【発明の詳細な説明】
コンクリートの鉄筋、鉄筋コンクリートおよびコンクリートを補強する方法
本発明は、鉄筋コンクリート構造体と、該構造体に使用する鉄筋と、コンクリ
ートを補強する方法とに関する。
コンクリートが圧縮力に対して高い抵抗を有しているが、引張り力に対して低
い抵抗を有するため、鉄筋は、コンクリート構造内に通常発生される引張り力に
対する抵抗を与えるためにコンクリートの塊内に強固に配置される１本またはそ
れ以上の棒の形状で通常設けられる。引張り力に対する該抵抗は、コンクリート
と鉄筋との間で鉄筋の軸方向における力の伝達を必要とする。このようにして荷
重を伝達するための能力は、「結合」と呼ばれる。
結合は、複雑な現象であるが、実際的な目的に対して、それは、２つの明確な
要素として考察可能である。一要素は、付着結合と呼ばれ、鉄筋とコンクリート
との間の表面摩擦と共に糊状付着で形成される。第２要素は、鉄筋の表面におけ
るリブまたは凹みのような変形の間の機械的な噛合いによってもたらされ、固定
結合と呼ばれる。この明細書および請求の範囲の全体にわたって、用語の「付着
結合」および「固定結合」は、この文節（パラグラフ）においてこれ等に帰せら
れる意味を有している。
結合現象に影響を与える要素は、コンクリートが殆伸張不能であり、一方、代
表的な鉄筋が任意の引張り荷重を展開する以前に著しい長手方向の伸びを必要と
し、鋼に対する係数（Ｅ）がコンクリートのものの約１５倍であることである。
この結果、割れがコンクリートに広がることは、不可避である。割れのパターン
の性質は、鉄筋とコンクリートとの間の結合の有効性において重要な要素であり
得る。
滑らかな表面の鉄筋が使用される通常の鉄筋コンクリート構造では、結合は、
全く付着結合であり、性能は、これによって評価されるべきである。一層高い応
力が予見されるとき、変形される表面を有する鉄筋は、通常固定結合に関連する
一層高い荷重伝達を達成するために使用される。
付着結合の強さは、比較的低い荷重において有意であり得る。しかしながら、
付着結合の強さは、付着限界が或る位置で超過されたためにそれが減少を開始す
ると、増大する荷重によって急速に低下し、その完全な値は、該構造体が荷重を
除去されて再荷重されても、決して再度利用可能ではない。対照的に、固定結合
は、次第に強まり、通常、付着結合が破断するまで、有意の値に到達しない。実
際上、僅かな依存または全くない依存は、変形されて著しく応力を受ける鉄筋を
組込む構造体に対して複合結合の付着結合要素に置かれてもよい。従って、リブ
またはその他の変形は、全く固定結合によって所要の荷重伝達容量を確立するよ
うに十分に大きく作られる。次に、大きいリブの使用は、コンクリートにおける
比較的小さい数の大きい割れに導く傾向があり、これに反して、多数の小さい割
れは、特に汚染物によるコンクリートの透過と、鉄筋の腐蝕と、水の液体を保持
するように設計される構造体からの漏洩の防止とに関して望ましい。次に、腐蝕
および割れの問題は、次に劣った効率の構造へ導くコンクリート内の鉄筋の一層
深い埋込みに対する要求を生じ得る。
本発明の目的は、通常の構造体の上述の欠点を除去または低減することである
。
本発明の一面によると、コンクリート用金属鉄筋は、丸棒のものよりも少くと
も２０％大きい単位長さ当り表面面積を有し、また、コンクリートと噛合うため
の変形を有する細長い部材を備え、該変形は、鉄筋がコンクリートに対して軸線
方向に負荷されるとき、荷重がコンクリートと鉄筋との間に付着結合によって伝
達されるのと同様な状態の下で、固定結合がコンクリートと鉄筋との間の荷重を
伝達するように数、形状および寸法のものである。一般に、付着結合と、固定結
合とは、通常の鉄筋に比較して表面面積を増大して、多数の小さい変形を使用す
ることによりこのようにして平衡へもたらされていてもよい。
好ましくは、鉄筋は、丸棒のものの１．２倍と２倍との間の単位長さ当り表面
面積を有している。
代表的に、鉄筋は、大きい表面面積を与えるのに便利な態様で平坦なストリッ
プの形状にある。
該変形は、立上った横方向リブでもよく、または反対側表面上の凹みに一致す
るストリップ材料の一表面上の突起でもよい。代りに、該変形は、鉄筋を貫通す
る孔によって形成される。
本発明の第２面によると、鉄筋コンクリートを作る方法は、細長い金属鉄筋を
コンクリートに組込むことを含み、このとき、該鉄筋は、上述の基準によって選
択される。
本発明の別の面によると、コンクリート用金属鉄筋は、コンクリート中に埋込
まれるとき、鉄筋とコンクリートとの間の結合の強さが鉄筋の設計荷重に適合す
るような単位長さ当り表面面積を有する細長い部材を備えている。表面面積のこ
の調節は、鉄筋の強さが効率的に使用されるレベルまで結合を増大するのに使用
されてもよい。
該鉄筋は、結合の全体が付着結合であるような滑らかな表面を有してもよい。
本発明は、次に添付図面を参照して詳細に説明され、ここに、
第１図から第５図までは、種々な棒の横断面形状の例示であり、その内、第１
図、第２図は、通常の従来技術であり、
第６図から第１３図までは、コンクリートに適用可能な変形の種々な形状を示
し、
第１４図、第１５図は、コンクリート梁における従来技術の鉄筋と、本発明に
よる鉄筋との使用を示し、
第１６図、第１７図は、第１４図、第１５図に対応するが異なる適用を示す。
第１図、第２図は、コンクリートの鉄筋に使用可能な丸棒および角棒の横断面
を示す。丸断面は、最も通常であるが、角断面も提案された。丸棒の場合、単位
長さ当りの表面面積は、所与の横断面の面積に対して、従って棒の強さに対して
、最小である。一致するものによる角棒は、僅かに増大される表面面積比を与え
る。第３図、第４図、第５図は、夫々２：１、３：１および４：１の縦横比を有
する補強用棒に対する横断面を示す。これ等の棒に関して、丸捧に比較される表
面面積比は、各々の場合に約２０％、３０％および４１％だけ増大される。２：
１の縦横比は、表面面積比における価値のある増大に対する妥当な最小として認
められる。該増大は、実際に１９．７％であるが、実際的な目的のために２０％
として取扱われてもよい。更に高い縦横比は、棒の厚さに対する実際的な限界ま
で使用されてもよい。例えば、１０：１の縦横比は、殆２：１（実際に１．９６
：
１）の面積比を与える。
面積における該増大は、勿論、鉄筋とそれが埋込まれるコンクリートとの間の
付着結合における対応する増大へ導く。
鉄筋の寸法は、通常、公称直径を表わす簡単な数によって与えられる。この明
細書では我々は、可能な限り同様に述語を採用する。例えば、３．５mm×１４mm
を測定する棒は、１６mmの直径の丸棒とほぼ同一の面積を有し、寸法１６として
呼ばれる。
小さい寸法の棒ないしロッドは、円形横断面のものでも、本発明の目的に対し
て満足すべきレベルまで付着結合を増大する仕事を簡単にするように、大きい寸
法の棒よりも所与の横断面に対して大きい表面面積を有している。同様に、小さ
い寸法の棒は、本発明の使用によって増大される効果の多数の小さい割れを生じ
る傾向がある。従って、本発明は、例えば寸法６から１６までの小さい寸法の棒
に特に適用可能である。また、小さい縦横比は、小さい寸法に使用するのに一層
