JP2022176858A - Precast column and precast column connection structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プレハブ建物の分野に関し、特にプレキャスト柱及びプレキャスト柱接続構造に関する。 The present invention relates to the field of prefabricated buildings, in particular to precast columns and precast column connecting structures.
プレハブ建物とは、従来の建築工法では現場で行われる多くの作業を工場で行うようにし、工場で建物の部材（たとえば、スラブ、壁、ビーム、柱等）を製作して、建物の工事現場に輸送し、確実な接続手段によって現場で組み立てた建物である。このような建物は、建築速度が高く、気候条件による制限が少なく、労働力を節約し、品質を高めることができるという利点を有する。 A prefabricated building is one in which many of the work that is done on-site in conventional construction methods are done in the factory, and the building components (e.g. slabs, walls, beams, columns, etc.) It is a building that has been transported to a factory and assembled on site by means of secure connections. Such buildings have the advantages of high construction speed, less restrictions due to climatic conditions, labor saving and higher quality.
現在、中実プレキャスト柱を主としたフレーム構造系には、多くの問題や難問が存在し、中実プレキャスト柱の部材自体の重量が大きく、その結果、タワークレーンのモデルが大きく、現場での吊り上げが困難であり、輸送も不便である。２本のプレキャスト柱間、柱と基礎の間には、通常、機械的接続方式が使用されている。機械的接続の場合、プレキャスト柱が縦方向鉄筋を張り出して、機械的接続部を予め形成しておく必要があり、そして、接続中に高精度が求められる。したがって、上述の多くの要因から、中実プレキャスト柱を主とするフレーム構造系の建物は、効率が低く、工事周期が長く、高コストであり、そして品質も確保されにくい。 At present, there are many problems and difficulties in the frame structure system that mainly uses solid precast columns. The weight of the solid precast column members themselves is large. Difficult to lift and inconvenient to transport. Between two precast columns, between a column and a foundation, a mechanical connection is usually used. In the case of a mechanical connection, the precast column overhangs the longitudinal rebar and the mechanical connection must be preformed, and high precision is required during the connection. Therefore, due to the above-mentioned many factors, the building of the frame structure system, which mainly consists of solid precast columns, has low efficiency, long construction period, high cost, and poor quality.
上述の技術的課題を解決するために、本開示の技術案は以下の通りである。 In order to solve the technical problems described above, the technical solution of the present disclosure is as follows.
本発明の一態様によれば、プレキャスト本体、キャビティ、及び縦方向鉄筋を含むプレキャスト柱であって、
前記プレキャスト本体は、コンクリートをプレキャストした、縦方向の軸線に沿って延在している中空柱状体であり、前記キャビティは前記中空柱状体の内部に設けられ、且つ前記縦方向の軸線に沿って延在しており、前記中空柱状体の側壁部の少なくとも一部に、同じ縦方向の軸線に沿って延在している縦方向鉄筋が包まれており、複数本の縦方向鉄筋は前記プレキャスト本体の周方向に沿って予め設定された間隔をもって分布しており、前記縦方向鉄筋の縦方向の端部がプレキャスト本体内に設けられ、前記プレキャスト本体の縦方向の端部から張り出さない、ことを特徴とするプレキャスト柱を提供する。
According to one aspect of the present invention, a precast column comprising a precast body, a cavity and longitudinal rebar, comprising:
The precast body is a concrete precast hollow column extending along a longitudinal axis, and the cavity is provided inside the hollow column and extends along the longitudinal axis. longitudinal reinforcing bars extending along the same longitudinal axis are wrapped around at least a portion of the side wall of the hollow column, and the plurality of longitudinal reinforcing bars are encased in the precast distributed at predetermined intervals along the circumference of the main body, the longitudinal ends of the longitudinal reinforcing bars being provided in the precast body and not overhanging the longitudinal ends of the precast body; To provide a precast column characterized by:
本発明の少なくとも１つの実施形態によれば、前記縦方向鉄筋の外径面と前記キャビティの内壁面との間の距離がＢであり、Ｂ＞０の場合、前記縦方向鉄筋は前記中空柱状体の側壁部により完全に包まれ、Ｂ＝０の場合、前記縦方向鉄筋の外径面は前記キャビティの内壁面と相接し、Ｂ＜０の場合、前記縦方向鉄筋の少なくとも一部は前記中空柱状体の側壁部の外に露出する。 According to at least one embodiment of the present invention, the distance between the outer diameter surface of said longitudinal reinforcing bar and the inner wall surface of said cavity is B, and when B>0, said longitudinal reinforcing bar is said hollow columnar completely enclosed by the side walls of the body, if B=0, the outer diameter surface of the longitudinal rebar abuts the inner wall surface of the cavity; if B<0, at least part of the longitudinal rebar is It is exposed outside the side wall of the hollow columnar body.
本発明の少なくとも１つの実施形態によれば、前記プレキャスト柱は、横方向において前記縦方向鉄筋を取り囲む補強筋をさらに含み、前記補強筋は前記プレキャスト本体の縦方向において間隔を空けて分布しており、溶接又は束縛接続により前記縦方向鉄筋を制約する。 According to at least one embodiment of the present invention, said precast column further comprises reinforcing bars laterally surrounding said longitudinal reinforcing bars, said reinforcing bars being distributed at intervals in the longitudinal direction of said precast body. Cages constraining the longitudinal rebar by welding or constraining connections.
本発明の少なくとも１つの実施形態によれば、前記プレキャスト本体の水平断面の輪郭が方形であり、前記複数本の縦方向鉄筋は、前記プレキャスト本体の四隅部に配置された隅部縦方向鉄筋を含み、すべての隅部縦方向鉄筋が少なくとも１つの補強筋の末端から離れた中間大補強セクションにより取り囲まれて、取り囲みユニットが形成される。 According to at least one embodiment of the present invention, the precast body has a rectangular horizontal cross-sectional profile, and the plurality of longitudinal rebars are corner longitudinal rebars arranged at the four corners of the precast body. Including, all the corner longitudinal rebars are surrounded by an intermediate large reinforcing section remote from the end of at least one reinforcing bar to form a surrounding unit.
