JP7375087B2 - High toughness RC structure - Google Patents
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Description
本発明は、大規模地震時における鉄筋コンクリート橋脚(以下、RC橋脚という)、その他のRC構造物の倒壊を防止するために靭性率を向上させ、想定以上の地震力、その他の振動に対しても倒壊しない高靭性RC構造物に関するものである。 The present invention improves the toughness factor in order to prevent the collapse of reinforced concrete piers (hereinafter referred to as RC piers) and other RC structures in the event of a large-scale earthquake, and is also able to withstand unexpected earthquake forces and other vibrations. The present invention relates to a highly tough RC structure that does not collapse.
近年、大地震に対しては塑性設計が多用されており、その際、RC橋脚などのRC構造物の崩壊は、塑性ヒンジ部における帯鉄筋の緩み、軸方向鉄筋のはらみ出しの発生、このはらみ出しの後の座屈等により、耐力が低下し倒壊に至る。 In recent years, plastic design has been frequently used for large earthquakes, and in this case, the collapse of RC structures such as RC bridge piers is caused by the loosening of band reinforcing bars at plastic hinges, the protrusion of axial reinforcing bars, and the like. Due to buckling, etc. after being rolled out, the yield strength decreases, leading to collapse.
図6に示すように、コンクリート製橋脚の補強方法が提案されている(特許文献1)。
この図6において、コンクリート製橋脚10の耐震補強又は劣化補強として、このコンクリート製橋脚10の四側面に縦溝を形成して補強縦筋12を配筋し、更に上記補強縦筋12の下端に傾斜曲げ部13を形成し、該傾斜曲げ部13を上記コンクリート製橋脚10の側面11とコンクリート製フーチング14の上面15とで形成する入隅角部16から同フーチング14内へ食い込み角αを以って斜めに埋設し、そして上記コンクリート製橋脚10の四側面(周面)に上記補強縦筋12を覆う補強コンクリート17や接着剤を増し打ちして補強構造を形成したものである。
As shown in FIG. 6, a method for reinforcing concrete bridge piers has been proposed (Patent Document 1).
In FIG. 6, for seismic reinforcement or deterioration reinforcement of the
図7に示すように、軸方向の主筋18が軸圧縮力を受けたとき、外側にはらみ出すのを防止する手段が提案されている(特許文献2)。
この図7において、軸方向の主筋18から鋼板21に連続するくの字の曲がり部の傾斜部19のはらみ出しを防止するのに、図7(a)では、帯鉄筋20を用い、図7(b)では、J字形の連結鋼材22を用い、図7(c)では、C形パイプなどの抱持鋼材23を用いている。
As shown in FIG. 7, a means for preventing the axial main reinforcing
In FIG. 7, in order to prevent the protrusion of the
図8に示すように、大地震等で損傷したRC柱状構造物における塑性ヒンジ部の補修方法が提案されている(特許文献3)。
この図8(a)(b)において、塑性ヒンジ部27は、フーチング25と接続するRC橋脚26の最下部及び上部構造物24と接続するRC橋脚26の最上部に形成される。この塑性ヒンジ部27は、RC橋脚26の軸方向(上下方向)に沿って埋設配置された複数の軸方向鉄筋28(軸方向筋)が曲げ降伏してRC橋脚26全体が変位することでRC橋脚26に入力される地震エネルギーをひずみエネルギーとして消費して吸収する機能を有している。
図8(b)において、RC橋脚26には、すくなくとも四隅に軸方向鉄筋28が配設され、それらを囲繞するように複数の帯鉄筋(図示せず)が上下方向に所定間隔をおいて配置される。
前記塑性ヒンジ部27には、複数の軸方向鉄筋28と、これらの軸方向鉄筋28を取り外して交換可能に接続する上下一対で複数対の機械式継手29と、前記RC橋脚26の中心軸に沿って埋設された管体である鋼管31を備えている。また、前記RC橋脚26の塑性ヒンジ部27と一般部32との境界には、これらを区分けする仕切材として鋼板30が設置されている。
As shown in FIG. 8, a method for repairing a plastic hinge in an RC columnar structure damaged by a major earthquake or the like has been proposed (Patent Document 3).