好適である。
第６図、第７図は、表面変形の一形状を有する平坦な棒の短い長さを示す。こ
の変形は、概括的に言えば、鉄筋の双方の大きい方の面において交差する斜めの
溝の性質である。該面は、例えば好適な表面を有するロールを使用する熱間圧延
によって確立可能である。該結果は、概括的に言えば、多数の密な間隔の変形を
組み入れる刻み付き面である。小さい変形は、大きい変形によって伝達可能なよ
りも小さい荷重を代表的に伝達する固定結合を生じ、これは、コンクリートと鉄
筋との間の小さい長手方向変位に効果的である。該比較的小さい変位は、通常の
リブ付き鉄筋で生じるよりも小さい割れの多数を含むコンクリートに対する割れ
パターンに関連する。
付着結合の破損は、関連する変位であり、従って、付着結合は、固定結合が第
６図、第７図の変形によって効果的になる荷重および変位の同様な条件の下で効
果的のままであり得る。該配置の場合に、固定結合は、期待可能であり、計算に
おいて考慮に入れ得る。特に、付着結合がストリップに対して大きい縦横比を使
用することによって増大されるとき、付着結合は、固定結合において期待される
低減を補償するのに十分な意義を想定可能である。また、小さい変形に関連する
固定結合における低減は、固定結合が加えられる増大する面積によってそれ自体
軽減される。
一般に、コンクリートと鉄筋との間のかなりの荷重伝達を達成するのに必要な
低減される変位は、一層有効な鉄筋コンクリート構造体を生じる。
第８図、第９図、第１０図、第１１図、第１２図、第１３図は、変形に対する
代りの配置を示す。特に、第８図、第９図は、小さい斜めのリブを示す。
第１０図、第１１図は、他の面の突起に一致する鉄筋の１つの大きい方の面の
凹みを示す。この種類の変形は、熱間圧延によって形成可能である。第１２図、
第１３図の配置は、鉄筋の変形される面を構成するように１つの大きい方の面か
ら他の面へ鉄筋を貫通する孔を示す。
平坦なストリップは、鉄筋が単位長さ当りのその表面面積を増大するのに最も
便利な形状であるが、ある範囲の代りの形状は、代りに使用されてもよい。
或る条件では、鉄筋の表面の変形は、必要でなくてもよい。特に、コンクリー
トと鉄筋との間の荷重を伝達するのに十分な付着結合を与えるために十分な表面
面積を増大することは、可能であり得る。
本発明の主目的は、小さい変位において全体の結合を改善することであるが、
幾つかの補助的であるが重要な利点は、本発明の使用によって生じる。
２つの該利点は、第１４図から第１７図までに示される。第１４図、第１５図
は、使用の際に引張り状態にある梁の下側端縁に例示の目的のために閉じ込まれ
る鉄筋を有する鉄筋コンクリート梁を示す。第１４図は、通常の鉄筋を示し、一
方、第１５図は、本発明による鉄筋を示す。該構造体の効率の目的のため、鉄筋
は、梁内で出来るだけ下方にあるべきである。しかしながら、梁の残部から遠く
梁の下側面を破断することによる鉄筋の表面の腐蝕によって生じる膨張を防止す
るため、かぶりの所定の深さは、コンクリートに必要である。双方の場合に鉄筋
の下のかぶりの同一の深さを選択することにより、本発明による鉄筋の中心線は
、従来技術のものよりも低く、構造体に対する改善された効率を生じる。また、
鉄筋の端縁から梁の表面における中心点までの距離Ａｃｒを低減することは、第
１４図に比較される第１５図において割れ幅を低減するのに役立つ。更に、本発
明による鉄筋に関連する改良された割れパターンは、鉄筋が梁の表面に一層近く
さ
えも設置されるのを可能にし得る。
第１６図、第１７図は、コンクリート構造体の端縁に２本の鉄筋要素を有する
同様な状態を示す。２本の離れた要素は、単一の一層大きい要素よりも一層効果
的であり得るが、幅の狭いコンクリート構造体では、最小の外側かぶりの要件は
、２本の要素を過度に近く一緒に設置して、２本の要素の間に延びるコンクリー
ト内の弱さの線を生じ得る。しかしながら、本発明による幅の狭いストリップを
使用することにより、所要の間隔は、維持可能であり、従って、２本の別個の鉄
筋要素の使用を可能にする。
別の利点は、ストリップの形状の補強用棒が鉄筋に対する割れまたは同様な損
傷の恐れなしに選定される方向において一層鋭い角度のまわりに曲げ得ることで
ある。また、曲げに対するエネルギの要求は、低減される。
更に別の利点は、交差する鉄筋要素が一体に溶接されるべきとき、接触の一層
大きい面積が溶接部に対して利用可能なことである。これは、補強用要素が網の
目のように交差するとき、また、補強用要素が端部対端部の結合の際に重ねられ
るときに該当する。
小さい横断面の鉄筋は、コイル形状において便利に貯蔵されて取扱つかわれる
が、大きい断面は、曲げおよび真直にすることの困難さにより真直な長さになけ
ればならない。本発明による広いが薄い横断面の場合に、大きい断面は、便利に
コイルに巻いて巻戻し可能であり、従って、比較的短い有限の長さの使用に関連
する欠点を回避可能である。Detailed Description of the Invention
Reinforced concrete, reinforced concrete and how to reinforce concrete
The present invention relates to a reinforced concrete structure, a reinforcing bar used for the structure, and a concrete
And how to reinforce the boot.
Concrete has a high resistance to compressive forces, but a low resistance to tensile forces.
Due to its low resistance, the rebar is resistant to the tensile forces normally generated in concrete structures.
One or more that is firmly placed in the concrete mass to provide resistance to
It is usually provided in the shape of a rod of more than that. The resistance to pulling force is concrete
Requires transmission of forces in the axial direction of the rebar between the and the rebar. In this way
The ability to transfer weight is called "coupling."
Coupling is a complex phenomenon, but for practical purposes it has two distinct
It can be considered as an element. One element is called cohesive bonding, which is steel and concrete.
