JP5158650B2 - Concrete member joint structure - Google Patents
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Description
本発明は、例えば鉄筋コンクリート製の柱と梁などのコンクリート部材同士を接合するためのコンクリート部材の接合構造に関する。 The present invention relates to a joint structure of concrete members for joining concrete members such as reinforced concrete columns and beams.
従来、鉄筋コンクリート造の建物は、最上階の柱頭部と最下階の柱脚部を除き、梁を先行して降伏させるように設計されている。このとき、梁の降伏は、柱際で生じるように設計している。 Traditionally, reinforced concrete buildings are designed to yield beams in advance, with the exception of the top column head and the bottom column base. At this time, the beam yield is designed to occur at the edge of the pillar.
また、施工性を向上させるために(施工の合理化を図るために)、梁をプレキャスト化する場合も多くなっている。この場合には、接合端面(接合面)から材軸方向外側に主筋を突出させてプレキャストコンクリート梁(PCa梁、一方のコンクリート部材)を形成し、さらに、梁を接合する部分の柱の側面(他方のコンクリート部材の接合面)から梁の材軸方向外側に向けて接合用鉄筋を突設する。そして、PCa梁の主筋と柱の接合用鉄筋を継手で繋ぎ、PCa梁と柱の互いの接合面の間(接合部)に後打ちコンクリートを現場打設して、PCa梁と柱を接合するようにしている。 In addition, in order to improve the workability (in order to rationalize the construction), the beam is often precast. In this case, a precast concrete beam (PCa beam, one concrete member) is formed by projecting the main bar from the joint end surface (joint surface) to the outside in the axial direction of the material, and further, the side surface of the column where the beam is joined ( Reinforcing bars are projected from the joining surface of the other concrete member) toward the outside in the material axis direction of the beam. Then, the main bars of the PCa beam and the reinforcing bars for joining the columns are connected by joints, and post-cast concrete is cast in-situ between the joint surfaces of the PCa beams and the columns (joined portions), and the PCa beams and the columns are joined. I am doing so.
また、PCa梁の主筋と柱の接合用鉄筋を繋ぐ継手として、カプラーを用いた機械式継手や重ね継手が用いられているが、カプラーを用いた機械式継手は、カプラーが高価でグラウト工事も必要になるため、梁端部を柱に接合する際には、重ね継手が多用されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。 In addition, mechanical joints and lap joints using couplers are used as joints to connect the main bars of the PCa beam and the reinforcing bars for joining the columns. However, mechanical joints using couplers are expensive and grouting. Since it becomes necessary, lap joints are frequently used when joining beam ends to columns (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
一方、梁の主筋と柱の接合用鉄筋の継手に重ね継手を用いた接合構造には、梁の主筋に重ね合わせた柱の接合用鉄筋の基端側(柱の接合面側、柱際)にシース管を被せ、このシース管で接合用鉄筋の基端側と後打ちコンクリートをアンボンド(非定着)にしたものがある。この接合構造においては、接合用鉄筋の基端側のアンボンド部(非定着部)によって柱際にヒンジ部(降伏ヒンジ)が形成され、例えば大地震によって梁が変形し大きな曲げモーメントが作用した際に、確実にヒンジ部の接合用鉄筋を先行して降伏させ、梁の降伏が柱際で生じるようにすることができる。また、このようにアンボンド部(非定着部、ヒンジ部)を設けることによって、接合用鉄筋ひいては梁の主筋の伸び変形能力を高めることができ、コンクリートのひび割れや圧壊等の被害を抑制することが可能になる。 On the other hand, in the joint structure using the lap joint for the joint of the main bar of the beam and the reinforcing bar for the column, the base end side of the column reinforcing bar superimposed on the main bar of the beam (column joint surface side, side of the column) A sheath tube is placed on the base end side of the reinforcing steel for bonding and the post-cast concrete is unbonded (non-fixed). In this joint structure, a hinge part (yielding hinge) is formed at the pillar by the unbonded part (non-fixed part) on the base end side of the jointing rebar, for example, when the beam is deformed by a large earthquake and a large bending moment acts In addition, it is possible to reliably yield the hinge rebar for the hinge part in advance, so that the yielding of the beam occurs at the column edge. In addition, by providing unbonded portions (non-fixed portions, hinge portions) in this way, it is possible to increase the elongation deformation capacity of the reinforcing bars for joining, and thus the main bars of the beams, and to suppress damage such as cracking and crushing of concrete. It becomes possible.
しかしながら、上記のように、梁の主筋と柱の接合用鉄筋を重ね合わせた重ね継手部にヒンジ部を設けた場合には、特に接合用鉄筋の基端側をアンボンド(非定着)にしてヒンジ部を形成した場合には、構造性能(耐力)を確保するために、アンボンド部以外の接合用鉄筋を後打ちコンクリートに定着させる部分に十分な定着長が必要になる。このため、接合用鉄筋と主筋を重ね合わせた重ね継手部ひいては後打ちコンクリートを打設する接合部を長くする必要が生じるとともに梁のプレキャスト部分(PCa梁)が短くなり、後打ちコンクリートの打設量が増大して、PCa梁を用いて施工の合理化を図っているにもかかわらず、施工性が低下するという問題があった。 However, as described above, when the hinge portion is provided in the lap joint portion in which the main reinforcing bars of the beam and the reinforcing bars for joining the columns are overlapped, the hinge is particularly set with the base end side of the joining reinforcing bars being unbonded (non-fixed). In the case where the portion is formed, a sufficient fixing length is required in the portion where the joining reinforcing bar other than the unbonded portion is fixed to the post-cast concrete in order to ensure the structural performance (proof strength). For this reason, it is necessary to lengthen the lap joint part in which the reinforcing bars and the main bars are overlapped, and thus the joint part for placing the post-cast concrete, and the precast part of the beam (PCa beam) is shortened, so that the post-cast concrete is cast. Although the amount is increased and the construction is rationalized by using the PCa beam, there is a problem that the workability is lowered.
