JP2598136Y2 - 鉄筋コンクリート柱 - Google Patents
鉄筋コンクリート柱Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、鉄筋コンクリート柱
（以下、ＲＣ柱という。）の補強構造に関するものであ
る。
（以下、ＲＣ柱という。）の補強構造に関するものであ
る。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】強度の高いコンクリート
を使用した鉄筋コンクリートを建築物の柱部材に用いる
場合、コンクリート自体はもろい破壊性状を示すため、
鉄筋等により横補強し、耐力や変形性能を確保する必要
がある。一般に、コンクリートは外部から鉄筋等で拘束
すると、３軸応力状態となって、見掛け上の圧縮強度が
増加するとともに、最大強度以降の変形能力も増すこと
から、この性質を利用して、部材の変形能力を増すため
に、剪断補強筋を密に配筋することが行われており、ス
パイラル筋が使用されることも多い。
を使用した鉄筋コンクリートを建築物の柱部材に用いる
場合、コンクリート自体はもろい破壊性状を示すため、
鉄筋等により横補強し、耐力や変形性能を確保する必要
がある。一般に、コンクリートは外部から鉄筋等で拘束
すると、３軸応力状態となって、見掛け上の圧縮強度が
増加するとともに、最大強度以降の変形能力も増すこと
から、この性質を利用して、部材の変形能力を増すため
に、剪断補強筋を密に配筋することが行われており、ス
パイラル筋が使用されることも多い。
【０００３】図９は、従来のＲＣ柱１０の断面図であ
り、コンクリート１２の内部には主筋１４を外側から巻
くようにして帯筋１６や副帯筋１８が配筋され、これら
の横補強筋１６、１８は、ＲＣ柱１０の剪断強度を確保
する目的の他、軸力と曲げを受けるＲＣ柱１０の圧縮側
のコンクリート１２を拘束する役割も持っている。
り、コンクリート１２の内部には主筋１４を外側から巻
くようにして帯筋１６や副帯筋１８が配筋され、これら
の横補強筋１６、１８は、ＲＣ柱１０の剪断強度を確保
する目的の他、軸力と曲げを受けるＲＣ柱１０の圧縮側
のコンクリート１２を拘束する役割も持っている。
【０００４】上記横補強筋１６、１８が多くなると耐力
や変形性能は改善されるものの、配筋が次第に密にな
り、コンクリート打設の施工上からも柱断面内に配筋で
きる補強筋の量には限界がある。また、従来のＲＣ柱１
０に軸圧縮力が作用した場合、変形が大きくなると、コ
ンクリート１２が膨らみ、最終的には被りコンクリート
が剥落したり、横補強筋１６、１８が破断したりして、
耐力が低下するという問題点が残されていた。
や変形性能は改善されるものの、配筋が次第に密にな
り、コンクリート打設の施工上からも柱断面内に配筋で
きる補強筋の量には限界がある。また、従来のＲＣ柱１
０に軸圧縮力が作用した場合、変形が大きくなると、コ
ンクリート１２が膨らみ、最終的には被りコンクリート
が剥落したり、横補強筋１６、１８が破断したりして、
耐力が低下するという問題点が残されていた。
【０００５】この点を改善すべく、実開昭６１−１３３
６２０号公報等には、帯筋に代えて帯鋼板を主筋の外周
に取り付けたＲＣ柱が開示されている。しかしながら、
上記公報のＲＣ柱においても、被りコンクリートは拘束
されておらず、最終状況においては、被りコンクリート
が剥離して、帯鋼板が露出する虞がある。
６２０号公報等には、帯筋に代えて帯鋼板を主筋の外周
に取り付けたＲＣ柱が開示されている。しかしながら、
上記公報のＲＣ柱においても、被りコンクリートは拘束
されておらず、最終状況においては、被りコンクリート
が剥離して、帯鋼板が露出する虞がある。
【０００６】
【考案の目的】本考案の目的は、ＲＣ柱のコンクリート
