JP2014105493A - Column head joint structure of reinforced-concrete building structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉄筋コンクリート建造物の最上階等の隅部または辺部に位置する柱頭仕口の構造に関する。 The present invention relates to a structure of a stigma opening located at a corner or a side of a reinforced concrete building such as the top floor.
鉄筋コンクリート建造物は、柱の主筋と水平2軸方向に延びる梁の主筋とが交差する多数の仕口を備えている。各梁の主筋は、上下の水平面にそれぞれ配置された上側主筋と下側主筋を含んでいる。 Reinforced concrete buildings have a large number of joints where the main bars of the columns intersect with the main bars of the beams extending in the two horizontal axes. The main bar of each beam includes an upper main bar and a lower main bar respectively arranged on the upper and lower horizontal planes.
建造物の最上階の仕口には、柱の主筋の上端部が配置されており、一般にこの仕口を柱頭仕口と称している。上記柱頭仕口のうち、最上階の隅部に位置する仕口では、2軸方向の両梁の主筋の先端部が配置される。2軸方向の梁の主筋が交差するために、両梁の上側主筋は上下方向にずれて配置されている。同様に、両梁の下側主筋も上下方向にずれて配置されている。その結果、一方の梁の上側主筋が全梁主筋のうちで最上位に位置することになる。 The upper end of the main bar of the pillar is arranged in the joint on the top floor of the building, and this joint is generally called the stigma. Among the stigma joints, in the joint located at the corner of the uppermost floor, the tip ends of the main bars of both beams in the biaxial direction are arranged. Since the main bars of the beams in the biaxial direction intersect, the upper main bars of both beams are shifted in the vertical direction. Similarly, the lower main bars of both beams are also displaced in the vertical direction. As a result, the upper main bar of one beam is positioned at the highest position among all the bar main bars.
上記隅部の柱頭仕口では、上記最上位に位置する梁主筋が他の梁主筋に拘束されない。そのため、この柱頭仕口に何の工夫も施さないと、強い地震の際に梁と柱の角度を増減させるような大きな繰り返し荷重が付与された時に、最上位の梁主筋がその上方を覆うコンクリートを跳ね上げて破壊する。そのため上記柱頭仕口の耐力の最大値が低く、十分な変形性能(変形に対して所定の耐力を維持する性能)も維持できない。
同様の不都合は、建造物の最上階の辺部において、最上位に配される梁主筋の先端部が柱頭仕口に位置する場合にも生じる。
In the corner head joint at the corner, the beam main bar located at the uppermost position is not constrained by other beam main bars. Therefore, if no measures are taken in this column head joint, when a large repetitive load is applied to increase or decrease the angle between the beam and the column in the event of a strong earthquake, the top beam main reinforcement covers the top of the concrete. Jump up and destroy. For this reason, the maximum value of the proof stress of the stigma is low, and sufficient deformation performance (performance for maintaining a predetermined proof strength against deformation) cannot be maintained.
The same inconvenience also occurs when the top end of the beam main bar arranged at the top is located at the stigma in the side of the top floor of the building.
上記不都合を回避するために、通常では隅部または辺部の柱頭仕口において、主筋を最上位の梁主筋から大きく上方に突出させている。特許文献1の図7参照。
しかし、このような構造では、最上階において柱頭仕口に対応する箇所でコンクリートが盛り上がる形状となり、外観を著しく悪化させる。
In order to avoid the above inconveniences, the main bars are usually protruded largely upward from the uppermost beam main bars in the corner or side stigma. See FIG. 7 of
However, in such a structure, the concrete is swelled at a location corresponding to the stigma on the top floor, and the appearance is remarkably deteriorated.
そこで、コンクリートの盛り上げ部を形成せずに、上記最上位の梁主筋の跳ね上げによるコンクリート破壊を防止すべく、種々の工夫が提案されている。
特許文献1の図8に従来技術として示す柱頭仕口構造では、最上位の梁主筋の端部を下方に曲げ、その下端部に定着金物を取り付けている。これにより、最上位の梁主筋と下方のコンクリートとの付着強度を高めて、これら梁主筋の跳ね上げを抑止している。
特許文献1の図9に従来技術として示す柱頭仕口構造では、柱主筋の上端部と最上位の梁主筋の先端部とを断面L字形の連結金具で連結することにより、これら梁主筋の跳ね上げを抑止している。
しかし、特許文献1の図8、図9に示す柱頭仕口構造は、施工性が悪かった。
In view of this, various ideas have been proposed in order to prevent concrete destruction due to jumping of the uppermost beam main bar without forming a raised portion of concrete.
