JP6499421B2 - 剪断補強筋及び鉄筋組立体 - Google Patents

Description

本発明は、例えば梁、天井、床、基礎等の鉄筋コンクリート構造体に用いられる剪断補強筋及び鉄筋組立体に関する。

例えば、特許文献１には、断面を扁平に形成した剪断補強筋（以下「扁平剪断補強筋と称す」）が開示されている。扁平剪断補強筋は、基部（基円部）と、縦リブ及び横リブとを備えている。基部は、厚み方向の両側の一対の側面と、幅方向の両側の一対の端面とを有し、断面が長円形になっている。各側面は、厚み方向（短径方向）と直交する平坦面になっている。縦リブ及び横リブの上記側面からの突出高さは、全体的に一様である。したがって、横リブの突出縁（尾根）は、側面と平行に延びている。鉄筋コンクリートの剪断補強筋として上記扁平剪断補強筋を用いることによって、コンクリートのかぶり厚さを大きくしたり、主筋をコンクリートの断面内のより外側に配置したりすることができる。

国際公開ＷＯ２０１３−１５０６６８号公報

鉄筋コンクリート構造物においては、打設したコンクリートから水分や気泡等のブリーディング（染み出し）が起きることが知られている。これらブリーディング物はコンクリート中を上昇する。上昇の途中経路に鉄筋が水平に配置されていた場合、その鉄筋が一般的な円形断面であれば、ブリーディング物は鉄筋の丸い周面に沿って上昇していくと考えられる。

一方、上掲特許文献１等の扁平剪断補強筋においては、厚み方向が上下に向けられて配筋された場合、一対の平坦な側面のうち何れか一方が下向きになる。特に、主筋が水平に配筋される梁等のコンクリート構造物の断面内における上側部分及び下側部分では、扁平剪断補強筋の厚み方向が上下に向けられ、この扁平剪断補強筋の一方の側面が下向きになる。この下向きの側面の下方にブリーディング物が滞留しやすい。このような滞留が起きると、コンクリートとの付着強度が低下したり、コンクリートにひび割れが発生したりすることが想定される。
本発明は、上記考察に基づいてなされたものであり、コンクリート構造物の剪断補強筋として扁平剪断補強筋を用いた場合に、ブリーディング物の滞留が起きるのを抑制することを目的とする。

上記問題点を解決するために、本発明は、軸線と直交する断面が幅方向に長く厚み方向に短い扁平形状になった剪断補強筋において、
前記扁平形状の断面を構成する基部と、
前記基部の前記厚み方向の側面から突出されるとともに前記側面の前記幅方向の一端部から他端部へ延び、かつ互いに前記軸線に沿って間隔を置いて設けられた複数の横リブと、
を備え、前記幅方向の中央部から前記幅方向の外側へ又は前記一端部から前記他端部へ向かうにしたがって、前記側面が前記厚み方向の内側へ傾斜される一方、各横リブの前記側面からの突出高さが増大していることを特徴とする。
上記特徴によれば、剪断補強筋の前記厚み方向が上下に向けられた箇所において、水分や気泡等のブリーディング物が剪断補強筋に接触したとき、このブリーディング物を剪断補強筋の前記傾斜した側面に沿って案内でき、ブリーディング物が滞留するのを抑制できる。これによって、コンクリートと剪断補強筋との付着強度を確保できるとともに、コンクリートのひび割れを抑制することができる。

