JP2018145595A - 折曲げ鉄筋による降伏ヒンジ位置の制御方法とその制御構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、梁の降伏ヒンジ位置の制御方法に関し、従来の主筋に平行な追加鉄筋による降伏ヒンジ位置制御方法では、降伏ヒンジ位置で耐力が急激に変化するので、損傷が降伏ヒンジ位置に集中しやすいことが課題であって、それを解決することである。【解決手段】鉄筋コンクリート造の梁における鉄筋の配筋において、上下主筋の二段筋位置に配筋される上部鉄筋１ａと下部鉄筋１ｂとを中間の折曲げ部１ｃを介してそれぞれ一体にしてなる追加鉄筋１を形成し、前記追加鉄筋１を前記梁２の中央位置ａを挟んで左右両側にそれぞれ別に配筋し、前記追加鉄筋１の配筋状態が、上下対称にして配設され、且つ、前後方向に互い違いにして並設された配筋状態としたことによる梁の降伏ヒンジ位置の制御方法である。【選択図】図１−Ａ

Description

本発明は、折曲げ鉄筋による降伏ヒンジ位置の制御方法とその制御構造に関するものである。

従来、鉄筋コンクリート造の梁部材の地震時に発生する降伏ヒンジを、柱面から離した位置に発生するよう制御し、早期にエネルギー吸収させることで、合理的な設計を行う手法が知られている。

そこで、従来では、図４に示すように、鉄筋を主筋に対して平行に追加して、降伏ヒンジを柱との接合面から離した位置に発生するよう制御する方法が知られている。なお、降伏ヒンジの発生位置に関する先行文献として特許文献１に記載のものが知られている。

特開２０１６−６９９２６号公報

しかし、降伏ヒンジ位置の制御方法では、降伏ヒンジ位置で耐力が急激に変化するので、損傷が降伏ヒンジ位置に集中しやすいことが課題である。そこで、本発明に係る折曲げ鉄筋による降伏ヒンジ位置の制御方法とその制御構造は、このような課題を解決するために提案されたものである。

本発明に係る折曲げ鉄筋による降伏ヒンジ位置の制御方法の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、鉄筋コンクリート造の梁における鉄筋の配筋において、上下主筋の２段筋位置に配筋される上部鉄筋と下部鉄筋とを中間の折曲げ部を介してそれぞれ一体にしてなる追加鉄筋を形成し、前記追加鉄筋を前記梁の中央位置を挟んで左右両側にそれぞれ別に配筋し、前記追加鉄筋の配筋状態が、上下対称にして配設され、且つ、前後方向に互い違いにして並設された配筋状態であることである。

前記追加鉄筋の先端部が、梁中央位置に向かって間隔を置いて対向配置されており、
前記先端部が継ぎ手部材の無い直線定着されていることである。

前記上下対称に配筋された追加鉄筋の交差部に、スタブが固着されていることである。

本発明に係る梁の降伏ヒンジ位置の制御構造の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、柱間の梁における中央位置から柱・梁接合部の間で、上下主筋の２段筋位置に配筋される上部鉄筋と下部鉄筋とを中間の折曲げ部を介してそれぞれ一体にしてなる追加鉄筋が、上下対称にして配筋され、且つ、前後方向に互い違いにして並設されてなることである。

前記追加鉄筋の先端部が、梁中央位置に向かって間隔を置いて対向配置されており、前記先端部が継ぎ手部材の無い直線定着されていることである。また、前記上下対称に配筋された追加鉄筋の交差部に、スタブが固着されていることを含むものである。

本発明の折曲げ鉄筋による降伏ヒンジ位置の制御方法とその制御構造によれば、降伏ヒンジ発生位置近傍の部材耐力の変化を緩やかにして、地震時における損傷を分散させることができる。降伏ヒンジ発生位置は、梁主筋の折り曲げ角度の調整により、比較的自由に設定することが可能である。また、梁の剪断破壊および付着破壊の緩和にも効果を発揮すると言う優れた効果を奏するものである。

本発明に係る追加鉄筋１による降伏ヒンジ位置の制御方法を示す断面図（Ａ）、その一部の拡大断面図（Ｂ）である。 同追加鉄筋１を、上下対称にして示す正面図である。 同本発明の他の実施例に係り、追加鉄筋の先端に定着部材を設けない実施例を示す断面図である。 同本発明の更に他の実施例に係り、追加鉄筋の交差部にスタブが固着された実施例を示す一部拡大正面図である。 従来例に係る、主筋に対して平行に配筋される従来の追加鉄筋５によるヒンジリロケーションの例を示す断面図である。

本発明に係る梁の降伏ヒンジ位置の制御方法とその制御構造は、図１に示すように、折曲げ鉄筋を追加鉄筋として配筋することで、柱面から離すように、降伏発生ヒンジ位置を調整するものである。

本発明に係る梁の降伏ヒンジ位置の制御方法は、図１−Ａ、図１−Ｂに示すように、鉄筋コンクリート造の梁における鉄筋の配筋において、まず、追加する鉄筋である、上下主筋の二段筋位置に配筋される上部鉄筋１ａと下部鉄筋１ｂとを中間の曲げ部である折曲げ部１ｃを介してそれぞれ一体にしてなる追加鉄筋１を形成する。

