JP3916226B2 - Shear reinforcement method for flat slabs - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フラットスラブ構造（又はフラットプレート構造）において、柱に支持されるフラットスラブのせん断耐力（パンチング破壊耐力）を向上させるせん断補強方法の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
フラットスラブ構造は、基本的には梁を用いないフラットスラブと柱とで架構が形成された構造である。このフラットスラブ構造は、梁を用いない分だけ、階高を通常より低く設計することが可能であり、室内空間の有効利用を図ることができるメリットがある。また、施工性の面からは梁型枠工事を省ける等のメリットがある。
【０００３】
しかし、前記フラットスラブは、上記構造のゆえに、柱の断面力（曲げ及びせん断力）を直接伝達する必要があり、その断面力によってフラットスラブと柱との接合部近傍にせん断破壊（パンチング破壊）が生じやすく、ひいては建物の崩壊につながる虞もある。
【０００４】
上記のせん断破壊を防ぐ方法として、柱に必要な大きさの柱頭および支板を設けるせん断補強方法がある。このせん断補強方法は、当該柱頭および支板を設けた分だけせん断耐力を増大させることができるが、スラブ厚を増大させるから室内空間の有効利用を損なうデメリットがある。
【０００５】
そこで図３に示したように、フラットスラブａ内にスターラップ型のせん断補強筋ｂを配設する方法、又は図４に示したように、フラットスラブａ内に頭付きスタッドｃを配設する方法などでせん断補強を行う方法も開示され、実施に供されている。前記せん断補強方法は、柱ｅを中心としてフラットスラブａに想定されるせん断破壊面を横断するようにスターラップ等の鋼材ｂ、ｃを配設し、せん断破壊面における小さな変形に対して鋼材ｂ、ｃの強度が発揮される定着形式で実施されている。前述の柱頭および支板を設ける方法に比して、スラブ厚を増大させることなく、せん断補強を行うことができるメリットがある。
【０００６】
【本発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図３に示したせん断補強方法は、スターラップ型のせん断補強筋ｂをスラブ鉄筋ｄと組み合わせるのに手間が掛かり作業が面倒である。また、スターラップｂの厚さ分だけスラブ鉄筋ｄがスラブａの内部に入り込むので、その分、曲げモーメントに対する抵抗力を損い、効果的に曲げ耐力を発揮することができない。
【０００７】
また、図４に示したせん断補強方法は、頭付きスタッドｃを避けて図示を省略したスラブ鉄筋を配筋しなければならないという問題もある。
【０００８】
本発明の目的は、フラットスラブの上端筋と下端筋との間に、鉄筋とスパイラル筋とから成る断面方形状のせん断補強筋を略水平に配設することにより、上端筋及び下端筋と干渉することなく容易に配筋作業を行うことができ、フラットスラブと柱との接合部近傍におけるせん断耐力（パンチング破壊耐力）を飛躍的に向上させることができるフラットスラブのせん断補強方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１記載の発明に係るフラットスラブのせん断補強方法は、
柱に支持されるフラットスラブの上端筋と下端筋との間に、同上端筋及び下端筋と接する高さを有し、少なくとも四隅に配置した平行な縦筋の外周をスパイラル筋で巻いて一体化した断面方形状のせん断補強筋を、せん断力に十分に抵抗できる長さとし、柱を中心としてフラットスラブに想定されるせん断破壊面を横断する配置で略水平に設置することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態、および実施例】
図１Ａ、Ｂは、請求項１に記載した発明に係るフラットスラブのせん断補強方法の実施形態を示している。このフラットスラブ１のせん断補強方法は、せん断補強筋８を、当該フラットスラブ１の上端筋４と下端筋５との間に配設することにより、スペーサー機能を与えて作業性を飛躍的に向上させると共にフラットスラブ１と柱１０との接合部近傍におけるせん断耐力を飛躍的に向上させる技術的思想に立脚している。
【００１１】
前記フラットスラブ１のせん断補強方法は、柱１０に支持されるフラットスラブ１の上端筋４と下端筋５との間に、同上端筋４と下端筋５と接する高さを有し、少なくとも四隅に配置した平行な縦筋（鉄筋）６をスパイラル筋７で巻いて一体化した断面方形状のせん断補強筋８を、せん断力に十分に抵抗できる長さとし、柱１０を中心としてフラットスラブ１に想定されるせん断破壊面（図中に示した破線）を横断する配置で略水平に設置することを特徴とする（請求項１記載の発明）。
【００１２】
本実施形態に係るせん断補強筋８の構成は、４本の丸棒鉄筋６を四隅に配置しその外周をスパイラル筋７で長方形状に巻いて一体化して実施しているが、これに限定されない。例えば、前記せん断補強筋８は、丸棒鉄筋６の代わりにコブ付き鉄筋等の異形鉄筋を用いても略同様に実施できるし、丸棒鉄筋６の外周を長方形状に巻く代わりに正方形状に巻いて実施することもできる。また、前記丸棒鉄筋６の使用本数は４本に限定されず、施工する柱１０やフラットスラブ１の大きさ等から導かれる要求されるせん断耐力等に応じて適宜、設計変更される。
【００１３】
