JP2010100991A

JP2010100991A - コンクリート構造部材の配筋構造とそれに用いる機械継手

Info

Publication number: JP2010100991A
Application number: JP2008270464A
Authority: JP
Inventors: Eisaku Kawai; 栄作河合
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 2008-10-21
Filing date: 2008-10-21
Publication date: 2010-05-06

Abstract

【課題】機械継手側においても一般主筋部と同様にせん断補強を行うにもかかわらず一般主筋部の鉄筋かぶり厚が過大にならないようにしたコンクリート構造部材の配筋構造を実現する。
【解決手段】機械継手１によって接合された複数本の主筋２とこれらの主筋群の外周に巻き掛けられたせん断補強筋３とを備えたコンクリート構造部材の配筋構造において、機械継手同士をせん断補強用鋼材４で直結することにより、機械継手群の外周に巻き掛けるせん断補強筋を省略する。機械継手としては、既製の機械継手の他、継手用スリーブ１ａの外面にせん断補強用鋼材をスリーブ外端よりも外側へ突出しない状態に、溶接Ｗするための腕部１ｃ、嵌め込み連結するための嵌合部ａを有する腕部１ｃ、ボルト連結するための腕部１ｃが設けられているものを用いる。
【選択図】図１

Description

本発明は、機械継手によって接合された複数本の主筋とこれらの主筋群の外周に巻き掛けられたせん断補強筋とを備えたコンクリート構造部材の配筋構造に関する。

一般に、ＲＣ造・ＳＲＣ造の梁や柱などのコンクリート構造部材において、主筋の接合に機械継手を用いる場合、フープ筋やスターラップ筋などのせん断補強筋は、特許文献１にも見られるように、主筋群の外周に巻き掛けるだけでなく機械継手の外周にも巻き掛けられる。機械継手の外周に巻き掛けるせん断補強筋の外寸は主筋群の外周に巻き掛けるせん断補強筋よりも大きなサイズとなる。

従来では、この大きなサイズのせん断補強筋の外寸に基づいて鉄筋かぶり厚を決め、コンクリート構造部材の断面寸法を設計していたため、一般主筋部（機械継手以外の部分）は、構造設計上、必要以上の鉄筋かぶり厚となっていた。

即ち、機械継手における継手用スリーブの外径は、当然のことではあるが、グラウト式機械継手、ネジ式機械継手、圧着式機械継手の如何を問わず、継手用スリーブに挿入される主筋（異形鉄筋）の最外径より大きい。従って、図１２〜図１４に示すように、主筋２群の外周と機械継手１群の外周に同一直径のせん断補強筋３、３を巻き掛けたとき、機械継手１群の外周に巻き掛けたせん断補強筋３が主筋２群の外周に巻き掛けたせん断補強筋３よりも外側（コンクリート５の表面に近い側）に位置することになる。

このようなコンクリート構造部材の配筋構造において、鉄筋かぶり厚とは、せん断補強筋３の外端からコンクリート５の表面までの距離のことであるから、主筋群側のせん断補強筋３よりも外側に位置する機械継手側のせん断補強筋３に基づいて必要な鉄筋かぶり厚ｔを決定した場合、主筋群側のせん断補強筋３は、構造設計上、必要以上の過大な鉄筋かぶり厚Ｔとなる。

この過大な鉄筋かぶり厚Ｔは、コンクリート使用量の無駄に止まらず、梁や柱などの構造部材の重量が増加することにより、運搬費の増大、基礎躯体及び杭の仕様アップに繋がり、コスト増の大きな要因となる。

特開２００５−１５５０５８号公報

本発明は、上記の問題点を踏まえてなされたものであって、その目的とするところは、機械継手側においても一般主筋部と同様にせん断補強を行うにもかかわらず一般主筋部の鉄筋かぶり厚が過大にならないようにしたコンクリート構造部材の配筋構造を実現することにある。

上記の目的を達成するために本発明が講じた技術的手段は、次の通りである。即ち、請求項１に記載の発明は、機械継手によって接合された複数本の主筋とこれらの主筋群の外周に巻き掛けられたせん断補強筋とを備えたコンクリート構造部材の配筋構造において、機械継手同士をせん断補強用鋼材で直結することにより、機械継手群の外周に巻き掛けるせん断補強筋を省略したことを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の配筋構造に用いる機械継手であって、継手用スリーブの外面にせん断補強用鋼材をスリーブ外端よりも外側へ突出しない状態に溶接するための腕部が設けられていることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の配筋構造に用いる機械継手であって、継手用スリーブの外面にせん断補強用鋼材をスリーブ外端よりも外側へ突出しない状態に嵌め込み連結するための嵌合部を有する腕部が設けられていることを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の配筋構造に用いる機械継手であって、継手用スリーブの外面にせん断補強用鋼材をスリーブ外端よりも外側へ突出しない状態にボルト連結するための腕部が設けられていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、機械継手同士をせん断補強用鋼材で直結することによって、一般主筋部と同様にせん断補強を行え、それでいて、機械継手群の外周に巻き掛けるせん断補強筋を省略したので、一般主筋部の鉄筋かぶり厚が過大にならない。

