JP6013050B2 - Joints used in concrete member reinforcement - Google Patents
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Description
本発明は、高架橋や橋のコンクリート柱等の耐震性を高める補強装置に用いられる継手に関する。 The present invention relates to a joint used in a reinforcing device that enhances earthquake resistance such as a viaduct or a concrete column of a bridge.
既設の高架橋や橋等の鉄筋コンクリート製の柱(コンクリート部材)の耐震性を高めるために、特許文献1に開示された補強装置が開発されている。詳述すると、4本のねじ鉄筋(緊締部材)を断面正方形のコンクリート柱の外周の4つの辺に沿ってそれぞれ配置し、これらねじ鉄筋の端部を、コンクリート柱の角部毎に配置されたアングル継手に、ナットを用いて連結する。これにより、4本のねじ鉄筋と4つのアングル継手を有する四角形の環状の補強装置が組み立てられ、コンクリート柱を一周にわたって囲むように配される。
In order to enhance the earthquake resistance of reinforced concrete columns (concrete members) such as existing viaducts and bridges, a reinforcing device disclosed in
上記ナットを締め付けることにより、4本のねじ鉄筋に引張力が付与され、4つのアングル継手がコンクリート柱の角部近傍の側面に当たる。
上記補強装置はコンクリート柱の長手方向に間隔をおいて多数配置され、これによってコンクリート柱の補強がなされる。
By tightening the nut, a tensile force is applied to the four screw rebars, and the four angle joints hit the side surface near the corner of the concrete column.
A large number of the reinforcing devices are arranged at intervals in the longitudinal direction of the concrete column, thereby reinforcing the concrete column.
上記特許文献1の補強装置では、各アングル継手が直角をなす単一の金物により構成されており、隣り合う2本のねじ鉄筋をそれぞれ連結するための2つの鉄筋連結部が一体をなしている。そのため、断面が正方形や長方形をなし角部が直角をなすコンクリート柱にしか適用できなかった。
仮に、断面が正方形や長方形でないコンクリート柱の耐震補強に特許文献1の補強装置を適用しようとすると、コンクリート柱の角部の角度に応じてアングル継手を製造しなくてはならず、製造コストが増大してしまう。
In the reinforcing device disclosed in
If the reinforcement device of
特許文献2は、上記アングル継手の代わりに、互いに回動可能な2つの金物を有する継手を用いた補強装置を提案している。この継手は、コンクリート部材の角部の角度に対応して2つの金物の角度を変えることができるので、いかなる断面形状のコンクリート部材にも対応でき、継手を共通化することによりその製造コストを抑制することができる。
特許文献2の図1〜図9に示す第1実施例の継手では、2本のねじ鉄筋の軸線の交点に2つの金物の回動軸線が位置している。そのため、補強装置をコンクリート柱に装着する際、各継手の2つの金物にそれぞれねじ鉄筋の端部を挿通させてナットで締め付けた時に、2本のねじ鉄筋の引っ張り力に起因する回動モーメントのバランスが悪く、各金物が不安定になり、装着時の作業性が悪かった。なお、この回動モーメントの議論は本発明の実施形態において詳述する。
特許文献2の図10〜図12の第2実施例の継手では、各金物が、コンクリート柱の側面に当たる当接板部と、この当接板部と直交する起立板部とを有してL字形をなしている。2つの金物の当接板部の端部(起立壁の反対側の他端部)同士が回動可能に連結され、各金物の起立板部にねじ鉄筋が挿通されてナットで連結される。しかし、上記当接板部は均一厚さをなし、その端部を連結する構造であるため、この回動連結部の強度を十分に確保することができず、現実的でない。
In the joint of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 9 of
In the joint of 2nd Example of FIGS. 10-12 of
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、コンクリート部材を囲う環状の補強装置を組み立てるために、コンクリート部材の側面に沿う複数の細長い緊締部材を、コンクリート部材の面取りを有する角部において連結する継手であって、
第1、第2の金物を備え、これら第1、第2の金物の各々が、上記コンクリート部材の側面に当たる当接面を有する本体部と、この本体部の一端側に一体に設けられた回動連結部とを有し、
上記本体部が、上記回動連結部から上記緊締部材の軸線方向に離れた緊締部材連結部を有し、この緊締部材連結部に上記緊締部材の端部が連結されるようになっており、
上記第1、第2の金物の回動連結部が、連結されるべき上記緊締部材の軸線方向と直交する方向に延びる回動軸線を中心にして、互いに回動可能に連結される継手において、
上記第1、第2の金物の各々において、上記回動連結部の一部が、上記当接面から上記緊締部材連結部とは反対側に突出しており、上記回動軸線が、連結されるべき上記緊締部材の軸線より上記当接面寄りに偏移していることを特徴とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and in order to assemble an annular reinforcing device surrounding a concrete member, a plurality of elongated fastening members along the side surface of the concrete member are provided with corners having chamfers of the concrete member. A joint to be connected at the part,
A first and second hardware are provided, and each of the first and second hardware is provided with a main body having an abutting surface that contacts the side surface of the concrete member, and a circuit provided integrally with one end of the main body. A dynamic connecting part,
The main body has a tightening member connecting portion separated from the rotating connecting portion in the axial direction of the tightening member, and an end of the tightening member is connected to the tightening member connecting portion,
In the joint in which the rotation connecting portions of the first and second hardware are connected to each other so as to be rotatable around a rotation axis extending in a direction orthogonal to the axial direction of the tightening member to be connected,
In each of the first and second hardware, a part of the rotation connecting portion protrudes from the contact surface to the side opposite to the fastening member connecting portion, and the rotation axis is connected. It is shifted from the axis of the tightening member to the contact surface.
