JP2012057338A - Concrete structure member using stainless steel reinforcing bars - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基材にセメント系モルタルを使用し、ステンレス鉄筋、あるいはステンレス鉄筋と普通鉄筋を軸方向鉄筋、帯鉄筋に配筋したH型、I型、T型、U型のいずれかの断面形状を有するステンレス鉄筋使用コンクリート構造部材に関する。 The present invention uses a cement-based mortar as a base material, and has a stainless steel rebar, or a stainless steel rebar and a normal rebar arranged in an axial rebar or a belt rebar. The present invention relates to a concrete structural member using stainless steel reinforcing bars.
建築物や土木構造物の構造部材として用いるI型断面、H型断面、T型断面及びU型断面の構造部材は、曲げ耐力を低下させずに構造部材の重量を軽量化できるという利点を有している。I型断面、H型断面、T型断面及びU型断面の構造部材は鋼材では良く使用されている。普通コンクリート内に通常の補強鉄筋を配筋してI型断面、H型断面、T型断面及びU型断面の構造部材を形成することが考えられる。 Structural members with I-shaped, H-shaped, T-shaped and U-shaped cross-sections used as structural members for buildings and civil engineering structures have the advantage that the weight of the structural members can be reduced without reducing bending strength. is doing. Structural members having an I-shaped section, an H-shaped section, a T-shaped section, and a U-shaped section are often used in steel materials. It is conceivable to form a structural member having an I-shaped cross section, an H-shaped cross section, a T-shaped cross section, and a U-shaped cross section by arranging ordinary reinforcing steel bars in ordinary concrete.
また、特開2002−21023号公報には、繊維補強・超高強度コンクリートで形成されたI型断面の構造部材を橋脚の桁材として用いることが提案されている。また、特開2005−23613号公報には、普通コンクリートによって形成されたプレストレストコンクリート製のフランジ部と、繊維補強・超高強度コンクリートで形成されたウェブ部を一体に接合した断面H型の構造部材を形成することが提案されている。 Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-21023 proposes using a structural member having an I-shaped cross section formed of fiber-reinforced / high-strength concrete as a bridge member. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-23613 discloses an H-shaped structural member in which a flange portion made of prestressed concrete formed of ordinary concrete and a web portion formed of fiber-reinforced / high-strength concrete are integrally joined. Has been proposed to form.
しかしながら、鋼材でI型断面、H型断面、T型断面及びU型断面の構造部材を形成する場合、防錆処理が必要になるという問題と、接合に溶接作業が必要になるという問題を有する。また、普通コンクリート内に補強鉄筋を配筋する補強方式は、塩化物イオン、二酸化炭素、水などの腐食因子の浸入により補強鉄筋が腐食することを防止するため、厳しい腐食性環境下では鉄筋かぶりが100mm以上となることがある。かぶりコンクリートの厚みの大きさは部材重量の増大を招き、軽量化が要求されるI型断面、H型断面、T型断面及びU型断面の構造部材として弱点を有するものであった。 However, when forming a structural member having an I-shaped cross section, an H-shaped cross section, a T-shaped cross section, or a U-shaped cross section with a steel material, there is a problem that a rust prevention treatment is necessary and a problem that a welding operation is necessary for joining. . In addition, the reinforcement method in which reinforcing steel bars are placed in ordinary concrete prevents the reinforcing steel bars from corroding due to the intrusion of corrosion factors such as chloride ions, carbon dioxide, and water. May be 100 mm or more. The thickness of the cover concrete increases the weight of the member, and has a weak point as a structural member having an I-type cross section, an H-type cross section, a T-type cross section, and a U-type cross section, which is required to be reduced in weight.
