JP7499382B1 - Earthquake-resistant reinforcement structure - Google Patents

Abstract

【課題】中間貫通鋼材を用いることなく、なおかつ短工期かつ低コストで耐力あるいは靭性を高めることが可能な耐震補強構造を提供する。【解決手段】本発明に係る耐震補強構造１１は、ＲＣ柱部材である壁式橋脚１の脚部２を本発明の既設部としてこれを耐震補強の対象となる鉄筋コンクリート部とし、該脚部にあらたな鉄筋コンクリート部１２を新設部として巻き立てて構成してあり、鉄筋コンクリート部１２は、新設側コンクリート３４、該新設側コンクリートに埋設された新設側軸方向鉄筋３７及びこれを取り囲むせん断補強筋３６からなる。ここで、新設側軸方向鉄筋３７は、それらが各々個別の鋼管３８に独立して挿通された状態で新設側コンクリート３４に埋設配置してあり、鋼管３８に挿通された長さ範囲において、それぞれ座屈拘束鉄筋３５として機能する。【選択図】 図２[Problem] To provide an earthquake-resistant reinforcement structure that can increase strength or toughness without using intermediate penetrating steel material, and with a short construction period and low cost. [Solution] The earthquake-resistant reinforcement structure 11 according to the present invention is configured by wrapping a new reinforced concrete part 12 around the leg part 2 of a wall-type bridge pier 1, which is an RC column member, as a newly constructed part, and the newly constructed part is made up of a newly constructed concrete 34, a newly constructed axial reinforcing bar 37 embedded in the newly constructed concrete, and a shear reinforcing bar 36 surrounding the newly constructed concrete. Here, the newly constructed axial reinforcing bars 37 are embedded in the newly constructed concrete 34 in a state where each of them is independently inserted into an individual steel pipe 38, and function as a buckling restraint reinforcing bar 35 within the length range where the steel pipe 38 is inserted. [Selected Figure] Figure 2

Description

本発明は、鉄筋コンクリート部材を耐震補強する際に適用される耐震補強構造に関する。 The present invention relates to a seismic reinforcement structure that is used when providing seismic reinforcement to reinforced concrete members.

柱や橋脚といった鉄筋コンクリート部材（以下、ＲＣ柱部材）を耐震補強するにあたっては、これを既設部として該既設部の回りにあらたな鉄筋コンクリートを新設部として巻き立て、場合によってはその周囲をさらに鋼板で拘束することで、柱や橋脚の耐力あるいは靭性を高める方法が広く知られている。 When strengthening the earthquake resistance of reinforced concrete members (hereafter referred to as RC column members) such as columns and piers, a widely known method is to wrap new reinforced concrete around the existing part as the new part, and in some cases to further restrain the perimeter with steel plates, thereby increasing the strength or toughness of the columns or piers.

ここで、繰り返し地震荷重によって新設部の軸方向鉄筋が座屈すると、側方への孕み出し、さらにはかぶりコンクリートの剥落、ひいてはＲＣ柱部材の破壊へと進行するおそれがある。 If the axial rebars in the newly constructed section buckle due to repeated seismic loads, they may protrude to the side, causing the covering concrete to spall, and ultimately leading to the destruction of the RC column members.

かかる事態は、鉄筋コンクリートの巻立てによる耐震補強作用が発揮されない結果となるため、これを防止すべく、ＰＣ鋼棒等で構成された中間貫通鋼材をＲＣ柱部材に貫通させた上、該中間貫通鋼材の各端を、新設部の軸方向鉄筋近傍あるいはその周囲に巻回されるせん断補強筋近傍に定着させる対策が講じられる（特許文献１の図８，９）。 In such a case, the seismic reinforcement effect of wrapping the reinforced concrete will not be realized, so to prevent this, measures are taken to penetrate intermediate steel members made of PC steel bars or the like into the RC column members, and to fix each end of the intermediate steel members near the axial reinforcing bars of the newly constructed section or near the shear reinforcement bars wrapped around them (Figures 8 and 9 of Patent Document 1).

かかる対策によれば、中間貫通鋼材によって新設部に配置された軸方向鉄筋の座屈が防止されるため、鉄筋コンクリートの巻立てによる上述の耐力向上作用あるいは靭性向上作用が確実に発揮される。 This measure prevents buckling of the axial reinforcing bars placed in the newly constructed section by the intermediate penetrating steel material, ensuring that the aforementioned strength-improving or toughness-improving effects of wrapping the reinforced concrete are achieved.

特開２００２－３３２７５０号公報JP 2002-332750 A 特開２０２２－７６５００号公報JP 2022-76500 A

しかしながら、上記対策では、中間貫通鋼材を貫通配置するための挿通孔を既設部であるＲＣ柱部材に削孔する際、該ＲＣ柱部材に埋設された鉄筋を傷付けてしまうおそれがあるとともに、それを避けるべく何度も削孔位置を変更すると、ＲＣ柱部材を傷める、工事が遅れる、コストがかさむといった問題を生じていた。 However, with the above measures, when drilling holes for inserting intermediate-penetrating steel materials into the existing RC column members, there is a risk of damaging the rebar embedded in the RC column members. In addition, changing the drilling position multiple times to avoid this leads to problems such as damage to the RC column members, construction delays, and increased costs.

加えて、例えば橋脚の場合、フーチングに接合される脚部近傍で曲げモーメントが最大となるため、地盤面以下での作業となって周辺地盤を一定深さまで掘り下げる必要が生じるとともに、削孔された挿通孔に壁厚相当長さの中間貫通鋼材を水平に挿通させるためには、水平方向にも相当の余堀りが必要になるという問題も生じていた。 In addition, for example, in the case of bridge piers, the bending moment is greatest near the leg that is joined to the footing, so work must be done below ground level, making it necessary to excavate the surrounding ground to a certain depth. In addition, there is also the problem that a considerable amount of over-excavation is required in the horizontal direction in order to insert intermediate steel members with a length equivalent to the wall thickness horizontally into the drilled insertion holes.

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、中間貫通鋼材を用いることなく、なおかつ短工期かつ低コストで耐力あるいは靭性を高めることが可能な耐震補強構造を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned circumstances, and aims to provide an earthquake-resistant reinforcement structure that can increase strength or toughness without using intermediate penetrating steel materials, and that can be constructed in a short period of time and at low cost.

上記目的を達成するため、本発明に係る耐震補強構造は請求項１に記載したように、耐震補強の対象となる鉄筋コンクリート部を既設部とし、該既設部にあらたな鉄筋コンクリート部を新設部として巻き立てた耐震補強構造において、
前記新設部を構成する新設側軸方向鉄筋のうち、一部又は全部を、それらが各々個別の鋼管に独立して挿通された状態でなおかつ該各鋼管内に同一鉄筋のみが配置された形で前記新設部を構成する新設側コンクリートに埋設されるように配置したものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a seismic reinforcement structure, as described in claim 1, in which a reinforced concrete section to be subjected to seismic reinforcement is an existing section, and a new reinforced concrete section is wrapped around the existing section as a new section,
Some or all of the newly installed side axial reinforcing bars that make up the newly installed section are arranged so that they are embedded in the newly installed side concrete that makes up the newly installed section, with each of them being inserted independently into an individual steel pipe and with only the same reinforcing bars being arranged in each steel pipe .