即ち、主筋群（一般主筋部）の外周にはせん断補強筋を巻き掛けてあるが、機械継手群の外周にはせん断補強筋が存在しないので、鉄筋かぶり厚は、主筋群外周のせん断補強筋が機械継手より外側に位置する場合は、当該せん断補強筋に基づいて決定され、機械継手が主筋群外周のせん断補強筋よりも外側に位置する場合は、当該機械継手に基づいて決定されることになる。

前者のケースであれば、一般主筋部を必要最小限の鉄筋かぶり厚とすることができるし、後者のケースであれば、一般主筋部の鉄筋かぶり厚は、機械継手の外端位置と主筋群外周のせん断補強筋の外端位置との差に相当する寸法が上述した必要最小限の鉄筋かぶり厚に付加されるだけで済み、何れのケースにおいても、一般主筋部の鉄筋かぶり厚が過大になることがない。

従って、コンクリート使用量の無駄を無くし、梁や柱などの構造部材の重量増加に起因する運搬費の増大、基礎躯体及び杭の仕様アップを防止して、コストダウンを図り得るのである。

請求項１に記載の配筋構造は、例えば、既製の機械継手の継手用スリーブに異形鉄筋やフラットバー等のせん断補強用鋼材を直接溶接することにより、機械継手同士を直結して、実現することも可能であるが、請求項２〜４に記載の機械継手を用いることによって、請求項１に記載の配筋構造を容易に実現することができる。

即ち、請求項２に記載の機械継手によれば、継手用スリーブの外面にせん断補強用鋼材をスリーブ外端よりも外側へ突出しない状態に溶接するための腕部が設けられているので、腕部の先端に異形鉄筋やフラットバー等のせん断補強用鋼材を溶接することによって、機械継手同士を直結でき、腕部がせん断補強用鋼材の溶接位置の目印となるので、工場加工又は建築現場での溶接作業による機械継手同士の直結が容易である。

請求項３に記載の機械継手によれば、継手用スリーブの外面にせん断補強用鋼材をスリーブ外端よりも外側へ突出しない状態に嵌め込み連結するための嵌合部を有する腕部が設けられているので、腕部がせん断補強用鋼材の連結位置の目印となるだけでなく、せん断補強用鋼材の端部を腕部の嵌合部に嵌め込むことによって機械継手同士を直結するので、工場又は建築現場での溶接作業が不要となり、機械継手同士の直結が一層容易である。

請求項４に記載の機械継手によれば、継手用スリーブの外面にせん断補強用鋼材をスリーブ外端よりも外側へ突出しない状態にボルト連結するための腕部が設けられているので、腕部がせん断補強用鋼材の連結位置の目印となるだけでなく、ボルト・ナットの操作によって機械継手同士を直結するので、工場又は建築現場での溶接作業が不要となり、機械継手同士の直結が一層容易である。

図１〜図３は、本発明の実施形態を示す。この実施形態は、機械継手１によって接合された複数本の主筋２とこれらの主筋２群の外周に巻き掛けられたせん断補強筋（スターラップ筋）３とを備えたＲＣ造のコンクリート構造部材（図示の例では梁である。）の配筋構造において、機械継手１同士をせん断補強用鋼材４で直結することにより、機械継手１群の外周に巻き掛けるせん断補強筋を省略した点に特徴がある。せん断補強用鋼材４は、その両端を機械継手１の外端よりも内側の位置において機械継手１に直接溶接することにより、機械継手１の外端よりも外側へ突出しないように設けられている。せん断補強用鋼材４と機械継手１の溶接は建築現場で行ってもよく、予め、工場で行ってもよい。せん断補強用鋼材４としては、主筋２群の外周に巻き掛けられたせん断補強筋３と同様な異形鉄筋の他、フラットバーなどを使用してもよい。機械継手１としては、グラウト式機械継手、ネジ式機械継手、圧着式機械継手の何れであってもよい。せん断補強筋３は必要であれば主筋２に結束線等で固定される。

上記の構成によれば、機械継手１同士をせん断補強用鋼材４で直結することによって、一般主筋部（機械継手以外の部分）と同様にせん断補強を行え、それでいて、機械継手１群の外周に巻き掛けるせん断補強筋を省略したので、一般主筋部の鉄筋かぶり厚ｔが過大にならない。