本発明は、上記事情に鑑み、優れた構造性能を確保しつつ、重ね継手部ひいては接合部の長さを短くして施工性を向上させることが可能なコンクリート部材の接合構造を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention provides a joint structure for a concrete member capable of improving workability by shortening the length of a lap joint part and thus a joint part while ensuring excellent structural performance. Objective.
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。 In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
本発明のコンクリート部材の接合構造は、一方のコンクリート部材と他方のコンクリート部材の互いの接合面が対向するように一対のコンクリート部材を配置し、前記一対のコンクリート部材の接合面の間の接合部に後打ちコンクリートを打設して前記一対のコンクリート部材を接合するためのコンクリート部材の接合構造であって、前記一方のコンクリート部材は、該一方のコンクリート部材の接合面から材軸方向外側に向けて突出する一対の主筋の先端側同士を連結してU字状に形成した第1U字状部を備え、前記他方のコンクリート部材は、該他方のコンクリート部材の接合面から前記一方のコンクリート部材の材軸方向外側に向けて突出する一対の接合用鉄筋の先端側同士を連結してU字状に形成した第2U字状部を備えており、前記他方のコンクリート部材の接合面側に、前記第1U字状部の先端側と前記第2U字状部を重ね合わせた重ね継手部を設け、前記重ね継手部よりも前記一方のコンクリート部材の接合面側に、前記第1U字状部の主筋が先行して降伏するヒンジ部を設けて構成されていることを特徴とする。 In the joint structure of concrete members of the present invention, a pair of concrete members are arranged so that the joint surfaces of one concrete member and the other concrete member face each other, and a joint portion between the joint surfaces of the pair of concrete members A concrete member joining structure for placing post-cast concrete to join the pair of concrete members, wherein the one concrete member is directed outward from the joining surface of the one concrete member in the material axial direction. A first U-shaped portion formed in a U-shape by connecting the tip ends of a pair of main bars protruding in a protruding manner, and the other concrete member is formed from the joint surface of the other concrete member. A second U-shaped portion formed in a U shape by connecting the tip ends of a pair of reinforcing bars protruding outward in the material axis direction; Provided on the joint surface side of the other concrete member is a lap joint part in which the distal end side of the first U-shaped part and the second U-shaped part are overlapped, and the joint surface of the one concrete member is more than the lap joint part. It is characterized in that a hinge portion is provided on the side where the main bar of the first U-shaped portion yields in advance.
この発明においては、第1U字状部の先端側に第2U字状部を重ね合わせて、他方のコンクリート部材の接合面側にループ形状の重ね継手部が形成され、例えば一方のコンクリート部材を梁(PCa梁)、他方のコンクリート部材を柱とした場合に、第1U字状部の先端側のループ部と第2U字状部の先端側のループ部によって、後打ちコンクリートに拘束された斜め圧縮ストラットを形成することが可能になる。このため、大地震などによって一方のコンクリート部材が変形し接合部に曲げモーメントが作用する場合においても、重ね継手部で確実に曲げモーメントを低減させることができ、優れた構造性能を発揮させることが可能になる。そして、このように重ね継手部をループ形状にしたことで、重ね継手部の長さを短くしても優れた構造性能を確保することが可能になる。 In the present invention, the second U-shaped portion is overlapped with the distal end side of the first U-shaped portion, and a loop-shaped lap joint portion is formed on the joint surface side of the other concrete member. (PCa beam), when the other concrete member is a column, diagonal compression restrained by post-cast concrete by the loop part on the tip side of the first U-shaped part and the loop part on the tip side of the second U-shaped part It becomes possible to form struts. For this reason, even when one concrete member is deformed by a large earthquake and a bending moment acts on the joint, the bending moment can be reliably reduced at the lap joint, and excellent structural performance can be exhibited. It becomes possible. And by making the lap joint part into a loop shape in this way, it becomes possible to ensure excellent structural performance even if the length of the lap joint part is shortened.
また、このように他方のコンクリートの接合面側に設けた重ね継手部が優れた構造性能を発揮することで、大地震などによって一方のコンクリート部材が変形し接合部に曲げモーメントが作用した際に、重ね継手部よりも一方のコンクリートの接合面側にずらして設けたヒンジ部の第1U字状部の主筋を、確実に先行して降伏させることが可能になる。そして、このように降伏ヒンジ(ヒンジ部)を重ね継手部ではなく一方のコンクリート部材の接合面側にずらして設定することで、この部分の曲げモーメントの負担を小さくすることができるため、一方のコンクリート部材の主筋(第1U字状部の主筋)のサイズを小さくすることも可能になる。 In addition, the lap joint provided on the joint surface side of the other concrete exhibits excellent structural performance, so that when one concrete member deforms due to a large earthquake and a bending moment acts on the joint. The main bar of the first U-shaped portion of the hinge portion, which is shifted from the lap joint portion to the side of the joint surface of the concrete, can surely yield in advance. And, since the yield hinge (hinge part) is set to be shifted to the joint surface side of one concrete member instead of the lap joint part in this way, the burden of the bending moment of this part can be reduced. It is also possible to reduce the size of the main bars of the concrete member (the main bars of the first U-shaped portion).