また、本発明に係る耐震補強構造は、前記既設部を構成する既設側軸方向鉄筋のうち、該既設部を構成する既設側コンクリートに露出した状態で該既設側コンクリートに埋設された鉄筋の断面積割合を既設側ボンド鉄筋比率として該既設側ボンド鉄筋比率を７０％以上とするとともに、前記新設側軸方向鉄筋のうち、前記鋼管に挿通された状態で前記新設側コンクリートに埋設された鉄筋の断面積割合を新設側アンボンド鉄筋比率として該新設側アンボンド鉄筋比率を７０％以上としたものである。 In addition, the earthquake-resistant reinforcement structure of the present invention is such that, among the existing side axial rebars that make up the existing section, the cross-sectional area ratio of the rebars that are embedded in the existing side concrete while exposed to the existing side concrete that makes up the existing section is called the existing side bonded rebar ratio, and the existing side bonded rebar ratio is 70% or more, and, among the new side axial rebars, the cross-sectional area ratio of the rebars that are embedded in the new side concrete while inserted into the steel pipe is called the new side unbonded rebar ratio, and the new side unbonded rebar ratio is 70% or more.

また、本発明に係る耐震補強構造は、前記既設側ボンド鉄筋比率を９０％以上、前記新設側アンボンド鉄筋比率を９０％以上としたものである。 In addition, the earthquake-resistant reinforcement structure of the present invention has a bonded rebar ratio on the existing side of 90% or more and an unbonded rebar ratio on the new side of 90% or more.

また、本発明に係る耐震補強構造は、前記既設部をＲＣフーチングから立設されたＲＣ柱部材の脚部とし、前記新設側軸方向鉄筋を前記ＲＣフーチングとの境界面を越えて該ＲＣフーチングに延びるように配置するとともに、前記鋼管を前記境界面近傍に位置決めされ少なくとも前記新設側コンクリートの側に延設されるように配置したものである。 The earthquake-resistant reinforcement structure according to the present invention has the existing section as the leg of an RC column member erected from an RC footing, the newly constructed axial reinforcing bar is arranged to extend beyond the boundary surface with the RC footing to the RC footing, and the steel pipe is positioned near the boundary surface and extends at least toward the newly constructed concrete side.

また、本発明に係る耐震補強構造は、前記鋼管の上端に前記新設側軸方向鉄筋が挿通される形で環状の縁切り材を当接配置することにより、前記新設側コンクリートから前記鋼管に圧縮荷重が伝達しないように構成したものである。 The earthquake-resistant reinforcement structure of the present invention is configured so that compressive load is not transmitted from the newly constructed concrete to the steel pipe by placing a ring-shaped edge cutter against the upper end of the steel pipe so that the newly constructed axial rebar is inserted through it.

また、本発明に係る耐震補強構造は、所定横断面における曲げモーメントＭが曲げ耐力Ｍｕに達したときの該横断面におけるせん断力Ｑがせん断ひび割れ耐力Ｑcより小さくなるように構成したものである。 The earthquake-resistant reinforcement structure of the present invention is configured so that when the bending moment M in a given cross section reaches the bending strength Mu, the shear force Q in that cross section is smaller than the shear crack strength Qc.

本発明に係る耐震補強構造においては、従来と同様、耐震補強の対象となる鉄筋コンクリート部を既設部とし、該既設部にあらたな鉄筋コンクリート部を新設部として巻き立てて構成するが、本発明では、新設部を構成する新設側軸方向鉄筋のうち、一部又は全部を、それらが各々個別の鋼管に独立して挿通された状態で新設側コンクリートに埋設されるように配置してある。 In the earthquake-resistant reinforcement structure of the present invention, as in the conventional structure, the reinforced concrete section to be earthquake-resistant reinforced is the existing section, and a new reinforced concrete section is wrapped around the existing section as the new section. However, in the present invention, some or all of the newly installed axial rebars that make up the newly installed section are arranged so that they are embedded in the newly installed concrete while being inserted independently into individual steel pipes.

このようにすると、新設側軸方向鉄筋のうち、鋼管に挿通された鉄筋は、鋼管に挿通された範囲においてそれらの曲げ変形が鋼管によって拘束されるため、軸圧縮力による座屈が防止される。 In this way, the bending deformation of the newly installed axial rebars that are inserted into the steel pipe is restrained by the steel pipe within the area where they are inserted, preventing buckling due to axial compression force.

ここで、新設側軸方向鉄筋は、鋼管に挿通された範囲においてコンクリートと付着しない形となるため、コンクリートとの間で荷重伝達が行われないが、既設側軸方向鉄筋が既設側コンクリートとの間で荷重伝達を行うので、新設側コンクリートを既設側コンクリートに連続一体化させておけば、既設側軸方向鉄筋によって新設側コンクリートに生じるひび割れが分散され、それゆえ新設側コンクリートの鋼管付近で割れが集中するおそれはない。 Here, the new side axial rebar does not adhere to the concrete in the area where it is inserted into the steel pipe, so no load is transferred between it and the concrete. However, the existing side axial rebar transfers load between it and the existing concrete. Therefore, if the new side concrete is continuously integrated with the existing side concrete, the existing side axial rebar will disperse any cracks that occur in the new side concrete, and there will be no risk of cracks concentrating near the steel pipe in the new side concrete.

このように、鋼管の曲げ拘束による新設側軸方向鉄筋の座屈防止作用と、既設側軸方向鉄筋による新設側コンクリートのひび割れ抑制作用とが相俟って、新設部では、圧縮引張に伴う履歴減衰によるエネルギー吸収作用が確実に発揮されることとなり、かくして巻立てが行われた部位の靭性を大幅に向上させることが可能となる。 In this way, the bending restraint of the steel pipe prevents the buckling of the axial rebar on the newly installed side, and the axial rebar on the existing side prevents cracking of the concrete on the newly installed side. This works together to ensure that the newly installed section absorbs energy through hysteretic damping caused by compression and tension, thus making it possible to significantly improve the toughness of the wrapped section.

耐震補強は、柱、梁、壁といった部材全体を対象とする場合のほか、部材の脚部や頂部といった部分領域に限定されることも多いため、本願では、全体のみならず、部分領域も含める主旨で、耐震補強の対象を鉄筋コンクリート部と呼ぶ。 In addition to cases where seismic reinforcement is targeted at entire components such as columns, beams, and walls, it is often limited to partial areas such as the base or top of a component. Therefore, in this application, the subject of seismic reinforcement is referred to as the reinforced concrete section, with the intention of including not only the entire component but also partial areas.

新設側軸方向鉄筋は、鉄筋コンクリートを柱や梁として扱う際にそれらの材軸方向に沿って配置された鉄筋という意味で一般的に用いられているが、本願においては、かかる意味を含め、広く曲げ補強を目的とした鉄筋という意味で用いるものとし、せん断補強筋は除外されるものとする。 The term "newly installed axial reinforcement" is generally used to mean reinforcement arranged along the material axis when reinforced concrete is used as a column or beam, but in this application, it is used broadly to mean reinforcement intended for bending reinforcement, including this meaning, and shear reinforcement is excluded.

