JP2022030703A - 鉄筋コンクリートの補強構造 - Google Patents

Abstract

【課題】シアコッターを備えた接合金物を用いた接合構造において、せん断力を鉄筋コンクリートにより形成された基礎や梁のような構造物に効率よく伝達できると共に、接合金物の製造コストや施工コストの増加を防止できる鉄筋コンクリートの補強構造を提供する。【解決手段】構造物３，２３を形成するコンクリートの表面から所定の厚さ寸法だけコンクリートの内部側に入り込んだ位置に、コンクリートの表面に沿った表面と略平行な方向に伸びる複数の主鉄筋３４が配置されるような鉄筋コンクリートを補強する構造であって、複数の主鉄筋３４のうちの一部の主鉄筋３４は、その長さ途中の２か所の分断端部３４ａの間の長さ部分が取り除かれたように形成され、一部の主鉄筋３４からコンクリートの内部側に所定の間隔をおいた位置に、主鉄筋３４と略平行に伸びる追加鉄筋３６が設けられ、追加鉄筋３６の両端部は、その追加鉄筋３６の長さ方向の位置が、一部の主鉄筋３４の２つの分断端部３４ａより、追加鉄筋３４の中央部と反対側に位置するように配置された。【選択図】図１

Description

本発明は、建築構造物の一部を構成する柱部材やブレースの端部が固定される、基礎や梁のような鉄筋コンクリートの構造物を補強するために用いられる、鉄筋コンクリートの補強構造に関するものである。

Ｓ造やＳＲＣ造等の建築構造物においては、角型鋼管等によって構成された柱部材を、鉄筋コンクリートによって形成された基礎の上に立設するために、柱部材の下端部に固定された接合金物に、基礎コンクリートの内部に埋設されたアンカーボルトの上端部が結合されたような接合構造が知られていた（例えば特許文献１の図４参照）。

本願の図１２は、そのような接合構造について説明するために参照する図である。

図１２に示すように、接合構造２は、基礎コンクリート３の上に立設された柱部材５と、柱部材５の下端部に設けられた接合金物４と、基礎コンクリート３の内部に埋設され、上端部が接合金物４に結合された複数のアンカーボルト８を備えていた。

接合金物４は、図１２中上下方向に所定の厚さ寸法を有し、平面形状が略正方形の板状に形成され、その板面の四隅部の近傍には、接合金物４を厚さ方向に貫通するボルト挿通孔４ａが形成されていた。

そして、このような接合金物４が、溶接等により柱部材５の下端部に固定されると共に、接合金物４が固定された柱部材５が、接合金物４の下面と基礎コンクリート３の表面の間に形成されたモルタル層６を介して、基礎コンクリート３の上に立設されていた。

一方、基礎コンクリート３の内部には、図１２に示すように、複数のアンカーボルト８が埋設されており、これらのアンカーボルト８の上端部は、基礎コンクリート３の表面より突出し、モルタル層６を貫いて接合金物４に形成されたボルト挿通孔４ａに挿通されると共に、接合金物４の上面より上方に突出するアンカーボルト８の上端部のオネジ部には、ナット１０がネジ締結されていた。

このような接合構造２を用いることにより、建築構造物の柱部材の柱脚部に地震等による外力が作用した場合に、建築構造物の柱部材が傾いたり転倒したりすることを防止できるようになっていた。

すなわち、図１２に示すように、地震等によって、柱部材５の柱脚部に曲げモーメントＭが作用した場合、図中左側のアンカーボルト８に生じる引張力Ｔや、接合金物４の下面の図中右側にモルタル層６を介して生じる基礎コンクリート３からの圧縮力Ｃによって、柱部材５の柱脚部に、曲げモーメントＭに抵抗するような曲げモーメントが作用するようになっていた。

しかしながら、このような接合構造２は、地震等によって、柱部材５の柱脚部にせん断方向（図１２中左右方向、又は図の紙面に垂直方向）の力が作用した場合、柱脚部に作用するせん断力を基礎コンクリート３に伝達する際に、せん断力がアンカーボルト８に集中してしまうという問題があった。

そこで、柱脚部に作用するせん断力がアンカーボルトに集中することを防止して、せん断力を効率よく基礎コンクリートに伝達するために、接合金物の下面にシアコッターと呼ばれる突出部を設け、この突出部が基礎コンクリートの内部に埋設されるように柱部材が配置されるような接合構造が知られていた（例えば特許文献１の図５参照）。

本願の図１３及び図１４は、そのようなシアコッターを備えた接合金物を用いた接合構造について説明するために参照する図である。なお、図１２に示す接合構造２と同様の部分には、原則として同じ符号を付し、重複する説明は原則として省略するものとする。

図１３に示すように、接合構造１２は、図１２示す接合構造２と同様に、基礎コンクリート３の上に立設された柱部材５と、基礎コンクリート３の内部に埋設された複数のアンカーボルト８を備えていた。

そして、接合構造１２は、柱部材５の下端部に、図１２示す接合構造２における接合金物４の代わりに、図１４に示すような接合金物１４が設けられている点において、接合構造２とはその構成が異なるものであった。

接合金物１４は、図１４に示すように、板状に形成されたベースプレート１６と、ベースプレート１６の下面から突出するように設けられた突出部を備えていた。

ベースプレート１６は、図１４（ａ）に示すように、図の紙面に垂直方向に所定の厚さ寸法を有し、平面形状が略正方形の板状に形成され、その板面の四隅部の近傍には、ベースプレート１６を厚さ方向に貫通するボルト挿通孔１６ａが形成されていた。