本発明の少なくとも１つの実施形態によれば、前記プレキャスト本体の水平断面の輪郭が方形であり、前記複数本の縦方向鉄筋は、前記プレキャスト本体の辺部に配置され且つ隅部から離れた辺縦方向鉄筋を含み、それぞれの前記補強筋の２つの末端がそれぞれ９０度よりも大きい折り曲げ角度で少なくとも１つの辺縦方向鉄筋に制約された末端小補強セクションを有する。 According to at least one embodiment of the present invention, the horizontal cross-sectional profile of the precast body is rectangular, and the plurality of longitudinal rebars are arranged at the sides of the precast body and away from the corners. A longitudinal rebar is included, each of the two ends of each said rebar having an end small reinforcing section constrained to at least one side longitudinal rebar with a bend angle greater than 90 degrees each.
本発明の少なくとも１つの実施形態によれば、前記プレキャスト本体の同一水平断面の箇所に複数本の補強筋が設けられて、それぞれの縦方向鉄筋が補強筋により少なくとも９０度の折り曲げ角度で取り囲まれるようにする。 According to at least one embodiment of the invention, said precast body is provided with a plurality of reinforcing bars at the same horizontal cross-sectional area, each longitudinal reinforcing bar being surrounded by a reinforcing bar with a bending angle of at least 90 degrees. make it
本発明の別の態様によれば、
上記プレキャスト柱と、
一端が前記プレキャスト柱の前記キャビティ内に延在している接続鉄筋と、
前記キャビティ内に設けられた現場打設コンクリートと、を含むプレキャスト柱接続構造であって、
前記接続鉄筋の位置が前記縦方向鉄筋の位置に対応し、前記接続鉄筋と前記縦方向鉄筋とのラップ長さがＬであり、ラップ長さＬが１．０ｌａ以上かつ１．４ｌａ以下であり、ここで、ｌａは引張鉄筋のアンカー長さであるプレキャスト柱接続構造を提供する。
According to another aspect of the invention,
the precast column; and
a connecting rebar having one end extending into the cavity of the precast column;
a precast column connection structure comprising: cast-in-place concrete provided within the cavity;
The position of the connecting reinforcing bar corresponds to the position of the longitudinal reinforcing bar, the lap length between the connecting reinforcing bar and the longitudinal reinforcing bar is L, and the lap length L is 1.0 la or more and 1.4 la or less. , where la is the anchor length of the tension rebar to provide the precast column connection structure.
本発明の少なくとも１つの実施形態によれば、前記接続鉄筋と、それに対応する前記縦方向鉄筋との間の距離がＡであり、Ａの範囲は０ｍｍ～ｄｍｍであり、ここで、ｄは前記接続鉄筋の直径である。 According to at least one embodiment of the present invention, the distance between said connecting rebar and said corresponding longitudinal rebar is A, and A ranges from 0 mm to d mm, where d is said is the diameter of the connecting rebar.
本発明の少なくとも１つの実施形態によれば、前記横方向の距離はＡ＝０であり、前記縦方向鉄筋の少なくとも一部は、前記中空柱状体の側壁部の外に露出し、それぞれの縦方向鉄筋は、少なくとも１本の接続鉄筋とシームレスに接触してラップされる。 According to at least one embodiment of the present invention, the lateral distance is A=0, and at least a portion of the longitudinal reinforcing bars are exposed outside the side wall of the hollow column, each longitudinal The directional rebar is wrapped in seamless contact with at least one connecting rebar.
本発明の少なくとも１つの実施形態によれば、同一水平断面において、接続鉄筋の全横断面積が、縦方向鉄筋の全横断面積に等しい。 According to at least one embodiment of the invention, in the same horizontal section, the total cross-sectional area of the connecting reinforcing bars is equal to the total cross-sectional area of the longitudinal reinforcing bars.
本発明の技術案は下記利点を有する。 The technical solution of the present invention has the following advantages.
１．本発明によるキャビティ付きプレキャスト柱は、プレキャスト柱の内部をキャビティとすることで、プレキャスト柱の重量を低減させ、このようにして、プレキャスト柱の輸送や吊り上げなどがより簡便になり、また、縦方向鉄筋がプレキャスト本体の端部から張り出されないため、このプレキャスト柱は鉄筋が張り出されていないプレキャスト柱となり、このように構成されたプレキャスト柱は、端部の構造がきちんとしており、生産を容易にし、そして、スタッキングや輸送も容易になる。 1. The precast column with a cavity according to the present invention reduces the weight of the precast column by making the inside of the precast column a cavity, thus making it easier to transport and lift the precast column. Since the rebar is not overhanging from the end of the precast body, this precast column will be a precast column without overhanging rebar, so the precast column constructed in this way has a neat end structure and is easy to produce. easier, and easier to stack and transport.
２．本発明によるプレキャスト柱接続構造において、プレキャスト柱と接続鉄筋との接続方式としてラップ接続が使用されており、つまり、プレキャスト柱の縦方向鉄筋と接続鉄筋が直接又は間接的にラップされており、且つラップ部位が全体としてプレキャスト柱のキャビティ内に配置され、他の機械的接続部材の使用が不要であり、それによって、プレキャスト柱の接続コストを低下させる。また、キャビティの断面サイズが接続鉄筋の直径よりもはるかに大きいので、ラップに必要な精度が機械的接続に必要な精度よりもはるかに低くなり、このため、ラップ接続方式のほうは、より低コストであり、接続がさらに容易になる。 2. In the precast column connection structure according to the present invention, a lap connection is used as a connection method between the precast column and the connecting rebar, that is, the longitudinal rebar and the connecting rebar of the precast column are directly or indirectly lapped, and The wrap section is located entirely within the cavity of the precast column, eliminating the need for the use of other mechanical connecting members, thereby reducing the cost of connecting the precast column. Also, since the cross-sectional size of the cavity is much larger than the diameter of the connecting rebar, the precision required for the lap is much lower than that required for the mechanical connection. cost and easier to connect.