耐震補強の対象となる既設部は、曲げモーメントが大きくなる部位に広く適用することが可能であって、ＲＣ柱部材の脚部や頂部、ＲＣ壁の脚部や頂部、ＲＣ梁の端部などが該当するが、ＲＣ柱部材の脚部、特に横断面の縦横比が大きい壁状をなすＲＣ柱部材の脚部が典型例となり、より具体的には、ＲＣフーチングから立設された橋脚の脚部が該当する。 Existing sections that can be subject to seismic reinforcement can be widely applied to areas where bending moments are large, such as the legs and tops of RC column members, the legs and tops of RC walls, and the ends of RC beams. A typical example is the legs of RC column members, particularly those that form walls with a large aspect ratio of their cross sections, and more specifically, the legs of bridge piers erected from RC footings.

この場合、新設側軸方向鉄筋をＲＣフーチングとの境界面を越えて該ＲＣフーチングに延びるように配置するとともに、鋼管を境界面近傍に位置決めされ少なくとも上記脚部の側に延設されるように配置したならば、橋脚等のＲＣ柱部材の脚部を適切に耐震補強することが可能となる。 In this case, if the newly constructed axial rebar is placed so that it extends beyond the boundary surface with the RC footing and into the RC footing, and the steel pipe is positioned near the boundary surface and extends at least toward the side of the leg, it will be possible to adequately reinforce the legs of RC column members such as bridge piers against earthquakes.

新設側軸方向鉄筋を鋼管に挿通するにあたり、該鋼管は、曲げ補強が必要となる断面位置の範囲に応じて、新設側軸方向鉄筋の所定長さにわたり該新設側軸方向鉄筋に被せられれば足りるものであって、新設側軸方向鉄筋の全長にわたって被せる必要はない。 When inserting the newly installed axial rebar into the steel pipe, it is sufficient for the steel pipe to cover the newly installed axial rebar over a specified length depending on the range of cross-sectional positions where bending reinforcement is required, but it is not necessary to cover the entire length of the newly installed axial rebar.

なお、以下の記載においては、新設側軸方向鉄筋のうち、鋼管に挿通された長さ範囲を、鋼管を含めた概念として座屈拘束鉄筋と呼ぶ。 In the following description, the length of the newly installed axial rebar that is inserted into the steel pipe is referred to as the buckling restraint rebar, including the steel pipe.

本発明においては、必ずしも新設側軸方向鉄筋の全てを鋼管に挿通する必要はなく、それらの一部を鋼管に挿通し、残りを通常の鉄筋、すなわちコンクリートに露出する形で該コンクリートに埋設された鉄筋（以下、ボンド鉄筋と呼ぶ）としてもかまわないし、既設側軸方向鉄筋もその一部にアンボンド鉄筋（コンクリートとの付着が切れる形で該コンクリートに埋設された鉄筋。本発明の座屈拘束鉄筋もこれに含まれる）が含まれていてもかまわないが、既設部においては、既設側軸方向鉄筋全体に対するボンド鉄筋の断面積割合（既設側ボンド鉄筋比率）を７０％以上とするとともに、新設側においては、新設側軸方向鉄筋全体に対する座屈拘束鉄筋の断面積割合（新設側アンボンド鉄筋比率）を７０％以上とした構成が望ましく、これらに代えて、それぞれ９０％以上とした構成がさらに望ましい。 In the present invention, it is not necessary to insert all of the new side axial rebars into the steel pipes. Some of them may be inserted into the steel pipes, and the rest may be ordinary rebars, i.e. rebars embedded in the concrete in a form exposed to the concrete (hereinafter referred to as bonded rebars). The existing side axial rebars may also include unbonded rebars (rebars embedded in the concrete in a form in which the bond with the concrete is cut off. This includes the buckling restraint rebars of the present invention). However, it is preferable that the cross-sectional area ratio of the bonded rebars to the entire existing side axial rebars (existing side bonded rebar ratio) is 70% or more in the existing part, and that the cross-sectional area ratio of the buckling restraint rebars to the entire new side axial rebars (new side unbonded rebar ratio) is 70% or more in the existing part, and that the cross-sectional area ratio of the buckling restraint rebars to the entire new side axial rebars (new side unbonded rebar ratio) is 70% or more in the new part. Instead of these, it is even more preferable that each is 90% or more.

これは、既設側でボンド鉄筋の割合が９０％未満、新設側で座屈拘束鉄筋の割合が９０％未満になると、上述した既設側軸方向鉄筋によるひび割れ抑制作用及び座屈拘束鉄筋による座屈防止作用が若干不足して、巻立てが行われた部位の靭性を十分に向上させることができないおそれがあるからであり、それぞれ７０％未満になると、上記２つの作用が大幅に不足して、巻立て部位の靭性向上が困難になるからである。 This is because if the proportion of bonded rebars on the existing side is less than 90% and the proportion of buckling restrained rebars on the new side is less than 90%, the crack suppression effect of the axial rebars on the existing side and the buckling prevention effect of the buckling restrained rebars described above will be slightly insufficient, and there is a risk that the toughness of the wrapped area will not be sufficiently improved. If they are less than 70% each, the above two effects will be significantly insufficient, making it difficult to improve the toughness of the wrapped area.

ちなみに、本発明は、耐震補強の対象となる既設部の既設側軸方向鉄筋が実質的にほぼすべてボンド鉄筋であることから、新設部のひび割れ抑制作用についてはこれらのボンド鉄筋に委ねることができるとともに、それによって新設側軸方向鉄筋のほぼすべてを所定長さ範囲にわたって座屈拘束鉄筋で構成することが可能になり、それによって新設側軸方向鉄筋の座屈を確実に防止することができるものであって、言い換えれば、既設部を耐震補強するにあたって該既設部自体の性能を積極的に有効利用することにより、座屈拘束鉄筋の作用を最大限に発揮させることができる点に特徴があるものであり、通常の鉄筋（ボンド鉄筋）と座屈拘束鉄筋とを当初から混在させて新規の鉄筋コンクリート部を構築する特許文献２記載の発明とは一線を画する。 Incidentally, in this invention, since the existing axial rebars in the existing section that is the target of seismic reinforcement are substantially all bonded rebars, the crack suppression effect in the new section can be left to these bonded rebars, and this makes it possible to construct almost all of the axial rebars on the new section from buckling restrained rebars over a specified length range, thereby reliably preventing buckling of the axial rebars on the new section. In other words, this invention is characterized by the fact that it is possible to maximize the effect of the buckling restrained rebars by actively and effectively utilizing the performance of the existing section itself when seismically reinforcing the existing section, and is distinct from the invention described in Patent Document 2, in which a new reinforced concrete section is constructed by mixing normal rebars (bonded rebars) and buckling restrained rebars from the beginning.