In the stigma structure shown in FIG. 8 of
In the column head joint structure shown in FIG. 9 of
However, the stigma structure shown in FIGS. 8 and 9 of
そこで、特許文献1では図1に示す柱頭仕口構造を提案している。この柱頭仕口構造では、最上位の梁主筋を、その長手方向に間隔をおいて配置された補強筋(文献1の図において符号32で示す)で拘束している。この補強筋はかんざし筋と称されるものでありコ字形をなし、最上位の梁主筋と直交するようにして掛けられた掛け部と、その両端から下方に真直ぐ延びる一対の垂下部とを有している。
Therefore,
特許文献1の図1に示す柱頭仕口構造は施工性が良好であるが、本願発明者が試験した限りでは(ただし、縦横に配された多数のL型の隅部補強筋30を省いた試験体を用いて試験した)、満足すべきレベルの最大耐力、変形性能を確保できなかった。
The stigma structure shown in FIG. 1 of
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、仕口内に、柱主筋の上端部と、互いに直交する第1、第2梁の主筋のうち少なくとも第1梁の主筋の先端部が配置されるとともに、この第1梁の上側主筋が、全梁主筋のうちで最上位に位置する鉄筋コンクリート建造物の柱頭仕口構造において、上記柱主筋の上端部および仕口内に位置する全ての梁主筋の先端部には、これら主筋の径方向に突出した定着部が設けられ、上記柱主筋の上端部は、上記第1梁の上側主筋よりも高い位置にあり、この柱主筋の上端部を囲むフープ筋が上記柱主筋の定着部に係止されて上記第1梁の上側主筋よりも高い位置に配され、上記仕口内において、上記第1梁の上側主筋の全てには、その長手方向に間隔をおいて複数個所に第1補強筋が掛けられるとともに、その先端部に第2補強筋が掛けられ、上記第1補強筋は、上記第1梁の上側主筋に掛けられる掛け部と、この掛け部から下方に延びる垂下部を有し、上記第2補強筋は、上記第1梁の上側主筋に掛けられる掛け部と、この掛け部から下方に延びる垂下部と、この垂下部の下端部から垂下部の径方向に突出する抵抗付与部とを有することを特徴とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problem. In the joint, the upper end portion of the column main bar and the tip of the main bar of the first beam at least among the main bars of the first and second beams orthogonal to each other are provided. In the column head joint structure of a reinforced concrete building in which the upper main bar of the first beam is located at the highest position among all the beam main bars, all the upper bars of the first bar main bar and all the bars located in the joint are arranged. A fixing portion that protrudes in the radial direction of the main bars is provided at the tip of the main bar, and the upper end of the column main bar is higher than the upper main bar of the first beam, and the upper end of the main bar A hoop bar surrounding the main bar of the first beam is disposed at a position higher than the upper main bar of the first beam. The first reinforcing bars are hung on several points at intervals in the direction. In addition, a second reinforcing bar is hung on the tip part, and the first reinforcing bar has a hanging part that is hung on the upper main reinforcing bar of the first beam, and a hanging part that extends downward from the hanging part. The two reinforcing bars include a hanging portion that is hung on the upper main reinforcing bar of the first beam, a hanging portion that extends downward from the hanging portion, and a resistance applying portion that projects from the lower end portion of the hanging portion in the radial direction of the hanging portion. It is characterized by having.
上記構成によれば、柱主筋の上端部に係止されたフープ筋が第1梁の上側主筋の跳ね上げを抑制すること、第1、第2の補強筋が上側主筋より下方のコンクリートとの付着作用による抵抗を利用して上側主筋を拘束すること、最も先端側に位置する第2補強筋が抵抗付与部により得られる抵抗によっても上側主筋を拘束することにより、地震の際の上側主筋の跳ね上がりによるコンクリートの破壊を抑止でき、柱頭仕口の最大耐力、変形性能を飛躍的に高めることができる。 According to the above configuration, the hoop bars locked to the upper end portion of the column main bars suppress the jumping of the upper main bars of the first beam, and the first and second reinforcing bars are connected to the concrete below the upper main bars. The upper main bar is restrained by using the resistance due to the adhesion action, and the second reinforcing bar located on the most distal side also restrains the upper main bar by the resistance obtained by the resistance applying portion. It can suppress the destruction of concrete due to splashing, and can dramatically increase the maximum strength and deformation performance of the stigma.
好ましくは、上記第2補強筋が、矩形リング状の鉄筋からなり、その上辺が上記第1梁の上側主筋と直交する上記掛け部として提供され、その左右の辺が上記垂下部として提供され、その下辺が上記抵抗付与部として提供され上記第1梁の下側主筋の下側に配置されている。
この構成によれば、矩形リング状の第2補強筋の下辺が第1梁の下側主筋の下側に配置されており、これら下側主筋が上側主筋の拘束に寄与するので、より一層効果的に上側主筋の跳ね上がりによるコンクリート破壊を抑止できる。
Preferably, the second reinforcing bar is formed of a rectangular ring-shaped reinforcing bar, the upper side of which is provided as the hanging portion orthogonal to the upper main bar of the first beam, and the left and right sides thereof are provided as the hanging part, The lower side is provided as the resistance applying portion and is disposed below the lower main bar of the first beam.
According to this configuration, the lower side of the second reinforcing bar having the rectangular ring shape is arranged below the lower main bar of the first beam, and these lower main bars contribute to the restraint of the upper main bar. In particular, it is possible to suppress concrete destruction due to the upper main bar springing up.
好ましくは、上記第2補強筋が複数装備され、一つの第2補強筋の4つの角部またはその近傍には、上記第1梁の2本の上側主筋とこれに対応する2本の下側主筋が配され、他の第2補強筋の4つの角部またはその近傍には、上記第1梁の他の2本の上側主筋とこれに対応する2本の下側主筋が配されている。
この構成によれば、より多くの上側主筋を第2補強筋の角部近傍に配置するので、これら上側主筋を効果的に拘束できる。
Preferably, a plurality of the second reinforcing bars are provided, and at the four corners of one second reinforcing bar or in the vicinity thereof, the two upper main bars of the first beam and the two lower sides corresponding thereto The main bars are arranged, and the other two upper main bars of the first beam and the two lower main bars corresponding thereto are arranged at or near the four corners of the other second reinforcing bars. .
According to this configuration, more upper main bars are arranged in the vicinity of the corners of the second reinforcing bars, so that these upper main bars can be effectively restrained.