また、本発明のコンクリート部材の接合構造においては、前記ヒンジ部の前記第1U字状部の主筋を前記後打ちコンクリートに非定着にして構成されていることが望ましい。 Moreover, in the joint structure of the concrete member of this invention, it is desirable that the main reinforcement of the said 1st U-shaped part of the said hinge part is made non-fixed to the said post-cast concrete.
この発明においては、ヒンジ部の第1U字状部の主筋の基端側を後打ちコンクリートに非定着にしているため、確実にこの非定着にしたヒンジ部の主筋を先行して降伏させることが可能になり、降伏領域を特定することが可能になる。また、ヒンジ部の主筋を非定着にすることで、一方のコンクリート部材(接合部)の主筋の伸び変形性能を向上させることができ、一方のコンクリート部材や接合部のコンクリートにひび割れや圧壊等の被害が生じることを抑制(防止)することが可能になる。 In the present invention, since the proximal end side of the main bar of the first U-shaped part of the hinge part is not fixed to the post-cast concrete, it is possible to reliably yield the main bar of the hinge part which is not fixed in advance. It becomes possible to specify the yield region. In addition, by making the main bar of the hinge part unfixed, it is possible to improve the elongation deformation performance of the main bar of one concrete member (joint part), such as cracking or crushing in the concrete of one concrete member or the joint part. It is possible to suppress (prevent) damage from occurring.
さらに、本発明のコンクリート部材の接合構造においては、前記第1U字状部の前記一対の主筋の間隔よりも前記第2U字状部の前記一対の接合用鉄筋の間隔が大きくなるように前記第1U字状部と前記第2U字状部が形成され、前記接合部は、前記ヒンジ部に対し、前記重ね継手部側が前記材軸に直交する方向に突出するふかし部を備えて大断面で形成されていることがより望ましい。 Furthermore, in the joint structure for a concrete member of the present invention, the distance between the pair of joining reinforcing bars of the second U-shaped portion is larger than the distance between the pair of main reinforcing bars of the first U-shaped portion. The 1U-shaped part and the second U-shaped part are formed, and the joining part is formed in a large cross section with an upper part protruding from the hinge part in a direction perpendicular to the material axis with respect to the hinge part. It is more desirable.
この発明においては、ヒンジ部に対し、重ね継手部側がふかし部を備えて大断面で形成されているため、重ね継手部側の断面二次モーメントを大きくすることができ、重ね継手部の構造性能を向上させることが可能になり、より確実にヒンジ部の第1U字状部の主筋を先行して降伏させることが可能になる。 In this invention, since the lap joint portion side is provided with a knitting portion with a large cross section with respect to the hinge portion, the sectional secondary moment on the lap joint portion side can be increased, and the structural performance of the lap joint portion can be increased. It becomes possible to improve, and it becomes possible to yield the main reinforcement of the 1st U-shaped part of a hinge part more reliably in advance.
また、本発明のコンクリート部材の接合構造において、前記第2U字状部は、前記第1U字状部よりも大径の鉄筋を用いて形成されていてもよい。 In the joint structure for a concrete member of the present invention, the second U-shaped portion may be formed using a reinforcing bar having a diameter larger than that of the first U-shaped portion.
この発明においては、第2U字状部の接合用鉄筋に、第1U字状部の主筋よりも大径の鉄筋(サイズの大きな鉄筋)を用いることで、重ね継手部の構造性能を向上させることができ、より確実にヒンジ部の第1U字状部の主筋を先行して降伏させることが可能になる。 In this invention, the structural performance of the lap joint is improved by using a reinforcing bar having a diameter larger than that of the main reinforcing bar of the first U-shaped portion as the reinforcing bar for joining of the second U-shaped portion. Thus, the main bar of the first U-shaped portion of the hinge portion can be yielded in advance more reliably.
さらに、本発明のコンクリート部材の接合構造においては、後端側が前記一方のコンクリート部材に埋設され、先端側が前記一方のコンクリート部材の接合面から前記材軸方向外側に突出して前記ヒンジ部に配設された添え筋を備えていることがさらに望ましい。 Furthermore, in the joint structure for a concrete member of the present invention, the rear end side is embedded in the one concrete member, and the front end side protrudes outward from the joint surface of the one concrete member in the material axial direction and is disposed in the hinge portion. It is further desirable to have a supplementary bar.
この発明においては、先端側がヒンジ部に配設された添え筋を備えていることによって、大地震などによって一方のコンクリート部材が変形し接合部に曲げモーメントが作用する際に、添え筋を配設した部分の後打ちコンクリート(及び一方のコンクリート部材)に作用する応力を添え筋で緩和することができる。これにより、後打ちコンクリート(及び一方のコンクリート部材)にひび割れなどが生じることを抑制(防止)することが可能になる。 In this invention, since the tip side is provided with a supplementary bar arranged at the hinge part, when one concrete member is deformed due to a large earthquake or the like and a bending moment acts on the joint part, the supplementary bar is arranged. The stress acting on the post-cast concrete (and one concrete member) can be relieved by the accessory bar. Thereby, it becomes possible to suppress (prevent) the occurrence of cracks and the like in the post-cast concrete (and one concrete member).
