JP4709767B2 - Concrete block manufacturing method and reinforcement cage used in manufacturing this block - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はコンクリート部材の製造方法に関するものであり、特に、多くの利点、特に有害なクラックが発生する応力レベルを大幅に上げることができる新規なタイプの補強材の使用に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a concrete member, and more particularly to the use of a new type of reinforcement that can greatly increase the stress level at which many advantages, particularly harmful cracking, occur.
鉄筋コンクリートの原理は互いに相補な特性を有する2種の材料、すなわち圧縮強度は高いが引張強度が低いコンクリートと、引張強度に優れ且つコンクリート中に埋め込まれて空気中の腐食から守られる鋼とを組み合せることにあるということは知られている。これら2つの材料は膨張係数が類似しているので、両者を組み合せることでコンクリートの耐久性を有し且つ曲げモーメントまたは荷重に抵抗できる複合部材を製造することができる。この部材は応力を受けたときに、中立軸線の両側に2つの部分、すなわち主としてコンクリートによって吸収される圧縮応力を受ける圧縮部分と、主としてコンクリート中に埋め込まれた補強ケージの少なくとも一つの縦方向補強材によって吸収される引張応力を受ける緊張部部とを有する。 The principle of reinforced concrete is the combination of two materials that have complementary properties: concrete with high compressive strength but low tensile strength, and steel that is excellent in tensile strength and embedded in concrete to protect against corrosion in the air. It is known that there is to be. Since these two materials have similar expansion coefficients, a combination of them can produce a composite member that has the durability of concrete and can resist bending moments or loads. This member, when stressed, is provided with two parts on either side of the neutral axis, ie a compressive part which is mainly subjected to compressive stress absorbed by the concrete, and at least one longitudinal reinforcement of a reinforcing cage which is mainly embedded in the concrete. And a tension portion that receives tensile stress absorbed by the material.
上記補強材は空気を遮断し、腐食を避けるためにコンクリート部材の外側面から「被覆距離(distance de enrobage)」とよばれる最小距離だけ離れた所に配置しなければならない。しかし、応力の作用下でコンクリート部材が変形し、緊張部分が伸び、外装コンクリート中にクラックが発生するのは避けられない。このクラックの発生は避けられないが、クラックの幅がかなり小さく、例えば3/10ミリメートル以下であれば空気および水が浸透して補強材に接触するのを防ぐことができる。 The stiffener must be placed at a minimum distance called the “distance de enrobage” from the outside surface of the concrete member to block air and avoid corrosion. However, it is inevitable that the concrete member is deformed under the action of stress, the tension portion is extended, and cracks are generated in the exterior concrete. The occurrence of this crack is inevitable, but the width of the crack is quite small. For example, if it is 3/10 mm or less, it is possible to prevent air and water from penetrating into contact with the reinforcing material.
加わる荷重が一定閾値を超えない限り、鉄筋コンクリート部材は上記2つの成分の間の応力伝達によって一体的に変形する複合部材として挙動する。そのために、一般には補強材とコンクリートとの間の応力伝達リンクを改善するために、例えば全長に溝を付けたいわゆる高接着性ロッドを用いている。一般に、このロッドの両端は曲げられ、アンカー用クロスヘッドが形成されて、コンクリート中に埋め込まれる補強材の長さ、従って補強材とコンクリートとの間の内部応力伝達長さを長くしている。 As long as the applied load does not exceed a certain threshold value, the reinforced concrete member behaves as a composite member that deforms integrally due to stress transmission between the two components. For this purpose, in order to improve the stress transmission link between the reinforcing material and the concrete, for example, a so-called highly adhesive rod having a groove in its entire length is used. In general, both ends of the rod are bent to form an anchor crosshead to increase the length of the reinforcing material embedded in the concrete, and thus the length of internal stress transmission between the reinforcing material and the concrete.
しかし、応力が一定閾値を超えた場合にはクラックが広がり、一つのクラックの互いに対向する面の間にあるフリーな短い緊張補強材の部分がクラックの厚さに対応する伸びを支え、それに隣接した部分はコンクリート中にロックされた状態になっている。従って、加わる応力によって緊張面が伸び易くなる傾向は補強材のフリーな部分に集中し、その部分の長さは短いため、加わる伸びによって金属が弾性限度を超え、それによって補強材が締付けられ、構造物が破壊する。 However, when the stress exceeds a certain threshold, the crack spreads, and the portion of the free short tension reinforcement between the opposing faces of one crack supports the elongation corresponding to the thickness of the crack and is adjacent to it. The part is locked in the concrete. Therefore, the tendency for the tension surface to easily stretch due to the applied stress is concentrated in the free part of the reinforcing material, and since the length of that part is short, the metal exceeds the elastic limit due to the applied elongation, thereby tightening the reinforcing material, The structure is destroyed.
本発明の目的は、上記問題を解決した新規なタイプの補強材を使用することによって同じ応力に対してクラック発生の危険を減らすことができるコンクリート成形部材の新規な製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a novel method for producing a concrete molded member that can reduce the risk of cracking with respect to the same stress by using a new type of reinforcing material that solves the above problems. .
本発明方法では大きな応力に対する抵抗力を大幅に高くすることができ、本発明方法で製造されたコンクリート部材は可撓性が高く、初期クラックの発生から構造物の完全な破壊までの安全係数が高いという利点がある。この利点は地震が起きやすい地域の土木構造物または建物の構築で特に重要である。 In the method of the present invention, the resistance to a large stress can be greatly increased, and the concrete member manufactured by the method of the present invention is highly flexible and has a safety factor from the occurrence of initial cracks to complete destruction of the structure. There is an advantage of high. This advantage is particularly important in the construction of civil engineering structures or buildings in areas prone to earthquakes.
本発明は一般に、コンクリートの鋳造中にコンクリート中に埋め込まれる補強ケージを有するコンクリート部材の製造方法に適用され、このコンクリート部材は、荷重を受けた時に、中立軸線の両側に2つの部分、すなわち、主としてコンクリートによって吸収される圧縮応力を受ける圧縮部分と、主として補強ケージの少なくとも一つの縦方向緊張補強材によって吸収される引張応力を受ける緊張部分とを有し、縦方向補強材はコンクリート部材の縦方向緊張表面から短い被覆距離の所を引張応力が加わる縦方向に沿って延びており且つ加わる応力の関数で決まる断面を有する。
本発明では、少なくとも各縦方向緊張補強材が長方形の断面と、広い方の面と狭い方の面とを有する少なくとも一つの平らな帯体から成り、この帯体は、コンクリート部材の内部に、少なくとも2つの締付け領域と、これら締付け領域の間の少なくとも一つの摺動領域とを形成し、上記締付け領域では縦方向緊張補強材の一部が、吸収された引張応力と反対の方向で、コンクリート中に支持され、上記摺動領域では吸収された応力の作用で縦方向緊張補強材の対応部分が自由に伸びることができ、張力はこの部分の全長にわたって均一に分散する。
The present invention is generally applied to a method of manufacturing a concrete member having a reinforcing cage that is embedded in the concrete during the casting of the concrete, which when subjected to load, has two parts on either side of the neutral axis: A compressive portion that is primarily subjected to compressive stress absorbed by the concrete and a tension portion that is primarily subjected to tensile stress absorbed by at least one longitudinal tension reinforcement of the reinforcement cage, wherein the longitudinal reinforcement is a longitudinal member of the concrete member. It extends along the longitudinal direction where tensile stress is applied at a short covering distance from the directional tensioned surface and has a cross section determined by a function of the applied stress.
In the present invention, at least each longitudinal tension reinforcement consists of at least one flat strip having a rectangular cross section, a wide side and a narrow side, the strip inside the concrete member, Forming at least two clamping areas and at least one sliding area between the clamping areas, wherein a part of the longitudinal tension reinforcement is in the direction opposite to the absorbed tensile stress in the concrete The corresponding part of the longitudinal tension reinforcement can be freely stretched by the action of the absorbed stress in the sliding region, and the tension is evenly distributed over the entire length of this part.