また、特許文献1、2に開示されている繊維補強・超高強度コンクリート製のI型断面やH型断面の構造部材は、その製造方法が補強繊維を均等に分散するための混練工程、蒸気養生工程等の製造工程が複雑であるという問題と、I型断面やH型断面の構造部材を接合するため、構造部材内に連結緊張材を通すための緊張用シースを予め設置し、緊張材を挿入してジャッキで緊張材を緊張させて連結することが必要であり、接合のため多くの作業が必要になるという問題を有する。
Also, the fiber-reinforced / ultra-high-strength concrete structural members disclosed in
本発明は、上記従来技術の課題を解決する、製造が容易であり、軽量化を実現しつつ構造部材の強度を向上させることが可能で、構造部材同士の接合も容易で、且つ、接合部の強度を向上させることが可能なH型、I型、T型及びU型のいずれかの断面形状を有するコンクリート構造部材を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems of the prior art, is easy to manufacture, can improve the strength of the structural member while realizing weight reduction, and can easily join the structural members to each other. It aims at providing the concrete structural member which has any cross-sectional shape of H type, I type, T type, and U type which can improve the intensity | strength of.
本発明のステンレス鉄筋使用コンクリート構造部材は、前記課題を解決するために、H型、I型、T型及びU型のいずれかの断面形状を有し、内部にステンレス鉄筋からなる軸方向鉄筋、帯鉄筋を配筋したことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the concrete structural member using stainless steel reinforcing bar of the present invention has any one of H-shaped, I-shaped, T-shaped, and U-shaped cross-sections, and an axial reinforcing steel bar made of stainless steel inside, It is characterized by the arrangement of band reinforcement.
また、本発明のステンレス鉄筋使用コンクリート構造部材は、構造部材内部の十分な耐久性を満足するかぶりが確保される部分に普通鉄筋からなる軸方向鉄筋、帯鉄筋を配筋したことを特徴とする。 Further, the concrete structural member using stainless steel reinforcing bars according to the present invention is characterized in that axial reinforcing bars made of ordinary reinforcing steel bars and strip reinforcing steel bars are arranged in a portion where a cover satisfying sufficient durability inside the structural members is secured. .
また、本発明のステンレス鉄筋使用コンクリート構造部材は、前記コンクリート構造部材の端部から軸方向鉄筋を露出させ、露出した前記軸方向鉄筋を隣接するコンクリート構造部材との重ね継手あるいは連結具により端部同士を連結する機械式継手とすることを特徴とする。機械式継手とは、例えば、露出した軸方向鉄筋を連結具であるスリーブ等で連結する連結方式である。また、隣接する前記コンクリート構造部材の端部から露出した前記軸方向鉄筋に直交する方向に、補強を目的としたステンレス鉄筋を配置することも可能である。 Further, the concrete structural member using stainless steel reinforcing bars of the present invention has an axial rebar exposed from an end of the concrete structural member, and the exposed axial rebar is connected to an adjacent concrete structural member by a lap joint or a connector. It is characterized by making it a mechanical coupling which connects mutually. The mechanical joint is, for example, a connection method in which exposed axial rebars are connected by a sleeve or the like that is a connection tool. It is also possible to arrange a stainless steel reinforcing bar for the purpose of reinforcement in a direction perpendicular to the axial reinforcing bar exposed from the end of the adjacent concrete structural member.
また、本発明のステンレス鉄筋使用コンクリート構造部材は、製造時、型枠内にステンレス鉄筋、あるいはステンレス鉄筋と普通鉄筋からなる軸方向鉄筋、帯鉄筋を配置し、前記型枠内に充填するセメント系部材に膨張材を混入し、前記軸方向鉄筋及び前記帯鉄筋を介してプレストレスト力を導入することを特徴とする。 Further, the concrete structural member using stainless steel reinforcing bars according to the present invention is a cement system in which stainless steel reinforcing bars or axial reinforcing bars made of stainless steel reinforcing bars and ordinary reinforcing steel bars are disposed in the mold during manufacture, and the mold is filled with the reinforcing bars. An expansion material is mixed in the member, and a prestressed force is introduced through the axial rebar and the band rebar.