３．本発明によるプレキャスト柱接続構造において、プレキャスト柱と接続鉄筋とのラップ長さＬについては、部材接続によるノードに関する技術では、ラップ長さが大きすぎると、構造による受力要件を満たせる反面、建物のコストが高まり、また鋼材の浪費ももたらされる。一方、ラップ長さが小さすぎると、構造による受力要件を満たせず、建物に不可逆的な安全上のリスクをもたらし、このため、ラップ長さは１．０ｌａ以上かつ１．４ｌａ以下の範囲に設定され、このようにすると、ノードによる受力要件を満たし、建物の安全性を確保しつつ、コストを低下させ、鋼材の浪費を減らし、ここで、ｌａは引張鉄筋のアンカー長さである。 3. In the precast column connection structure according to the present invention, regarding the wrap length L between the precast column and the connection reinforcing bar, in the technology related to the node by member connection, if the wrap length is too large, the load receiving requirements of the structure can be satisfied, but on the other hand, the building Costs are increased and steel is wasted. On the other hand, if the wrap length is too small, it will not meet the load bearing requirements of the structure and pose an irreversible safety risk to the building. In this way, it satisfies the load bearing requirements by the nodes, ensures the safety of the building, while reducing the cost and reducing the waste of steel, where la is the anchor length of the tension rebar.
図面は本開示の例示的な実施形態を示し、この実施形態の説明とともに本開示の原理を解釈し、これらの図面は本開示をさらに理解するために提供され、そして、図面は本明細書に含まれ、本明細書の一部を構成する。 The drawings illustrate exemplary embodiments of the disclosure and, together with the description of the embodiments, interpret the principles of the disclosure, are provided for a further understanding of the disclosure, and are incorporated herein by reference. are incorporated into and constitute a part of this specification.
以下、図面を参照しながら本発明の技術案を明確かつ完全に説明するが、明らかなように、説明する実施例は本発明の実施例の一部に過ぎず、すべての実施例ではない。当業者が本発明の実施例に基づいて創造的な努力を必要とせずに得る他のすべての実施例は、本発明の特許範囲に属する。 Hereinafter, the technical solution of the present invention will be clearly and completely described with reference to the drawings, but it is obvious that the described embodiments are only part of the embodiments of the present invention, not all of the embodiments. All other embodiments that a person skilled in the art can obtain without creative efforts based on the embodiments of the present invention belong to the patent scope of the present invention.
なお、本発明の説明において、用語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「内」、「外」などにより示される方位又は位置関係は図面に示す方位又は位置関係に基づくものであり、本発明の説明の便利性及び簡素化のために過ぎず、かかる装置又は構成要素が必ずしも特定の方位を有したり、特定の方位で構造・操作されたりすることを指示又は示唆するものではなく、このため、本発明を制限するものとして理解できない。さらに、用語「第１」、「第２」、「第３」は説明の目的にのみ使用され、相対重要性を指示又は示唆するものとして理解できない。 It should be noted that in the description of the present invention, the orientation or Positional relationships are based on the orientations or positional relationships shown in the drawings, and are merely for convenience and simplification of the description of the invention, and such devices or components do not necessarily have a particular orientation or have a particular orientation. It is not intended or implied to be constructed or operated in any way, and as such, should not be taken as limiting the invention. Further, the terms "first", "second", and "third" are used for descriptive purposes only and are not to be understood as indicating or implying relative importance.
なお、本発明の説明において、別途明確な規定や限定がない限り、用語「取り付け」、「連結」、「接続」は広義に理解すべきであり、例えば、固定して接続されてもよく、取り外し可能に接続されてもよく、一体に接続されてもよい。機械的に接続されてもよく、電気的に接続されてもよい。直接連結されてもよく、中間媒体を介して間接的に連結されてもよく、２つの構成要素の内部が連通してもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて上述用語の本発明での具体的な意味を理解してもよい。 In the description of the present invention, the terms "attachment", "connection", and "connection" should be understood in a broad sense unless otherwise clearly defined or limited. It may be detachably connected or integrally connected. They may be mechanically connected or electrically connected. They may be directly connected, may be indirectly connected via an intermediate medium, or may be communicated internally between the two components. A person skilled in the art may understand the specific meaning of the above-mentioned terms in the present invention according to the specific situation.
さらに、以下説明する本発明の異なる実施形態に係る技術的特徴は、互いに矛盾しない限り、互いに組み合わせることができる。 Furthermore, technical features according to different embodiments of the invention described below can be combined with each other as long as they do not contradict each other.
