JP6570896B2 - Steel concrete structure - Google Patents
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Description
本発明は鉄骨コンクリート構造に係り、格子状鉄筋による効率的な補強を施した鉄骨コンクリート構造に関する。 The present invention relates to a steel-concrete structure, and more particularly to a steel-concrete structure that has been efficiently reinforced by lattice reinforcing bars.
鉄骨鉄筋コンクリート構造(SRC構造)は鉄筋コンクリート構造(RC構造)に比べ、耐力、変形性能が大きく、優れた耐震性能を有することが知られている。しかし、RC構造に比べると、設計法が煩雑であったり、現場での作業工程が多いことから、SRC構造建物の建設は減少の傾向にある。そこで、SRC構造の利点を生かすために、鉄骨を主構造材として、コンクリートで鉄骨を囲む鉄骨コンクリート構造(SC構造)が種々提案され、それらの構造的な有効性を確認する実験がなされている(非特許文献1,2)。これらのSC構造では、部材の辺に当たる断面内に格子状の鉄筋や金網が配置され、コンクリートが補助的に補強されている。 Steel-framed reinforced concrete structures (SRC structures) are known to have greater proof stress and deformation performance than reinforced concrete structures (RC structures) and have excellent seismic performance. However, compared to RC structures, the construction of SRC structures tends to decrease because the design method is complicated and there are many on-site work processes. Therefore, in order to take advantage of the SRC structure, various steel-frame concrete structures (SC structures) in which the steel frame is used as the main structural material and the steel frame is surrounded by concrete have been proposed, and experiments for confirming their structural effectiveness have been made. (Non-Patent Documents 1 and 2). In these SC structures, lattice reinforcing bars and wire nets are arranged in a cross section corresponding to the side of the member, and concrete is supplementarily reinforced.
ところで、断面内に配した格子状の鉄筋等をコンクリートのひび割れに対して有効に機能させるためには、これらの鉄筋の両端をコンクリートに定着させる必要がある。非特許文献1の試験体では、部材断面を囲むように位置する横方向の鉄筋を閉鎖型に加工し、配筋している。非特許文献2の試験体では、溶接金網の横方向の鉄筋端部に135度フックを設けて鉄筋籠状の配筋を行っている。
By the way, in order for the grid-like reinforcing bars arranged in the cross section to function effectively against cracks in concrete, it is necessary to fix both ends of these reinforcing bars to the concrete. In the test body of Non-Patent Document 1, a horizontal reinforcing bar positioned so as to surround a member cross section is processed into a closed type and arranged. In the test body of Non-Patent
非特許文献1,2に開示されたように、横方向(断面方向)の鉄筋を溶接によって完全閉鎖型あるいは135度フックを設けた閉鎖型に加工し、あらかじめ縦方向(長手方向)の鉄筋と一体で籠状にする方法では、鉄骨の建て方に先立ち所定本数の横方向鉄筋を所定位置に設置しておき、その後鉄筋を籠状に組み立てる必要がある。そのため、鉄筋工事と鉄骨工事が干渉することになり施工管理が煩雑となる。また、鉄筋があらかじめ配置されているため鉄骨の建て方工事の作業性が低下するという問題がある。同様に、従来のSRC構造のように縦方向の鉄筋と横方向の鉄筋を別々に製作し、鉄筋籠を組み立てる方法では、現場で鉄筋籠を組み立てる際、多数の縦方向鉄筋を自立させるための手段が必要となる。
As disclosed in
そこで、本発明の目的は上述した従来の技術が有する問題点を解消し、現場において、補助部材としての鉄筋を、籠状に効率よく組み込むことができる鉄骨コンクリート構造を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the above-described conventional technology and provide a steel concrete structure capable of efficiently incorporating a reinforcing bar as an auxiliary member in a hook shape at the site.