前記追加鉄筋１は、水平に配置される上部鉄筋１ａ、下部鉄筋１ｂに対して、折曲げ部１ｃの曲げ角度を調整し、降伏ヒンジ発生位置（図中の符号▽で示す）を設計時に決定する。この折曲げ部１ｃがあることで、前記降伏ヒンジ発生位置を調整するとともに、部材耐力の変化を緩やかにして、地震時における損傷を分散させることができる。

前記折曲げ部１ｃにより、梁２内に生じるせん断力の一部を、追加鉄筋１で負担することが可能となる。また、追加鉄筋１の付着性能が向上して、主筋の付着力の緩和が見込める。

図１−Ａ（Ａ）に示すように、前記追加鉄筋１を前記梁２の中央位置ａを挟んで左右両側にそれぞれ別に配筋される。左右両側の追加鉄筋１同士は、互いに連結されていない。追加鉄筋１の端部１ｅにある定着部材１ｄは、例えば、異形筋用定着ナット（モルタル充填タイプ）等であって、コンクリート中に埋設される。

前記追加鉄筋１の配筋状態が、梁２内に上下対称にして配設され、且つ、前後方向に互い違いにして並設された配筋状態である。このようにして、本発明に係る梁の降伏ヒンジ位置の調整構造ができる。

このように、折曲げ部１ｃを有する追加鉄筋１を上記のように配筋することで、梁２の降伏ヒンジ位置（符号▽位置）を調整する、降伏ヒンジ位置の調整方法となる。

図２に示すように、本発明に係る追加鉄筋１による、梁２の降伏ヒンジ位置調整方法とその構造において、図２に示すように、前記追加鉄筋１の先端部１ｅが、梁中央位置ａに向かって間隔を置いて対向配置されており、前記先端部１ｅが継ぎ手部材の無い状態にして、若しくは、定着部材１ｄの無い状態にして、異形鉄筋そのままで直線定着されていることである。尚、柱３内の梁２との接合部には、前記定着部材１ｄが設けられている。

これにより、前記追加鉄筋１の端部１ｅに、定着部材１ｄを挿着してモルタルをその内部に充填する必要もなくなり、部材費のコスト低減、工期短縮となる。

更に、図３に示すように、上下対称に配筋された追加鉄筋１の折曲げ部１ｃ，１ｃによる交差部に、鋼製のスタブ４が溶接手段により固着されている構造とするものである。これにより、折曲げ部１ｃ，１ｃの交差部において、平面的な納まりの向上が見込めるものである。

以上のようにして、本発明に係る梁の降伏ヒンジ位置の調整方法とその調整構造により、柱間の梁における中央位置から柱・梁接合部の間で、上下主筋の二段筋位置に配筋される上部鉄筋と下部鉄筋とを中間の折曲げ部を介してそれぞれ一体にしてなる追加鉄筋が、上下対称にして配筋され、且つ、前後方向に互い違いにして並設されてなることで、降伏ヒンジ位置の調整が容易になるものである。

本発明に係る折曲げ鉄筋による降伏ヒンジ位置の制御方法とその制御構造は、鉄筋コンクリート造の柱・梁の接合部に対して広く適用することができる。

１ 追加鉄筋、 １ａ 上部鉄筋、
１ｂ 下部鉄筋、 １ｃ 折曲げ部、
１ｄ 定着部材、 １ｅ 端部、
２ 梁、
３ 柱、
４ 鋼製のスタブ、
５ 従来の追加鉄筋。

Claims (6)

1. 鉄筋コンクリート造の梁における鉄筋の配筋において、
   上下主筋の二段筋位置に配筋される上部鉄筋と下部鉄筋とを中間の折曲げ部を介してそれぞれ一体にしてなる追加鉄筋を形成し、
   前記追加鉄筋を前記梁の中央位置を挟んで左右両側にそれぞれ別に配筋し、
   前記追加鉄筋の配筋状態が、上下対称にして配設され、且つ、前後方向に互い違いにして並設された配筋状態であること、
   を特徴とする梁の降伏ヒンジ位置の制御方法。
2. 追加鉄筋の先端部が、梁中央位置に向かって間隔を置いて対向配置されており、
   前記先端部が継ぎ手部材のない直線定着されていること、
   を特徴とする梁の降伏ヒンジ位置の制御方法。
3. 上下対称に配筋された追加鉄筋の交差部に、スタブが固着されていること、
   を特徴とする請求項１または２に記載の梁の降伏ヒンジ位置の制御方法。
4. 柱間の梁における中央位置から柱・梁接合部の間で、上下主筋の二段筋位置に配筋される上部鉄筋と下部鉄筋とを中間の折曲げ部を介してそれぞれ一体にしてなる追加鉄筋が、上下対称にして配筋され、且つ、前後方向に互い違いにして並設されてなること、
   を特徴とする梁の降伏ヒンジ位置の制御構造。
5. 追加鉄筋の先端部が、梁中央位置に向かって間隔を置いて対向配置されており、
   前記先端部が継ぎ手部材のない直線定着されていること、
   を特徴とする請求項４に記載の降伏ヒンジ位置の制御構造。
6. 上下対称に配筋された追加鉄筋の交差部に、スタブが固着されていること、
   を特徴とする請求項４または５に記載の梁の降伏ヒンジ位置の制御構造。

Images