本実施形態に係るせん断補強筋８の配置方法は、フラットスラブ１の上端筋４及び下端筋５を構成するスラブ主筋２及び配力筋３のうち、前記配力筋３と同一方向に略等間隔に複数体（図示例では９体）をバランス良く、柱１０を回避して配設している。実際の施工では、前記９体のせん断補強筋８を、平面的に見て、略等間隔に配置した下端筋５の配力筋３…に重ならないように略等間隔に配置し、該下端筋５の主筋２に直接載置して位置決めする。続いて、前記位置決めした当該せん断補強筋８の上に、前記上端筋４を設置してコンクリート打設してフラットスラブ１を施工するのである。よって、前記せん断補強筋８は、柱１０とフラットスラブ１との接合部近傍におけるせん断耐力を向上させることは勿論、スペーサーの役割をも果たすので、配筋作業効率を飛躍的に向上させることができるのである。
【００１４】
因みに、本実施形態に係るせん断補強筋８の長さは、柱１０を中心としてフラットスラブ１に想定されるせん断力に十分に抵抗できる長さを必要とするが、一例として、縦６０ｃｍ、横１８０ｃｍの長方形の横断面を有する柱１０に対し、２８８ｃｍ程度で実施する。
【００１５】
なお、前記せん断補強筋８の配置個数は勿論９体に限定されず、施工する柱１０やフラットスラブ１の大きさ等から導かれる要求されるせん断耐力等に応じて適宜、設計変更される。また、前記せん断補強筋８の配置方法は、図１Ａ、Ｂに限定されず、前記配力筋３と直角方向（スラブ主筋２と同一方向）に略等間隔に複数体配設して実施することもできるし、図２に示したように、前記配力筋３と同一方向及び直角方向に混合した配置で実施することもできる。
【００１６】
斯くして、上記フラットスラブ１のせん断補強方法によれば、せん断補強筋８を、スラブ鉄筋４、５と組み合わせることなく別異に独立して配筋でき、且つスペーサーの役割をも果たすので、配筋作業をスムーズ且つ効率良く行い得る。また、せん断補強筋８を、スラブ鉄筋４、５の内部に配筋して実施するので、当該スラブ鉄筋４、５を、前記せん断補強筋８の存在に左右されることなく、せん断力に抵抗するための理想的なかぶり厚で配筋することができる。
【００１７】
したがって、上記フラットスラブ１のせん断補強方法により補強されたフラットスラブ構造によれば、前記せん断補強筋８の特にスパイラル筋７がフラットスラブ１の打設コンクリートを効果的に拘束するので、せん断耐力を飛躍的に向上させることができ、せん断破壊面における小さな変形に対して十分に強度を発揮するフラットスラブ構造を実現することができる。
【００１８】
以上に実施形態を図面に基づいて説明したが、本発明は、図示例の実施形態の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを、念のために言及する。
【００１９】
【本発明が奏する効果】
請求項１に記載した発明に係るフラットスラブのせん断補強方法によれば、下記する効果を奏する。
１）せん断補強筋を、スラブ鉄筋と組み合わせることなく別異に独立して配筋でき、且つスペーサーの役割をも果たすので、配筋作業をスムーズ且つ効率良く行い得る。また、せん断補強筋を、スラブ鉄筋の内部に配筋して実施できるので、当該スラブ鉄筋を、前記せん断補強筋の存在に左右されることなく、せん断力に抵抗するための理想的なかぶり厚で配筋することができる。
２）せん断補強筋がフラットスラブの打設コンクリートを効果的に拘束するので、せん断耐力を飛躍的に向上させることができ、せん断破壊面における小さな変形に対して十分に強度を発揮するフラットスラブ構造を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ａは、本発明に係るフラットスラブのせん断補強方法の実施形態を概略的に示した縦断面図であり、Ｂは、同平面図である。
【図２】本発明に係るフラットスラブのせん断補強方法の異なる実施形態を概略的に示した平面図である。
【図３】従来技術を示した立面図である。
【図４】従来技術を示した立面図である。
【符号の説明】
１ フラットスラブ
２ スラブ主筋
３ 配力筋
４ 上端筋
５ 下端筋
６ 丸棒鉄筋
７ スパイラル筋
８ せん断補強筋
１０ 柱[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to a technical field of a shear reinforcement method for improving the shear strength (punching fracture strength) of a flat slab supported by a column in a flat slab structure (or flat plate structure).
[0002]
[Prior art]
The flat slab structure is basically a structure in which a frame is formed by a flat slab that does not use a beam and a column. This flat slab structure can be designed to have a floor height lower than usual, as long as beams are not used, and there is an advantage that the indoor space can be effectively used. In addition, from the viewpoint of workability, there is a merit that the beam form work can be omitted.