突出部１８は、図１４（ｂ）に示すように、図中上下方向に所定の高さ寸法を有し、図１４（ａ）に示すように、水平断面形状が略十字型に形成され、上端部がベースプレート１６の下面の略中央に一体的に結合されて、そこから下方に伸びる突出部１８の高さ部分がベースプレート１６の下面より下方に突出するように形成されていた。

そして、このような接合金物１４が、溶接等により柱部材５の下端部に固定されると共に、接合金物１４が固定された柱部材５が、接合金物１４のベースプレート１６の下面と基礎コンクリート３の表面の間に形成されたモルタル層６を介して、基礎コンクリート３の上に立設されていた。

このとき、接合金物１４のベースプレート１６の下面に設けられた突出部１８は、図１３に示すように、その下端部が基礎コンクリート３の表面より下方に位置するように、基礎コンクリート３やモルタル層６の内部に埋設されるようになっていた。

その他の構成は、図１２に示す接合構造２と同様であるため、このような接合構造１２であっても、建築構造物の柱部材の柱脚部に地震等による外力が作用した場合に、建築構造物の柱部材が傾いたり転倒したりすることを防止できるようになっていた。

そして、このような接合構造１２を用いることにより、柱部材５の柱脚部に作用するせん断方向の力がアンカーボルト８に集中することを防止し、柱脚部に作用するせん断力を効率よく基礎コンクリート３に伝達することができるようになっていた。

すなわち、図１３に示すように、地震等によって、柱部材５の柱脚部に作用するせん断力Ｆを、基礎コンクリート３の内部に埋設された接合金物１４の突出部１８の各側面に負担させることができるようになっていた。

一方、Ｓ造やＳＲＣ造等の建築構造物においては、建築構造物の強度を向上させるために、柱部材と梁部材の間を斜めに連結するブレースと呼ばれる補強部材を設けることがあり（例えば特許文献２参照）、そのようなブレースの端部を鉄筋コンクリートによって形成された梁の長さ途中部に固定するために、図１４に示す接合金物１４と同様の構成を有する接合金物が用いられることがあった。

すなわち、図１５に示すように、基礎梁２３の長さ途中部に、図１３に示す接合構造１２と同様に、接合金物１４を、モルタル層６を介して配置して、アンカーボルト８やナット１０を用いて固定すると共に、その接合金物１４のベースプレート１６の上面に、図の紙面に垂直方向に所定の厚さ寸法を有する板状に形成されたガセットプレート２７を溶接等により固定し、そのガセットプレート２７に２つのブレース２５のそれぞれの端部が連結されてボルト等により固定されたような、接合構造２２が用いられることがあった。

特開２０００－３１９９９０号公報 特開昭６２－１０１７３７号公報

しかしながら、上述したような接合金物１４を用いた接合構造１２，２２では、基礎コンクリート３や基礎梁２３の内部に埋設された接合金物１４の突出部１８が、基礎コンクリート３や基礎梁２３の内部に配置された鉄筋と干渉するおそれがあった。

すなわち、図１３に示す接合構造１２における基礎コンクリート３や、図１５に示す接合構造２２における基礎梁２３は、その強度や耐久性を向上させるために、それらを形成するコンクリートの内部に複数の鉄筋が配置された鉄筋コンクリートの構造物として形成されていた。

例えば、図１６に示すように、図１３に示す接合構造１２における基礎コンクリート３は、基礎コンクリート３や基礎梁２３の図中上側（又は下側）の表面に沿った前記表面と略平行な方向（図中左右方向）に伸びる鉄筋２８（主鉄筋）が、基礎コンクリート３の表面から所定の厚さ寸法だけコンクリートの内部側に入り込んだ位置に配置されるようになっていた。

これに対し、接合構造１２を構築するために用いられる接合金物１４の突出部１８は、その下端部が基礎コンクリート３の内部に埋設されるようになっているため、突出部１８の高さ寸法が大きいと、基礎コンクリート３の内部で、突出部１８と鉄筋２８が干渉してしまうおそれがあった。

その場合、接合金物１４の突出部１８と鉄筋２８が干渉しないようにするためには、例えば、接合金物１４の突出部１８の高さ寸法を小さくすることが考えられるが、そうした場合、突出部１８の高さ寸法を小さくすることにより、突出部１８のシアコッターとしての効果、すなわち、柱脚部に作用するせん断力を基礎コンクリート３に伝達するという効果が低下するという問題があった。

また、予め接合金物１４の突出部１８に孔や溝のようなものを設けて、そこに鉄筋２８を通すことも考えられるが、そうした場合、孔や溝等を設けることによって突出部１８の形状が複雑化するため、接合金物１４の製造工程が増えて製造コストの増加を招くと共に、接合構造１２の施工の際に、接合金物１４の突出部１８に設けられた孔や溝を通して鉄筋２８を配置する必要があるため、配筋作業が煩雑化して施工コストが増加するという問題があった。

このように、シアコッターを備えた接合金物には、せん断力をコンクリートにより形成された構造物に効率よく伝達することができるという長所があるが、コンクリートの内部に配置された鉄筋との干渉という問題があるため、その長所を十分に利用することができなかった。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みて、シアコッターを備えた接合金物を用いた接合構造において、せん断力を鉄筋コンクリートにより形成された基礎や梁のような構造物に効率よく伝達できると共に、接合金物の製造コストや施工コストの増加を防止できる鉄筋コンクリートの補強構造を提供することを課題とするものである。