の膨らみを確実に拘束して、被りコンクリートの剥離を
防止し、耐力を向上し、且つ変形性能を改善することの
できる補強構造を提供することにある。特に、建築物が
高層化・大型化すると、下層部の柱も必然的に大型化
し、一方、メガストラクチャー（大架構）形式の架構と
する場合には、柱が集約されるために大型の柱となり、
断面形状もボックス型、Ｌ字型等となる。本考案はこの
ような大型の柱や変形断面の柱に対しても、耐力や変形
性能を改善した補強構造を提案するものである。
の膨らみを確実に拘束して、被りコンクリートの剥離を
防止し、耐力を向上し、且つ変形性能を改善することの
できる補強構造を提供することにある。特に、建築物が
高層化・大型化すると、下層部の柱も必然的に大型化
し、一方、メガストラクチャー（大架構）形式の架構と
する場合には、柱が集約されるために大型の柱となり、
断面形状もボックス型、Ｌ字型等となる。本考案はこの
ような大型の柱や変形断面の柱に対しても、耐力や変形
性能を改善した補強構造を提案するものである。
【０００７】
【考案の構成】本考案に係るＲＣ柱は、曲げ圧縮域とな
る鉄筋コンクリート柱の出隅部に、該柱の軸方向に間隔
をおいて鋼製リングが配設され、該リングの一部が該柱
の被りコンクリートの外側に位置し、かつ、前記リング
の一部以外の部分が該柱の内部に位置してなることを特
徴とするものである。前記リングの内部に位置する部分
は、鉄筋または棒鋼により構成されてなることが好まし
い。
る鉄筋コンクリート柱の出隅部に、該柱の軸方向に間隔
をおいて鋼製リングが配設され、該リングの一部が該柱
の被りコンクリートの外側に位置し、かつ、前記リング
の一部以外の部分が該柱の内部に位置してなることを特
徴とするものである。前記リングの内部に位置する部分
は、鉄筋または棒鋼により構成されてなることが好まし
い。
【０００８】
【作用】上記ＲＣ柱に軸圧縮力が作用した場合、当該軸
圧縮力はコンクリートのみで負担され、各リングは軸圧
縮力を負担しない。各リングには周方向応力のみが発生
し、コンクリートが膨らもうとするのを拘束するから、
ＲＣ柱の耐力が上昇し、変形性能も改善される。上記Ｒ
Ｃ柱は、曲げ圧縮域となる出隅部が集中的に補強されて
いるので、ＲＣ柱の耐力と変形性能が効果的に改善され
る。
圧縮力はコンクリートのみで負担され、各リングは軸圧
縮力を負担しない。各リングには周方向応力のみが発生
し、コンクリートが膨らもうとするのを拘束するから、
ＲＣ柱の耐力が上昇し、変形性能も改善される。上記Ｒ
Ｃ柱は、曲げ圧縮域となる出隅部が集中的に補強されて
いるので、ＲＣ柱の耐力と変形性能が効果的に改善され
る。
【０００９】
【実施例】始めに本考案の基本的な構成および原理につ
いて、図１〜図３を参照しながら説明する。図１はＲＣ
柱１０の水平断面図であり、コンクリート１２内に主筋
１４、帯筋１６、および副帯筋１８が配筋されている点
は従来のＲＣ柱１０と同様である。ＲＣ柱１０には、被
りコンクリートの外側から帯状のリング２０がＲＣ柱１
０の軸方向に所定の間隔をもって取り付けられている。
本例では、角形の鋼管により帯状のリング２０を構成し
たが、鋼板を折り曲げたり、溶接することによりリング
２０としてもよい。また、ＲＣ柱１０の断面形状によ
り、リング２０の断面形状も角形の他、丸形、多角形等
とすることができる。
いて、図１〜図３を参照しながら説明する。図１はＲＣ
柱１０の水平断面図であり、コンクリート１２内に主筋
１４、帯筋１６、および副帯筋１８が配筋されている点
は従来のＲＣ柱１０と同様である。ＲＣ柱１０には、被
りコンクリートの外側から帯状のリング２０がＲＣ柱１
０の軸方向に所定の間隔をもって取り付けられている。
本例では、角形の鋼管により帯状のリング２０を構成し
たが、鋼板を折り曲げたり、溶接することによりリング