In FIGS. 8A and 8B, the
In FIG. 8(b), the
The
特許文献1に記載の発明は、コンクリート製橋脚10の耐震補強又は劣化補強として、コンクリート製橋脚10の四側面11とコンクリート製フーチング14の上面15に縦溝や傾斜孔を形成し、補強縦筋12を配筋し、補強コンクリートや接着剤を充填する方法である。この方法によれば、コンクリート製橋脚10の耐力が上昇するとしても靭性率は向上しない。また、補強部材を取り付けるための複雑で面倒な工事を必要とする。
In the invention described in Patent Document 1, vertical grooves and inclined holes are formed in the four
特許文献2に記載の発明は、軸方向の主筋18から傾斜部19に連続するくの字の曲がり部のはらみ出しを防止するのに、帯鉄筋20を用いたり、J字形の連結鋼材22を用いたり、C形パイプなどの抱持鋼材23を用いたりしているが、補強部材の追加と、複雑で面倒な補強工事を必要とするという課題が残されていた。
The invention described in
特許文献3に記載の発明は、RC柱状構造物26の塑性ヒンジ部27を補修する方法であって、塑性ヒンジ部27の複数の軸方向鉄筋28と、これらの軸方向鉄筋28を取り外して交換可能に接続するための上下一対の複数対の機械式継手29と、RC橋脚26の中心軸に沿って埋設された管体である鋼管31を備え、さらに、RC橋脚26の塑性ヒンジ部27と一般部32との境界には、これらを区分けする仕切材として鋼板30が設置されているものであり、複雑、面倒で大掛かりな交換工事となる。
The invention described in Patent Document 3 is a method for repairing a
本発明は、塑性ヒンジ部分の軸方向鉄筋に簡単な加工を施すだけで他の部材を用いることなく、目的の靭性率に向上させることを可能としたものである。 The present invention makes it possible to improve the toughness to a desired level by simply processing the axial reinforcing bars of the plastic hinge portion without using any other members.
請求項1記載の発明は、図1に示すように、
複数本の鉛直線状の軸方向鉄筋41と、これらの軸方向鉄筋41の外側から所定間隔で囲んだ帯鉄筋42と、前記軸方向鉄筋41の下部に複数本のハの字形に延長した直線状の基礎鉄筋48とにコンクリート43を打設してなるRC構造物40において、
前記軸方向鉄筋41は、前記RC構造物40の載荷方向の一方側に配置された引張鉄筋41aと、前記RC構造物40の載荷方向の他方側に配置された圧縮鉄筋41bとを具備し、
前記軸方向鉄筋41の下端と前記基礎鉄筋48の上端とを接続した塑性ヒンジ部46に内向き湾曲部47を形成するとともに、この内向き湾曲部47を帯鉄筋42で囲み、
前記内向き湾曲部47は、前記軸方向鉄筋41の下端と前記内向き湾曲部47の上端との接続点Bと、前記基礎鉄筋48の上端と前記内向き湾曲部47の下端との接続点C又はDと、前記軸方向鉄筋41の下方への直線の延長線と前記基礎鉄筋48の上方への直線の延長線との交点Oとの3点で形成される3角形の前記軸方向鉄筋41の下端と前記内向き湾曲部47の上端との接続点Bと、前記基礎鉄筋48の上端と前記内向き湾曲部47の下端との接続点C又はDに接する円弧に形成して座屈を防止し靭性率を向上したことを特徴とする高靭性RC構造物である。
The invention according to claim 1, as shown in FIG.