本発明による鉄筋コンクリートの補強構造は、上記課題を解決するために、
構造物を形成するコンクリートの表面から所定の厚さ寸法だけ前記コンクリートの内部側に入り込んだ位置に、前記コンクリートの前記表面に沿った前記表面と略平行な方向に伸びる複数の主鉄筋が配置されるような鉄筋コンクリートを補強する構造であって、
前記複数の主鉄筋のうちの一部の主鉄筋は、その長さ途中の２か所の分断端部の間の長さ部分が取り除かれたように形成され、
前記一部の主鉄筋から前記コンクリートの内部側に所定の間隔をおいた位置に、前記主鉄筋と略平行に伸びる追加鉄筋が設けられ、
前記追加鉄筋の両端部は、その前記追加鉄筋の長さ方向の位置が、前記一部の主鉄筋の２つの前記分断端部より、前記追加鉄筋の中央部と反対側に位置するように配置された
ことを特徴とするものである。

また、本発明による鉄筋コンクリートの補強構造は、
板状のベースプレートと、前記ベースプレートの下面から突出するように設けられた突出部を備えた接合金物を用い、
前記突出部が前記一部の主鉄筋の２つの前記分断端部の間に配置されるように、前記接合金物が設けられた接合構造に対して用いられる
ことを特徴とするものである。

また、本発明による鉄筋コンクリートの補強構造は、
前記接合金物は、鉄筋コンクリートによって形成された基礎の上に設けられ、
前記接合金物の前記ベースプレートの上面に、柱部材の下端部が固定されるような、柱脚部の接合構造に対して用いられる
ことを特徴とするものである。

また、本発明による鉄筋コンクリートの補強構造は、
前記接合金物は、鉄筋コンクリートによって形成された梁の長さ途中部に設けられ、
前記接合金物の前記ベースプレートの上面に設けられたガセットプレートにブレースの端部が固定されるような、ブレースと梁の接合構造に対して用いられる
ことを特徴とするものである。

また、本発明による鉄筋コンクリートの補強構造は、
前記追加鉄筋の長さ方向の端部の近傍に定着部が設けられた
ことを特徴とするものである。

また、本発明による鉄筋コンクリートの補強構造は、
前記主鉄筋の前記分断端部の近傍に定着部が設けられた
ことを特徴とするものである。

また、本発明による鉄筋コンクリートの補強構造は、
前記主鉄筋の前記分断端部の近傍の長さ部分に、前記主鉄筋の長さ方向に対して直角方向に伸びて、前記複数の主鉄筋を取り囲むように形成された追加補強鉄筋が設けられた
ことを特徴とするものである。

このような本発明の鉄筋コンクリートの補強構造によれば、
構造物を形成するコンクリートの表面から所定の厚さ寸法だけ前記コンクリートの内部側に入り込んだ位置に、前記コンクリートの前記表面に沿った前記表面と略平行な方向に伸びる複数の主鉄筋が配置されるような鉄筋コンクリートを補強する構造であって、
前記複数の主鉄筋のうちの一部の主鉄筋は、その長さ途中の２か所の分断端部の間の長さ部分が取り除かれたように形成され、
前記一部の主鉄筋から前記コンクリートの内部側に所定の間隔をおいた位置に、前記主鉄筋と略平行に伸びる追加鉄筋が設けられ、
前記追加鉄筋の両端部は、その前記追加鉄筋の長さ方向の位置が、前記一部の主鉄筋の２つの前記分断端部より、前記追加鉄筋の中央部と反対側に位置するように配置されたことにより、
シアコッターを備えた接合金物を用いた接合構造において、せん断力を鉄筋コンクリートにより形成された基礎や梁のような構造物に効率よく伝達できると共に、接合金物の製造コストや施工コストの増加を防止できる。

本発明の第１の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０を示す概略側面図である。 図１に示す鉄筋コンクリートの補強構造３０の概略平面図である。 図２に示す鉄筋コンクリートの補強構造３０のＡ－Ａ線矢視概略断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造４０を示す概略側面図である。 図４に示す鉄筋コンクリートの補強構造４０のＢ－Ｂ線矢視概略断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造５０を示す概略平面図である。 図６に示す鉄筋コンクリートの補強構造５０のＣ－Ｃ線矢視概略断面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造６０を示す概略側面図である。 図８に示す鉄筋コンクリートの補強構造６０の概略平面図である。 図９に示す鉄筋コンクリートの補強構造６０のＤ－Ｄ線矢視概略断面図である。 図１に示す鉄筋コンクリートの補強構造３０を用いた、ブレース２５と基礎梁２３の接合構造７２を示す概略側面図である。 接合金物４を用いた柱脚部の接合構造２を示す概略側面図である。 接合金物１４を用いた柱脚部の接合構造１２を示す概略側面図である。 図１３に示す接合金物１４を示す図であって、図１４（ａ）はその平面図であり、図１４（ｂ）はその側面図である。 接合金物１４を用いたブレース２５と基礎梁２３の接合構造２２を示す概略側面図である。 図１３に示す接合構造１２において、接合金物１４の突出部１８と基礎コンクリート３や基礎梁２３の内部に配置された鉄筋２８が干渉している状態を示す概略側面図である。

以下、本発明に係る鉄筋コンクリートの補強構造を実施するための形態について、図面に基づいて具体的に説明する。なお、図１２ないし図１６に示す従来の構成と同様の部分には、一部を除き同じ符号を付し、重複する説明は原則として省略するものとする。

図１ないし図３は、本発明の第１の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０について説明するために参照する図である。

