JP5938239B2

JP5938239B2 - せん断補強鉄筋およびその配筋方法

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Publication number: JP5938239B2
Application number: JP2012053027A
Authority: JP
Inventors: 安永　正道; 正道安永
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2012-03-09
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2032-03-09
Also published as: JP2013185397A

Description

本発明は、せん断補強鉄筋およびその配筋方法に関するものである。

鉄筋コンクリート構造物の鉄筋は構造物の両側に配置される格子状の主筋（縦筋）、配力筋（横筋）と、必要に応じてせん断力に対する強度を増大するため主筋、配力筋と直交方向に交差する向きに配筋するせん断補強鉄筋により構成される。

せん断補強鉄筋に定着部を設ける方式としては、大きく２つ、鉄筋端部を曲げ加工する方式と、定着プレート方式とがある。

先に、定着プレート方式について説明すると、鉄筋端部に長円形のプレートを設けるもので、摩擦圧接（プレートの高速回転により鉄筋と接着）、またはフラッシュ（火花）により溶接、ねじ節鉄筋を使用し端部に鉄製のプレートをねじ込む場合などがある。

前者は、ヘッド・バー工法、Ｊフットバー工法とも呼ばれ、普通鉄筋の端部に長円形もしくは長方形のプレートを摩擦圧接（プレートの高速回転により鉄筋と接着）、またはフラッシュ（火花）により溶接する。工場加工とはなるがプレートフック工法と同様に、現地での施工性、品質に優れている。ヘッド・バー工法の例を図９に、Ｊフットバー工法の例を図１０に示す。

後者は、プレートフック工法と呼ばれ、ねじ節鉄筋の端部に長円形のプレートをねじ込み、エポキシ系グラウトで固めたもので、現地で組み立て、設置する。定着部は両側主筋、配力筋を組立てた後、縦筋、横筋の隙間を通して最外鉄筋（配力筋；横筋）とほぼ隙間無く設置することが可能であり、施工性、品質に優れている。プレートフック工法の例を図１１に示す。

この他に、定着プレート方式に似たものとして、鉄筋の端部を高周波誘導により加熱した後、台に押し付けることにより円形に膨らせてプレート状にするＴヘッドバー工法がある。Ｔヘッドバー工法の例を図１２に示す。

前記定着プレート方式に対して鉄筋端部を曲げ加工する方式はそれ以前から行われているもので、棒状の補強鉄筋の端部を鉤状、鋭角状又は半円形状に折り曲げ加工してフックを形成し、これを定着部としてそのフックを配力筋（横筋）へ係止することにより定着するものである。

このように鉄筋の端部を曲げ加工し定着部とする場合、コンクリート標準示方書など各種基準で曲げ半径（曲線部曲げ半径３ｄ）、直線部長さなどが規定されている。図１３に各種の曲げ加工の例を示すが、（イ）Ｌ型フック、（ロ）鋭角フック、（ハ）半円形フック、（ニ）半円形フック＋半円形フックがある。

鉄筋端部を曲げ加工する方式や定着プレート方式のいずれの場合も、組み立て手順としては、図１４に示すように両側の主筋（縦筋）１、配力筋（横筋）２を所定位置に設置した後、その隙間を通してせん断補強鉄筋３を設置するのが、施工性に優れた合理的な施工方法である。

曲げ加工方式はフックの径が決められており、フック部を小さくすることが難しく、組立てられた主筋や配力筋の隙間を通して配置することは難しい。とくに主筋や配力筋が密に配筋されている場合には、せん断補強鉄筋の施工が難しくなる問題点がある。そこで近年は、定着プレート方式が提案されている。

しかし、定着プレート方式についていえば、工場製作によりコストがかかる。ヘッド・バー工法、Ｊフットバー工法は工場製作となることから、曲げ加工での定着部に比較してコスト高となる。また、定着部は、最外鉄筋（配力筋；横筋）への掛りが小さく、高い耐震性能が要求される場合には抜け出しが懸念される。

