JPS6375244A - Ｘ形配筋によるコンファインドコンクリ−ト柱 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、靭性及び剪断耐力を向上することにより、例
えば高層建築物ないしは超高層建築物の柱のように、大
きな荷重を受ける柱にも適用できるようにした鉄筋コン
クリート造の柱に関し、より詳細には、Ｘ形配筋による
コンファインドコンクリートを内蔵した柱に関するもの
である。

〔従来の技術〕

Ｘ形配筋法を応用して靭性及び剪断耐力を向上した鉄筋
コンクリート造柱は、特開昭６１−２１２６９号公報に
よって既に知られている。

この鉄筋コンクリート造柱は、第１０図に示すように、
４本の鉄筋ａを、柱中央高さで交わるように上下隅梁の
内法高さＨ間を斜めに且つ柱断面に対して対角線方向に
配して組んだ鉄筋トラス（４本の鉄筋を組み合わせて四
角錐型の立体トラス状としたもの）ｂを建て、その外周
に鉛直に平行配筋された社主筋Ｃ群と、この社主筋Ｃ群
の周囲に巻回固定されたフープ筋ｄとを設け、コンクリ
ートを打設して構築され７るものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の鉄筋コンクリート造柱は、側面視Ｘ形に配筋され
た４本の鉄筋ａより成る鉄筋トラスｂが剪断力の多くを
負担するので、社主筋Ｃ及びフープ筋ｄ並びにそれらを
含むコンクリート、即ち鉄筋コンクリート造部（ＲＣ造
部）の負担する剪断力が小さくなって、コンクリートに
クランクが入りにくく、またクランクが発生し、あるい
は平行配筋された柱主筋Ｃの引張力が降伏点を超えてＲ
Ｃ造部が塑性域に入っても、なお大きな眉間変形量まで
鉄筋トラスｂが弾性域で抵抗し、粘り強い靭性に富んだ
架構を構成できるものであるが、次の点に改良の余地が
あった。

（１）４本の鉄筋ａを、柱中央高さで交わるように上下
階乗の内法高さＨ間を斜めに且つ柱断面に対して対角線
方向に配して組んだ鉄筋トラスｂを構成しているので、
どの方向にも一様に抵抗できるように、鉄筋ａの本数を
増やしていった場合、社中央部に鉄筋が密集し、社中央
部へのコンクリートの充填性が悪くなる。

（２）鉄筋３本数を増やしても、社中央部へのコンクリ
ートの充填性を確保できるように、社中央部に、平面視
において鉄筋ａ群に内接する円形の空隙が形成される状
態に配筋した場合、鉄筋ａ群は平面視において一方向に
ねじれたっづみ状を呈することになり、鉄筋トラスｂの
節点（Ｘ形に交差する鉄筋）がなくなるので、Ｘ形配筋
法本来の力学的特性が損なわれる。

（３）鉄筋トラスｂの周囲にフープ筋が巻がれてぃない
ので、鉄筋トラスｂの内側にあるコンクリートに対する
拘束力が乏しく、コンクリートにクラックが入った状態
では、建物の倒壊に至ような終極的な変形に対して鉄筋
トラスｂのみが抵抗することになり、コンクリートの圧
縮強度が有効に利用されていない。

本発明は、上記の諸点を改良し、社中央部へのコンクリ
ートの充填性を確保することができると共に、Ｘ形配筋
法を採用し、しかもＸ形配筋によるコンファインドコン
クリートを柱に内蔵することにより、鉄筋コンクリート
造柱の靭性及び剪断耐力を著しく向上でき、且つどの方
向にも一様に抵抗できる耐力の大きい鉄筋コンクリート
造柱を提供せんとするものである。

