該当する部分において外側フープ筋8及び外側横拘束筋9によってコンクリートの脆性的な破壊を抑えることができる。このため、柱本体2は、主筋3の内部のみならず、かぶり3aとなる主筋3の外側においても有効に強度を得ることができ、全断面において超高強度コンクリートによって与えられる強度を有効に発揮することができ、すなわち主筋3と柱本体2によって効果的に強度の向上を図ることができる。特に、第一の配力筋4である内側フープ筋5及び内側横拘束筋6の組と第二の配力筋7である外側フープ筋8及び外側横拘束筋9の組とが交互に配設されていることで、主筋3を延設方向に均等に拘束するとともに、柱本体2のかぶり3a部分について主筋3の延設方向に均等に強度を向上させることができ、柱全体としてより効果的に強度を向上させることができる。さらに、第一の配力筋4同士のピッチと第二の配力筋7同士のピッチを、第二の配力筋7を配設しない場合に配力筋として設計上必要となされる鉄筋量を基準として上記のように設定することで、第一の配力筋4及び第二の配力筋7の鉄筋量を最小限としつつ有効に柱全体の強度を向上させることができる。
According to the reinforced
ここで、外側フープ筋8及び外側横拘束筋9の外側には僅かなかぶり8a、9aでコンクリートが覆われることとなるが、柱本体2は、高強度コンクリートを使用することで緻密な組織となり、当該かぶり8a、9aの部分にも好適に充填されることとなる。また、このような鉄筋コンクリート柱1の構築手順としては、主筋3と内側フープ筋5及び内側横拘束筋6を配筋した後にその外側に添え筋10を利用して外側フープ筋8及び外側横拘束筋9を配筋し、高強度コンクリートを打設するだけであるので、施工性が低下することはなく、材料コストも最小限に抑えることができる。また、上記のように第一の配力筋4と第二の配力筋7とが交互に配設されていることから、第一の配力筋4と第二の配力筋7との鉄筋のあきを有効に確保することができ、施工性を向上させることができる。また、上記のように第一の配力筋4同士のピッチと第二の配力筋7同士のピッチを設定することで、それぞれの鉄筋のあきをより好適に確保して施工性をさらに向上させることができる
Here, concrete is covered with a
図4及び図5は、この発明に係る第2の実施形態を示している。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。 4 and 5 show a second embodiment according to the present invention. In this embodiment, members that are the same as those used in the above-described embodiment are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
この実施形態の鉄筋コンクリート柱20では、第二の配力筋21として外側フープ筋22と、外側横拘束筋23とを有している。本実施形態において、外側フープ筋22は、柱本体2の表面2aから露出して主筋3の配列を囲むようにしてかぶり3aの部分に水平方向に配設されている。また、外側横拘束筋23は、柱本体2の内部に埋設されるとともに、対向する主筋3の配列の各一部について外側を囲むようにしてかぶり3aの部分に配設されており、かぶり3aに配設される部分は表面2aから露出している。また、外側フープ筋22及び外側横拘束筋23は、少なくとも表面2aから外部に露出する部分の表面に防錆処理が施されている。
The reinforced
このように第二の配力筋21の少なくとも一部を表面2aから露出させるように配設した場合には、第1の実施形態のように僅かなかぶりを有せず、当該かぶりにコンクリートペーストを充填させる必要がないため、施工性をさらに向上させることができる。一方、露出した部分には、防錆処理が施されているため、必要な耐久性を確保することができる。なお、防錆処理は、柱本体2に埋設される部分にも施すものとしても良い。このようにすることで、第二の配力筋31の耐食性をさらに向上させることができる。また、露出している部分に防錆処理を施す方法としては、柱本体2のコンクリート打設後に表面2a全体に防水塗膜等の塗装を施すものとしても良い。
Thus, when it arrange | positions so that at least one part of the 2nd strength distribution bar |
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the concrete structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
なお、上記各実施形態において、鉄筋コンクリート柱は、断面形状が略矩形としたが、これに限るものではなく、円形や楕円形など様々な断面形状のものに適用可能である。また、第一の配力筋としては、内側フープ筋と内側横拘束筋を有し、また、第二の配力筋としては、外側フープ筋と外側横拘束筋を有するものとしたが、これに限るものではなく、それぞれいずれか一方を有するものとしても良い。 In each of the above embodiments, the reinforced concrete column has a substantially rectangular cross-sectional shape, but is not limited thereto, and can be applied to various cross-sectional shapes such as a circular shape and an oval shape. In addition, the first distribution muscle has an inner hoop muscle and an inner lateral restraint muscle, and the second distribution muscle has an outer hoop muscle and an outer lateral restraint muscle. It is good also as what has any one, respectively.
1、20 鉄筋コンクリート柱
2 柱本体
2a 表面
3 主筋
3a かぶり
4 第一の配力筋
7、21 第二の配力筋
8a、9a かぶり
DESCRIPTION OF
Claims (3)
該柱本体の表面から所定のかぶりを有して内部に配列された複数の主筋と、
複数の該主筋の少なくとも一部の配列の外側に巻き付きつくように配設された第一の配力筋と、
前記柱本体の表面から僅かにかぶりを有して、または露出して、複数の前記主筋の少なくとも一部の配列の外側に配設された第二の配力筋とを備えることを特徴とする鉄筋コンクリート柱。 A pillar body made of ultra-high-strength concrete;
A plurality of main bars arranged inside with a predetermined fog from the surface of the pillar body;
A first distributing muscle arranged to wrap around the outside of an array of at least a part of the plurality of main muscles;
A second power distribution bar disposed on the outside of the array of at least a part of the plurality of main muscles, with a slight cover from or exposed to the surface of the column main body. Reinforced concrete pillar.
前記第一の配力筋と第二の配力筋とは、前記主筋の延設方向に交互に複数配設されていることを特徴とする鉄筋コンクリート柱。 In the reinforced concrete pillar according to claim 1,
A plurality of the first reinforcing bars and the second distributing bars are alternately arranged in the extending direction of the main reinforcing bars.
前記第二の配力筋の表面には防錆処理が施されていることを特徴とする鉄筋コンクリート柱。 In the reinforced concrete pillar according to claim 1 or 2,
A reinforced concrete column, wherein the surface of the second reinforcing bar is rust-proofed.
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