以下で詳細に示すように、鉄筋コンクリート技術は一般に、各補強材の全長を補強材を覆うコンクリートと連結させて荷重作用下で全体的に変形する複合部材を作るものであるが、本発明の考えはこれとは逆に、締付け領域を間をあけて離して配置する。この締付け領域では平らな帯体から成る補強材がコンクリート中に広い方の面で支持され、コンクリートの許容圧縮限度を超える危険は全くない。応力が一定閾値を超えると、2つの圧縮領域の間の補強材の部分がコンクリートから離れ、それを覆うコンクリートに対してわずかに自由摺動し、それによって、加わる引張応力で生じる補強材の伸び作用は2つの締付け領域間の全長にわたって常に分散され、それによって応力の集中を避けることができ、極度の応力の場合の補強材の破壊を避けることができる。 As will be described in detail below, reinforced concrete technology generally connects the total length of each reinforcement with the concrete covering the reinforcement to create a composite member that deforms entirely under the action of a load. On the contrary, the fastening areas are spaced apart. In this clamping area, the reinforcement consisting of a flat strip is supported on the wide side in the concrete and there is no risk of exceeding the allowable compression limit of the concrete. When the stress exceeds a certain threshold, the part of the reinforcement between the two compression zones leaves the concrete and slides slightly against the concrete covering it, thereby causing the elongation of the reinforcement caused by the applied tensile stress The action is always distributed over the entire length between the two clamping regions, so that stress concentration can be avoided and the breakage of the stiffener in case of extreme stress can be avoided.
特に有利な実施例では、帯体の広い方の面の向きを部材の縦方向緊張面に対して徐々に且つ連続的に変化させて帯体の形をした緊張補強材の対応部分をズラして各締付け領域を作る。
第1実施例では、帯体の広い方の面を帯体の縦方向軸線を中心に徐々に少なくとも1/4回転させ、一定長さにわたって帯体を捻ることによって各締付け領域を作る。しかし、より長い長さにわたってコンクリートに支持されるように帯体の捻り部分を完全回転またはそれ以上に回転させることもできる。
別の実施例では、平らな帯体を横方向軸線の回りに曲げて広い方の面によってコンクリートに支持されるアンカー用クロスヘッドを形成し、それによって各締付け領域を作る。
In a particularly advantageous embodiment, the orientation of the wider surface of the strip is gradually and continuously changed with respect to the longitudinal tension surface of the member to displace the corresponding portion of the tension reinforcement in the form of a strip. To make each tightening area.
In the first embodiment, each tightening region is created by gradually rotating at least 1/4 of the wide surface of the belt about the longitudinal axis of the belt and twisting the belt over a certain length. However, it is also possible to rotate the twisted part of the strip fully or more so that it is supported by the concrete over a longer length.
In another embodiment, a flat strip is bent about a transverse axis to form an anchor crosshead that is supported on the concrete by the wider surface, thereby creating each clamping area.
しかし、横方向に延びる少なくとも一本の剛性ロッド部分を所望の位置で平らな帯体に固定して、平らな帯体の両側でコンクリート中に支持し、それによって締付け領域を作ることもできる。この横方向ロッドは横方向分散ロッドで形成できる。 However, it is also possible for at least one rigid rod portion extending in the lateral direction to be fixed to the flat strip in the desired position and supported in concrete on both sides of the flat strip, thereby creating a clamping area. This transverse rod can be formed by a transverse dispersion rod.
従来法と同様に、補強ケージは縦方向の主ロッドに対して直角なロッドから成る横方向分散ロッドで複数の縦方向セクタを互いに連結し、その全体で補強ウエブを構成する。横方向分散ロッドは縦方向ロッドに溶接でき、縦方向ロッドを平らな帯体の形にすると、耐久性のある溶接部を作ることができる。
各溶接接合部で締付け領域を構成することができ、分散ロッドは縦方向ロッドの両側でコンクリート中に支持される。一般に、補強ケージの各セクタは少なくとも2つの縦方向ロッド(圧縮ロッドと縦方向緊張ロッド)を有し、これらは連結用あばら筋によって互いに連結される。圧縮補強材も平らな帯体で形成するのが好ましい。
同様に、別の有利な配置では、各連結用あばら筋は少なくとも一つの平らな帯体で形成でき、それを帯体の幅に等しい長さにわたって延びた溶接ビードまたは接着部で補強材に連結できる。従って、特に耐久性がある。
Similar to the conventional method, the reinforcement cage is a transverse dispersion rod composed of rods perpendicular to the longitudinal main rod, connecting a plurality of longitudinal sectors to each other and forming a reinforcement web as a whole. The transverse dispersion rod can be welded to the longitudinal rod, and if the longitudinal rod is in the form of a flat strip, a durable weld can be made.
Each weld joint can constitute a clamping region, and the dispersing rod is supported in the concrete on both sides of the longitudinal rod. In general, each sector of the reinforcing cage has at least two longitudinal rods (compression rod and longitudinal tension rod) which are connected to each other by a connecting stirrup. The compression reinforcement is also preferably formed of a flat strip.
Similarly, in another advantageous arrangement, each connecting stirrup can be formed by at least one flat strip, which is connected to the reinforcement by a weld bead or glue extending over a length equal to the width of the strip. it can. Therefore, it is particularly durable.
さらに、あばら筋を構成する各帯体を緊張ロッドの方向に対して傾け、互いに向きが異なるこれらの平らな帯体の間の溶接部全体でコンクリートに支持される一種のくさびを形成する。従って、緊張補強材とコンクリートとの間の各締付け領域は、この緊張補強材と帯体の形をした連結用あばら筋との間の連結接合部によって形成できる。 Further, each band constituting the stirrup is inclined with respect to the direction of the tension rod to form a kind of wedge supported by the concrete in the entire welded portion between these flat bands having different directions. Thus, each clamping region between the tension reinforcement and the concrete can be formed by a connection joint between the tension reinforcement and the connecting stirrup in the form of a strip.
緊張補強材を作るのに平らな帯体を使用すると、さらに他の可能性もできる。すなわち、締付け領域を形成するために、帯体の形をした緊張補強材を一定長さにわたって軸線方向に切り開くことができ、こうして形成された帯体の2つの部分を互いに離して配置し、少なくとも一つの剛性ロッド部分を横方向から挿入するための開口部を形成し、剛性ロッド部分を縦方向補強材に加わる引張応力に逆らう方向で縦方向帯体の両側でコンクリートに当接することができる。この剛性ロッドはその面内を縦方向帯体が通り抜ける分散ロッドにするか、その面に対して直角に縦方向帯体が通り抜ける単一のロッドにすることができる。 There are other possibilities when using flat strips to make tension reinforcement. That is, to form a tightening region, a tension reinforcement in the shape of a strip can be cut open axially over a certain length, the two parts of the strip thus formed are arranged apart from each other, and at least An opening for inserting one rigid rod portion from the lateral direction can be formed, and the rigid rod portion can be brought into contact with the concrete on both sides of the longitudinal band in a direction against tensile stress applied to the longitudinal reinforcement. The rigid rod can be a dispersive rod through which the longitudinal strip passes in the plane, or a single rod through which the longitudinal strip passes perpendicular to the plane.
平らな帯体を使用する本発明方法には多くの実施可能性がある。特に、各縦方向補強材は互いに組和された少なくとも2つの帯体を有することができる。これらは互いにほぼ整合して縦方向へ延び且つ互いに反対の方向へ引張応力を受ける。組合された2つの帯体は一定長さにわたって重なり合い、それぞれの端は重なり合った部分の両側で2つのクロスヘッドとなり、互いに対向する。従って、両方の対応する帯体に加わる対向する引張応力の作用でこれらは互いに近づこうとする傾向を示し、被覆長さにわたって両クロスヘッドの間のコンクリートのコアを圧縮する。 There are many possibilities for the method of the invention using a flat strip. In particular, each longitudinal reinforcement can have at least two bands that are assembled together. They are substantially aligned with each other and extend in the longitudinal direction and are subjected to tensile stresses in opposite directions. The two strips combined are overlapped over a certain length, and each end becomes two crossheads on opposite sides of the overlapped portion, facing each other. Thus, under the action of opposing tensile stresses applied to both corresponding strips, they tend to approach each other, compressing the concrete core between the two crossheads over the covering length.
