柱又は脚部の耐震補強構造
【課題】本発明は、柱又は脚部の耐震補強構造に関し、従来の柱又は脚部の耐震補強構造において補強効果を高めるとともにコストを低減することが課題であって、それを解決することである。
【解決手段】超高層建物又は高層建物における柱若しくは耐震壁の脚部６ａにおいて、主筋７と平行に圧縮鉄筋１が配設されていることとした柱又は脚部の耐震補強構造とする。
【解決手段】超高層建物又は高層建物における柱若しくは耐震壁の脚部６ａにおいて、主筋７と平行に圧縮鉄筋１が配設されていることとした柱又は脚部の耐震補強構造とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋コンクリート造（ＲＣ造：以下同じ）の高層建物や超高層建物における柱又は脚部の耐震補強構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、超高層建物又は高層建物でＲＣ造建物の柱や連層耐震壁には、地震時に大きな圧縮力が作用するので、高強度コンクリートを用いている。また、前記柱や連層耐震壁の補強手段として、特許文献１に記載のように低層部の建物外周に配列される一部の柱において、超高強度コンクリートに鋼繊維を混入した鉄筋コンクリート柱とするものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２７０２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の鋼繊維混入した鉄筋コンクリート柱では、コストが嵩むほどには改善効果が少ないものである。また、せん段補強筋の過密な配筋は施工性が悪くなり改善効果が限定的である。更に、柱外表面に鋼鈑を巻き付けるのは、その効果は良好であるが価格が高いという課題がある。本発明に係る柱又は脚部の耐震補強構造は、このような課題を解決するために提案されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る柱又は脚部の耐震補強構造の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、超高層建物または高層建物における柱若しくは耐震壁の脚部において、主筋と平行に圧縮鉄筋が配設されていることである。
【０００６】
また、前記圧縮鉄筋は、低層階に跨って配筋されていること、更に、圧縮鉄筋の脚部には、応力緩和用の平坦なプレートが一体的に設けられていること、そして、圧縮鉄筋として、円錐型の金属製コーンと、そのコーンの内部空間部に充填されたモルタルとで前記圧縮鉄筋が構成されて成ること、を含むものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の柱又は脚部の耐震補強構造によれば、地震時における圧縮応力が圧縮鉄筋によって下部に伝達されるので、柱等の靱性が高まるとともに、効率的である。また、柱若しくは耐震壁の配筋時に鉄筋を追加するだけで良いので低コストになる。圧縮鉄筋を、円錐型のコーンと充填モルタルで形成すれば更なるコストの低減を図ることができると言う優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る柱又は脚部の耐震補強構造に係る平面図（Ａ）と、他の実施例２に係る円錐型の圧縮鉄筋１ｂとした場合におけるコーンの断面図（Ｂ）と、実施例３に係る圧縮鉄筋１ｃの正面図（Ｃ）とである。
【図２】同本発明の柱又は脚部の耐震補強構造の適用例を示す高層建物の正面図である。
【図３】同本発明の柱又は脚部の耐震補強構造による壁脚部における補強例を示す曲率とモーメントとの特性曲線図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明に係る柱又は脚部の耐震補強構造は、図１乃至図２に示すように、圧縮鉄筋１を追加するものである。
【実施例１】
【００１０】
図１乃至図２に示すように、ＲＣ造の超高層建物や高層建物２における柱若しくは耐震壁６の脚部６ａ（壁脚における両端部と折れ曲がり部の部分）において、主筋７と平行に圧縮鉄筋１が基礎梁上に配設されていることである。
【００１１】
前記圧縮鉄筋１は、前記主筋７と同じ直径の異形鋼棒３と、この異形鋼棒３の下部に設けられるもので、下部コンクリート（基礎梁等）への応力緩和用に広い面積の平板体であるナット付プレート４とで構成される。
【００１２】
図１の枠内の左図に示すように、前記ナット付プレート４は雌ねじ部が設けられており、ナット接合するものであり、前記異形鋼棒３の端部に刻設された雄ねじ部がねじ込まれ螺合される。なお、同図枠内の右図に示すように、平坦なプレート５を、異形鋼棒３の下端部に溶接で直接的に固定するようにしてもよい。
【００１３】
前記圧縮鉄筋１は、図２に示すように、地上１階から地上２階程度の低層階に跨って配筋されている。
【００１４】
また、図１に示すように、圧縮鉄筋１の配筋の状態は、圧縮応力の伝達であるので、前記脚部の周囲に設けるようにする。配筋する圧縮鉄筋１の本数は、設計上で想定する地震の規模や圧縮応力によって適宜に設定されるものである。
【００１５】