ｃ問題点を解決するための手段〕 上記の目的を達成するために、本発明が講じた技術的手
段は、次の通りである。

即ち、本発明は、平面視において時計回り方向にねじれ
たつづみ状を呈する鉄筋群と反時計回り方向にねじれた
つづみ状を呈する鉄筋群とを互いに同一円周上に配置し
て成る多方向Ｘ形配筋体と、その外周に巻回固定された
コンクリート拘束用フープ筋とから成る鉄筋芯体を構成
し、この鉄筋芯体を、鉛直に平行配筋された柱主筋群と
その外周に巻回固定されたフープ筋とを有する鉄筋コン
クリート造柱に内蔵した点に特徴がある。

〔作用〕

上記の構成によれば、時計回り方向にねじれたつづみ状
を呈する鉄筋群と反時計回り方向にねじれたつづみ状を
呈する鉄筋群とが存在するので、社中央部に平面視にお
いて鉄筋群に内接する円形の空隙が形成されて、社中央
部へのコンクリートの充填性が確保されるにもかかわら
ず、側面視においては、鉄筋芯体をいずれの方向から見
ても、時計回り方向のつづみ状を呈する鉄筋群と反時計
回り方向のつづみ状を呈する鉄筋群とがＸ形に交差する
ことになり、どの方向にも一様にＸ形配筋法本来の力学
的特性が発揮される。

多方向Ｘ形配筋体の外周にコンクリート拘束用フープ筋
が巻回固定されているので、社中央部に周囲が鉄筋芯体
により拘束された所謂コンファインドコンクリートが構
成されることになる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図及び第２図は本発明に係る鉄筋コンクリート造柱
を示す。この鉄筋コンクリート造柱は、Ｘ形配筋による
コンファインドコンクリートを内蔵した柱であり、鉛直
に平行配筋された柱主筋Ａ群とその外周に巻回固定され
たフープ筋Ｂとを有する鉄筋コンクリート造柱に、平面
視において時計回り方向にねじれたつづみ状を呈する鉄
筋群と反時計回り方向にねしれたつづみ状を呈する鉄筋
群とを互いに同一円周上に配置して成る多方向Ｘ形配筋
体Ｃと、その外周に巻回固定されたコンクリート拘束用
フープ筋りとから成る鉄筋芯体Ｅを内蔵しである。Ｆは
コンクリートである。第２図において、Ｌａは上階の梁
底、Ｌｂは下階の梁天端を示す。

前記多方向Ｘ形配筋体Ｃの詳細は次の通りである。

第１図、第２図において、■〜［相］は前記梁天端Ｌｂ
のレベルにある斜め筋、ｌ〜１６は前記梁底Ｌａのレベ
ルにある斜め筋を示す、第１図の矢印は斜め筋が下から
上（前記梁天端Ｌｂから前記梁底Ｌａ）に上がっている
ことを示す、即ち、■→１゜■−２．■→３．■→４．
■→５．■−６，■＝７、■“→８．■→９．＠→１０
．■→１１．　Ｏ→１２゜＠→１３．［相］→１４．＠
→１５．＠→１６の１６本が斜め筋である。

そして、この実施例では、上記の１６本の斜め筋によっ
て、多方向Ｘ形配筋体Ｃを構成しである。

より具体的に説明すると、第１図に示すように、同一円
周上の位置に、側面視においてＸ形に交差し、平面視に
おいて互いに平行で且つ柱芯の両側に柱芯から等距離離
れて位置する２本１組の斜め筋■→１と■→９．■→２
と［相］→１０．■→３と０→１１．■→４と０−４１
２．■→５と０→１３．■→６と［相］→１４．■→７
と＠→１５．■→８と＠→１６を、８＆［ｌ、柱芯用り
に一定角度ずつ位相をずらし且つ上下方向中央部におい
て当該８組の斜め筋■−１と■→９．■→２と［相］→
１０．■→３と■→１１．■→４と０→１２．■→５と
０→１３．■→６と■→１４゜■→７と■→１５．■→
８と［相］→１６に内接する円（仮想線で示す）の直径
ｒがコンクリート骨材の最大径の数倍以上（コンクリー
ト骨材のアーチ現象を防止するためには、骨材最大径の
２．５倍以上の鉄筋間隙が必要であると言われる。）と
なるように配置し、前記８組（１６本）の斜め筋のうち
、第１図に実線矢印で示された斜め筋■−２と［相］＝
１０、■→４と０→１２．■−６と■−１４，■→８と
［相］→１６により、平面視において時計回り方向にね
じれたつづみ状を呈する鉄筋群を構成し、破線矢印で示
された斜め筋■→１と■→９．■→３と■→１１．■→
５と０→１３．■→７と■→１５により反時計回り方向
にねじれたつづみ状を呈する鉄筋群を構成しである。