各横リブの突出縁が前記軸線に沿う方向から見て前記幅方向に沿っていることが好ましい。

また、本発明は、複数の主筋と、前記複数の主筋を囲む環状又は螺旋状の剪断補強筋とを備え、前記剪断補強筋の軸線と直交する断面が幅方向に長く厚み方向に短い扁平形状になっており、かつ前記幅方向が前記主筋の延び方向に沿い、前記厚み方向が前記主筋の延び方向に対して直交しており、さらに前記主筋の延び方向が水平に向けられてコンクリートに埋設される鉄筋組立体であって、
前記剪断補強筋が、
前記扁平形状の断面を構成する基部と、
前記基部の前記厚み方向の側面から突出されるとともに前記側面の前記幅方向の一端部から他端部へ延び、かつ互いに前記軸線に沿って間隔を置いて設けられた複数の横リブと、
を含み、前記幅方向の中央部から前記幅方向の外側へ又は前記一端部から前記他端部へ向かうにしたがって、前記側面が前記厚み方向の内側へ傾斜される一方、各横リブの前記側面からの突出高さが増大していることを特徴とする。
この鉄筋組立体によれば、剪断補強筋における複数の主筋の上側及び下側に水平に配置された部分（水平部）において前記厚み方向が鉛直ないしは上下方向に向けられる。この水平部における下側を向く側面に、コンクリートからの水分や気泡等のブリーディング物が接触した場合、該ブリーディング物は、前記側面の傾斜に沿って上昇方向へ案内される。これによって、剪断補強筋の水平部の下方にブリーディング物が滞留するのを抑制できる。これによって、コンクリートと剪断補強筋との付着強度を確保できるとともに、コンクリートのひび割れを抑制することができる。

本発明によれば、コンクリート構造物の剪断補強筋の断面を扁平にした場合に、コンクリートからのブリーディング物が剪断補強筋の側面の近くに滞留するのを抑制できる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る梁を示し、図１（ａ）は、図１（ｂ）のＩａ−Ｉａ線に沿う側面断面図である。図１（ｂ）は、図１（ｂ）のＩｂ−Ｉｂ線に沿う正面断面図である。 図２は、上記梁における扁平剪断補強筋の正面図である。 図３は、上記扁平剪断補強筋を拡大して示す、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 図４は、本発明の第２実施形態に係る扁平剪断補強筋の断面図である。 図５は、本発明の第３実施形態に係る扁平剪断補強筋の断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１は、鉄筋コンクリート構造物における梁１（鉄筋コンクリート構造体）を示したものである。梁１は、コンクリート２と、鉄筋組立体３とを備え、水平に延びている。コンクリート２内に鉄筋組立体３が埋設されている。鉄筋組立体３は、複数の主筋４，４…と、複数の剪断補強筋１０，１０…とを含む。主筋４，４…は、梁１の断面の四隅を含む所要位置に配置されるとともに、梁１の長手方向に沿って水平に延びている。図１（ａ）に示すように、複数の剪断補強筋１０，１０…が、梁１の延び方向に間隔を置いて配置されている。図１（ｂ）に示すように、各剪断補強筋１０は、左右一対の垂直部１０ｖ，１０ｖと、上下一対の水平部１０ｈ，１０ｈとを有して四角形の環状に折り曲げられ、複数の主筋４，４…を囲んでいる。
なお、１本の剪断補強筋１０が、複数の主筋４，４…を囲む螺旋状になっていてもよい。

図３に示すように、剪断補強筋１０における、当該剪断補強筋１０の軸線Ｌ_１０と直交する断面は、幅方向ｗに長く、かつ厚み方向ｔに短い扁平形状（長円形状）になっている。以下、剪断補強筋１０を「扁平剪断補強筋１０」と称す。図１（ａ）に示すように、扁平剪断補強筋１０の幅方向ｗ（長径方向）は、主筋１０の延び方向に沿っている。また、扁平剪断補強筋１０の厚み方向ｔ（短径方向）は、主筋１０の延び方向に対して直交している。

扁平剪断補強筋１０は、上記扁平形状の断面を構成する基部１１と、縦リブ２１と、横リブ２２とを含む。基部１１は、厚み方向ｔ（短径方向）の両側の一対の側面１２，１２と、幅方向ｗ（長径方向）の両側の一対の端面１３，１３とを有している。