前記圧縮鉄筋１によって補強したことで、建物上部の圧縮応力が異形鋼棒３とその周囲のコンクリートとの付着力で下へと伝達し、ナット付プレート４を介して下部の鉄筋コンクリートの基礎梁へと伝達する。その効果は、図３に示すように、曲がりにくくなって補強の効果が現れている。
【実施例２】
【００１６】
圧縮鉄筋１の他の実施例として、図１（Ｂ）に示すように、円錐型の金属製コーン９と、そのコーン９の内部空間部に充填されたモルタル８とで前記圧縮鉄筋１ｂが構成されて成るものである。
【００１７】
このような、圧縮鉄筋１ｂにすると、低コストで製作することができる。この場合、基礎梁との接続・固定には、前記金属製コーン９を基礎梁に植設したアンカー等に溶接にて固定するものである。
【実施例３】
【００１８】
そのほか、図１（Ｃ）に示すように、圧縮鉄筋において、異形鋼棒３の上部にも、ナット付プレート４を取り付けた圧縮鉄筋１ｃとしてもよい。このようにすれば、圧縮力の下方向への伝達がより確実になるものである。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明に係る圧縮鉄筋１，１ａ，１ｂ，１ｃは、ＲＣ造においてＨ型鋼等の鉄骨で補強するよりも、簡単な施工で、且つ、低コストで十分な補強を実現しようとするものであり、圧縮応力の大きな作用のある建物の箇所に適宜採用することができるものである。
【符号の説明】
【００２０】
１ 圧縮鉄筋、
１ａ，１ｂ，１ｃ 圧縮鉄筋、
２ 超高層建物若しくは高層建物、
３ 異形鋼棒、
４ ナット付プレート、
５ プレート、
６ 耐震壁、 ６ａ 脚部、
７ 主筋、
８ 充填モルタル、
９ 金属製コーン。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋コンクリート造（ＲＣ造：以下同じ）の高層建物や超高層建物における柱又は脚部の耐震補強構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、超高層建物又は高層建物でＲＣ造建物の柱や連層耐震壁には、地震時に大きな圧縮力が作用するので、高強度コンクリートを用いている。また、前記柱や連層耐震壁の補強手段として、特許文献１に記載のように低層部の建物外周に配列される一部の柱において、超高強度コンクリートに鋼繊維を混入した鉄筋コンクリート柱とするものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２７０２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の鋼繊維混入した鉄筋コンクリート柱では、コストが嵩むほどには改善効果が少ないものである。また、せん段補強筋の過密な配筋は施工性が悪くなり改善効果が限定的である。更に、柱外表面に鋼鈑を巻き付けるのは、その効果は良好であるが価格が高いという課題がある。本発明に係る柱又は脚部の耐震補強構造は、このような課題を解決するために提案されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る柱又は脚部の耐震補強構造の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、超高層建物または高層建物における柱若しくは耐震壁の脚部において、主筋と平行に圧縮鉄筋が配設されていることである。
【０００６】
また、前記圧縮鉄筋は、低層階に跨って配筋されていること、更に、圧縮鉄筋の脚部には、応力緩和用の平坦なプレートが一体的に設けられていること、そして、圧縮鉄筋として、円錐型の金属製コーンと、そのコーンの内部空間部に充填されたモルタルとで前記圧縮鉄筋が構成されて成ること、を含むものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の柱又は脚部の耐震補強構造によれば、地震時における圧縮応力が圧縮鉄筋によって下部に伝達されるので、柱等の靱性が高まるとともに、効率的である。また、柱若しくは耐震壁の配筋時に鉄筋を追加するだけで良いので低コストになる。圧縮鉄筋を、円錐型のコーンと充填モルタルで形成すれば更なるコストの低減を図ることができると言う優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る柱又は脚部の耐震補強構造に係る平面図（Ａ）と、他の実施例２に係る円錐型の圧縮鉄筋１ｂとした場合におけるコーンの断面図（Ｂ）と、実施例３に係る圧縮鉄筋１ｃの正面図（Ｃ）とである。
【図２】同本発明の柱又は脚部の耐震補強構造の適用例を示す高層建物の正面図である。
【図３】同本発明の柱又は脚部の耐震補強構造による壁脚部における補強例を示す曲率とモーメントとの特性曲線図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明に係る柱又は脚部の耐震補強構造は、図１乃至図２に示すように、圧縮鉄筋１を追加するものである。
【実施例１】
【００１０】
図１乃至図２に示すように、ＲＣ造の超高層建物や高層建物２における柱若しくは耐震壁６の脚部６ａ（壁脚における両端部と折れ曲がり部の部分）において、主筋７と平行に圧縮鉄筋１が基礎梁上に配設されていることである。
【００１１】