A plurality of
The
Forming an inwardly
The inwardly
請求項2記載の発明は、
前記引張鉄筋41aに作用する引張力Tと前記圧縮鉄筋41bに作用する圧縮力Cの中立軸位置N-N点でのポストピーク域において次の釣り合い構造式が成立するようにしたことを特徴とする高靭性RC構造物である。
T(σsy×As)=C(σsy×As)
ここで、σsy:鉄筋の降伏応力
As:鉄筋の全断面積
The invention according to
The following balanced structural formula is established in the post-peak region at the neutral axis position NN point of the tensile force T acting on the
T(σsy×As)=C(σsy×As)
Here, σsy: Yield stress of reinforcing bars As: Total cross-sectional area of reinforcing bars
請求項3記載の発明は、
前記内向き湾曲部47における曲率は、前記RC構造物40の水平変位時における前記RC構造物40が目標とする靭性率に到達した時点で前記軸方向鉄筋41の内向き湾曲部47が直線となるように設定したことを特徴とする高靭性RC構造物である。
The invention according to claim 3 is:
The curvature of the inwardly
請求項4記載の発明は、
前記RC構造物40は、RC橋脚、PC橋脚等からなることを特徴とする高靭性RC構造物である。
The invention according to claim 4 is:
The
請求項5記載の発明は、
前記RC構造物40は、既存のRC構造物40の外周に巻き立てる工法における補強用RC構造物の軸方向鉄筋に内向き湾曲部を形成したことを特徴とする高靭性RC構造物である。
The invention according to claim 5 is:
The
請求項1記載の発明によれば、
複数本の鉛直線状の軸方向鉄筋と、これらの軸方向鉄筋の外側から所定間隔で囲んだ帯鉄筋と、前記軸方向鉄筋の下部に複数本のハの字形に延長した直線状の基礎鉄筋とにコンクリートを打設してなるRC構造物において、
前記軸方向鉄筋は、前記RC構造物の載荷方向の一方側に配置された引張鉄筋と、前記RC構造物の載荷方向の他方側に配置された圧縮鉄筋とを具備し、
前記軸方向鉄筋の下端と前記基礎鉄筋の上端とを接続した塑性ヒンジ部に内向き湾曲部を形成するとともに、この内向き湾曲部を帯鉄筋で囲み、
前記内向き湾曲部は、前記軸方向鉄筋の下端と前記内向き湾曲部の上端との接続点と、前記基礎鉄筋の上端と前記内向き湾曲部の下端との接続点と、前記軸方向鉄筋の下方への直線の延長線と前記基礎鉄筋の上方への直線の延長線との交点との3点で形成される3角形の前記軸方向鉄筋の下端と前記内向き湾曲部の上端との接続点と、前記基礎鉄筋の上端と前記内向き湾曲部の下端との接続点に接する円弧に形成して座屈を防止し靭性率を向上したしたので、内向き湾曲部は、前記軸方向鉄筋の下端と前記内向き湾曲部の鉄筋の上端との接続点と、前記基礎鉄筋の上端と前記内向き湾曲部の鉄筋の下端との接続点において接線となり、段差なく円滑に連続している。このように、軸方向鉄筋の一部に加工を施すだけで靭性率を従来不可能とされていた約4倍(靭性率40)程度、又はそれ以上に向上させることができる。しかも、従来のような面倒な補強工事や補強部材を用いることがなく、安価に目的を達成できる。
According to the invention described in claim 1,
A plurality of vertical axial reinforcing bars, band reinforcing bars surrounding these axial reinforcing bars at predetermined intervals from the outside, and a plurality of linear foundation reinforcing bars extending in a V-shape below the axial reinforcing bars. In RC structures made by pouring concrete into
The axial reinforcing bars include tension reinforcing bars arranged on one side of the RC structure in the loading direction, and compression reinforcing bars arranged on the other side of the RC structure in the loading direction,
Forming an inwardly curved portion in a plastic hinge portion connecting the lower end of the axial reinforcing bar and the upper end of the foundation reinforcing bar, and surrounding this inwardly curved portion with band reinforcing bars;
The inwardly curved portion includes a connection point between the lower end of the axial reinforcing bar and the upper end of the inwardly curved portion, a connection point between the upper end of the foundation reinforcing bar and the lower end of the inwardly curved portion, and the axial reinforcing bar. The lower end of the triangular axial reinforcing steel formed by the intersection of the downward straight extension line and the upward straight extension line of the foundation reinforcing steel and the upper end of the inwardly curved part. The inwardly curved portion is formed in a circular arc touching the connection point and the connection point between the upper end of the foundation reinforcing steel and the lower end of the inwardly curved portion to prevent buckling and improve toughness . A tangent line exists at the connection point between the lower end of the reinforcing bar and the upper end of the reinforcing bar in the inwardly curved section, and the connecting point between the upper end of the foundation reinforcing bar and the lower end of the reinforcing bar in the inwardly curved section, and continues smoothly without any steps. . In this way, by simply processing a part of the axial reinforcing bar, the toughness factor can be improved to about four times (toughness factor 40), which was previously considered impossible, or more. Moreover, the purpose can be achieved at low cost without using complicated reinforcing work or reinforcing members as in conventional methods.
