JP2979642B2 - 高復元力特性を有する鉄筋コンクリート壁柱 - Google Patents
高復元力特性を有する鉄筋コンクリート壁柱Info
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- JP2979642B2 JP2979642B2 JP2401946A JP40194690A JP2979642B2 JP 2979642 B2 JP2979642 B2 JP 2979642B2 JP 2401946 A JP2401946 A JP 2401946A JP 40194690 A JP40194690 A JP 40194690A JP 2979642 B2 JP2979642 B2 JP 2979642B2
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- Japan
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- reinforced concrete
- concrete wall
- section
- restoring force
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- Load-Bearing And Curtain Walls (AREA)
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、鉄筋コンクリート構
造のうち、壁式ラーメン構造に用いられる壁材、中でも
復元力特性を大きく向上させた壁柱に関するものであ
る。
造のうち、壁式ラーメン構造に用いられる壁材、中でも
復元力特性を大きく向上させた壁柱に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の壁式ラーメン構造の柱は、例えば
「壁式ラーメン構造に関する設計施工指針」に示されて
いるように、主筋とせん断補助強筋を併用する通常の柱
とほぼ同様の配筋となっている。図３は、その壁柱の標
準的な配筋であって、１はコンクリート、２は主筋、３
はせん断補強用のフープ筋、４は幅止め筋を示してい
る。
「壁式ラーメン構造に関する設計施工指針」に示されて
いるように、主筋とせん断補助強筋を併用する通常の柱
とほぼ同様の配筋となっている。図３は、その壁柱の標
準的な配筋であって、１はコンクリート、２は主筋、３
はせん断補強用のフープ筋、４は幅止め筋を示してい
る。
【０００３】また、図４〜図６は、いずれも更に進んだ
壁柱構造として知られるもので、圧縮ヒンジを生じる区
域に、コンクリートの脹らみを拘束するスパイラル筋５
やサブフープ筋６を追設して耐荷力と塑性変形性能を高
めてある。
壁柱構造として知られるもので、圧縮ヒンジを生じる区
域に、コンクリートの脹らみを拘束するスパイラル筋５
やサブフープ筋６を追設して耐荷力と塑性変形性能を高
めてある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】壁柱は、図３に記した
断面の短辺長Ｄと長辺長Ｌの比が大きいため（１：２.5
〜１：６程度）、同図の配筋であると、構造部材として
の変形が比較的小さい時点において圧縮域のコンクリー
トが圧潰し始め、耐荷力が失われやすい。従って、耐荷
力を向上させるには、コンクリートの圧縮靱性を高める
ことが必須となり、そのために、図４〜図６に示すよう
な特殊な配筋を行なって耐荷力と変形性能を向上させて
いる。
断面の短辺長Ｄと長辺長Ｌの比が大きいため（１：２.5
〜１：６程度）、同図の配筋であると、構造部材として
の変形が比較的小さい時点において圧縮域のコンクリー
トが圧潰し始め、耐荷力が失われやすい。従って、耐荷
力を向上させるには、コンクリートの圧縮靱性を高める
ことが必須となり、そのために、図４〜図６に示すよう
な特殊な配筋を行なって耐荷力と変形性能を向上させて
いる。
【０００５】しかしながら、大きな耐荷力と変形性能を
有していても、構造体としての崩壊を免れるだけであっ
て、荷重除荷後の変形回復性能は改善されない。従っ
て、図４〜図６の如き配筋によっても、大変形後は使用
性能が満足に維持されない。
有していても、構造体としての崩壊を免れるだけであっ
て、荷重除荷後の変形回復性能は改善されない。従っ
て、図４〜図６の如き配筋によっても、大変形後は使用
性能が満足に維持されない。
【０００６】そこで、この発明は鉄筋コンクリート壁柱
の信頼性向上のために、その壁柱に高復元力を付与する
ことを目的としている。
の信頼性向上のために、その壁柱に高復元力を付与する
ことを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明では、上記の課
題を解決するために、図１に示すように断面が矩形で、
断面の短辺長Ｄと長辺長Ｌの比が１：２.5〜１：６に設
計され、さらに、圧縮ヒンジを生じる区域に横拘束筋
（図はスパイラル筋５とサブフープ筋６）の設けられた
鉄筋コンクリート壁柱において、その壁柱が水平荷重を