[0003]
However, because the flat slab has the above structure, it is necessary to directly transmit the cross-sectional force (bending and shearing force) of the column. By the cross-sectional force, shear failure (punching failure) occurs in the vicinity of the joint between the flat slab and the column. May occur, which may lead to the collapse of the building.
[0004]
As a method for preventing the above-described shear fracture, there is a shear reinforcement method in which a column head and a support plate having a size necessary for the column are provided. This shear reinforcement method can increase the shear strength by the amount of the stigma and the support plate, but has a demerit that impairs the effective use of the indoor space because the slab thickness is increased.
[0005]
Therefore, as shown in FIG. 3, a stirrup type shear reinforcement b is arranged in the flat slab a, or a headed stud c is arranged in the flat slab a as shown in FIG. A method of performing shear reinforcement by a method or the like is also disclosed and put into practice. In the shear reinforcement method, steel materials b and c such as stirrup are arranged so as to cross the shear fracture surface assumed for the flat slab a with the column e as the center, and the steel material b against small deformation in the shear fracture surface. , C is carried out in a fixing type that exhibits the strength of c. There is an advantage that shear reinforcement can be performed without increasing the slab thickness as compared with the method of providing the stigma and the support plate.
[0006]
[Problems to be solved by the present invention]
However, in the shear reinforcement method shown in FIG. 3, it takes time and effort to combine the stirrup type shear reinforcement bar b with the slab reinforcing bar d. In addition, since the slab rebar d enters the inside of the slab a by the thickness of the stirrup b, the resistance to the bending moment is lost correspondingly, and the bending strength cannot be exhibited effectively.
[0007]
Moreover, the shear reinforcement method shown in FIG. 4 also has the problem that the slab reinforcing bar which abbreviate | omitted illustration must be arranged avoiding the headed stud c.
