JP2011220107A

JP2011220107A - 鉄筋コンクリート体

Info

Publication number: JP2011220107A
Application number: JP2011149113A
Authority: JP
Inventors: Akira Ogawa; 晃小川; Kenji Yoshitake; 謙二吉武; Katsuyuki Dewa; 克之出羽; Katsuhiko Kimura; 克彦木村; Haruo Nakazawa; 春生中澤; Masaaki Takagishi; 正章高岸; Tsukasa Maenozono; 司前之園
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp; Dai Ichi High Frequency Co Ltd
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp; Dai Ichi High Frequency Co Ltd
Priority date: 2011-07-05
Filing date: 2011-07-05
Publication date: 2011-11-04
Anticipated expiration: 2026-06-06
Also published as: JP5178885B2

Abstract

【課題】鉄筋配筋作業の生産性を向上させることができる鉄筋コンクリート体を提供することを目的としている。
【解決手段】コンクリート３内に、主鉄筋５…，６…を囲む帯鉄筋７…の内側に配されて主鉄筋５…，６…に直交する方向に配筋された中間帯鉄筋８が埋設されている鉄筋コンクリート体において、中間帯鉄筋８はコの字形に屈曲された鉄筋材からなり、その両端にはコンクリート内に定着する拡径部８ａ，８ａが形成されている。中間帯鉄筋８は、コンクリートの一方側寄りに配された一方側の主鉄筋５…を囲うように配筋され、その鉄筋両端部が、コンクリートの他方側寄りに配された他方側の主鉄筋６…のところまで延在されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、梁や柱等の鉄筋コンクリート体に関する。

従来、例えば、鉄道高架橋の梁等の高い耐震性能が求められる梁構造体を鉄筋コンクリート構造で形成する場合、高い変形性能を確保するために主鉄筋や帯鉄筋（スターラップ）を密に配筋する必要がある。また、大きな応力を受ける梁構造体には、四隅の主鉄筋の内側に並べられた主鉄筋を拘束する中間帯鉄筋（中子筋）が帯鉄筋の内側に配筋される場合がある。この中間帯鉄筋は、補助的な帯鉄筋であり、例えば、コの字形に屈曲された鉄筋材からなり、コの字状の中間帯鉄筋は、上下一対の中間帯鉄筋が組み合わされてロの字状に閉合され、四隅の主鉄筋の間にある主鉄筋を囲うように配筋される。

また、梁鉄筋の配筋手順としては、通常、まず、コの字状の下側帯鉄筋とコの字状の下側中間帯鉄筋とを、両端を上方に向けた状態でそれぞれ配筋する。その後、それら下側帯鉄筋や下側中間帯鉄筋の上に下主筋を所定の間隔をあけて配筋する。次いで、複数の上主筋を所定の間隔をあけて配筋する。その後、コの字状の上側帯鉄筋とコの字状の上側中間帯鉄筋とを、両端を下方に向けた状態で、上主筋の上から差し込んで上主筋の上に被せるようにそれぞれ配筋する。なお、上側帯鉄筋や上側中間帯鉄筋を上主筋の上から差し込むとき、それらの両端部（下方に向けて屈曲された部分）を押し広げて上主筋を両側から挟み込むようにして差し込む。これによって、閉合型の帯鉄筋および中間帯鉄筋が上下の梁主筋を囲うように配筋される。

一方、近年、主鉄筋の端部に拡径部を形成する技術が提案されている。この技術は、主鉄筋の端部をＴ字形に加工して拡径部を形成するものである。この技術によれば、主鉄筋の端部に半円形のフック等をつけることなく、主鉄筋端部のコンクリートへの定着力を確保することができる（例えば、特許文献１，２参照。）。

特開平１１−２９３８５０号公報特開２０００−２５７２０９号公報

しかしながら、上記した従来の中間帯鉄筋を備えた鉄筋コンクリート梁では、通常、両端に内側に１８０°曲げられた半円形のフックを有する中間帯鉄筋が用いられるため、隣り合う主鉄筋間のあき寸法が小さいと、中間帯鉄筋のフックが主鉄筋間を通過できなくなる。したがって、このような場合、非常に複雑な手順で梁鉄筋の組み立てを行うことになり、中間帯鉄筋の配筋作業が煩雑になるという問題がある。このため、鉄筋の配筋作業の生産性が低くなり、工程・コスト上の問題となる。

また、上側の中間帯鉄筋を配筋する際、その両端部を押し広げる必要があるが、梁断面が大きく、中間帯鉄筋に用いる鉄筋材の鉄筋径が大きい場合には、中間帯鉄筋の両端部を押し広げることは困難になるという問題がある。通常、中間帯鉄筋に用いる鉄筋材は、Ｄ１０やＤ１３のサイズであるが、梁断面が大きい梁構造体の場合、中間帯鉄筋にＤ１６やＤ１９サイズの鉄筋材が用いられる場合があり、この場合、上側の中間帯鉄筋を従来の手順で配筋することは困難である。

また、主鉄筋の端部に拡径部を形成する従来の技術であっても、中間帯鉄筋としては、両端にフックを有するコの字状の鉄筋材が用いられているため、上記した従来の鉄筋コンクリート梁と同様に、中間帯鉄筋の配筋作業が煩雑になり、鉄筋の配筋作業の生産性が低下するという問題が存在する。

本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、鉄筋配筋作業の生産性を向上させることができる鉄筋コンクリート体を提供することを目的としている。

請求項１記載の発明は、コンクリート内に、主鉄筋を囲む帯鉄筋の内側に配されて主鉄筋に直交する方向に配筋された中間帯鉄筋が埋設されている鉄筋コンクリート体において、前記中間帯鉄筋はコの字形に屈曲された鉄筋材からなり、その両端にはコンクリート内に定着する拡径部が形成されていることを特徴としている。