また、本発明のコンクリート部材の接合構造においては、前記後打ちコンクリートが繊維補強コンクリートであることがより望ましい。 In the joint structure for concrete members of the present invention, the post-cast concrete is more preferably fiber reinforced concrete.
この発明においては、後打ちコンクリートに繊維補強コンクリートを用いることで、例えば普通コンクリートを用いた場合と比較して、接合部の構造性能(耐力)を向上させることが可能になり、後打ちコンクリートにひび割れなどが生じることを確実に抑制(防止)することが可能になる。 In this invention, by using fiber reinforced concrete for post-cast concrete, it becomes possible to improve the structural performance (strength) of the joint as compared with, for example, ordinary concrete. It is possible to reliably suppress (prevent) the occurrence of cracks and the like.
本発明のコンクリート部材の接合構造によれば、第1U字状部の先端側に第2U字状部を重ね合わせたループ形状の重ね継手部が他方のコンクリート部材の接合面側に設けられているため、大地震などによって一方のコンクリート部材が変形し接合部に曲げモーメントが作用する場合においても、この重ね継手部で確実に曲げモーメントを低減させることができ、優れた構造性能を発揮させることが可能になる。 According to the concrete member joining structure of the present invention, the loop-shaped lap joint part in which the second U-shaped part is superimposed on the tip side of the first U-shaped part is provided on the joint surface side of the other concrete member. Therefore, even when one concrete member is deformed due to a large earthquake and a bending moment acts on the joint, this lap joint can reliably reduce the bending moment and exhibit excellent structural performance. It becomes possible.
また、重ね継手部が優れた構造性能を発揮することで、重ね継手部よりも一方のコンクリートの接合面側にずらして設けたヒンジ部の第1U字状部の主筋を、確実に先行して降伏させることが可能になる。さらに、降伏ヒンジ(ヒンジ部)を重ね継手部ではなく一方のコンクリート部材の接合面側にずらして設定することで、この部分の曲げモーメントの負担を小さくすることができ、一方のコンクリート部材の主筋(第1U字状部の主筋)のサイズを小さくすることも可能になる。 Moreover, the main reinforcement of the 1st U-shaped part of the hinge part which shifted and provided in the joint surface side of one concrete rather than the lap joint part is surely preceded by demonstrating the outstanding structural performance of a lap joint part. It is possible to surrender. Furthermore, by setting the yield hinge (hinge part) to the joint surface side of one concrete member instead of the lap joint part, the burden of the bending moment of this part can be reduced, and the main reinforcement of one concrete member It is also possible to reduce the size of the (primary bar of the first U-shaped portion).
そして、他方のコンクリート部材の接合面側にループ形状の重ね継手部を設け、この重ね継手部よりも一方のコンクリート部材の接合面側に降伏ヒンジ(ヒンジ部)を設けることで、優れた構造性能を確保しつつ、重ね継手部の長さひいては接合部の長さを短くすることが可能になる。これにより、コンクリート部材をプレキャスト化した場合に、プレキャスト部分を長くし、後打ちコンクリートの打設量を少なくすることができ、プレキャスト化したコンクリート部材を用いて確実に施工の合理化を図ることが可能になる。 And, by providing a loop-shaped lap joint part on the joint surface side of the other concrete member and providing a yield hinge (hinge part) on the joint surface side of one concrete member than this lap joint part, excellent structural performance It is possible to shorten the length of the lap joint part, and thus the length of the joint part, while ensuring the above. This makes it possible to lengthen the precast part and reduce the amount of post-cast concrete when concrete members are precast, and to ensure rationalization of construction using precast concrete members become.
以下、図1から図9を参照し、本発明の一実施形態に係るコンクリート部材の接合構造について説明する。 Hereinafter, a concrete member joining structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施形態の接合構造Aは、図1に示すように、鉄筋コンクリート造の建物を構築するにあたり、一方のコンクリート部材である梁1と他方のコンクリート部材である柱2(2a、2b)の互いに対向する接合面1a、2cの間の接合部3に適用されて、一対のコンクリート部材1、2を接合するためのものである。また、本実施形態の接合構造Aは、各コンクリート部材1、2の接合面1a、2cから突出した鉄筋を重ね合わせるとともに後打ちコンクリート4を現場打設し、重ね継手を用いて一対のコンクリート部材1、2を接合するものである。