即ち、主筋２群の外周にはせん断補強筋３を巻き掛けてあるが、機械継手１群の外周にはせん断補強筋が存在しないので、鉄筋かぶり厚ｔは、主筋群外周のせん断補強筋３が機械継手１より外側に位置する場合は、当該せん断補強筋３に基づいて決定（図３のＢ）され、機械継手１が主筋群外周のせん断補強筋３よりも外側に位置する場合は、当該機械継手１に基づいて決定（図３のＡ）されることになる。

前者のケースであれば、一般主筋部を必要最小限の鉄筋かぶり厚とすることができるし、後者のケースであれば、一般主筋部の鉄筋かぶり厚としては、機械継手１の外端位置と主筋群外周のせん断補強筋３の外端位置との差に相当する寸法が上述した必要最小限の鉄筋かぶり厚に付加されるだけで済み、何れのケースにおいても、一般主筋部の鉄筋かぶり厚ｔが過大になることがない。従って、コンクリート使用量の無駄を無くし、梁や柱などの構造部材の重量増加に起因する運搬費の増大、基礎躯体及び杭の仕様アップを防止して、コストダウンを図り得る。

例えば、主筋２としてＤ２５の異形鉄筋（最外径２８ｍｍ）が使用され、機械継手１として日本スプライススリーブ株式会社製のグラウト式機械継手：８ＵＸ（直径５８ｍｍ、内径４４ｍｍ）が使用され、せん断補強筋３としてＤ１３の異形鉄筋（最外径１４ｍｍ）が使用された場合を例にとって具体的に説明すると、次の通りである。

図４の（Ａ）に示すように、主筋２群の外周と機械継手１群の外周に、夫々、Ｄ１３のせん断補強筋３が巻き掛けられている場合、機械継手１側のせん断補強筋３に基づいて鉄筋かぶり厚（機械継手１側のせん断補強筋３とコンクリート５の表面との距離）ｔを決定することになる。この鉄筋かぶり厚ｔを４０ｍｍに設計した場合、Ｄ１３のせん断補強筋３の最外径は１４ｍｍであるから、一般主筋部の鉄筋かぶり厚（主筋２側のせん断補強筋
３とコンクリート５の表面との距離）Ｔは、４０＋１４＋（１５−１４）＝５５ｍｍとなり、鉄筋かぶり厚ｔよりも１５ｍｍも大きな値となる。尚、図中の１ａは機械継手１における継手用スリーブ、１ｂは継手用スリーブと主筋２との隙間からグラウト材が漏れ出すのを防止するシール材である。

これに対し、図２の（Ａ）に示すように、機械継手１同士をせん断補強用鋼材４で直結することにより、機械継手１群の外周に巻き掛けるせん断補強筋を省略した場合、図４の（Ｂ）に示すように、機械継手１に基づいて鉄筋かぶり厚（機械継手１とコンクリート５の表面との距離）ｔを決定することになる。この鉄筋かぶり厚ｔを４０ｍｍに設計した場合、一般主筋部の鉄筋かぶり厚（主筋２側のせん断補強筋３とコンクリート５の表面との距離）Ｔは、４０＋（１５−１４）＝４５ｍｍとなり、設計された鉄筋かぶり厚ｔと近似した値に抑えられることになる。

図４の（Ａ）に示した配筋構造を有する梁幅４００ｍｍ、梁成１５００ｍｍの梁と比較すると、図４の（Ｂ）に示した配筋構造を有する梁の場合、梁幅は４００−（１４＋１４）＝３７２ｍｍ、梁成は１５００−（１４＋１４）＝１４７２ｍｍとなり、コンクリート部分の断面が小さくなる。従って、梁コンクリートの使用量としては、断面の減少分×梁長さのコンクリート量が低減することになる。

図５、図６は本発明の他の実施形態を示す。この実施形態は、図１〜図３で示した配筋構造に用いる機械継手１を次の通りに構成した点に特徴がある。即ち、この実施形態においては、機械継手（グラウト式機械継手、ネジ式機械継手、圧着式機械継手の何れであってもよい。）１における継手用スリーブ１ａの外面に、せん断補強用鋼材４をスリーブ外端よりも外側へ突出しない状態に溶接Ｗするための一対の腕部１ｃ、１ｃがスリーブ長手方向にせん断補強用鋼材４の配置間隔を隔てて複数組設けられている。

この構成によれば、腕部１ｃ、１ｃの先端に異形鉄筋やフラットバー等のせん断補強用鋼材４を溶接Ｗすることによって、機械継手１、１同士を直結でき、腕部１ｃ、１ｃがせん断補強用鋼材４の溶接位置の目印となるので、工場又は建築現場での溶接作業による機械継手同士の直結が容易であり、図１〜図３で示した配筋構造を容易に実現できる。また、せん断補強用鋼材４を介さず、腕部１ｃ同士を直接溶接してもよい。