請求項2記載の発明によれば、
前記引張鉄筋に作用する引張力Tと前記圧縮鉄筋に作用する圧縮力Cの中立軸位置N-N点でのポストピーク域において次の釣り合い構造式
T(σsy×As)=C(σsy×As)
ここで、σsy:鉄筋の降伏応力
As:鉄筋の全断面積
が成立するようにしたので、靭性低下を防止することができる。
According to the invention as claimed in
In the post-peak region at the neutral axis position NN point of the tensile force T acting on the tension reinforcing bar and the compressive force C acting on the compression reinforcing bar, the following balanced structural formula T(σsy×As)=C(σsy×As )
Here, σsy: yield stress of reinforcing bars As: total cross-sectional area of reinforcing bars It is possible to prevent a decrease in toughness.
請求項3記載の発明によれば、
前記内向き湾曲部における曲率は、前記RC構造物の水平変位時における前記RC構造物が目標とする靭性率に到達した時点で前記軸方向鉄筋の内向き湾曲部が直線となるように設定したので、従来は不可能であった靭性率の設計時における確保、たとえば、目的の靭性率30、40などを予め容易に実現することができる。また、地震動のような交番の振動に対して靭性率を向上させることができる。
According to the invention recited in claim 3,
The curvature of the inwardly curved portion is set such that the inwardly curved portion of the axial reinforcing bar becomes a straight line when the RC structure reaches the target toughness ratio during horizontal displacement of the RC structure. Therefore, it is possible to secure the toughness modulus at the time of design, which was previously impossible, for example, to easily achieve the target toughness modulus of 30, 40, etc. in advance. Furthermore, the toughness can be improved against alternating vibrations such as earthquake vibrations.
請求項4記載の発明によれば、
前記RC構造物は、RC橋脚、PC橋脚からなるので、RC橋脚、PC橋脚などに広く応用することができる。
According to the invention described in claim 4,
Since the RC structure is composed of RC piers and PC piers , it can be widely applied to RC piers, PC piers, and the like.
請求項5記載の発明によれば、
前記RC構造物は、既存のRC構造物の外周に巻き立てる工法における補強用RC構造物の軸方向鉄筋に内向き湾曲部を形成したので、新設のRC構造物のみならず、既存のRC構造物の補強用RC構造物に本発明を応用して既存のRC構造物をより簡単、かつ確実に補強することができる。
According to the invention described in claim 5,
The above-mentioned RC structure has an inwardly curved part formed in the axial reinforcing bars of the reinforcing RC structure in the method of wrapping around the outer periphery of the existing RC structure, so it can be used not only for newly constructed RC structures but also for existing RC structures. By applying the present invention to RC structures for reinforcing objects, existing RC structures can be reinforced more easily and reliably.
本発明は、
複数本の鉛直線状の軸方向鉄筋41と、これらの軸方向鉄筋41の外側から所定間隔で囲んだ帯鉄筋42と、前記軸方向鉄筋41の下部に複数本のハの字形に延長した直線状の基礎鉄筋48とにコンクリート43を打設してなるRC構造物40において、
前記軸方向鉄筋41は、前記RC構造物40の載荷方向の一方側に配置された引張鉄筋41aと、前記RC構造物40の載荷方向の他方側に配置された圧縮鉄筋41bとを具備し、
前記軸方向鉄筋41の下端と前記基礎鉄筋48の上端とを接続した塑性ヒンジ部46に内向き湾曲部47を形成するとともに、この内向き湾曲部47を帯鉄筋42で囲み、
前記内向き湾曲部47は、前記軸方向鉄筋41の下端と前記内向き湾曲部47の上端との接続点Bと、前記基礎鉄筋48の上端と前記内向き湾曲部47の下端との接続点C又はDと、前記軸方向鉄筋41の下方への直線の延長線と前記基礎鉄筋48の上方への直線の延長線との交点Oとの3点で形成される3角形の前記軸方向鉄筋41の下端と前記内向き湾曲部47の上端との接続点Bと、前記基礎鉄筋48の上端と前記内向き湾曲部47の下端との接続点C又はDに接する円弧に形成して座屈を防止し靭性率を向上したことを特徴とする。
The present invention
A plurality of vertical reinforcing
The axial reinforcing
Forming an inwardly
The inwardly
前記引張鉄筋41aに作用する引張力Tと前記圧縮鉄筋41bに作用する圧縮力Cの中立軸位置N-N点でのポストピーク域において次の釣り合い構造式
T(σsy×As)=C(σsy×As)
ここで、σsy:鉄筋の降伏応力
As:鉄筋の全断面積
が成立するようにした。
The tension force T acting on the
Here, σsy is the yield stress of the reinforcing bars, and As is the total cross-sectional area of the reinforcing bars.