補強ケージが分散ロッドを介して連結される平行なセクタで形成される一般的な場合には、2つの互いに隣接するセクタのクロスヘッド内を分散ロッド要素が通ることができ、対向するクロスヘッドの互いに近づこうとする傾向によって各セクタ内に生じる圧縮応力は上記セクタ間のコンクリート部分に伝達される。
特殊な配置では、ケージの各セクタの縦方向補強材を成す2つの帯体の組が単一帯体からなる2つの片を構成する。これらの片は2つの互いに離れて配置されたレベルの間にループを形成し、両端が対向するクロスヘッドを形成し、互いに反対の方向に加わる引張応力の作用で上記ループを縦方向補強材の2つの片で締め付けることによってコンクリートのコアを圧縮する。
In the general case where the reinforcing cage is formed of parallel sectors connected via a dispersion rod, the dispersion rod element can pass through the crossheads of two adjacent sectors, The compressive stress generated in each sector due to the tendency to approach each other is transmitted to the concrete portion between the sectors.
In a special arrangement, the set of two strips forming the longitudinal reinforcement of each sector of the cage constitutes two pieces of a single strip. These pieces form a loop between two spaced apart levels, form a crosshead that is opposed at both ends, and the above-mentioned loop is made up of the longitudinal reinforcement by the action of tensile stress applied in opposite directions. Compress the concrete core by tightening with two pieces.
特に有利な実施例では、各セクタ内で、縦方向補強材を一連の複数の帯体で形成する。各帯体はクロスヘッドの形をした2つの湾曲端を有し、2つの連続した帯体の互いに隣接したクロスヘッドは互いに隣接配置されて一部が重なり、互いに連続した帯体間に連結ピンを形成する少なくとも一つのロッド部分を挿入するための横方向空間を区画する。この場合、縦方向補強材は複数のリンクで形成された緊張鎖のような挙動をする。各リンクは帯体で形成され、互いにキー止めされた隣接する対を成すクロスヘッドによって2つずつ連結されている。 In a particularly advantageous embodiment, in each sector, the longitudinal reinforcement is formed by a series of strips. Each band has two curved ends in the shape of a crosshead, and the adjacent crossheads of two consecutive bands are arranged adjacent to each other and partly overlap, and a connecting pin between the continuous bands A transverse space for inserting at least one rod part forming In this case, the longitudinal reinforcing material behaves like a tension chain formed by a plurality of links. Each link is formed of a strip and is connected by two pairs of adjacent crossheads keyed together.
さらに別の有利な実施例では、各セクタ内で、縦方向緊張補強材が少なくとも2つの平らな帯体を重ね合わせた積層体から成る。この積層体はコンクリート部材の縦方向緊張面に最も近い第1レベルを有するし、この第1レベルはコンクリート部材の内側を向いたクロスヘッドの形をした両端を有する帯体を有する。少なくとも一つの第2レベルは互いに並んで配置されたほぼ平行な少なくとも2つの平らな帯体を有し、各平らな帯体の両端はクロスヘッド(それぞれ内側および外側クロスヘッド)の形をしている、第2レベルの上記帯体は一定長さにわたって重なり合い、クロスヘッドの形をした内側端は互いに対向している。こうして作られたコンクリート部材は、対応帯体上で対向する方向に加わる引張応力の作用で互いに近づこうとする内側クロスヘッドの傾向によって圧縮され、両帯体の内側クロスヘッドの間のコアを形成する少なくとも一つの部分と、第1レベルと第2レベルの帯体の外側クロスヘッドの間の2つの端部分の間にあり且つ第1レベルの帯体の各外側クロスヘッドが帯体によって支持される引張応力の作用で内側へ近づこうとする傾向によって圧縮される2つの端部分とを有し、従って、コンクリート部材のコンクリート全体が圧縮できる。
以下、添付図面を参照して本発明の可能な他の配置および多くの有利な特徴を説明するが、本発明が下記実施例に限定されるものではない。
In yet another advantageous embodiment, in each sector, the longitudinal tension reinforcement consists of a stack of at least two flat strips. The laminate has a first level that is closest to the longitudinal tension surface of the concrete member, the first level having a strip with ends in the shape of a crosshead facing the inside of the concrete member. At least one second level has at least two substantially parallel strips arranged side by side, each end of each flat strip in the form of a crosshead (inner and outer crossheads, respectively). The second level strips overlap for a certain length and the inner ends in the form of crossheads are facing each other. The concrete member made in this way is compressed by the tendency of the inner crossheads to approach each other by the action of tensile stress applied in opposite directions on the corresponding band, forming a core between the inner crossheads of both bands. Between at least one portion and two end portions between the outer crossheads of the first and second level strips and each outer crosshead of the first level strip is supported by the strips With two end portions that are compressed by the tendency to approach inward under the action of tensile stress, so that the entire concrete of the concrete member can be compressed.
In the following, other possible arrangements and many advantageous features of the invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the invention is not limited to the following examples.
[図1][図2]は本発明に従って製造したコンクリート部材の縦断面と横断面とを示している。
このコンクリート部材1は従来のものと同様に2つの面(図示した実施例では下側面20と上側面21)を有するスラブから成る。このスラブはケース中に補強ケージ(cage de ferraillage)3を入れた後、コンクリート2を鋳造して成形する。補強ケージ3はスラブ1の2つの面20、21とほぼ平行な2つの補強ウエブ(それぞれ下側補強ウエブ30と上側補強ウエブ30’)を有している。
[FIG. 1] [FIG. 2] shows a longitudinal section and a transverse section of a concrete member manufactured according to the present invention.
The concrete member 1 is composed of a slab having two surfaces (in the illustrated embodiment, a
補強ケージ3は一般に、コンクリート部材1の縦軸線(従って[図1]の面)に平行な面P1、P2・・内にそれぞれ中心を有する複数のセクタS1、S2・・から成る。各セクタは下側縦方向補強材31と上側縦方向補強材31’とから成る。これらの補強材31、31’はセクタS1(S2)の面P1(P2)内であばら筋(etriers)とよばれる横方向補強要素([図1][図2]には示されていない)によって互いに連結されている。
また、補強ケージ3の各セクタS1、S2・・は[図1]の面に直角な横方向ロッド32、32’によって互いに連結されている。
The
The sectors S1, S2,... Of the reinforcing
周知のように、例えば上側表面21に垂直荷重Mが加わるとコンクリート部材1は中立軸線10の両側にある2つの部分、すなわち中立軸線と荷重が加わる面21との間の圧縮部分(partie comprimee)11’と、荷重が加わる面とは反対側の面20まで延びた緊張部分(partie tendue)11とに分けられる。
これら構造、配置は全ての一般的なものであり、詳細な説明は省略する。
As is well known, for example, when a vertical load M is applied to the upper surface 21, the concrete member 1 is compressed into two parts on both sides of the
These structures and arrangements are all general and will not be described in detail.
