JP2022030704A - 鉄筋コンクリートの補強構造 - Google Patents

Abstract

【課題】コンクリートの内部に配置された鉄筋等と干渉することなく、ブレース材との接合部を補強することが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】鉄筋コンクリートの梁３３の長さ途中部の、高さ方向の上側の表面に設けられた接合金物１４にブレース材５の端部が固定されるような接合構造３２において、梁３３の長さ途中部の、接合金物１４の下側に柱形部３３ａが形成され、柱形部３３ａのコンクリートの内部に、梁３３の高さ方向に細長く伸びる棒状の柱形鉄筋３４が配置された。【選択図】図１

Description

本発明は、Ｖ形ブレースのブレース材の端部と、基礎梁のような鉄筋コンクリートの構造物の接合部を補強するための、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、柱と梁によって形成される架構に対して、ブレース材と呼ばれる細長い補強部材を斜め方向に配置して、その両端部を柱や梁に固定することにより、建築構造物の強度を向上させるブレース構造が広く用いられていた（例えば特許文献１参照）。

本願の図１０は、そのようなブレース構造について説明するために参照する図である。

一般的なブレース構造２は、図１０に示すように、水平方向（図中左右方向）に所定の間隔をおいて鉛直方向（図中上下方向）に伸びる２本の柱４と、それら２本の柱４の間に、鉛直方向に所定の間隔をおいて水平方向に伸びる２本の梁６によって形成される架構３に対して、細長い２本のブレース材５が、上記２本の柱４と２本の梁６を四辺とする架構３の矩形面の面内方向（図の紙面に平行方向）に沿って斜めに伸びるように配置され、それぞれの長さ方向の両端部が上記架構３の柱４や梁６に固定されていた。

これら２本のブレース材５は、図１０に示すように、それぞれの長さ方向の一方の端部が、２本の柱４のそれぞれの上端部と図中上側の梁６が接合される接合部に固定され、それぞれの長さ方向の他方の端部が、図中下側の梁６の長さ方向の略中央部に固定されており、このようなブレース構造２は、配置されたブレース材５の形からＶ形ブレースと呼ばれていた。

このようなブレース構造２を用いることにより、地震等の外力によって生じる、架構３の矩形面の面内方向の相対変位をブレース材５の軸力に負担させて、建築構造物の強度を向上させることができるようになっていた。

すなわち、図１０に示すように、地震等によって、架構３に対して、図中上側の梁６が図中左側に移動し、図中下側の梁６が図中右側に移動するような相対変位Ｕが生じるような外力が作用すると、図中左側のブレース材５に作用する引張力Ｔと、図中右側のブレース材５に作用する圧縮力Ｃによって、それに対抗することができるようになっていた。

一方、図１０に示すようなブレース構造２においては、ブレース材５の端部は、架構３を形成する柱４や梁６に設けられたガセットプレート７と呼ばれる板状の部材を介して、架構３の柱４や梁６に固定されていた。

そして、これらのガセットプレート７は、柱４や梁６等の構造物が金属によって形成されている場合は、溶接等によって直接構造物に固定されていたが、基礎梁のように、構造物が鉄筋コンクリートによって形成されている場合は、構造物の長さ途中部に接合金物を設け、その接合金物にガセットプレートが固定されるような接合構造が用いられていた。

本願の図１１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１１に示すように、接合構造１２は、鉄筋コンクリートによって形成された基礎梁１３と、基礎梁１３の長さ方向（図中左右方向）の途中部に設けられた接合金物１４と、基礎梁１３のコンクリートの内部に埋設され、上端部が接合金物１４に結合された複数のアンカーボルト１８を備えていた。

接合金物１４は、図１１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、その板面には、接合金物１４を厚さ方向に貫通する複数のボルト挿通孔１４ａが形成され、接合金物１４の下面と基礎梁１３の高さ方向（図１１中上下方向）の上側の表面の間に形成されたモルタル層１６を介して、基礎梁１３の長さ途中部に設けられていた。

そして、基礎梁１３のコンクリートの内部には、複数のアンカーボルト１８が埋設されており、これらのアンカーボルト１８の上端部が、基礎梁１３の表面より突出し、モルタル層１６を貫いて接合金物１４に形成されたボルト挿通孔１４ａに挿通され、接合金物１４の上面より上方に突出するアンカーボルト１８の上端部のオネジ部には、ナット２０がネジ締結されていた。