前記内向き湾曲部47における曲率は、前記RC構造物40の水平変位時における前記RC構造物40が目標とする靭性率に到達した時点で前記軸方向鉄筋41の内向き湾曲部47が直線となるように設定する。
The curvature of the inwardly
前記RC構造物40は、RC橋脚、PC橋脚等からなる。
The
前記RC構造物40は、既存のRC構造物40の外周に巻き立てる工法における補強用RC構造物の軸方向鉄筋に内向き湾曲部を形成する。
The
以下、本発明の実施例1を図面に基づき説明する。
図1、図2及び図3において、RC構造物40は、RC柱状構造物で、一例として以下、RC橋脚の場合について説明する。
このRC橋脚40は、複数本の軸方向鉄筋41を主筋とし、この軸方向鉄筋41の外周に所定間隔で前記軸方向鉄筋を拘束する部材としての帯鉄筋42を巻き付け、これらの鉄筋にコンクリート43を打設して構成されている。前記RC橋脚40の下部の基礎部分のフーチング44は、前記軸方向鉄筋41の下部にハの字形に延長した基礎鉄筋48にこの基礎鉄筋を拘束する部材としての帯鉄筋42が巻き付けられ、これらの鉄筋にコンクリート43を打設して構成されている。
前記軸方向鉄筋を拘束する部材は、前記帯鉄筋42に限られるものではなく、図7(b)(c)に示すようなJ字形の連結鋼材やC形パイプなどの抱持鋼材、その他の部材とすることができる。
Embodiment 1 of the present invention will be described below based on the drawings.
In FIGS. 1, 2, and 3, the
This
The members that restrain the axial reinforcing bars are not limited to the
このように構成された図1の前記RC橋脚40において、このRC橋脚40の上方部に地震動等により水平力を受ける個所を載荷点45とすると、前記RC橋脚40の下部の前記フーチング44との結合部分付近は、地震エネルギーを吸収する塑性ヒンジ部46となる。
前記軸方向鉄筋41には、前記塑性ヒンジ部46において本発明による内向き湾曲部47を形成する。この内向き湾曲部47は、図1に示すように、両側の前記塑性ヒンジ部46の軸方向鉄筋41にそれぞれ形成される。
In the
The axial reinforcing
前記内向き湾曲部47は、次のようにして形成される。
図2において、前記軸方向鉄筋41に水平力がかかっていない状態を41o(鉛直)とし、このときの内向き湾曲部を47yとする。前記軸方向鉄筋41が水平力の大きさに応じて41xから41yと変化したものとする。41yに達したとき内向き湾曲部47yが略直線となり、目標とする靭性率(以下、設計靭性率という)、例えば従来の4倍(靭性率40)に到達するように、内向き湾曲部47yの曲率が設定される。
より詳しくは、鉛直線状の前記軸方向鉄筋41oと前記内向き湾曲部47yの一端部との接続点をBとし、前記内向き湾曲部47yの他端部と直線状の前記基礎鉄筋48yとの接続点をDとし、鉛直線状の前記軸方向鉄筋41oの延長線と直線状の前記基礎鉄筋48yの延長線との交点をOとしたとき、3角形BODの2点に接する曲率の円弧が目標とする靭性率(設計靭性率)の前記内向き湾曲部47yとなる。
このとき、内向き湾曲部47yは、点B、Dにおいて接線となるので、直線状の前記軸方向鉄筋41と前記内向き湾曲部47yの交点B及び前記内向き湾曲部47yと前記基礎鉄筋48yの交点Dは、円滑に連続している。
以上のようにして前記内向き湾曲部47yを設定することにより、軸方向鉄筋41yと内向き湾曲部47yと内向き湾曲部47yが図2のように略一直線になった時点で、目標とする靭性率(設計靭性率)となる。前記内向き湾曲部47yが設定された状態で、軸方向鉄筋41が41yを超えてより大きな水平力がかかり、内向き湾曲部47が外側への曲率になると靭性率は急速に低下する。
The inwardly
In FIG. 2, the state in which no horizontal force is applied to the axial reinforcing
More specifically, the connection point between the vertical reinforcing bar 41o and one end of the inwardly
At this time, since the inwardly
By setting the inwardly