As shown in FIG. 1, the joint structure A of the present embodiment is configured so that a beam 1 as one concrete member and a column 2 (2a, 2b) as another concrete member are opposed to each other when building a reinforced concrete building. It is applied to the
そして、梁1は、例えば工場などで予め製作したプレキャストコンクリート部材であり、図2及び図3に示すように、上部主筋6と下部主筋7とスターラップ8をコンクリート9で埋設して形成されている。また、上部主筋6と下部主筋7(一対の主筋)はそれぞれ、梁1の接合面(接合端面)1aから材軸方向O1外側に向けて突出(延出)しており、接合面1aから外側に突出した上下一対の上部主筋6と下部主筋7の先端側同士が連結されている。これにより、上下一対の上部主筋6と下部主筋7の接合面1aから外側に突出した部分がU字状に形成され、この部分が梁側U字状部(第1U字状部)10とされている。また、上部主筋6と下部主筋7はそれぞれ、梁1の幅方向T1に所定の間隔をあけて複数配設されており、上下一対の上部主筋6と下部主筋7の先端側同士がそれぞれ連結されて、複数の梁側U字状部10が形成されている。
The beam 1 is a precast concrete member manufactured in advance in a factory, for example, and is formed by embedding the upper
さらに、梁側U字状部10の上部主筋6と下部主筋7にはそれぞれ、接合面1a側の基端側の一部に所定長さのシース管11が被せて取り付けられている。そして、この梁側U字状部10は、シース管11が取り付けられた材軸方向O1の長さ範囲、すなわち、シース管11の後端(本実施形態では接合面1aと同位置)からシース管11の先端までの長さ範囲が、後打ちコンクリート4に埋設した状態でこの後打ちコンクリート4に非定着となる(定着しない)非定着部12(ヒンジ部13)とされている。また、シース管11の先端から上部主筋6と下部主筋7の先端同士を連結したループ部10a(梁側U字状部10の先端)までの長さ範囲が後打ちコンクリート4に定着する定着部14(重ね継手部15)とされている。
Furthermore, a
また、本実施形態の梁1は、図3に示すように、後端側が梁1のコンクリート9に埋設され、先端側が梁1の接合面1aから材軸方向O1外側に突出する添え筋16を備えている。この添え筋16は、接合面1aから突出した先端側が梁側U字状部10の上部主筋6及び/又は上部主筋7の基端側の非定着部12(ヒンジ部13)に添うように配設されている。例えば、添え筋16は、D16の鉄筋が使用され、梁1に333mmの長さで埋設し、接合面1aから200mm程度突出させて設けられている。
In addition, as shown in FIG. 3, the beam 1 of the present embodiment has a reinforcing
柱2(2a、2b)には、図4及び図5に示すように、梁1を接合する接合面2c(側面)から梁1の材軸方向O1外側に向けて突出し、上下に所定の間隔をあけて配された上下一対の接合用鉄筋(接合用上段鉄筋20、接合用下段鉄筋21)が設けられている。そして、一対の接合用上段鉄筋20と接合用下段鉄筋21は、接合面2cから外側に突出した先端側同士が連結されている。これにより、上下一対の接合用上段鉄筋20と接合用下段鉄筋21の接合面2cから外側に突出した部分がU字状に形成され、この部分が柱側U字状部(第2U字状部)22とされている。また、接合用上段鉄筋20と接合用下段鉄筋21はそれぞれ、柱2の幅方向T2に所定の間隔をあけて複数配設されており、上下一対の接合用上段鉄筋20と接合用下段鉄筋21の先端側同士がそれぞれ連結されて、複数の柱側U字状部22が形成されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the pillar 2 (2a, 2b) protrudes from the
また、この柱側U字状部22は、接合面2c側の基端側から接合用上段鉄筋20と接合用下段鉄筋22の先端側同士を連結したループ部22aまでの長さが、梁側U字状部10の定着部14(重ね継手部15)の長さと略同等となるように形成されている。
Further, the column-side
さらに、柱側U字状部22の接合用上段鉄筋20と接合用下段鉄筋21の上下方向の間隔L1が、梁側U字状部10の上部主筋6と下部主筋7の上下方向の間隔L2よりも大きくなるようにして、梁側U字状部10と柱側U字状部22が形成されている。また、例えば、柱側U字状部22の接合用上段鉄筋20と接合用下段鉄筋21としてD22の鉄筋を用い、梁側U字状部10の上部主筋6と下部主筋7としてD19の鉄筋を用い、柱側U字状部22は、梁側U字状部10よりも大径の鉄筋(サイズが大きい鉄筋)を用いて形成されている。
Further, the vertical distance L1 between the upper reinforcing
そして、本実施形態の接合構造Aでは、図6及び図7に示すように、梁1を互いの接合面1a、2cが対向するように柱2(2a、2b)の間の所定位置に配設した状態で、この梁1の梁側U字状部10のループ部10aが柱2の接合面2c近傍に配され、且つ梁側U字状部10の上部主筋6と柱側U字状部22の接合用上段鉄筋20が上下方向の略同位置に配されている。
In the joint structure A of the present embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7, the beam 1 is arranged at a predetermined position between the pillars 2 (2a, 2b) so that the
また、柱側U字状部22の接合用下段鉄筋21が梁側U字状部10の下部主筋7よりも下方に配設されるとともに、梁側U字状部10の定着部14と柱側U字状部22とが互いに重ね合わされている。これにより、接合部3には、柱2の接合面2c側に、梁側U字状部10の先端側と柱側U字状部22とを重ね合わせたループ形状の重ね継手部15が設けられている。また、重ね継手部15よりも梁1の接合面1a側に(すなわちシース管11を被せた梁側U字状部10の基端側の非定着部12の部分に)、ヒンジ部13が設けられている。
Further, the lower reinforcing
さらに、接合部3には、ヒンジ部13の梁側U字状部10の上部主筋6及び下部主筋7とシース管11と添え筋16を囲繞するように、また、重ね継手部15の梁側U字状部10の上部主筋6及び下部主筋7と柱側U字状部22の接合用上段鉄筋20及び接合用下段鉄筋21とをそれぞれ囲繞するように、材軸方向O1に所定の間隔をあけて複数のスターラップ23が設けられている。
Further, the joint 3 surrounds the upper