上記構成によれば、コンクリート部材の角部の角度に対応して第1、第2金物の角度を変えることができるので、いかなる断面形状のコンクリート部材であっても共通構造の継手を用いることができ、継手の製造コストを抑制することができる。
しかも、回動軸線が当接面寄りに偏移しているので、補強装置をコンクリート部材に装着する際に、各金物に大きな回動モーメントが掛からず安定しており、装着作業が向上する。
また、回動連結部は当接面から突出しているため、回動軸線を当接面寄りに偏移させても回動連結部の強度を十分に確保することができる。回動連結部が当接面から突出していても、コンクリート部材の角部に面取りがあるため、コンクリート部材と干渉することはない。
According to the above configuration, the angle of the first and second hardware can be changed corresponding to the angle of the corner portion of the concrete member, so that a joint having a common structure can be used for a concrete member having any cross-sectional shape. And the manufacturing cost of the joint can be suppressed.
In addition, since the rotation axis is shifted closer to the contact surface, a large rotation moment is not applied to each hardware when the reinforcing device is mounted on the concrete member, and the mounting work is improved.
In addition, since the rotation connecting portion protrudes from the contact surface, the strength of the rotation connection portion can be sufficiently ensured even if the rotation axis is shifted toward the contact surface. Even if the rotation connecting portion protrudes from the contact surface, the corner portion of the concrete member is chamfered, and therefore does not interfere with the concrete member.
好ましくは、各金物の上記本体部は更に、上記緊締部材連結部と上記緊締部材の軸線方向に対峙する支持部を有し、上記回動連結部がこの支持部に連なるとともに上記当接面に対して傾斜する方向に突出することにより、各金物が屈曲形状をなす。
上記構成によれば、金物の重量を増大させることなく、回動連結部の強度を高めることができる。
Preferably, the main body portion of each hardware further includes a support portion facing the tightening member connecting portion and the axial direction of the tightening member, and the rotation connecting portion is connected to the support portion and is attached to the contact surface. By projecting in a direction that is inclined with respect to each other, each hardware object is bent.
According to the said structure, the intensity | strength of a rotation connection part can be raised, without increasing the weight of a hardware.
好ましくは、上記第1、第2の金物の回動連結部を回動可能に連結する軸部の少なくとも一部が、上記当接面から突出している。
上記構成によれば、軸部の径の大きさを十分確保しつつ、金物に掛かる回動モーメントをより一層低減することができる。
Preferably, at least a part of a shaft portion that rotatably connects the rotation connecting portions of the first and second hardwares protrudes from the contact surface.
According to the above configuration, the rotational moment applied to the hardware can be further reduced while sufficiently securing the diameter of the shaft portion.
上記緊締部材が少なくとも両端部に雄ねじを有するねじ鉄筋である場合に、好ましくは、各金物の上記緊締部材連結部が挿通孔を有し、この挿通孔に挿通されたねじ鉄筋の端部にナットが螺合されて締め付けられることにより、当該金物とねじ鉄筋が連結され、各金物の上記本体部は更に、上記回動軸線方向に対峙する一対の側壁部を有し、これら一対の側壁部と上記緊締部材連結部と上記支持部が連なることにより収容凹部が画成され、この収容凹部に上記ナットが収容され、この収容凹部はコンクリート部材側が底壁部で塞がれ、反対側が開放されており、この底壁の外面が上記当接面の一部として提供される。
上記構成によれば、収容凹部が当接面の反対側に開放しているので、ナットを締め付けるための工具を操作し易い。
また、収容凹部が上記一対の側壁部と支持部と緊締部材連結部により囲われており、底壁部で塞がれているので、本体部の強度が減じられない。
さらに、底壁部の外面が当接面の一部として提供されるので、当接面の面積を大きくすることができ、コンクリート部材の角部近傍の側面を安定して押さえることができる。
When the tightening member is a screw rebar having male threads at least at both ends, preferably, the tightening member connecting portion of each hardware has an insertion hole, and a nut is provided at the end of the screw rebar inserted through the insertion hole. Are screwed together and tightened so that the hardware and the screw rebar are connected, and the main body portion of each hardware further has a pair of side wall portions facing each other in the rotation axis direction, and the pair of side wall portions and An accommodation recess is defined by the connection of the tightening member connecting portion and the support portion, and the nut is accommodated in the accommodation recess. The accommodation recess is closed by the bottom wall portion on the concrete member side and opened on the opposite side. The outer surface of the bottom wall is provided as a part of the contact surface.
According to the said structure, since the accommodation recessed part is open | released on the opposite side of the contact surface, it is easy to operate the tool for tightening a nut.