It is formed by a paste-like adhesion with surface friction between and. The second element is the surface of the rebar
Fixed and brought about by mechanical interlocking during deformation like ribs or dents
Called join. Throughout this specification and claims the term "adhesion"
"Binding" and "fixed binding" are attributed to these in this paragraph (paragraph).
Has the meaning
The factor that influences the bonding phenomenon is that concrete is almost inextensible, while
The superficial rebar requires significant longitudinal elongation before developing any tensile load.
However, the coefficient (E) for steel is about 15 times that for concrete.
As a result, it is inevitable that cracks will spread in the concrete. Crack pattern
The nature of is an important factor in the effectiveness of the bond between rebar and concrete.
obtain.
In a normal reinforced concrete structure where smooth surfaced rebar is used, the bond is
Totally adhesive bond, performance should be evaluated by this. Higher response
Reinforcing bars with surfaces that are deformed when forces are foreseen are usually associated with anchoring bonds
Used to achieve higher load transfer.
Adhesive bond strength can be significant at relatively low loads. However,
The strength of the cohesive bond begins to decrease as the cohesive limit is exceeded at some position.
Then, the load drops rapidly with increasing load, the full value of which the structure is
When removed and reloaded, it is never available again. In contrast, fixed binding
Becomes progressively stronger and usually does not reach a significant value until the cohesive bond breaks. Real
Notably, a slight or no dependence on a rebar that is deformed and significantly stressed.
It may be placed in a cohesive bond element in a composite bond to the structure to be incorporated. Therefore, the rib
Or other variants will establish the required load transfer capacity by totally fixed connection.
Made big enough. Second, the use of large ribs in concrete
It tends to lead to a relatively small number of large cracks, on the other hand, a large number of small cracks.
It retains the liquid of water, especially the permeation of concrete by contaminants, corrosion of rebar and
With respect to preventing leakage from structures designed to. Then corrosion
The problem of cracking and cracking leads to the next less efficient construction of more reinforcing bars in concrete.
It can create demands for deep embedding.
The object of the present invention is to eliminate or reduce the above-mentioned drawbacks of conventional structures.
.
According to one aspect of the invention, the metal reinforcement for concrete is less than that of the round bar.
Also has a surface area per unit length that is 20% larger, and because it meshes with concrete
An elongated member having a deformation of the rebar with respect to the concrete axis
When loaded in the direction, the load is transferred between the concrete and the rebar by an adhesive bond.
Under the same conditions that are reached, the fixed joints carry the load between concrete and rebar.