図１に示すように、本実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０における接合構造３２は、図１３に示す接合構造１２と同様に、基礎コンクリート３の上に立設された柱部材５と、柱部材５の下端部に設けられた接合金物１４と、基礎コンクリート３の内部に埋設された複数のアンカーボルト８を備えている。

柱部材５は、図２に示すように、水平断面形状が略正方形の角筒状に形成された角型鋼管であって、図１に示すように、基礎コンクリート３の上に鉛直方向（図中上下方向）に伸びるように立設され、その下端部には、図１４に示すような接合金物１４が固定されている。

接合部材１４は、十分な強度を有する鋼材により形成することができ、例えば、十分な強度を有する鋼材により板状に形成されたベースプレート１６の下面に、同じく十分な強度を有する鋼板材を略十字型に組み合わせて形成された突出部１８を溶接等により固定することによって形成することができ、また、鋳造によって、ベースプレート１６と突出部１８を一体的に成型することによって形成することもできる。

このような接合金物１４が、柱部材５の下端面が接合金物１４のベースプレート１６の上面に当接するように、柱部材５の下端部に配置され、柱部材５の下端部と接合金物１４のベースプレート１６の上面を、柱部材５の下端部の外周部に沿って溶接することにより、柱部材５の下端部に一体的に固定されている。

そして、接合金物１４が固定された柱部材５が、接合金物１４のベースプレート１６の下面と基礎コンクリート３の表面の間に形成されたモルタル層６を介して、基礎コンクリート３の上に立設され、接合金物１４の突出部１８は、その下端部が基礎コンクリート３の表面より下方に位置するように、基礎コンクリート３やモルタル層６の内部に埋設されるようになっている。

そして、基礎コンクリート３の内部に埋設された複数のアンカーボルト８の上端部が、基礎コンクリート３の表面より突出し、モルタル層６を貫いて接合金物１４のベースプレート１６のボルト挿通孔１６ａに挿通されると共に、ベースプレート１６の上面より上方に突出するアンカーボルト８の上端部のオネジ部にナット１０がネジ締結されている。

このような接合構造３２における基礎コンクリート３や、その基礎コンクリート３に隣接して図１中左右方向に伸びる基礎梁２３は、コンクリートの強度や耐久性を向上させるために、それらを形成するコンクリートの内部に複数の鉄筋３４（主鉄筋）が配置された鉄筋コンクリートの構造物として形成されている。

これら複数の鉄筋３４は、図１に示すように、基礎コンクリート３や基礎梁２３を形成するコンクリートの図中上側（又は下側）の表面から、所定の厚さ寸法だけコンクリートの内部側に入り込んだ位置に、コンクリートの上側（又は下側）の表面に沿った前記表面と略平行な方向（図中左右方向）に伸びるように配置されている。

そして、図３に示すように、８本の鉄筋３４が、基礎コンクリート３や基礎梁２３を形成するコンクリートの図中上側の表面側と図中下側の表面側にそれぞれ４本ずつ、鉄筋３４の長さ方向（図の紙面に垂直方向）に対して直角方向（図中左右方向）に所定の間隔をおいて、互いに略平行に並んで配置されている。

そして、図１及び図２に示すように、これら複数の（８本の）鉄筋３４のうちの一部の鉄筋３４、すなわち、基礎コンクリート３や基礎梁２３を形成するコンクリートの図１中上側の表面側に配置された４本の鉄筋３４のうちの中央寄りの２本（図２参照）が、その長さ途中の２か所の分断端部３４ａの位置で切断されて、その２か所の分断端部３４ａの間の長さ部分が取り除かれたように形成されている。

そして、図１ないし図３に示すように、基礎コンクリート３の上に立設された柱部材５の下端部に固定された接合金物１４のベースプレート１６の下面に設けられた突出部１８が、基礎コンクリート３やモルタル層６の内部に埋設されて、それらの鉄筋３４の分断端部３４ａの間に配置されるようになっている。

すなわち、基礎コンクリート３や基礎梁２３を形成するコンクリートの内部に配置された複数の鉄筋３４のうち、そのままでは接合金物１４の突出部１８と干渉してしまうような位置に配置されている鉄筋３４は、その長さ途中の突出部１８と干渉する長さ部分が取り除かれて、突出部１８によって分断されたように形成されている。

そして、図３に示すように、鉄筋３４と略平行（図の紙面に垂直方向）に伸びる追加鉄筋３６が、基礎コンクリート３や基礎梁２３を形成するコンクリートの内部の、それら分断された２本の鉄筋３４から図中下方、すなわち、コンクリートの内部側に所定の間隔をおいた位置にそれぞれ配置されている。

これらの追加鉄筋３６の両端部は、図１に示すように、その追加鉄筋３６の長さ方向（図中左右方向）の位置が、分断された鉄筋３４の２つの分断端部３４ａより外側、すなわち追加鉄筋３６の中央部と反対側に位置するように配置されている。

すなわち、図１に示すように、鉄筋３４と追加鉄筋３６は、分断された鉄筋３４のそれぞれの分断端部３４ａの近傍の長さ部分と、その下方に配置された追加鉄筋３６の両端部の近傍の長さ部分が、それぞれの端部から所定の長さ寸法Ｌだけ、互いに重なり合うように配置されるようになっている。

このような本実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０を用いることにより、鉄筋コンクリートの構造物のコンクリートの内部に配置された主鉄筋が、その長さ途中部で分断されていたとしても、その主鉄筋に作用する引張力を、主鉄筋の長さ方向に伝達することができる。