本発明の補強ケージ3が一般的なケージと異なる点は、コンクリート部材の緊張部分11中で下側表面20から短い被覆距離の所に延びている少なくとも一つの縦方向補強材31が広い方の面41と狭い面42とを有する断面が長方形の金属帯体(バンド)(本出願人の下記文献に記載のもの)から成る点にある。この金属帯体(バンド)は幅lが厚さeよりはるかに大きい平らな金属ロッド4から成る。
圧縮補強材31’も平らなロッドで構成するのが好ましいが、経済的な観点からは一般的な丸ロッドを使用することができる。
上記金属帯体4の断面(l×e)は、本出願人の上記特許文献1(本出願人のフランス国特許出願第2,814,480号公報)に記載のようにコンクリート部材1に加わる荷重を考慮し、支持すべき引張応力の関数で計算できる。すなわち、荷重Mが加わるとコンクリート部材1はわずかに反る傾向があり、下側補強ウエブ30の各縦方向補強材31に引張応力が加わり、伸びる。
Although it is preferable that the
The cross section (l × e) of the metal strip 4 is added to the concrete member 1 as described in the above-mentioned Patent Document 1 of the present applicant (French Patent Application No. 2,814,480 of the present applicant). Considering the load, it can be calculated as a function of the tensile stress to be supported. That is, when the load M is applied, the concrete member 1 tends to be slightly warped, and tensile stress is applied to each longitudinal reinforcing
鉄筋コンクリートの従来の技術では、補強材とコンクリートとの間の伝達リンクを強化するために一般に溝付き補強ロッドを用いて複合部材を形成しているが、有害なクラックの発生を避けるためにこの複合部材の剛性を高めることが求められている。しかし、コンクリート部材の変形は避けられず、緊張補強材とそれを被覆するコンクリートが伸び、このコンクリートの引張強度は小さいため、ある荷重を超えるとクラックが発生する。 In the conventional technology of reinforced concrete, in order to strengthen the transmission link between the reinforcement and the concrete, the composite member is generally formed by using a grooved reinforcing rod. It is required to increase the rigidity of the member. However, the deformation of the concrete member is unavoidable, and the tension reinforcing material and the concrete covering it stretch, and the tensile strength of this concrete is small, so that cracks occur when a certain load is exceeded.
従来技術はでは補強材をその全長でコンクリートと連結させているが、本発明ではそれとは逆に、コンクリート2の中に、各縦方向緊張補強材31に沿ったコンクリート部材の横断方向中間面Qの両側に、2つの締付け領域 (zone de blocage) B、B’を設ける。この2つの締付け領域B、B’はこの中心領域 (zone centrale) Cよって互いに分離され、荷重が加わった時にはこの中心領域Cでは縦方向補強材31が自由に伸びることができ、その縦方向補強材31を被覆したコンクリートに対して摺動することができる。
In the prior art, the reinforcing material is connected to the concrete along its entire length, but in the present invention, conversely, in the
本発明では縦方向補強材として平らな帯体を使用するので、緊張補強材31の対応部分を湾曲するだけで上記の各締付け領域B、B’を作ることができる。すなわち、縦方向緊張面20の広い方の面の向きをその縦方向緊張面20の長い方の面に対して少しづつ且つ連続的に変化させることで作ることができる。縦方向補強材31を形成する帯体4はこの締付け領域B、B’では主としてその広い方の面41を介して吸収される引張応力の方向に逆らうようにコンクリート中に支持される。
In the present invention, a flat belt is used as the longitudinal reinforcing member, and therefore the above-described tightening regions B and B 'can be formed only by bending the corresponding portion of the
[図1]〜[図4]に示す実施例では、帯体4をその軸線40を中心としてその広い方の面41を徐々に回転させ、帯体4を一定の長さL1にわたって捻ることで締付け領域B、B’を形成している。
[図3]に示した実施例では、帯体4を捻って一完全回転させている。水平な帯4に右方向の引張応力Tが加わった場合、中間面Pの両側に完全一回転だけ捻られた部分43があるとすると、引張りネジの場合と同様に、帯体4に加わる引張応力Tはコンクリート中で帯体4の両面41、41’によって支持される。帯体4は平らな2つの広い方の面を介してコンクリート中に支持されるのでコンクリートが剪断されることはなく、圧縮応力は小さい。さらに、帯体4の幅lは、コンクリートに加わる圧縮応力が許容限界値以下となるように、加わる応力の関数で決めることができる。
In the embodiment shown in [FIG. 1] to [FIG. 4], the belt body 4 is gradually rotated about its
In the embodiment shown in FIG. 3, the band 4 is twisted and rotated completely. When a rightward tensile stress T is applied to the horizontal band 4, if there are
上記の締付け領域B、B’を構成する両方の捻り部分43、43’を介してコンクリートに連結された補強材の帯体4は、2つの捻り部分43、43’の間の中心部分44では逆に自由に伸びることができる。
コンクリートと補強材との間にはコンクリートを鋳造した後にその全長にわたって接着結合が存在する。従来の技術とは違って、この接着性を例えば溝を付けて高くする必要はない。
The reinforcing band 4 connected to the concrete via both
An adhesive bond exists between the concrete and the reinforcing material over its entire length after the concrete is cast. Unlike the prior art, this adhesion need not be increased by, for example, grooving.
すなわち、本発明では縦方向補強材31を構成する各帯体4が、互いに間隔をあけて配置された2つの締付け領域B、B’のみでコンクリートと連結し、補強材を伸ばす応力が加わった場合、その力は2つの捻り部分43、43’の間の中心部分44の全長L2に均一に分散させることができ、この中心部分44は応力が一定閾値を超えた時にコンクリートとの接着が外れる。
コンクリート2は補強材と同じようには変形しないので、クラックの発生は避けられないが、クラッキングの危険は中心部分44の全長L2にわたって均一に分散でき、悪影響を及ぼさない小さい幅の多数のクラックにすることができる。
That is, in the present invention, each band 4 constituting the longitudinal reinforcing
Since the
その結果、従来技術のようにコンクリート部材の変形を減らすためにコンクリート部材の剛性を高くする必要がなく、逆に、相対的に可撓性のあるコンクリート部材に作ることができる。
加わる応力が小さい場合、本発明のコンクリート部材は従来と同様な複合部材として挙動し、コンクリートは補強材と同様に変形する。
As a result, it is not necessary to increase the rigidity of the concrete member in order to reduce the deformation of the concrete member as in the prior art, and conversely, the concrete member can be made relatively flexible.
When the applied stress is small, the concrete member of the present invention behaves as a conventional composite member, and the concrete is deformed in the same manner as the reinforcing material.
応力が一定の閾値を超えると、補強材はその締付け部分43、43’のみでコンクリートとの連結を維持した状態で、中心部分44が補強材を被覆したコンクリートから離れ、わずかに相対摺動する。その結果、張力(すなわち補強材を伸ばす傾向)は中心部分44の全長L2にわたってほぼ均一に分散し、引張応力が補強材上の短い長さの所に集中するのが避けられ、それによってクラックの近くで過剰な応力作用で補強材が破談する危険が避けられる。
When the stress exceeds a certain threshold value, the central portion 44 moves away from the concrete covered with the reinforcing material and slightly slides relative to the reinforcing material while maintaining the connection with the concrete only by the tightening
本発明に従って作ったスラブに加える荷重を徐々に増やしていく曲げ試験を行ったところ、本発明スラブは、驚くべきことに、破断前に大きな曲げを許容でき、クラックが相対的に狭いということが観察されている。
さらに、特許文献1(フランス国特許出願第2,814,480号公報)に記載のように、補強材として平らな帯体を使用することでスラブの厚さ全体を小さくすることができる。すなわち、同じく平らな帯体から成るあばら筋(必要に応じて捻り部を付けてもよい)は上記の各帯体の内側表面に溶接でき、各帯体の外側表面はスラブの表面20から規則によって決まった最小被覆距離だけ離せばよい。
When a bending test was performed to gradually increase the load applied to the slab made according to the present invention, the slab of the present invention surprisingly allowed large bending before breaking, and the crack was relatively narrow. Has been observed.