そして、図１１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する板状に形成されたガセットプレート７が、接合金物１４の上面に溶接等によって固定され、そのガセットプレート７に２つのブレース材５のそれぞれの端部が連結されてボルト等によって固定されていた。

このような接合構造１２を用いることにより、基礎梁のような、鉄筋コンクリートによって形成された構造物の長さ途中部に、Ｖ形ブレースのブレース材の端部が固定されていた。

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では、ブレース材と基礎梁の接合部に大きな引張方向の負荷が生じるおそれがあった。

すなわち、地震等によって、図１０に示すようなブレース構造２の架構３に対して大きな外力が加わり、その結果、Ｖ形ブレースの圧縮側（図中右側）のブレース材５に作用する圧縮力Ｃがブレース材５の耐力の限界を超えてしまうと、圧縮側のブレース材５が座屈してしまうことがあった。

そして、図１２に示すように、圧縮側（図中右側）のブレース材５が座屈すると、圧縮側のブレース材５に作用する圧縮力Ｃが急激に小さくなって、２本のブレース材５に作用する圧縮力Ｃと引張力Ｔに差が生じ、ブレース材５と基礎梁１３の接合部に、図中下から上に向かう大きな引張力Ｐが生じるおそれがあった。

そして、そのようにして生じた引張力Ｐの大きさが、ブレース材５と基礎梁１３の接合部の鉄筋コンクリートの、基礎梁１３の長さ方向に対して直角なせん断方向（図１２中上下方向）の耐力の限度を超えてしまうと、接合部の鉄筋コンクリートの破損してしまうおそれがあるため、ブレース材５と基礎梁１３の接合部、すなわち、接合金物１４の下側の基礎梁１３の鉄筋コンクリートを補強する必要があった。

一方、図１２に示すように、鉄筋コンクリートによって形成された基礎梁１３のコンクリートの内部には、基礎梁１３の高さ方向（図中上下方向）の上側（及び下側）の表面に沿って表面と略平行な方向（図中左右方向）に伸びる複数の主鉄筋２２が、基礎梁１３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ており、それにより、基礎梁１３の長さ方向（図中左右方向）の引張強度が補強されていた。

そして、それと併せて、基礎梁１３の長さ方向に対して直角な方向のせん断強度を補強するために、主鉄筋２２の長さ方向に対して直角方向に伸びる細長い鉄筋を、それら複数の主鉄筋２２の周囲に巻き付けて、それら複数の主鉄筋２２を取り囲むようにして形成されたスターラップ筋２４が、主鉄筋２２の長さ方向に所定の間隔をおいて複数配置されていた。

そのため、上記引張力Ｐに対抗するために、接合金物１４の下側の基礎梁１３のコンクリートの内部に、基礎梁１３のせん断強度を補強するスターラップ筋２４を追加して設けようとしても、予め配置されている他のスターラップ筋２４や、接合金物１４を固定するためのアンカーボルト１８等と干渉するおそれがあり、鉄筋コンクリートを補強することができなくなってしまうという問題があった。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みて、コンクリートの内部に配置された鉄筋等と干渉することなく、ブレース材との接合部を補強することが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、
鉄筋コンクリートの梁の長さ途中部の、高さ方向の上側の表面に設けられた接合金物にブレース材の端部が固定されるような接合構造において、
前記梁の長さ途中部の、前記接合金物の下側に柱形部が形成され、
前記柱形部のコンクリートの内部に、前記梁の高さ方向に細長く伸びる棒状の柱形鉄筋が配置された
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、
前記柱形部は、その高さ寸法が前記梁の高さ寸法以上に形成され、及び／又は、その幅寸法が前記梁の幅寸法より大きく形成された、略四角柱状に形成され、
複数の前記柱形鉄筋が、前記柱形部の外周部から所定の厚さ寸法だけ前記柱形部の内側に入り込んだ位置に、前記柱形部の外周部に沿って周方向に一定の間隔おいて、互いに略平行に並んで配置された
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、
前記柱形鉄筋にコンクリートとの付着力を向上させるための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、
前記柱形部の底部に、上端部が前記柱形部に一体的に結合され、前記上端部から下方に伸びる長さ部分が前記梁の下側の地盤の内部に埋設されるような杭が設けられた
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、
前記梁のコンクリートの内部には、前記梁の高さ方向の上側及び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、前記表面に沿って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、
前記複数の主鉄筋のうちの、前記梁の高さ方向の下側の表面側に配置された前記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補強主鉄筋が設けられ、
前記補強主鉄筋の長さ部分が、前記梁の前記柱形部を横切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、
前記接合金物は、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、前記突出部が前記梁のコンクリートの内部に埋設されるように、前記梁の長さ途中部に設けられた
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、
前記梁のコンクリートの内部には、前記梁の高さ方向の上側及び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、前記表面に沿って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、
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主鉄筋が設けられ、
前記追加主鉄筋の両端部は、その前記追加主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、前記追加主鉄筋の中央部と反対側に位置するように配置され、
前記接合金物の前記突出部が、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、前記梁のコンクリートの内部に埋設された
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、
鉄筋コンクリートの梁の長さ途中部の、高さ方向の上側の表面に設けられた接合金物にブレース材の端部が固定されるような接合構造において、
前記梁の長さ途中部の、前記接合金物の下側に柱形部が形成され、
前記柱形部のコンクリートの内部に、前記梁の高さ方向に細長く伸びる棒状の柱形鉄筋が配置されたことにより、
コンクリートの内部に配置された鉄筋等と干渉することなく、ブレース材との接合部を補強することができる。