２０としてもよい。また、ＲＣ柱１０の断面形状によ
り、リング２０の断面形状も角形の他、丸形、多角形等
とすることができる。
【００１０】リング２０を構成する鋼管の肉厚、材料強
度、帯幅、個数などはコンクリート２０の補強量に応じ
て適宜調整し、必要十分なコンクリートの拘束効果を得
られるようにすることができる。コンクリート１２の拘
束効果の点では、同じ鋼材量であればリング２０の帯幅
が狭いものを多数分散させて取り付ける方が有利であ
る。また、軸力が小さい柱では曲げモーメントが大きく
なる柱の両端部のみ補強しても拘束効果を得ることがで
きる。
度、帯幅、個数などはコンクリート２０の補強量に応じ
て適宜調整し、必要十分なコンクリートの拘束効果を得
られるようにすることができる。コンクリート１２の拘
束効果の点では、同じ鋼材量であればリング２０の帯幅
が狭いものを多数分散させて取り付ける方が有利であ
る。また、軸力が小さい柱では曲げモーメントが大きく
なる柱の両端部のみ補強しても拘束効果を得ることがで
きる。
【００１１】上記ＲＣ柱１０は、現場打ちまたは工場製
作によるプレキャストコンクリート型枠（以下、ＰＣａ
型枠と略記する。）を利用して製造することができる。
図２は、現場打ちにより構成する場合のＲＣ柱１０を垂
直面により切断した側面図である。符号２２はコンクリ
ート打設用の型枠であり、その内壁面に帯状のリング２
０を所定の間隔で仮固定する。型枠２２への仮固定は、
各リング２０、２０間に木材または強度の極端に低い部
材からなるスペーサ２４を介在させることにより行い、
コンクリートを打設して養生した後、型枠２２を取り外
す際にスペーサ２４も取り除く。
作によるプレキャストコンクリート型枠（以下、ＰＣａ
型枠と略記する。）を利用して製造することができる。
図２は、現場打ちにより構成する場合のＲＣ柱１０を垂
直面により切断した側面図である。符号２２はコンクリ
ート打設用の型枠であり、その内壁面に帯状のリング２
０を所定の間隔で仮固定する。型枠２２への仮固定は、
各リング２０、２０間に木材または強度の極端に低い部
材からなるスペーサ２４を介在させることにより行い、
コンクリートを打設して養生した後、型枠２２を取り外
す際にスペーサ２４も取り除く。
【００１２】図３は、工場製作によるＰＣａ型枠の斜視
図であり、薄肉のＰＣａ型枠２６の外周部に複数個のリ
ング２０が所定間隔で外嵌されている。ＰＣａ型枠２６
のコンクリートは現場で打設するコンクリートと同等ま
たはそれ以上の強度特性をもつものを用い、現場では、
このＰＣａ型枠２６内に配筋した後、コンクリートを打
設する。ＰＣａ型枠２６の外側に露出したリング２０に
は、耐火被覆材、コンクリート、モルタル等により耐火
被覆を施工することもある。
図であり、薄肉のＰＣａ型枠２６の外周部に複数個のリ
ング２０が所定間隔で外嵌されている。ＰＣａ型枠２６
のコンクリートは現場で打設するコンクリートと同等ま
たはそれ以上の強度特性をもつものを用い、現場では、
このＰＣａ型枠２６内に配筋した後、コンクリートを打
設する。ＰＣａ型枠２６の外側に露出したリング２０に
は、耐火被覆材、コンクリート、モルタル等により耐火
被覆を施工することもある。
【００１３】上記ＲＣ柱１０に軸圧縮力が作用した場
合、当該軸圧縮力はコンクリート１２のみで負担され、
各リング２０は軸圧縮力を負担しない。リング２０には
周方向応力のみが発生し、コンクリート１２が膨らもう
とするのを拘束するから、ＲＣ柱１０の耐力が上昇し、
変形性能も改善される。
合、当該軸圧縮力はコンクリート１２のみで負担され、
各リング２０は軸圧縮力を負担しない。リング２０には
周方向応力のみが発生し、コンクリート１２が膨らもう
とするのを拘束するから、ＲＣ柱１０の耐力が上昇し、
変形性能も改善される。
【００１４】次に、本考案に係る補強構造を大型の柱や