[0008]
Interference object of the present invention, between the upper end muscle and lower muscle flat slab, by disposing substantially horizontally shear reinforcement sectional rectangular shape comprising a reinforcing bar and the spiral muscle, the upper muscle and lower muscle To provide a method of reinforcing a flat slab that can easily perform bar arrangement without drastically improving the shear strength (punching fracture strength) in the vicinity of the joint between the flat slab and the column. It is in.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
As a means for solving the above-described problem, a method for shear reinforcement of a flat slab according to the invention of claim 1 comprises:
Between the upper end muscle and lower muscle of a flat slab which is supported by the pillar has a height that is in contact with the upper muscle and lower muscles, the outer periphery of the parallel vertical stripe disposed on at least four corners wound in spiral muscle integrally It is characterized in that the shear reinforcing bar having a square cross section is set to a length that can sufficiently resist a shearing force, and is arranged substantially horizontally in a layout that crosses a shear fracture plane assumed for a flat slab with a column as a center.
[0010]
Embodiments and Examples of the Invention
1A and 1B show an embodiment of a method for shear reinforcement of a flat slab according to the first aspect of the present invention. This flat slab 1 has a shear reinforcement method in which the shear reinforcement 8 is disposed between the upper and lower reinforcements 4 and 5 of the flat slab 1 so as to provide a spacer function and dramatically improve workability. And is based on the technical idea of dramatically improving the shear strength in the vicinity of the joint between the flat slab 1 and the column 10.
[0011]
The method of shearing reinforcing the flat slab 1, between the upper end muscle 4 and the lower end muscle 5 flat slab 1 is supported by the pillar 10 has a height which is in contact with the upper muscle 4 and the lower end muscle 5, at least four corners The parallel reinforcing bars (reinforcing bars) 6 arranged in the section are wound with spiral bars 7 and integrated into a flat slab 1 centering on the column 10 and having a length that can sufficiently resist the shearing force. The invention is characterized in that it is installed substantially horizontally in an arrangement crossing an assumed shear fracture surface (broken line shown in the figure) (invention of claim 1).
[0012]
The configuration of the shear reinforcing bar 8 according to the present embodiment is implemented by arranging the four round bar reinforcing bars 6 at the four corners and winding the outer periphery in a rectangular shape with the spiral bars 7, but is not limited thereto. . For example, the shear reinforcing bars 8 to be carried substantially similarly be used deformed bar Cobb with rebar or the like in place of the round bar reinforcement 6, a square shape instead of winding the outer periphery of the rod rebar 6 into a rectangular shape It can also be rolled up. Further, the number of the round bar reinforcing bars 6 used is not limited to four, and the design is appropriately changed according to the required shear strength derived from the size of the column 10 to be constructed and the flat slab 1.
[0013]
The arrangement method of the shear reinforcement 8 according to the present embodiment is substantially the same in the same direction as the force distribution bar 3 among the slab main reinforcement 2 and the force distribution reinforcement 3 constituting the upper end reinforcement 4 and the lower end reinforcement 5 of the flat slab 1. Plural bodies (9 bodies in the illustrated example) are arranged with good balance at intervals, avoiding the pillars 10. In actual construction, the nine shear reinforcement bars 8 are arranged at substantially equal intervals so as not to overlap with the distribution bars 3 of the lower end muscles 5 arranged at substantially equal intervals when seen in a plan view. Position and place directly on the main muscle 2 of the muscle 5. Subsequently, the upper end bars 4 are placed on the positioned shear reinforcing bars 8 and the concrete is placed to construct the flat slab 1. Therefore, the shear reinforcing bar 8 not only improves the shear strength in the vicinity of the joint portion between the column 10 and the flat slab 1, but also plays a role of a spacer, so that the bar arrangement work efficiency can be dramatically improved. It can be done.
[0014]
Incidentally, the length of the shear reinforcement 8 according to the present embodiment requires a length that can sufficiently resist the shearing force assumed for the flat slab 1 with the column 10 as the center. It implements at about 288 cm with respect to the pillar 10 which has a rectangular cross section of 180 cm.