H型、I型、T型及びU型のいずれかの断面形状を有し、内部にステンレス鉄筋からなる軸方向鉄筋、帯鉄筋を配筋したことにより、かぶりコンクリートの厚みを小さくでき、通常のセメント系部材を用いて薄肉軽量化され強度の大きいH型、I型、T型及びU型のいずれかの断面形状のコンクリート構造部材とすることが可能となる。また、通常のセメント系部材を用いて成形できるので、既存の製造設備で製造が可能であるため、新たな設備投資が不要であり、低コストで製造が可能となる。
構造部材内部の十分な耐久性を満足するかぶりが確保される部分に普通鉄筋からなる軸方向鉄筋、帯鉄筋を配筋することで、かぶりコンクリートの厚みを小さくできるという作用を維持しつつ、高価なステンレス鉄筋の使用量を抑制し製造コストを低減することが可能となる。
また、コンクリート構造部材の端部から軸方向鉄筋を露出させ、前記露出した軸方向鉄筋を隣接するコンクリート構造部材との重ね継手とすることで、隣接する部材同士を構造的に一体化することが可能となる。また、コンクリート構造部材の端部に連結具であるスリーブ等を配置し露出した軸方向鉄筋同士を連結することで機械式継手として容易に接合することが可能となる。
製造時、型枠内にステンレス鉄筋からなる軸方向鉄筋、帯鉄筋を配置し、前記型枠内に充填するセメント系部材に膨張材を混入し、前記軸方向鉄筋及び前記帯鉄筋を介してプレストレスト力を導入することにより、コンクリート構造部材をより薄肉軽量化することが可能となる。
It has a cross-sectional shape of any one of H type, I type, T type and U type, and by arranging axial rebars and strip rebars made of stainless steel bars inside, it is possible to reduce the thickness of the cover concrete, It is possible to obtain a concrete structural member having a cross-sectional shape of any of H-type, I-type, T-type, and U-type that is thin and lightweight and has high strength using a cement-based member. Moreover, since it can shape | mold using a normal cement-type member, since it can manufacture with the existing manufacturing equipment, a new capital investment is unnecessary and it can manufacture at low cost.
It is expensive while maintaining the effect that the thickness of the cover concrete can be reduced by arranging axial rebars and strip rebars made of ordinary rebar in the part where the cover that satisfies the sufficient durability inside the structural member is secured It is possible to reduce the manufacturing cost by suppressing the amount of stainless steel rebar used.
Further, by exposing the axial rebar from the end portion of the concrete structural member and using the exposed axial rebar as a lap joint with the adjacent concrete structural member, the adjacent members can be structurally integrated. It becomes possible. Moreover, it becomes possible to join easily as a mechanical joint by arrange | positioning the sleeve etc. which are a coupling tool in the edge part of a concrete structure member, and connecting the exposed axial direction reinforcing bars.
At the time of manufacturing, axial rebars and band rebars made of stainless steel rebar are placed in the mold, and an expansion material is mixed into the cement-based member filling the mold, and prestressed via the axial rebar and the band rebar By introducing the force, the concrete structural member can be made thinner and lighter.
本発明の実施の形態を図により説明する。図1は、本発明のステンレス鉄筋使用コンクリート構造部材の一実施形態の断面図である。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of a concrete structural member using stainless steel rebar of the present invention.
H又はI型断面の構造部材は、一般的に鋼材で形成され、建築物の柱、梁、また橋梁の桁等として用いられる。H又はI型断面の構造部材を通常のコンクリートで形成する場合、部材表面からの塩化物イオン、二酸化炭素、水などの腐食因子の浸入による鉄筋の腐食を防止するために、かぶりコンクリートの厚みを大きくしなければならず、そのため、構造部材の重量が大きくなり、軽量化が要求される建築物、土木構造物の構造部材として弱点を有するものであった。 A structural member having an H or I-shaped cross section is generally formed of a steel material, and is used as a pillar, beam, bridge girder, or the like of a building. When forming a structural member of H or I type cross section with ordinary concrete, the thickness of the cover concrete should be reduced in order to prevent corrosion of the reinforcing bars due to the intrusion of corrosion factors such as chloride ions, carbon dioxide and water from the surface of the member. Therefore, the weight of the structural member is increased, and the structural member of a building or civil engineering structure that is required to be reduced in weight has a weak point.