図１には、本開示のプレキャスト柱の一例の縦方向断面図が示されている。このプレキャスト柱は、プレキャスト本体１１０、縦方向鉄筋１２０、及びキャビティ１３０を含む。
FIG. 1 shows a longitudinal cross-sectional view of an example precast column of the present disclosure. This precast column includes a
プレキャスト本体１１０は、コンクリートを用いてプレキャストしたものであり、軸線に沿って延在している柱状体であり、図示するように、該プレキャスト柱は、縦方向に延在している柱状体であり、すなわち、この柱は縦方向に延在している。プレキャスト本体１１０には、軸線方向に沿うキャビティ１３０が設けられる。プレキャスト本体１１０には、少なくとも同じ軸線に延在している縦方向鉄筋１２０が包まれている。
The
縦方向鉄筋１２０は鉄筋としてもよい。縦方向鉄筋１２０は、プレキャスト本体１１０の延び方向に延在して設けられる。複数の縦方向鉄筋１２０は、図２に示すように、プレキャスト本体１１０の周方向に所定の間隔で配列され、図２には、図１に示すプレキャスト柱の上面図が示されている。
The
縦方向鉄筋１２０はプレキャスト本体１１０内に包まれ、コンクリートで被覆されており、縦方向鉄筋は、コンクリートで被覆されることにより、コンクリートの引張又は圧縮能力を高め、プレキャスト柱の力を受ける能力を向上させる。
プレキャスト本体１１０の外輪郭の形状については、ここでは限定せず、必要に応じてさまざまな所望の形状に設計してもよく、例えば、通常、外輪郭の横断面が矩形又は円形である柱体形状が使用される。
The shape of the outer contour of the
好ましくは、プレキャスト柱１００のプレキャスト本体１１０内には、キャビティ１３０がさらに含まれている。図１に示すプレキャスト柱１００のキャビティは、プレキャスト柱の延在方向に貫通しているキャビティである。キャビティ１３０を予め残している目的は、プレキャスト柱１００のプレキャストの重量を減らし、生産、輸送や吊り上げを容易にすることである。一方、キャビティ１３０は接続部として予め残されておき、キャビティの内部にコンクリートと接続鉄筋が配置されることにより、他の建物の単体又は建物部材との接続が可能になり、それによって、他の機械的接続部材の使用を不要とし、建物全体のコストを低下させ、また、現場打設コンクリートと接続鉄筋により形成される接続部がプレキャスト部と有機的に結合されているので、構造の安全性が向上する。
Preferably, a
別の実施例では、図２から明らかなように、キャビティ１３０の水平断面積が、鉄筋の水平断面積よりもはるかに大きく、このため、キャビティ内には多くの接続鉄筋、そして多くの形態の接続鉄筋が配置されてもよく、それによって、接続鉄筋の挿入も調整も容易になり、非常に精密な位置決めを必要とせずに接続鉄筋と結合することができ、施工を実施しやすくし、施工周期を短縮させる。
In another embodiment, as can be seen from FIG. 2, the horizontal cross-sectional area of the
別の実施例では、キャビティ１３０は複数のキャビティであってもよく、このような場合、キャビティのそれぞれは単一の接続鉄筋又は少ない接続鉄筋に対応し、キャビティは互いに連通しておらず、それにより、接続鉄筋の予備位置決めが可能になり、同一キャビティ内の鉄筋同士の干渉が回避される。
In another embodiment, the
図１に示すプレキャスト柱１００では、その縦方向鉄筋１２０の縦方向端部はプレキャスト本体１１０内に設けられ、当該方向におけるプレキャスト本体の縦方向端部から張り出されていない。その結果、該プレキャスト柱は外輪郭から見るときちんとした端部を有し、このように鉄筋が張り出されていないプレキャスト柱は、生産するときに孔付き端部用金型を設ける必要がなく、このため、孔付き金型の漏れの問題を回避する。また、鉄筋が張り出されていないプレキャスト柱のスタッキングや輸送も容易である。
In the
図１に示すように、プレキャスト柱１００は、補強筋１４０をさらに含んでもよい。補強筋１４０はプレキャスト柱１００の縦方向において間隔をあけて設けられる。図２に示すように、補強筋１４０はすべての縦方向鉄筋１２０を囲んでおり、縦方向鉄筋１２０を制約する。
As shown in FIG. 1,
図６に示すように、補強筋１４０は中間大補強セクション１４１と末端小補強セクション１４２を含み、中間大補強セクション１４１は縦方向鉄筋の配置に沿って延在しており、隅部に位置する縦方向鉄筋付近で折り曲げられて縦方向鉄筋をプレキャスト柱の中心へ取り囲み、縦方向鉄筋が補強セクションの内側を取り囲むようにする。１つの補強筋は、２つの末端小補強セクションを含み、末端小補強セクションが補強筋の２つの末端にあり、末端小補強セクションは折り曲げられて少なくとも１つの縦方向鉄筋に制約され、それにより、補強筋の端部全体は、自由な端部ではなく、制約された端部となる。
As shown in FIG. 6, the reinforcing
図６に示すように、中間大補強セクションの折り曲げ角度はαであり、末端小補強セクションの折り曲げ角度はβであり、αはβ以下である。例えば、α＝９０度、β＝１３５度である。 As shown in FIG. 6, the fold angle of the intermediate large reinforced section is α, and the fold angle of the terminal small reinforced section is β, where α is less than or equal to β. For example, α=90 degrees and β=135 degrees.
図７に示すように、一実施例では、補強筋の２つの末端小補強セクションは折り曲げられて同一の縦方向鉄筋に制約されてもよい。プレキャスト柱の水平断面の輪郭が円形である場合、補強筋は円形として取り囲まれ、プレキャスト柱の水平断面の輪郭が方形である場合、補強筋は方形として取り囲まれる。 As shown in FIG. 7, in one embodiment, two terminal minor reinforcement sections of a reinforcing bar may be folded and constrained to the same longitudinal reinforcing bar. If the horizontal cross-sectional profile of the precast column is circular, the reinforcing bar is surrounded as a circle, and if the horizontal cross-sectional profile of the precast column is square, the reinforcing bar is surrounded as a square.
一実施例では、プレキャスト柱の水平断面の輪郭が方形である場合、プレキャスト柱の隅部に配置された縦方向鉄筋は隅部縦方向鉄筋であり、隅部縦方向鉄筋に加えて、プレキャスト柱の辺部に配置された縦方向鉄筋は辺縦方向鉄筋であり、これらの辺縦方向鉄筋は、隅部から離れた箇所に配置される。すべての隅部縦方向鉄筋が少なくとも１つの補強筋により取り囲まれ、取り囲みユニットが形成される。 In one embodiment, if the precast column has a rectangular horizontal cross-sectional profile, the longitudinal rebars placed at the corners of the precast column are corner longitudinal rebars, and in addition to the corner longitudinal rebars, the precast column The longitudinal rebars located at the sides of the are edge longitudinal rebars, and these side longitudinal rebars are located away from the corners. All corner longitudinal reinforcing bars are surrounded by at least one reinforcing bar to form a surrounding unit.
さらなる実施例では、末端小補強セクションはすべて辺縦方向鉄筋に設けられる。 In a further embodiment, the terminal minor reinforcement sections are all provided on the side longitudinal rebar.
別の実施例では、プレキャスト柱の水平断面の輪郭が方形である場合、対角線にある隅部縦方向鉄筋が少なくとも１つの補強筋により取り囲まれ、取り囲みユニットが形成される。 In another embodiment, if the precast column has a rectangular horizontal cross-sectional profile, the diagonal corner longitudinal reinforcing bars are surrounded by at least one reinforcing bar to form a surrounding unit.