好ましくは、上記第2補強筋が鉄筋からなり、上記掛け部と、上記垂下部と、この垂下部の下端から曲げられて上記第1梁の下側主筋の下側に配置された副掛け部とを有し、この副掛け部が上記定着部として提供される。
この構成によれば、第2補強筋の副掛け部が第1梁の下側主筋の下側に配置されているので、これら下側主筋も上側主筋の拘束に寄与することができ、より一層効果的に上側主筋の跳ね上がりによるコンクリート破壊を抑止できる。
Preferably, the second reinforcing bar is made of a reinforcing bar, and the hook part, the hanging part, and a secondary hanging part that is bent from the lower end of the hanging part and is arranged below the lower main bar of the first beam. And this sub-hanging portion is provided as the fixing portion.
According to this configuration, since the sub-hanging portion of the second reinforcing bar is disposed on the lower side of the lower main bar of the first beam, these lower main bars can also contribute to restraining the upper main bar. It is possible to effectively prevent concrete destruction due to the upper main bar springing up.
好ましくは、上記第2補強筋が複数装備されて上記第1梁の全ての上側主筋に別々に掛けられており、各第2補強筋はJ字形状をなし、湾曲した上記掛け部と、この掛け部の一端から下方に真直ぐに延びる上記垂下部と、この垂下部の下端部にその全周にわたって径方向に突出した上記定着部とを有し、この定着部が上記抵抗付与部として提供される。
この構成によれば、第2補強筋がその定着部での支圧作用による抵抗を利用して、第1梁の上側主筋の拘束を良好に行うことができる。また、第1、第2補強筋を全て上から柱頭仕口に配筋することができ、施工性が良い。
Preferably, a plurality of the second reinforcing bars are provided and are individually hung on all the upper main bars of the first beam. Each second reinforcing bar has a J-shape, and the curved hanging portion, The hanging portion includes the hanging portion that extends straight downward from one end of the hanging portion, and the fixing portion that protrudes in the radial direction over the entire circumference at the lower end portion of the hanging portion, and the fixing portion is provided as the resistance applying portion. The
According to this configuration, the upper reinforcing bar of the first beam can be restrained satisfactorily using the resistance of the second reinforcing bar due to the bearing force at the fixing portion. Moreover, all the 1st, 2nd reinforcement bars can be arranged to a stigma opening from the top, and workability is good.
好ましくは、上記第2補強筋がコ字形をなし、上記第1梁の上側主筋と直交する真直の上記掛け部と、この掛け部の両端から真直に下方に延びる一対の上記垂下部と、これら垂下部の下端部にその全周にわたって径方向に突出した上記定着部とを有し、この定着部が上記抵抗付与部として提供される。
この構成でも、第2補強筋がその定着部での支圧作用による抵抗を利用して、第1梁の上側主筋の拘束を良好に行うことができる。また、第1、第2補強筋を全て上から柱頭仕口に配筋することができ、施工性が良い。
Preferably, the second reinforcing bar has a U-shape, the straight hanging part orthogonal to the upper main reinforcing bar of the first beam, a pair of hanging parts that extend straight downward from both ends of the hanging part, and The fixing portion protruding in the radial direction over the entire circumference of the lower end portion of the hanging portion is provided, and the fixing portion is provided as the resistance applying portion.
Even in this configuration, it is possible to satisfactorily restrain the upper main reinforcing bar of the first beam by using the resistance of the second reinforcing bar due to the support pressure at the fixing portion. Moreover, all the 1st, 2nd reinforcement bars can be arranged to a stigma opening from the top, and workability is good.
好ましくは、上記コ字形の第2補強筋が複数装備され、一つの第2補強筋の2つの角部又はその近傍には、上記第1梁の2本の上側主筋が配され、他の第2補強筋の2つの角部またはその近傍には、上記第1梁の他の2本の上側主筋が配されている。
この構成によれば、より多くの上側主筋をコ字形の第2補強筋の角部近傍に配置するので、これら上側主筋を効果的に拘束できる。
Preferably, a plurality of the U-shaped second reinforcing bars are provided, and two upper main bars of the first beam are arranged at or near two corners of one second reinforcing bar, and the other second reinforcing bars are arranged. Two other upper main bars of the first beam are arranged at or near the two corners of the two reinforcing bars.
According to this configuration, more upper main bars are arranged in the vicinity of the corners of the U-shaped second reinforcing bars, so that these upper main bars can be effectively restrained.
好ましくは、上記第2補強筋の定着部が上記第1梁の下側主筋より低い位置に配されている。
これによれば、第1梁の上側主筋より下方のコンクリートと第2補強筋との付着強度を高めることができる。
Preferably, the fixing portion of the second reinforcing bar is disposed at a position lower than the lower main bar of the first beam.
According to this, the adhesion strength between the concrete below the upper main reinforcing bar of the first beam and the second reinforcing bar can be increased.
好ましくは、上記第2補強筋が、上記第1梁の上側主筋に設けられた上記定着部より当該上側主筋の先端側に配されている。
これによれば、第1梁の上側主筋に対する第2補強筋の拘束効果を最大限にすることができる。
Preferably, the second reinforcing bar is arranged on the tip side of the upper main bar from the fixing portion provided on the upper main bar of the first beam.
According to this, the restraining effect of the second reinforcing bar with respect to the upper main bar of the first beam can be maximized.