上記目的を達成するために、本発明の鉄骨コンクリート構造は、部材の材軸方向に沿って配置された鉄骨部材と、該鉄骨部材を含むように部材外形を形成するコンクリートとを備えた鉄骨コンクリート構造であって、軸方向長さが前記鉄骨部材の端部が接合される柱梁接合部間距離より短く、幅方向長さが前記部材外形幅より所定の被り分だけ短く、同径の材軸方向鉄筋と材軸直交方向鉄筋が縦横配筋された格子状鉄筋パネルを備え、
格子状鉄筋パネルは、前記材軸方向鉄筋の一方の隅角部の鉄筋が除いて配筋され、前記材軸直交方向鉄筋の両端部にフックが形成され、前記格子状鉄筋パネルが、前記鉄骨部材を四方から囲むように前記部材外形の各辺に倣って配置され、前記材軸直交方向鉄筋の各前記フックが、隣接して配置された前記格子状鉄筋パネルの各隅角部に位置する前記材軸方向鉄筋に係止され、隣接した前記格子状鉄筋パネル間が連結されたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a steel concrete structure according to the present invention comprises a steel concrete provided with a steel member arranged along the material axis direction of the member and a concrete that forms a member outer shape so as to include the steel member. A material having the same diameter, the length in the axial direction being shorter than the distance between the beam-to-column joints to which the ends of the steel members are joined, the length in the width direction being shorter by a predetermined covering than the outer width of the member It is equipped with a grid-like reinforcing bar panel in which axial reinforcing bars and reinforcing bars perpendicular to the material axis are arranged vertically and horizontally,
The grid-like reinforcing bar panel is arranged except for one corner of the reinforcing bar in the material axis direction, hooks are formed at both ends of the reinforcing bar in the material axis orthogonal direction, and the grid-like reinforcing bar panel is the steel frame. The members are arranged along each side of the member outer shape so as to surround the member from all sides, and the hooks of the reinforcing bars in the material axis orthogonal direction are positioned at the corners of the latticed reinforcing bar panels arranged adjacent to each other. It is latched by the said material axial direction reinforcing bar, and between the said adjacent grid | lattice-like reinforcing bar panels is connected.
前記フックは、90度フックとすることが好ましい。 The hook is preferably a 90- degree hook.
さらに、前記部材の軸方向の材端部に、前記部材外形を囲む被覆鋼板を備えることが好ましい。この場合、部材の材軸方向中央部に位置する材軸直交方向鉄筋には前記フックを設けなくてもよい。
Furthermore, it is preferable to provide the coated steel plate surrounding the member outer shape at the end of the member in the axial direction of the member. In this case, the hook does not have to be provided in the material axis orthogonal rebar located at the center of the member in the material axis direction.
前記格子状鉄筋パネルは、溶接金網とすることが好ましい。 The grid-like reinforcing bar panel is preferably a welded wire mesh.
以下、本発明の一実施形態で取り扱う鉄骨コンクリート構造の鉄骨と鉄筋籠の組立状態及びその施工手順について、図1〜図3を参照して説明する。 Hereinafter, the assembly state of the steel frame and the steel bar of the steel-concrete structure handled in one embodiment of the present invention and the construction procedure thereof will be described with reference to FIGS.
図1は、施工階1において、下層階、施工階、上階との間を貫通するように立設された鉄骨柱2の周囲に補助鉄筋としての鉄筋籠10(図3)を組み立てている状態を示した組立斜視図である。同図には鉄骨柱2を周囲から囲むように配置された4枚の格子状鉄筋パネルが示されている。本実施形態の格子状鉄筋パネル11は、図1、図2(a)、(b)に示したように、横方向鉄筋12(材軸直交方向鉄筋)、縦方向鉄筋13(材軸方向鉄筋)を縦横方向に等間隔の目合いで配筋し、各交点を溶接固定した網状体(メッシュ)からなる。横方向鉄筋12は、図2(a)に示したように、柱断面に対して所定の被りを確保した長さ(短辺長さ)を有し、両端に折り曲げ定着部として機能する所定長さの90度フックが形成され、平面視して扁平な略U字形をなす。縦方向鉄筋13は、図2(b)に示したように、各階の柱3の内法高さに相当する長さ(長辺長さ)よりわずかに短い長さの直筋からなる。なお、各図には細幅系H形鋼を組み立ててなる十字型断面の鉄骨柱2が示されているが、鉄骨柱の断面形、使用鋼材はどのようなものでも対応することができることはいうまでもない。