図1に示されるステンレス鉄筋使用コンクリート構造部材1は、従来のコンクリート構造部材の持つ課題を解決したH又はI型断面の構造部材で、曲げ耐力を低下させずに構造部材の重量を軽量化できるという利点を有している。H又はI型断面のステンレス鉄筋使用コンクリート構造部材1は、上フランジ2と下フランジ3がウェブ4で連結され、断面H又はI字の形状をしている。
A concrete
H又はI型断面のステンレス鉄筋使用コンクリート構造部材1の上フランジ2と下フランジ3がウェブ4の内部にステンレス鉄筋からなる軸方向鉄筋5と帯鉄筋6が配筋される。必要に応じて中間帯鉄筋7を配筋しても良い。上フランジ2と下フランジ3とをウェブ4を介して強固に連結するために、上フランジ2と下フランジ3の間を連結するステンレス鉄筋からなる連結帯鉄筋8を配筋する。コンクリート構造部材内で普通鉄筋で十分な耐久性を満足するかぶりが確保される部分には、図1に示されるように、普通鉄筋を軸方向鉄筋16として使用することが可能である。ステンレス鉄筋は普通鉄筋に比較して高価であるため、普通鉄筋を併用することで、かぶりコンクリートの厚みを小さくできるという作用を維持しつつ、ステンレス鉄筋の使用量を抑制し製造コストを低減することが可能となる。
The upper flange 2 and the lower flange 3 of the concrete
構造部材の内部の補強鉄筋を耐腐食性のステンレス鉄筋とすることで、構造部材の強度を維持してかぶりコンクリートの厚みを小さくすることができ、H又はI型断面の構造部材の薄肉化、軽量化が実現できる。ステンレス鉄筋をJIS 鉄筋コンクリート用ステンレス異形棒鋼 JIS G4322とすることでコンクリートとの付着性能が向上する。 By using a corrosion-resistant stainless steel reinforcing bar inside the structural member, the thickness of the cover concrete can be reduced while maintaining the strength of the structural member. Weight reduction can be realized. Adhesion performance with concrete is improved by using JIS G4322 as the stainless steel bar for reinforced concrete.
H又はI型断面のステンレス鉄筋使用コンクリート構造部材1の製造時、型枠内に充填する材料として、セメント系部材に膨張材を加えて成形することにより、型枠内部に配置されたステンレス鉄筋、あるいはステンレス鉄筋と普通鉄筋からなる軸方向鉄筋5、16及び帯鉄筋6を介して成形されるコンクリート構造部材にプレストレスト力を導入することが可能となり、H又はI型断面のステンレス鉄筋使用コンクリート構造部材1の薄肉軽量化を一層促進することが可能となる。
When manufacturing a concrete
図2に示されるステンレス鉄筋使用コンクリート構造部材1は、T型断面の構造部材で、曲げ耐力を低下させずに構造部材を薄肉軽量化できるという利点を有している。T型断面のステンレス鉄筋使用コンクリート構造部材1は、フランジ9とウェブ10とがT形に連結された形状をしている。
The concrete
T型断面のステンレス鉄筋使用コンクリート構造部材1のフランジ9とウェブ10の内部にステンレス鉄筋からなる軸方向鉄筋5と帯鉄筋6が配筋される。必要に応じて中間帯鉄筋7を配筋しても良い。フランジ9とウェブ10を強固に連結するために、フランジ9とウェブ10の間を連結するステンレス鉄筋からなる連結帯鉄筋8を配筋する。構造部材内部で十分な耐久性を満足するかぶりが確保される部分では、普通鉄筋を軸方向鉄筋16として併用して使用することが可能となる。ステンレス鉄筋は普通鉄筋に比較して高価であるため、普通鉄筋を併用することで、かぶりコンクリートの厚みを小さくできるという作用を維持しつつ、ステンレス鉄筋の使用を抑制し製造コストを低減することが可能となる。
Inside the flange 9 and the
構造部材の内部の補強鉄筋を耐腐食性のステンレス鉄筋とすることで、構造部材の強度を維持してかぶりコンクリートの厚みを小さくすることができ、T型断面の構造部材の薄肉化、軽量化が実現できる。ステンレス鉄筋をJIS 鉄筋コンクリート用ステンレス異形棒鋼 JIS G4322とすることでコンクリートとの付着性能が向上する。コンクリート構造部材にプレストレスト力を導入する構成は、上記H又はI型断面のステンレス鉄筋使用コンクリート構造部材1と同様であるので説明を省略する。