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Ａ－Ａ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の効果について説明するための概略側面図である。 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の効果について説明するための概略側面図である。 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Ｂ－Ｂ線矢視概略断面図である。 図６に示す鉄筋コンクリートの補強構造５０の効果について説明するための概略側面図である。 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において用いられる柱形鉄筋３４の、他の形態について示す側面図である。 一般的なブレース構造２を示す概略正面図である。 接合金物１４を用いたブレース材５と基礎梁１３の接合構造１２を示す概略側面図である。 図１１に示す接合構造１２における基礎梁１３の構成と、ブレース材５が座屈した際に、ブレース材５と基礎梁１３の接合部に作用する力について説明するための概略側面図である。

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１０ないし図１２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１１に示す接合構造１２と同様に、基礎梁３３の長さ方向（図中左右方向）の途中部に設けられた接合金物１４と、基礎梁３３のコンクリートの内部に埋設され、上端部が接合金物１４に結合された複数のアンカーボルト１８を備えている。

すなわち、接合金物１４は、図１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（図２の鎖線部参照）、その板面には接合金物１４を厚さ方向に貫通する複数のボルト挿通孔１４ａが形成され、接合金物１４の下面と基礎梁３３の高さ方向（図中上下方向）の上側の表面の間に形成されたモルタル層１６を介して、基礎梁３３の長さ途中部に設けられている。

そして、基礎梁３３のコンクリートの内部には、複数のアンカーボルト１８が埋設されており、これらのアンカーボルト１８の上端部は、基礎梁３３の表面より突出し、モルタル層１６を貫いて接合金物１４に形成されたボルト挿通孔１４ａに挿通され、接合金物１４の上面より上方に突出するアンカーボルト１８の上端部のオネジ部には、ナット２０がネジ締結されている。

そして、図１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７が、接合金物１４の上面に溶接等によって固定され、そのガセットプレート７に２つのブレース部材５のそれぞれの端部が連結されてボルト等によって固定されている。

一方、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における基礎梁３３は、図１１に示す基礎梁１３と同様に、そのコンクリートの内部に、複数の主鉄筋２２と、それら複数の主鉄筋２２の周囲を取り囲むように形成された複数のスターラップ筋２４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。

すなわち、図１に示すように、基礎梁３３のコンクリートの内部には、基礎梁３３の高さ方向（図中上下方向）の上側（及び下側）の表面に沿って表面と略平行な方向（図中左右方向）に伸びる複数の主鉄筋２２が、基礎梁３３の高さ方向の上側（及び下側）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配置されている。

そして、主鉄筋２２の長さ方向に対して直角方向に伸びる細長い鉄筋を、それら複数の主鉄筋２２の周囲に巻き付けてそれらを取り囲むようにして形成されたスターラップ筋２４が、主鉄筋２２の長さ方向に所定の間隔をおいて複数配置されている。