前記圧縮鉄筋１は、前記主筋７と同じ直径の異形鋼棒３と、この異形鋼棒３の下部に設けられるもので、下部コンクリート（基礎梁等）への応力緩和用に広い面積の平板体であるナット付プレート４とで構成される。
【００１２】
図１の枠内の左図に示すように、前記ナット付プレート４は雌ねじ部が設けられており、ナット接合するものであり、前記異形鋼棒３の端部に刻設された雄ねじ部がねじ込まれ螺合される。なお、同図枠内の右図に示すように、平坦なプレート５を、異形鋼棒３の下端部に溶接で直接的に固定するようにしてもよい。
【００１３】
前記圧縮鉄筋１は、図２に示すように、地上１階から地上２階程度の低層階に跨って配筋されている。
【００１４】
また、図１に示すように、圧縮鉄筋１の配筋の状態は、圧縮応力の伝達であるので、前記脚部の周囲に設けるようにする。配筋する圧縮鉄筋１の本数は、設計上で想定する地震の規模や圧縮応力によって適宜に設定されるものである。
【００１５】
前記圧縮鉄筋１によって補強したことで、建物上部の圧縮応力が異形鋼棒３とその周囲のコンクリートとの付着力で下へと伝達し、ナット付プレート４を介して下部の鉄筋コンクリートの基礎梁へと伝達する。その効果は、図３に示すように、曲がりにくくなって補強の効果が現れている。
【実施例２】
【００１６】
圧縮鉄筋１の他の実施例として、図１（Ｂ）に示すように、円錐型の金属製コーン９と、そのコーン９の内部空間部に充填されたモルタル８とで前記圧縮鉄筋１ｂが構成されて成るものである。
【００１７】
このような、圧縮鉄筋１ｂにすると、低コストで製作することができる。この場合、基礎梁との接続・固定には、前記金属製コーン９を基礎梁に植設したアンカー等に溶接にて固定するものである。
【実施例３】
【００１８】
そのほか、図１（Ｃ）に示すように、圧縮鉄筋において、異形鋼棒３の上部にも、ナット付プレート４を取り付けた圧縮鉄筋１ｃとしてもよい。このようにすれば、圧縮力の下方向への伝達がより確実になるものである。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明に係る圧縮鉄筋１，１ａ，１ｂ，１ｃは、ＲＣ造においてＨ型鋼等の鉄骨で補強するよりも、簡単な施工で、且つ、低コストで十分な補強を実現しようとするものであり、圧縮応力の大きな作用のある建物の箇所に適宜採用することができるものである。
【符号の説明】
【００２０】
１ 圧縮鉄筋、
１ａ，１ｂ，１ｃ 圧縮鉄筋、
２ 超高層建物若しくは高層建物、
３ 異形鋼棒、
４ ナット付プレート、
５ プレート、
６ 耐震壁、 ６ａ 脚部、
７ 主筋、
８ 充填モルタル、
９ 金属製コーン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超高層建物または高層建物における柱若しくは耐震壁の脚部において、
主筋と平行に圧縮鉄筋が配設されていること、
を特徴とする柱又は脚部の耐震補強構造。
【請求項２】
圧縮鉄筋は、低層階に跨って配筋されていること、
を特徴とする請求項１に記載の柱又は脚部の耐震補強構造。
【請求項３】
圧縮鉄筋の脚部には、応力緩和用の平坦なプレートが一体的に設けられていること、
を特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の柱又は脚部の耐震補強構造。
【請求項４】
圧縮鉄筋として、円錐型の金属製コーンと、そのコーンの内部空間部に充填されたモルタルとで前記圧縮鉄筋が構成されて成ること、
を特徴とする請求項１または２に記載の柱又は脚部の耐震補強構造。
【請求項１】
超高層建物または高層建物における柱若しくは耐震壁の脚部において、
主筋と平行に圧縮鉄筋が配設されていること、
を特徴とする柱又は脚部の耐震補強構造。
【請求項２】
圧縮鉄筋は、低層階に跨って配筋されていること、
を特徴とする請求項１に記載の柱又は脚部の耐震補強構造。
【請求項３】
圧縮鉄筋の脚部には、応力緩和用の平坦なプレートが一体的に設けられていること、
を特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の柱又は脚部の耐震補強構造。
【請求項４】
圧縮鉄筋として、円錐型の金属製コーンと、そのコーンの内部空間部に充填されたモルタルとで前記圧縮鉄筋が構成されて成ること、
を特徴とする請求項１または２に記載の柱又は脚部の耐震補強構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１８０６７１（Ｐ２０１２−１８０６７１Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４３８００（Ｐ２０１１−４３８００）
【出願日】平成２３年３月１日（２０１１．３．１）
【出願人】（０００１６６４３２）戸田建設株式会社 (328)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１日（２０１１．３．１）
【出願人】（０００１６６４３２）戸田建設株式会社 (328)
【Ｆターム（参考）】
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