既設側軸方向鉄筋による新設側コンクリートのひび割れ抑制作用と新設側軸方向鉄筋の座屈防止作用との相乗作用によって巻立て部位の靭性を大幅に向上させることができるという上述の効果を得るためには、鋼管がせん断力によって破損する事態を可能な限り回避可能な構成とするのが望ましいが、所定横断面における曲げモーメントＭが曲げ耐力Ｍｕに達したときの該横断面におけるせん断力Ｑがせん断ひび割れ耐力Ｑcより小さくなるように構成したならば、鋼管による座屈防止作用が発揮される前にせん断ひび割れが生じて該せん断ひび割れに沿ったせん断すべりで鋼管が破損する事態を未然に回避することができる。 In order to achieve the above-mentioned effect of significantly improving the toughness of the lining section through the synergistic effect of the existing axial rebar suppressing cracking of the newly installed concrete and the buckling prevention effect of the newly installed axial rebar, it is desirable to have a configuration that can prevent the steel pipe from being damaged by shear force as much as possible. However, if the configuration is such that the shear force Q at a given cross section when the bending moment M at that cross section reaches the bending strength Mu is smaller than the shear crack strength Qc, it is possible to prevent shear cracks from occurring before the buckling prevention effect of the steel pipe is exerted, and the steel pipe is damaged by shear slip along the shear cracks.

鋼管は、それに挿通される新設側軸方向鉄筋の座屈を防止するための部材であるため、自ら座屈しないように厚みや径を適宜設定する必要があるとともに、周囲に拡がる新設側コンクリートから圧縮荷重が作用しないようにすることが望ましく、具体的には、鋼管の上端に新設側軸方向鉄筋が挿通される形で環状の縁切り材を当接配置する構成を採用することが可能である。 The steel pipe is a component that prevents the axial rebar on the newly installed side from buckling when it is inserted through it, so its thickness and diameter must be set appropriately so that it does not buckle. It is also desirable to prevent compressive loads from the surrounding concrete on the newly installed side. Specifically, it is possible to adopt a configuration in which a ring-shaped edge cutter is placed against the upper end of the steel pipe so that the axial rebar on the newly installed side is inserted through it.

本実施形態に係る耐震補強構造１１とそれが適用された壁式橋脚１の図であり、(a)は側面図、(b)はＡ－Ａ線に沿う水平断面図、(c)はＢ－Ｂ線に沿う水平断面図。1A and 1B are diagrams of an earthquake-resistant reinforcement structure 11 according to this embodiment and a wall-type bridge pier 1 to which it is applied, where (a) is a side view, (b) is a horizontal cross-sectional view along line A-A, and (c) is a horizontal cross-sectional view along line B-B. 耐震補強構造の図であり、(a)は従来構成に係る耐震補強構造１１´の水平断面図、(b)は本実施形態に係る耐震補強構造１１の水平断面図、(c)はＣ－Ｃ線に沿う鉛直断面図。1A is a horizontal cross-sectional view of a conventional earthquake-resistant reinforcement structure 11'; FIG. 1B is a horizontal cross-sectional view of the earthquake-resistant reinforcement structure 11 according to this embodiment; and FIG. 1C is a vertical cross-sectional view along line CC. 座屈拘束鉄筋を示した図であり、(a)は材軸を含む鉛直断面図、(b)はＤ－Ｄ線に沿う水平断面図。This is a diagram showing a buckling restraint steel bar, where (a) is a vertical cross-sectional view including the material axis, and (b) is a horizontal cross-sectional view along line D-D. 耐震補強構造１１の施工手順を示した説明図。1 is an explanatory diagram showing the construction procedure of the earthquake-resistant reinforcement structure 11. 変形例に係る耐震補強構造の説明図。FIG. 13 is an explanatory diagram of a seismic reinforcement structure according to a modified example. 別の変形例に係る耐震補強構造の詳細鉛直断面図。FIG. 11 is a detailed vertical cross-sectional view of a seismic reinforcement structure according to another modified example. 正負交番載荷実験の結果を示したグラフ。Graph showing the results of an alternating positive and negative load experiment.

以下、本発明に係る耐震補強構造の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。 Below, an embodiment of the earthquake-resistant reinforcement structure according to the present invention will be described with reference to the attached drawings.

本実施形態に係る耐震補強構造１１は図１に示すように、ＲＣ柱部材である壁式橋脚１の脚部２を本発明の既設部としてこれを耐震補強の対象となる鉄筋コンクリート部とし、該脚部にあらたな鉄筋コンクリート部１２を新設部として巻き立てて構成してある。 As shown in FIG. 1, the earthquake-resistant reinforcement structure 11 according to this embodiment is constructed by wrapping a new reinforced concrete part 12 around the existing part of the wall-type pier 1, which is an RC column member, as the reinforced concrete part to be subjected to earthquake-resistant reinforcement.

壁式橋脚１は、その脚部２でＲＣフーチング３に立設してあるとともに、頂部４で上部工５に連結してあり、該上部工からの鉛直荷重及び水平荷重を、ＲＣフーチング３を介して地盤６に伝達するようになっている。 The wall-type pier 1 is erected at its base 2 on an RC footing 3 and connected at its top 4 to a superstructure 5, so that vertical and horizontal loads from the superstructure are transmitted to the ground 6 via the RC footing 3.

一方、壁式橋脚１のうち、脚部２を除く高さ範囲、その代表である頂部４についても、鉄筋コンクリート１２´を巻き立てることで耐震補強構造１１´を構成してある。 On the other hand, the height range of the wall-type pier 1 excluding the base 2, which is representative of the top 4, is also wrapped with reinforced concrete 12' to form an earthquake-resistant reinforcement structure 11'.

図２は、耐震補強構造１１´及び耐震補強構造１１を示したものであり、同図(a)でわかるように、頂部４は、コンクリート２１、該コンクリートに埋設された軸方向鉄筋２２及びこれを取り囲むせん断補強筋２３からなり、該頂部に、同じくコンクリート２４、該コンクリートに埋設された軸方向鉄筋２５及びこれを取り囲むせん断補強筋２６からなる鉄筋コンクリート１２´を巻き立てるとともに、ＰＣ鋼棒等で構成された中間貫通鋼材２７を頂部４に貫通させた上、該中間貫通鋼材の各端を、軸方向鉄筋２５の近傍あるいはその周囲に巻回されるせん断補強筋２６近傍に定着させることで耐震補強構造１１´を構成してあるが、鉄筋コンクリート１２´は従来公知の構成であるため、ここでは詳細な説明を省略する。 Figure 2 shows the earthquake-resistant reinforcement structure 11' and the earthquake-resistant reinforcement structure 11. As can be seen in Figure 2(a), the top 4 is made of concrete 21, axial reinforcing bars 22 embedded in the concrete, and shear reinforcing bars 23 surrounding it. The top is wrapped with reinforced concrete 12', which is made of concrete 24, axial reinforcing bars 25 embedded in the concrete, and shear reinforcing bars 26 surrounding it. Intermediate penetrating steel material 27 made of PC steel rods or the like is passed through the top 4, and each end of the intermediate penetrating steel material is fixed near the axial reinforcing bars 25 or near the shear reinforcing bars 26 wrapped around them, thereby forming the earthquake-resistant reinforcement structure 11'. However, since the reinforced concrete 12' is a conventionally known structure, a detailed description will be omitted here.