そして、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における基礎梁３３は、図１２に示す基礎梁１３と、基礎梁３３の長さ方向（図中左右方向）の途中部に柱形部３３ａが形成され、柱形部３３ａのコンクリートの内部に複数の柱形鉄筋３４が配置されている点で、その構成が異なるものである。

基礎梁３３の柱形部３３ａは、図１に示すように、その高さ方向（図中上下方向）寸法が基礎梁３３の高さ方向の寸法以上に形成され、図２に示すように、その幅方向（図中上下方向）寸法が基礎梁３３の幅方向の寸法よりも大きく形成された略四角柱状に形成され、柱形部３３ａの水平断面形状は、図２の鎖線部に示すように、柱脚金物１４の平面形状より大きく形成されている。

このような柱形部３３ａが、柱形部３３ａの長さ途中の、ブレース材５との接合部、すなわち、接合金物１４の下側に、図１に示すように、柱形部３３ａの高さ方向の上側の面と基礎梁３３の高さ方向の上側の表面が同一平面上に位置し、図２に示すように、柱形部３３ａの幅方向（図中上下方向）の中心が基礎梁３３の幅方向の中心と一致するように、基礎梁３３と一体的に形成されている。

そして、柱形部３３ａのコンクリートの内部には、図１に示すように、基礎梁３３の高さ方向（図中上下方向）に伸びる複数の柱形鉄筋３４が、図２に示すように、四角柱状の柱形部３３ａの外周部から所定の厚さ寸法だけ柱形部３３ａの内側に入り込んだ位置に、柱形部３３ａの外周部に沿って周方向に一定の間隔おいて、互いに略平行に並んで配置されている。

このような鉄筋コンクリートの補強構造３０の基礎梁３３は、例えば、捨てコンクリート（図示せず）の上に基礎梁３３の型枠（図示せず）を設置して、その型枠の内側に主鉄筋２２とスターラップ筋２４を配置すると共に、型枠の内側の柱形部３３ａに相当する箇所にアンカーボルト１８と柱形鉄筋３４を配置し、それら主鉄筋２２、スターラップ筋２４、柱形鉄筋３４、及びアンカーボルト１８が基礎梁３３のコンクリートの内部に配置されるように、型枠の内側にコンクリートを打設することによって形成されている。

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、基礎梁３３のコンクリートの内部に配置された主鉄筋２２やスターラップ筋２４等と干渉することなく、ブレース材５と基礎梁３３との接合部の鉄筋コンクリートを補強することができる。

すなわち、図３に示すように、ブレース材５と基礎梁３３の接合部に設けられた、基礎梁３３の柱形部３３ａのコンクリートの内部に、複数の柱形鉄筋３４を、基礎梁３３の長さ方向（図中左右方向）に対して直角な方向（図中上下方向）に伸びるように配置することにより、ブレース材５と基礎梁３３の接合部に作用する引張力Ｐを、柱形鉄筋３４の周囲のコンクリートの付着力を介してそれぞれの柱形鉄筋３４へ伝達させて、それぞれの柱形鉄筋３４の長さ方向（図中上下方向）の引張力Ｐ１に負担させることができる。

そして、柱形鉄筋３４は、それ自身が図１中上下方向に細長く伸びる棒状に形成されると共に、基礎梁３３の配筋（主鉄筋２２やスターラップ筋２４）とは独立した構成としてコンクリートの内部に設けることができるようになっているため、柱形鉄筋３４の配置や長さ、径の大きさ等を自由に選択することができる。

それにより、柱形鉄筋３４の位置を変更したり、柱形鉄筋３４の径を大きくして本数を減らしたりすることにより、柱形部３３ａのコンクリートの内部に配置された主鉄筋２２やスターラップ筋２４等を避けて柱形鉄筋３４を配置することができる。

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、コンクリートの内部に配置された鉄筋等と干渉することなく、ブレース材との接合部を補強することができる。

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、柱形部３３ａの幅寸法が基礎梁３３の幅寸法より大きく形成されているため、柱形鉄筋３４を配置するための空間をより大きく確保することができる。

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、図１に示す前記第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と同様に、基礎梁４３の長さ方向（図中左右方向）の途中部に設けられた接合金物１４と、基礎梁４３のコンクリートの内部に埋設され、上端部が接合金物１４に結合された複数のアンカーボルト１８を備え、接合金物１４の上面に板状のガセットプレート７が固定され、ガセットプレート７に２つのブレース部材５のそれぞれの端部が連結されて固定されている。