図2において、目標とする靭性率(以下、設計靭性率という)が前記例より小さい41xに達したときとき、例えば従来の2倍(靭性率20)に到達したものとすると、この靭性率20での内向き湾曲部47xの曲率が設定される。
より詳しくは、鉛直線状の前記軸方向鉄筋41oと前記内向き湾曲部47xの一端部との接続点をBとし、前記内向き湾曲部47xの他端部と直線状の前記基礎鉄筋48xとの接続点をCとし、直線状の前記軸方向鉄筋41の延長線と直線状の前記基礎鉄筋48xの延長線との交点をOとしたとき、3角形BOCの2点に接する曲率の円弧が目標とする靭性率(設計靭性率)の前記内向き湾曲部47xとなる。
このとき、内向き湾曲部47xは、点B、Cにおいて接線となるので、前記軸方向鉄筋41と前記内向き湾曲部47xの交点B及び前記内向き湾曲部47xと前記基礎鉄筋48xの交点Cは、段差なく円滑に連続している。
以上のようにして前記内向き湾曲部47xを設定することにより、軸方向鉄筋41xと内向き湾曲部47xと内向き湾曲部47xが図2のように一直線になった時点で、目標とする靭性率(設計靭性率)となる。前記内向き湾曲部47xが設定された状態で、軸方向鉄筋41が41xを超えてより大きな水平力がかかり、内向き湾曲部47が外側への曲率になると靭性率は急速に低下する。
なお、図2は、図面の記載の都合上、前記軸方向鉄筋41に水平力がかかっていない状態41oから水平力の大きさに応じて41x、41yと変化する角度を大きくあらわしているが、実際は、図示状態の数分の1から数10分の1である。
In FIG. 2, when the target toughness modulus (hereinafter referred to as design toughness modulus) reaches 41x, which is smaller than the above example, for example, if it reaches twice the conventional toughness modulus (toughness modulus 20), then this
More specifically, the connection point between the vertical reinforcing bar 41o and one end of the inwardly
At this time, since the inwardly
By setting the inwardly
In addition, for convenience of description in the drawing, FIG. 2 largely depicts the angle that changes from a state 41o where no horizontal force is applied to the axial reinforcing
図3における前記軸方向鉄筋41の一方側41aと他方側41bの両側に前記内向き湾曲部47を形成することで、図4に示すポストピーク域における釣り合い構造式を成立させ、はらみ出しを防止する。
より詳しくは、図3において、地震動の載荷点が図中左から右方向に水平力が加えられたものとすると、軸方向鉄筋41の図中左側の軸方向鉄筋41aは、引張鉄筋となり、図中右側の軸方向鉄筋41bは、圧縮鉄筋となる。
図4において、
引張鉄筋41aに作用する引張力T=σsy×Asとなり、
圧縮鉄筋41bに作用する圧縮力C=σsy×Asとなる。
ここで、σsy:鉄筋の降伏応力
As:鉄筋の全断面積である。
中立軸位置N-N点でのポストピーク域における釣り合い構造式は、
T(σsy×As)=C(σsy×As)となる。
By forming the inwardly
More specifically, in FIG. 3, if the loading point of the earthquake motion is a horizontal force applied from left to right in the figure, then the axial reinforcing
In Figure 4,
The tensile force acting on the tensile reinforcing
The compressive force C acting on the compressed reinforcing
Here, σsy: yield stress of reinforcing bars As: total cross-sectional area of reinforcing bars.
