JP7045135B2

JP7045135B2 - 折曲げ鉄筋による柱梁接合部の補強方法と、降伏ヒンジ位置の制御方法

Info

Publication number: JP7045135B2
Application number: JP2017038160A
Authority: JP
Inventors: 行孝太田; 信之和泉; 聡濱田; 繁美菊田; 啓之竹中; 拓石岡
Original assignee: Toda Corp
Current assignee: Toda Corp
Priority date: 2017-03-01
Filing date: 2017-03-01
Publication date: 2022-03-31
Anticipated expiration: 2037-03-01
Also published as: JP2018145594A

Description

本発明は、折曲げ鉄筋による柱梁接合部の補強方法と、降伏ヒンジ位置の制御方法に用いる折曲げ鉄筋に関するものである。

従来、鉄筋コンクリート造梁部材の地震時に発生する降伏ヒンジを、図８に示すように、柱面から離した位置に発生するよう（支持スパンを実質的に短くすること）、梁端部主筋量を追加して制御し、早期にエネルギーを吸収させることで、合理的な設計を行う設計手法が知られている。

前記設計手法として、梁端部主筋量を追加する方法があるが、それは主にカットオフされた鉄筋を梁と平行に追加配筋することである。柱梁接合部において追加鉄筋を折り曲げて配筋することで降伏ヒンジ位置を制御する先行技術文献は見当たらないが、柱梁接合部の構造に関する先行技術として、特許文献１に記載されたものが知られている。

特開２０１０－１８５２３１号公報

しかしながら、前記追加鉄筋の配筋において、施工性の向上のため、追加鉄筋の先端に機械式定着などを用いることで、追加鉄筋長さの縮小化を図る場合があるが、カットオフされた追加鉄筋では大梁に付着割裂が生じやすいという課題がある。本発明は、このような課題を解決するために提案されたものである。

本発明に係る折曲げ鉄筋による柱梁接合部の補強方法の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、梁（５）と柱（６）との主筋に沿って配筋される折曲げ鉄筋（１、２、３、４）のそれぞれの両端部と、柱梁接合部（７）の梁（５）側の両端面から斜めに屈曲されている折曲げ鉄筋のそれぞれの中央部（１ｃ、２ｃ、３ｃ、４ｃ）とでなる折曲げ鉄筋が、梁（５）と柱梁接合部（７）と柱（６）とに渡って配筋されており、前記折曲げ鉄筋（１、２、３、４）の前記中央部（１ｃ、２ｃ、３ｃ、４ｃ）は、梁（５）側の２段筋の位置から柱（６）側の２段筋の位置へ斜めに届く長さに形成されており、前記折曲げ鉄筋（１、２、３、４）の梁側の端部（１ａ、２ａ、３ａ、４ａ）と柱側の端部（１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ）とには、コンクリートとの付着強度を高め引張抵抗力を発揮するための異形鉄筋定着用の定着ナット（９）がそれぞれ固定されており、前記折曲げ鉄筋（１、２、３、４）の梁側の端部（１ａ、２ａ、３ａ、４ａ）は、上下対称に形成されており、柱側の端部（１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ）は、左右対称に形成されていることである。

前記梁の主筋に配筋される折曲げ鉄筋の少なくとも一端部が、梁側主筋の１段筋若しくは２段筋の位置に配筋されていることである。

前記折曲げ鉄筋における斜めに屈曲された部分が交差する箇所に、平板状の補強部材が固着されていることを含むものである。

本発明に係る折り曲げ鉄筋による降伏ヒンジ位置の制御方法の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、上記記載の柱梁接合部の補強方法により、梁における降伏ヒンジの位置を制御することである。

本発明の折り曲げ鉄筋による柱梁接合部の補強方法と降伏ヒンジ位置の制御方法とによれば、梁の降伏ヒンジ位置を制御し、柱梁接合部の損傷制御に寄与するとともに、追加鉄筋の付着性能が向上し、梁の損傷低減を図ると言う優れた効果を奏するものである。また、折曲げ鉄筋が柱梁接合部に生じるせん断力の一部を負担することにより、柱梁接合部強度の向上を図ることができる。折り曲げ鉄筋部分の交差部において平板状の補強部材を固着することで、平面的な納まりの向上を図ることができる。