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４０における基礎梁４３は、図１に示す前記第１の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０における基礎梁３３と同様の構成を有し、更に補強主鉄筋４４と杭４６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、基礎梁４３のコンクリートの内部には、図１に示す基礎梁３３と同様に、基礎梁４３の長さ方向に伸びる複数の主鉄筋２２と、それら複数の主鉄筋２２の周囲を取り囲むようにして形成された複数のスターラップ筋２４が配置されている。

そして、図４に示すように、主鉄筋２２と略平行な方向（図中左右方向）に伸びる補強主鉄筋４４が、基礎梁４３のコンクリートの内部の、基礎梁４３の図中下側の表面側に配置された主鉄筋２２より図中上方、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配置されている。

そして、補強主鉄筋４４の両端部は、その補強主鉄筋４４の長さ方向（図４中左右方向）の位置が、基礎梁４３の柱形部３３ａより外側、すなわち、基礎梁４３の長さ方向の両端側に位置するように配置されている。

すなわち、補強主鉄筋４４は、その長さ部分が、ブレース材５と基礎梁４３の接合部、すなわち、接合金物１４の下側の基礎梁４３のコンクリートの内部を、基礎梁４３の長さ方向に横切るように配置されている。

そして、補強主鉄筋４４は、図４の紙面に垂直方向に所定の間隔をおいて、互いに略平行に並んで複数（例えば、図中下側の主鉄筋２２と同じ数だけ）配置されている。

また、基礎梁４３の長さ途中部には、図１に示す基礎梁３３と同様に、略四角柱状の柱形部３３ａが形成され、その柱形部３３ａのコンクリートの内部には、上下方向に伸びる複数の柱形鉄筋３４が配置されている。

そして、図４に示すように、基礎梁４３の柱形部３３ａの底部には、上端部が柱形部３３ａのコンクリートの内部に埋設されて一体的に結合され、そこから図中下方に伸びる長さ部分が、基礎梁４３の下側の地盤の内部に埋設されるように杭４６が設けられている。

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、コンクリートの内部に配置された鉄筋等と干渉することなく、ブレース材との接合部を補強することができる。

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、ブレース材と基礎梁の接合部をより強固に補強することができる。

すなわち、図５に示すように、ブレース材５と基礎梁４３の接合部である、基礎梁４３の柱形部３３ａに作用する引張力Ｐを、それぞれの柱形鉄筋３４の引張力Ｐ１だけでなく、杭４６に作用する引張力Ｐ２にも負担させることができる。

そして、図５に示すように、上記引張力Ｐによって基礎梁４３の図中下側の主鉄筋２２に作用するせん断力Ｆ１によって生じる図中下側の主鉄筋２２の曲げに、補強主鉄筋４４に作用する引張力Ｔ１によって抵抗することができる。

ところで、図１，４，１１等に示すような接合金物１４を用いた接合構造１２，３２，４２は、地震等によって、ブレース材５と基礎梁１３，３３，４３の接合部にせん断方向（例えば、図１１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、そのせん断力を基礎梁１３，３３，４３に伝達する際に、せん断力がアンカーボルト１８に集中してしまうという問題があった。

そこで、ブレース材と基礎梁の接合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梁に伝達させるために、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、この突出部が基礎梁のコンクリートの内部に埋設されるように配置された接合構造が知られている。

図６ないし図８は、そのような接合構造を用いた、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、図１に示す前記第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と、接合金物１４の代わりに接合金物５４が用いられている点で、その構成が異なるものである。

接合金物５４は、板状に形成されたベースプレート５６と、ベースプレート５６の下面から突出するように設けられた突出部５８を備えている。

ベースプレート５６は、図６に示すように、図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、その板面には、ベースプレート５６を厚さ方向に貫通するボルト挿通孔（図示せず）が形成されている。

突出部５８は、図６に示すように、図中上下方向に所定の高さ寸法を有し、図７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５６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５８の高さ部分がベースプレート５６の下面より下方に突出するように形成されている。