Furthermore, as described in Patent Document 1 (French Patent Application No. 2,814,480), the entire thickness of the slab can be reduced by using a flat strip as a reinforcing material. That is, stirrups composed of flat strips (which may be twisted if necessary) can be welded to the inner surface of each of the strips, and the outer surface of each strip is ordered from the
従来法で製造した鉄筋コンクリート部材では補強材とコンクリートとの間の力の伝達長さを長くするために縦方向緊張ロッドの両端をクロスヘッドの形に湾曲させる必要がある。しかし、使用する鋼の硬度を考えた場合、ロッドに与える湾曲度は必然的に制限され、また、クロスヘッドの曲率直径はロッド直径の少なくとも10倍にすることが規則で決められている。そのため、コンクリート部材は最小厚さを緊張ロッドの直径の20倍にしなければならず、最小被覆厚さの2倍の最小厚さを追加しなければならない。 In a reinforced concrete member manufactured by a conventional method, it is necessary to curve both ends of a longitudinal tension rod in the shape of a cross head in order to increase the transmission length of the force between the reinforcing material and the concrete. However, considering the hardness of the steel used, the degree of curvature imparted to the rod is inevitably limited, and the rule is that the curvature diameter of the crosshead be at least 10 times the rod diameter. Therefore, the concrete member must have a minimum thickness of 20 times the diameter of the tension rod, and must add a minimum thickness that is twice the minimum covering thickness.
本発明の平らなロッドを使用した場合にも[図5]の投影図に示すようにロッドの両端にクロスヘッド5を設けることもできるが、このクロスヘッド5の内径Dは丸ロッド(複数本でもよい)の場合より小さくすることができる。なぜなら、長方形断面を有する平らなロッドの厚さeは同じ断面を有する丸ロッドの直径より小さいからである。
Even when the flat rod of the present invention is used, the
さらに、平らなロッドを用いた場合、弾性強度の高い鋼を用いることで湾曲部分の直径Dをさらに小さくすることができる。すなわち、帯体の広い方面の面に対して平行な軸線50の回りにより容易に曲げることができる。さらに、[図20]に示すように、クロスヘッドを垂直軸線を中心として回転させることでスラブ1の厚さをさらに小さくすることができる。その結果、補強材料の重量が同じ場合、鉄筋コンクリートで従来つくることができる部材よりも薄い部材を作ることができる。さらに、各クロスヘッド5はコンクリート2中で締付け領域B1にもなる。
Furthermore, when a flat rod is used, the diameter D of the curved portion can be further reduced by using steel with high elastic strength. That is, it can be easily bent around the
本発明では、縦方向補強材が締付け領域43、5内でコンクリートに一定程度アンカーされ、中心部分44は自由に伸びることができるので、補強材を介してコンクリートに加えられる応力は従来の補強材(この場合には補強材の全長にわたって連結することが求められていた)よりも大きい。これは締付け領域ではコンクリート中の圧縮応力がより大きいこと、正確にはコンクリートが優れた圧縮強度を示すことを意味することは明らかでる。
In the present invention, the longitudinal reinforcement is anchored to the concrete to a certain extent within the tightening
さらに、コンクリートの圧縮応力が所定の限界値を超えないように加わる荷重に対して各平ロッドの幅lを決めることができるので、丸ロッドの場合のようなコンクリートの剪断作用の危険はない。
帯体4が大きな引張応力T(これはクロスヘッド5の内側にある締付け領域B1によって吸収される)を受けた場合、帯体4とコンクリートとの間の接着性が十分でない場合、クロスヘッド5の巻きが戻ることがある。
Furthermore, since the width l of each flat rod can be determined with respect to the load applied so that the compressive stress of the concrete does not exceed a predetermined limit value, there is no danger of the shearing action of the concrete as in the case of a round rod.
If the strip 4 is subjected to a large tensile stress T (which is absorbed by the clamping area B1 inside the crosshead 5), if the adhesion between the strip 4 and the concrete is not sufficient, the
この巻きが戻る現象を避けるために、直径をわずかに小さくした反対方向を向いた補助クロスヘッド51をクロスヘッド5に追加することができる。
さらに、[図1]に示す好ましい実施例では、平らな帯体4から成る各緊張ロッド31の広い方の面41をコンクリート部材の緊張面20とほぼ平行になるように向けていることに注目されたい。この配置では平らな帯体4の曲げに対する抵抗は小さく、コンクリート部材の撓みは補強材の伸びだけに表れるので、スラブの可撓性が増加する。
In order to avoid this phenomenon of winding back, an
Furthermore, in the preferred embodiment shown in FIG. 1, it is noted that the
しかし、曲げ強度を強化するために[図7]に示すような向きを有する帯体4を使用することもできる。このような場合には各補強帯4を互いに間隔をあけて配置された2つの部分43、43’で捻るが、1/4回転だけ捻り、中心部分44’ではその全長にわたって帯体4の広い方の面41をコンクリート部材の緊張面20に対して直角な面内に配置する。
However, in order to reinforce the bending strength, it is also possible to use a band 4 having an orientation as shown in FIG. In such a case, each reinforcing band 4 is twisted by two
この場合には、コンクリート中での帯体4の締め付けは、帯体4の両端に設けたクロスヘッド5、5’の内側の実質的に領域B1、B1’の所で実現され、締付け部分43、43’での締付け効果は小さくなる。一方、各補強帯4の中心部分44’は緊張面20に対して直角に向いているので、一定の曲げ強度を有し、コンクリート部材の剛性を高め、加わる荷重によって生じる撓みを減らすことができる。
In this case, the tightening of the band 4 in the concrete is realized substantially at the areas B1 and B1 ′ inside the cross heads 5 and 5 ′ provided at both ends of the band 4, and the tightening
従来のものと同様に、下側ウエブ30および上側ウエブ30’の縦方向ロッド31、31’はあばら筋で互いに連結することができ、このあばら筋は上記特許文献1(フランス国特許出願第2,814,480号公報)に示すような平らな波形の帯体13で形成するのが有利であり、この平らな波形帯体13は波形の頂点で縦方向補強材に溶接または接着で連結される。
しかし、本発明方法を実施する場合には各帯体4の中心部分44が自由に伸びることができるようにするために、[図9]に示すように緊張補強材31を構成する波形帯13と帯体4との間の溶接はコンクリート部材1の両端近傍のみ行うのが好ましい。
As in the prior art, the
However, when carrying out the method of the present invention, the
逆に、あばら筋は各波形の上側部分で圧縮ロッド31’に溶接または接着できる。そのためには各圧縮ロッド31’を少なくとも一枚の平ロッドで形成し、溶接ビードを波形帯13の全幅にわたって作るのが好ましい。
各ロッド4とこのロッド4に対して一定の角度を成すあばら筋の対応部分13との間の各溶接または接着部34はくさび作用によって締付け領域Bを構成する。従って、この場合には帯体4に捻れ部分を付ける意味がない。この場合には両端をクロスヘッド5の形に湾曲し、前回と同様に、補強材31の両端に締付け領域B1、B1’を設けるのが有利である。
Conversely, the stirrup can be welded or glued to the compression rod 31 'at the upper portion of each corrugation. For this purpose, it is preferable that each
Each welding or
本発明は上記以外にも変更できる。特に、縦方向補強材の締付け領域によってコンクリート中に加えられる支持荷重を十分に利用することができる。例えば[図10]〜[図20]に概念的に示した種々の変形ができる。これらの図では図を簡単にするために圧縮補強材31’は図示していない。 The present invention can be modified in addition to the above. In particular, the support load applied to the concrete by the tightening region of the longitudinal reinforcement can be fully utilized. For example, various modifications conceptually shown in FIG. 10 to FIG. 20 can be made. In these figures, the compression reinforcement 31 'is not shown for the sake of simplicity.