変形断面の柱に対して適用した好適な実施例を、図４〜
図７に基づいて説明する。大型の柱や変形断面の柱に対
して、上記のような補強構造をその儘採用すると、帯状
のリングとして多量の鋼材が必要となる。また、リング
のコーナー部から離れる程リングがコンクリートの膨ら
みを拘束する力が小さくなるため、大断面のＲＣ柱程、
コンクリートに対するリングの拘束効果が小さくなる。
さらに、Ｌ字型等の変形断面柱の入り隅部のコンクリー
トは膨らみを殆ど拘束できないから、このような部位に
リングを使用しても効果は少ない。
変形断面の柱に対して適用した好適な実施例を、図４〜
図７に基づいて説明する。大型の柱や変形断面の柱に対
して、上記のような補強構造をその儘採用すると、帯状
のリングとして多量の鋼材が必要となる。また、リング
のコーナー部から離れる程リングがコンクリートの膨ら
みを拘束する力が小さくなるため、大断面のＲＣ柱程、
コンクリートに対するリングの拘束効果が小さくなる。
さらに、Ｌ字型等の変形断面柱の入り隅部のコンクリー
トは膨らみを殆ど拘束できないから、このような部位に
リングを使用しても効果は少ない。
【００１５】一方、ＲＣ柱は一般的に軸力のみならず曲
げモーメントを負担し、ＲＣ柱の変形性能は曲げ圧縮側
のコンクリートの特性によって決まる場合が多い。従っ
て、ＲＣ柱の曲げ圧縮側を集中的に補強すれば、ＲＣ柱
の変形能力を増加させることができる。また、ＲＣ柱の
出隅部が曲げ圧縮側となる場合が、ＲＣ柱にとって最も
厳しい状態となる。
げモーメントを負担し、ＲＣ柱の変形性能は曲げ圧縮側
のコンクリートの特性によって決まる場合が多い。従っ
て、ＲＣ柱の曲げ圧縮側を集中的に補強すれば、ＲＣ柱
の変形能力を増加させることができる。また、ＲＣ柱の
出隅部が曲げ圧縮側となる場合が、ＲＣ柱にとって最も
厳しい状態となる。
【００１６】そこで、本考案は大型または変形断面のＲ
Ｃ柱に対して、曲げ圧縮域となる該柱の出隅部を集中的
に補強しようとするものである。図４は、Ｌ字型断面の
ＲＣ柱１０の補強構造を例示したものであり、同図
（ａ）は水平断面図であり、同図（ｂ）は側面図であ
る。同図において、図１で説明した部材と同じ部材につ
いては、同一符号を付して説明を省略する。本実施例で
は、ＲＣ柱１０の出隅部３か所を帯状のリング２０によ
り補強している。リング２０は前記図１〜図３において
説明したように、角形鋼管製または鋼板を水平断面が閉
鎖形となるように組立て、ＲＣ柱１０の軸方向に所定間
隔をおいて設置する。
Ｃ柱に対して、曲げ圧縮域となる該柱の出隅部を集中的
に補強しようとするものである。図４は、Ｌ字型断面の
ＲＣ柱１０の補強構造を例示したものであり、同図
（ａ）は水平断面図であり、同図（ｂ）は側面図であ
る。同図において、図１で説明した部材と同じ部材につ
いては、同一符号を付して説明を省略する。本実施例で
は、ＲＣ柱１０の出隅部３か所を帯状のリング２０によ
り補強している。リング２０は前記図１〜図３において
説明したように、角形鋼管製または鋼板を水平断面が閉
鎖形となるように組立て、ＲＣ柱１０の軸方向に所定間
隔をおいて設置する。
【００１７】図５は、Ｌ字型断面のＲＣ柱１０の補強構
造の変形例であり、コの字型または、Ｌ字型に折り曲げ
又は組立てた鋼板３０と、鉄筋又は鋼棒３２とにより閉
鎖形のリング２０を構成し、３か所の出隅部のみを集中
的に補強している。
造の変形例であり、コの字型または、Ｌ字型に折り曲げ
又は組立てた鋼板３０と、鉄筋又は鋼棒３２とにより閉
鎖形のリング２０を構成し、３か所の出隅部のみを集中
的に補強している。
【００１８】図６は、大断面のＲＣ柱１０の補強構造を
示す断面図であり、曲げ圧縮域となるＲＣ柱１０の四隅
に、角形鋼管による帯状のリング２０を設置している。