すなわち、図１に示すように、鉄筋３４と追加鉄筋３６のそれぞれの端部が、それぞれの端部から所定の長さ寸法Ｌだけ、互いに重なり合うように配置されることにより、分断された鉄筋３４に対して引張力（図１中左右方向の力）が作用した際に、鉄筋３４に作用する引張力が、鉄筋３４の分断端部３４ａの近傍の長さ部分とその周囲のコンクリートの付着力を介して、追加鉄筋３６へと伝達されるようになっており、同じように、追加鉄筋３６に作用する引張力も、追加鉄筋３６の端部の近傍の長さ部分とその周囲のコンクリートの付着力を介して、鉄筋３４へと伝達されるようになっている。

そして、本実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０を用いることにより、鉄筋コンクリートの構造物のコンクリートの内部に埋設された接合金物のシアコッターが、コンクリートの内部に配置された主鉄筋と干渉しないようにすることができる。

すなわち、図１に示すように、追加鉄筋３６が、分断された鉄筋３４の下方に配置されることにより、分断された鉄筋３４の分断端部３４ａの間に、接合金物１４の突出部１８（シアコッター）が配置されるための十分な空間、特に高さ方向（図中上下方向）の寸法を確保することができるようになっている。

そして、それにより、接合金物１４の突出部１８の高さ寸法を大きくすることができるため、突出部１８のシアコッターとしての効果、すなわち、柱脚部に作用するせん断力を基礎コンクリート３に伝達するという効果を十分に利用することができる。

また、接合金物１４の突出部１８の高さ寸法を大きくしても、突出部１８に鉄筋３４を通すための孔や溝等を設ける必要がないため、接合金物１４の製造コストの増加を防止することができ、接合構造３２の配筋作業の施工コストの増加を防止することができる。

このように、本実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０によれば、シアコッターを備えた接合金物を用いた接合構造において、せん断力を鉄筋コンクリートにより形成された基礎や梁のような構造物に効率よく伝達できると共に、接合金物の製造コストや施工コストの増加を防止できる。

また、本実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０によれば、追加鉄筋３６が鉄筋３４の下方に配置されるため、基礎コンクリート３や基礎梁２３の幅方向（図２中上下方向）の寸法を大きくすることなく、鉄筋コンクリートを補強することができる。

図４及び図５は、本発明の第２の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造４０について説明するために参照する図である。

図４に示すように、本実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造４０における接合構造４２は、前記第１の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０における接合構造３２（図１ないし図３参照）と同様に、基礎コンクリート３の上に立設された柱部材５と、柱部材５の下端部に設けられた接合金物１４と、基礎コンクリート３の内部に埋設された複数のアンカーボルト８を備えている。

そして、本実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造４０の接合構造４２における基礎コンクリート３や基礎梁２３は、前記第１の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０の接合構造３２における基礎コンクリート３や基礎梁２３と、鉄筋３４の代わりに鉄筋４４が設けられ、追加鉄筋３６の代わりに追加鉄筋４６が設けられている点で、その構成が異なるものである。

そして、本実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造４０における鉄筋４４は、前記第１の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０における鉄筋３４と同様の構成を有し、更に定着部４４ｂが設けられている点で、その構成が異なるものである。

すなわち、鉄筋４４は、図４に示すように、基礎コンクリート３や基礎梁２３を形成するコンクリートの表面から、所定の厚さ寸法だけコンクリートの内部側に入り込んだ位置に、コンクリートの表面に沿った前記表面と平行な方向（図中左右方向）に伸びるように配置され、図５に示すように、８本の鉄筋４４が、コンクリートの上側と下側の表面側にそれぞれ４本ずつ、鉄筋４４の長さ方向（図の紙面に垂直方向）に対して直角方向（図中左右方向）に所定の間隔をおいて、互いに略平行に並んで配置されている。

そして、図４及び図５に示すように、これら８本の鉄筋４４のうちの一部の鉄筋４４、すなわち、コンクリートの上側の表面側に配置された４本の鉄筋４４のうちの中央寄りの２本が、その長さ途中部の２か所の分断端部４４ａの位置で切断されて、その２か所の分断端部４４ａの間の長さ部分が取り除かれたように形成されている。

そして、図４に示すように、このような分断された２本の鉄筋４４のそれぞれの分断端部４４ａの近傍の長さ部分には、それぞれの鉄筋４４の中心軸から半径方向の外側に向かって放射状に広がるように突出する略円板状（又は円柱状）に形成された定着部４４ｂ（図５参照）が、鉄筋４４と一体的に設けられている。

一方、本実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造４０における追加鉄筋４６は、前記第１の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０における追加鉄筋３６と同様の構成を有し、更に定着部４６ａが設けられている点で、その構成が異なるものである。

すなわち、追加鉄筋４６は、図４及び図５に示すように、鉄筋４４と略平行に伸び、基礎コンクリート３や基礎梁２３を形成するコンクリートの内部の、それら分断された２本の鉄筋４４から下方、すなわち、コンクリートの内部側に所定の間隔をおいた位置に、分断された鉄筋４４のそれぞれの分断端部４４ａの近傍の長さ部分と、追加鉄筋４６の両端部の近傍の長さ部分が、それぞれの端部から所定の長さ寸法Ｌ１だけ、互いに重なり合うように配置されるようになっている。

そして、図４に示すように、それぞれの追加鉄筋４６の両端部の近傍の長さ部分には、それぞれの追加鉄筋４６の中心軸から半径方向の外側に向かって放射状に広がるように突出する略円板状（又は円柱状）に形成された定着部４６ａ（図５参照）が、追加鉄筋４６と一体的に設けられている。