Further, since the housing recess is surrounded by the pair of side wall portions, the support portion, and the fastening member connecting portion and is closed by the bottom wall portion, the strength of the main body portion is not reduced.
Furthermore, since the outer surface of the bottom wall portion is provided as a part of the abutting surface, the area of the abutting surface can be increased, and the side surfaces near the corners of the concrete member can be stably pressed.
好ましくは、上記収容凹部の底壁部の内面が上記一対の側壁部に向かって高くなる凹曲面をなしている。
上記構成によれば、本体部の側壁部と底壁部の境部を肉厚にすることができ、金物の強度をさらに高めることができる。
Preferably, the inner surface of the bottom wall portion of the housing recess has a concave curved surface that increases toward the pair of side wall portions.
According to the said structure, the boundary part of the side wall part of a main-body part and a bottom wall part can be thickened, and the intensity | strength of a metal fitting can further be raised.
本発明によれば、継手の製造コストを増大させずに、種々の断面形状のコンクリート部材の耐震補強を行うことができるとともに、継手強度を減じることなく補強装置のコンクリート部材への装着作業の作業性を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to perform seismic reinforcement of concrete members having various cross-sectional shapes without increasing the manufacturing cost of the joint, and the work of attaching the reinforcing device to the concrete member without reducing the joint strength. Can be improved.
以下、本発明の第1実施形態について図1〜図11を参照しながら説明する。図1に示すように、高架橋や橋等の既設の鉄筋コンクリート柱1(コンクリート部材)には、その長手方向(垂直方向)に間隔をおいて多数の補強装置2が装着される。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, an existing reinforced concrete column 1 (concrete member) such as a viaduct or a bridge is mounted with a number of reinforcing
図2に示すように、コンクリート柱1は断面四角形をなし、4つの平坦な側面1aと、側面1aの交差部に位置する4つの角部1bと有している。角部1bには隣接する2つの側面1aに対して傾斜する面取り1cが形成されている。各補強装置2は、コンクリート柱1の断面形状に対応した四角形の環状をなし、コンクリート柱1を一周にわたって囲っている。
As shown in FIG. 2, the
上記補強装置2は、4本の直線状のねじ鉄筋3(緊締部材)と4つの継手4とを備えている。ねじ鉄筋3は、コンクリート柱1の4つの平坦な側面1aに沿って略水平に(コンクリート柱1の長手方向と直交する方向に)配置されている。継手4は、コンクリート柱1の角部1b毎に配置され、隣り合う2本のねじ鉄筋3の端部を連結する。
The reinforcing
図3〜図5に最も良く示すように、各継手4は、それぞれ鋳物等からなる第1金物10と第2金物20とを、互いに回動可能に連結することにより構成されている。この回動軸線を符号Lで示す。
As best shown in FIGS. 3 to 5, each joint 4 is constituted by connecting a
上記第1金物10は、平面長方形をなす扁平な本体部11と、この本体部11の一端側一体に連なる回動連結部12とを有している。同様に第2金物20も、平面長方形をなす扁平な本体部21と、この本体部21の一端側に一体に連なる回動連結部22とを有している。
The
上記第1金物10の回動連結部12は、本体部11の端部においてその幅方向中央に1つだけ突出形成され、第2金物20の回動連結部22は、本体部21の端部においてその幅方向に対峙して一対形成されている。そして、回動連結部12を一対の回動連結部22間に入れ、これら回動連結部12,22にそれぞれ形成された軸穴12a,22a(軸受部)に連結ピン30(軸部)を貫通させることにより、金物10,20が回動可能に連結されている。なお、本実施形態では連結ピン30はボルトにより形成されており、ボルトの先端部にはナット31が螺合されている。
Only one pivotal connecting
上記第1金物10の本体部11は、平坦な当接面11aを有するとともに、支持部11bと、鉄筋連結部11c(緊締部材連結部)と、一対の側壁部11dとを一体に有している。当接面11aは、コンクリート柱1の側面1aに当接するようになっている。
The