It is of number, shape and size to communicate. In general, adhesive bonds and fixed bonds
The combination means that the surface area is increased and a large number of small deformations are used in comparison with normal reinforcing bars.
May be brought to equilibrium in this way.
Preferably, the reinforcing bar has a surface per unit length of between 1.2 and 2 times that of a round bar.
Have an area.
Reinforcing bars are typically flat stripped in a convenient manner to provide a large surface area.
It is in the shape of
The deformation may be a raised lateral rib, or conform to a depression on the opposite surface.
It may be a protrusion on one surface of the strip material. Instead, the deformation penetrates the rebar
Formed by the holes.
According to a second aspect of the present invention, a method of making reinforced concrete comprises slender metal rebar
Including in concrete, at which time the rebar is selected according to the above criteria.
Selected.
According to another aspect of the invention, a metal reinforcement for concrete is embedded in concrete.
The strength of the bond between the rebar and the concrete is
And an elongated member having a surface area per unit length. Surface area saw
Modulation used to increase binding to the level where rebar strength is used efficiently
May be done.
The rebar may have a smooth surface such that the entire bond is an adhesive bond.
The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which
1 to 5 are examples of cross-sectional shapes of various rods, of which the first
Fig. 2 and Fig. 2 show a conventional prior art,
Figures 6 to 13 show various forms of deformation applicable to concrete.
Then
14 and 15 show a conventional reinforcing bar for concrete beams and the present invention.
Shows the use with rebar according to
FIGS. 16 and 17 correspond to FIGS. 14 and 15 but show different applications.
1 and 2 are cross-sections of round bars and square bars that can be used for concrete reinforcing bars.
Is shown. Round cross sections are the most common, but square cross sections have also been proposed. Unit for round bar
The surface area per length is for a given cross-sectional area and therefore for the strength of the bar
, The smallest. Square bars with a match give a slightly increased surface area ratio
It Figures 3, 4, and 5 show aspect ratios of 2: 1, 3: 1, and 4: 1, respectively.
The cross section for the reinforcing rod is shown. A table compared to the round offering for these bars
The surface area ratio is increased in each case by about 20%, 30% and 41%. 2:
An aspect ratio of 1 is accepted as a reasonable minimum for a valuable increase in surface area ratio.
Can be The increase is actually 19.7%, but for practical purposes it is 20%
May be treated as Higher aspect ratios are practical limits for bar thickness.
May be used in. For example, an aspect ratio of 10: 1 is almost 2: 1 (actually 1.96.
:
The area ratio of 1) is given.
The increase in area is, of course, due to the difference between the reinforcement and the concrete in which it is embedded.
Leads to a corresponding increase in adhesive binding.
Rebar dimensions are usually given by a simple number representing the nominal diameter. This light
In the detailed text we adopt predicates as much as possible. For example, 3.5mm x 14mm
The rod for measuring has the same area as a round rod with a diameter of 16 mm.
be called.
Small-sized rods or rods, even those of circular cross section, for the purposes of the present invention.
Large dimensions to simplify the task of increasing the adhesive bond to a satisfactory level.
It has a larger surface area for a given cross section than the law bar. Similarly, small
A rod of a small size produces a large number of small cracks with an effect that is increased by the use of the present invention.
Tend to Accordingly, the present invention is directed to small size rods, for example sizes 6 to 16.
Is particularly applicable to. Also, the small aspect ratio makes it more suitable for use in smaller dimensions.
It is suitable.
6 and 7 show a short length of a flat bar having a shape of surface modification. This
The deformation of is, in general terms, a diagonal crossing in both larger faces of the rebar.
It is the nature of the groove. The face may be hot rolled using, for example, a roll having a suitable surface.
Can be established by The result is, generally speaking, a large number of closely spaced deformations.
It is a knurled surface to be incorporated. Small deformations can be transmitted by large deformations
Creates a fixed connection that typically transfers less load than concrete and steel.
Effective for small longitudinal displacements to and from the muscle. The relatively small displacement is
Cracking for concrete containing a large number of smaller cracks than occurs with ribbed rebar
Related to patterns.
Adhesive bond failure is a displacement associated with it, and therefore, an adhesive bond is a fixed bond first.
Effective under the same conditions of load and displacement, which become effective by the deformation of Figs. 6 and 7.
Can remain fruitful. In the case of the arrangement, fixed coupling is promising and computationally
Can be taken into consideration. In particular, use an aspect ratio where the adhesive bond is large for the strip.
Adhesive bonds are expected in fixed bonds when augmented by using
Sufficient significance can be envisioned to compensate for the reduction. Also related to small deformations
The reduction in fixed bond is itself due to the increasing area where the fixed bond is added.
It will be reduced.
Generally required to achieve significant load transfer between concrete and rebar
The reduced displacement results in a more effective reinforced concrete structure.
FIG. 8, FIG. 9, FIG. 10, FIG. 11, FIG. 12, and FIG.
An alternative arrangement is shown. In particular, Figures 8 and 9 show small diagonal ribs.
Figures 10 and 11 show one of the larger faces of the rebar that corresponds to the protrusions on the other face.
Shows a dent. This type of deformation can be formed by hot rolling. Figure 12,
The arrangement shown in FIG. 13 is one large surface so as to form the surface to be deformed of the reinforcing bar.
Shows a hole penetrating the reinforcing bar to another plane.
Flat strips are most effective for reinforcing bars to increase their surface area per unit length.
While a convenient shape, a range of alternative shapes may be used instead.