[図10]に示す第1変形例では、補強ケージ3の下側ウエブ30が2つの互いに重ね合わされたレベルのものから成る。コンクリート部材の下側緊張面20に最も近い最低レベルは補強ケージの各セクタはコンクリート部材1の全長にわたって延びた平らな帯体から成る縦方向補強材31を有する。この縦方向補強材31の両端5、5’は既に述べたようにクロスヘッドの形に湾曲されている。
この縦方向ロッド31には上側にズレた第2レベルの縦方向ロッドが組み合わされている。この第2レベルの縦方向ロッドのケージは各セクタに2つのロッド33、34を有し、各ロッド33、34は平らな帯体で形成され且つ並んで配置されている。各ロッド33、34にはクロスヘッドの形をした湾曲端部51、51’、52、52’が形成されている。
In the first modification shown in FIG. 10, the
This
さらに、同じセクタで組み合わされたの帯体33、34は互いに縦方向にズラされ、各帯体33(34)の両端に作られた2つのクロスヘッド51、51’(52、52’)は横断方向中間面Qの両側でコンクリート部材1の横断方向中間面Qから互いに異なる距離の所に配置されている。すなわち、[図10]の左側に配置されているロッド33の外側クロスヘッド51は、右側に配置された同じ帯体31の外側クロスヘッド51’よりも、中間面Qからさらに離れており、第2の縦方向帯体34の場合にはこの配置が逆になる。一方、縦方向ロッド33、34の長さは、横断方向中間面Qの同じ側に配置された各クロスヘッド5、51,52がコンクリート部材1の端部11からコンクリート部材1の一定長さだけ分布するように決定される。
Further, the
従って、コンクリート部材1は下記の複数の隣接領域に分割される:
(a)横断方向中間面Qの右側に配置された縦方向補強材33の内側クロスヘッド51’とこの面Qの左側に配置された補強材34の内側クロスヘッド52との間の中心領域B3。
(b)中間面Qの左側および右側にそれぞれ配置された2つの横方向領域B2、B2’(左側領域B2は帯体33の外側クロスヘッド51と、ロッド34の内側クロスヘッドの間の領域であり、右側領域B2’は帯体34の外側クロスヘッド52’と、ロッド33の内側クロスヘッド51’の間の領域である)。
(c)左側および右側にそれぞれ配置された、下側帯体31のクロスヘッド5、5’と上側帯体33、34の外側クロスヘッド51、52’との間の2つの端領域B1、B1’。
Accordingly, the concrete member 1 is divided into a plurality of adjacent areas:
(A) A central region B3 between the
(B) Two lateral regions B2 and B2 ′ arranged on the left and right sides of the intermediate surface Q (the left region B2 is a region between the
(C) Two end regions B1 and B1 ′ between the
コンクリート部材1を下側へ曲げる荷重をコンクリート部材1に加えたときには、縦方向補強材が引張応力を受け、クロスヘッドの形をしたその両端を介してコンクリートと当接、支持され、両端が内側へ歪む。
コンクリート部材の中心部分で互いに重なり合う縦方向補強材33、34は互いに異なる方向へ伸びるので、中心締付け領域B3は両補強材33、34の内側クロスヘッド51’、52が互いに近づこうとする傾向によって圧縮される。
When a load that bends the concrete member 1 downward is applied to the concrete member 1, the longitudinal reinforcement is subjected to tensile stress and is in contact with and supported by the concrete via both ends in the shape of a crosshead. Distorted.
Since the longitudinal reinforcing
同様に、外側クロスヘッド51、52’はロッド33、34に加わる引張応力の作用で中間面Qに近づこうとする傾向があり、この傾向によって横方向領域B2、B’2は圧縮される。
同じ理由から、端領域B1、B’1も補強材31に加わる引張応力に反作用するクロスヘッド5、5’によって圧縮される。
Similarly, the outer cross heads 51 and 52 ′ tend to approach the intermediate surface Q by the action of tensile stress applied to the
For the same reason, the end regions B1 and B′1 are also compressed by the
従って、各種補強材のクロスヘッドが内側へ互いに近づこうとする傾向によって、コンクリート部材1はその全長にわたって圧縮され、この圧縮現象はクロスヘッドによって制限され、さらに、コンクリートの全厚にわたって従来通り中立軸線10上にも作用する。
従って、緊張面20の近傍でのコンクリート部材のクラッキングの危険は大幅に低下する。さらに、上記構造のコンクリート部材に対して行った荷重試験から、このコンクリート部材は壊れる前に、鉄筋コンクリート部材ではあまり普通ではない極めて大きな撓みを受けるということがわかっている。
上記の実施例では、互いに組合せた帯体33、34の内側クロスヘッド52、51’間のコンクリート部材の中心領域B3の圧縮がこれら帯体33、34を重ね合わせることで生じ、横断方向中間面Qの両側へ互いに反対の方向に生じる。
Therefore, the concrete member 1 is compressed over its entire length due to the tendency of the crossheads of the various reinforcements to approach each other inwardly, this compression phenomenon being limited by the crosshead and, further, the
Therefore, the risk of cracking of the concrete member in the vicinity of the
In the above embodiment, the compression of the central region B3 of the concrete member between the inner cross heads 52, 51 'of the
しかし、ケージ3の緊張補強材を[図11]に示すように長さの異なる縦方向帯体を単に積み重ねることで形成することもできる。第1帯体35はコンクリート部材の長さよりもわずかに短い長さl1にわたって延び、第2帯体36はl1よりも短い長さl2にわたって延び、各帯体の端はコンクリート部材の内側を向いたクロスヘッドの形をしている。
However, the tension reinforcement of the
この場合もコンクリート部材の撓み、帯体35、36に加わる引張応力を吸収するクロスヘッド5、5’、51、51’によってコンクリートが圧縮される。
この観点から、コンクリート部材に加わる荷重の分布の関数で調整するために、クロスヘッドによって加えられる圧縮応力を互いに異なる機械的特徴を有する複数の金属帯体で実現するのが有利である。
補強ロッドとして平らな帯体を使用すると弾性率を容易に変えることができるということは理解できよう。すなわち、平らな帯体は金属板を切断して作ることができ、様々な特徴を有する金属板が市販されているが、コンクリートの丸ロッドでは可能な選択肢の数が平らな帯体よりも少ない。
Also in this case, the concrete is compressed by the cross heads 5, 5 ′, 51, 51 ′ that absorb the bending stress of the concrete member and the tensile stress applied to the
From this point of view, it is advantageous to realize the compressive stress applied by the crosshead with a plurality of metal strips having different mechanical characteristics in order to adjust as a function of the distribution of the load applied to the concrete member.
It will be understood that the elastic modulus can be easily changed if a flat strip is used as the reinforcing rod. That is, a flat strip can be made by cutting a metal plate, and metal plates with various characteristics are commercially available, but with concrete round rods there are fewer possible choices than a flat strip .
さらに、補強材とこの補強材を被覆したコンクリートとを連結することを重要視する通常の技術とは逆に、2つの積層帯体31、35を互いに接して配置でき、この場合には積層帯体は板バネのように挙動する。
[図12][図13]は[図10]の実施例の一変形例を示している。この変形例では2つの隣接する帯体33、34が閉ループを形成する単一帯体からなり、対向する両クロスヘッド51’、52はケージ3の上側レベル30’にある帯体の部分37で作られている。
Further, in contrast to the usual technique that attaches importance to connecting the reinforcing material and the concrete covered with the reinforcing material, the two
[FIG. 12] [FIG. 13] shows a modification of the embodiment of [FIG. 10]. In this variant, two
各縦方向補強材はコンクリートB3のコアを取り囲む単一帯体33、37、34で形成され、このコンクリートコアは、部材1が垂直荷重を受けたときに、縦方向補強材の両片33、34に互いに反対の方向に加わる引張応力の作用で、こうして形成されたループが締め付けられることによって圧縮されている。
この場合、ループを形成する各縦方向補強材の上側部分37か補強ケージ3の上側ウエブ30’の部分を構成できることは理解されたい。
Each longitudinal reinforcement is formed by a
In this case, it should be understood that the
一方、[図10]の場合には[図12]のようにコンクリートのコアB3を圧縮する互いに対向するクロスヘッド51’、52を部材1の横断方向中間面Qの両側に必ずしも対称に離して配置する必要はない。すなわち、加わる荷重によってコンクリート中に生じる引張応力が最大となるコンクリート部材1の部分はコンクリート部材に加わる加重モードに応じて決定でき、荷重によって生じる引張応力の少なくとも一部が補償されるように補強材とそのクロスヘッドを配置することができ、引張応力によって2つのクロスヘッド間のコンクリートのコアに加わる同じ領域内での互いの逆方向の圧縮力によって補償される。 On the other hand, in the case of [FIG. 10], as shown in [FIG. 12], the mutually facing cross heads 51 'and 52 for compressing the concrete core B3 are not necessarily symmetrically separated on both sides of the transverse intermediate surface Q of the member 1. There is no need to place them. That is, the portion of the concrete member 1 in which the tensile stress generated in the concrete by the applied load becomes maximum can be determined according to the load mode applied to the concrete member, and the reinforcing material is compensated so that at least a part of the tensile stress generated by the load is compensated. And its crosshead can be arranged and compensated by the compressive forces in opposite directions in the same region applied to the concrete core between the two crossheads by tensile stress.