By using a corrosion-resistant stainless steel reinforcing bar inside the structural member, the strength of the structural member can be maintained and the thickness of the cover concrete can be reduced, and the structural member with a T-shaped cross section can be made thinner and lighter. Can be realized. Adhesion performance with concrete is improved by using JIS G4322 as the stainless steel bar for reinforced concrete. The configuration for introducing the prestressing force to the concrete structural member is the same as that of the above-described H or I-shaped stainless steel reinforced concrete
図3に示されるステンレス鉄筋使用コンクリート構造部材1は、U型断面の構造部材で、曲げ耐力を低下させずに構造部材を薄肉軽量化できるという利点を有している。U型断面のステンレス鉄筋補強コンクリート部材1は、ウェブ11の両端にフランジ12が連結され断面U字形の形状をしている。
3 is a structural member having a U-shaped cross section, and has an advantage that the structural member can be thinned and lightened without lowering the bending strength. The U-shaped cross section of the stainless steel reinforced
U型断面のステンレス鉄筋使用コンクリート構造部材1のウェブ11とフランジ12の内部にステンレス鉄筋からなる軸方向鉄筋5と帯鉄筋6が配筋される。必要に応じて中間帯鉄筋7を配筋しても良い。ウェブ11とフランジ12を強固に連結するために、フランジ12とウェブ11の間を連結するステンレス鉄筋からなる連結帯鉄筋8を配筋する。構造部材内部で十分な耐久性を満足するかぶりが確保される部分では、普通鉄筋を軸方向鉄筋16として併用して使用することが可能となる。ステンレス鉄筋は普通鉄筋に比較して高価であるため、普通鉄筋を併用することで、かぶりコンクリートの厚みを小さくできるという作用を維持しつつ、ステンレス鉄筋の使用量を抑制し製造コストを低減することが可能となる。
Inside the
構造部材の内部の補強鉄筋を耐腐食性の高いステンレス鉄筋とすることで、構造部材の強度を維持してかぶりコンクリートの厚みを小さくすることができ、U型断面の構造部材の薄肉化、軽量化が実現できる。ステンレス鉄筋をJIS 鉄筋コンクリート用ステンレス異形棒鋼 JIS G4322とすることでコンクリートとの付着性能が向上する。コンクリート構造部材にプレストレスト力を導入する構成は、上記H又はI型断面のステンレス鉄筋使用コンクリート構造部材1と同様であるので説明を省略する。
By using high- corrosion-resistant stainless steel reinforcing bars inside the structural members, the strength of the structural members can be maintained and the thickness of the cover concrete can be reduced. Can be realized. Adhesion performance with concrete is improved by using JIS G4322 as the stainless steel bar for reinforced concrete. The configuration for introducing the prestressing force to the concrete structural member is the same as that of the above-described H or I-shaped stainless steel reinforced concrete
図4(a)(b)(c)(d)は、本発明のステンレス補強コンクリート構造部材1を直列に接合する場合の一実施形態を示す。
4 (a), (b), (c), and (d) show an embodiment in which the stainless steel reinforced concrete
図4(a)に示されるように、隣接するステンレス鉄筋補強コンクリート部材1A、1Bの端部から軸方向鉄筋5a,5bを所定長さ露出させる。図4(b)に示される工程では、隣接するステンレス鉄筋補強コンクリート部材1A、1Bを接合位置に位置させる。隣接するステンレス鉄筋補強コンクリート部材1A、1Bの端部から露出した軸方向鉄筋5aと5bが重ね継手となる。図4(c)に示される工程では、重ね継手を構成する露出した軸方向鉄筋5a、5bと直交する方向のステンレス鉄筋からなる補強鉄筋13を配筋する。図4(d)に示す工程では、接合部に型枠を設置し、セメント系部材からなる固化剤を充填して固化させ、接合部コンクリート14が形成される。