Under some conditions, the surface deformation of the rebar may not be necessary. In particular, concrete
Sufficient surface to provide sufficient adhesive bond to transfer the load between the rod and the rebar
It may be possible to increase the area.
Although the main purpose of the invention is to improve the overall coupling at small displacements,
Several ancillary but important advantages result from the use of the present invention.
Two such advantages are shown in FIGS. 14-17. 14 and 15
Is closed for illustrative purposes at the lower edge of the beam in tension during use.
2 shows a reinforced concrete beam with a reinforcing bar. FIG. 14 shows a normal reinforcing bar.
On the other hand, FIG. 15 shows a reinforcing bar according to the present invention. For the purpose of efficiency of the structure, rebar
Should be as low as possible within the beam. However, far from the rest of the beam
Prevents expansion caused by corrosion of the surface of rebar by breaking the underside of the beam
Therefore, a certain depth of cover is required for concrete. Rebar in both cases
By choosing the same depth of the lower cover, the centerline of the rebar according to the invention is
, Lower than that of the prior art, resulting in improved efficiency for the structure. Also,
Reducing the distance Acr from the edge of the rebar to the center point on the surface of the beam is
Helps reduce crack width in FIG. 15 compared to FIG. Furthermore, this
The improved cracking pattern associated with the rebar due to Ming shows that the rebar is closer to the surface of the beam.
It
It may also allow the peach to be installed.
16 and 17 have two reinforcing bar elements at the edge of the concrete structure.
A similar state is shown. Two separate elements are more effective than a single larger element
However, for narrow concrete structures, the minimum outer cover requirement is
Placing two elements too close together to extend a concrete line between the two elements
Lines of weakness within However, the narrow strip according to the invention
With use, the required spacing can be maintained, and therefore two separate irons
Allows the use of muscle elements.
Another advantage is that the reinforcing rods in the form of strips crack or give similar damage to the rebar.
Being able to bend around a sharper angle in the chosen direction without fear of scratching
is there. Also, the energy requirements for bending are reduced.
Yet another advantage is that when crossed rebar elements are to be welded together, more contact is achieved.
A large area is available for the weld. This is because the reinforcing elements are
When crossing like an eye, and also when reinforcing elements are overlapped during end-to-end joining.
Applicable when
Rebar with small cross section is conveniently stored and handled in coil form
However, large cross sections must be straight due to the difficulty of bending and straightening.
I have to. In the case of a wide but thin cross section according to the invention, a large cross section is convenient
Can be wound into a coil and unwound, thus associated with the use of relatively short finite lengths
It is possible to avoid the drawback.
【手続補正書】特許法第１８４条の８
【提出日】１９９５年７月１０日
【補正内容】
明細書
鉄筋コンクリート構造体を作る方法
本発明は、鉄筋コンクリート構造体を作る方法に関する。
コンクリートが圧縮力に対して高い抵抗を有しているが、引張り力に対して低
い抵抗を有するため、鉄筋は、コンクリート構造内に通常発生される引張り力に
対する抵抗を与えるためにコンクリートの塊内に強固に配置される１本またはそ
れ以上の棒の形状で通常設けられる。引張り力に対する該抵抗は、コンクリート
と鉄筋との間で鉄筋の軸方向における力の伝達を必要とする。このようにして荷
重を伝達するための能力は、「結合」と呼ばれる。
結合は、複雑な現象であるが、実際的な目的に対して、それは、２つの明確な
要素として考察可能である。一要素は、付着結合と呼ばれ、鉄筋とコンクリート
との間の表面摩擦と共に糊状付着で形成される。第２要素は、鉄筋の表面におけ
るリブまたは凹みのような変形の間の機械的な噛合いによってもたらされ、固定
結合と呼ばれる。この明細書および請求の範囲の全体にわたって、用語の「付着
結合」および「固定結合」は、この文節（パラグラフ）においてこれ等に帰せら
れる意味を有している。
結合現象に影響を与える要素は、コンクリートが殆伸張不能であり、一方、代
表的な鉄筋が任意の引張り荷重を展開する以前に著しい長手方向の伸びを必要と
し、鋼に対する係数（Ｅ）がコンクリートのものの約１５倍であることである。
この結果、割れがコンクリートに広がることは、不可避である。割れのパターン
の性質は、鉄筋とコンクリートとの間の結合の有効性において重要な要素であり
得る。
滑らかな表面の鉄筋が使用される通常の鉄筋コンクリート構造では、結合は、
全く付着結合であり、性能は、これによって評価されるべきである。一層高い応