示す断面図であり、曲げ圧縮域となるＲＣ柱１０の四隅
に、角形鋼管による帯状のリング２０を設置している。
【００１９】図７は、長丸の変形大断面を有するＲＣ柱
１０の補強構造を示す断面図であり、曲げ圧縮域となる
ＲＣ柱１０の両曲面部（図７において、左右両端部）
に、断面が半円弧状の鋼板３０と鉄筋又は鋼棒３２から
構成される円形のリング２０を配設したものである。
１０の補強構造を示す断面図であり、曲げ圧縮域となる
ＲＣ柱１０の両曲面部（図７において、左右両端部）
に、断面が半円弧状の鋼板３０と鉄筋又は鋼棒３２から
構成される円形のリング２０を配設したものである。
【００２０】上記補強構造はＲＣ柱１０の全長にわたっ
て採用することができ、柱梁交差部の補強も可能であ
る。また、図８（ａ）に示すように、梁８の上下面レベ
ルまでの補強構造としてもよいし、建築物の側柱（外
柱）の外側部分では、図８（ｂ）に示すように、上下階
を連続して補強してもよい。更に、図８（ｃ）に示すよ
うに、補強部と梁、スラブの間に若干のクリアランスを
とってもよいし、ＲＣ柱１０の曲げモーメントが大きく
なる柱端部のみ補強してもよい。なお、大型または変形
断面のＲＣ柱１０においても、構造的には寄与しない被
りコンクリート、モルタル等を耐火被覆の目的で柱外周
部に施工してもよい。
て採用することができ、柱梁交差部の補強も可能であ
る。また、図８（ａ）に示すように、梁８の上下面レベ
ルまでの補強構造としてもよいし、建築物の側柱（外
柱）の外側部分では、図８（ｂ）に示すように、上下階
を連続して補強してもよい。更に、図８（ｃ）に示すよ
うに、補強部と梁、スラブの間に若干のクリアランスを
とってもよいし、ＲＣ柱１０の曲げモーメントが大きく
なる柱端部のみ補強してもよい。なお、大型または変形
断面のＲＣ柱１０においても、構造的には寄与しない被
りコンクリート、モルタル等を耐火被覆の目的で柱外周
部に施工してもよい。
【００２１】
【考案の効果】本考案によれば、剪断補強筋を密に配筋
しなくてもＲＣ柱のコンクリートの膨らみを確実に拘束
して、耐力を向上させ、変形性能を改善することができ
る。従って、地震時等においても被りコンクリートの剥
落を防止することができ、ＲＣ柱の安全性を高めること
ができる。特に、ＲＣ柱が軸力と曲げモーメントを受け
て変形する時、大きな圧縮ひずみが生じるＲＣ柱の出隅
部を集中的に補強しているので、ＲＣ柱の変形能力を増
すことができる。また、補強量によってはＲＣ柱の強度
を増加させることができる。
しなくてもＲＣ柱のコンクリートの膨らみを確実に拘束
して、耐力を向上させ、変形性能を改善することができ
る。従って、地震時等においても被りコンクリートの剥
落を防止することができ、ＲＣ柱の安全性を高めること
ができる。特に、ＲＣ柱が軸力と曲げモーメントを受け
て変形する時、大きな圧縮ひずみが生じるＲＣ柱の出隅
部を集中的に補強しているので、ＲＣ柱の変形能力を増
すことができる。また、補強量によってはＲＣ柱の強度
を増加させることができる。
【００２２】更に、本考案に係るＲＣ柱は、大断面柱の
全周を鋼板で巻く場合と比べて経済的であり、コンクリ
ートの拘束効果も顕著である。また、大断面のＲＣ柱や
Ｌ字型、Ｉ型、ボックス型等、全ての変形柱の補強構造
として広範に適用することができる。
全周を鋼板で巻く場合と比べて経済的であり、コンクリ
ートの拘束効果も顕著である。また、大断面のＲＣ柱や
Ｌ字型、Ｉ型、ボックス型等、全ての変形柱の補強構造
として広範に適用することができる。
【図１】本考案の基本的な構成を示すＲＣ柱の水平断面
図である。
図である。
【図２】現場打ちによりＲＣ柱を構成する場合の垂直面
切断側面図である。
切断側面図である。
【図３】工場製作によるＰＣａ型枠の斜視図である。
【図４】本考案に係るＬ字型断面のＲＣ柱の補強構造を