図８に示すように、一実施例では、同一水平断面において、複数の補強筋が設けられ、それぞれの縦方向鉄筋が補強筋により少なくとも９０度の折り曲げ角度で取り囲まれるようにしてもよい。 As shown in FIG. 8, in one embodiment, multiple reinforcing bars may be provided in the same horizontal section, each longitudinal reinforcing bar being surrounded by a bending angle of at least 90 degrees.
水平断面の輪郭が方形であるプレキャスト柱は、その隅部縦方向鉄筋からプレキャスト柱の中心線までの距離がＲであり、辺縦方向鉄筋からプレキャスト柱の中心線までの距離がｒであり、Ｒがｒよりも大きいため、プレキャスト柱が外力の作用を受けると、隅部縦方向鉄筋の方は、受ける圧縮力又は引張力が大きく、隅部縦方向鉄筋はコンクリート及び補強筋による制約から外れる傾向がある。したがって、距離の大きい縦方向鉄筋が少なくとも１つの補強筋に制約され、取り囲みユニットが形成され、このとき、隅部縦方向鉄筋に対する補強筋の制約力は、隅部縦方向鉄筋が複数の取り囲みユニットに分散される場合に受ける制約力よりも大きくなり、隅部縦方向鉄筋がコンクリート及び補強筋による制約からずれにくくなる。 A precast column with a rectangular horizontal cross-sectional profile has a distance R from its corner longitudinal reinforcing bar to the center line of the precast column, and a distance from the side longitudinal reinforcing bar to the center line of the precast column r; Since R is greater than r, when the precast column is acted upon by an external force, the corner longitudinal rebar will receive a greater compressive or tensile force, and the corner longitudinal rebar will be out of the constraints of the concrete and reinforcing bars. Tend. Therefore, a longitudinal rebar with a large distance is constrained by at least one reinforcing bar to form a surrounding unit, where the restraining force of the reinforcing bar on the corner longitudinal rebar is such that the corner longitudinal rebar has a plurality of surrounding units. The corner longitudinal rebar is less likely to slip out of the constraints imposed by the concrete and reinforcing bars.
また、末端小補強セクションが補強筋の末端に位置するため、末端小補強セクションが隅部縦方向鉄筋に設けられる場合、縦方向鉄筋が大きな圧縮力又は引張力の作用を受けると、隅部縦方向鉄筋を制約する末端小補強セクションが膨張により開いて、隅部縦方向鉄筋が補強筋による制約からずれることが発生しやすい。末端小補強セクションが補強筋の端部に位置するので、末端小補強セクションが膨張により開くと、補強筋全体に塑性破壊が見えられ、補強筋が降伏段階を備えず、このような破壊は、建物の分野では意図しない破壊の形態である。さらに、生産中、隅部縦方向鉄筋の周辺に鉄筋や金型が多く、それは、プレキャスト本体のコンクリート成形に不利である。したがって、末端小補強セクションを辺縦方向鉄筋に設け、中間大補強セクションを隅部縦方向鉄筋に設けると、プレキャスト柱の受力強度が効果的に向上する。 Also, since the small terminal reinforcement section is located at the end of the reinforcing bar, if the small terminal reinforcing section is provided on the corner longitudinal rebar, when the longitudinal rebar is subjected to a large compressive or tensile force, the corner longitudinal It is likely that the small end reinforcement section that constrains the directional rebars will open due to expansion, causing the corner longitudinal rebars to be displaced from the restraints by the rebars. Since the terminal minor reinforcement section is located at the end of the reinforcing bar, when the terminal minor reinforcing section opens due to expansion, plastic failure is visible throughout the reinforcing bar, the reinforcing bar does not have a yielding stage, and such failure is In the field of buildings it is a form of unintentional destruction. Moreover, during production, there are many rebars and molds around the corner longitudinal rebars, which is disadvantageous for the concrete molding of the precast body. Therefore, providing small terminal reinforcing sections on the side longitudinal reinforcing bars and providing intermediate large reinforcing sections on the corner longitudinal reinforcing bars effectively improves the load bearing strength of the precast column.
一実施例では、図２に示すように、縦方向鉄筋１２０の外径面からキャビティ１３０の内壁面までの距離はＢである。Ｂが０ｍｍである場合、縦方向鉄筋１２０はキャビティ１３０内に露出し、図３に示すように、プレキャスト柱のこのような形態の縦方向鉄筋は、キャビティ内に挿入された接続鉄筋と隙間なくラップすることができる。Ｂの値が０よりも大きい場合、縦方向鉄筋１２０はキャビティの内側壁側がコンクリートで被覆されており、コンクリートの厚さは１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍなどであってもよい。
In one embodiment, the distance from the outer diameter surface of the
また、Ｂの値は接続鉄筋の直径にも関連してもよく、Ｂの値は接続鉄筋の直径の整数倍とし、たとえば、接続鉄筋の直径が２０ｍｍであれば、Ｂの値は２０ｍｍである。このようにして、接続鉄筋をキャビティの奥に入れて、接続鉄筋をキャビティの内部に近接させるだけで、接続鉄筋と縦方向鉄筋との間の距離を確保することができ、別の位置決めを行う必要がなくなる。 The value of B may also relate to the diameter of the connecting rebar, the value of B being an integer multiple of the diameter of the connecting rebar, for example, if the diameter of the connecting rebar is 20mm, the value of B is 20mm. . In this way, the distance between the connecting rebar and the longitudinal rebar can be ensured only by putting the connecting rebar in the depth of the cavity and making the connecting rebar close to the inside of the cavity, and then perform another positioning no longer needed.