このような接合金物５４が、ベースプレート５６の下面と基礎梁５３の高さ方向（図６中上下方向）の上側の表面の間に形成されたモルタル層１６を介して、基礎梁５３の長さ途中部に設けられ、そのベースプレート５６の下面に設けられた突出部５８は、その下端部が基礎梁５３の表面より図６中下方に位置するように、基礎梁５３のコンクリートの内部に埋設されている。

そして、図６に示すように、図１に示す接合構造３２と同様に、基礎梁５３のコンクリートの内部に埋設されたアンカーボルト１８の上端部が接合金物５４のベースプレート５６に結合され、ベースプレート５６の上面に板状のガセットプレート７が固定され、ガセットプレート７に２つのブレース部材５のそれぞれの端部が連結されて固定されている。

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５０における基礎梁５３は、図１に示す前記第１の実施の形態に係る鉄筋コンクリートの補強構造３０における基礎梁３３と、主鉄筋２２の代わりに主鉄筋６２が設けられ、更に、追加主鉄筋６４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、図６に示すように、基礎梁５３のコンクリートの内部には、基礎梁５３の高さ方向（図中上下方向）の上側（及び下側）の表面に沿って表面と略平行な方向（図中左右方向）に伸びる複数の主鉄筋６２が、基礎梁５３の高さ方向の上側（及び下側）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配置されている。

そして、主鉄筋５２の長さ方向に対して直角方向に伸びる細長い鉄筋を、それら複数の主鉄筋５２の周囲に巻き付けてそれらを取り囲むようにして形成されたスターラップ筋２４が、主鉄筋５２の長さ方向に所定の間隔をおいて複数配置されている。

そして、８本の主鉄筋６２が、図６に示すように、基礎梁５３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、図７に示すように、鉄筋３４の長さ方向（図中左右方向）に対して直角方向（図中上下方向）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６及び図７に示すように、これら複数の（８本の）主鉄筋６２のうちの一部の主鉄筋６２、すなわち、基礎梁５３の図６中上側の表面側に配置された４本の主鉄筋６２のうちの中央寄りの２本（図７参照）が、その長さ途中の２か所の分断端部６２ａの位置で切断されて、その２か所の分断端部６２ａ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６に示すように、基礎梁５３の長さ途中部に設けられた接合金物５４のベースプレート５６の下面に設けられた突出部５８が、基礎梁５３やモルタル層１６の内部に埋設されて、それらの主鉄筋６２の分断端部６２ａの間に配置されるようになっている。

すなわち、基礎梁５３のコンクリートの内部に配置された複数の主鉄筋６２のうち、そのままでは接合金物５４の突出部５８と干渉してしまうような位置に配置されている主鉄筋６２は、その長さ途中の突出部５８と干渉する長さ部分が取り除かれて、突出部５８によって分断されたように形成されている。

そして、図６に示すように、主鉄筋６２と略平行（図の紙面に垂直方向）に伸びる追加主鉄筋６４が、基礎梁５３のコンクリートの内部の、それら分断された２本の主鉄筋６２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。

これらの追加主鉄筋６４の両端部は、図６に示すように、その追加主鉄筋６４の長さ方向（図中左右方向）の位置が、分断された主鉄筋６２の２つの分断端部６２ａより外側、すなわち追加主鉄筋６４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６に示すように、主鉄筋６２と追加主鉄筋６４は、分断された主鉄筋６２のそれぞれの分断端部６２ａの近傍の長さ部分と、その下方に配置された追加主鉄筋６４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、基礎梁５３の長さ途中部には、図１に示す基礎梁３３と同様に、略四角柱状の柱形部３３ａが形成され、その柱形部３３ａのコンクリートの内部には、上下方向に伸びる複数の柱形鉄筋３４が配置されている。

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５０によっても、コンクリートの内部に配置された鉄筋等と干渉することなく、ブレース材との接合部を補強することができる。

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、シアコッターを備えた接合金物を用いた接合構造であっても、接合金物の製造コストや施工コストが増加することなく、せん断力を基礎梁に効率よく伝達することができる。

すなわち、接合金物５４のような、シアコッターを備えた接合金物を用いることにより、図８に示すように、地震等によって、ブレース材５と基礎梁５３の接合部に作用するせん断力Ｆ２を、基礎梁５３のコンクリートの内部に埋設された接合金物５４の突出部５８（シアコッター）の各側面に負担させることができる。