各側面１２は、幅方向ｗの中央部１２ｃから幅方向ｗの両外側の端面１３，１３へ向かうにしたがって、厚み方向ｔの内側へ引っ込むように傾斜されている。詳しくは、側面１２は、一対の傾斜面１２ａ，１２ａを含む。これら傾斜面１２ａ，１２ａは、側面１２の幅方向ｗの中央部１２ｃにおいて鈍角に交差するように連なるとともに、幅方向ｗの外側へ向かうにしたがって厚み方向ｔの内側へ傾く平坦な斜面になっている。各傾斜面１２ａの幅方向ｗ（長径方向）に対する傾斜角度αは、好ましくはα＝１°〜１０°程度である。

一対の端面１３，１３は、それぞれ幅方向ｗの外側へ半円弧状に突出する曲面になっている。傾斜面１２ａと端面１３とが滑らかに連続している。

図２及び図３に示すように、各端面１３の周方向の中央部には、縦リブ２１が設けられている。縦リブ２１は、端面１３から突出するとともに、軸線Ｌ_１０に沿って真っ直ぐ延びている。

基部１１の周面（側面１２及び端面１３）には、複数の横リブ２２が設けられている。図３に示すように、各横リブ２２は、基部１１から突出されるとともに側面１２の幅方向ｗの一端部から他端部へ延び、その両端部が端面１３へ及んで一対の縦リブ２１，２１に連なっている。図２に示すように、複数の横リブ２２は、軸線Ｌ_１０に沿って等間隔置きに並んでいる。片側の側面１２上の横リブ２２と反対側の側面１２上の横リブ２２とは、互いに半ピッチだけずれて配置されている。

しかも、図３に示すように、横リブ２２における側面１２から突出する部分は、幅方向ｗの中央部から幅方向ｗの外側へ向かうにしたがって側面１２からの突出高さが増大されている。これによって、突出縁２２ａ（尾根部）が幅方向ｗに沿っており、好ましくは突出縁２２ａが幅方向ｗと平行になっている。

横リブ２２における端面１３から突出する部分は、端面１３の周方向にほぼ一様な突出高さの半円弧状になっている。

かかる扁平剪断補強筋１０を有する梁１によれば、鉄筋組立体３の組み立て時に、横リブ２２の突出縁２２ａを基準とすることによって、又は突出縁２２ａを主筋４に当てることによって、扁平剪断補強筋１０の幅方向ｗが梁１の長手方向と平行になり、かつ扁平剪断補強筋１０の厚み方向ｔが梁１の長手方向と直交するように、精度よく配筋できる。そうすることによって、水平部１０ｈの各傾斜面１２ａが水平に対して確実に傾斜される。

コンクリート２を打設して鉄筋組立体３をコンクリート２中に埋設すると、コンクリート２内で水分や気泡等のブリーディング物が発生してコンクリート２中を上昇する。この上昇の経路上に扁平剪断補強筋１０の水平部１０ｈがあると、該水平部１０ｈにおける下側の側面１２にブリーディング物が接触する。この側面１２の各傾斜面１２ａは幅方向ｗの外側へ向かって上向きに傾斜しているから、ブリーディング物は傾斜面１２ａに沿って幅方向ｗの外側へ案内される。そして、ブリーディング物は、端面１３を回り込み、扁平剪断補強筋１０から離れて更に上昇することができる。
これによって、ブリーディング物が扁平剪断補強筋１０の下方に滞留するのを抑制することができる。この結果、コンクリート２と扁平剪断補強筋１０との付着強度を確保できる。また、コンクリート２のひび割れを抑制することができる。