上記支持部11bと鉄筋連結部11cは、後述するように、連結されるべきねじ鉄筋3の軸線3x方向(上記回転軸線Lと直交する方向)に離れて対峙している。鉄筋連結部11cは、中心軸線が回動軸線Lと直交する穴11yを有しており、この穴11yにねじ鉄筋3が挿通されるようになっている。なお、鉄筋連結部11cにおいて支持部11bと対向する面は、穴11yの中心軸線と直交する平坦面となっている。
As will be described later, the
上記一対の側壁部11dは回動軸線L方向に離間対峙し、上記支持部11bと鉄筋連結部11cを連ねている。
上記支持部11b,鉄筋連結部11c,一対の側壁部11dで囲われるようにして収容凹部11zが形成されている。この収容凹部11zは平面矩形をなし、一方側(コンクリート柱1側)は底壁11eで塞がれ、他方側が開放されている。この底壁11eの外面は、上記当接面11aの一部として提供されている。
The pair of
An
図8に示すように上記底壁11eの内面すなわち収容凹部11zの底面は、中心軸線が上記回動軸線Lと直交する円弧面(一対の側壁部11dに向かって高くなるような凹曲面)をなしている。
As shown in FIG. 8, the inner surface of the
上記第2金物20の本体部21は、第1金物10の本体部11と同一形状をなしており、当接面21a、支持部21b、穴21yを有する鉄筋連結部21c、一対の側壁部21d、底壁21e、収容凹部21zを有している。
The
上記第1金物10において、上記支持部11bに上記回動連結部12が連なっている。この回動連結部12は、本体11と鈍角をなし当接面11aに対して傾斜方向に突出しており、これにより第1金物10は屈曲形状をなしている。回動連結部12の一部は当接面11aから、上記支持部11b、鉄筋連結部11cの反対方向に突出している。この突出量を図5において符号Tで示す。これに伴い、回動連結部12における連結ピン30を通す軸穴12aの軸線が鉄筋連結部11cの穴11yの軸線から外れ、当接面11a寄りに偏移している。
上記第2金物20も第1金物10と同様に屈曲形状をなし、回動連結部22の一部が当接面21aから突出し、上記回動連結部22の軸穴22aが穴21yの軸線から外れ当接面21a寄りに偏移している。
その結果、金物10,20を連結ピン30で連結し、これら金物10,20に2本のねじ鉄筋3をそれぞれ連結した状態では、回動軸線Lは2本のねじ鉄筋3の軸線3xの交点より内方向に偏移することになる。
In the
Similarly to the
As a result, when the
本実施形態では、第1金物10において、回動連結部12の軸穴12aを当接面11aの延長面が横切っている。第2金物20も同様である。その結果、これら軸穴12a、22aに支持される連結ピン30の一部が当接面11aから突出することになる。
In the present embodiment, in the
上記構成をなす補強装置2の作用を説明する。最初に図2に示すような断面正方形をなすコンクリート柱1の耐震補強に用いられる場合について説明する。
コンクリート柱1の下端において、補強装置2を組み立てる。すなわち、4本のねじ鉄筋3をコンクリート柱1の側面に沿って配置し、4つの継手4をコンクリート柱1の角部に配置する。
The operation of the reinforcing
At the lower end of the
各継手4を第1、第2金物10,20が直角をなすように折り曲げ、これら第1金物10と第2金物20に、隣り合うねじ鉄筋3の端部をそれぞれ連結する。具体的には、ねじ鉄筋3の端部を金物10,20の鉄筋連結部11c,21cの穴11y、21yに挿通させるとともに、収容凹部11z、21zに突出させる。さらにこの収容凹部11z、21zにおいて、ねじ鉄筋3の端部に締付ナット41とロックナット42を螺合する。
Each joint 4 is bent so that the first and
上記のようにして補強装置2はコンクリート柱1を一周にわたって囲うようにして略正方形の環状をなして組み立てられるが、その周長はコンクリート柱1の外周長より大きく、コンクリート柱1を緩く囲んでいる。
As described above, the reinforcing
次に、補強装置2をコンクリート柱1に沿って装着位置まで上方に移動し、この装着位置で、4つの継手4における締付ナット41を締め付けて、ねじ鉄筋3に引っ張り力を付与し、継手4の第1金物10、第2金物20の当接面11a、21aを強い力でコンクリート柱1の側面に密着させる。さらに、ロックナット42を締め付けて締付ナット41の緩みを防止する。なお、ロックナット42を用いる代わりに接着剤により締付ナット41をねじ鉄筋3に固定してもよい。
Next, the reinforcing
なお、図8に示すように上記収容凹部11z、21zは当接面11a、21aの反対側が開放されているので、上記ナット41,42の締め付けの際にスパナ50(工具)の操作がし易い。また、上記収容凹部11z、21zの底面が円弧面をなしているので、当接面11a,21aと一対の側壁部11d、21dの境を厚肉にできるにも拘わらず、スパナ50の回動操作に支障をきたさない。
As shown in FIG. 8, the receiving
上記補強装置2の装着作業の際、ナット41の締め付け時に、各継手4の金物10,20には、2本のねじ鉄筋3からの引っ張り力に起因した回動モーメントが掛かる。以下、図6を参照しながら、第1金物10に掛かる回動モーメントについて説明する。
During the mounting operation of the reinforcing
コンクリート柱1の側面1aと面取り1cの交点Aを支点として、第1金物10には、第2金物20に連結されたねじ鉄筋3からの引っ張り力F2に起因する時計回り方向の回動モーメントM2が付与される。この回動モーメントM2は、連結ピン30を作用点として第1金物10に働くから、下記式で表すことができる。
M2=H2×F2 (1)
ただし、H2は、力F2と直交する方向での支点Aと回動軸線Lとの間の距離である。
With the intersection A between the
M2 = H2 × F2 (1)
However, H2 is the distance between the fulcrum A and the rotation axis L in the direction orthogonal to the force F2.