このような特徴により、コの字状の中間帯鉄筋の両端に、配筋時に邪魔になるフック等が無いため、中間帯鉄筋の配筋が容易となる。例えば、中間帯鉄筋を梁鉄筋に用いる場合、中間帯鉄筋の両端がフックでなく拡径部になっているため、梁の上主筋間のあき寸法が小さくても、中間帯鉄筋の端部を上主筋間に通すことができ、中間帯鉄筋の両端部を押し広げることなく、梁の上主筋の上から中間帯鉄筋を差し込むように配筋することが可能となる。

特に、請求項１記載の発明においては、前記中間帯鉄筋は、前記コンクリートの一方側寄りに配された一方側の主鉄筋を囲うように配筋され、その鉄筋両端部が、前記コンクリートの他方側寄りに配された他方側の主鉄筋のところまで延在されていることを特徴としている。

このような特徴により、請求項１記載の発明においては、他方側が開放された門形中間帯鉄筋が形成される。よって、中間帯鉄筋によって一方側の主鉄筋が拘束されてその主鉄筋の座屈が防止される。また、他方側の主鉄筋のところまで延在された中間帯鉄筋の鉄筋両端部によってせん断補強がなされ、コンクリートのひび割れが防止される。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の鉄筋コンクリート体において、該鉄筋コンクリート体は、両端が支持された梁構造体であり、梁中央部においては、前記中間帯鉄筋が、梁上部に配された上主鉄筋を囲うように配筋され、該中間帯鉄筋の鉄筋両端部が、梁下部に配された下主鉄筋のところまで延在されており、梁端部においては、梁上部に配された上主鉄筋を囲うように配筋された上側の中間帯鉄筋と、梁下部に配された下主鉄筋を囲うように配筋された下側の中間帯鉄筋とが、ほぼ同一断面上にそれぞれ配され、上下の中間帯鉄筋同士は、各々の鉄筋両端部同士がそれぞれ重ね継手されて閉合されていることを特徴としている。

このような特徴により、請求項２記載の発明においては、梁中央部では、中間帯鉄筋によって上主鉄筋が拘束されて上主鉄筋の座屈が防止される。また、下主鉄筋のところまで延在された中間帯鉄筋の鉄筋両端部によってせん断補強がなされ、梁中央部のコンクリートのひび割れが防止される。一方、梁端部では、上側の中間帯鉄筋によって上主鉄筋が拘束されて上主鉄筋の座屈が防止され、下側の中間帯鉄筋によって下主鉄筋が拘束されて下主鉄筋の座屈が防止される。また、上下の中間帯鉄筋の鉄筋両端部によってせん断補強がなされ、梁端部のコンクリートのひび割れが防止される。

本発明に係る鉄筋コンクリート体によれば、中間帯鉄筋の配筋が容易となるため、鉄筋配筋作業の生産性を向上させることができる。これによって、鉄筋コンクリート体の鉄筋配筋工事における工程短縮とコストダウンを図ることができる。

本発明に係る実施の形態を説明するための梁構造体である鉄筋コンクリート体を表す立面図である。図１に示すＡ−Ａ間の断面図であり、本発明に係る実施の形態を説明するための鉄筋コンクリート体の断面図である。図１に示すＢ−Ｂ間の断面図であり、本発明に係る実施の形態を説明するための鉄筋コンクリート体の断面図である。本発明に係る実施の形態を説明するための中間帯鉄筋を表す図である。本発明に係る実施の形態を説明するための中間帯鉄筋を表す分解図である。本発明に係る実施の形態を説明するための中間帯鉄筋の性能評価を確認するための実験結果を表したグラフである。本発明に係る実施の形態を説明するための中間帯鉄筋の性能評価を確認するための実験結果を表したグラフである。本発明に係る実施の形態を説明するための中間帯鉄筋の性能評価を確認するための実験結果を表したグラフである。本発明に係る他の実施の形態を説明するための柱構造体である鉄筋コンクリート体を表す立面図である。本発明に係る他の実施の形態を説明するための柱構造体の非塑性ヒンジ部の断面図である。本発明に係る他の実施の形態を説明するための柱構造体の塑性ヒンジ部の断面図である。本発明に係る他の実施の形態を説明するための橋脚構造体である鉄筋コンクリート体を表す立面図である。本発明に係る他の実施の形態を説明するための橋脚構造体の非塑性ヒンジ部の断面図である。本発明に係る他の実施の形態を説明するための橋脚構造体の塑性ヒンジ部の断面図である。本発明に係る他の実施の形態を説明するための面状構造体である鉄筋コンクリート体を表す平面図である。

以下、本発明に係る鉄筋コンクリート体の実施の形態について、図面に基いて説明する。

図１は本発明に係る鉄筋コンクリート体の実施の形態である梁構造体１を表した立面図である。
図１に示すように、梁構造体１（鉄筋コンクリート体）は、隣り合う柱２，２間に架設され、両端が柱２，２にそれぞれ支持された両端固定の梁である。この梁構造体１は、コンクリート３の中に籠状の梁鉄筋４が埋設されてなる鉄筋コンクリート造（ＲＣ造）の構造体である。

図２は図１に示すＡ−Ａ間の断面図であり、梁構造体１の中央部（梁中央部１ａ）の断面図である。また、図３は図１に示すＢ−Ｂ間の断面図であり、梁構造体１の端部（梁端部１ｂ）の断面図である。
図１，図２，図３に示すように、梁鉄筋４は、上下の主鉄筋５…，６…と、上下の主鉄筋５…，６…の全てを囲うように配筋された帯鉄筋７…（あばら筋）と、帯鉄筋７…の内側に配されて両隅の主鉄筋５ａ，６ａの内側の主鉄筋５…，６…を囲うように配筋された中間帯鉄筋８…（中子筋）と、上下の主鉄筋５…，６…の間に配筋された腹筋９…とからなる。