上記の各図では一般に縦方向軸線に対して平行な垂直面の中心に配置された補強ケージのセクタと2つの互いに隣接するセクタの補強材上に形成したクロスヘッドとはほぼ同じ高さに位置している。従って、内側へ応力を受ける横方向タイロッド32はセクタS1、S2、S3の整合した締付け領域を通る。これらのタイロッドはクロスヘッド5、51、52によって加えられる圧縮応力を2つの隣接するセクタの間にあるコンクリート上に分散させる。これらの分散横方向ロッド(filants de repartitions)は図示するように円形または長方形断面にすることができる。しかし、平らなロッドを使用することで縦方向ロッドと横方向ロッドとの間の溶接ビードを容易に作ることができる。
In each of the above figures, the sector of the reinforcing cage generally located at the center of the vertical plane parallel to the longitudinal axis and the crosshead formed on the reinforcements of two adjacent sectors are positioned at approximately the same height. is doing. Accordingly, the
[図14]に概念的に示した別の実施例では、ケージ3の各縦方向緊張補強材6が複数の一連の帯体6a、6b・・から成り、各帯体はクロスヘッド5a、5’a、5b、5’bの形をした2つの湾曲端を有し、互いに連続する2つの帯体6a、6bの互いに隣接するクロスヘッド5’a、5bの対がほぼ同じレベルに位置するように配置され且つ空間Eを取り囲むようにわずかに重ね合わされる。この空間Eには横方向分散ロッドを構成するロッド38が挿入できる。
In another embodiment conceptually shown in FIG. 14, each longitudinal tension reinforcement 6 of the
2つの対向するクロスヘッド5’a、5bによって圧縮される空間E中に挿入された各ロッド38は互いに連続した2つの帯体6a、6bの間の連結ピンを構成する。一連の複数の帯体6a、6b、6c・・から成る各縦方向補強材6は鎖のように挙動する。この鎖のリンク6a、6b、6c・・はコンクリート部材1に加わる荷重の作用下で緊張する。
本発明は上記各実施例の詳細に制限されるものではなく、本発明の範囲から逸脱せずに他の変形例にすることもできる。
Each
The present invention is not limited to the details of the above embodiments, and other modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、縦方向補強ロッドに形成された開口部に挿入された横方向ロッドを使用するだけで各締付け領域を得ることもできる。すなわち、[図17]に示すように、縦方向補強ロッドとして平ロッド4を使用し、この平ロッドに中央孔45を形成する。この中央孔45は一定の長さにわたって延びて2つの横方向部分46、47を区画する。これらの横方向部分46、47を互いに離すことで横方向ロッド48を通すための開口部45’を開けるたとができる。帯体4に例えば[図16]の矢印の方向へ引張応力が加わると、帯体4は横方向ロッド48に支持され、この横方向ロッド48はコンクリート中に支持され、帯体4の締付けが実現する。
For example, it is possible to obtain each tightening region simply by using a lateral rod inserted into an opening formed in the longitudinal reinforcing rod. That is, as shown in FIG. 17, the flat rod 4 is used as a longitudinal reinforcing rod, and a
[図16]の場合には帯体の両部分46、47は帯体の面に支持された状態で伸び、従って、横方向ロッド48はこの面に対して直角である。
しかし、[図17]に示すように、両部分46、47を帯体の面Sに直角に互いに離して配置し、そこに横方向ロッド48を挿入することもできる。この場合には横方向ロッド48は帯体の面に平行である。このロッドは補強ケージの複数のセクタの間の横方向分散ロッド32を構成する。
In the case of FIG. 16, both parts 46, 47 of the strip extend in a state supported on the plane of the strip, so that the
However, as shown in FIG. 17, it is also possible to place both portions 46, 47 apart from each other at right angles to the surface S of the strip and insert a
締付け領域を形成するために帯体を捻る場合、この捻り部分43にも中央孔を形成することができる。[図18]に示すように、この中央孔によって帯体の2つの部分を互いに離し、横方向分散ロッド32を挿入するための開口部45’を形成することができる。
さらに、[図19]に示すように、横方向ロッド52を挿入するためのオリフィス45’をクロスヘッド5の両部分に設けることによってクロスヘッド5の締付け作用を高めることができる。この横方向ロッド52はさらに、帯体4に加わる引張応力の作用でクロスヘッドの巻きが戻るのを阻止する。
When the band is twisted to form the tightening region, a central hole can also be formed in the twisted
Furthermore, as shown in FIG. 19, the tightening action of the
さらに、縦方向補強ロッドとして平ロッド4を使用することによって、ロッドの端に設けられるクロスヘッドの向きを変えることができることは理解できよう。一般には平ロッド4はその面に平行な軸線の回りに容易に曲げることができるので、[図20]に示すように、帯体4の端を1/4回転捻り、クロスヘッド5を垂直軸線50を中心に曲げて作ることができる。この場合、クロスヘッドの高さを帯体4の幅eに制限することによって同じ締付け作用を得ることができる。この配置は細い部材、例えば両端の狭いスラブを製造するときに特に有利である。特に、平らな帯体4を使用することで、必要に応じて、例えば[図20]に示すように、平らな帯体4の向きを変え、部材の一定部分を狭くすることができる。
Furthermore, it will be understood that by using the flat rod 4 as a longitudinal reinforcing rod, the orientation of the crosshead provided at the end of the rod can be changed. In general, since the flat rod 4 can be easily bent around an axis parallel to the surface thereof, as shown in FIG. 20, the end of the band 4 is twisted by 1/4 turn, and the
既に述べたように、平らな帯体の形をした圧縮補強材31’を作るのが有利であるが、経済上の理由で通常のロッドも使用できる。しかし、平ロッドの使用によってもたらされる利点は補強材の見込まれる追加費用を補って余りあるということは理解できよう。
この観点からはロッドをステンレス鋼で作るのが有利である。ステンレス鋼は外装厚さを減らしても腐食強度を確保でき、しかも、疲労強度とエネルギー吸収能力と高める延性が高い。この利点は不等沈下、場合によっては地震衝撃に対する抵抗力が強度できるので、土木構造物では特に重要である。
As already mentioned, it is advantageous to make a compression stiffener 31 'in the form of a flat strip, but for economic reasons ordinary rods can also be used. However, it will be appreciated that the benefits provided by the use of a flat rod more than make up for the additional cost of the reinforcement.
From this point of view, it is advantageous to make the rod from stainless steel. Stainless steel can secure corrosion strength even when the exterior thickness is reduced, and has high ductility to enhance fatigue strength and energy absorption capability. This advantage is particularly important in civil engineering structures because of the ability to withstand uneven settlement and, in some cases, resistance to earthquake shocks.