Ｔヘッドバー工法は、最外鉄筋（配力筋；横筋）外縁部からＴヘッドバー端部までの離れが大きく規定されており、主筋の位置を内側に持ってこないと鉄筋の純かぶりを確保できなくなる。また、他の工法に較べて最外鉄筋への掛りが小さく、高い耐震性能が要求される場合には抜け出しが懸念され、確認実験などが必要となる。さらに、工場製品となるため、曲げ加工に較べてコスト高となる。

次に曲げ加工方式では、（イ）Ｌ型フックは、Ｌ形部（定着部）の長さが、１５．５ｄ（ｄ；せん断補強鉄筋の径、Ｄ１３の場合２０２mm）あり、主筋（縦筋）・配力筋（横筋）とも２００mmピッチで配置（空間幅として１７０mm程度）されるような場合にはＤ１０〜Ｄ１３程度の細径鉄筋にしか採用できない。

せん断補強鉄筋は両側主筋の最外鉄筋（配力筋；横筋）に掛けることが求められるが、（ロ）鋭角フック、（ハ）半円形フックはこのままでは最外鉄筋（配力筋；横筋）に掛けることができない。そのため、せん断補強鉄筋の内離れを最外鉄筋より６ｄ程度以上大きくし設置している。結果的に最外鉄筋とフックの内面に遊びが出来、せん断力に対する抵抗力が小さくなる。

（ニ）半円形フック＋半円形フックは最外鉄筋との間に隙間は出来ないが、使用鉄筋量が増加することによるコストアップに加え、２本の半円形フック付きせん断補強鉄筋を直線的に繋ぐことに手間が掛り効率的ではない。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、定着プレートタイプと同様に、格子状の両側主筋、配力筋を配置した後に、容易にせん断補強鉄筋を配置でき、せん断補強鉄筋の定着部を鉄筋の曲げ加工のみにより形成するので、安価な定着が得られ、しかも、確実に定着させることができるせん断補強鉄筋およびその配筋方法を提供することにある。

前記目的を達成するため本発明は、せん断補強鉄筋としては、格子状に組まれた主筋（縦筋）、配力筋（横筋）に、これら対向する格子状に組まれた主筋（縦筋）、配力筋（横筋）に直交してこれらをつなぎ止めるせん断補強鉄筋であって、一端を格子状に組まれた主筋（縦筋）、配力筋（横筋）の配力筋（横筋）に掛止める縦向きの半円形の曲げフック部とし、他端を他方の格子状に組まれた主筋（縦筋）、配力筋（横筋）の配力筋（横筋）に掛止める縦向きの半円形の曲げフック部とし、さらにその先を曲げ回して、せん断補強鉄筋の本体に直交する向きの横向き曲げの延設部を主筋（縦筋）に係止するものとして形成したこと、もしくは、一端を配力筋（横筋）に掛止める半円形の縦向きの曲げフック部とし、他端を他方の格子状に組まれた主筋（縦筋）、配力筋（横筋）の主筋（縦筋）に平行させた補助鉄筋に掛止めるものとして、前記縦向きの半円形の曲げフック部に対して９０°回転させた横向きの半円形の曲げフック部としたことを要旨とするものである。