一方、耐震補強構造１１は同図(b)及び同図(c)に示すように、既設側コンクリート３１、該既設側コンクリートに埋設された既設側軸方向鉄筋３２及びこれを取り囲むせん断補強筋３３からなる脚部２に、新設側コンクリート３４、該新設側コンクリートに埋設された新設側軸方向鉄筋３７及びこれを取り囲むせん断補強筋３６からなる鉄筋コンクリート部１２を巻き立てて構成してある。 On the other hand, as shown in Fig. 1(b) and Fig. 1(c), the earthquake-resistant reinforcement structure 11 is constructed by wrapping a reinforced concrete section 12 consisting of new-construction concrete 34, new-construction axial rebar 37 embedded in the new-construction concrete, and shear reinforcement 36 surrounding it, around a leg section 2 consisting of existing concrete 31, existing axial rebar 32 embedded in the existing concrete, and surrounding shear reinforcement 33.

ここで、新設側軸方向鉄筋３７は、それらが各々個別の鋼管３８に独立して挿通された状態で新設側コンクリート３４に埋設配置してあり、鋼管３８に挿通された長さ範囲において、それぞれ座屈拘束鉄筋３５として機能する。 The newly constructed axial rebars 37 are embedded in the newly constructed concrete 34 with each rebar inserted independently into an individual steel pipe 38, and function as buckling restraint rebars 35 within the length range in which they are inserted into the steel pipes 38.

既設側軸方向鉄筋３２は、その全てをボンド鉄筋として既設側コンクリート３２に露出した状態で該既設側コンクリートに埋設してあり、既設側軸方向鉄筋全体に対するボンド鉄筋の断面積割合（既設側ボンド鉄筋比率）は本実施形態では１００％となっている。 The existing side axial rebars 32 are all embedded in the existing side concrete 32 as bond rebars, with the bond rebars exposed to the existing side concrete, and in this embodiment, the cross-sectional area ratio of the bond rebars to the entire existing side axial rebars (existing side bond rebar ratio) is 100%.

一方、新設側軸方向鉄筋３７は、その全てを鋼管３８に挿通した状態で新設側コンクリート３４に埋設してあり、新設側軸方向鉄筋全体に対する座屈拘束鉄筋の断面積割合（新設側アンボンド鉄筋比率）は本実施形態では１００％となっている。 On the other hand, the new side axial rebars 37 are all embedded in the new side concrete 34 with the steel pipes 38 inserted, and the cross-sectional area ratio of the buckling restraint rebars to the total new side axial rebars (new side unbonded rebar ratio) is 100% in this embodiment.

また、新設側軸方向鉄筋３７は、鉄筋コンクリート部１２とＲＣフーチング３との境界面を越えて、該ＲＣフーチングに延びるように配置してあるとともに、鋼管３８は、その下端がＲＣフーチング３に埋め込まれた状態で鉄筋コンクリート部１２の側に延設されるように上述の境界面近傍に位置決めしてある。 The newly constructed axial reinforcing bar 37 is positioned so that it extends beyond the boundary between the reinforced concrete section 12 and the RC footing 3 and into the RC footing, and the steel pipe 38 is positioned near the boundary so that its lower end is embedded in the RC footing 3 and extends toward the reinforced concrete section 12.

鋼管３８は、橋軸方向に沿った脚部２の幅にその両側に設けられる鉄筋コンクリート部１２の厚みを加えた全体幅をＤとしたとき（図２(b)参照）、上記境界面から該鋼管の上端までの高さＬ₁を、０．２５Ｄ以上、望ましくは０．５Ｄ以上、さらに望ましくはＤ以上とするのがよい。 When the overall width of the steel pipe 38 is defined as D (see FIG. 2(b)), which is the width of the leg 2 along the bridge axis direction plus the thickness of the reinforced concrete sections 12 on both sides of it), the height _L1 from the boundary surface to the upper end of the steel pipe 38 should be 0.25D or more, preferably 0.5D or more, and even more preferably D or more.

このようにすれば、新設側軸方向鉄筋３７に対する鋼管３８の座屈防止作用がより確実となる。 This will more reliably prevent the steel pipe 38 from buckling against the newly installed axial reinforcing bar 37.

新設側軸方向鉄筋３７は図３に示すように、鋼管３８の曲げ剛性による座屈防止機能を享受できないような空隙が該鋼管との間に形成されることがないよう、該新設側軸方向鉄筋の外周面と鋼管３８の内周面との間に充填材４１を充填してある。 As shown in FIG. 3, the filler 41 is filled between the outer surface of the newly installed axial rebar 37 and the inner surface of the steel pipe 38 to prevent a gap from being formed between the steel pipe 38 and the newly installed axial rebar 37, which would prevent the steel pipe 38 from providing the buckling prevention function provided by its bending rigidity.

鋼管３８は、新設側軸方向鉄筋３７や新設側コンクリート３４から圧縮力が作用して自ら座屈することがないよう、内周面及び外周面に凹凸がない構造用鋼管を用いるのがよい。 For the steel pipe 38, it is advisable to use a structural steel pipe with no irregularities on the inner and outer surfaces so that it will not buckle due to compressive forces acting on it from the newly constructed axial reinforcing bars 37 and the newly constructed concrete 34.

充填材４１は、新設側軸方向鉄筋３７と鋼管３８との付着が切れるようにすることで、新設側軸方向鉄筋３７からの圧縮力が鋼管３８に実質的に伝達しないようにするのが望ましく、例えばモルタル又はセメントペーストで構成することができる。 The filler 41 is preferably made to break the adhesion between the newly installed axial reinforcing bar 37 and the steel pipe 38, so that the compressive force from the newly installed axial reinforcing bar 37 is not substantially transmitted to the steel pipe 38, and can be made of, for example, mortar or cement paste.

モルタル又はセメントペーストは、標準よりも水量を多くした配合とすればよい。 Mortar or cement paste should be mixed with more water than standard.

本実施形態に係る耐震補強構造１１を構築するには、鉄筋コンクリート部１２の巻立てに先立ち、まず、図４(a)に示すように、本発明の既設部である脚部２の表面に複数の凹部５１を格子状に離間形成する。凹部５１は、例えば円筒体の先端側周縁に刃先が設けられたコアビット（コアドリル）を用いて形成すればよい。 To construct the earthquake-resistant reinforcement structure 11 according to this embodiment, first, prior to wrapping the reinforced concrete section 12, a number of recesses 51 are formed in a lattice pattern on the surface of the leg section 2, which is the existing section of the present invention, as shown in FIG. 4(a). The recesses 51 may be formed, for example, using a core bit (core drill) with a cutting edge provided on the peripheral edge of the tip side of the cylindrical body.

凹部５１を穿孔するにあたっては、その深さが脚部２に埋設されている既設側軸方向鉄筋３２のかぶり厚さ未満となるように設定する。 When drilling the recess 51, set its depth so that it is less than the covering thickness of the existing axial reinforcing bar 32 embedded in the leg 2.