図を簡単にするためにスラブまたは平らなビームを図示したが、補強ロッドとして平らな帯体を使用することは湾曲したコンクリート部材や、反ったコンクリート部材の製造において多くの利点を有するということは理解できよう。すなわち、コンクリート部材のフェーシング表面に平行な広い側面を有する平らな帯体は、コンクリート部材の湾曲断面形状に容易に整合せせることができる。 Although slabs or flat beams are shown for simplicity of illustration, the use of flat strips as reinforcing rods has many advantages in the manufacture of curved and warped concrete members. I understand. That is, a flat strip having a wide side parallel to the facing surface of the concrete member can be easily matched to the curved cross-sectional shape of the concrete member.
特に、湾曲したコンクリート部材に使用可能な平らな補強ケージをつくり、この補強ケージを鋳型中に置いたときに鋳型の底部の断面形状を自重で自然に取らせることができる。
縦方向および横方向の補強材を構成する平らな帯体を互いに反対方向に湾曲させて、平行でない横方向母線を有する曲面のような横方向に反った断面形状に合せることもできる。これは例えば一端から他端へ各種の角度で横方向に傾いた橋の外装の場合で、この補強材は従来法では製造するのが難しい。
In particular, it is possible to create a flat reinforcing cage that can be used for curved concrete members, and when the reinforcing cage is placed in the mold, the cross-sectional shape of the bottom of the mold can be naturally taken by its own weight.
The flat strips constituting the longitudinal and lateral reinforcements can also be curved in opposite directions to match a cross-sectional shape that is laterally warped, such as a curved surface having non-parallel transverse buses. This is the case, for example, in the case of the exterior of a bridge tilted laterally at various angles from one end to the other, and this reinforcement is difficult to manufacture by conventional methods.
また、かなり大きい撓みを許容できる可撓性のあるコンクリート部材を製造することもできるので、本発明は湾曲断面形状を有する堤防下通路構造の製造に特に適している。この堤防下通路構造はその形状からその両端で堤防に横方向に当接するように加わる荷重下でわずかに変形することができる。
さらに、上述のとおり、コンクリートが圧縮される締付け領域と締付け領域との間の締付け領域は計算によって決定された位置に配置でき、この場所は、コンクリートが最大引張応力を受け、クラッキングの危険が最大となる場所である。従って、本発明は典型的なモデルから、各コンクリート部材の補強材を加わる荷重を考慮に入れて予測可能な応力分布に適合させることができる。
In addition, since a flexible concrete member capable of allowing a considerably large deflection can be manufactured, the present invention is particularly suitable for manufacturing a submerged passage structure having a curved cross-sectional shape. This dike passage structure can be slightly deformed under a load applied so as to abut against the dike laterally at both ends thereof.
Furthermore, as mentioned above, the clamping area between the clamping areas where the concrete is compressed can be placed at a position determined by calculation, where the concrete is subjected to the maximum tensile stress and the risk of cracking is maximized. It is a place that becomes. Therefore, the present invention can be adapted from a typical model to a predictable stress distribution taking into account the load applied to the reinforcement of each concrete member.
例えば、垂直方向に均一に加重されるスラブまたはビームでは下側面に加わる引張応力が最大である中心領域と、スラブが剪断応力を受ける2つの横方向領域と、2つの支持端とを区別できる。しかし、既に述べたように、圧縮領域の配置は必ずしも、コンクリート部材の中間面に対称にする必要はない。
本発明によって、補強材を複雑にせずに、コンクリート部材の各部分で吸収すべき主な荷重に補強材を合せることができる。すなわち、補強材を構成する平らな帯体の向きを適切に変えることによって最も伸びる部分に締付け領域が来るようにしてコンクリートの圧縮作用によって張力を補償する。
For example, in a slab or beam that is uniformly weighted in the vertical direction, a central region where the tensile stress applied to the lower surface is maximum, two lateral regions where the slab is subjected to shear stress, and two support ends can be distinguished. However, as already mentioned, the arrangement of the compression regions does not necessarily have to be symmetrical with respect to the intermediate surface of the concrete member.
According to the present invention, the reinforcing material can be matched to the main load to be absorbed by each part of the concrete member without complicating the reinforcing material. That is, the tension is compensated by the compressing action of the concrete so that the tightening region comes to the most stretched portion by appropriately changing the direction of the flat band constituting the reinforcing material.
さらに、上述のとおり、[図8]に示すように緊張帯体を垂直方向に向けて曲げ強度を強くしたり、[図20]に示すように帯体を傾けて剪断応力に対して最適に抵抗するようにしたり、[図20]に示すように水平なクロスヘッドを作って支持ポイントにおける部材の厚さを小さくしたりすることができ、これらの種々の変形例は組み合わせることもできる。
さらに、既に述べたように、圧縮領域はコンクリート部材の中間面に関して対称に配置する必要はない。
従って、本発明の配置によって補強ケージの形状を変えることができ、使用時にコンクリート部材に加わる荷重を関数として補強材の作用を調整、変更することができる。
Further, as described above, the tension band is oriented in the vertical direction as shown in [FIG. 8] to increase the bending strength, or the band is inclined as shown in [FIG. 20] to optimize the shear stress. It is possible to resist, or to create a horizontal crosshead as shown in FIG. 20 to reduce the thickness of the member at the support point, and these various variations can be combined.
Furthermore, as already mentioned, the compression zones need not be arranged symmetrically with respect to the intermediate surface of the concrete member.
Therefore, the shape of the reinforcing cage can be changed by the arrangement of the present invention, and the action of the reinforcing material can be adjusted and changed as a function of the load applied to the concrete member during use.
Claims (12)
上記の2つの捩じり部分(43、43')の各々は締め付け領域(B、B')を形成し、この締め付け領域(B、B')は帯体(4)の広い方の面41を介して吸収される引張応力の方向に逆らうようにコンクリート中に保持され、帯体(4)の上記の広い方の面(41)の幅はコンクリートが圧縮応力の所定限界値を超えないように決め、上記2つの捩じり部分(43、43')の間の中心部分(44)は所定限界値を超えた時にはそれを被覆しているコンクリートから分離し、自由に相対移動し、この中心部分(44)の全長(L2)にわたって応力を均一に分散させ、縦方向補強材(31)が伸びることができ、コンクリートが破壊するのを防止できることを特徴とする方法。During the casting of the concrete have a concrete (2) reinforcing cage (3) which is embedded in, concrete member (1), when subjected to a load, two portions on either side of the neutral axis, i.e., primarily concrete ( a compression portion for receiving a compression stress that is absorbed by 2), and a tensioning portion which receives a tensile stress absorbed mainly at least one longitudinal tension reinforcement of the reinforcing cage (3) by (31), concrete part ( 1) deforms when subjected to a load, and cracks occur in the concrete (2) due to the extension of the stretched part. The longitudinal reinforcement (31) of the concrete member (1 ) is narrower than the wider surface (41) And at least one flat strip (4) having a lateral surface (41 '), the strip (4) having a cross section sufficient to absorb the maximum stress within the elastic range The twisted portion (43, 43 ') is made by gradually changing the direction of the wider surface (41) of the strip (4) little by little, and the strip (4) A method for producing a concrete member (1) having a straight central part (44) between two twisted parts (43, 43 ') ,
Each of the two twisted portions (43, 43 ′) forms a fastening region (B, B ′), which is the wider surface 41 of the band (4). So that the width of the wider surface (41) of the strip (4) does not exceed the predetermined limit of compressive stress. The central portion (44) between the two twisted portions (43, 43 ') is separated from the concrete covering it when it exceeds a predetermined limit value, and freely moves relative to it. A method characterized in that stress can be evenly distributed over the entire length (L2) of the central portion (44), the longitudinal reinforcement (31) can be stretched, and the concrete can be prevented from breaking .
に記載の。Horizontal by directional spreading rod (32) forming a reinforcing cage that have at least two sectors being connected to one another, together crosshead reinforcements of two adjacent sectors (5,51,52,6) concrete member ( 1) is arranged at substantially the same level inside, and the transverse dispersion rod (32) is inserted into the crosshead (5, 51, 52, 6) and the whole of the concrete (2) arranged at that level. The method according to claim 4 , wherein the compression is performed.
Described in.
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