The equilibrium structural formula in the post-peak region at the neutral axis position NN point is:
T(σsy×As)=C(σsy×As).
図3の場合とは逆に、地震動の載荷点45が図中右から左方向に水平力が加えられたものとすると、軸方向鉄筋41の一方側41bは、引張鉄筋となり、他方側41aは、圧縮鉄筋となる。
地震時には、交番の地震動が加えられるため、引張側と圧縮側は、交互に発生する。
Contrary to the case of FIG. 3, if the
During an earthquake, alternating seismic motion is applied, so tension and compression occur alternately.
図3に示すように、水平力の作用するRC構造物40の側面が一定している場合には、水平力の方向に直交する方向の軸方向鉄筋41の引張側41aと圧縮側41bにのみ内向き湾曲部47を形成するようにする。
しかし、方向が一定していない地震動のように全方向の水平力に対応させるためには、RC橋脚40が図5(a)に示すように、角柱状である場合には、すべての軸方向鉄筋41の内向き湾曲部47を、RC橋脚40のすべての軸方向鉄筋41の中心に向かって湾曲するように形成する。
また、RC構造物40が図5(b)に示すように、円柱状である場合には、すべての軸方向鉄筋41に内向き湾曲部47を、RC構造物40のすべての軸方向鉄筋41の中心に向かって湾曲するように形成する。
As shown in FIG. 3, when the side surface of the
However, in order to respond to horizontal forces in all directions, such as earthquake motions whose directions are not constant, when the
In addition, when the
前記実施例では、本発明を新設のRC構造物40の製造に利用した場合について説明したが、これ以外にも下記の工法にも適用できる。
(1)既存のRC橋脚、その他のRC構造物の外周に、RCコンクリートを巻き立てて補強する際に、その補強用RCコンクリートの軸方向鉄筋41に本発明の内向き湾曲部47を形成して靭性率を向上させることができる。
(2)跨線橋、跨道橋、道路や鉄道の橋梁などのRC橋脚補強用としてRCコンクリートを打設するときに、軸方向鉄筋41の塑性ヒンジ部に本発明の内向き湾曲部47を形成して靭性率を向上させることができる。
(3)RCでPC(プレストレス)の中空煙突、RCでPC(プレストレス)のタワー、RCでPC(プレストレス)の電柱などの新設構造物や補強用構造物の軸方向鉄筋41に本発明の内向き湾曲部47を形成して靭性率を向上させることができる。
(4)円柱や円筒のRC構造物以外の角型のボックスカルバート角隅部分の軸方向鉄筋の靭性率向上用として本発明の内向き湾曲部を形成して靭性率を向上させることができる。
In the embodiment described above, the present invention is applied to the manufacturing of a newly constructed
(1) When reinforcing the outer circumference of an existing RC pier or other RC structure by rolling RC concrete, the inwardly
(2) When pouring RC concrete to reinforce RC piers of overpass bridges, overpass bridges, road and railway bridges, etc., the inwardly
(3) The axial reinforcing
(4) The inwardly curved portion of the present invention can be formed to improve the toughness of the axial reinforcing bars at the corner portions of rectangular box culverts other than cylinders and cylindrical RC structures.