受けたときに断面が引張り領域となる部分、即ち、断面
の中立軸を間にした両側に鉛直方向のＰＣ鋼材７を同本
数ずつ設け、このＰＣ鋼材７を緊張してコンクリートの
引張り領域となる部分に予め軽度のプレストレスを与え
るようにしたのである。
題を解決するために、図１に示すように断面が矩形で、
断面の短辺長Ｄと長辺長Ｌの比が１：２.5〜１：６に設
計され、さらに、圧縮ヒンジを生じる区域に横拘束筋
（図はスパイラル筋５とサブフープ筋６）の設けられた
鉄筋コンクリート壁柱において、その壁柱が水平荷重を
受けたときに断面が引張り領域となる部分、即ち、断面
の中立軸を間にした両側に鉛直方向のＰＣ鋼材７を同本
数ずつ設け、このＰＣ鋼材７を緊張してコンクリートの
引張り領域となる部分に予め軽度のプレストレスを与え
るようにしたのである。
【０００８】なお、ＰＣ鋼材７の配置点は、スパイラル
筋５やサブフープ筋６に横拘束されない領域が新たな圧
縮ヒンジ発生域とならないようにするため、横拘束筋に
拘束されたコンクリート部を貫く位置とする。
筋５やサブフープ筋６に横拘束されない領域が新たな圧
縮ヒンジ発生域とならないようにするため、横拘束筋に
拘束されたコンクリート部を貫く位置とする。
【０００９】
【作用】断面引張り領域のコンクリートにプレストレス
を付与すると、当該部におけるコンクリートのひび割れ
耐力が向上し、かつ、ひび割れが生じてもその幅が小さ
く抑えられる。
を付与すると、当該部におけるコンクリートのひび割れ
耐力が向上し、かつ、ひび割れが生じてもその幅が小さ
く抑えられる。
【００１０】また、壁柱にプレストレス構造物特有の大
きな変形回復性能が生じて大変形後もほぼ本通り復元す
るようになる。
きな変形回復性能が生じて大変形後もほぼ本通り復元す
るようになる。
【００１１】付与するプレストレスの大きさは、使用す
るコンクリートの強度と、設計時の軸力の取り方によっ
て適正レベルが変わってくるが、１０kg／cm2 の力であ
っても、発明の効果が認められる。
るコンクリートの強度と、設計時の軸力の取り方によっ
て適正レベルが変わってくるが、１０kg／cm2 の力であ
っても、発明の効果が認められる。
【００１２】図７に、図３の配筋をタイプＩ、図４〜図
６の配筋をタイプII、図１の配筋をタイプIII として各
タイプの荷重−変形曲線と復元特性の模式図を示す。こ
のように、タイプＩは大変形後は荷重が取り去られても
変形したままとなり、また、タイプIIは除荷後の復元性
が思わしくないが、タイプIII は除荷されると載荷前の
状態に近いところまで性能が回復する。
６の配筋をタイプII、図１の配筋をタイプIII として各
タイプの荷重−変形曲線と復元特性の模式図を示す。こ
のように、タイプＩは大変形後は荷重が取り去られても
変形したままとなり、また、タイプIIは除荷後の復元性
が思わしくないが、タイプIII は除荷されると載荷前の
状態に近いところまで性能が回復する。
【００１３】
図２に、この発明の壁柱の具体例を示す。図のように、
コンクリート１中には主筋２、フープ筋３、スパイラル
筋５、サブフープ筋６及びＰＣ鋼材７が配置されてい
る。ＰＣ鋼材７は、壁柱の引張りゾーンとなる両側の領
域に同一本数ずつ設けてその下端側を、圧縮ヒンジを生
じる領域を補強した５、６の鉄筋の内側に通してある。
そして、このＰＣ鋼材７を適度に緊張し、上下端を定着
具８でコンクリート１に定着させてあり、このため、壁
柱に軽度の軸方向圧縮力が加わって、壁柱全体の耐荷
力、変形性能、変形回復力が高まっている。
コンクリート１中には主筋２、フープ筋３、スパイラル
筋５、サブフープ筋６及びＰＣ鋼材７が配置されてい
る。ＰＣ鋼材７は、壁柱の引張りゾーンとなる両側の領
域に同一本数ずつ設けてその下端側を、圧縮ヒンジを生
じる領域を補強した５、６の鉄筋の内側に通してある。
そして、このＰＣ鋼材７を適度に緊張し、上下端を定着
具８でコンクリート１に定着させてあり、このため、壁
柱に軽度の軸方向圧縮力が加わって、壁柱全体の耐荷
力、変形性能、変形回復力が高まっている。
【００１４】なお、断面の中立軸を間にした両側のＰＣ
鋼材７は、中立軸基準の対称位置にあるものを１対とし
て複数対設けてもよい。
鋼材７は、中立軸基準の対称位置にあるものを１対とし
て複数対設けてもよい。
【００１５】また、そのＰＣ鋼材７は部材のひび割れ性
状の面からはボンドタイプのものが好ましい。但し、施
工の利便性を重視するならばアンボンドタイプのものが
よく、このアンボンドタイプの鋼材を用いても発明の目
的は充分に達成される。
状の面からはボンドタイプのものが好ましい。但し、施
工の利便性を重視するならばアンボンドタイプのものが
よく、このアンボンドタイプの鋼材を用いても発明の目
的は充分に達成される。
【００１６】さらに、ＰＣ鋼材７としては、曲線配置が
不要なこと、配筋時に自立する方がハンドリング性に優
れること、カップリングによる継ぎ足しの簡便さが求め
られることから、鋼棒タイプのものが適しているが、こ
れに限定されるものではなく、鋼棒以外にも鋼より線や
鋼線等を使用することができる。
不要なこと、配筋時に自立する方がハンドリング性に優