他方、第1金物10には、第1金物10に連結されたねじ鉄筋3からの引っ張り力F1に起因する反時計回り方向の回動モーメントM1が付与される。この回動モーメントM1は、下記式で表すことができる。
M1=H1×F1 (2)
ただし、H1は、力F1と直交する方向での支点Aとねじ鉄筋3の軸線3xとの間の距離である。
On the other hand, the
M1 = H1 × F1 (2)
However, H1 is the distance between the fulcrum A and the
第1金物10は、回動モーメントM2が回動モーメントM1より大きくその差が大きいほど、不安定になる。本実施形態では、回動軸線Lが、第2金物20に連結されたねじ鉄筋3の軸線3xから当接面21a寄りに偏移しているため、上記距離H2を小さくすることができるので、回動モーメントM1、M2の差、すなわち第1金物10に掛かる時計回り方向の回動モーメントを減じることができ、安定して保持できる。
The
比較のために、回動軸線Lがねじ鉄筋3の軸線3x上に位置する場合について説明する。この場合には、時計回りの回動モーメントM2は、下記式で表されるように大きくなり、第1金物10が不安定化する。
M2=Ha×F2 (3)
ただし、Haは、力F2と直交する方向での支点Aとねじ鉄筋3の軸線3xとの間の距離である。
For comparison, a case where the rotation axis L is positioned on the
M2 = Ha × F2 (3)
However, Ha is the distance between the fulcrum A and the
次に、図7を参照しながら、第2金物10に掛かる回動モーメントについて説明する。
コンクリート柱1の側面1aと面取り1cの交点Bを支点として、第2金物20には、第1金物10に連結されたねじ鉄筋3からの引っ張り力F1に起因する反時計回り方向の回動モーメントM1’が付与される。この回動モーメントM1’は、連結ピン30を作用点として第2金物10に働くから、下記式で表すことができる。
M1’=H1’×F1 (4)
ただし、H1’は、力F1と直交する方向での支点Bと回動軸線Lとの間の距離である。
Next, the rotational moment applied to the
With the intersection B between the
M1 ′ = H1 ′ × F1 (4)
However, H1 'is the distance between the fulcrum B and the rotation axis L in the direction orthogonal to the force F1.
他方、第2金物10には、第2金物10に連結されたねじ鉄筋3からの引っ張り力F2に起因する時計回り方向の回動モーメントM2’も付与される。この回動モーメントM2’は、下記式で表すことができる。
M2’=H2’×F2 (5)
ただし、H2’は、力F2と直交する方向での支点Bとねじ鉄筋3の軸線3xとの間の距離である。
On the other hand, the second metal fitting 10 is also given a clockwise turning moment M2 ′ caused by the pulling force F2 from the
M2 ′ = H2 ′ × F2 (5)
However, H2 ′ is the distance between the fulcrum B and the
第2金物10は、回動モーメントM1’が回動モーメントM2’より大きくその差が大きいほど、不安定になる。本実施形態では、回動軸線Lがねじ鉄筋3の軸線3xより当接面11x寄りに偏移しているため、上記距離H1’を小さくすることができるので、回動モーメントM1’、M2’の差、すなわち反時計回り方向の回動モーメントを減じることができる。そのため、第2金物20も安定して維持できる。
The
比較のために、回動軸線Lがねじ鉄筋3の軸線3x上に位置する場合について説明する。この場合には、反時計回りの回動モーメントM1’は、下記式で表されるように、大きくなり、第2金物10が不安定化する。
M1’=Hb×F1 (6)
ただし、Hbは、力F1と直交する方向での支点Bとねじ鉄筋3の軸線3xとの間の距離である。
For comparison, a case where the rotation axis L is positioned on the
M1 ′ = Hb × F1 (6)
However, Hb is the distance between the fulcrum B and the
上記のように、金物10,20に掛かる回動モーメントを低減でき、その保持が容易であるので、補強装置2の装着作業を円滑に行うことができる。
上記回動連結部12,22は、当接面11a,21aから突出するので、回動軸線Lが当接面11a,21a寄りに偏移しても、連結ピン30を囲む軸穴12a,22a周壁の肉厚を十分に確保でき、必要な強度を確保することができる。
なお、回動連結部12,22が当接面11a,21aから突出しても、コンクリート柱1の角部1bには面取り1cが形成されているので、この突出部がコンクリート柱1の角部1bと干渉することはない。
As described above, the rotational moment applied to the
Since the
Even if the
また、金物10,20が屈曲形状をなし、回動連結部12,22が傾斜することにより当接面11a,21aから突出するので、余分な材料を省くことができ、金物10,20を軽量化できる。
Further, since the
更に本実施形態では、連結ピン30の一部も金物10,20の当接面11a,21aから突出しているので、連結ピン30の径を十分に確保しつつ、回動軸線Lをねじ鉄筋3の軸線3aからより一層偏移させることができる。
Furthermore, in this embodiment, since a part of the connecting
上記のようにして、補強装置2を上から順々に間隔をおいて装着し、図1のような耐震補強構造が完成する。
本実施形態では、金物10,20が、本体部11,21の底壁部11e、21eを含む広い面積の当接面11a,21aにより、コンクリート柱1の角部1b近傍の側面1aを面接触状態で押圧するので、地震の際のコンクリート柱1の断面積の膨らみを確実に抑制することができ、その破壊を防止できる。
As described above, the reinforcing
In this embodiment, the metal objects 10 and 20 are in surface contact with the
本発明の補強装置2は、4つの角部が直角をなす正方形のコンクリート柱1のみならず、非正方形のコンクリート柱の補強にも用いることができる。以下、例を挙げて説明する。
図9に示すコンクリート柱1’は、図において左上の角部1bと左下の角部1bが直角をなすものの、右上の角部1bが鋭角をなし、右下の角部1bが鈍角をなしている。
The reinforcing
In the
上記コンクリート柱1’の鋭角をなす角部1bでは、図10に示すように、この角部1bに対応して継手4の第1金物10と第2金物20の角度を鋭角にすることができ、その当接面11a、21aをコンクリート柱1の側面1aに面接触させることができ、ひいてはねじ鉄筋3をコンクリート1’の側面1aに沿って配置することができる。