As shown in FIG. 4A, the
図5(a)(b)(c)(d)は、本発明のステンレス補強コンクリート構造部材1を直列に接合する場合の他の実施形態を示す。
FIGS. 5A, 5B, 5C, and 5D show another embodiment in which the stainless steel reinforced concrete
図5(a)に示されるように、隣接するステンレス鉄筋補強コンクリート部材1A、1Bの端部から軸方向鉄筋5a、5bを所定長さが露出させる。図5(b)に示される工程では、隣接するステンレス鉄筋補強コンクリート部材1A、1Bを接合位置に位置させる。隣接するステンレス鉄筋補強コンクリート部材1A、1Bの端部から露出した軸方向鉄筋5aと5b同士をスリーブ等の連結具15で連結して機械式継手とする。機械式継手としては、スリーブ等の連結具15のほかに、例えば、露出した軸方向鉄筋5aと5b同士を番線等で連結しても良い。図5(c)に示される工程では、連結部材15で連結された露出した軸方向鉄筋5a、5bと直交する方向のステンレス鉄筋からなる補強鉄筋13を配筋する。図5(d)に示す工程では、接合部に型枠を設置し、セメント系部材からなる固化剤を充填して固化させ、接合部コンクリート14が形成される。露出した軸方向鉄筋5a、5bを重ね継ぎ手、あるいは連結具15で連結して機械式継手とすることで、隣接する部材同士を構造的に一体化することが可能となり、コンクリート構造部材の端部に連結部であるスリーブ等を配置し露出した軸方向鉄筋同士を連結することで機械式継手として容易に接合することが可能となる。
As shown in FIG. 5A, a predetermined length of the
図6は、ステンレス補強コンクリート構造部材1を直交する方向に接合する場合の実施形態を示す。
FIG. 6 shows an embodiment in which the stainless steel reinforced concrete
隣接するステンレス鉄筋補強コンクリート部材1A、1Bを直交する位置に配置する。隣接するステンレス鉄筋補強コンクリート部材1A、1Bの端部から軸方向鉄筋5a、5bを所定長さが露出させる。直交する位置に配置されたステンレス鉄筋補強コンクリート部材1A、1Bの端部から露出した軸方向鉄筋5a、5bが接合部で交差して配置される。この状態で型枠を設置し、セメント系部材からなる固化剤を充填して固化させ、接合部コンクリートを形成する。隣接するステンレス鉄筋補強コンクリート部材1A、1Bを直交して接合するケースにおいては、露出した軸方向鉄筋5a、5bが接合部で交差して配置されることで、その接合部の強度を増加することが可能となる。
Adjacent stainless steel reinforced
以上のように、本発明のステンレス鉄筋使用コンクリート構造部材1は、かぶりコンクリートの厚みを小さくでき、通常のセメント系部材を用いて薄肉軽量化され強度の大きいH型、I型、T型及びU型のいずれかの断面形状のコンクリート構造部材とすることが可能となる。
As described above, the concrete
1:ステンレス鉄筋使用コンクリート構造部材、2:上フランジ、3:下フランジ、4:ウェブ、5:軸方向鉄筋、6:帯鉄筋、7:中間帯鉄筋、8:連結帯鉄筋、9:フランジ、10:ウェブ、 11:ウェブ、12:フランジ、13:補強鉄筋 、14:接合部コンクリート、15:連結具、16:普通鉄筋 1: concrete structural member using stainless steel rebar, 2: upper flange, 3: lower flange, 4: web, 5: axial rebar, 6: rebar, 7: intermediate rebar, 8: connecting rebar, 9: flange 10: Web, 11: Web, 12: Flange, 13: Reinforcing bar, 14: Concrete joint, 15: Connecting tool, 16: Normal reinforcing bar
Claims (4)
内部にステンレス鉄筋からなる軸方向鉄筋、帯鉄筋を配筋したことを特徴とするステンレス鉄筋使用コンクリート構造部材。 It has a cross-sectional shape of any of H type, I type, T type and U type,
A concrete structural member using stainless steel rebar, characterized by the arrangement of axial rebar made of stainless steel rebar and band rebar inside.
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