好ましくは、上記第2補強筋が、上記第1梁の上側主筋に設けられた上記定着部の両側に配されている。
これによれば、第2補強筋による第1梁の上側主筋の拘束をより強くすることができる。
Preferably, the second reinforcing bars are arranged on both sides of the fixing portion provided on the upper main bar of the first beam.
According to this, the restraint of the upper main bar of the first beam by the second reinforcing bar can be further strengthened.
好ましくは、上記第1補強筋の垂下部の下端が上記第1梁の下側主筋と同一高さかこれより低い位置にある。
これによれば、第1梁の上側主筋より下方のコンクリートと第1補強筋との付着強度を高めることができる。
Preferably, the lower end of the hanging part of the first reinforcing bar is at the same height as the lower main bar of the first beam or at a lower position.
According to this, the adhesion strength between the concrete below the upper main bar of the first beam and the first reinforcing bar can be increased.
本発明によれば、コンクリートの盛り上げ部を形成せずに、柱頭仕口の耐震強度を高めることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the seismic strength of a stigma joint can be raised, without forming the raised part of concrete.
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図1は、鉄筋コンクリート建造物の最上階の隅部に位置する柱頭仕口1を示す。この柱頭仕口1において、垂直の柱10と、水平をなすとともに互いに直交するX,Y軸方向に延びる第1梁20,第2梁30とが連結されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a
図2〜図5は、上記柱頭仕口1の構造の第1実施形態を示す。上記柱10は、仮想矩形形の角と辺にそれぞれ配置された垂直をなす主筋11と、これら主筋11の長手方向に間隔をおいて配置されこれら主筋11を囲む矩形形状のフープ筋13とを備えている。主筋11とフープ筋13は、その交差部において番線等により連結されている。なお、必要に応じて上記矩形形の対向する辺に位置する主筋11間に副帯筋14を掛け渡してもよい。
上記主筋11およびフープ筋13、副帯筋14からなる鉄筋籠は、コンクリート15に埋設されている。
2 to 5 show a first embodiment of the structure of the
A reinforcing bar made up of the
上記第1梁20は、同一水平面(図3に符号P1で示す)において互いに平行をなしてX軸方向に延びる4本(複数)の上側主筋21と、その下方の他の水平面(図3に符号P2で示す)において互いに平行をなしてX軸方向に延びる4本(複数)の下側主筋22と、これら主筋21,22の長手方向に沿って間隔をおいて配置されこれら主筋21,22を囲む多数の矩形形状のフープ筋23とを有している。主筋21、22とフープ筋23は、その交差部において番線等により連結されている。なお、必要に応じて上側主筋21と下側主筋22間に副帯筋24を掛け渡してもよい。
上記主筋21,22およびフープ筋23、副帯筋24からなる鉄筋籠は、コンクリート25に埋設されている。
The
Reinforcing bar rods composed of the
上記第2梁30は、上記第1梁20と同様の構成を有しているので詳しい説明を省略する。図3(A),図4(A),図5(A)には、この第2梁30の上側主筋31と下側主筋32とコンクリート35が示されている。
Since the
図3(A)に示すように、第1梁20の上側主筋21が配された水平面P1は、第2梁30の上側主筋31が配された水平面P1’ より上に位置している。同様に、第1梁20の下側主筋22が配された水平面P2は、第2梁30の下側主筋32が配された水平面P2’より上に位置している。その結果、第1梁20の上側主筋21が、全ての梁主筋21,22,31,32のうちで最も上に位置している。
As shown in FIG. 3A, the horizontal plane P1 on which the upper
次に、上記柱頭仕口1内での鉄筋構造について詳述する。この柱頭仕口1の鉄筋構造が埋設されるコンクリートを図中符号5で示す。このコンクリート5の上面は、梁20,30のコンクリート25,35の上面と面一をなしている。
Next, the reinforcing bar structure in the
上記柱10の主筋11、第1梁20の主筋21,22、第2梁30の主筋31,31は柱頭仕口1において互いに直交しており、主筋11の上端部および梁20,30の先端部がこの柱頭仕口1内に配置されている。
図3(A),図4(A)に示すように、柱頭仕口1においても柱主筋11には前記したフープ筋13と同形状の複数のフープ筋16が主筋11の長手方向に間隔をおいて連結されている。
The
As shown in FIGS. 3A and 4A, also in the
上記柱10の主筋11の上端部は、上記最上位の梁主筋21よりも高い位置にある。この主筋11は、外周にネジ節を有するネジ鉄筋からなり、その上端部には定着金物18が螺合されている。定着金物18は、主筋11の全周にわたって径方向に突出した定着部としての役割を担い、上端に鍔18aを有し、主筋11の一部を構成している。上記フープ筋16より若干大きい矩形形のフープ筋19がこれら定着金物18の周りを囲うとともに定着金物18の鍔部18aに係止されている。このフープ筋19は上記最上位の梁主筋21より高い位置にある。
The upper end portion of the
図5(A)に示すように上方から見た時、上記第1梁20の主筋21,22は、柱10のフープ筋16,19の対向する2辺と平行をなし、この2辺の内側に配されており、その先端はフープ筋16,19の他の1辺を超えず離れている。第2梁30の主筋31,32も同様である。
As shown in FIG. 5A, when viewed from above, the