主鉄筋５…，６…は、梁軸方向に延在する鉄筋材であり、公知の梁主筋と同様の構成からなる。本実施の形態では、複数の上側の主鉄筋（上主鉄筋５…）は、梁上部に２段で配筋されており、これらの上主鉄筋５…は、所定の間隔をあけて平行に並べられている。また、複数の下側の主鉄筋（下主鉄筋６…）は、梁下部に２段で配筋されており、これらの下主鉄筋６…は、所定の間隔をあけて平行に並べられている。

帯鉄筋７…は、主鉄筋５…，６…に直交する方向（梁軸方向の直交方向）に配筋された鉄筋材であり、梁軸方向に所定ピッチで複数並べられる公知のあばら筋と同様の構成からなる。この帯鉄筋７…によって、上下の主鉄筋５…，６…を拘束するとともに、梁構造体１のせん断補強がなされる。

本実施の形態では、帯鉄筋７…が、コの字形に屈曲されているとともにその両端にコンクリート３内に定着されるフック７ａ，７ａ（１８０°曲げ）を有する鉄筋材からなり、上下一対の帯鉄筋７Ａ，７Ｂによって主鉄筋５…，６…を挟み込むように配筋されている。つまり、両端部７ｂ，７ｂが下向きになるように配されて上主鉄筋５…を囲う上側の帯鉄筋７Ａと、両端部７ｂ，７ｂが上向きになるように配されて下主鉄筋６…を囲う下側の帯鉄筋７Ｂとが、同一断面上にそれぞれ配置されており、これら上下の主鉄筋５…，６…は、各々の両端部７ｂ，７ｂ同士が重ね継手されて閉合されている。なお、このときの重ね合わせ長さＬ１は、２０φ（φは帯鉄筋７の鉄筋径）以上確保する。

また、図２に示すように、梁中央部１ａでは、上下の帯鉄筋７Ａ，７Ｂの両端部７ｂ，７ｂの重ね継手位置が梁上部にある。つまり、上側の帯鉄筋７Ａは、その両端部７ｂ，７ｂが短くて梁断面高さＨの真中位置の手前まで延在されており、その先端にあるフック７ａ，７ａが梁上部内で定着されている。一方、下側の帯鉄筋７Ｂは、その両端部７ｂ，７ｂが長くて上主鉄筋５…のところまで延在されており、その先端にあるフック７ａ，７ａが四隅の上主鉄筋５ａ，５ａに掛けられた状態になっている。

また、図３に示すように、梁端部１ｂでは、上下の帯鉄筋７Ａ，７Ｂの両端部７ｂ，７ｂの重ね継手位置が梁下部にある。つまり、上側の帯鉄筋７Ａは、その両端部７ｂ，７ｂが長くて下主鉄筋６…のところまで延在されており、その先端にあるフック７ａ，７ａが四隅の下主鉄筋６ａ，６ａに掛けられた状態になっている。一方、下側の帯鉄筋７Ｂは、その両端部７ｂ，７ｂが短くなっており、その先端にあるフック７ａ，７ａが梁下部内で定着されている。

なお、上記した梁中央部１ａは、地震時に塑性ヒンジとならない範囲（非塑性ヒンジ部）であって、梁上部に圧縮応力が作用するとともに梁下部に引張応力が作用する部位である。言い換えれば、地震等の大きな断面力が作用したときに塑性化しない部分であり、地震時に弾性変形に留まる部分である。一方、梁端部１ｂは、地震時に塑性ヒンジとなることが想定される範囲（塑性ヒンジ部）であって、梁上部および梁下部に交番荷重がかかる部位である。言い換えれば、地震等の大きな断面力が作用したときに塑性化（鉄筋の降伏、コンクリートの圧壊）を許容する部位であり、必要な変形性能を有するような配筋（軸方向の鉄筋を強く拘束する配筋）を施す部位である。具体的には、図１に示すように、鉄道高架橋の場合、梁端から梁断面高さＨの１．５倍の長さ区間が梁端部１ｂ，１ｂであり、これら梁端部１ｂ，１ｂ間の区間が梁中央部１ａである。なお、この梁端部の長さ区間は、構造物の部位毎（柱や梁等）あるいは構造物の適用対象毎あるいは発注企業（構造設計の仕様）毎でそれぞれ異なっている。

図１，図２，図３に示すように、中間帯鉄筋８…は、上記した帯鉄筋７…に加えて補助的に配筋される鉄筋材であり、主鉄筋５…，６…に直交する方向に配筋されているとともに、梁軸方向に所定ピッチで複数並べられている。本実施の形態では、この中間帯鉄筋８…は、帯鉄筋７…に添わして配筋されており、帯鉄筋７…の配筋ピッチと同じ配筋ピッチで配筋されている。なお、中間帯鉄筋８…は、帯鉄筋７…に添わして配筋しなくてもよく、帯鉄筋７…の配筋ピッチと異なるピッチで配筋してもよい。

この中間帯鉄筋８…としては、コの字形に屈曲されているとともにその両端にコンクリート３内に定着される拡径部８ａ，８ａを有する鉄筋材が用いられる。拡径部８ａ，８ａは種々の方法によって形成することができ、例えば、高周波誘導加熱によって鉄筋材の端部を拡径加工したＴヘッドバー（登録商標）を用いてもよく、或いは、鉄筋材の端部に大径の頭部材を溶着することで形成してもよく、或いは、鉄筋材の端部にナット状の部材を螺合させることで形成してもよい。また、拡径部８ａの径は、２．５φ（φは中間帯鉄筋８の鉄筋径）程度にすることが好ましい。これによって、１８０°曲げのフックと同等の定着性能を発揮できる。

図４は梁中央部１ａに配筋された中間帯鉄筋８Ａを表す図である。
図２，図４に示すように、梁中央部１ａでは、両端部８ｂ，８ｂが下向きになるように配された中間帯鉄筋８Ａが上主鉄筋５…の上から差し込まれるように配筋（コの字配筋）されている。つまり、梁中央部１ａに配筋された中間帯鉄筋８Ａは、梁上部（コンクリート３の一方側寄り）に配された上主鉄筋５…（一方側の主鉄筋）を囲うように配筋されている。そして、この中間帯鉄筋８Ａの両端部８ｂ，８ｂは、梁下部（コンクリート３の他方側寄り）に配された下主鉄筋６…（他方側の主鉄筋）のところまで延在されている。