本発明に係る曲げ鉄筋による柱梁接合部の補強方法の実施例を示す縦断面図（Ａ）、折り曲げ鉄筋１，２の側面図（Ｂ）である。同折曲げ鉄筋１，２を、図１に示す主筋に係る１段筋５ａの位置に合わせた配置にした実施例を示す縦断面図である。同本発明に係る折曲げ鉄筋１，２を、その端部にフック部を形成した実施例の縦断面図（Ａ）、同折曲げ筋１，２を主筋にかかる１段筋５ａの位置に配置した実施例を示す縦断面図（Ｂ）である。本発明に係る柱梁接合部の補強方法の他の実施例を示す縦断面図である。同図４に示す他の実施例に係る折曲げ鉄筋１～４を使用状態の配置にして示す側面図（Ａ），（Ｂ）である。本発明に係る折曲げ鉄筋による柱梁接合部の補強方法で、図４に示す折曲げ鉄筋１～４の配置を１段筋の位置に配置した実施例を示す縦断面図である。同本発明に係る柱梁接合部の補強方法における、補強部材８の使用状態を示す一部拡大説明図である。従来の折曲げ鉄筋による柱梁接合部の補強方法の例を説明する縦断面図である。

本発明に係る折曲げ鉄筋による柱梁接合部の補強方法は、図１に示すように、折曲げ鉄筋を、柱梁接合部の内部において交差させて配筋するものである。

前記柱梁接合部の補強構造に使用する折曲げ鉄筋について、先に説明する。この折曲げ鉄筋１、２は、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、梁の主筋に沿って配筋される折曲げ鉄筋の両端部１ａ，２ａと、該梁側の端部に設けられる定着ナット９と、斜めに屈曲され柱梁接合部７内に配筋される中央部１ｃ，２ｃとで、形成されている。

前記両端部１ａ，２ａは、それぞれ梁主筋の１段筋５ａに対して、２段筋の位置に配置される。前記中央部１ｃ，２ｃは、それぞれ、左右両側の梁の端部から上下の２段筋の位置にまで届く長さである。

前記折曲げ鉄筋１，２を、梁５と柱梁接合部７に配筋することで、コンクリートとの付着性能が向上すると共に、柱梁接合部７内のせん断力の一部を負担して、該柱梁接合部７の損傷制御に効果を発揮するものである。また、梁５における降伏ヒンジの発生する位置を制御するものである。

図２に示すように、前記折曲げ鉄筋１，２の両端部の配置の位置を、梁５の主筋の２段筋に相当する位置では無く、１段筋５ａの位置に合わせて配置したものである。この場合、中央部１ｃ，２ｃの長さも、それぞれ、梁の端部から上下の１段筋の位置にまで届く長さである。このようにすることで、梁５の降伏ヒンジ発生位置を制御することができる。

図３（Ａ）に示すように、折曲げ鉄筋１，２の先端側に、定着ナット９に代わって、梁５の上下方向の中心に向かって屈曲されたフック部１ｄ，２ｄを形成したものである。梁側の端部１ａ，２ａは、梁主筋の２段筋の位置に配置してある。このように、定着ナット９を用いること無く、折曲げ鉄筋の端部の処理を行い、配筋するだけで良いので、部品点数が減少し且つ施工性が向上する。図３（Ｂ）に示すように、梁側の端部１ａ，２ａを梁主筋の１段筋の位置に配置することもできる。柱梁接合部７の損傷を制御するためである。

図４乃至図５に示すように、折曲げ鉄筋１～４が、梁と柱との主筋に沿って配筋される折曲げ鉄筋の両端部と、前記柱梁接合部の梁側の両端面から斜めに屈曲されている折曲げ鉄筋の中央部とでなり、これが梁５と柱梁接合部と柱６とに渡って配筋されている。

これらのうち、例えば、前記折曲げ鉄筋１は、前記梁５と柱６との主筋に沿って配筋される折曲げ鉄筋の両端部１ａ，１ｂと、前記柱梁接合部７において、該柱梁接合部７の梁側の端面から該柱梁接合部７の柱側の端面へと斜めに屈曲されている折曲げ鉄筋の中央部１ｃとでなる。

前記折曲げ鉄筋１の中央部１ｃは、梁側の２段筋５ｂの位置から柱側の２段筋の位置へ斜めに届く長さに形成されている。若しくは、梁側の１段筋５ａの位置から柱側の１段筋の位置へ斜めに届く長さに形成されている。

前記折曲げ鉄筋１と同様に、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、折曲げ鉄筋２が上下対称にして，折曲げ鉄筋３，４が左右対称にして形成されている。なお、この折曲げ鉄筋１～４のそれぞれの先端部には、周知の異形鉄筋定着用の定着ナット９が固定されており、コンクリートとの付着強度を高め引張抵抗力を発揮するようになっている。