上記梁20,30の主筋21,22,31,32も柱主筋11と同様に、ネジ鉄筋からなり、その先端部には定着金物28,38(定着部)が螺合されている。これら定着金物28,38の一端(梁主筋の先端側)には鍔部28a、38aが形成されている。
The
上記柱頭仕口1には、上記第1梁20の長手方向に間隔をおいて複数個所(本実施形態では3箇所)に、補強筋41,42(第1補強筋)が互いに接近して配されている。これら補強筋41,42は、かんざし筋と称されるものであり、鉄筋をほぼコ字形に折り曲げて形成され、直線状の掛け部41a,42aと、この掛け部41a,42aの両端から下方に垂直に延びる直線状の一対の垂下部41b,42bとを有している。
これら補強筋41,42は、上から見て上記フープ筋16、19内に配置されている。
Reinforcing
These reinforcing
上記補強筋41の掛け部41aは補強筋42の掛け部42aより長く、第1梁20の全ての(本実施形態では4本の)上側主筋21の上にこれら主筋21と直交するようにして載っており、番線等で主筋21に連結されている。4本の上側主筋21のうちその左右両端に位置する2本の上側主筋21が、補強筋41の2つの角部(掛け部41aと垂下部41bの交差部)近傍に配置されている。
上記補強筋42の掛け部42aは、4本の上側主筋21のうち、中央の2本の上側主筋21と直交するようにして載っており、これら主筋21に連結されている。これら中央の2本の主筋21は、補強筋42の2つの角部近傍に配置されている。
The hooking portion 41a of the reinforcing
The
上記補強筋41,42の垂下部41b,42bは、少なくとも第1梁20の下側主筋22に達するまで延びている。
The hanging
さらに、上記第1梁20の主筋21,22の先端部(補強筋41,42より先端側)には、2つ(複数)の閉鎖型の補強筋50(第2補強筋)が番線等で連結されている。より具体的には、上記第1梁20の定着金物28は、主筋21,22の先端から少し離れて配置されており、この定着金物28と主筋21,22の先端との間に補強筋50が配されている。
Further, two (a plurality of) closed reinforcing bars 50 (second reinforcing bars) are connected to the distal ends of the
図4(B)に最も良く示されているように、上記補強筋50は、鉄筋を折り曲げてその両端を溶接することにより、矩形のリング状をなしている。各補強筋50は、水平をなし第1梁20の上側主筋21に直交して掛けられた上辺50a(掛け部)と、この上辺50aから下方に延びる左右の辺50b(垂下部)と、下側主筋22とほぼ接するようにしてその下側に配された下辺50c(抵抗付与部または副掛け部)とを有している。
As best shown in FIG. 4B, the reinforcing
本実施形態では、2つの補強筋50は同一形状をなし、左右に位置をずらして配置され、それぞれ3本の上側主筋21と3本の下側主筋22を囲っている。より具体的に説明すると、一方の補強筋50の上辺50aが、4本の上側主筋21のうち左から数えて3本の上側主筋21に載り、その下辺50cが対応する3本の下側主筋22の下側に配置されている。
他方の補強筋50の上辺50aは、4本の上側主筋21のうち右から数えて3本の上側主筋21に掛けられ、その下辺50cは対応する3本の下側主筋22の下側に配置されている。
上記のような2つの補強筋50の配置により、全ての主筋21,22はいずれかの補強筋50の角部近傍に配されている。
In the present embodiment, the two reinforcing
The
Due to the arrangement of the two reinforcing
上記補強筋41,42,50の径は梁主筋21,22,31,32より小さく、本実施形態では約7割(断面積では半分)である。また、本実施形態では補強筋41,42,50の総断面積は、梁主筋21,22の総断面積より小さいが50%以上である。
The diameter of the reinforcing
参考までに、上記構成をなす柱頭仕口1の構築工程を簡単に説明する。柱10は柱頭仕口1を除いて予め構築されており、柱主筋11が、コンクリート15から上方に突出している。柱主筋11には、フープ筋16、定着金物18、フープ筋19が装着される。この状態で、梁20,30の主筋21、22,31,32を柱頭仕口1に配筋し、定着金物28,38を螺合する。さらに、上記補強筋41,42を、柱頭仕口1の上から差し込むとともに、上記補強筋50を主筋21,22の先端から装着する。
最後に、梁20,30と柱頭仕口1にコンクリート5,25,35を打設する。
For reference, the construction process of the
Finally,
上記構成において、柱頭仕口1の耐震強度は、柱主筋11の上端部を第1梁20の上側主筋21より高くしてフープ筋19を配筋したこと、および補強筋41,42,50を配筋したことにより飛躍的に向上する。以下、その理由を説明する。
強い地震により、建造物が柱10と第1梁20の角度を増減する方向の繰り返し荷重を受けた時には、第1梁20の上側主筋21が柱頭仕口1においてその上方のコンクリート5を跳ね上げようとする。しかし、本実施形態では、柱主筋11の上端部が上側主筋21より高い位置にあり、この上端部に係止されたフープ筋19が上側主筋21の跳ね上げを抑制すること、補強筋41,42、50が垂下部41b、42b、50bと上側主筋21より下方のコンクリート5との間の付着抵抗により上側主筋21を拘束すること、および補強筋50の下辺50cを介して下側主筋22も上側主筋21の拘束に寄与することにより、上側主筋21の上方のコンクリート5の破壊を防止でき、柱頭仕口1の耐震強度を高めることができる。換言すれば、柱頭仕口1は、大きな破壊なく、高い最大耐力を実現でき、しかも所定以上の耐力維持したまま柱10と梁20との間の角度の大きな増減を許容することができる(変形性能が高い)。
In the above configuration, the seismic strength of the
When the building receives a repeated load in the direction of increasing or decreasing the angle between the
上記構成をなす柱頭仕口構造の耐震強度を確認するために、図6に示すように、この柱頭仕口構造に対応するL型試験体Tの正負交番漸増裁荷試験を行った。この試験体Tは第2梁30を備えておらず、柱10と第1梁20を連結した接合部1’(柱頭仕口1に対応する)を備えている。