別の実施例では、縦方向鉄筋１２０の外径面は完全にキャビティ内に位置してもよく、このような場合、図９に示すように、キャビティの内壁面が縦方向鉄筋の外径面と相接する。接続鉄筋は、縦方向鉄筋のキャビティの内側壁から離れた側の周辺に配置されてもよい。このような配置の形態では、より多くの縦方向鉄筋がキャビティ内に露出し、ラップ対象鉄筋とシームレスに接触し得る面積が増大し、縦方向鉄筋の周辺に複数の接続鉄筋が配置されてもよく、且つ、複数の接続鉄筋はすべて縦方向鉄筋とシームレスにラップされる。
In another embodiment, the outer diameter surface of the
補強筋と縦方向鉄筋との接続強度を高めるために、補強筋と縦方向鉄筋は溶接又は束縛により接続されてもよい。図４には、プレキャスト柱接続構造の模式図が示されている。図４には、プレキャスト柱内に接続鉄筋２００が設けられている。接続鉄筋２００と縦方向鉄筋１２０との間隔がＡである。接続鉄筋２００と縦方向鉄筋１２０とのラップ長さはＬであり、つまり、接続鉄筋と縦方向鉄筋のプレキャスト柱の延在方向における重なり長さはラップ長さである。
In order to increase the connection strength between the reinforcing bars and the longitudinal reinforcing bars, the reinforcing bars and the longitudinal reinforcing bars may be connected by welding or binding. FIG. 4 shows a schematic diagram of a precast column connection structure. In FIG. 4, a connecting
接続鉄筋２００は、建物の基盤から張り出された鉄筋であってもよいし、他の建物部材から張り出された鉄筋であってもよく、２つのプレキャスト柱同士を接続する鉄筋であってもよい。それは、プレキャスト柱と他の建物ユニット又は建物部材とを接続する役割を果たす。図５には、接続鉄筋を備えたプレキャスト柱の上面図が示されている。図５から明らかなように、接続鉄筋２００はキャビティ１３０内に設けられる。
The connecting
一実施例では、取り付けや位置決めのし易さから、接続鉄筋はキャビティの内側壁に近接して設けられる。 In one embodiment, the connecting rebars are provided close to the inner walls of the cavity for ease of mounting and positioning.
一実施例では、接続鉄筋２００は複数設けられてもよく、接続鉄筋の数が縦方向鉄筋の数と同様である。例えば、縦方向鉄筋が１２個あれば、接続鉄筋も１２個であり、縦方向鉄筋のそれぞれが接続鉄筋のそれぞれに対応する。
In one embodiment, multiple connecting
一実施例では、接続鉄筋２００の位置は縦方向鉄筋１２０の位置に対応する。即ち、接続鉄筋と縦方向鉄筋は、これらにより画定された形状が同じであり、又は接続鉄筋の位置と縦方向鉄筋の位置は、向きが同じである。
In one embodiment, the location of connecting
一実施例では、接続強度を高めるために、接続鉄筋の数が縦方向鉄筋の数よりも多くてもよい。 In one embodiment, the number of connecting rebars may be greater than the number of longitudinal rebars to increase connection strength.
一実施例では、接続鉄筋の数が縦方向鉄筋の数よりも少なくてもよい。キャビティの内側壁のスペースが小さいので、施工現場で接続鉄筋が多く設けられると、鉄筋の配置が困難にあり、このため、大径の接続鉄筋を使用することで接続鉄筋の数を減少させることが可能である。 In one embodiment, the number of connecting rebars may be less than the number of longitudinal rebars. Since the space on the inner wall of the cavity is small, if many connecting rebars are provided at the construction site, it is difficult to arrange the rebars. is possible.
一実施例では、同一水平断面において、接続鉄筋の全横断面積は、縦方向鉄筋の全横断面積に等しい。 In one embodiment, in the same horizontal section, the total cross-sectional area of the connecting rebars is equal to the total cross-sectional area of the longitudinal rebars.
接続鉄筋がキャビティ内に設けられた後、キャビティ内にコンクリートが注入され、キャビティ内のコンクリートが硬化すると、接続鉄筋はキャビティ内に固定され、それにより、接続鉄筋とプレキャスト柱とが接続され、プレキャスト柱と他の建物単体や建物部材とが接続される。 After the connecting rebar is provided in the cavity, concrete is poured into the cavity, and when the concrete in the cavity hardens, the connecting rebar is fixed in the cavity, thereby connecting the connecting rebar and the precast column, precast Columns are connected to other building units and building members.
このような接続方式はラップ接続であり、柱内の縦方向鉄筋と柱外の接続鉄筋を一定の長さでラップし、且つコンクリートで制約することにより、２種類の鉄筋間で力を伝達し、機械的接続部材の増設が不要になることである。このような接続方式はシンプルであり、コストが低い。 Such a connection method is a lap connection, in which the longitudinal rebar inside the column and the connecting rebar outside the column are lapped at a certain length and constrained with concrete to transfer force between the two types of rebar. , the need for additional mechanical connection members is eliminated. Such a connection scheme is simple and low in cost.
建物分野の計算においては、引張鉄筋のアンカー長さとは、荷重鉄筋がコンクリートと鉄筋との粘着を通じて、受けた力をコンクリートに伝達するのに必要な長さであり、上部の受けた負荷を受けるものである。引張鉄筋のアンカー長さはｌａとして定義される。且つ、ｌａはコンクリート強度、鉄筋の種類、鉄筋の直径につながる。しかしながら、ラップ接続方式については、鉄筋間の力を効果的に伝達し得るラップ長さについての定義がなされていない。 In building field calculations, the anchor length of tension rebar is the length required for the load rebar to transmit the force received to the concrete through the adhesion of the concrete and the rebar, and the load received from the upper part. It is. The anchor length of tension rebar is defined as la. Moreover, la is related to the strength of concrete, the type of rebar, and the diameter of the rebar. However, for the lap connection method, there is no definition of the lap length that can effectively transmit the force between the rebars.
本開示では、ラップ長さに対して試験的検討を行うことにより、鉄筋間で受けた力を効果的に伝達できることを保証し、即ち、建物の受力のニーズ及び安全性を満たすことができるとともに、接続鉄筋の長さをできるだけ小さくし、ラップ長さＬを最適化させる。 In the present disclosure, experimental considerations are given to the lap length to ensure that the forces received between the rebars can be effectively transmitted, i.e., to meet the load bearing needs and safety of the building. At the same time, the length of the connecting rebar is made as short as possible and the wrap length L is optimized.