1, in the construction floor 1, a reinforcing bar 10 (FIG. 3) as an auxiliary reinforcing bar is assembled around a
このような格子状鉄筋パネル11は、既製の溶接金網を加工して使用することができる。その寸法としては、素線の線径がφ6mm、縦横の目合いが75〜150mm(好ましくは100mm)の正方形メッシュ等が好ましい。また、所定の線径の異形棒鋼(D6、D10等)を図2各図に示すような形状に加工して組み立てて構成することもできる。なお、組立に用いられる各格子状鉄筋パネル11は、図2(a)に示したように、並列配置された縦方向鉄筋13のうち、片方の端部には鉄筋が配筋されていない。これは、格子状鉄筋パネル11が、図3に示したように、平面視して□形状に組み立てられた際に、各隅角部に1本の縦方向鉄筋13が配置されるようにするためである。
Such a grid-like reinforcing bar panel 11 can be used by processing a ready-made welded wire mesh. The dimensions are preferably a square mesh having a wire diameter of 6 mm and a vertical and horizontal scale of 75 to 150 mm (preferably 100 mm). Further, a deformed steel bar (D6, D10, etc.) having a predetermined wire diameter may be processed and assembled into a shape as shown in each drawing of FIG. In addition, as shown in FIG. 2A, each of the lattice-shaped reinforcing bar panels 11 used for assembly has no reinforcing bars arranged at one end of the
これらの格子状鉄筋パネル11を組み合わせて鉄筋籠10を組み立てるためには、まず図1、図2(a)に示したように、すでに立設されている鉄骨柱2のフランジを挟んで対向するように、柱外形から所定の被りを確保して2枚の格子状鉄筋パネル11を立設する。このとき鉄骨柱2のフランジ外面にスペーサーを兼ねた鉄筋保持治具5を配置し、格子状鉄筋パネル11の縦方向鉄筋13の一部を保持させることが好ましい。対向した2枚の格子状鉄筋パネル11Aが位置決め固定されたら、隅角部の縦方向鉄筋13Cが配筋されていない折り曲げ定着部側に、側方から格子状鉄筋パネル11Bの折り曲げ定着部を、図2(a)に示した矢印方向のように差し込んで、格子状鉄筋パネル11Bの縦方向鉄筋13Cを鉄筋籠10(図3)の隅角部に配置し、鉄骨柱2の外周を包囲する鉄筋籠10を組み立てることができる。また、鉄筋籠10の別の組立方法として、図2(a)に示した形状のそれぞれの格子状鉄筋パネル11A(11B)の隅角部縦方向鉄筋13Cが配筋された折り曲げ定着部側に対して、隣接して組み立てられる他の格子状鉄筋パネル11B(11A)の隅角部縦方向鉄筋13Cが配筋されていない折り曲げ定着部を組み合わせて、順に反時計回りに4枚の格子状鉄筋パネル11A,11B,11A,11Bの隅角部を接合して鉄筋籠10を組み立てることもできる。さらに、図2(c)に示したように、横方向鉄筋12の両側に隅角部縦方向鉄筋13Cを有する格子状鉄筋パネル11Aに、隅角部縦方向鉄筋13Cを有しない格子状鉄筋パネル11Bを被せるように組み合わせて鉄筋籠10を組み立てるようにしてもよい。
In order to assemble the reinforcing
図4各図は、隣り合う2辺を、平面視してL字形をなす1枚の格子状鉄筋パネル11(図4(a))で構成し、この格子状鉄筋パネル11を対角位置から鉄骨柱2を挟み込むようにして組み合わせ、平面視して□形状の鉄筋籠10(図4(c))を組み立てる実施形態を示している。このL字形をなす格子状鉄筋パネル11の両端には90度フック14と135度フック15が形成されている。2枚の格子状鉄筋パネル11を組み合わせるには、図4(b)に示したように、あらかじめ鉄骨柱2側に固定されている一方の格子状鉄筋パネル11の90度フック14に、他方の格子状鉄筋パネル11の135度フック15側の隅角部の縦方向鉄筋13Cに係止させて縦方向鉄筋13C周りに格子状鉄筋パネル11を矢印方向に回転させ、他方の格子状鉄筋パネル11の隅角部の縦方向鉄筋13Cに90度フック14を係止する。これにより、容易に精度良く鉄筋籠10を組み立てることができる。なお、この実施形態の場合にも、図4(a)に示したように、90度フック14の折り曲げ部(隅角部)には縦方向鉄筋13Cが配筋されていない。これにより、格子状鉄筋パネル11が、図4(c)に示したように組み立てられた際に、各隅角部に1本の隅角部縦方向鉄筋13Cが配置されることとなる。
Each figure in FIG. 4 is composed of a single lattice-shaped reinforcing bar panel 11 (FIG. 4A) having an L-shape in plan view on two adjacent sides, and this lattice-shaped reinforcing bar panel 11 is viewed from a diagonal position. FIG. 4 shows an embodiment in which the
図5各図は、鉄骨柱2を囲む、平面視して略コ字形をなすように、3辺を構成する格子状鉄筋パネル11(図5(a))に対して、他の格子状鉄筋パネル11で開放側である残りの1辺を閉塞し、平面視して□形状の鉄筋籠10(図5(b))を組み立てる実施形態を示している。本実施形態では、略コ字形をなす格子状鉄筋パネル11の両端に135度フック15が形成され、1辺を構成する格子状鉄筋パネル11の両端に90度フック14が形成されているが、それぞれの格子状鉄筋パネル11の両端に90度フック14と135度フック15とをそれぞれ形成し、図4(b)のようにして鉄筋籠10を組み立ててもよい。
5 is different from the grid-like reinforcing bar panel 11 (FIG. 5A) having three sides that surrounds the