次に、図４(b)に示すように、脚部２の周囲に新設側軸方向鉄筋３７を配置するとともに、所定長さ範囲では該新設側軸方向鉄筋を鋼管３８に挿通して座屈拘束鉄筋３５とした上、それらの回りにせん断補強筋３６を巻回する。 Next, as shown in Figure 4(b), the newly installed axial rebars 37 are placed around the leg 2, and the newly installed axial rebars are inserted into steel pipes 38 within a specified length range to form buckling restraint rebars 35, and then shear reinforcement bars 36 are wound around them.

次に、新設側コンクリート３４の厚みに相当する位置に型枠（図示せず）を立て込んだ後、該型枠の内側にコンクリートを打設する。 Next, a formwork (not shown) is set up at a position equivalent to the thickness of the new concrete 34, and concrete is then poured inside the formwork.

なお、適当なタイミング、遅くとも上記コンクリート打設の前に新設側軸方向鉄筋３７の外周面と鋼管３８の内周面との間に充填材４１を充填しておく。 Furthermore, filler 41 should be filled between the outer surface of the newly installed axial reinforcing bar 37 and the inner surface of the steel pipe 38 at an appropriate timing, or at the latest before pouring the above concrete.

上述のようにコンクリート打設を行うと、脚部２と型枠との間に新設側コンクリート３４が構築されるとともに、該コンクリートが脚部２の凹部５１に流入し、該凹部に嵌合する凸部５２が新設側コンクリート３４に形成される。 When concrete is poured as described above, the new concrete 34 is formed between the leg 2 and the formwork, and the concrete flows into the recess 51 of the leg 2, forming a protrusion 52 in the new concrete 34 that fits into the recess.

そして、突設形成された凸部５２は、該凸部が嵌合される凹部５１との協働作用によってシヤキーとして機能するので、脚部２の既設側コンクリート３１と新設側コンクリート３４とを一体化させることができる。 The protruding convex portion 52 functions as a shear key in cooperation with the concave portion 51 into which it fits, allowing the existing concrete 31 of the leg 2 to be integrated with the new concrete 34.

鋼管３８は、新設側軸方向鉄筋３７を配筋した後、それに被せるように配置してもよいし、新設側軸方向鉄筋３７を挿通した状態で一括配置するようにしてもよい。 The steel pipe 38 may be placed over the newly installed axial reinforcing bar 37 after it has been placed, or it may be placed together with the newly installed axial reinforcing bar 37 inserted through it.

以上説明したように、本実施形態に係る耐震補強構造１１によれば、新設側軸方向鉄筋３７を、それらが各々個別の鋼管３８に独立して挿通された状態で新設側コンクリート３４に埋設されるように配置したので、新設側軸方向鉄筋３７のうち、鋼管３８に挿通された長さ範囲では、それらの曲げ変形が鋼管３８によって拘束されるため、軸圧縮力による座屈が防止される。 As described above, in the earthquake-resistant reinforcement structure 11 according to this embodiment, the newly-constructed axial rebars 37 are arranged so that they are embedded in the newly-constructed concrete 34 while being inserted independently into individual steel pipes 38. Therefore, within the length range of the newly-constructed axial rebars 37 inserted into the steel pipes 38, their bending deformation is restrained by the steel pipes 38, preventing buckling due to axial compression force.

ここで、新設側軸方向鉄筋３７は、鋼管３８に挿通された範囲において新設側コンクリート３４と付着しない形となるため、該新設側コンクリートとの間で荷重伝達が行われないが、新設側コンクリート３４を既設側コンクリート３１に連続一体化させてあるので、既設側軸方向鉄筋３２によって新設側コンクリート３４に生じるひび割れが分散され、それゆえ鋼管３８の付近で新設側コンクリート３４の割れが集中するおそれはない。 Here, the new-side axial rebar 37 is not attached to the new-side concrete 34 in the area where it is inserted into the steel pipe 38, so no load is transferred between the new-side concrete and the new-side concrete. However, because the new-side concrete 34 is continuously and integrally connected to the existing-side concrete 31, any cracks that occur in the new-side concrete 34 are dispersed by the existing-side axial rebar 32, so there is no risk of cracks concentrating in the new-side concrete 34 near the steel pipe 38.

このように、鋼管３８の曲げ拘束による新設側軸方向鉄筋３７の座屈防止作用と、既設側軸方向鉄筋３２による新設側コンクリート３４のひび割れ抑制作用とが相俟って、新設部である鉄筋コンクリート部１２では、圧縮引張に伴う履歴減衰によるエネルギー吸収作用が確実に発揮されることとなり、かくして、従来のように中間貫通鋼材を用いずとも、巻立てが行われた部位の靭性を大幅に向上させることが可能となる。 In this way, the bending restraint of the steel pipe 38 prevents the buckling of the newly installed axial reinforcing bars 37, and the existing axial reinforcing bars 32 inhibit cracking of the newly installed concrete 34. This combines to ensure that the newly installed reinforced concrete section 12 absorbs energy through hysteretic damping caused by compression and tension. This makes it possible to significantly improve the toughness of the wrapped section without using intermediate penetrating steel material as in the past.

本実施形態では、壁式橋脚１の脚部２を既設部としてこれを耐震補強の対象としたが、本発明の耐震補強構造は、曲げモーメントが大きくなる部位に広く適用することが可能であって、壁式橋脚１の脚部２に代えて、ＲＣ柱部材の脚部や頂部、ＲＣ壁の脚部や頂部、ＲＣ梁の端部などに広く適用することができる。 In this embodiment, the foot 2 of the wall-type pier 1 is the existing part and is the target of seismic reinforcement, but the seismic reinforcement structure of the present invention can be widely applied to areas where bending moments are large, and can be widely applied to the feet and tops of RC column members, the feet and tops of RC walls, the ends of RC beams, etc., instead of the foot 2 of the wall-type pier 1.

また、本実施形態では、既設部である脚部２の既設側コンクリート３１にせん断補強筋３３が埋設され、新設部である新設側コンクリート３４にせん断補強筋３６が埋設されるものとしたが、これらのせん断補強筋については適宜省略することが可能である。 In addition, in this embodiment, the shear reinforcement bars 33 are embedded in the existing concrete 31 of the leg 2, which is the existing part, and the shear reinforcement bars 36 are embedded in the new concrete 34, which is the new part, but these shear reinforcement bars can be omitted as appropriate.

また、本実施形態では、鋼管３８をその下端がＲＣフーチング３に根入れされるように、なおかつ該ＲＣフーチングとの境界面からの高さＬ₁が全体幅Ｄの０．２５Ｄ以上、望ましくは０．５Ｄ以上、さらに望ましくはＤ以上としたが、鋼管を根入れするかどうか、あるいはその高さ（長さ）をどのように設定するかは、座屈防止による曲げ補強がどの断面位置で必要になるのか等を勘案しながら適宜決定すればよい。 Furthermore, in this embodiment, the steel pipe 38 is disposed so that its lower end is embedded in the RC footing 3 and the height _L1 from the boundary surface with the RC footing is 0.25D or more of the overall width D, desirably 0.5D or more, and more desirably D or more, but whether or not to embed the steel pipe or how to set its height (length) may be determined appropriately taking into consideration at which cross-sectional position bending reinforcement to prevent buckling is required.