主な検討パラメータには、ラップ長さ、コンクリート強度、鉄筋直径、ラップ間隔及び鉄筋比が含まれ、試験片の設計パラメータは表１－１に記載され、１群ごとに３個の試験片、合計１９群、５７個の試験片がある。 The main study parameters included lap length, concrete strength, rebar diameter, lap spacing and rebar ratio, the specimen design parameters are listed in Table 1-1, 3 specimens per group, There are a total of 19 groups and 57 specimens.
表中、ＳＣは、互いにラップされている縦方向鉄筋の正味距離が０であるプレキャスト試験片を表し、ＳＮは、互いにラップされている縦方向鉄筋の正味距離が鉄筋直径ｄであるプレキャスト試験片を表し、ＳＸＣは、コンクリートが現場打設され且つ互いにラップされている縦方向鉄筋の正味距離が０である試験片を表し、ＳＸＮは、コンクリートが現場打設され且つ互いにラップされている縦方向鉄筋の正味距離が鉄筋直径ｄである試験片を表し、ＳＸは、コンクリートが現場打設され、且つ鉄筋がラップされていない試験片を表す。 In the table, SC stands for precast specimens with a net distance of 0 between the longitudinal rebars wrapped together, and SN stands for precast specimens with a net distance between the longitudinal rebars wrapped together equal to the bar diameter d. SXC stands for specimens with zero net distance of longitudinal rebar where concrete is cast and lapped together, SXN stands for longitudinal bars where concrete is cast and lapped together Denotes the specimen where the net distance of the rebar is the rebar diameter d, SX denotes the specimen where the concrete was cast in place and the rebar was not lapped.
試験片にはＨＲＢ４００グレードの鉄筋が使用され、各直径の鉄筋強度の実測値を表１－２に示す。 HRB400 grade reinforcing bars were used for the test pieces, and the strength values of the reinforcing bars of each diameter are shown in Table 1-2.
試験片のコンクリートについて設計された強度等級はＣ４０とＣ６０である。各部位のコンクリートの打設バッチごとに、サイズ１００×１００×１００ｍｍ3のコンクリート立方体ブロックを２組準備し、試験片と試験片を同条件で養生した後、その圧縮強度を測定し、換算した各バッチのコンクリート標準立方体の圧縮強度及び試験片の断面積を加重平均した各試験片コンクリートの強度を表１－３に示す。 The strength grades designed for the specimen concrete are C40 and C60. Two sets of cubic concrete blocks with a size of 100 x 100 x 100 mm 3 were prepared for each concrete casting batch for each part, and after curing the test pieces under the same conditions, the compressive strength was measured and converted. Table 1-3 shows the compressive strength of the concrete standard cube of each batch and the strength of each test piece concrete obtained by weighted average of the cross-sectional area of the test piece.
各組の試験片の破壊パターン及び負荷力を表１－４にまとめて示す。設計ラップ長さ＜１．０ｌａの試験片は、荷重が鉄筋の極限引張強度に達しようとするときに、鉄筋が滑り、設計ラップ長さ≧１．０ｌａの試験片は、鉄筋が破断していても、鉄筋が滑っていない。したがって、荷重力は、実質的には鉄筋の引張荷重力により決まり、つまり、同じ鉄筋直径の試験片は、荷重力のレベルがほぼ同じであり、２本の鉄筋の極限荷重力の和に近い（Ｃ２０鉄筋試験片は４１２．５ｋＮ、Ｃ２５鉄筋試験片は６５６．３ｋＮ、Ｃ２８鉄筋試験片は７６２．５ｋＮ）。 Tables 1-4 summarize the failure pattern and load force of each set of specimens. Specimens with a design lap length < 1.0 la showed the rebar slipping when the load was about to reach the ultimate tensile strength of the rebar, and specimens with a design lap length ≥ 1.0 la showed no rebar fracture. However, the rebar is not slipping. Therefore, the loading force is essentially determined by the tensile loading force of the rebar, i.e. specimens of the same rebar diameter will have approximately the same level of loading force, close to the sum of the ultimate loading forces of the two rebars. (412.5 kN for C20 rebar specimens, 656.3 kN for C25 rebar specimens, 762.5 kN for C28 rebar specimens).
プレキャスト柱接続構造に対して試験検討を行った結果、該鉄筋ラップの構造と従来の現場打設コンクリート柱における鉄筋ラップ構造との力伝達性能及び破壊パターンの類似点と相違点、主要なパラメータのラップ性能への影響を明らかにし、設計及び構造について提案を出している。具体的な結論を以下に示す。 As a result of conducting a test study on the precast column connection structure, the similarities and differences in the force transmission performance and failure pattern between the structure of the rebar wrap and the rebar wrap structure in the conventional cast-in-place concrete column, the main parameters We clarified the influence on wrap performance and proposed design and structure. Specific conclusions are shown below.
（１）鉄筋ラップを用いた各組の試験片の破壊パターン：試験片全体が軸方向の張力の作用下で引張状態にあり、ラップ領域のトップの補強筋の位置にあるコンクリートが水平的にクラックし、縦方向鉄筋が降伏し、設計ラップ長さ＜１．０ｌａの試験片であれば、負荷が鉄筋の引張極限荷重力に近くなるときに鉄筋の滑り破壊が発生し、設計ラップ長さ≧１．０ｌａの試験片であれば、主に鉄筋破断が破壊のサインであり、荷重力がほぼ鉄筋の極限引張荷重力に等しい。 (1) Failure pattern for each set of test pieces with rebar wrap: The entire test piece is in tension under the action of axial tension, and the concrete at the top reinforcing bar of the wrap area is horizontally stretched. If the specimen cracks, the longitudinal rebar yields, and the design lap length < 1.0 la, sliding failure of the rebar occurs when the load approaches the tensile ultimate load force of the rebar, and the design lap length For specimens ≧1.0 la, failure is primarily signified by rebar fracture, and the load force is approximately equal to the ultimate tensile load force of the rebar.
（２）新しいコンクリートと古いコンクリートとの界面の存在、ラップ鉄筋の正味距離（１．０ｄ以内）のいずれも、試験片の破壊パターン、荷重能力に明らかな影響がない。 (2) Neither the presence of an interface between new concrete and old concrete nor the net distance of the lap rebar (within 1.0 d) has any obvious effect on the specimen's failure pattern and load capacity.