例示したものであり、同図（ａ）は水平断面図であり、
同図（ｂ）は側面図である。
例示したものであり、同図（ａ）は水平断面図であり、
同図（ｂ）は側面図である。
【図５】本考案に係るＬ字型断面のＲＣ柱の補強構造の
変形例である。
変形例である。
【図６】本考案に係る大断面のＲＣ柱の補強構造を示す
断面図である。
断面図である。
【図７】本考案に係る変形大断面を有するＲＣ柱の補強
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
【図８】ＲＣ柱に対して施工すべき前記補強構造の範囲
を図示したものである。
を図示したものである。
【図９】従来のＲＣ柱の断面図である。
１０ ＲＣ柱 １２ コンクリート １４ 主筋 １６ 帯筋 １８ 副帯筋 ２０ リング ３０ 鋼板 ３２ 鉄筋又は鋼棒
フロントページの続き (72)考案者 草場 茂樹 茨城県つくば市大字鬼ヶ窪字下山1043番 １ 株式会社熊谷組 技術研究所内 (72)考案者 久保 隆司 茨城県つくば市大字鬼ヶ窪字下山1043番 １ 株式会社熊谷組 技術研究所内 (56)参考文献 特開 平５−44299（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−58626（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) E04C 3/00 - 3/46
Claims (2)
- 【請求項１】 曲げ圧縮域となる鉄筋コンクリート柱の
出隅部に、該柱の軸方向に間隔をおいて鋼製リングが配
設され、該リングの一部が該柱の被りコンクリートの外
側に位置し、かつ、前記リングの一部以外の部分が該柱
の内部に位置してなる鉄筋コンクリート柱。 - 【請求項２】 前記リングの内部に位置する部分が鉄筋
または棒鋼により構成されてなる請求項１記載の鉄筋コ
ンクリート柱。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993063438U JP2598136Y2 (ja) | 1993-11-01 | 1993-11-01 | 鉄筋コンクリート柱 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993063438U JP2598136Y2 (ja) | 1993-11-01 | 1993-11-01 | 鉄筋コンクリート柱 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0729128U JPH0729128U (ja) | 1995-06-02 |
| JP2598136Y2 true JP2598136Y2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=13229280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1993063438U Expired - Fee Related JP2598136Y2 (ja) | 1993-11-01 | 1993-11-01 | 鉄筋コンクリート柱 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2598136Y2 (ja) |
-
1993
- 1993-11-01 JP JP1993063438U patent/JP2598136Y2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0729128U (ja) | 1995-06-02 |
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