その他の構成は、前記第１の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０と同様であり、このような鉄筋コンクリートの補強構造４０によっても、シアコッターを備えた接合金物を用いた接合構造において、せん断力を鉄筋コンクリートにより形成された基礎や梁のような構造物に効率よく伝達できると共に、接合金物の製造コストや施工コストの増加を防止できる。

そして、このような本実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造４０によれば、鉄筋４４や追加鉄筋４６のそれぞれの端部に定着部４４ｂ，４６ａが設けられたことにより、鉄筋４４や追加鉄筋４６の端部とその周囲のコンクリートの定着力が増すため、前記第１の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０に比べて、鉄筋４４と追加鉄筋４６のそれぞれの端部が重なり合う部分の長さ寸法Ｌ１を小さくすることができる。

図６及び図７は、本発明の第３の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造５０について説明するために参照する図である。

図６に示すように、本実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造５０における接合構造５２は、前記第１の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０における接合構造３２（図１ないし図３参照）と同様に、基礎コンクリート３の上に立設された柱部材５と、柱部材５の下端部に設けられた接合金物１４と、基礎コンクリート３の内部に埋設された複数のアンカーボルト８を備えている。

そして、本実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造５０の接合構造５２における基礎コンクリート３や基礎梁２３は、前記第１の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０の接合構造３２における基礎コンクリート３や基礎梁２３と、設けられている追加鉄筋３６の数が異なる点で、その構成が異なるものである。

すなわち、前記第１の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０の接合構造３２における基礎コンクリート３や基礎梁２３では、図３に示すように、２本の追加鉄筋３６が設けられているのに対して、鉄筋コンクリートの補強構造５０の接合構造５２における基礎コンクリート３や基礎梁２３は、図７に示すように、追加鉄筋３６が３本設けられている。

その他の構成は、前記第１の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０と同様であり、このような鉄筋コンクリートの補強構造５０によっても、シアコッターを備えた接合金物を用いた接合構造において、せん断力を鉄筋コンクリートにより形成された基礎や梁のような構造物に効率よく伝達できると共に、接合金物の製造コストや施工コストの増加を防止できる。

そして、このような本実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造５０によれば、鉄筋３４が分断されていない状態に比べて、基礎コンクリート３や基礎梁２３の曲げ耐力が低下することを防止することができる。

すなわち、地震等によって、接合構造５２の基礎コンクリート３や基礎梁２３に曲げモーメントが生じた場合、追加鉄筋３６が分断された鉄筋３４の下方、すなわち基礎コンクリート３や基礎梁２３の高さ方向の中央寄りに配置されているため、追加鉄筋３６の応力中心間距離（引張力が作用する鉄筋から圧縮力の作用点までの距離）が、鉄筋３４のそれと比べて小さくなる。

それにより、基礎コンクリート３や基礎梁２３に生じた曲げモーメントによって追加鉄筋３６に作用する引張力が鉄筋３４に比べて大きくなって、追加鉄筋３６にかかる負荷が大きくなり、その結果、追加鉄筋３６が設けられた部分の基礎コンクリート３や基礎梁２３の曲げ耐力が低下するため、追加鉄筋３６の数を増やすことによって、追加鉄筋３６の応力中心間距離が小さくなることにより低下した基礎コンクリート３や基礎梁２３の曲げ耐力を補強することができるようになっている。

図８ないし図１０は、本発明の第４の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造６０について説明するために参照する図である。

図８に示すように、本実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造６０における接合構造５２は、前記第１の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０における接合構造３２（図１ないし図３参照）と同様に、基礎コンクリート３の上に立設された柱部材５と、柱部材５の下端部に設けられた接合金物１４と、基礎コンクリート３の内部に埋設された複数のアンカーボルト８を備えている。

そして、本実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造６０の接合構造６２における基礎コンクリート３や基礎梁２３は、前記第１の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０における基礎コンクリート３や基礎梁２３と同様の構成を有し、更に追加補強鉄筋６６が設けられている点で、その構成が異なるものである。

ところで、一般的に、前記第１ないし第３の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０，４０，５０の接合構造３２，４２，５２における基礎コンクリート３や基礎梁２３のような鉄筋コンクリートの構造物は、図１等に示すように、それを形成するコンクリートの内部に、複数の主鉄筋（鉄筋３４，４４）が配置されることによって、その構造物の主鉄筋の長さ方向の引張強度が補強されるようになっている。

そしてそれと同時に、その構造物の主鉄筋の長さ方向に対して垂直な方向の強度（せん断強度）を補強するために、そのような主鉄筋と共に、主鉄筋の長さ方向に対して直角方向に伸びる鉄筋を、それら複数の主鉄筋の周囲に巻き付けるように配置した補強鉄筋（スターラップ筋）が、主鉄筋の長さ方向に所定の間隔をおいて複数設けられるようになっている。

すなわち、接合構造６２の基礎コンクリート３や基礎梁２３を形成するコンクリートの内部に配置された鉄筋３４には、図１０に示すように、その鉄筋３４の長さ方向（図の紙面に垂直方向）に対して直角方向に伸びて、８本の鉄筋３４の周囲に巻き付けてそれらを取り囲むような矩形に形成された補強鉄筋６４が、図８の破線部に示すように、鉄筋３４の長さ方向（図中左右方向）に所定の間隔をおいて複数配置されている。