図５は梁端部１ｂに配筋された中間帯鉄筋８Ｂ，８Ｃを表す分解図である。
図３，図５に示すように、梁端部１ｂでは、両端部８ｂ，８ｂが下向きになるように配された中間帯鉄筋８Ｂと、両端部８ｂ，８ｂが上向きになるように配された中間帯鉄筋８Ｃとが、主鉄筋５…，６…を上下から挟み込むように配筋（ロの字配筋）されている。つまり、梁上部（コンクリート３の一方側寄り）に配された上主鉄筋５…（一方側の主鉄筋）を囲うように配筋された上側の中間帯鉄筋８Ｂ（一方の中間帯鉄筋）と、梁下部（コンクリートの他方側寄り）に配された下主鉄筋６…（他方側の主鉄筋）を囲うように配筋された下側の中間帯鉄筋８Ｃ（他方の中間帯鉄筋）とが、同一断面上にそれぞれ配されている。そして、これら上下の中間帯鉄筋８Ｂ，８Ｃは、各々の両端部８ｂ，８ｂ同士がそれぞれ重ね継手されて閉合されている。なお、このときの重ね合わせ長さＬ２は、２０φ（φは中間帯鉄筋８の鉄筋径）以上確保する。

また、図３に示すように、上記した上下の中間帯鉄筋８Ｂ，８Ｃの両端部８ｂ，８ｂの重ね継手位置は梁構造体１の断面中央位置にある。つまり、上側の中間帯鉄筋８Ｂは、その両端部８ｂ，８ｂが梁断面高さＨの真中位置を若干越えた位置（梁断面高さＨの真中位置から下側に１０φの位置）まで延在されており、その先端にある拡径部８ａ，８ａが梁下側寄りのコンクリート３内で定着されている。一方、下側の中間帯鉄筋８Ｃは、その両端部８ｂ，８ｂが梁断面高さＨの真中位置を若干越えた位置（梁断面高さＨの真中位置から上側に１０φの位置）まで延在されており、その先端にある拡径部８ａ，８ａが梁上側寄りのコンクリート３内で定着されている。

次に、上記した構成からなる梁構造体１の施工方法について説明する。

まず、梁構造体１の全長に亘って、下側の帯鉄筋７Ｂ…を、その両端部７ｂ，７ｂを上方に向けた状態で所定ピッチで配筋するとともに、梁端部１ｂ，１ｂに、下側の中間帯鉄筋８Ｃ…を、その両端部８ｂ，８ｂを上方に向けた状態で所定ピッチで配筋する。このとき、これら帯鉄筋７Ｂ…及び中間帯鉄筋８Ｃ…は、梁軸方向に延在する図示せぬ鉄筋材等に結束して仮固定する。

次に、上記した帯鉄筋７Ｂ…及び中間帯鉄筋８Ｃ…の上に複数の下主鉄筋６…を配筋する。このとき、下主鉄筋６…は、所定のあき寸法が確保されるように、所定の間隔をあけて平行に並べる。また、配筋された下主鉄筋６…に、帯鉄筋７Ｂ…や中間帯鉄筋８Ｃ…をそれぞれ結束し、下側の帯鉄筋７Ｂ…や中間帯鉄筋８Ｃ…を固定させる。
次に、下主鉄筋６…の上方に複数の上主鉄筋５…を配筋する。上主鉄筋５…は、所定のあき寸法が確保されるように、所定の間隔をあけて平行に並べる。

次に、梁構造体１の全長に亘って、上側の帯鉄筋７Ａ…を、その両端部７ｂ，７ｂを下方に向けた状態で所定ピッチで配筋するとともに、梁中央部１ａに、両端部８ｂ，８ｂが長い中間帯鉄筋８Ａ…を、その両端部８ｂ，８ｂを下方に向けた状態で所定ピッチで配筋し、さらに、梁端部１ｂ，１ｂに、上側の中間帯鉄筋８Ｂ…を、その両端部８ｂ，８ｂを下方に向けた状態で所定ピッチで配筋する。このとき、これらの中間帯鉄筋８Ａ…，８Ｂ…は、各々の両端部８ｂ，８ｂを上主鉄筋５…の間に通して、上主鉄筋５…の上から差し込むように配筋する。そして、配筋された帯鉄筋７Ａ…や中間帯鉄筋８Ａ…，８Ｂ…を、上主鉄筋５…にそれぞれ結束して固定する。

最後に、上主鉄筋５…と下主鉄筋６…との間に、腹筋９…を所定位置に配筋する。この腹筋９…は、帯鉄筋７…に結束して固定する。
以上の工程により、梁鉄筋４が組み立てられる。なお、図示せぬ梁型枠の建て込みや、コンクリート３の打設などは、公知の方法によって適宜行うことができる。例えば、箱状の梁型枠を建て込んだ後、別の場所で予め組み立てた梁鉄筋４を梁型枠内に入れるようにしてもよく、或いは、図示せぬ梁型枠の一部（例えば底板のみ）を建て込んだ後に梁鉄筋４を組み立てて、梁鉄筋４の組み立て完了後に、残りの梁型枠（例えば側板）を建て込んでもよい。

ところで、上記した門形の中間帯鉄筋８Ａが配筋された梁中央部１ａ、及び閉合型の中間帯鉄筋８Ｂ，８Ｃが配筋された梁端部１ｂは、従来の半円形フック付きの中間帯鉄筋が配筋された梁と同等の性能を有する。
以下に、本発明における拡径部付きの中間帯鉄筋を閉合型に配筋した片持ち梁の性能確認実験の一例を示す。