せん断補強鉄筋の配筋方法としては、格子状に組まれた主筋（縦筋）、配力筋（横筋）に、これら対向する格子状に組まれた主筋（縦筋）、配力筋（横筋）に直交してつなぎ止めるせん断補強鉄筋の配筋方法であって、一端を格子状に組まれた主筋（縦筋）、配力筋（横筋）の配力筋（横筋）に掛止める縦向きの半円形の曲げフック部とし、他端を他方の格子状に組まれた主筋（縦筋）、配力筋（横筋）の配力筋（横筋）に掛止める縦向きの半円形の曲げフック部とし、さらにその先を曲げ回して、せん断補強鉄筋の本体に直交する向きの横向き曲げの延設部を主筋（縦筋）に係止するものとして形成したせん断補強鉄筋を使用し、一端の曲げフック部を最外鉄筋（配力筋；横筋）に引っ掛けた後、せん断補強鉄筋を横移動させて横曲げの延設部を主筋（縦筋）に引っ掛けること、もしくは、一端を配力筋（横筋）に掛止める半円形の縦向きの曲げフック部とし、他端を他方の格子状に組まれた主筋（縦筋）、配力筋（横筋）の主筋（縦筋）に平行させた補助鉄筋に掛止めるものとして、前記縦向きの半円形の曲げフック部に対して９０°回転させた横向きの半円形の曲げフック部としたせん断補強鉄筋を使用し、一端の曲げフック部を最外鉄筋（配力筋；横筋）に引っ掛けた後、他端の横向きの曲げフック部を配力筋（横筋）に載せて仮置きし、その後、主筋（縦筋）に平行させる補助鉄筋を横向きの曲げフック部と配力筋（横筋）との間に挿入することを要旨とするものである。

本発明によれば、定着プレートと同様に、両側の主筋（縦筋）および配力筋（横筋）を格子状に配置した後に縦筋および横筋を動かすことなく、縦筋および横筋で構成される格子状の隙間を通過させて容易にせん断補強鉄筋を配置できる。

また、定着プレートなどのように工場加工によるコストアップがなく、コストアップを避けることができる。

ナット、機械継手など高価な部材を使用しないですむ。また、せん断補強鉄筋を1本で形成し、鉄筋を接続する手間を省くことができる。

さらに、現場における曲げ加工により定着部の形成を可能とし、コストダウンをはかることができる。

設計基準に示される半円形フックと同等の定着性能を満足する。半円形フックと同程度の鉄筋材料費、加工費とすることができる。

本発明のせん断補強鉄筋およびその配筋方法は、せん断補強鉄筋の曲げ加工は工事現場で一般的に用いられている曲げ加工機によって可能であり、加工費、鉄筋の材料費とも従来の半円形フックとほとんど変わらない。

全ての曲線部は常温曲げ加工とし、基準に示される３．０ｄ以上の曲げ半径とすることによりせん断補強鉄筋の定着部は半円形フックと同等の強度を有する。

本発明による定着部のフックは、基準に示される両端半円形フックと同等の定着性能を有する。

曲げ加工後の定着部形状は、主筋（縦筋）および配力筋（横筋）で構成される格子状の空間部を通過できる寸法であり、縦筋および横筋を組立てた後にせん断補強鉄筋を容易に配置できる。

定着プレート、ナット、機械継手などの工場製品を必要としないため、安価である。

以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１〜図４は本発明のせん断補強鉄筋およびその配筋方法の第１実施形態を示すもので、図中１は主筋（縦筋）、２は配力筋（横筋）、３はせん断補強鉄筋で、せん断補強鉄筋３は、格子状に組まれた主筋（縦筋）１、配力筋（横筋）２に、これら対向する格子状に組まれた主筋（縦筋）１、配力筋（横筋）２に直交してつなぎ止めるものである。

このようにせん断補強鉄筋３は、配力筋（横筋）２に直交するものとして、一端を配力筋（横筋）２に掛止める半円形の縦向きの曲げフック部４とした。

また、他端を同様に配力筋（横筋）２に掛止める半円形の縦向きの曲げフック部４とし、さらにその先を曲げ回して、せん断補強鉄筋３の本体に直交する向きの横向き曲げの延設部５を形成した。この横向き曲げの延設部５は、主筋（縦筋）１に係止するものとして形成する。

前記縦向きの曲げフック部４の形成、および、横向き曲げの延設部５の形成は、常温曲げ加工で製作するで、曲線部を３ｄの半径で常温曲げ加工した場合に、主鉄筋の格子の空間を挿入できるものに適用する。