In the
上記コンクリート柱1’の鈍角をなす角部1bでは、図11に示すように、この角部1bに対応して継手4の第1金物10と第2金物20の角度を鈍角にすることができ、その当接面11a、21aをコンクリート柱1の側面1aに面接触させることができ、ひいてはねじ鉄筋3をコンクリート1’の側面1aに沿って配置することができる。
In the
図9のコンクリート柱1’に補強装置を装着する場合にも、前述したように各継手4の金物10,20を安定して保持できることは勿論である。
Even when the reinforcing device is attached to the
図9のコンクリート柱1’は2つの角度が直角であったが、全ての角度が直角でないコンクリート柱の耐震補強にも、上記継手4を適用できることは、容易に理解できるところである。
The
なお、図9の断面形状のコンクリート柱1’の場合、直角の角部では特許文献1と同様に2つの本体部を一体に有する直角のアングル継手を用いてねじ鉄筋3を連結してもよい。
In the case of the
上述のように、コンクリート柱1の角部がいかなる角度であっても、同一構造の継手4を用いることができるので、継手4の製造コストを抑えることができ、ひいては補強装置2のコストを抑えることができる。
As described above, the joint 4 having the same structure can be used regardless of the angle of the corner portion of the
図12は、断面四角形のコンクリート柱1”の補強のために用いられる、他の補強装置2”を示す。この補強装置2”では、2本のほぼL字形に折り曲げられたねじ鉄筋3A、3Bを用いる。
ねじ鉄筋3A,3Bの端部は、第1実施形態と同様の継手4により、コンクリート柱1”の2つの角部において連結される。他の2つの角部では、これら角部と同角度をなすねじ鉄筋3A,3Bの折り曲げ部を、これら角部と同角度をなすアングル金物6A,6Bにより支持する。このアングル金物6A,6Bは、ねじ鉄筋3A,3Bの折り曲げ部を収容する溝を有して横断面U字形をなしている。
FIG. 12 shows another reinforcing
The ends of the
図13は第2実施形態の継手104を示す。この継手104では、第1金物110と第2金物120は同一形状をなしている。これら金物110,120の本体部111,121は、前述した金物10,20の本体部11,21と同様の構造であるので説明を省略する。
FIG. 13 shows the joint 104 of the second embodiment. In the joint 104, the
上記第1金物110は、回動軸線L方向に偏移した一対の回動連結部112を有し、第2金物120も同様の一対の回動連結部122を有している。これら回動連結部112,122を噛み合わせた状態で、連結ピン30を貫通させることにより、金物110,120が回動可能に連結されている。
この継手104は、第1、第2の金物110,120が同一形状であるので、製造コストをさらに下げることができる。
回動連結部112,122と本体部111,121の当接面との関係は第1実施形態と同様である。
The
Since the first and
The relationship between the
また、図14に示す第3実施形態のように、金物110(及び/又は120)に、穴150を形成してもよい。これら穴150からコンクリート釘やビスをコンクリート柱へ打ち込んで、補強装置をコンクリート柱に固定する。
Further, as in the third embodiment shown in FIG. 14, the
図15、図16は第4実施形態の継手4Aを示す。この継手4Aは、金物10,20の鉄筋連結部11c、21cにそれぞれ凸部15、25を形成した点を除いて第1実施形態の継手4と同様である。この凸部15,25は、図15に示すように収容凹部11z、21zに向かって突出し、図16に示すように例えば逆U字形をなし、鉄筋3の軸線と直交する平坦な受面を有している。この受面にナット41の上部(コンクリート柱1の側面から遠い方の部分)が当たるようになっている。ナット41の下部(コンクリート柱1の側面に近い方の部分)は凸部15,25の当接面に当たらない。
15 and 16 show a joint 4A of the fourth embodiment. This joint 4A is the same as the
上記構成によれば、継手4でのナット41による締め付けの際に、継手4の金物10,20をより安定して保持することができる。その理由を、第1金物10を例にとって説明する。
第2金物20に連結されたねじ鉄筋3からの引っ張り力F2に起因する時計回り方向の回動モーメントM2は、最初の実施形態と同じく前述の式(1)で表される。
According to the said structure, the
The turning moment M2 in the clockwise direction due to the pulling force F2 from the
他方、第1金物10に連結されたねじ鉄筋3からの引っ張り力F1に起因する反時計回り方向の回動モーメントM1は、下記式で表すことができる。
M1=Hx×F1 (7)
ただし、Hxは、力F1と直交する方向での支点Aと引っ張り力F1の作用点との間の距離である。この作用点は、ナット41の上部が凸部15の受面に当たるため、鉄筋3の軸線3xよりコンクリート1の側面から離れる方向に偏移しており、そのため、距離Hxは前述の式(2)の距離H1(支点Aとねじ鉄筋3の軸線3aとの間の距離)より大きくなる。その結果、上記式(7)で得られる反時計回り方向の回動モーメントM1が(1)式で得られる回動モーメントM1より大きくなるため、回動モーメントM1,M2の差がさらに小さくなり、第1金物10をより一層安定して保持することができる。
On the other hand, the counterclockwise turning moment M1 caused by the pulling force F1 from the
M1 = Hx × F1 (7)
However, Hx is the distance between the fulcrum A in the direction orthogonal to the force F1 and the point of action of the tensile force F1. This point of action is shifted in the direction away from the side surface of the concrete 1 from the
第1金物10についての議論は、第2金物20に働く支点Bでの回動モーメントについても適用される。
図15の凸部15,25の代わりに、鉄筋連結部11cにおいてナット41が当たる受面を緩やかな傾斜面としてもよい。この傾斜面は当接面11aから離れるにしたがって支持部11に近づくように傾斜する。
The discussion about the
Instead of the
本発明は上記実施形態に制約されず、種々の形態を採用可能である。例えば、第1、第2金物をヒンジ結合する連結ピンとして、ねじ鉄筋を用いてもよい。この場合、第1、第2金物の回動連結部を貫通するねじ鉄筋の両端突出部にナットが螺合される。