10…橋脚、11…側面、12…補強縦筋、13…傾斜曲げ部、14…フーチング、15…上面、16…入隅角部、17…補強コンクリート、18…主筋、19…傾斜部、20…帯鉄筋、21…鋼板、22…連結鋼材、23…抱持鋼材、24…上部構造物、25…フーチング、26…RC橋脚、27…塑性ヒンジ部、28…軸方向鉄筋、29…機械的継手、30…仕切り材、31…鋼管、32…一般部、40…RC構造物、41…軸方向鉄筋、42…帯鉄筋、43…コンクリート、44…フーチング、45…載荷点、46…塑性ヒンジ部、47…内向き湾曲部、48…基礎鉄筋。
10... Pier, 11... Side, 12... Reinforcement vertical reinforcement, 13... Inclined bent part, 14... Footing, 15... Top surface, 16... Corner part, 17... Reinforced concrete, 18... Main reinforcement, 19... Slanted part, 20 ... Band reinforcing bar, 21... Steel plate, 22... Connecting steel material, 23... Holding steel material, 24... Super structure, 25... Footing, 26... RC pier, 27... Plastic hinge part, 28... Axial reinforcing bar, 29... Mechanical Joint, 30... Partition material, 31... Steel pipe, 32... General part, 40... RC structure, 41... Axial reinforcing bar, 42... Hoop reinforcing bar, 43... Concrete, 44... Footing, 45... Loading point, 46... Plastic hinge Part, 47... Inward curved part, 48... Foundation reinforcement.
Claims (5)
前記軸方向鉄筋は、前記RC構造物の載荷方向の一方側に配置された引張鉄筋と、前記RC構造物の載荷方向の他方側に配置された圧縮鉄筋とを具備し、
前記軸方向鉄筋の下端と前記基礎鉄筋の上端とを接続した塑性ヒンジ部に内向き湾曲部を形成するとともに、この内向き湾曲部を帯鉄筋で囲み、
前記内向き湾曲部は、前記軸方向鉄筋の下端と前記内向き湾曲部の上端との接続点と、前記基礎鉄筋の上端と前記内向き湾曲部の下端との接続点と、前記軸方向鉄筋の下方への直線の延長線と前記基礎鉄筋の上方への直線の延長線との交点との3点で形成される3角形の前記軸方向鉄筋の下端と前記内向き湾曲部の上端との接続点と、前記基礎鉄筋の上端と前記内向き湾曲部の下端との接続点に接する円弧に形成して座屈を防止し靭性率を向上したことを特徴とする高靭性RC構造物。
A plurality of vertical axial reinforcing bars, band reinforcing bars surrounding these axial reinforcing bars at predetermined intervals from the outside, and a plurality of linear foundation reinforcing bars extending in a V-shape below the axial reinforcing bars. In RC structures made by pouring concrete into
The axial reinforcing bars include tension reinforcing bars arranged on one side of the RC structure in the loading direction, and compression reinforcing bars arranged on the other side of the RC structure in the loading direction,
Forming an inwardly curved portion in a plastic hinge portion connecting the lower end of the axial reinforcing bar and the upper end of the foundation reinforcing bar, and surrounding this inwardly curved portion with band reinforcing bars;
The inwardly curved portion includes a connection point between the lower end of the axial reinforcing bar and the upper end of the inwardly curved portion, a connection point between the upper end of the foundation reinforcing bar and the lower end of the inwardly curved portion, and the axial reinforcing bar. The lower end of the triangular axial reinforcing steel formed by the intersection of the downward straight extension line and the upward straight extension line of the foundation reinforcing steel and the upper end of the inwardly curved part. A high-toughness RC structure, characterized in that it is formed into a circular arc that touches a connection point and a connection point between the upper end of the foundation reinforcing steel and the lower end of the inwardly curved portion to prevent buckling and improve toughness.
T(σsy×As)=C(σsy×As)
ここで、σsy:鉄筋の降伏応力
As:鉄筋の全断面積 A claim characterized in that the following balanced structural formula is established in a post-peak region at a neutral axis position NN point between the tensile force T acting on the tension reinforcing bars and the compressive force C acting on the compression reinforcing bars. Item 1. High toughness RC structure.
T(σsy×As)=C(σsy×As)
Here, σsy: Yield stress of reinforcing bars As: Total cross-sectional area of reinforcing bars
The high toughness RC structure according to claim 1, 2 or 3, wherein the RC structure comprises an RC pier or a PC pier .
The RC structure according to claim 1, 2 or 3, wherein an inwardly curved portion is formed in an axial reinforcing bar of a reinforcing RC structure in a construction method of wrapping around the outer periphery of an existing RC structure. Toughness RC structure.
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JP5004829B2 (en) * | 2008-02-29 | 2012-08-22 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | Seismic reinforcement method for structure and reinforcement structure |
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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