そして、本実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造６０においては、図８に示すように、接合構造６２の基礎コンクリート３や基礎梁２３を形成するコンクリートの内部に配置された鉄筋３４の、それぞれの分断端部３４ａの近傍の長さ部分に、補強鉄筋６４と同様の構成を有する追加補強鉄筋６６が、鉄筋３４の長さ方向（図中左右方向）に隣り合って配置された２つの補強鉄筋６４の間に位置するように配置されている。

その他の構成は、前記第１の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０と同様であり、このような鉄筋コンクリートの補強構造６０によっても、シアコッターを備えた接合金物を用いた接合構造において、せん断力を鉄筋コンクリートにより形成された基礎や梁のような構造物に効率よく伝達できると共に、接合金物の製造コストや施工コストの増加を防止できる。

そして、このような本実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造６０によれば、鉄筋３４の分断端部３４ａの近傍の長さ部分のコンクリートのせん断方向の強度が補強されることにより、地震等の外力によって、接合構造６２の基礎コンクリート３や基礎梁２３に曲げモーメントが作用した際に、鉄筋３４の分断端部３４ａがコンクリートを突き破ってコンクリートの表面より上方に抜け出すことを防止することができる。

なお、本発明は、前記実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の目的を達成することができる範囲内であれば、種々の変更が可能である。

例えば、前記第１ないし第４の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０，４０，５０，６０においては、図１等に示すように、基礎コンクリート３や基礎梁２３のような鉄筋コンクリートの構造物を形成するコンクリートの内部には、８本の鉄筋３４，４４が配置されていたが、コンクリートの内部に配置される鉄筋３４，４４の数は８本より多くてもよいし、８本より少なくてもよい。

また、前記第１ないし第４の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０，４０，５０，６０においては、図３等に示すように、追加鉄筋３６，４６には、鉄筋３４，４４と略同一の径の鉄筋が用いられていたが、追加鉄筋３６，４６の径は、鉄筋３４，４４の径より大きくてもよいし、鉄筋３４，４４の径より小さくてもよい。

また、前記第２の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造４０においては、図４及び図５に示すように、鉄筋４４や追加鉄筋４６のそれぞれの端部に１つずつ定着部４４ｂ，４６ａが設けられていたが、鉄筋４４や追加鉄筋４６のそれぞれの端部に２つ以上の定着部４４ｂ，４６ａが設けられていてもよい。

また、前記第２の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造４０においては、図４及び図５に示すように、鉄筋４４や追加鉄筋４６の端部に設けられた定着部４４ｂ，４６ａは、円板状（又は円柱状）に形成されていたが、鉄筋４４や追加鉄筋４６の端部とその周囲のコンクリートの定着力を増すことができれば、定着部４４ｂ，４６ａはどのような形状や構成であってもよい。

例えば、定着部が円板状ではなく、四角形の板状に形成されていてもよいし、鉄筋４４や追加鉄筋４６の端部に形成されたオネジ部にナット状の部材をネジ締結し、それを定着部としてもよいし、鉄筋４４や追加鉄筋４６の端部をＬ字状又はＪ字状に曲げてフック状に形成し、そのフック部分を定着部としてもよい。

また、前記第３の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造５０においては、図６及び図７に示すように、基礎コンクリート３や基礎梁２３のような鉄筋コンクリートの構造物を形成するコンクリートの内部には、３本の追加鉄筋３６が配置されていたが、コンクリートの内部に配置される追加鉄筋３６の数は３本より多くてもよい。

また、前記第４の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造６０においては、図８ないし図１０に示すように、追加補強鉄筋６６は、補強鉄筋６４と同様に、鉄筋３４の周囲を取り囲むような矩形に形成されているが、コンクリートの内部に配置される鉄筋３４の数や位置に応じて、追加補強鉄筋６６の形状が箱形以外、例えば、円形や八角形等に形成されていてもよいし、鉄筋３４の周囲を切れ目なく囲むようなループ状ではない形状、例えば、逆Ｕ字形等に形成されていてもよい。

また、前記第１ないし第４の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０，４０，５０，６０の接合構造３２，４２，５２，６２に用いられる接合金物１４においては、図１４に示すように、ベースプレート１６は、その平面形状が略正方形に形成されているが、ベースプレート１６の平面形状は正八角形や円形など、正方形以外の形状に形成されていてもよい。

また、前記第１ないし第４の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０，４０，５０，６０の接合構造３２，４２，５２，６２に用いられる接合金物１４においては、図１４に示すように、ベースプレート１６の上面や下面はいずれも平坦に形成されているが、それらの部分は平坦でなくともよく、例えば、ベースプレート１６の上面に、ベースプレート１６の強度を向上させるためのリブを形成したり、ベースプレート１６の下面に、モルタル層６との付着力を向上させるための凹凸形状を形成してもよい。

また、前記第１ないし第４の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０，４０，５０，６０の接合構造３２，４２，５２，６２に用いられる接合金物１４においては、図１４に示すように、ベースプレート１６には、それぞれの四隅部に１つずつ、合計４つのボルト挿通孔１６ａが形成されているが、ベースプレート１６に形成されるボルト挿通孔１６ａの数は４つより多くてもよく、また、ボルト挿通孔１６ａがベースプレート１６の四隅部以外の位置に形成されていてもよい。

また、前記第１ないし第４の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０，４０，５０，６０の接合構造３２，４２，５２，６２に用いられる接合金物１４においては、図１４に示すように、突出部１８は、その水平断面形状が略十字型に形成されているが、接合金物１４の突出部１８が、例えば、平面形状が中心から八方に放射状に広がるような形状や、円筒状、角筒状等の、十字型以外の形状に形成されていてもよい。