図６は中間帯鉄筋の曲げ変形性能（主鉄筋の拘束性能）を確認するための実験結果を表したグラフであり、片持ち梁の試験体の水平変位と水平荷重との関係を示したグラフである。
図６に示すように、拡径部付きの中間帯鉄筋、例えばＴヘッドバー（登録商標）を閉合型に配筋した試験体の交番載荷時の曲げ挙動は、鉄道構造物等設計標準に基づく閉合型の標準配筋（半円形フック）による試験体と同等以上になっており、また、計算値と比較しても同等以上になっている。したがって、本発明に係る拡径部付きの中間帯鉄筋が、上記した標準配筋と同等の水平拘束効果を有することが確認できる。

図７は中間帯鉄筋のせん断補強性能を確認するための実験結果を表したグラフであり、拡径部付きの中間帯鉄筋によりせん断補強された梁の試験体の中央変位と荷重との関係を示したグラフである。
図７に示すように、本発明における拡径部付きの中間帯鉄筋によりせん断補強された梁試験体のせん断耐力は、正側および正側せん断破壊後の負側載荷において、せん断耐力計算値を上回っている。したがって、本発明に係る拡径部付きの中間帯鉄筋が、十分なせん断補強性能を有することが確認できる。

図８は中間帯鉄筋のせん断疲労性能を確認するための実験結果を表したグラフであり、載荷回数Ｎｕの対数表示（横軸）と中間帯鉄筋の変動応力Ｓｒの対数表示（縦軸）との関係を示したグラフである。
図８に示すように、本発明における拡径部付きの中間帯鉄筋によりせん断補強された梁試験体に対する疲労載荷実験の結果、中間帯鉄筋は曲げ加工部で破断し、載荷回数は鉄筋母材の曲げ加工を考慮した５０％強度を十分に上回った。したがって、標準配筋（半円形フック）と同等のせん断補強筋疲労性能を有することが確認できる。

上記した構成からなる鉄筋コンクリート体によれば、中間帯鉄筋８…はコの字形に屈曲された鉄筋材からなり、その両端にはコンクリート３内に定着する拡径部８ａ，８ａが形成されている構成からなることにより、コの字状の中間帯鉄筋８の両端に、配筋時に邪魔になるフック等が無く、中間帯鉄筋８…の配筋が容易となる。具体的にいうと、中間帯鉄筋８…の両端がフックでなく拡径部８ａ，８ａになっているため、上主鉄筋５…間のあき寸法が小さくても、上側の中間帯鉄筋８Ａ…，８Ｂ…の両端部８ｂ，８ｂを上主鉄筋５…間に通すことができる。これによって、上側の中間帯鉄筋８Ａ…，８Ｂ…の両端部８ｂ，８ｂを押し広げることなく、上主鉄筋５…の上から中間帯鉄筋８Ａ…，８Ｂ…を差し込むように配筋することが可能となる。したがって、鉄筋配筋作業の生産性を向上させることができ、梁構造体１の鉄筋配筋工事における工程短縮とコストダウンを図ることができる。

また、中間帯鉄筋８…の両端部８ｂ，８ｂに、半円形フックよりも小型の拡径部８ａ，８ａが形成されるため、半円形フック付きの中間帯鉄筋と比較してコンクリートの充填性が良くなる。これによって、初期欠陥が出来難くなり、品質の向上を図ることができる。

また、梁中央部１ａでは、中間帯鉄筋８…（中間帯鉄筋８Ａ…）は、一方側寄り（梁上部）に配された一方側の主鉄筋（上主鉄筋５…）を囲うように配筋され、その両端部８ｂ，８ｂが、他方側寄り（梁下部）に配された他方側の主鉄筋（下主鉄筋６…）のところまで延在されている構成になっていることにより、梁下側が開放された門形の中間帯鉄筋８Ａ…が形成される。この中間帯鉄筋８Ａ…によって上主鉄筋５…が拘束されてその上主鉄筋５…の座屈が防止される。また、下主鉄筋６…のところまで延在された中間帯鉄筋８Ａ…の両端部８ｂ，８ｂによってせん断補強がなされ、コンクリート３のひび割れが防止される。これによって、梁上部側に圧縮応力が作用して梁下部側に引張り応力が作用する梁中央部１ａの耐震性を向上させることができる。

また、梁端部１ｂ，１ｂでは、一方側寄り（梁上部）に配された一方側の主鉄筋（上主鉄筋５…）を囲うように配筋された一方の中間帯鉄筋（上側の中間帯鉄筋８Ｂ…）と、他方側寄り（梁下部）に配された他方側の主鉄筋（下主鉄筋６…）を囲うように配筋された他方の中間帯鉄筋（下側の中間帯鉄筋８Ｃ…）とが、同一断面上にそれぞれ配され、双方の中間帯鉄筋８Ｂ…，８Ｃ…は、各々の両端部８ｂ，８ｂ同士がそれぞれ重ね継手されて閉合された構成となっていることにより、閉合型の中間帯鉄筋８…が形成される。よって、上側の中間帯鉄筋８Ｂ…によって上主鉄筋５…が拘束されてその上主鉄筋５…の座屈が防止されるとともに、下側の中間帯鉄筋８Ｃ…によって下主鉄筋６…が拘束されて下主鉄筋６…の座屈が防止される。さらに、双方の中間帯鉄筋８Ｂ…，８Ｃ…の両端部８ｂ，８ｂによってせん断補強がなされ、コンクリート３のひび割れが防止される。これによって、梁上部および梁下部に交番荷重が作用する梁端部１ｂ，１ｂの耐震性を向上させることができる。

以上のように、梁中央部１ａでは、中間帯鉄筋８Ａ…が下側を開けた状態で配筋され、梁端部１ｂ，１ｂでは、中間帯鉄筋８Ｂ…，８Ｃ…が閉合型に配筋されるため、両端が支持された鉄筋コンクリート造の梁構造体１の耐震性を向上させることができる。