（３）ラップ鉄筋の自由端は滑りが発生しておらず、新しいコンクリートと古いコンクリートにアンカーされたラップ鉄筋は、構造の要件を満たし、且つラップ長さ≧１．０ｌａである前提で、ラップを通じて力を効果的に伝達できる。 (3) The free end of the lap rebar is not slipping, and the lap rebar anchored in the new concrete and the old concrete meet the structural requirements, and the lap length ≥ 1.0la, the lap power can be effectively transmitted through
本明細書の説明において、用語「一実施例／形態」、「いくつかの実施例／形態」、「例」、「具体例」、又は「いくつかの例」などを参照した説明は、該実施例／形態又は例を参照して説明する具体的な特徴、構造、材料又は特性が、本願の少なくとも１つの実施例／形態又は例に含まれることを意図している。本明細書において、上述用語の例示的な表現は、同一の実施例／形態又は例に対するものとは限らない。さらに、説明する具体的な特徴、構造、材料又は特性は、いずれか１つ又は複数の実施例／形態又は例において、適切な方式で組み合わせることができる。さらに、互いに矛盾しない限り、当業者は、本明細書に記載の各実施例／形態又は例及び各実施例／形態又は例の特徴を結合したり組み合わせたりすることができる。 In the description herein, descriptions that refer to terms such as “one embodiment/embodiment,” “some embodiments/embodiments,” “example,” “specific examples,” or “some examples” A specific feature, structure, material or property described with reference to an embodiment/embodiment or example is intended to be included in at least one embodiment/embodiment or example of this application. In this specification, the exemplary expressions of the terms above are not necessarily for the same embodiment/form or example. Moreover, the specific features, structures, materials or characteristics described may be combined in any suitable manner in any one or more embodiments/embodiments or examples. Moreover, unless mutually contradictory, persons of ordinary skill in the art can combine and combine each embodiment/embodiment or example and features of each embodiment/morphology or example described herein.
さらに、用語「第１」、「第２」は説明の目的にのみ使用され、相対重要性を指示又は示唆する、又は係る技術的特徴の数を暗黙的に示すと理解できない。よって、「第１」、「第２」により限定される特徴は、少なくとも１つの該特徴を明示的又は暗黙的に示すことができる。本願の説明において、「複数」は、明確に限定されない限り、少なくとも２つ、たとえば２つ、３つなどを表す。 Moreover, the terms "first" and "second" are used for descriptive purposes only and cannot be understood to indicate or imply relative importance or to imply the number of such technical features. Thus, features defined by "first" and "second" may explicitly or implicitly refer to at least one such feature. In the present description, "plurality" refers to at least two, such as two, three, etc., unless expressly limited.
当業者が理解できるように、上述実施形態は、本開示を明確に説明するために過ぎず、本開示の範囲を限定するものではない。当業者にとっては、上述開示に基づいて他の変化や変形を行うことができ、そして、これらの変化や変形も本開示の範囲に含まれるものとする。 As can be appreciated by those skilled in the art, the above-described embodiments are merely for the purpose of clearly describing the present disclosure and do not limit the scope of the present disclosure. Persons of ordinary skill in the art can make other changes and modifications based on the above disclosure, and these changes and modifications are intended to be included within the scope of the present disclosure.
１００－プレキャスト柱
１１０－プレキャスト本体
１２０－縦方向鉄筋
１３０－キャビティ
１４０－補強筋
２００－接続鉄筋
１４１－中間大補強セクション
１４２－末端小補強セクション
100 - precast column 110 - precast body 120 - longitudinal rebar 130 - cavity 140 - reinforcement bar 200 - connecting rebar 141 - middle large reinforcement section 142 - end small reinforcement section
Claims (10)
前記プレキャスト本体は、コンクリートをプレキャストした、縦方向の軸線に沿って延在している中空柱状体であり、前記キャビティは前記中空柱状体の内部に設けられ、且つ前記縦方向の軸線に沿って延在しており、前記中空柱状体の側壁部の少なくとも一部に、同じ縦方向の軸線に沿って延在している縦方向鉄筋が包まれており、複数本の縦方向鉄筋は前記プレキャスト本体の周方向に沿って予め設定された間隔をもって分布しており、前記縦方向鉄筋の縦方向の端部がプレキャスト本体内に設けられ、前記プレキャスト本体の縦方向の端部から張り出さない、ことを特徴とするプレキャスト柱。 A precast column comprising a precast body, a cavity and longitudinal rebar,
The precast body is a concrete precast hollow column extending along a longitudinal axis, and the cavity is provided inside the hollow column and extends along the longitudinal axis. longitudinal reinforcing bars extending along the same longitudinal axis are wrapped around at least a portion of the side wall of the hollow column, and the plurality of longitudinal reinforcing bars are encased in the precast distributed at predetermined intervals along the circumference of the main body, the longitudinal ends of the longitudinal reinforcing bars being provided in the precast body and not overhanging the longitudinal ends of the precast body; A precast column characterized by:
一端が前記プレキャスト柱の前記キャビティ内に延在している接続鉄筋と、
前記キャビティ内に設けられた現場打設コンクリートとを含むプレキャスト柱接続構造であって、
前記接続鉄筋の位置が前記縦方向鉄筋の位置に対応し、前記接続鉄筋と前記縦方向鉄筋とのラップ長さがＬであり、ラップ長さＬが１．０ｌａ以上かつ１．４ｌａ以下であり、ここで、ｌａは引張鉄筋のアンカー長さである、ことを特徴とするプレキャスト柱接続構造。 A precast column according to any one of claims 1 to 6;
a connecting rebar having one end extending into the cavity of the precast column;
a precast column connection structure comprising cast-in-place concrete provided within the cavity,
The position of the connecting reinforcing bar corresponds to the position of the longitudinal reinforcing bar, the lap length between the connecting reinforcing bar and the longitudinal reinforcing bar is L, and the lap length L is 1.0 la or more and 1.4 la or less. , where la is the anchor length of the tension rebar.
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