そして、柱2と梁1は、互いの接合面1a、2cの間に、梁側U字状部10と柱側U字状部22とシース管11と添え筋16とスターラップ23を埋設するように後打ちコンクリート4を打設して接合されている。また、本実施形態では、後打ちコンクリート4として繊維補強コンクリートが用いられている。そして、このとき、梁側U字状部10は、上部主筋6と下部主筋7の基端側の非定着部12(ヒンジ部13)がシース管11によって後打ちコンクリート4に非定着にして埋設されている。また、梁側U字状部10の定着部14の上部主筋6及び下部主筋7と、柱側U字状部22の全ての接合用上段鉄筋20及び接合用下段鉄筋21と(重ね継手部15)が、後打ちコンクリート4に定着して埋設されている。
And the
さらに、本実施形態の接合構造Aでは、ヒンジ部13の梁成H1が梁1の梁成と同一であるのに対し、重ね継手部15の梁成H2がヒンジ部13の梁成H1よりも大きくなっている。すなわち、本実施形態では、梁側U字状部10の上部主筋6と下部主筋7の間隔L2よりも柱側U字状部22の接合用上段鉄筋20と接合用下段鉄筋21の間隔L1が大きくなっているため、重ね継手部15側がヒンジ部13側よりも材軸O1に直交する方向に突出するふかし部24を備えて大断面で形成されている。例えば、ヒンジ部13側の梁成H1が300mmとされ、重ね継手部15側の梁成H2がふかし部24を備えることで380mmとされている。
Furthermore, in the joint structure A of the present embodiment, the beam formation H1 of the
ついで、上記構成からなる本実施形態の接合構造Aを用いて柱2と梁1を接合する方法を説明するとともに、本実施形態の接合構造Aの作用及び効果について説明する。
Next, a method of joining the
はじめに、接合面1aから材軸方向O1外側に上部主筋6と下部主筋7と添え筋16が突出した梁1(プレキャストコンクリート部材)を工場等で製作し、突出した上部主筋6と下部主筋7にそれぞれシース管11を取り付ける。これとともに、上部主筋6と下部主筋7の先端側同士を連結して梁側U字状部10を形成する。
First, the beam 1 (precast concrete member) in which the upper
また、柱2の接合面2cから梁1の材軸方向O1外側に突出するように接合用上段鉄筋20と接合用下段鉄筋21を配設するとともに、接合用上段鉄筋20と接合用下段鉄筋21の先端側同士を連結して柱側U字状部22を形成する。
Further, the
さらに、図8に示すように、接合部3に配設する複数のスターラップ23の内孔に梁側U字状部10を挿通し、梁1の接合面1a側の非定着部12に(シース管11を取り付けた部分に)、複数のスターラップ23を束ねた状態で納めて仮配置しておく。そして、柱2の接合面2cと梁1の接合面1aが対向するように、梁1を一対の柱2(2a、2b)の間の所定位置に配置する。このとき、梁側U字状部10の上部主筋6と柱側U字状部22の接合用上段鉄筋20とが上下方向の同位置に配されるように、且つ梁側U字状部10の先端側の定着部14と柱側U字状部22とが互いに重なり合うようにして、梁1を所定位置に設置する。なお、梁1は、例えば仮設の支持架台などを用いて所定位置に配設した状態で保持される。
Further, as shown in FIG. 8, the beam-side
そして、図9に示すように、仮配置したスターラップ23を引き出して、ヒンジ部13と重ね継手部15の所定位置に間隔をあけて配置するとともに、シース管11、上部主筋6、下部主筋7、接合用上段鉄筋20、接合用下段鉄筋21に緊結して設置する。
Then, as shown in FIG. 9, the temporarily placed
また、接合部3に、梁側U字状部10、シース管11、添え筋16、柱側U字状部22を内包するように型枠を設置する。このとき、ヒンジ部13は、梁1の梁成H1及び梁幅に合わせるように、重ね継手部15は、梁1の梁幅に合わせるとともにふかし部24の分だけ梁成H2が大きくなるように型枠が設置される。このように型枠を設置した段階で、繊維補強コンクリートの後打ちコンクリート4を型枠内に打設し、所定の強度が発現した段階で、型枠を取り外して、柱2と梁1の接合が完了する。
In addition, the formwork is installed in the
上記のように構成した本実施形態の接合構造Aにおいては、梁側U字状部10の先端側に柱側U字状部22を重ね合わせて、柱2の接合面2c側にループ形状の重ね継手部15が形成されている。このため、梁側U字状部10の先端側のループ部10aと柱側U字状部22の先端側のループ部22aによって、後打ちコンクリート4に拘束された斜め圧縮ストラットを形成することが可能になる。これにより、大地震などが発生して、梁1が変形し接合部3に曲げモーメントが作用する場合においても、圧縮ストラットが形成された重ね継手部15で確実に曲げモーメントを低減させることができ、優れた構造性能を発揮させることが可能になる。
In the joining structure A of the present embodiment configured as described above, the column-side
そして、このように重ね継手部15をループ形状にしたことで、従来の単に主筋と接合用鉄筋を重ね合わせた重ね継手と比較し、重ね継手部15の長さを短くしても優れた構造性能を確保することが可能になる。すなわち、例えば、従来の重ね継手において所望の構造性能を得るために定着長が820mm必要である場合に対し、本実施形態のように梁側U字状部10と柱側U字状部22を重ね合わせてループ形状の重ね継手部15を形成した場合には、重ね継手部15の長さを620mmに減らして、同等の構造性能を確保することが可能である。
And by making the lap
また、このように柱2の接合面2c側に設けた重ね継手部15が優れた構造性能を発揮することで、大地震などによって梁1が変形し接合部3に曲げモーメントが作用した際に、重ね継手部15よりも梁1の接合面1a側にずらして設けたヒンジ部13の梁側U字状部10の主筋6、7を、確実に先行して降伏させることが可能になる。そして、降伏ヒンジ(ヒンジ部13)を重ね継手部15ではなく梁1の接合面1a側にずらして設定することで、この部分の曲げモーメントの負担を小さくすることができるため、梁1の主筋6、7(梁側U字状部10の主筋6、7)のサイズを小さくすることも可能になる。
Moreover, when the lap joint 15 provided on the
よって、本実施形態の接合構造Aにおいては、柱2の接合面2c側にループ形状の重ね継手部15を設け、この重ね継手部15よりも梁1の接合面1a側に降伏ヒンジ(ヒンジ部13)を設けることで、優れた構造性能を確保しつつ、重ね継手部15の長さひいては接合部3の長さを短くすることが可能になる。これにより、梁1をプレキャスト化した場合に、プレキャスト部分を長くし、後打ちコンクリート4の打設量を少なくすることができ、プレキャスト化した梁1を用いて確実に施工の合理化を図ることが可能になる。
Therefore, in the joint structure A of the present embodiment, the loop-shaped lap