図6(a)は、鉄骨柱2の周囲を囲む格子状鉄筋パネル11に加え、SC柱3としてのコンクリート部分の脚部と頂部の外周面の所定範囲を被覆鋼板20で覆うようにした実施形態を示している。被覆鋼板20は、柱成Dに対して0.5〜1.0D程度の範囲で柱梁接合部の発生応力に応じて設定することが好ましい。本実施形態では、被覆鋼板20として、通常の一般構造用圧延鋼材の加工鋼板が用いられている。被覆鋼板20としての所定の補強強度が得られれば、平板状の鋼板に代えて所定の開口率を有するパンチングメタル、エキスパンドメタルを用いることもできる。なお、本実施形態では、柱の脚部、頂部のように部材両端に被覆鋼板を設けているが、補剛の必要性の判断を行うことで、たとえば柱脚のみなど、部材の一方のみとすることもできる。
FIG. 6A shows an embodiment in which the coated
本実施形態では、柱梁接合部から所定範囲には被覆鋼板20が施工され、柱端に発生する応力を補助的に補強している。これに対してSC柱3の材長方向中央部は柱方向軸力が支配的であるため、柱フープ方向の拘束は小さくてよい。そこで、本実施形態の格子状鉄筋パネル11では、図6(a)に示したように、端部にフックが形成されていない平板パネルとして構成されている。なお、図1、図4、図5に示した各実施形態においても柱の作用応力が小さい場合には、SC柱3の材長中央部のフックを省略することもできる。
In the present embodiment, the coated
本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。すなわち、各実施形態は、鉄骨コンクリート柱(SC柱)を例に説明したが、鉄骨コンクリート梁(SC梁)においても同様の構成が成り立ち、さらに各請求項に示した範囲内での種々の変更も可能である。すなわち、請求項に示した範囲内で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the embodiment described above. That is, each embodiment has been described by taking a steel concrete column (SC column) as an example, but the same configuration is also achieved in a steel concrete beam (SC beam), and various modifications within the scope of the claims are made. Is also possible. In other words, embodiments obtained by combining technical means appropriately changed within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
1 施工階
2 鉄骨柱
3 鉄骨コンクリート柱(SC柱)
10 鉄筋籠
11 格子状鉄筋パネル
12 横方向鉄筋
13 縦方向鉄筋
13C 隅角部縦方向鉄筋
14 90度フック
15 135度フック
20 被覆鋼板
1
DESCRIPTION OF
Claims (4)
軸方向長さが前記鉄骨部材の端部が接合される柱梁接合部間距離より短く、幅方向長さが前記部材外形幅より所定の被り分だけ短く、同径の材軸方向鉄筋と材軸直交方向鉄筋が縦横配筋された格子状鉄筋パネルを備え、
格子状鉄筋パネルは、前記材軸方向鉄筋の一方の隅角部の鉄筋が除いて配筋され、前記材軸直交方向鉄筋の両端部にフックが形成され、
前記格子状鉄筋パネルが、前記鉄骨部材を四方から囲むように前記部材外形の各辺に倣って配置され、前記材軸直交方向鉄筋の各前記フックが、隣接して配置された前記格子状鉄筋パネルの各隅角部に位置する前記材軸方向鉄筋に係止され、隣接した前記格子状鉄筋パネル間が連結されたことを特徴とする鉄骨コンクリート構造。 A steel-concrete structure comprising a steel member disposed along a material axis direction of the member, and concrete that forms a member outer shape so as to include the steel member;
Axial length is shorter than the distance between the beam-to-column joints where the ends of the steel members are joined, and the length in the width direction is shorter than the outer shape width of the member by a predetermined covering, and the same axial diameter reinforcing bar and material It has a grid-like reinforcing bar panel with longitudinal and horizontal reinforcing bars.
The grid-like reinforcing bar panel is arranged except for the reinforcing bar at one corner of the reinforcing bar in the material axis direction, and hooks are formed at both ends of the reinforcing bar in the material axis orthogonal direction,
The grid-like reinforcing bar is arranged so as to follow the sides of the outer shape of the member so that the grid-like reinforcing bar panel surrounds the steel member from four directions, and the hooks of the reinforcing bars in the material axis orthogonal direction are arranged adjacent to each other. A steel-concrete structure, characterized in that it is engaged with the material axial rebars located at each corner of the panel, and the adjacent rebar panels are connected.
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