図７、図８は本発明の他の実施形態を示す。この実施形態は、図１〜図３で示した配筋構造に用いる機械継手１を次の通りに構成した点に特徴がある。即ち、この実施形態においては、機械継手１における継手用スリーブ１ａの外面に、せん断補強用鋼材４をスリーブ外端よりも外側へ突出しない状態に嵌め込み連結するための嵌合部ａを有する一対の腕部１ｃ、１ｃがスリーブ長手方向にせん断補強用鋼材４の配置間隔を隔てて複数組設けられている。せん断補強用鋼材４の両端部は直角に折れ曲った形状とされ、嵌合部ａに落とし込んで嵌合連結するように構成されている。せん断補強用鋼材４の両端部は先細りテーパー状に形成して、ハンマー等で腕部１ｃ、１ｃの嵌合部ａに叩き込み、摩擦力等で固定されるように構成することが望ましい。

この構成によれば、腕部１ｃ、１ｃがせん断補強用鋼材４の連結位置の目印となるだけでなく、せん断補強用鋼材４の端部を腕部１ｃ、１ｃの嵌合部ａに嵌め込むことによって機械継手１、１同士を直結するので、工場又は建築現場での溶接作業が不要であり、機械継手同士の直結が一層容易である。

図９、図１０は本発明の他の実施形態を示す。この実施形態は、図１〜図３で示した配筋構造に用いる機械継手１を次の通りに構成した点に特徴がある。即ち、この実施形態においては、機械継手１における継手用スリーブ１ａの外面に、せん断補強用鋼材４をスリ
ーブ外端よりも外側へ突出しない状態にボルト連結するための一対の腕部１ｃ、１ｃがスリーブ長手方向にせん断補強用鋼材４の配置間隔を隔てて複数組設けられている。６は連結用のボルト・ナットである。

この構成によれば、腕部１ｃ、１ｃがせん断補強用鋼材４の連結位置の目印となるだけでなく、ボルト・ナット６の操作によって機械継手１、１同士を直結するので、工場又は建築現場での溶接作業が不要であり、機械継手１、１同士の直結が一層容易である。

尚、上記の各実施形態において、せん断補強用鋼材４と機械継手１の接合は建築現場で行う場合と、予め工場で行う場合とがある。後者の場合、図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、複数本の機械継手１とそれらを連結するせん断補強用鋼材４を鋳造又は溶接により一体物として製造してもよい。また、上記の各実施形態では、ＲＣ造のコンクリート構造部材として、梁を例示したが、本発明はコンクリート構造部材がＲＣ造の柱である場合（この場合、せん断補強用鋼材４はフープ筋である。）にも同様に実施できる。また、コンクリート構造部材としては、ＲＣ造に限られるものではなく、ＳＲＣ造の柱、梁である場合にも本発明の配筋構造及び機械継手は同様に実施できる。

本発明の実施形態を示す斜視図である。側面図である。図２のＡ−Ａ線断面図とＢ−Ｂ線断面図である。作用を説明する比較図である。本発明の他の実施形態を示す側面図である。縦断正面図である。本発明の他の実施形態を示す側面図である。縦断正面図である。本発明の他の実施形態を示す側面図である。縦断正面図である。本発明の他の実施形態を示す要部の正面図である。従来例を示す斜視図である。側面図である。図１２のＡ−Ａ線断面図とＢ−Ｂ線断面図である。

符号の説明

１機械継手
１ａ継手用スリーブ
１ｂシール材
１ｃ腕部
２主筋
３せん断補強筋
４せん断補強用鋼材
５コンクリート
６ボルト・ナット
Ｔ鉄筋かぶり厚
ｔ鉄筋かぶり厚
ａ嵌合部

Claims

機械継手によって接合された複数本の主筋とこれらの主筋群の外周に巻き掛けられたせん断補強筋とを備えたコンクリート構造部材の配筋構造において、機械継手同士をせん断補強用鋼材で直結することにより、機械継手群の外周に巻き掛けるせん断補強筋を省略したことを特徴とするコンクリート構造部材の配筋構造。
請求項１に記載の配筋構造に用いる機械継手であって、継手用スリーブの外面にせん断補強用鋼材をスリーブ外端よりも外側へ突出しない状態に溶接するための腕部が設けられていることを特徴とする機械継手。
請求項１に記載の配筋構造に用いる機械継手であって、継手用スリーブの外面にせん断補強用鋼材をスリーブ外端よりも外側へ突出しない状態に嵌め込み連結するための嵌合部を有する腕部が設けられていることを特徴とする機械継手。
請求項１に記載の配筋構造に用いる機械継手であって、継手用スリーブの外面にせん断補強用鋼材をスリーブ外端よりも外側へ突出しない状態にボルト連結するための腕部が設けられていることを特徴とする機械継手。