また、連結ピンは丸棒形状であってもよい。この場合、回動連結部を貫通する連結ピンの両端突出部に、連結ピンと直交する小径のロックピンを貫通させて連結ピンの脱落を防止する。一端にヘッド部を有する丸棒形状の連結ピンを用いる場合には、他端部だけにロックピンを貫通させる。
また、一端にヘッド部を有する丸棒形状の連結ピンを用いる場合、連結ピンの他端部外周の環状溝および金物の軸穴内周の環状溝に嵌るCリングを用いて、連結ピンの脱落を防止してもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various forms can be adopted. For example, a screw rebar may be used as a connecting pin for hinge-connecting the first and second hardware. In this case, the nuts are screwed into the protruding portions at both ends of the threaded reinforcing bars that pass through the rotating connection portions of the first and second hardware.
Further, the connecting pin may have a round bar shape. In this case, a small-diameter lock pin orthogonal to the connecting pin is passed through the protruding portions at both ends of the connecting pin that passes through the rotating connecting portion to prevent the connecting pin from falling off. When a round bar-shaped connecting pin having a head portion at one end is used, the lock pin is penetrated only at the other end portion.
In addition, when using a round bar-shaped connecting pin having a head at one end, the connecting pin is removed by using a C-ring that fits into the annular groove on the outer periphery of the other end of the connecting pin and the annular groove on the inner periphery of the metal shaft hole. It may be prevented.
コンクリート部材の長手方向に間隔をおいて配置される多数の補強装置の連結ピンとして、コンクリート部材の角部に沿って配置された共通の長尺の棒材を用いてもよい。長尺部材として例えば丸棒やねじ鉄筋を用いることができる。丸棒を用いる場合には、各組の第1、第2金物の上下または下側において、丸棒にロックピンを貫通させることにより、これら第1、第2金物が長尺棒材に沿って移動するのを阻止する。また、ねじ棒を用いる場合には、各組の第1、第2金物の上下または下側において、ねじ棒にナットを螺合させることにより、第1、第2金物が長尺棒材に沿って移動するのを阻止する。なお、長尺部材に設けられるロックピンやナットを省くこともできる。この場合、ねじ鉄筋をナットで締めることにより、第1、第2金物がコンクリート部材に当たり、その上下移動が阻止される。 A common long bar disposed along a corner of the concrete member may be used as a connecting pin of a number of reinforcing devices disposed at intervals in the longitudinal direction of the concrete member. For example, a round bar or a screw rebar can be used as the long member. When using round bars, the first and second hardwares are moved along the long bars by passing lock pins through the round bars on the upper and lower sides or the lower side of the first and second hardwares of each set. Stop moving. In addition, when using a threaded rod, the first and second hardware are aligned with the long bar by screwing a nut onto the threaded rod on the upper and lower sides or the lower side of each pair of the first and second hardware. To stop moving. In addition, the lock pin and nut provided in a long member can also be omitted. In this case, by tightening the screw rebar with a nut, the first and second hardware hit the concrete member and the vertical movement thereof is prevented.
また、第1、第2金物を回動可能に連結する連結ピンを省き、その代わりにこれら金物の回動連結部に形成された凹凸を互いに嵌めることにより、ヒンジ結合してもよい。すなわち、一方の金物の回動連結部に軸部(凸部)を一体に形成し、他方に軸受(凹部)を形成するのである。 Alternatively, the first and second hardware may be hinged by omitting the connecting pins that pivotably connect, and instead fitting the concaves and convexes formed on the pivotal connecting portions of these hardware. That is, the shaft (projection) is formed integrally with the rotation connecting portion of one hardware, and the bearing (concave) is formed on the other.