In order to confirm the seismic strength of the columnar joint structure having the above configuration, as shown in FIG. 6, a positive and negative alternating incremental load test of an L-shaped specimen T corresponding to this columnar joint structure was performed. This test body T does not include the
上記試験に用いられる装置は、水平油圧シリンダ100と垂直油圧シリンダ110と、柱支持台120と梁支持台130とを備えている。水平油圧シリンダ100のシリンダ部基端は垂直壁に固定された固定台140に回転可能に連結されており、垂直油圧シリンダ110のシリンダ部基端は床に固定された固定台150に回動可能に連結されている。上記柱支持台120は、上記油圧シリンダ100,120のロッド部先端に回動可能に連結されている。上記梁支持台130は、床に固定された固定台160に回動可能に連結されている。
The apparatus used for the test includes a horizontal
上記試験体Tは、柱10を水平にセットして柱10の端を柱支持台120に固定し、第1梁20を垂直にして梁20の端を梁支持台130に固定することにより、試験装置にセットされる。
The test body T is set by horizontally setting the
上記セット状態で、水平油圧シリンダ100により正負交番荷重を付与し、この交番荷重を徐々に増大させていく。垂直油圧シリンダ110は、柱支持台120の高さを一定に維持するために制御される。その結果、接合部1’を含む梁20の曲げ耐力を測定することができる。
In the set state, a positive / negative alternating load is applied by the horizontal
上記試験結果が図7のグラフに示されている。このグラフにおいて、縦軸は上記水平油圧シリンダ100による荷重(単位:kN)を表し、接合部1’の角度を減じる方向の荷重を正とし、角度を増大させる方向の荷重を負とする。横軸は層間変形角R(単位:rad)を表す。この層間変形角Rは下記式で表すことができる。
R=δ/L
ただし、Lは図6に示すように梁20の回転支点と接合部1’の中心との間の距離であり、δは接合部1’の中心の水平変位である。
The test results are shown in the graph of FIG. In this graph, the vertical axis represents the load (unit: kN) by the horizontal
R = δ / L
However, L is the distance between the rotation fulcrum of the
さらに図7のグラフには、梁曲げ耐力計算値、80%耐力、限界変形角が示されている。梁曲げ耐力計算値は、試験体の梁20に最低限必要とされる曲げ耐力である。80%耐力は、最大強度の80%の耐力を意味し、限界変形角において最低限必要とされる耐力である。限界変形角は、本実施形態では0.04radとしている。
Furthermore, the graph of FIG. 7 shows the calculated value of beam bending strength, 80% strength, and limit deformation angle. The calculation value of the beam bending strength is the bending strength required for the
図7のグラフから明らかなように、本実施形態に対応する試験体Tは、梁曲げ耐力計算値を超える最大曲げ耐力を有し、限界変形角での曲げ耐力も80%耐力を超え、さらに層間変形角が増大しても、高い曲げ耐力を維持している。すなわち、最大耐力が高く変形性能も優れている。
比較のために、補強筋41,42、50を省いた柱頭仕口構造体に対応する試験体を用いて試験したところ、図8のグラフで示す結果となった。このグラフから明らかなように、試験体の曲げ耐力は梁曲げ耐力計算値を下回り、限界変形角での耐力も80%耐力を遥かに下回っている。
As is apparent from the graph of FIG. 7, the test body T corresponding to the present embodiment has a maximum bending strength exceeding the calculated value of the beam bending strength, the bending strength at the limit deformation angle also exceeds 80% strength, Even when the interlayer deformation angle increases, a high bending strength is maintained. That is, the maximum proof stress is high and the deformation performance is also excellent.
For comparison, a test was performed using a test body corresponding to a stigma-type structure without the reinforcing
さらなる比較のために、補強筋50のみを用い、補強筋41,42を省いた柱頭仕口構造体に対応する試験体を用いて試験したところ、図9のグラフで示す結果となった。このグラフから明らかなように、試験体の曲げ耐力が梁曲げ耐力計算値を超えるものの、限界変形角での耐力が80%耐力を下回っている。
For further comparison, a test was performed using only the reinforcing
以下、本発明の他の実施形態について図面を参照しながら説明する。これら実施形態において先行する実施形態に対応する構成部には図中同番号を付してその詳細な説明を省略する。
図10〜図12は本発明の第2実施形態をなす柱頭仕口構造を示す。これら図において柱10の主筋11やフープ筋13,16,19等は図示を省略され、第2梁30の主筋31,32等も図示を省略されている。
Hereinafter, other embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In these embodiments, components corresponding to the preceding embodiments are given the same reference numerals in the drawings, and detailed descriptions thereof are omitted.