[0015]
Of course, the number of the shear reinforcement bars 8 is not limited to nine, and can be appropriately changed according to the required shear strength derived from the size of the columns 10 to be constructed and the flat slab 1. Further, the arrangement method of the shear reinforcement bars 8 is not limited to FIGS. 1A and 1B, and a plurality of bodies are arranged at substantially equal intervals in the direction perpendicular to the distribution bar 3 (the same direction as the main slab reinforcement 2). Alternatively, as shown in FIG. 2, it is possible to carry out a mixed arrangement in the same direction and at a right angle to the force distribution bars 3.
[0016]
Thus, according to the shear reinforcement method of the flat slab 1, the shear reinforcement bars 8 can be separately and independently arranged without combining with the slab reinforcing bars 4, 5, and also serve as a spacer. The bar arrangement work can be performed smoothly and efficiently. Further, since the shear reinforcement bars 8 are arranged inside the slab reinforcing bars 4 and 5, the slab reinforcing bars 4 and 5 are resistant to the shearing force without being influenced by the presence of the shear reinforcement bars 8. It is possible to arrange the bar with the ideal cover thickness.
[0017]
Therefore, according to the flat slab structure reinforced by the shear reinforcement method of the flat slab 1, the spiral reinforcement 7 of the shear reinforcement bar 8 effectively restrains the cast concrete of the flat slab 1. A flat slab structure that can be improved dramatically and sufficiently exhibits strength against a small deformation on the shear fracture surface can be realized.
[0018]
The embodiments have been described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the illustrated embodiments, and design modifications and application variations that are usually made by those skilled in the art are within the scope of the technical idea of the invention. Including the scope is mentioned just in case.
[0019]
[Effects of the present invention]
The flat slab shear reinforcement method according to the first aspect of the present invention has the following effects.
1) Since the shear reinforcement bars can be separately and independently arranged without combining with the slab reinforcing bars, and also serve as a spacer, the bar arrangement work can be performed smoothly and efficiently. Further, since the shear reinforcement can be carried out inside the slab reinforcement, the ideal cover thickness for resisting the shear force without depending on the presence of the shear reinforcement. Can be arranged with.
2) Since the shear reinforcement effectively constrains the concrete placed in the flat slab, the shear strength can be dramatically improved, and the flat slab structure exhibits sufficient strength against small deformations on the shear fracture surface. Can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a longitudinal sectional view schematically showing an embodiment of a shear reinforcement method for a flat slab according to the present invention, and B is a plan view thereof.
FIG. 2 is a plan view schematically showing a different embodiment of the method for shear reinforcement of a flat slab according to the present invention.
FIG. 3 is an elevational view showing the prior art.
FIG. 4 is an elevational view showing the prior art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flat slab 2 Slab main bar 3 Distribution bar 4 Upper bar 5 Lower bar 6 Round bar 7 Spiral bar 8 Shear reinforcement bar 10 Column

Claims (1)

柱に支持されるフラットスラブの上端筋と下端筋との間に、同上端筋及び下端筋と接する高さを有し、少なくとも四隅に配置した平行な縦筋の外周をスパイラル筋で巻いて一体化した断面方形状のせん断補強筋を、せん断力に十分に抵抗できる長さとし、柱を中心としてフラットスラブに想定されるせん断破壊面を横断する配置で略水平に設置することを特徴とする、フラットスラブのせん断補強方法。Between the upper end muscle and lower muscle of a flat slab which is supported by the pillar has a height that is in contact with the upper muscle and lower muscles, the outer periphery of the parallel vertical stripe disposed on at least four corners wound in spiral muscle integrally The cross-sectional square shaped shear reinforcement bar has a length that can sufficiently resist the shearing force, and is characterized by being installed approximately horizontally in a configuration that crosses the shear fracture plane assumed for the flat slab with the column as the center, Shear reinforcement method for flat slabs.

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