また、本実施形態では、既設側軸方向鉄筋３２の全てをボンド鉄筋として既設側コンクリート３２に露出した状態で該既設側コンクリートに埋設した構成（既設側ボンド鉄筋比率が１００％）とするとともに、新設側軸方向鉄筋３７の全てを鋼管３８に挿通した状態で新設側コンクリート３４に埋設した構成（新設側アンボンド鉄筋比率が１００％）としたが、必ずしも既設側軸方向鉄筋の全てがボンド鉄筋である必要はなく、その一部にアンボンド鉄筋が含まれていてもかまわないし、新設側軸方向鉄筋の全てが鋼管に挿通されている必要もなく、その一部がボンド鉄筋であってもかまわない。 In addition, in this embodiment, all of the existing side axial rebars 32 are embedded in the existing side concrete 32 as bonded rebars while exposed to the existing side concrete (existing side bonded rebar ratio is 100%), and all of the new side axial rebars 37 are embedded in the new side concrete 34 while inserted into steel pipes 38 (new side unbonded rebar ratio is 100%), but it is not necessary that all of the existing side axial rebars are bonded rebars, and some of them may be unbonded rebars, and it is not necessary that all of the new side axial rebars are inserted into steel pipes, and some of them may be bonded rebars.

但し、既設側ボンド鉄筋比率や新設側アンボンド鉄筋比率が７０％未満の場合には、上述した既設側軸方向鉄筋によるひび割れ抑制作用及び座屈拘束鉄筋による座屈防止作用が大幅に不足して巻立て部位の靭性向上が困難になるため、上記各比率を７０％以上とするのが望ましく、巻立て部位の靭性を確実に高めるためには、９０％以上とするのがさらに望ましい。 However, if the bonded rebar ratio on the existing side or the unbonded rebar ratio on the new side is less than 70%, the crack suppression effect of the axial rebar on the existing side and the buckling prevention effect of the buckling restraint rebar described above will be significantly insufficient, making it difficult to improve the toughness of the wrapped section. Therefore, it is desirable to set each of the above ratios at 70% or more, and it is even more desirable to set them at 90% or more in order to ensure that the toughness of the wrapped section is improved.

また、本実施形態では、脚部２に予め凹部５１を設けた上、該凹部に嵌合する凸部５２を新設側コンクリート３４に形成することにより、脚部２の既設側コンクリート３１と新設側コンクリート３４とを一体化させるようにしたが、既設側コンクリート３１と新設側コンクリート３４とを一体化させる具体的な手段は任意であって、例えばチッピングによって既設側コンクリート３１の表面を目荒らしするようにしてもかまわない。 In addition, in this embodiment, a recess 51 is provided in advance in the leg 2, and a protrusion 52 that fits into the recess is formed in the new concrete 34, thereby integrating the existing concrete 31 and the new concrete 34 of the leg 2. However, the specific means for integrating the existing concrete 31 and the new concrete 34 is arbitrary, and for example, the surface of the existing concrete 31 may be roughened by chipping.

また、本実施形態では特に言及しなかったが、既設側軸方向鉄筋による新設側コンクリートのひび割れ抑制作用と新設側軸方向鉄筋の座屈防止作用との相乗作用によって巻立て部位の靭性を大幅に向上させることができるという上述の効果を得るためには、鋼管がせん断力によって破損する事態を可能な限り回避可能な構成とするのが望ましい。 Although not specifically mentioned in this embodiment, in order to obtain the above-mentioned effect of significantly improving the toughness of the lining portion through the synergistic effect of the existing axial rebar suppressing cracking of the newly installed concrete and the newly installed axial rebar preventing buckling, it is desirable to use a configuration that can prevent the steel pipe from being damaged by shear force as much as possible.

ここで、所定横断面における曲げモーメントＭが曲げ耐力Ｍｕに達したときの該横断面におけるせん断力Ｑがせん断ひび割れ耐力Ｑcより小さくなるように構成したならば、鋼管による座屈防止作用が発揮される前にせん断ひび割れが生じて該せん断ひび割れに沿ったせん断すべりで鋼管が破損する事態を未然に回避することができる。 If the shear force Q in a given cross section is configured to be smaller than the shear crack resistance Qc when the bending moment M in that cross section reaches the bending strength Mu, it is possible to prevent a situation in which a shear crack occurs before the steel pipe exerts its buckling prevention effect, causing the steel pipe to break due to shear slip along the shear crack.

例えば壁式橋脚の場合であれば、図５に示したように、その脚部における曲げ耐力をＭ_u、せん断ひび割れ耐力をＱ_cとすると、曲げモーメントＭが曲げ耐力Ｍ_uに達したときのせん断力Ｑが、
Ｑ＜Ｑ_c
となるように断面を設計する。 For example, in the case of a wall-type pier, as shown in FIG. 5, if the bending strength of the foot _{is Mu} and the shear crack strength is _Qc , the shear force Q when the bending moment _M reaches the bending strength Mu is:
Q < Q _c
The cross section is designed so that

ここで、壁式橋脚の場合、図５に示すように、上部工に作用する水平力をＱ´、その作用位置とＲＣフーチングの天端位置までの距離（せん断スパン）をａとすると、
Ｍ＝ａ・Ｑ´
であるから、中間荷重がないとすれば、
Ｑ´＝Ｑ
であるので、
Ｍ＝ａ・Ｑ
となる。したがって、ＭがＭ_uに達したときのせん断力Ｑは、
Ｑ＝Ｍ_u／ａ
となるから、
Ｍ_u／ａ＜Ｑ_c
となるように断面を設計すればよい。 In the case of a wall-type pier, as shown in Figure 5, if the horizontal force acting on the superstructure is Q' and the distance between the acting position and the top end of the RC footing (shear span) is a, then:
M = a Q'
Therefore, if there is no intermediate load,
Q'=Q
Therefore,
M = a Q
Therefore, the shear force Q when M reaches _Mu is
Q = M _u / a
So,
M _u /a<Q _c
The cross section can be designed so that

また、本実施形態では特に言及しなかったが、図６に示すように、鋼管３８の上端に新設側軸方向鉄筋３７が挿通される形で環状の縁切り材６１を当接配置するようにしてもよい。 Although not specifically mentioned in this embodiment, as shown in FIG. 6, a ring-shaped edge cutter 61 may be placed in contact with the upper end of the steel pipe 38 so that the newly installed axial reinforcing bar 37 is inserted through it.

縁切り材６１は、圧縮剛性がコンクリートよりも格段に小さい材料、例えばスポンジやゴムなどで構成する。 The edge cutting material 61 is made of a material whose compressive rigidity is significantly less than that of concrete, such as sponge or rubber.

かかる構成によれば、新設側コンクリート３４から鋼管３８に圧縮荷重が伝達しないため、鋼管３８が自ら座屈するのを未然に防ぐことが可能となる。 With this configuration, compressive load is not transmitted from the newly constructed concrete 34 to the steel pipe 38, making it possible to prevent the steel pipe 38 from buckling on its own.

次に、座屈拘束鉄筋により曲げ補強された壁式橋脚の変形性能を確認すべく、正負交番載荷実験を行ったので、以下にその概略を説明する。 Next, to confirm the deformation performance of the wall-type pier reinforced in bending with buckling restraint bars, we conducted alternating positive and negative load tests, the outline of which is given below.