このように配筋することにより、多方向Ｘ形配筋体Ｃと
なり、側面視においては、縦、横、斜めいずれの方向か
ら見ても、実質的にＸ形に交差した斜め筋があり（例え
ば、斜め筋■−１と斜め筋＠→１２とは、平面視におい
て平行ではないが互いに近接しており、側面視において
Ｘ形に交差し、実質的にＸ形配筋となっている。斜め筋
■→３と斜め筋０−１４、斜め筋＠−１５と斜め筋＠−
１０も同様な関係にある。）、どの方向にも一様に抵抗
できる。

上記鉄筋コンクリート造柱は、先ず鉄筋芯体Ｅを建て（
これは、−ＩＩ工法、組立鉄筋工法のいずれによっても
よい、斜め筋としては、異形鉄筋であってもよいが、組
立鉄筋工法による場合、つまり鉄筋芯体Ｅを先祖してお
く場合には、斜め筋としてネジ節鉄筋を使用することに
より、上下の鉄筋芯体Ｅ同士の接合をカップラーを用い
て行うことができる。）、シかる後、柱主筋Ａを配筋し
てその周囲にフープ筋Ｂを巻回固定し、コンクリートＦ
を打設することによって構築される。社中央部のコンク
リートは、鉄筋芯体Ｅによって周囲を拘束されたコンフ
ァインドコンクリートとなるので、クラックが入っても
、コンクリートによる圧縮耐力が失われず、靭性が著し
く向上する。

第３図及び第４図は本発明の別実施例を示す。

この実施例は、側面視においてＸ形に交差し、平面視に
おいて互いに平行で且つ近接した２本の斜め筋（実質的
に同一の鉛直平面内でＸ形に交差する２本の斜め筋）■
−１と■−１．■゛−１”と■°　→ｌ゛、■→２と■
→２．■゛→２゛　と■゛−２′、■−３と■−３．■
°　→３゛　と■゛　−３゜■−４と■−４．■°−４
゛　と■゛−４°を複数対（図示の例では４対）、多対
の斜め筋が柱芯の両側に柱芯から等距離離れて且つ互い
に平行に相対向するように配置することによって、平面
視において時計回り方向にねじれたつづみ状を呈する鉄
筋群と反時計回り方向にねじれたつづみ状を呈する鉄筋
群とを互いに同一円周上に配置して成る多方向Ｘ形配筋
体Ｃを構成した点に特徴がある。

その他の構成、作用は先の実施例と同じであるから、同
一構成部材に同一符号を付し、説明を省く。

この実施例では、実質的に同一の鉛直平面内でＸ形に交
差する２本の斜め筋のうち、外側に来る斜め筋と内側に
来る斜め筋とで、ねじれ方向の逆な二重のつづみ形（平
面視において時計回り方向にねじれたつづみ状の鉄筋群
と反時計回り方向にねじれたつづみ状の鉄筋群）を形成
することになる。即ち、第５図、第６図に示すように、
側面視においてＸ形に交差し、平面視において互いに平
行で且つ近接した２本の斜め筋のうち、外側に位置する
斜め筋を実線で表し、内側（柱芯側）に位置する斜め筋
を一点鎖線で表し、さらに、柱芯を通る仮想鉛直面Ｓを
投影壁としたときく換言すれば、前記仮想鉛直面Ｓで多
方向Ｘ形配筋体Ｃの後半分を隠した状態で前方から見た
とき）、実線は平面視において時計回り方向にねしれた
つづみを形づくるように傾斜し、一点鎖線は反時計回り
方向にねじれたつづみを形づくるように傾斜しているこ
とがわかる。