力が予見されるとき、変形される表面を有する鉄筋は、通常固定結合に関連する
一層高い荷重伝達を達成するために使用される。
付着結合の強さは、比較的低い荷重において有意であり得る。しかしながら、
付着結合の強さは、付着限界が或る位置で超過されたためにそれが減少を開始す
ると、増大する荷重によって急速に低下し、その完全な値は、該構造体が荷重を
除去されて再荷重されても、決して再度利用可能ではない。対照的に、固定結合
は、次第に強まり、通常、付着結合が破断するまで、有意の値に到達しない。実
際上、僅かな依存または全くない依存は、変形されて著しく応力を受ける鉄筋を
組込む構造体に対して複合結合の付着結合要素に置かれてもよい。従って、リブ
またはその他の変形は、全く固定結合によって所要の荷重伝達容量を確立するよ
うに十分に大きく作られる。次に、大きいリブの使用は、コンクリートにおける
比較的小さい数の大きい割れに導く傾向があり、これに反して、多数の小さい割
れは、特に汚染物によるコンクリートの透過と、鉄筋の腐蝕と、水の液体を保持
するように設計される構造体からの漏洩の防止とに関して望ましい。次に、腐蝕
および割れの問題は、次に劣った効率の構造へ導くコンクリート内の鉄筋の一層
深い埋込みに対する要求を生じ得る。
本発明の目的は、通常の構造体の上述の欠点を除去または低減することである
。
本発明によると、コンクリートと鉄筋との間に対応する所定の結合強さを必要
とする鉄筋およびコンクリートの設計強さに基づき所定の設計荷重を支持するた
めの鉄筋コンクリート構造体を作る方法が提供され，該鉄筋は、同一の横断面の
面積の丸棒のものよりも少くとも２０％大きい単位長さ当り表面面積を有しまた
コンクリートとの噛合いのための表面変形を有する細長い鋼部材を備え，このと
き、該変形の数、形状および寸法は、鉄筋コンクリートがその所定の荷重に負荷
されるとき、該噛合いによる有意の固定結合と、有意の付着結合との双方がコン
クリートと鉄筋との間で荷重を伝達するように定められる。一般に、付着結合と
、固定結合とは、通常の鉄筋に比較される際、表面面積を増大して小さい変形の
多数を使用することにより、このようにして平衡へもたらされ得る。
好ましくは、鉄筋は、丸棒のものの１．２倍と２倍との間の単位長さ当り表面
面積を有している。
代表的に、鉄筋は、大きい表面面積を与えるのに便利な態様で平坦なストリッ
プの形状にある。
該変形は、立上った横方向リブでもよく、または反対側表面上の凹みに一致す
るストリップ材料の一表面上の突起でもよい。代りに、該変形は、鉄筋を貫通す
る孔によって形成される。
本発明は、次に添付図面を参照して詳細に説明され、ここに、
第１図から第５図までは、種々な棒の横断面形状の例示であり、その内、第１
図、第２図は、通常の従来技術であり、
第６図から第１３図までは、コンクリートに適用可能な変形の種々な形状を示
し、
第１４図、第１５図は、コンクリート梁における従来技術の鉄筋と、本発明に
よる鉄筋との使用を示し、
第１６図、第１７図は、第１４図、第１５図に対応するが異なる適用を示す。
第１図、第２図は、コンクリートの鉄筋に使用可能な丸棒および角棒の横断面
を示す。丸断面は、最も通常であるが、角断面も提案された。丸棒の場合、単位
長さ当りの表面面積は、所与の横断面の面積に対して、従って棒の強さに対して
、最小である。一致するものによる角棒は、僅かに増大される表面面積比を与え
る。第３図、第４図、第５図は、夫々３２：１、３：１および４：１の縦横比を
有する補強用棒に対する横断面を示す。これ等の棒に関して、丸棒に比較される
表面面積比は、各々の場合に約２０％、３０％および４１％だけ増大される。２
：１の縦横比は、表面面積比における価値のある増大に対する妥当な最小として
認められる。該増大は、実際に１９．７％であるが、実際的な目的のために２０
％として取扱われてもよい。更に高い縦横比は、棒の厚さに対する実際的な限界
まで使用されてもよい。例えば、１０：１の縦横比は、殆２：１（実際に１．９
６：
１）の面積比を与える。
面積における該増大は、勿論、鉄筋とそれが埋込まれるコンクリートとの間の
付着結合における対応する増大へ導く。
鉄筋の寸法は、通常、公称直径を表わす簡単な数によって与えられる。この明
細書では我々は、可能な限り同様に述語を採用する。例えば、３．５mm×１４mm
を測定する棒は、８mmの直径の丸棒とほぼ同一の面積を有し、寸法８として呼ば
れる。
小さい寸法の棒ないしロッドは、円形横断面のものでも、本発明の目的に対し
て満足すべきレベルまで付着結合を増大する仕事を簡単にするように、大きい寸
法の棒よりも所与の横断面に対して大きい表面面積を有している。同様に、小さ
い寸法の棒は、本発明の使用によって増大される効果の多数の小さい割れを生じ
る傾向がある。従って、本発明は、例えば寸法６から１６までの小さい寸法の棒
に特に適用可能である。また、小さい縦横比は、小さい寸法に使用するのに一層
好適である。
第６図、第７図は、表面変形の一形状を有する平坦な棒の短い長さを示す。こ
の変形は、概括的に言えば、鉄筋の双方の大きい方の面において交差する斜めの
溝の性質である。該面は、例えば好適な表面を有するロールを使用する熱間圧延
によって確立可能である。該結果は、概括的に言えば、多数の密な間隔の変形を
組み入れる刻み付き面である。小さい変形は、大きい変形によって伝達可能なよ
りも小さい荷重を代表的に伝達する固定結合を生じ、これは、コンクリートと鉄
筋との間の小さい長手方向変位に効果的である。該比較的小さい変位は、通常の
リブ付き鉄筋で生じるよりも小さい割れの多数を含むコンクリートに対する割れ
パターンに関連する。
付着結合の破損は、関連する変位であり、従って、付着結合は、固定結合が第
６図、第７図の変形によって効果的になる荷重および変位の同様な条件の下で効
果的のままであり得る。該配置の場合に、固定結合は、期待可能であり、計算に
おいて考慮に入れ得る。特に、付着結合がストリップに対して大きい縦横比を使
用することによって増大されるとき、付着結合は、固定結合において期待される
低減を補償するのに十分な意義を想定可能である。また、小さい変形に関連する
請求の範囲
１．鉄筋が、同一の横断面の面積の丸棒のものよりも少くとも２０％大きい単
位長さ当り表面面積を有しまたコンクリートと噛合う表面変形を有する細長い鋼
部材を備え、該コンクリートと該鉄筋との間の対応する所定の結合強さを必要と
する該鉄筋およびコンクリートの設計強さに基づき所定の設計荷重を支持するた
めの鉄筋コンクリート構造体を作る方法において，前記鉄筋コンクリートがその
所定の荷重に負荷されるとき、前記噛合いによる有意の固定結合と、有意の付着
結合との双方がコンクリートと鉄筋との間で荷重を伝達するように、前記変形の
数、形状および寸法が、定められる方法。
２．請求の範囲第１項に記載の方法において，前記鉄筋が、同一の横断面の面
積の丸棒のものの１．２倍と２倍との間の単位長さ当り表面面積を有する方法。
３．請求の範囲第１項または第２項に記載の方法において，前記鉄筋が、平坦
なストリップの形状である方法。
４．請求の範囲第１項から第３項のいづれか１つの項に記載の方法において，
前記変形が、立上った横方向リブである方法。
５．請求の範囲第１項から第４項のいづれか１つの項に記載の方法において，
前記変形が、反対側の表面上の凹みに一致するストリップ材料の一表面上の突起
の形状である方法。
６．請求の範囲第１項から第４項のいづれか１つの項に記載の方法において，
前記変形が、前記鉄筋を貫通する孔によって形成される方法。
７．請求の範囲第１項から第６項のいづれか１つの項に記載の方法によって作
られる鉄筋コンクリート構造体。[Procedure Amendment] Patent Act Article 184-8
[Submission date] July 10, 1995
[Correction content]
Specification
How to make a reinforced concrete structure
The present invention relates to a method of making a reinforced concrete structure.
Concrete has a high resistance to compressive forces, but a low resistance to tensile forces.
Due to its low resistance, the rebar is resistant to the tensile forces normally generated in concrete structures.
One or more that is firmly placed in the concrete mass to provide resistance to
It is usually provided in the shape of a rod of more than that. The resistance to pulling force is concrete