10 to 12 show a stigma structure that constitutes a second embodiment of the present invention. In these drawings, the
上記第2実施形態では、第1梁20の全ての上側主筋21に、第2補強筋60が別々に掛けられている。この第2補強筋60はネジ鉄筋61と定着金物62(定着部、抵抗付与部)とを有している。ネジ鉄筋61はステッキ筋と称されるものであり、J字形に曲げられ、上側主筋21の先端部(上側主筋21の先端と定着金物28との間)に掛けられたフック形状の掛け部61aと、この掛け部61aの一端から下方に真直に延びる垂下部61bとを有している。この垂下部61の下端部に上記定着金物62が螺合されている。この定着金物62は下側主筋22より低い位置にある。
この実施形態では定着金物62での支圧抵抗が第2補強筋60に付与され、上側主筋21の拘束を助ける。
In the second embodiment, the second reinforcing
In this embodiment, the resistance to supporting pressure at the fixing
上記第2実施形態の柱頭仕口構造に対応するL形の試験体を用いて第1実施形態と同様の試験を行ったところ、図13のグラフで示す結果を得た。このグラフから明らかなように、試験体は、梁曲げ耐力計算値を超える曲げ耐力を有し、限界変形角での曲げ耐力も80%耐力を超えている。ただし、変形性能は第1実施形態より劣る。 When a test similar to that of the first embodiment was performed using an L-shaped test body corresponding to the stigma structure of the second embodiment, the result shown in the graph of FIG. 13 was obtained. As is apparent from this graph, the specimen has a bending strength exceeding the calculated value of the beam bending strength, and the bending strength at the limit deformation angle also exceeds 80%. However, the deformation performance is inferior to that of the first embodiment.
図14、図15は、本発明の第3実施形態をなす柱頭仕口構造を示す。この第3実施形態は第2実施形態の第2補強筋60を、各上側主筋21の先端部において定着金物28の両側に配置したものである。
14 and 15 show a stigma structure that constitutes a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, the second reinforcing
上記第3実施形態の柱頭仕口構造に対応するL形の試験体を用いて第1実施形態と同様の試験を行ったところ、図16のグラフで示す結果を得た。このグラフから明らかなように、第2実施形態よりさらに変形性能が向上し、第1実施形態に匹敵する変形性能が得られた。 When a test similar to that of the first embodiment was performed using an L-shaped test body corresponding to the stigma structure of the third embodiment, the result shown in the graph of FIG. 16 was obtained. As is apparent from this graph, the deformation performance was further improved compared to the second embodiment, and a deformation performance comparable to that of the first embodiment was obtained.
次に、本発明の第4実施形態をなす柱頭仕口構造について図17〜図19を参照しながら説明する。本実施形態では上側主筋21の先端部(上側主筋21の先端と定着金物28との間)に、2つの第2補強筋70A,70Bが掛けられる。これら補強筋70A,70Bは、ネジ鉄筋71と2個の定着金物72(定着部、抵抗付与部)とを有している。ネジ鉄筋71はかんざし筋と称されるものであり、コ字形に曲げられ、これら上側主筋21と直交して掛けられた真直な掛け部71aと、この掛け部71aの両端から下方に真直に延びる一対の垂下部71bとを有している。この垂下部71bの下端部に上記定着金物72が螺合されている。この定着金物72は下側主筋22より低い位置にある。
Next, a stigma structure that constitutes a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, two second reinforcing bars 70 </ b> A and 70 </ b> B are hung on the tip of the upper main bar 21 (between the tip of the upper
上記補強筋70Aの掛け部71aは補強筋70Bの掛け部71aより長く、第1梁20の全ての(本実施形態では4本の)上側主筋21の上にこれら主筋21と直交するようにして載っており、番線等で主筋21に連結されている。4本の上側主筋21のうちその左右両端に位置する上側主筋21が、補強筋41の角部(掛け部71aと垂下部71bの交差部)近傍に配置されている。
上記補強筋70Bの掛け部71aは、4本の上側主筋21のうち、中央の2本の上側主筋21と直交するようにして載っており、これら主筋21に連結されている。これら中央の2本の主筋21は、補強筋70Bの角部近傍に配置されている。
The
The
第4実施形態は、第2実施形態と同様の耐力が見込まれる。第3実施形態と同様に、第2補強筋70A,70Bを定着金物28の両側に配置してもよい。
The fourth embodiment is expected to have the same proof stress as the second embodiment. Similarly to the third embodiment, the second reinforcing
次に、本発明の第5実施形態をなす柱頭仕口構造について図20を参照しながら説明する。本実施形態では鉄筋を曲げることにより形成され、真直な垂下部80bと、この垂下部80bの上端に連なるフック形状の掛け部80aと、この垂下部80bの下端に連なるフック形状の副掛け部80c(抵抗付与部)を有している。
上記掛け部80aが第1梁20の上側主筋21に掛けられ、上記副掛け部80cが下側主筋22に掛けられている。
第5実施形態は、下側主筋22が上側主筋21の拘束に寄与するので、第1実施形態と同様の最大耐力、変形性能が見込まれる。
Next, a stigma structure that constitutes a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, it is formed by bending a reinforcing bar, and a
The hanging
In the fifth embodiment, since the lower
上記柱頭仕口構造は、図1に示す建造物最上階の隅部のみならず、最上階の辺部の柱頭仕口1Aにも適用することができる。この場合、第2梁30の主筋は柱頭仕口1Aを貫通するので、その端部は柱頭仕口1Aに位置しない。そのため、柱頭仕口1Aでは第2梁30の主筋に定着金物(定着部)を設けなくてもよい。
The above-mentioned stigma structure can be applied not only to the corner of the top floor of the building shown in FIG. 1, but also to the
本発明は上記実施形態に制約されず、種々の形態を採用可能である。例えば、第1実施形態において、矩形リング形状の第2補強筋は、鉄筋の両端を溶接せず、フック形状に折り曲げて共通の梁主筋に掛けるようにしてもよい。
また、第1実施形態において異なるサイズの第2補強筋を用いてもよい。すなわち、一方の大きなサイズの第2補強筋は4本の上側主筋と4本の下側主筋を囲み、その4つの角部またはその近傍に、左右両端の上側主筋と左右両端の下側主筋が配置されるようにする。他方の小さなサイズの第2補強筋は、中間の2本の上側主筋と中間の2本の下側主筋を囲み、その4つの角部またはその近傍にこれら中央の主筋が配置されるようにする。
第1実施形態において、1つの第2補強筋を用いてもよい。この場合、第2補強筋は4本の上側主筋と4本の下側主筋を囲み、その4つの角部またはその近傍に両端の上側主筋と両端の下側主筋が配置されるようにする。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various forms can be adopted. For example, in the first embodiment, the second reinforcing bar having a rectangular ring shape may be bent on a common beam main bar by bending into a hook shape without welding both ends of the reinforcing bar.