上記両実施例においては、第１図、第３図に示すように
、鉄筋コンクリート造柱の断面が円形で、フープ筋Ｂも
円形となっているが、本発明はこれに限られるものでは
ない０例えば、第７図のように、鉄筋コンクリート造柱
の断面及びフープ筋Ｂを四角形としてもよく、多角形に
してもよい、また第１図乃至第７図の各実施例では、鉄
筋芯体Ｅの最大径（つまり、梁天端Ｌｂや前記梁底Ｌａ
のレベルにおける鉄筋芯体Ｅの直径）がフープ筋Ｂの内
法寸法よりも小さくなっているが、第８図や第９図に示
すように、フープ筋Ｂの内法寸法と合致した鉄筋コンク
リート造柱としてもよい。

尚、第７図乃至第９図の実施例では、第３図乃至第６図
の実施例と同様に、実質的に同一の鉛直平面内でＸ形に
交差する２本の斜め筋を複数対使用して、多方向Ｘ形配
筋体Ｃを構成したが、第１図及び第２図の実施例で示し
たような多方向Ｘ形配筋体Ｃにして実施してもよい。

〔発明の効果〕

本発明は、上述した構成よりなり、時計回り方向にねじ
れたつづみ状を呈する鉄筋群と反時計回り方向にねじれ
たつづみ状を呈する鉄筋群とが存在するので、社中央部
に平面視において鉄筋群に内接する円形の空隙が形成さ
れて、社中央部へのコンクリートの充填性が確保される
にもかかわらず、側面視においては、鉄筋芯体をいずれ
の方向から見ても、時計回り方向のつづみ状を呈する鉄
筋群と反時計回り方向のつづみ状を呈する鉄筋群とがＸ
形に交差することになり、どの方向にも一様にＸ形配筋
法本来の力学的特性が発揮され、鉄筋コンクリート造柱
の靭性及び剪断耐力を向上することができる。

殊に、本発明によれば、多方向Ｘ形配筋体の外周にコン
クリート拘束用フープ筋が巻回固定されているので、社
中央部に周囲が鉄筋芯体により拘束された所謂コンファ
インドコンクリートが構成されることになり、社中央部
のコンクリートにクランクが入っても、コンクリートに
よる圧縮耐力が失われず、靭性が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す鉄筋コンクリート造柱
の平面図、第２図は側面図である。第３図乃至第６図は
本発明の別実施例を示し、第３図は鉄筋コンクリート造
柱の平面図、第４図は側面図、第５図と第６図は多方向
Ｘ形配筋体の構成を説明する平面図と側面図である。第
７図乃至第９図は各々本発明の別実施例を示す鉄筋コン
クリート造柱の平面図である。第１０図は従来例の説明
図である。 Ａ・・・柱主筋、Ｂ・・・フープ筋、Ｃ・・・多方向Ｘ
形配筋体、Ｄ・・・コンクリート拘束用フープ筋、Ｅ・
・・鉄筋芯体、Ｆ・・・コンクリート、■→１．■→２
．■＝３．■→４．■→５．■−６．■→７．■→８゜
■→９．［相］→１０．０→１１．＠→１２，０→１３
．■→１４、■→１５．　＠−１６．Φ°→１゛、■’
　−２’　。 ■’　−３’　、■′−４″・・・斜め筋。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鉛直に平行配筋された柱主筋群とその外周に巻回固定さ
   れたフープ筋とを有する鉄筋コンクリート造柱に、平面
   視において時計回り方向にねじれたつづみ状を呈する鉄
   筋群と反時計回り方向にねじれたつづみ状を呈する鉄筋
   群とを互いに同一円周上に配置して成る多方向Ｘ形配筋
   体と、その外周に巻回固定されたコンクリート拘束用フ
   ープ筋とから成る鉄筋芯体を内蔵してあることを特徴と
   するＸ形配筋によるコンファインドコンクリート柱。