以上、本発明に係る鉄筋コンクリート体の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記した実施の形態では、鉄筋コンクリート体として、両端が支持された梁構造体１を例にして説明しているが、本発明は、鉄筋コンクリート体としてその他のものであってもよい。

例えば、本発明に係る鉄筋コンクリート体が、柱や橋脚等の鉛直方向に延在する縦長の構造体であってもよい。図９（ａ）に示すように、鉄筋コンクリート体が、上下端がそれぞれ固定された柱構造体１００である場合、その中央部は非塑性ヒンジ部１００ａとなり、その上端部および下端部がそれぞれ塑性ヒンジ部１００ｂとなる。また、図９（ｂ）に示すように、鉄筋コンクリート体が、下端が固定されて上端がスラブや梁をピン支承やスライド支承で支持するようになっている柱構造体１００である場合、その下端部が塑性ヒンジ部１００ｂとなり、それ以外の部分が非塑性ヒンジ部１００ａとなる。さらに、図９（ｃ）に示すように、鉄筋コンクリート体が、上端が固定されて下端がスラブや梁上にピン支承やスライド支承で支持されるようになっている柱構造体１００である場合、その上端部が塑性ヒンジ部１００ｂとなり、それ以外の部分が非塑性ヒンジ部１００ａとなる。
具体的には、鉄道高架橋の柱構造体の場合、柱端（躯体端部或いは部材接合部）から柱断面寸法Ｄ１の２．０倍の長さ区間が塑性ヒンジ部１００ｂとなる。

図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示すように、柱構造体１００の非塑性ヒンジ部１００ａでは、上述した実施の形態における梁中央部１ａのコの字配筋の中間帯鉄筋８Ａと同様の中間帯鉄筋１０８Ａ、１０８Ｂが２方向にそれぞれ配筋され、２本の中間帯鉄筋１０８Ａ、１０８Ｂが十字状に交差されて配筋されている。
具体的には、図１０（ａ）に示すように、非塑性ヒンジ部１００ａの或る一断面では、一方側寄り（図１０における上側寄り）の位置に一方の方向（図１０における横方向）に間隔をあけて並べられた主鉄筋１０５Ａ…を囲うように一方の中間帯鉄筋１０８Ａが配筋され、その中間帯鉄筋１０８Ａの両端部１０８ｂ、１０８ｂが他方側寄り（図１０における下側寄り）の位置に一方の方向（図１０における横方向）に間隔をあけて並べられた主鉄筋１０６Ａ…のところまで延在されている。さらに、上記した一方の中間帯鉄筋１０８Ａに直交する他方の中間帯鉄筋１０８Ｂが、一方側寄り（図１０における左側寄り）の位置に他方の方向（図１０における縦方向）に間隔をあけて並べられた主鉄筋１０５Ｂ…を囲うように配筋され、その中間帯鉄筋１０８Ｂの両端部１０８ｂ、１０８ｂが他方側寄り（図１０における右側寄り）の位置に他方の方向（図１０における縦方向）に間隔をあけて並べられた主鉄筋１０６Ｂ…のところまで延在されている。

また、図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示すように、柱構造体１００の非塑性ヒンジ部１００ａでは、軸線方向に所定ピッチで配筋される中間帯鉄筋１０８、１０８’が、上下でその両端部１０８ｂ、１０８ｂ、１０８ｂ’、１０８ｂ’の向きが互い違いになるように配筋されている。つまり、上記した図１０（ａ）に示す中間帯鉄筋１０８の上下には、図１０（ｂ）に示すように、他方側寄り（図１０における下側寄り）の位置に一方の方向（図１０における横方向）に間隔をあけて並べられた主鉄筋１０６Ａ…を囲うように一方の中間帯鉄筋１０８Ａ’が配筋され、その中間帯鉄筋１０８Ａ’の両端部１０８ｂ’、１０８ｂ’が一方側寄り（図１０における上側寄り）の位置に一方の方向（図１０における横方向）に間隔をあけて並べられた主鉄筋１０５Ａ…のところまで延在されている。さらに、上記した一方の中間帯鉄筋１０８Ａ’に直交する他方の中間帯鉄筋１０８Ｂ’が、他方側寄り（図１０における右側寄り）の位置に他方の方向（図１０における縦方向）に間隔をあけて並べられた主鉄筋１０６Ｂ…を囲うように配筋され、その中間帯鉄筋１０８Ｂ’の両端部１０８ｂ’、１０８ｂ’が一方側寄り（図１０における左側寄り）の位置に他方の方向（図１０における縦方向）に間隔をあけて並べられた主鉄筋１０５Ｂ…のところまで延在されている。

また、図１１に示すように、柱構造体１００の塑性ヒンジ部１００ｂでは、上述した実施の形態における梁端部１ｂ、１ｂのロの字配筋の中間帯鉄筋８Ｂ，８Ｃと同様の２本一組のロの字状の中間帯鉄筋１０８Ｃ，１０８Ｄ，１０８Ｅ，１０８Ｆが２方向にそれぞれ配筋され、二組のロの字状の中間帯鉄筋１０８Ｃ、１０８Ｄ，１０８Ｅ，１０８Ｆが十字状に交差されて配筋されている。つまり、図１１に示すように、塑性ヒンジ部１００ｂの或る一断面には、一方側寄り（図１１における上側寄り）の位置に一方の方向（図１１における横方向）に間隔をあけて並べられた主鉄筋１０５Ａ…を囲うように一方の中間帯鉄筋１０８Ｃが配筋されているとともに、他方側寄り（図１１における下側寄り）の位置に一方の方向（図１１における横方向）に間隔をあけて並べられた主鉄筋１０６Ａ…を囲うように他方の中間帯鉄筋１０８Ｄが配筋されている。そして、これらの中間帯鉄筋１０８Ｃ，１０８Ｄの両端部１０８ｂ，１０８ｂ同士がそれぞれ重ね継手されている。また、上記したようにロの字配筋された中間帯鉄筋１０８Ｃ，１０８Ｄに直交させてロの字配筋の中間帯鉄筋１０８Ｅ，１０８Ｆが配筋されている。具体的には、一方側寄り（図１１における左側寄り）の位置に他方の方向（図１１における縦方向）に間隔をあけて並べられた主鉄筋１０５Ｂ…を囲うように一方の中間帯鉄筋１０８Ｅが配筋されているとともに、他方側寄り（図１１における右側寄り）の位置に他方の方向（図１１における縦方向）に間隔をあけて並べられた主鉄筋１０６Ｂ…を囲うように他方の中間帯鉄筋１０８Ｆが配筋されている。そして、これらの中間帯鉄筋１０８Ｅ，１０８Ｆの両端部１０８ｂ，１０８ｂ同士がそれぞれ重ね継手されている。
なお、図１０，図１１にある符号１０８ａ、符号１０８ａ’は、例えばＴヘッドバー（登録商標）等からなる拡径部を示している。