Moreover, you may use the 2nd reinforcement bar of a different size in 1st Embodiment. That is, one large sized second reinforcing bar surrounds the four upper main bars and the four lower main bars, and the upper main bars at the left and right ends and the lower main bars at both the left and right ends are located at or near the four corners. To be placed. The other small second reinforcing bar surrounds the middle two upper main bars and the middle two lower main bars so that the central main bars are arranged at or near the four corners. .
In the first embodiment, one second reinforcing bar may be used. In this case, the second reinforcing bars surround the four upper main bars and the four lower main bars, and the upper main bars at both ends and the lower main bars at both ends are arranged at or near the four corners.
定着金物は、螺合によらず、定着金物と鉄筋との間に充填材を充填することにより固定してもよい。
柱主筋、梁主筋、補強筋の定着部は冷間,熱間加工で形成した鉄筋のこぶであってもよい。
The fixing metal may be fixed by filling a filler between the fixing metal and the reinforcing bar without using screwing.
The fixing portion of the column main bar, the beam main bar, and the reinforcing bar may be a reinforced knot formed by cold or hot working.
第1補強筋は、ステッキ筋で構成してもよい。
第1補強筋の垂下部の下端部にも定着部を形成してもよい。
The first reinforcing bar may be formed of a stick muscle.
You may form a fixing | fixed part also in the lower end part of the drooping part of a 1st reinforcement bar.
本発明は、鉄筋コンクリート建造物の最上階の柱頭仕口構造に適用することができる。 The present invention can be applied to the top-cap structure of the top floor of a reinforced concrete building.
1,1A 柱頭仕口
10 柱
11 柱主筋
18 定着金物(定着部)
19 フープ筋
20 第1梁
21 上側主筋(最上位の主筋)
22 下側主筋
28 定着金物(定着部)
30 第2梁
31 上側主筋
32 下側主筋
38 定着金物(定着部)
41,42 第1補強筋
41a,42a 掛け部
41b,42b 垂下部
50 第2補強筋
50a 上辺(掛け部)
50b 左右の辺(垂下部)
50c 下辺(抵抗付与部、副掛け部)
60、70A,70B 第2補強筋
61a、71a 掛け部
61b、71b 垂下部
62,72 定着金物(定着部、抵抗付与部)
80 第2補強筋
80a 掛け部
80b 垂下部
80c 副掛け部(抵抗付与部)
1,1A Pillar joint 10
19
22 Lower
30
41, 42
50b Left and right sides (lower part)
50c Lower side (resistance applying part, secondary hanging part)
60, 70A, 70B
80
Claims (11)
上記柱主筋の上端部および仕口内に位置する全ての梁主筋の先端部には、これら主筋の径方向に突出した定着部が設けられ、
上記柱主筋の上端部は、上記第1梁の上側主筋よりも高い位置にあり、この柱主筋の上端部を囲むフープ筋が上記柱主筋の定着部に係止されて上記第1梁の上側主筋よりも高い位置に配され、
上記仕口内において、上記第1梁の上側主筋の全てには、その長手方向に間隔をおいて複数個所に第1補強筋が掛けられるとともに、その先端部に第2補強筋が掛けられ、
上記第1補強筋は、上記第1梁の上側主筋に掛けられる掛け部と、この掛け部から下方に延びる垂下部を有し、
上記第2補強筋は、上記第1梁の上側主筋に掛けられる掛け部と、この掛け部から下方に延びる垂下部と、この垂下部の下端部から垂下部の径方向に突出する抵抗付与部とを有することを特徴とする柱頭仕口構造。 In the joint, the upper end of the column main bar and the tip of the main bar of at least the first beam among the main bars of the first and second beams orthogonal to each other are arranged, and the upper main bar of the first beam In the stigma structure of a reinforced concrete building located at the top of the main bars,
A fixing portion protruding in the radial direction of these main bars is provided at the upper end of the column main bars and at the tip of all beam main bars located in the joint,
An upper end portion of the column main bar is positioned higher than an upper main bar of the first beam, and a hoop bar surrounding the upper end portion of the column main bar is locked to a fixing portion of the column main bar so that the upper side of the first beam is higher. Placed higher than the main muscle,
In the joint, all of the upper main reinforcing bars of the first beam are hung with a first reinforcing bar at a plurality of positions at intervals in the longitudinal direction, and a second reinforcing bar is hung at the tip thereof,
The first reinforcing bar has a hanging part hung on the upper main reinforcing bar of the first beam, and a hanging part extending downward from the hanging part,
The second reinforcing bar includes a hanging portion that is hung on the upper main reinforcing bar of the first beam, a hanging portion that extends downward from the hanging portion, and a resistance applying portion that protrudes in a radial direction from the lower end portion of the hanging portion to the hanging portion. A stigma structure characterized by having
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