そして、基礎梁５３のコンクリートの内部に配置された主鉄筋６２が接合金物５４の突出部５８によって分断されていたとしても、図８に示すように、基礎梁５３に対して引張方向（図８中左右方向）の力が作用した際に、主鉄筋６２に作用する引張力Ｔ２を、主鉄筋６２の分断端部６２ａ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主鉄筋６４へと伝達させ、追加主鉄筋６４に作用する引張力Ｔ３を、追加主鉄筋６４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主鉄筋６２へと伝達させることができる。

そして、図６に示すように、追加主鉄筋６４が、分断された主鉄筋６２の下方に配置されることにより、分断された主鉄筋６２の分断端部６２ａの間に、接合金物５４の突出部５８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。

それにより、接合金物５４の突出部５８の高さ寸法を大きくすることができ、ブレース材と基礎梁の接合部に作用するせん断力を基礎梁に効率よく伝達することができる。

また、接合金物５４の突出部５８の高さ寸法を大きくしても、突出部５８に主鉄筋６２を通すための孔や溝等を設ける必要がなく、接合金物５４の製造コストの増加や接合構造５２の配筋作業の施工コストが増加する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においては、図２等に示すように、基礎梁３３，４３，５３の柱形部３３ａのコンクリートの内部には、柱形鉄筋３４が１２本配置されていたが、コンクリートの内部に配置される柱形鉄筋の数は１２本より多くてもよいし、少なくてもよい。

また、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においては、図２等に示すように、基礎梁３３，４３，５３の柱形部３３ａのコンクリートの内部に配置された柱形鉄筋３４は、柱形部３３ａの外周部に沿って周方向に一定の間隔おいて、互いに略平行に並んで配置されているが、基礎梁３３，４３，５３のコンクリートの内部の配筋（主鉄筋２２，６２やスターラップ筋２４）と干渉しなければ、柱形鉄筋３４の配置はこのような形に限定されることはない。

また、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においては、図１等に示すように、基礎梁３３，４３，５３の柱形部３３ａのコンクリートの内部に配置された柱形鉄筋３４は、上下方向に細長く伸びる丸棒状に形成されているが、柱形鉄筋３４が上下方向に細長く伸びる棒状に形成されていれば、その断面や両端部はどのような形態であってもよい。

例えば、柱形鉄筋３４とコンクリートとの付着力を向上させるために、図９（ａ）に示すように、単なる丸棒状ではなく、柱形鉄筋３４の長さ途中部に複数の節３４ａが設けられた異形鉄筋を用いてもよいし、図９（ｂ）及び（ｃ）に示すように、柱形鉄筋３４の両端部をＬ字形に曲げた定着部３４ｂや、Ｕ字形に曲げた定着部３４ｃを、柱形鉄筋３４の両端部に設けてもよいし、或いは、図９（ｄ）に示すように、柱形鉄筋３４の両端部に、板状の定着部材３４ｄを固定した定着部を設けてもよい。

また、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に用いられる接合金物１４や接合金物５４においては、接合金物１４や接合金物５４のベースプレート５６は、その平面形状が略正方形に形成されているが、接合金物１４や接合金物５４のベースプレート５６が、例えば、正八角形や円形等、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に用いられる接合金物１４や接合金物５４においては、接合金物１４や接合金物５４のベースプレート５６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、上面に強度を向上させるためのリブが形成されていたり、下面にモルタル層１６のモルタルとの付着力を向上させるための凹凸形状が形成されていてもよい。

また、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においては、図１等に示すように、基礎梁３３，４３，５３のコンクリートの内部には、８本の主鉄筋２２，６２が配置されていたが、コンクリートの内部に配置される主鉄筋の数は８本より多くてもよいし、少なくてもよい。

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の接合構造５２に用いられる接合金物５４においては、突出部５８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５４の突出部５８が、例えば、水平断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、十字型以外の形状に形成されていてもよい。

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の接合構造５２に用いられる接合金物５４においては、突出部５８は、ベースプレート５６の下面に１つ設けられているが、ベースプレート５６の下面に２つ以上の突出部５８が設けられていてもよい。

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等に示すように、追加主鉄筋６４は、主鉄筋６２と略同一の径の鉄筋が用いられていたが、追加主鉄筋の径は、主鉄筋６２の径より大きくてもよいし、小さくてもよい。