また、ヒンジ部13の梁側U字状部10の主筋6、7の基端側を後打ちコンクリート4に非定着にしているため、確実にこの非定着にしたヒンジ部13の主筋6、7を先行して降伏させることが可能になり、降伏領域を特定することが可能になる。さらに、ヒンジ部13の主筋6、7を非定着にすることで、梁1(接合部3)の主筋6、7の伸び変形性能を向上させることができ、梁1や接合部3のコンクリート4、9にひび割れや圧壊等の被害が生じることを抑制(防止)することが可能になる。
Further, since the proximal end sides of the
さらに、ヒンジ部13に対し、重ね継手部15側がふかし部24を備えて大断面で形成されているため、重ね継手部15側の断面二次モーメントを大きくすることができる。これにより、重ね継手部15の構造性能をさらに向上させることが可能になり、より確実にヒンジ部13の梁側U字状部10の主筋6、7を先行して降伏させることが可能になる。
Furthermore, since the lap
また、柱側U字状部22の接合用鉄筋20、21に、梁側U字状部10の主筋6、7よりも大径の鉄筋(サイズの大きな鉄筋)を用いることで、重ね継手部15の構造性能を向上させることができ、より確実にヒンジ部13の梁側U字状部10の主筋6、7を先行して降伏させることが可能になる。
In addition, by using reinforcing bars (large reinforcing bars) having a diameter larger than that of the main reinforcing
さらに、先端側がヒンジ部13に配設された添え筋16を備えていることによって、大地震などによって梁1が変形し接合部3に曲げモーメントが作用する際に、添え筋16を配設した部分の後打ちコンクリート4(及び梁1)に作用する応力を添え筋16で緩和することができる。これにより、後打ちコンクリート4(及び梁1)にひび割れなどが生じることを抑制(防止)することが可能になる。
Further, since the front end side is provided with the
また、後打ちコンクリート4に繊維補強コンクリートを用いることで、例えば普通コンクリートを用いた場合と比較して、接合部3の構造性能(耐力)を向上させることが可能になり、後打ちコンクリート4にひび割れなどが生じることを確実に抑制(防止)することが可能になる。
In addition, by using fiber reinforced concrete for the
以上、本発明に係るコンクリート部材の接合構造の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、梁1の接合面1a側に、梁側U字状部10の基端側にシース管11を被せた非定着部12によってヒンジ部13を形成するようにしているが、必ずしも重ね継手部15よりも梁1の接合面1a側の梁側U字状部10の基端側を後打ちコンクリート4に非定着にしなくてもよい。すなわち、梁側U字状部10の主筋6、7に、重ね継手部15を形成する柱側U字状部22の接合用鉄筋20、21よりも小径の鉄筋を用いた場合には、梁側U字状部10の基端側(ヒンジ部13)の主筋6、7を後打ちコンクリート4に定着させても、梁1の変形によって曲げモーメントが作用した際にこの部分の主筋6、7を先行して降伏させることが可能である。このため、梁側U字状部10の基端側(ヒンジ部13)の主筋6、7を後打ちコンクリート4に定着させた場合であっても、梁1の接合面1a側の梁側U字状部10の基端側にヒンジ部13を形成することが可能であり、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
As mentioned above, although one Embodiment of the joining structure of the concrete member based on this invention was described, this invention is not limited to said one Embodiment, It can change suitably in the range which does not deviate from the meaning. For example, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、梁側U字状部10の上下一対の主筋6、7の間隔L2よりも柱側U字状部22の上下一対の接合用鉄筋20、21の間隔L1を大きくして、重ね継手部15側をふかし部24を備えて大断面にし、重ね継手部15の断面二次モーメントを大きくすることで構造性能を向上させるようにしている。これに対し、柱側U字状部22の接合用鉄筋20、21に、梁側U字状部10の主筋6、7よりも大径の鉄筋を用いることによって重ね継手部15の構造性能を確保することが可能であるため、梁側U字状部10の主筋6、7の間隔L2と、柱側U字状部22の接合用鉄筋20、21の間隔L1とを同等にしてもよい。
In the present embodiment, the distance L1 between the pair of upper and lower joining reinforcing
1 梁(一方のコンクリート部材)
1a 接合面(接合端面)
2 柱(他方のコンクリート部材)
2c 接合面
3 接合部
4 後打ちコンクリート
6 上部主筋(主筋)
7 下部主筋(主筋)
8 スターラップ
9 コンクリート
10 梁側U字状部(第1U字状部)
10a ループ部
11 シース管
12 非定着部
13 ヒンジ部(降伏ヒンジ)
14 定着部
15 重ね継手部
16 添え筋
20 接合用上段鉄筋(接合用鉄筋)
21 接合用下段鉄筋(接合用鉄筋)
22 柱側U字状部(第2U字状部)
22a ループ部
23 スターラップ
24 ふかし部
A 接合構造
H1 ヒンジ部の梁成
H2 重ね継手部の梁成
L1 上部主筋と下部主筋の間隔
L2 接合用上段鉄筋と接合用下段鉄筋の間隔
O1 材軸方向
T1 梁の幅方向
T2 柱の幅方向
1 Beam (one concrete member)
1a Joint surface (joint end face)
2 pillar (the other concrete member)
7 Lower main muscle (main muscle)
8
14 fixing
21 Lower rebar for joining (joining rebar)
22 Column side U-shaped part (2nd U-shaped part)
Claims (6)
前記一方のコンクリート部材は、該一方のコンクリート部材の接合面から材軸方向外側に向けて突出する一対の主筋の先端側同士を連結してU字状に形成した第1U字状部を備え、
前記他方のコンクリート部材は、該他方のコンクリート部材の接合面から前記一方のコンクリート部材の材軸方向外側に向けて突出する一対の接合用鉄筋の先端側同士を連結してU字状に形成した第2U字状部を備えており、