次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において既述の形態と重複する構成に関しては、図面に同一符号を付して説明を簡略化する。
図４は、本発明の第２実施形態を示したものである。第２実施形態の扁平剪断補強筋１０では、基部１１における側面１２の傾斜面１２ｂが、平坦ではなく、緩やかな曲面になっている。つまり、傾斜面１２ｂは、緩やかな凸曲面を描きながら、側面１２の幅方向ｗの中央部１２ｃから幅方向ｗの外側へ向かうにしたがって厚み方向ｔの内側へ傾斜し、端面１３と滑らかに連なっている。傾斜面１２ｂの曲率は、端面１３の曲率よりも小さい。また、幅方向ｗの中央部１２ｃにおいて、両側の傾斜面１２ｂ，１２ｂどうしが滑らかに連なっている。これによって、基部１１の断面が、楕円形状になっている。
なお、傾斜面１２ｂ，１２ｂどうしが、幅方向ｗの中央部１２ｃにおいて鈍角に交差していてもよい。

一方、横リブ２２における側面１２から突出する部分については、第１実施形態と同様に、側面１２からの突出高さが幅方向ｗの中央部から幅方向ｗの外側へ向かうにしたがって増大している。これによって、突出縁２２ａが、幅方向ｗに沿っており、好ましくは幅方向ｗと平行な直線状になっている。また、横リブ２２における端面１３から突出する部分は、端面１３の周方向に沿う半円弧状になっている。
逆に言うと、楕円形状の断面の基部１１の周面のうち、横リブ２２が直線状になっている部分と対応する部分が側面１２を構成し、横リブ２２が円弧状になっている部分と対応する部分が端面１３を構成する。

第２実施形態においても、コンクリート２で発生したブリーディング物が下側の側面１２に接触したときは、該ブリーディング物を傾斜面１２ｂに沿って幅方向ｗの外側へ案内できる。これによって、ブリーディング物が扁平剪断補強筋１０の下方に溜まるのを抑制することができる。

図５は、本発明の第３実施形態を示したものである。第３実施形態の扁平剪断補強筋１０では、基部１１における側面１４の全体が、幅方向ｗの一端部から他端部へ向かうにしたがって、厚み方向ｔの内側へ傾く平坦な傾斜面になっている。詳しくは、図５において上側の側面１４は、左端部（幅方向ｗの一端部）から右端部（幅方向ｗの他端部）に向かうにしたがって厚み方向ｔの内側（図５において下側）へ傾斜している。また、図５において下側の側面１４は、右端部から左端部に向かうにしたがって厚み方向ｔの内側（図５において上側）へ傾斜している。

したがって、基部１１の断面は概略平行四辺形になっている。基部１１の一対の側面１４，１４は平行になっている。基部１１の一対の側面１４，１４どうし間の厚みは、幅方向ｗの位置に依らず一定になっている。

一方、横リブ２２における側面１４から突出する部分については、側面１４からの突出高さが幅方向ｗの一端部から他端部へ向かうにしたがって増大しており、突出縁２２ａが幅方向ｗに沿っており、好ましくは幅方向ｗと平行な直線状になっている。詳しくは、図５において上側の横リブ２２は、左端部（幅方向ｗの一端部）から右端部（幅方向ｗの他端部）に向かうにしたがって突出高さが増大している。また、図５において下側の横リブ２２は、右端部から左端部に向かうにしたがって突出高さが増大している。

コンクリート２で発生したブリーディング物が下側の側面１４に接触したときは、該ブリーディング物は上記下側の側面１４の傾斜によって幅方向ｗの他端部（図５において左端部）へ案内される。これによって、第３実施形態においてもブリーディング物が扁平剪断補強筋１０の下方に溜まるのを抑制することができる。