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、基礎梁５３のコンクリートの内部には、２本の追加主鉄筋６４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主鉄筋６４の数は２本より多くてもよい。

また、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は、水平方向に伸びる基礎梁３３，４３，５３の長さ途中部にブレース材５を固定するために用いられているが、基礎梁以外の鉄筋コンクリートの梁の長さ途中部にブレース材５を固定するために用いてもよいし、また、その他の構造物であっても、そのコンクリートの内部に、その長さ方向に対して平行な複数の主鉄筋と、主鉄筋に対して直角な複数のスターラップ筋が配置されるような鉄筋コンクリートの構造物であれば、その構造物の長さ途中部にブレース材を固定するために用いることができるため、例えば、鉄筋コンクリートの柱の高さ途中部の鉛直面にブレース材５を固定するために用いてもよい。

２ ブレース構造
３ 架構
４ 柱
５ ブレース材
６ 梁
７ ガセットプレート
１２ 接合構造
１３ 基礎梁
１４ 接合金物
１４ａ ボルト挿通孔
１６ モルタル層
１８ アンカーボルト
２０ ナット
２２ 主鉄筋
２４ スターラップ筋
３０ 鉄筋コンクリートの補強構造
３２ 接合構造
３３ 基礎梁
３３ａ 柱形部
３４ 柱形鉄筋
３４ａ 節
３４ｂ 定着部
３４ｃ 定着部
３４ｄ 定着部材
４０ 鉄筋コンクリートの補強構造
４２ 接合構造
４３ 基礎梁
４４ 補強主鉄筋
４６ 杭
５０ 鉄筋コンクリートの補強構造
５２ 接合構造
５４ 接合金物
５６ ベースプレート
５８ 突出部
６２ 主鉄筋
６２ａ 分断端部
６４ 追加主鉄筋
Ｃ 圧縮力
Ｔ，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３ 引張力
Ｕ 相対変位
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２ 引張力
Ｆ１，Ｆ２ せん断力

Claims (7)

1. 鉄筋コンクリートの梁の長さ途中部の、高さ方向の上側の表面に設けられた接合金物にブレース材の端部が固定されるような接合構造において、
   前記梁の長さ途中部の、前記接合金物の下側に柱形部が形成され、
   前記柱形部のコンクリートの内部に、前記梁の高さ方向に細長く伸びる棒状の柱形鉄筋が配置された
   ことを特徴とする鉄筋コンクリートの補強構造。
2. 前記柱形部は、その高さ寸法が前記梁の高さ寸法以上に形成され、及び／又は、その幅寸法が前記梁の幅寸法より大きく形成された、略四角柱状に形成され、
   複数の前記柱形鉄筋が、前記柱形部の外周部から所定の厚さ寸法だけ前記柱形部の内側に入り込んだ位置に、前記柱形部の外周部に沿って周方向に一定の間隔おいて、互いに略平行に並んで配置された
   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. 前記柱形鉄筋にコンクリートとの付着力を向上させるための定着部が設けられた
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄筋コンクリートの補強構造。
4. 前記柱形部の底部に、上端部が前記柱形部に一体的に結合され、前記上端部から下方に伸びる長さ部分が前記梁の下側の地盤の内部に埋設されるような杭が設けられた
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の鉄筋コンクリートの補強構造。
5. 前記梁のコンクリートの内部には、前記梁の高さ方向の上側及び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、前記表面に沿って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、
   前記複数の主鉄筋のうちの、前記梁の高さ方向の下側の表面側に配置された前記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補強主鉄筋が設けられ、
   前記補強主鉄筋の長さ部分が、前記梁の前記柱形部を横切るように配置された
   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. 前記接合金物は、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、前記突出部が前記梁のコンクリートの内部に埋設されるように、前記梁の長さ途中部に設けられた
   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. 前記梁のコンクリートの内部には、前記梁の高さ方向の上側及び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、前記表面に沿って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、
   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主鉄筋が設けられ、
   前記追加主鉄筋の両端部は、その前記追加主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、前記追加主鉄筋の中央部と反対側に位置するように配置され、
   前記接合金物の前記突出部が、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、前記梁のコンクリートの内部に埋設された
   ことを特徴とする請求項６に記載の鉄筋コンクリートの補強構造。

Images