次にこのようなせん断補強鉄筋３の配筋方法について説明する。せん断補強鉄筋３の片側を半円形フックである縦向きの曲げフック部４、反対側を“半円形フック＋横曲げ”形状である半円形の縦向きの曲げフック部４とし、さらにその先を曲げ回して、せん断補強鉄筋３の本体に直交する向きの横向き曲げの延設部５に加工するのは現場で行う。

主筋（縦筋）１、配力筋（横筋）２を両側に設置した後、せん断補強筋３を主筋（縦筋）１および配力筋（横筋）２の格子状部の隙間を通して配置する。

その際、せん断補強鉄筋３の一端の半円形フックである縦向きの曲げフック部４を配力筋（横筋）２に引っ掛けた後、反対側の半円形フックである縦向きの曲げフック部４と横向き曲げの延設部５をバールなどの治具によってしゃくり(決り)、最外鉄筋である配力筋（横筋）２に引っ掛ける。

その後、図４に示すようにせん断補強鉄筋３を横移動させ、横向き曲げの延設部５を主筋（縦筋）１に引っ掛ける。

図５〜図８は本発明のせん断補強鉄筋およびその配筋方法の第２実施形態を示すもので、せん断補強鉄筋３は、配力筋（横筋）２に直交するもので、一端を配力筋（横筋）２に掛止める半円形の曲げフック部４とした点は前記第１実施形態と同じである。

他端は、前記縦向きの曲げフック部４に対して９０°回転させた（捻った）横向きの半円形の曲げフック部６とした。この横向きの曲げフック部６は縦向きの曲げフック部４と同じ大きさでよいが、必ずしもそれに限定されない。この横向きの曲げフック部６は主筋（縦筋）１に平行させた補助鉄筋７に掛止めるものである。

次にこのようなせん断補強鉄筋３の配筋方法について説明する。せん断補強鉄筋３の片側を半円形フックである縦向きの曲げフック部４、反対側を９０°方向の違う半円形フックである横向きの曲げフック部６に加工するのは現場で行う。

片側の縦向きの曲げフック部４を配力筋（横筋）２に引っ掛けた後、反対側の定着部である横向きの曲げフック部６を配力筋（横筋）２に載せて仮置きする。

その後、補助鉄筋７(配力筋；横筋と同じ径の鉄筋)を横向きの曲げフック部６と配力筋（横筋）２との間に挿入する。

以上は配力筋（横筋）２が最外鉄筋となる擁壁の壁部(片持ち梁)などの場合で、梁壁構造(壁の周りに柱、梁がある構造)の場合は、最外鉄筋が縦筋となる場合もある。そのような場合には補助鉄筋のかわりに縦筋を後挿入することも可能である。

４方向（周辺）が柱や梁で囲まれた壁構造（４辺固定版）の場合、縦筋、横筋とも主筋（外力に抵抗する鉄筋）となる。この場合、縦筋を外外、横筋を内内に配置することも、縦筋を外内、横筋を内外に配置することも可能である。縦方向鉄筋を最外縁に配置する場合、せん断補強鉄筋は横筋に仮置きした後、補助鉄筋を使用することなく、縦筋を後挿入（横筋とせん断補強鉄筋のフックとの間に挿入）すれば良い。

本発明のせん断補強鉄筋の第１実施形態を示す斜視図である。本発明のせん断補強鉄筋およびその配筋方法の第１実施形態を示す正面図である。本発明のせん断補強鉄筋およびその配筋方法の第１実施形態を示す平面図である。本発明のせん断補強鉄筋およびその配筋方法の第１実施形態を示す側面図である。本発明のせん断補強鉄筋の第２実施形態を示す斜視図である。本発明のせん断補強鉄筋およびその配筋方法の第２実施形態を示す正面図である。本発明のせん断補強鉄筋およびその配筋方法の第２実施形態を示す平面図である。本発明のせん断補強鉄筋およびその配筋方法の第２実施形態を示す側面図である。ヘッド・バー工法の例を示す説明図である。Ｊフットバー工法の例を示す説明図である。プレートフック工法の例を示す説明図である。Ｔヘッドバー工法の説明図である。通常のせん断補強鉄筋の設置を示す正面図である。各種の曲げ加工の例を示す説明図である。