本発明は、上記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変をなすことができる。
例えば、横リブ２２における側面１２，１４から突出する部分の突出縁２２ａは、幅方向ｗに対して斜めになっていてもよい。
横リブ２２は、側面１２，１４の幅方向ｗの一端部から他端部へ延びていれば、軸線Ｌ_１０と直交する面に対して斜めであってもよく、螺旋状のネジフシであってもよい。好ましくは軸線Ｌ_１０に沿う方向から見て、横リブ２２における側面１２，１４から突出する部分の突出縁２２ａが幅方向ｗに沿っていればよい。より好ましくは、軸線Ｌ_１０に沿う方向から見て、横リブ２２における側面１２，１４から突出する部分の突出縁２２ａが幅方向ｗと平行であればよい。
横リブ２２が、基部１１の側面１２及び端面１３のうち側面１２だけに設けられていてもよい。
扁平剪断補強筋１０が適用される鉄筋コンクリート構造体は、梁１に限られず、天井スラブ、床スラブ、基礎等であってもよい。鉄筋組立体３は、梁１用に限られず、天井スラブ用、床スラブ用、基礎用等であってもよい。
複数の実施形態を互いに組み合わせてもよい。例えば、第３実施形態の側面１４が、平坦であるのに代えて、第２実施形態の側面１２のように緩やかな凸曲面になっていてもよい。

本発明は、建築・土木構造物における剪断補強筋に適用可能である。

ｗ 幅方向
ｔ 厚み方向
Ｌ_１０ 軸線
１ 梁（鉄筋コンクリート構造体）
２ コンクリート
３ 鉄筋組立体
４ 主筋
１０ 扁平剪断補強筋（剪断補強筋）
１０ｈ 水平部
１１ 基部
１２ 側面
１２ａ 傾斜面
１２ｂ 傾斜面
１２ｃ 中央部
１４ 側面
２２ 横リブ
２２ａ 突出縁

Claims (3)

1. 軸線と直交する断面が幅方向に長く厚み方向に短い扁平形状になった剪断補強筋において、
   前記扁平形状の断面を構成する基部と、
   前記基部の前記厚み方向の側面から突出されるとともに前記側面の前記幅方向の一端部から他端部へ延び、かつ互いに前記軸線に沿って間隔を置いて設けられた複数の横リブと、
   を備え、前記側面は、一対の傾斜面を含み、これら傾斜面は、前記側面の前記幅方向の中央部において互いに鈍角に交差するように連なるとともに、それぞれ前記幅方向の中央部から前記幅方向の外側へ向かうにしたがって前記厚み方向の内側へ傾く平坦な斜面になっており、各傾斜面の前記幅方向に対する傾斜角度は１°〜１０°であり、各横リブの前記側面からの突出高さが前記幅方向の中央部から前記幅方向の外側へ向かうにしたがって増大していることを特徴とする剪断補強筋。
2. 軸線と直交する断面が幅方向に長く厚み方向に短い扁平形状になった剪断補強筋において、
   前記扁平形状の断面を構成する基部と、
   前記基部の前記厚み方向の両側の一対の側面から突出されるとともに各側面の前記幅方向の一端部から他端部へ延び、かつ互いに前記軸線に沿って間隔を置いて設けられた複数の横リブと、
   を備え、前記幅方向の前記一端部から前記他端部にかけて、前記一対の側面のうち一方の側面が前記幅方向に対して前記厚み方向の内側へ傾斜され、かつ該一方の側面上の各横リブの前記一方の側面からの突出高さが増大し、かつ前記一対の側面のうち他方の側面が前記幅方向に対して前記厚み方向の外側へ傾斜され、かつ該他方の側面上の各横リブの前記他方の側面からの突出高さが減少しており、前記基部の傾斜された前記一対の側面どうし間における断面が、前記傾斜に沿う方向に長く前記一対の側面どうしの対向方向に短い平行四辺形であることを特徴とする剪断補強筋。
3. 複数の主筋と、前記複数の主筋を囲む環状又は螺旋状の剪断補強筋とを備え、前記剪断補強筋の軸線と直交する断面が幅方向に長く厚み方向に短い扁平形状になっており、かつ前記幅方向が前記主筋の延び方向に沿い、前記厚み方向が前記主筋の延び方向に対して直交しており、さらに、前記主筋の延び方向が水平に向けられてコンクリートに埋設される鉄筋組立体であって、
   前記剪断補強筋が、請求項１又は２に記載の剪断補強筋であることを特徴とする鉄筋組立体。

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