ねじ鉄筋は、周知のように圧延により全長にわたって外周にねじ節を形成したもののみならず、両端部に機械ねじを形成したものを含む。
緊締部材としてねじ鉄筋以外の鉄筋を用いてもよい。この場合、ナットの代わりに溶接等の固定手段が用いられる。
補強装置において、断面四角形のコンクリート柱の少なくとも1つの角部に本発明の継手を配してもよい。
コンクリート柱は、断面四角形以外の多角形であってもよい。
補強されるコンクリート部材は、柱等のように垂直に延びるものに限らず、水平に延びるものであってもよい。
As is well known, screw rebars include not only those in which screw nodes are formed on the outer periphery by rolling, but also those in which machine screws are formed at both ends.
Reinforcing bars other than threaded reinforcing bars may be used as the tightening member. In this case, fixing means such as welding is used instead of the nut.
In the reinforcing device, the joint of the present invention may be arranged at at least one corner of a concrete column having a square cross section.
The concrete pillar may be a polygon other than a rectangular cross section.
The concrete member to be reinforced is not limited to a vertically extending member such as a pillar, but may be a horizontally extending member.
本発明は、高架橋や橋の鉄筋コンクリート柱を耐震補強するために用いることができる。 The present invention can be used for seismic reinforcement of reinforced concrete columns of viaducts and bridges.
1、1’、1” コンクリート柱(コンクリート部材)
2,2” 補強装置
3,3A,3B ねじ鉄筋(緊締部材)
3x 軸線
4,4A,104 継手
10,110 第1金物
20,120 第2金物
11、21,111,121 本体部
12,22,112,122 回動連結部
11a,21a 当接面
11b、21b 支持部
11c、21c 鉄筋連結部(緊締部材連結部)
11d、21d 側壁部
11e、21e 底壁部
11z、21z 収容凹部
30 連結ピン(軸部)
41,42 ナット
L 回動軸線
1, 1 ', 1 "concrete pillar (concrete member)
2,2 "
11d, 21d
41, 42 Nut L Rotation axis
Claims (5)
第1、第2の金物を備え、これら第1、第2の金物の各々が、上記コンクリート部材の側面に当たる当接面を有する本体部と、この本体部の一端側に一体に設けられた回動連結部とを有し、
上記本体部が、上記回動連結部から上記緊締部材の軸線方向に離れた緊締部材連結部を有し、この緊締部材連結部に上記緊締部材の端部が連結されるようになっており、
上記第1、第2の金物の回動連結部が、連結されるべき上記緊締部材の軸線方向と直交する方向に延びる回動軸線を中心にして、互いに回動可能に連結される継手において、
上記第1、第2の金物の各々において、上記回動連結部の一部が、上記当接面から上記緊締部材連結部とは反対側に突出しており、上記回動軸線が、連結されるべき上記緊締部材の軸線より上記当接面寄りに偏移していることを特徴とする継手。 A joint for connecting a plurality of elongated fastening members along side surfaces of a concrete member at corners having chamfers of the concrete member to assemble an annular reinforcing device surrounding the concrete member,
A first and second hardware are provided, and each of the first and second hardware is provided with a main body having an abutting surface that contacts the side surface of the concrete member, and a circuit provided integrally with one end of the main body. A dynamic connecting part,
The main body has a tightening member connecting portion separated from the rotating connecting portion in the axial direction of the tightening member, and an end of the tightening member is connected to the tightening member connecting portion,
In the joint in which the rotation connecting portions of the first and second hardware are connected to each other so as to be rotatable around a rotation axis extending in a direction orthogonal to the axial direction of the tightening member to be connected,
In each of the first and second hardware, a part of the rotation connecting portion protrudes from the contact surface to the side opposite to the fastening member connecting portion, and the rotation axis is connected. A joint that is shifted from the axis of the tightening member toward the contact surface.
各金物の上記本体部は更に、上記回動軸線方向に対峙する一対の側壁部を有し、これら一対の側壁部と上記緊締部材連結部と上記支持部が連なることにより収容凹部が画成され、この収容凹部に上記ナットが収容され、この収容凹部はコンクリート部材側が底壁部で塞がれ、反対側が開放されており、この底壁の外面が上記当接面の一部として提供されることを特徴とする継手。 The joint according to any one of claims 1 to 3, which is used when the tightening member is a screw rebar having male threads at least at both ends, wherein the tightening member connecting portion of each hardware has an insertion hole, A nut is screwed onto the end of the screw rebar inserted through the insertion hole and tightened, thereby connecting the hardware and the screw rebar,
The main body portion of each hardware further has a pair of side wall portions facing each other in the rotation axis direction, and an accommodation recess is defined by the pair of side wall portions, the tightening member connecting portion, and the support portion being connected. The nut is accommodated in the accommodation recess, the concrete recess side is closed by the bottom wall portion, and the opposite side is opened, and the outer surface of the bottom wall is provided as a part of the contact surface. A joint characterized by that.
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