また、図１２に示すように、鉄筋コンクリート体が橋脚構造体２００である場合、通常、下端が固定されて上端がピン支承やスライド支承で桁を支持するようになっているので、その下端部が塑性ヒンジ部２００ｂとなり、それ以外の部分が非塑性ヒンジ部２００ａとなる。具体的には、鉄道高架橋の橋脚の場合、橋脚構造体２００の下端から橋脚断面寸法Ｄ２の２．０倍の長さ区間が塑性ヒンジ部２００ｂとなる。

図１３（ａ），図１３（ｂ）に示すように、橋脚構造体２００の非塑性ヒンジ部２００ａでは、上述した実施の形態における梁中央部１ａのコの字配筋の中間帯鉄筋８Ａと同様の中間帯鉄筋２０８が横並びに複数配筋されている。
具体的には、図１３（ａ）に示すように、非塑性ヒンジ部２００ａの或る一断面には、一方側寄りの主鉄筋２０５…を囲うように一方の中間帯鉄筋２０８Ａが配筋され、その中間帯鉄筋２０８Ａの両端部２０８ｂ、２０８ｂが他方側寄りの主鉄筋２０６…のところまで延在されている。また、上記した一方の中間帯鉄筋２０８Ａの配筋断面と同一断面には、一方の中間帯鉄筋２０８Ａの側方に他方の中間帯鉄筋２０８Ｂが配筋されている。この他方の中間帯鉄筋２０８Ｂは、一方の中間帯鉄筋２０８Ａと同様に、一方側寄りの主鉄筋１０５…を囲うように配筋され、その中間帯鉄筋２０８Ｂの両端部２０８ｂ、２０８ｂが他方側寄りの主鉄筋２０６…のところまで延在されている。

また、図１３（ａ），図１３（ｂ）に示すように、橋脚構造体２００の非塑性ヒンジ部２００ａでは、軸線方向に所定ピッチで配筋される中間帯鉄筋２０８、２０８’が、その両端部２０８ｂ、２０８ｂ、２０８ｂ’、２０８ｂ’の向きが互い違いになるように配筋されている。つまり、上記した図１３（ａ）に示す中間帯鉄筋２０８の上下には、図１３（ｂ）に示すように、他方側寄りの主鉄筋２０６…を囲うように一方の中間帯鉄筋２０８Ａ’が配筋され、その中間帯鉄筋２０８Ａ’の両端部２０８ｂ’、２０８ｂ’が一方側寄りの主鉄筋２０５…のところまで延在されている。さらに、上記した一方の中間帯鉄筋２０８Ａ’の側方に配筋される他方の中間帯鉄筋２０８Ｂ’が、一方の中間帯鉄筋２０８Ａ’と同様に、他方側寄りの主鉄筋１０６…を囲うように配筋され、その中間帯鉄筋２０８Ｂ’の両端部２０８ｂ’、２０８ｂ’が一方側寄りの主鉄筋２０５…のところまで延在されている。

また、図１４に示すように、橋脚構造体２００の塑性ヒンジ部２００ｂでは、上述した実施の形態における梁端部１ｂ、１ｂのロの字配筋の中間帯鉄筋８Ｂ，８Ｃと同様の２本一組のロの字状の中間帯鉄筋２０８が横並びに複数配筋されている。つまり、図１４に示すように、塑性ヒンジ部２００ｂの或る一断面には、一方側寄りの主鉄筋２０５…を囲うように一方の中間帯鉄筋２０８Ｃが配筋されているとともに他方側寄りの主鉄筋２０６…を囲うように他方の中間帯鉄筋２０８Ｄが配筋されている。そして、これらの中間帯鉄筋２０８Ｃ，２０８Ｄの両端部２０８ｂ，２０８ｂ同士がそれぞれ重ね継手されている。また、上記したロの字配筋の中間帯鉄筋２０８Ｃ，２０８Ｄの配筋断面と同一断面には、その中間帯鉄筋２０８Ｃ，２０８Ｄの側方に他のロの字配筋の中間帯鉄筋２０８Ｅ，２０８Ｆが配筋されている。このロの字配筋の中間帯鉄筋２０８Ｅ，２０８Ｆは、上記した中間帯鉄筋２０８Ｃ，２０８Ｄと同様であり、一方側寄りの主鉄筋２０５…を囲うように一方の中間帯鉄筋２０８Ｅが配筋されているとともに他方側寄りの主鉄筋２０６…を囲うように他方の中間帯鉄筋２０８Ｆが配筋され、これらの中間帯鉄筋２０８Ｅ，２０８Ｆの両端部２０８ｂ，２０８ｂ同士がそれぞれ重ね継手されている。
なお、図１３，図１４にある符号２０８ａ、符号２０８ａ’は、例えばＴヘッドバー（登録商標）等からなる拡径部を示している。