本発明に係る柱梁接合部の補強方法は、図４に示すように、柱梁接合部７内の折曲げ鉄筋１～４は、梁側においては２段筋５ｂ若しくは１段筋５ａの位置に、柱側においては２段筋の位置に端部が配筋されて定着されている構造である。柱梁接合部７内において前記折曲げ鉄筋１～４における中央部１ｃ～４ｃが、梁５の方向に直交する水平方向から見て、互いに交差するように配筋されている。

このように、柱梁接合部７に折曲げ鉄筋１～４を交差するように配筋して、梁５に渡って鉄筋を追加したので、梁の降伏ヒンジ位置を柱面から離した位置に発生させるとともに、柱梁接合部７内に生じるせん断力の一部を負担して柱梁接合部の損傷を低減するものである。

なお、図６に示すように、他の実施例として、折曲げ鉄筋１～４の中央部１ｃ～４ｃの向きを変えて、例えば、梁側の１段筋から柱側の２段筋へと配筋できるように、折曲げ鉄筋１～４を形成する。折曲げ鉄筋１～４を、柱・梁に配筋して柱梁接合部７において交差する補強方法とすることもできる。このように、柱に折曲げ鉄筋を配筋することで、柱の耐力向上にも効果を発揮する。

このような他の実施例は、梁５、柱６内の鉄筋の配筋状況に応じて、配筋施工容易のために行ったり、コンクリート打設を容易にするために行ったり、建物のせん断力の負荷条件に適宜合わせて施工したりすることで、柔軟に折曲げ鉄筋を配筋できるようにするものである。

図７に示すように、折曲げ鉄筋１，２における斜めに屈曲された部分である中央部１ｃ，２ｃが、交差する箇所において、平板状の補強部材８が固着されている構造である。このような補強部材８を設けることで、平面的な納まりの向上となる。

本発明に係る柱梁接合部の補強方法とその降伏ヒンジ位置の制御方法は、ＲＣ造の梁柱接合部において広く適用できるものである。

１折曲げ鉄筋、１ａ梁側の端部、
１ｂ柱側の端部、１ｃ柱梁接合部の中央部、
１ｄフック部、
２折曲げ鉄筋、２ａ梁側の端部、
２ｂ柱側の端部、２ｃ柱梁接合部の中央部、
２ｄフック部、
３折曲げ鉄筋、３ａ梁側の端部、
３ｂ柱側の端部、３ｃ柱梁接合部の中央部、
４折曲げ鉄筋、４ａ梁側の端部、
４ｂ柱側の端部、４ｃ柱梁接合部の中央部、
５梁、５ａ１段筋、
５ｂ２段筋、
６柱、
７柱梁接合部、
８補強部材、
９定着ナット。

Claims

梁（５）と柱（６）との主筋に沿って配筋される折曲げ鉄筋（１、２、３、４）のそれぞれの両端部と、柱梁接合部（７）の梁（５）側の両端面から斜めに屈曲されている折曲げ鉄筋のそれぞれの中央部（１ｃ、２ｃ、３ｃ、４ｃ）とでなる折曲げ鉄筋が、梁（５）と柱梁接合部（７）と柱（６）とに渡って配筋されており、
前記折曲げ鉄筋（１、２、３、４）の前記中央部（１ｃ、２ｃ、３ｃ、４ｃ）は、梁（５）側の２段筋の位置から柱（６）側の２段筋の位置へ斜めに届く長さに形成されており、
前記折曲げ鉄筋（１、２、３、４）の梁側の端部（１ａ、２ａ、３ａ、４ａ）と柱側の端部（１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ）とには、コンクリートとの付着強度を高め引張抵抗力を発揮するための異形鉄筋定着用の定着ナット（９）がそれぞれ固定されており、
前記折曲げ鉄筋（１、２、３、４）の梁側の端部（１ａ、２ａ、３ａ、４ａ）は、上下対称に形成されており、柱側の端部（１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ）は、左右対称に形成されていること、
を特徴とする折曲げ鉄筋による柱梁接合部の補強方法。
折曲げ鉄筋における斜めに屈曲された部分が交差する箇所に、平板状の補強部材が固着されていること、
を特徴とする請求項１に記載の折曲げ鉄筋による柱梁接合部の補強方法。
請求項１乃至２のいずれか１項に記載の柱梁接合部の補強方法により、梁における降伏ヒンジの位置を制御すること、
を特徴とする折り曲げ鉄筋による降伏ヒンジ位置の制御方法。