前記他方のコンクリート部材の接合面側に、前記第1U字状部の先端側と前記第2U字状部を重ね合わせた重ね継手部を設け、前記重ね継手部よりも前記一方のコンクリート部材の接合面側に、前記第1U字状部の主筋が先行して降伏するヒンジ部を設けて構成されていることを特徴とするコンクリート部材の接合構造。 A pair of concrete members are arranged so that the joint surfaces of one concrete member and the other concrete member face each other, and post-cast concrete is placed at the joint between the joint surfaces of the pair of concrete members, A joining structure of concrete members for joining a pair of concrete members,
The one concrete member includes a first U-shaped portion that is formed in a U shape by connecting the tip sides of a pair of main bars that protrude from the joint surface of the one concrete member toward the outside in the material axis direction.
The other concrete member is formed in a U shape by connecting the tip ends of a pair of joining reinforcing bars protruding from the joint surface of the other concrete member toward the outside in the material axis direction of the one concrete member. A second U-shaped part,
On the joint surface side of the other concrete member, a lap joint part in which the tip side of the first U-shaped part and the second U-shaped part are overlapped is provided, and the one concrete member is joined to the lap joint part. A joint structure for a concrete member, characterized in that a hinge portion is provided on the surface side where the main bar of the first U-shaped portion yields in advance.
前記ヒンジ部の前記第1U字状部の主筋を前記後打ちコンクリートに非定着にして構成されていることを特徴とするコンクリート部材の接合構造。 In the joint structure of concrete members according to claim 1,
A joint structure for a concrete member, characterized in that the main bar of the first U-shaped part of the hinge part is not fixed to the post-cast concrete.
前記第1U字状部の前記一対の主筋の間隔よりも前記第2U字状部の前記一対の接合用鉄筋の間隔が大きくなるように前記第1U字状部と前記第2U字状部が形成され、
前記接合部は、前記ヒンジ部に対し、前記重ね継手部側が前記材軸に直交する方向に突出するふかし部を備えて大断面で形成されていることを特徴とするコンクリート部材の接合構造。 In the joining structure of the concrete member according to claim 1 or 2,
The first U-shaped part and the second U-shaped part are formed so that the distance between the pair of joining reinforcing bars of the second U-shaped part is larger than the distance between the pair of main reinforcing bars of the first U-shaped part. And
The joint part is a joint structure for a concrete member, characterized in that the joint part is formed with a large cross section with a flared part protruding in a direction orthogonal to the material axis on the lap joint part side with respect to the hinge part.
前記第2U字状部は、前記第1U字状部よりも大径の鉄筋を用いて形成されていることを特徴とするコンクリート部材の接合構造。 In the joint structure of a concrete member according to any one of claims 1 to 3,
The second U-shaped part is formed using a reinforcing bar having a diameter larger than that of the first U-shaped part.
後端側が前記一方のコンクリート部材に埋設され、先端側が前記一方のコンクリート部材の接合面から前記材軸方向外側に突出して前記ヒンジ部に配設された添え筋を備えていることを特徴とするコンクリート部材の接合構造。 In the joint structure of a concrete member according to any one of claims 1 to 4,
The rear end side is embedded in the one concrete member, and the front end side is provided with a supplementary bar disposed on the hinge portion so as to protrude outward in the material axis direction from the joint surface of the one concrete member. Bonding structure of concrete members.
前記後打ちコンクリートが繊維補強コンクリートであることを特徴とするコンクリート部材の接合構造。 In the joint structure of a concrete member according to any one of claims 1 to 5,
A concrete member joining structure, wherein the post-cast concrete is fiber reinforced concrete.
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