１…主筋（縦筋）２…配力筋（横筋）
３…せん断補強鉄筋４…縦向きの曲げフック部
５…横向き曲げの延設部６…横向きの曲げフック部
７…補助鉄筋

Claims

格子状に組まれた主筋（縦筋）、配力筋（横筋）に、これら対向する格子状に組まれた主筋（縦筋）、配力筋（横筋）に直交してこれらをつなぎ止めるせん断補強鉄筋であって、一端を格子状に組まれた主筋（縦筋）、配力筋（横筋）の配力筋（横筋）に掛止める縦向きの半円形の曲げフック部とし、他端を他方の格子状に組まれた主筋（縦筋）、配力筋（横筋）の配力筋（横筋）に掛止める縦向きの半円形の曲げフック部とし、さらにその先を曲げ回して、せん断補強鉄筋の本体に直交する向きの横向き曲げの延設部を主筋（縦筋）に係止するものとして形成したことを特徴とするせん断補強鉄筋。
格子状に組まれた主筋（縦筋）、配力筋（横筋）に、これら対向する格子状に組まれた主筋（縦筋）、配力筋（横筋）に直交してつなぎ止めるせん断補強鉄筋であって、一端を配力筋（横筋）に掛止める半円形の縦向きの曲げフック部とし、他端を他方の格子状に組まれた主筋（縦筋）、配力筋（横筋）の主筋（縦筋）に平行させた補助鉄筋に掛止めるものとして、前記縦向きの半円形の曲げフック部に対して９０°回転させた横向きの半円形の曲げフック部としたことを特徴とするせん断補強鉄筋。
格子状に組まれた主筋（縦筋）、配力筋（横筋）に、これら対向する格子状に組まれた主筋（縦筋）、配力筋（横筋）に直交してつなぎ止めるせん断補強鉄筋の配筋方法であって、一端を格子状に組まれた主筋（縦筋）、配力筋（横筋）の配力筋（横筋）に掛止める縦向きの半円形の曲げフック部とし、他端を他方の格子状に組まれた主筋（縦筋）、配力筋（横筋）の配力筋（横筋）に掛止める縦向きの半円形の曲げフック部とし、さらにその先を曲げ回して、せん断補強鉄筋の本体に直交する向きの横向き曲げの延設部を主筋（縦筋）に係止するものとして形成したせん断補強鉄筋を使用し、一端の曲げフック部を最外鉄筋（配力筋；横筋）に引っ掛けた後、せん断補強鉄筋を横移動させて横曲げの延設部を主筋（縦筋）に引っ掛けることを特徴とするせん断補強鉄筋の配筋方法。
格子状に組まれた主筋（縦筋）、配力筋（横筋）に、これら対向する格子状に組まれた主筋（縦筋）、配力筋（横筋）に直交してつなぎ止めるせん断補強鉄筋の配筋方法であって、一端を配力筋（横筋）に掛止める半円形の縦向きの曲げフック部とし、他端を他方の格子状に組まれた主筋（縦筋）、配力筋（横筋）の主筋（縦筋）に平行させた補助鉄筋に掛止めるものとして、前記縦向きの半円形の曲げフック部に対して９０°回転させた横向きの半円形の曲げフック部としたせん断補強鉄筋を使用し、一端の曲げフック部を最外鉄筋（配力筋；横筋）に引っ掛けた後、他端の横向きの曲げフック部を配力筋（横筋）に載せて仮置きし、その後、主筋（縦筋）に平行させる補助鉄筋を横向きの曲げフック部と配力筋（横筋）との間に挿入することを特徴とするせん断補強鉄筋の配筋方法。