また、前記第１ないし第４の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０，４０，５０，６０の接合構造３２，４２，５２，６２に用いられる接合金物１４においては、図１４に示すように、突出部１８は、ベースプレート１６の下面に１つ設けられているが、ベースプレート１６の下面に２つ以上の突出部１８が設けられていてもよい。

また、前記第１ないし第４の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０，４０，５０，６０の接合構造３２，４２，５２，６２においては、図１等に示すように、接合金物１４は、基礎コンクリート３の上に立設される柱部材５の下端部に設けられていたが、図１５に示す接合構造２２と同様に、接合金物１４を、鉄筋コンクリートによって形成された梁の長さ途中部にブレースの端部を固定するために用いてもよい。

すなわち、図１１に示すように、接合金物１４を、基礎梁２３の長さ途中部にモルタル層６を介して、突出部１８がモルタル層６や基礎梁２３の内部に埋設するように配置し、アンカーボルト８とナット１０を用いて固定し、そのベースプレート１６の上面にガセットプレート２７を溶接等により固定し、２つのブレース２５のそれぞれの端部がガセットプレート２７に連結されてボルト等により固定されるような接合構造７２に対して、前記第１ないし第４の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０，４０，５０，６０を用いてもよい。

また、前記第１ないし第４の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０，４０，５０，６０の接合構造３２，４２，５２，６２に用いられる接合金物１４は、コンクリートにより形成されていれば、基礎や梁以外の構造物に設けることができるため、前記第１ないし第４の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０，４０，５０，６０を、そのような基礎や梁以外の鉄筋コンクリートの構造物、例えば、鉄筋コンクリートの柱の鉛直面等に対して用いてもよい。

２ 接合構造
３ 基礎コンクリート
４ 接合金物
４ａ ボルト挿通孔
５ 柱部材
６ モルタル層
８ アンカーボルト
１０ ナット
１２ 接合構造
１４ 接合金物
１６ ベースプレート
１６ａ ボルト挿通孔
１８ 突出部
２２ 接合構造
２３ 基礎梁
２５ ブレース
２７ ガセットプレート
２８ 鉄筋
３０ 鉄筋コンクリートの補強構造
３２ 接合構造
３４ 鉄筋
３４ａ 分断端部
３６ 追加鉄筋
４０ 鉄筋コンクリートの補強構造
４２ 接合構造
４４ 鉄筋
４４ａ 分断端部
４４ｂ 定着部
４６ 追加鉄筋
４６ａ 定着部
５０ 鉄筋コンクリートの補強構造
５２ 接合構造
６０ 鉄筋コンクリートの補強構造
６２ 接合構造
６４ 補強鉄筋
６６ 追加補強鉄筋
７２ 接合構造
Ｍ，Ｍ０ 曲げモーメント
Ｔ 引張力
Ｃ 圧縮力
Ｆ せん断力
Ｌ 長さ寸法

Claims (7)

1. 構造物を形成するコンクリートの表面から所定の厚さ寸法だけ前記コンクリートの内部側に入り込んだ位置に、前記コンクリートの前記表面に沿った前記表面と略平行な方向に伸びる複数の主鉄筋が配置されるような鉄筋コンクリートを補強する構造であって、
   前記複数の主鉄筋のうちの一部の主鉄筋は、その長さ途中の２か所の分断端部の間の長さ部分が取り除かれたように形成され、
   前記一部の主鉄筋から前記コンクリートの内部側に所定の間隔をおいた位置に、前記主鉄筋と略平行に伸びる追加鉄筋が設けられ、
   前記追加鉄筋の両端部は、その前記追加鉄筋の長さ方向の位置が、前記一部の主鉄筋の２つの前記分断端部より、前記追加鉄筋の中央部と反対側に位置するように配置された
   ことを特徴とする鉄筋コンクリートの補強構造。
2. 板状のベースプレートと、前記ベースプレートの下面から突出するように設けられた突出部を備えた接合金物を用い、
   前記突出部が前記一部の主鉄筋の２つの前記分断端部の間に配置されるように、前記接合金物が設けられた接合構造に対して用いられる
   ことを特徴とする請求項１に記載の鉄筋コンクリートの補強構造。
3. 前記接合金物は、鉄筋コンクリートによって形成された基礎の上に設けられ、
   前記接合金物の前記ベースプレートの上面に、柱部材の下端部が固定されるような、柱脚部の接合構造に対して用いられる
   ことを特徴とする請求項２に記載の鉄筋コンクリートの補強構造。
4. 前記接合金物は、鉄筋コンクリートによって形成された梁の長さ途中部に設けられ、
   前記接合金物の前記ベースプレートの上面に設けられたガセットプレートにブレースの端部が固定されるような、ブレースと梁の接合構造に対して用いられる
   ことを特徴とする請求項２に記載の鉄筋コンクリートの補強構造。
5. 前記追加鉄筋の長さ方向の端部の近傍に定着部が設けられた
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の鉄筋コンクリートの補強構造。
6. 前記主鉄筋の前記分断端部の近傍に定着部が設けられた
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の鉄筋コンクリートの補強構造。
7. 前記主鉄筋の前記分断端部の近傍の長さ部分に、前記主鉄筋の長さ方向に対して直角方向に伸びて、前記複数の主鉄筋を取り囲むように形成された追加補強鉄筋が設けられた
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の鉄筋コンクリートの補強構造。

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