れること、カップリングによる継ぎ足しの簡便さが求め
られることから、鋼棒タイプのものが適しているが、こ
れに限定されるものではなく、鋼棒以外にも鋼より線や
鋼線等を使用することができる。
【００１７】
【発明の効果】以上述べたこの発明によれば、下に列挙
する効果が得られ壁柱の信頼性が大きく向上する。
する効果が得られ壁柱の信頼性が大きく向上する。
【００１８】（１）断面引張領域のコンクリートにプレ
ストレスが入っているため、ひび割れ耐力が大きくな
り、また、ひび割れが生じてもその幅が小さく抑えら
れ、構造部材としての損傷が小さくなる。
ストレスが入っているため、ひび割れ耐力が大きくな
り、また、ひび割れが生じてもその幅が小さく抑えら
れ、構造部材としての損傷が小さくなる。
【００１９】（２）不測の大変形を受けた後も、荷重を
取り去ればプレストレス構造物特有の大きな変形回復能
力が発揮されてほぼ元通りに復元するため、部材の構造
的安定性が失われず、適切な補修を行なって耐用年数を
延ばすことが可能になる。
取り去ればプレストレス構造物特有の大きな変形回復能
力が発揮されてほぼ元通りに復元するため、部材の構造
的安定性が失われず、適切な補修を行なって耐用年数を
延ばすことが可能になる。
【００２０】（３）ＰＣ鋼材はその高強度の特性を生か
して断面の引張力を分担する鉄筋の肩代わりの役目を果
たすため、鉄筋の使用量を低減でき、設計、施工の両面
の合理化が促進される。
して断面の引張力を分担する鉄筋の肩代わりの役目を果
たすため、鉄筋の使用量を低減でき、設計、施工の両面
の合理化が促進される。
【００２１】（４）断面の圧縮側に配置されたＰＣ鋼材
は圧縮鉄筋として作用し、部材靱性の向上に寄与する。
は圧縮鉄筋として作用し、部材靱性の向上に寄与する。
【図１】この発明の壁柱の配筋例を示す平面図
【図２】実施例の斜視図
【図３】従来の配筋列を示す平面線図
【図４】従来の配筋列を示す平面線図
【図５】従来の配筋列を示す平面線図
【図６】従来の配筋列を示す平面線図
【図７】タイプＩ〜III の配筋の荷重−変形曲線と復元
特性の模式図
特性の模式図
１ コンクリート ２ 主筋 ３ フープ筋 ４ 幅止め筋 ５ スパイラル筋 ６ サブフープ筋 ７ ＰＣ鋼材 ８ 定着具
Claims (1)
- 【請求項１】 断面が矩形で、断面の短辺長Ｄと長辺長
Ｌの比が１：２.5〜１：６に設計され、さらに、圧縮ヒ
ンジを生じる区域に横拘束筋の設けられた鉄筋コンクリ
ート壁柱であって、断面の中立軸を間にした両側に鉛直
方向のＰＣ鋼材を同本数ずつ有し、そのＰＣ鋼材が上記
横拘束筋に拘束されたコンクリート部分を貫く位置に配
置されて緊張され、コンクリートに１０ｋｇ／ｃｍ 2 以
上のプレストレスを与えている高復元力特性を有する鉄
筋コンクリート壁柱。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2401946A JP2979642B2 (ja) | 1990-12-13 | 1990-12-13 | 高復元力特性を有する鉄筋コンクリート壁柱 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2401946A JP2979642B2 (ja) | 1990-12-13 | 1990-12-13 | 高復元力特性を有する鉄筋コンクリート壁柱 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04216741A JPH04216741A (ja) | 1992-08-06 |
| JP2979642B2 true JP2979642B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=18511763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2401946A Expired - Lifetime JP2979642B2 (ja) | 1990-12-13 | 1990-12-13 | 高復元力特性を有する鉄筋コンクリート壁柱 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2979642B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6013028B2 (ja) * | 2012-05-24 | 2016-10-25 | 清水建設株式会社 | 外殻構造 |
| JP6216644B2 (ja) * | 2014-01-16 | 2017-10-18 | 大成建設株式会社 | 壁柱構造および建物 |
-
1990
- 1990-12-13 JP JP2401946A patent/JP2979642B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04216741A (ja) | 1992-08-06 |
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