試験体は、図１及び図２で説明した形状の壁式橋脚を実構造物の１／５程度のスケールで２つ製作し、一方を鋼管なし、もう一方を鋼管ありとした。 The test specimens were two wall-type piers with the shape described in Figures 1 and 2, fabricated at a scale of approximately 1/5 of the actual structure, one without steel pipes and the other with steel pipes.

既設側軸方向鉄筋及び新設側軸方向鉄筋はいずれの試験体もＤ１０とし、鋼管ありとした試験体では、外径が１５ｍｍ、厚みが１．２ｍｍの構造用鋼管を用いた。 The existing side axial rebars and the new side axial rebars were D10 for both test specimens, and for the test specimens with steel pipes, structural steel pipes with an outer diameter of 15 mm and a thickness of 1.2 mm were used.

図７は、上記試験の結果を示したスケルトンカーブであり、実線が鋼管あり、破線が鋼管なしの結果であり、鋼管ありの試験体では、鋼管なしの試験体に比べ、変形性能が大幅に向上していることがわかる。 Figure 7 shows skeleton curves showing the results of the above test, with the solid line showing the results with steel pipes and the dashed line showing the results without steel pipes. It can be seen that the specimen with steel pipes has significantly improved deformation performance compared to the specimen without steel pipes.

１ 壁式橋脚（ＲＣ柱部材）
２ 脚部（既設部）
３ ＲＣフーチング
１１ 耐震補強構造
１２ 鉄筋コンクリート部
３１ 既設側コンクリート
３２ 既設側軸方向鉄筋
３４ 新設側コンクリート
３５ 座屈拘束鉄筋
３７ 新設側軸方向鉄筋
３８ 鋼管
６１ 縁切り材 1. Wall-type pier (RC column member)
2 Legs (existing parts)
3 RC footing 11 Earthquake-resistant reinforcement structure 12 Reinforced concrete section 31 Existing side concrete 32 Existing side axial reinforcing bar 34 Newly constructed side concrete 35 Buckling restraint reinforcing bar 37 Newly constructed side axial reinforcing bar 38 Steel pipe 61 Edge cutting material

Claims (8)

耐震補強の対象となる鉄筋コンクリート部を既設部とし、該既設部にあらたな鉄筋コンクリート部を新設部として巻き立てた耐震補強構造において、
前記新設部を構成する新設側軸方向鉄筋のうち、一部又は全部を、それらが各々個別の鋼管に独立して挿通された状態でなおかつ該各鋼管内に同一鉄筋のみが配置された形で前記新設部を構成する新設側コンクリートに埋設されるように配置したことを特徴とする耐震補強構造。 In a seismic reinforcement structure in which the reinforced concrete section to be reinforced is the existing section and a new reinforced concrete section is wrapped around the existing section as the new section,
An earthquake-resistant reinforcement structure characterized in that some or all of the newly installed side axial reinforcing bars that make up the newly installed portion are arranged so that they are embedded in the newly installed side concrete that makes up the newly installed portion, with each of them being independently inserted into an individual steel pipe and with only the same reinforcing bars being arranged in each steel pipe . 前記既設部を構成する既設側軸方向鉄筋のうち、該既設部を構成する既設側コンクリートに露出した状態で該既設側コンクリートに埋設された鉄筋の断面積割合を既設側ボンド鉄筋比率として該既設側ボンド鉄筋比率を７０％以上とするとともに、前記新設側軸方向鉄筋のうち、前記鋼管に挿通された状態で前記新設側コンクリートに埋設された鉄筋の断面積割合を新設側アンボンド鉄筋比率として該新設側アンボンド鉄筋比率を７０％以上とした請求項１記載の耐震補強構造。 A seismic reinforcement structure as described in claim 1, in which the cross-sectional area ratio of the rebars that are embedded in the existing side concrete while exposed to the existing side concrete that constitutes the existing part is defined as the existing side bonded rebar ratio, and the existing side bonded rebar ratio is set to 70% or more, and the cross-sectional area ratio of the rebars that are embedded in the new side concrete while inserted into the steel pipe is defined as the new side unbonded rebar ratio, and the new side unbonded rebar ratio is set to 70% or more. 前記既設側ボンド鉄筋比率を９０％以上、前記新設側アンボンド鉄筋比率を９０％以上とした請求項２記載の耐震補強構造。 An earthquake-resistant reinforcement structure as described in claim 2, in which the bonded rebar ratio on the existing side is 90% or more, and the unbonded rebar ratio on the new side is 90% or more. 前記既設部をＲＣフーチングから立設されたＲＣ柱部材の脚部とし、前記新設側軸方向鉄筋を前記ＲＣフーチングとの境界面を越えて該ＲＣフーチングに延びるように配置するとともに、前記鋼管を前記境界面近傍に位置決めされ少なくとも前記新設側コンクリートの側に延設されるように配置した請求項１乃至請求項３のいずれか一記載の耐震補強構造。 A seismic reinforcement structure according to any one of claims 1 to 3, in which the existing portion is the leg of an RC column member erected from an RC footing, the newly constructed axial reinforcing bar is arranged to extend beyond the boundary surface with the RC footing to the RC footing, and the steel pipe is positioned near the boundary surface and extended at least toward the newly constructed concrete side. 前記鋼管の上端に前記新設側軸方向鉄筋が挿通される形で環状の縁切り材を当接配置することにより、前記新設側コンクリートから前記鋼管に圧縮荷重が伝達しないように構成した請求項４記載の耐震補強構造。 The earthquake-resistant reinforcement structure of claim 4 is configured so that compressive load is not transmitted from the newly constructed concrete to the steel pipe by placing an annular edge cutter against the upper end of the steel pipe so that the newly constructed axial reinforcing bar is inserted through it. 所定横断面における曲げモーメントＭが曲げ耐力Ｍｕに達したときの該横断面におけるせん断力Ｑがせん断ひび割れ耐力Ｑcより小さくなるように構成した請求項１、請求項２又は請求項３記載の耐震補強構造。 4. An earthquake-resistant reinforcement structure according to claim 1, 2 or 3, wherein the shear force Q in a given cross section when the bending moment M in the cross section reaches the bending strength Mu is smaller than the shear crack strength Qc. 所定横断面における曲げモーメントＭが曲げ耐力Ｍｕに達したときの該横断面におけるせん断力Ｑがせん断ひび割れ耐力Ｑcより小さくなるように構成した請求項５記載の耐震補強構造。 6. An earthquake-resistant reinforcement structure according to claim 5 , wherein the shear force Q in a given cross section when the bending moment M in said cross section reaches the bending strength Mu is smaller than the shear crack strength Qc. 所定横断面における曲げモーメントＭが曲げ耐力Ｍｕに達したときの該横断面におけるせん断力Ｑがせん断ひび割れ耐力Ｑcより小さくなるように構成した請求項４記載の耐震補強構造。 5. An earthquake-resistant reinforcement structure according to claim 4, wherein the shear force Q in a given cross section when the bending moment M in said cross section reaches the bending strength Mu is smaller than the shear crack strength Qc.

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