また、本発明に係る鉄筋コンクリート体が、壁やスラブ等の面状の構造体であってもよい。図１５に示すように、鉄筋コンクリート体が壁やスラブ等の面状構造体３００である場合、面状構造体３００の四隅部の側方部分が塑性ヒンジ部３００ｂとなり、それ以外の部分が非塑性ヒンジ部３００ａとなる。面状構造体３００が壁である場合、この面状構造体３００の非塑性ヒンジ部３００ａにおける図示せぬ中間帯鉄筋の配筋は、上記した橋脚構造体２００の非塑性ヒンジ部２００ａの配筋と同様になる。一方、面状構造体３００がスラブである場合、その中間帯鉄筋の両端部の向きを互い違いにせず、各中間帯鉄筋の両端部の全てを下方に向けるように配筋する。また、面状構造体３００の塑性ヒンジ部３００ｂにおける図示せぬ中間帯鉄筋の配筋は、上記した橋脚構造体２００の塑性ヒンジ部２００ｂの配筋と同様になる。

その他、本発明に係る鉄筋コンクリート体は、例えば、片側だけが支持された片持ち梁であってもよく、或いは、フーチングや地中梁等の基礎構造体であってもよい。

また、上記した実施の形態では、梁中央部１ａには中間帯鉄筋８Ａ…が下側を開いて配筋され、梁端部１ｂ，１ｂには閉合型の中間帯鉄筋８Ｂ…，８Ｃ…が配筋されているが、本発明は、上記した実施の形態の配筋に限定されるものではない。例えば、中間帯鉄筋が上側を開いて配筋されていてもよい。また、鉄筋コンクリート体が片持ち梁である場合、梁基端部に閉合型の中間帯鉄筋が配筋され、梁先端部に下側が開いた中間帯鉄筋が配筋されていてもよい。また、梁以外の鉄筋コンクリート体である場合には、鉄筋コンクリート体の中央部に閉合型の中間帯鉄筋が配筋され、鉄筋コンクリート体の端部に何れか一方側が開いた中間帯鉄筋が配筋されていてもよい。さらに、本発明は、梁全体（鉄筋コンクリート体）に同じ中間帯鉄筋が配筋されていてもよく、例えば、梁全体（鉄筋コンクリート体全体）に亘って下側（片側）が開いた中間帯鉄筋が配筋されていてもよい。

また、上記した実施の形態では、閉合型の中間帯鉄筋８Ｂ…，８Ｃ…の両端部８ｂ，８ｂ同士が、梁断面高さＨの真中位置で重ね継手されているが、本発明は、閉合型の中間帯鉄筋の両端部同士が、梁断面高さの上側寄りの位置で重ね継手されていてもよく、或いは、梁断面高さの下側寄りの位置で重ね継手されていてもよい。

また、上記した実施の形態では、閉合型の中間帯鉄筋８Ｂ…，８Ｃ…の場合、上側の中間帯鉄筋８Ｂの両端部８ｂ，８ｂが梁断面高さＨの真中位置を若干越えた位置まで延在されており、下側の中間帯鉄筋８Ｃの両端部８ｂ，８ｂが梁断面高さＨの真中位置を若干越えた位置まで延在されているが、本発明は、閉合型の中間帯鉄筋の場合に、一方側（上側）の中間帯鉄筋の両端部が他方側（下側）の主鉄筋の位置まで延在されており、他方側（下側）の中間帯鉄筋の両端部が一方側（上側）の主鉄筋の位置まで延在されていてもよい。

また、上記した実施の形態では、閉合型の中間帯鉄筋８Ｂ…，８Ｃ…の両端部８ｂ，８ｂが同じ長さになっているが、本発明は、中間帯鉄筋の両端部の長さが異なっていてもよく、例えば、上側の梁主鉄筋を囲う中間帯鉄筋の一方の端部が下側の梁主筋の上方まで延在されており、当該中間帯鉄筋の他方の端部が下側の梁主筋のところまで延在されていてもよい。

また、上記した実施の形態では、鉄筋コンクリート造（ＲＣ造）の梁構造体１について説明したが、本発明に係る鉄筋コンクリート体は、少なくとも鉄筋材とコンクリートとからなるものであり、例えば、鉄骨鉄筋コンクリート造（ＳＲＣ造）のものであってもよい。

その他、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１梁構造体（鉄筋コンクリート体）
３コンクリート
５上主鉄筋（主鉄筋）
６下主鉄筋（主鉄筋）
７帯鉄筋
８，１０８，２０８中間帯鉄筋
１００柱構造体（鉄筋コンクリート体）
２００橋脚構造体（鉄筋コンクリート体）
３００面状構造体（鉄筋コンクリート体）

Claims

コンクリート内に、主鉄筋を囲む帯鉄筋の内側に配されて主鉄筋に直交する方向に配筋された中間帯鉄筋が埋設されている鉄筋コンクリート体において、
前記中間帯鉄筋はコの字形に屈曲された鉄筋材からなり、その両端にはコンクリート内に定着する拡径部が形成され、
前記中間帯鉄筋は、前記コンクリートの一方側寄りに配された一方側の主鉄筋を囲うように配筋され、その鉄筋両端部が、前記コンクリートの他方側寄りに配された他方側の主鉄筋のところまで延在されていることを特徴とする鉄筋コンクリート体。
請求項１記載の鉄筋コンクリート体において、
該鉄筋コンクリート体は、両端が支持された梁構造体であり、
梁中央部においては、前記中間帯鉄筋が、梁上部に配された上主鉄筋を囲うように配筋され、該中間帯鉄筋の鉄筋両端部が、梁下部に配された下主鉄筋のところまで延在されており、
梁端部においては、梁上部に配された上主鉄筋を囲うように配筋された上側の中間帯鉄筋と、梁下部に配された下主鉄筋を囲うように配筋された下側の中間帯鉄筋とが、ほぼ同一断面上にそれぞれ配され、上下の中間帯鉄筋同士は、各々の鉄筋両端部同士がそれぞれ重ね継手されて閉合されていることを特徴とする鉄筋コンクリート体。