Requires transmission of forces in the axial direction of the rebar between the and the rebar. In this way
The ability to transfer weight is called "coupling."
Coupling is a complex phenomenon, but for practical purposes it has two distinct
It can be considered as an element. One element is called cohesive bonding, which is steel and concrete.
It is formed by a paste-like adhesion with surface friction between and. The second element is the surface of the rebar
Fixed and brought about by mechanical interlocking during deformation like ribs or dents
Called join. Throughout this specification and claims the term "adhesion"
"Binding" and "fixed binding" are attributed to these in this paragraph (paragraph).
Has the meaning
The factor that influences the bonding phenomenon is that concrete is almost inextensible, while
The superficial rebar requires significant longitudinal elongation before developing any tensile load.
However, the coefficient (E) for steel is about 15 times that for concrete.
As a result, it is inevitable that cracks will spread in the concrete. Crack pattern
The nature of is an important factor in the effectiveness of the bond between rebar and concrete.
obtain.
In a normal reinforced concrete structure where smooth surfaced rebar is used, the bond is
Totally adhesive bond, performance should be evaluated by this. Higher response
Reinforcing bars with surfaces that are deformed when forces are foreseen are usually associated with anchoring bonds
Used to achieve higher load transfer.
Adhesive bond strength can be significant at relatively low loads. However,
The strength of the cohesive bond begins to decrease as the cohesive limit is exceeded at some position.
Then, the load drops rapidly with increasing load, the full value of which the structure is
When removed and reloaded, it is never available again. In contrast, fixed binding
Becomes progressively stronger and usually does not reach a significant value until the cohesive bond breaks. Real
Notably, a slight or no dependence on a rebar that is deformed and significantly stressed.
It may be placed in a cohesive bond element in a composite bond to the structure to be incorporated. Therefore, the rib
Or other variants will establish the required load transfer capacity by totally fixed connection.
Made big enough. Second, the use of large ribs in concrete
It tends to lead to a relatively small number of large cracks, on the other hand, a large number of small cracks.
It retains the liquid of water, especially the permeation of concrete by contaminants, corrosion of rebar and
With respect to preventing leakage from structures designed to. Then corrosion
The problem of cracking and cracking leads to the next less efficient construction of more reinforcing bars in concrete.
It can create demands for deep embedding.
The object of the present invention is to eliminate or reduce the above-mentioned drawbacks of conventional structures.
.
According to the invention, a corresponding predetermined bond strength between concrete and rebar is required
To support a specified design load based on the design strength of the rebar and concrete
There is provided a method for making a reinforced concrete structure for a
It has a surface area per unit length that is at least 20% greater than that of a round bar of area
It is equipped with an elongated steel member with surface deformation for meshing with concrete.
The number, shape and dimensions of the deformations are such that reinforced concrete is loaded under its prescribed load.
, Both a significant fixed bond due to the meshing and a significant cohesive bond.
Determined to transfer load between the cleat and the rebar. Generally, with adhesive bonds
, Fixed connection, when compared with ordinary rebar, increases the surface area and causes less deformation.
The use of large numbers can thus be brought to equilibrium.
Preferably, the reinforcing bar has a surface per unit length of between 1.2 and 2 times that of a round bar.
Have an area.
Reinforcing bars are typically flat stripped in a convenient manner to provide a large surface area.
It is in the shape of a cup.
The deformation may be a raised lateral rib, or conform to a depression on the opposite surface.
It may be a protrusion on one surface of the strip material. Instead, the deformation penetrates the rebar
Formed by the holes.
The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which
1 to 5 are examples of cross-sectional shapes of various rods, of which the first
Fig. 2 and Fig. 2 show a conventional prior art,
Figures 6 to 13 show various forms of deformation applicable to concrete.
Then
14 and 15 show a conventional reinforcing bar for concrete beams and the present invention.
Shows the use with rebar according to
FIGS. 16 and 17 correspond to FIGS. 14 and 15 but show different applications.
1 and 2 are cross-sections of round bars and square bars that can be used for concrete reinforcing bars.
Is shown. Round cross sections are the most common, but square cross sections have also been proposed. Unit for round bar
The surface area per length is for a given cross-sectional area and therefore for the strength of the bar
, The smallest. Square bars with a match give a slightly increased surface area ratio
It FIGS. 3, 4 and 5 show aspect ratios of 32: 1, 3: 1 and 4: 1, respectively.
3 shows a cross-section for a reinforcing rod that it has. For these bars, compare to round bars
The surface area ratio is increased in each case by about 20%, 30% and 41%. Two
An aspect ratio of: 1 is a reasonable minimum for a valuable increase in surface area ratio.
Is recognized. The increase is actually 19.7%, but for practical purposes it is 20
May be treated as a percentage. Higher aspect ratios are a practical limit to bar thickness
May be used up to. For example, an aspect ratio of 10: 1 is almost 2: 1 (actually 1.9).
6:
The area ratio of 1) is given.
The increase in area is, of course, due to the difference between the reinforcement and the concrete in which it is embedded.
Leads to a corresponding increase in adhesive binding.
Rebar dimensions are usually given by a simple number representing the nominal diameter. This light
In the detailed text we adopt predicates as much as possible. For example, 3.5mm x 14mm
The rod for measuring has approximately the same area as a round rod with a diameter of 8 mm and is called dimension 8.
Be done.
Small-sized rods or rods, even those of circular cross section, for the purposes of the present invention.
Large dimensions to simplify the task of increasing the adhesive bond to a satisfactory level.
It has a larger surface area for a given cross section than the law bar. Similarly, small
A rod of a small size produces a large number of small cracks with an effect that is increased by the use of the present invention.
Tend to Accordingly, the present invention is directed to small size rods, for example sizes 6 to 16.
Is particularly applicable to. Also, the small aspect ratio makes it more suitable for use in smaller dimensions.
It is suitable.
6 and 7 show a short length of a flat bar having a shape of surface modification. This
The deformation of is, in general terms, a diagonal crossing in both larger faces of the rebar.
It is the nature of the groove. The face may be hot rolled using, for example, a roll having a suitable surface.
Can be established by The result is, generally speaking, a large number of closely spaced deformations.
It is a knurled surface to be incorporated. Small deformations can be transmitted by large deformations
Creates a fixed connection that typically transfers less load than concrete and steel.
Effective for small longitudinal displacements to and from the muscle. The relatively small displacement is
Cracking for concrete containing a large number of smaller cracks than occurs with ribbed rebar
Related to patterns.
Adhesive bond failure is a displacement associated with it, and therefore, an adhesive bond is a fixed bond first.
Effective under the same conditions of load and displacement, which become effective by the deformation of Figs. 6 and 7.
Can remain fruitful. In the case of the arrangement, fixed coupling is promising and computationally
Can be taken into consideration. In particular, use an aspect ratio where the adhesive bond is large for the strip.
Adhesive bonds are expected in fixed bonds when augmented by using
Sufficient significance can be envisioned to compensate for the reduction. Also related to small deformations
The scope of the claims
1. Rebar is a bar that is at least 20% larger than a bar with the same cross-sectional area.
Elongated steel with surface area per unit length and surface deformation that meshes with concrete
A member and requires a corresponding predetermined bond strength between the concrete and the rebar
Supports a specified design load based on the design strength of the reinforcing bar and concrete.
A method of making a reinforced concrete structure for
Significant fixed connection and significant adhesion due to the engagement when applied with a given load
Of the deformation so that both the connection and the transfer of load between the concrete and the rebar
The way numbers, shapes and dimensions are defined.
2. The method according to claim 1, wherein the reinforcing bars are surfaces of the same cross section.
A method having a surface area per unit length of between 1.2 and 2 times that of the product bar.
3. The method according to claim 1 or 2, wherein the reinforcing bar is flat.
In the shape of a simple strip.
4. In the method according to any one of claims 1 to 3,
The method wherein the deformation is a raised lateral rib.
5. In the method according to any one of claims 1 to 4,
A protrusion on one surface of the strip material where the deformation corresponds to a recess on the opposite surface.
In the shape of.
6. In the method according to any one of claims 1 to 4,
The method wherein the deformation is formed by a hole through the rebar.
7. A method according to any one of claims 1 to 6
Reinforced concrete structure.
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フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ
Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ
，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，
ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，
ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ
Ｂ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ
，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，
ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ
Ｎ
【要約の続き】
─────────────────────────────────────────────────── --Continued front page (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA ( BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AT, AU, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CZ, DE , DK, ES, FI, GB, HU, JP, KP, KR, KZ, LK, LU, LV, MG, MN, MW, NL, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SK, UA, US, UZ, V N [Continued Summary]