(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-04
(45)【発行日】2024-09-12
(54)【発明の名称】鉄筋コンクリート構造物
(51)【国際特許分類】
E04B 1/20 20060101AFI20240905BHJP
【ＦＩ】
E04B1/20 E
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2021082138
(22)【出願日】2021-05-14
(65)【公開番号】P2022175593
(43)【公開日】2022-11-25
【審査請求日】2023-07-11
(73)【特許権者】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】村田 裕志
【審査官】山口 敦司
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－２０４８７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１７３５４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０６９９２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－２１４８０４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０４Ｂ １／２０
Ｅ０４Ｂ １／１６
Ｅ０４Ｃ ５／１８
Ｅ０３Ｆ ３／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
スラブと壁との接合部を構成する隅角部を備える鉄筋コンクリート構造物であって、前記スラブの下面および前記壁の外面に沿って配筋された隅角部外側主筋と、
前記スラブの上面に沿って配筋された隅角部内側スラブ主筋と、
前記壁の内面に沿って配筋された隅角部内側壁主筋と、を有し、
前記隅角部外側主筋は、最も外側に配筋されたＬ字状の鉄筋からなる第一外側主筋と、前記スラブの下面に沿って前記第一外側主筋の内側に配筋された第二外側スラブ主筋と、前記壁の外面に沿って前記第一外側主筋の内側に配筋された第二外側壁主筋と、により多段配筋されており、
前記隅角部内側スラブ主筋は、上面側に配筋された上段内側スラブ主筋と、前記上段内側スラブ主筋の下側に並設された下段内側スラブ主筋と、により多段配筋されており、
前記隅角部内側壁主筋は、内側に配筋された第一内側壁主筋と、前記第一内側壁主筋の外側に並設された第二内側壁主筋とにより多段配筋されており、
前記第二外側スラブ主筋、前記上段内側スラブ主筋および前記下段内側スラブ主筋は、先端に形成された定着部が前記第一外側主筋の外側に係止されていることを特徴とする、鉄筋コンクリート構造物。
【請求項2】
スラブと壁との接合部を構成する隅角部を備える鉄筋コンクリート構造物であって、前記スラブの下面および前記壁の外面に沿って配筋された隅角部外側主筋と、
前記スラブの上面に沿って配筋された隅角部内側スラブ主筋と、
前記壁の内面に沿って配筋された隅角部内側壁主筋と、を有し、
前記隅角部外側主筋、前記隅角部内側スラブ主筋および前記隅角部内側壁主筋は、前記壁の前記隅角部以外の部分である壁一般部に配筋された外側壁主筋または内側壁主筋よりも高強度であることを特徴とする、鉄筋コンクリート構造物。
【請求項3】
スラブと壁との接合部を構成する隅角部を備える鉄筋コンクリート構造物であって、前記スラブの下面および前記壁の外面に沿って配筋された隅角部外側主筋と、
前記スラブの上面に沿って配筋された隅角部内側スラブ主筋と、
前記壁の内面に沿って配筋された隅角部内側壁主筋と、を有し、
前記隅角部外側主筋、前記隅角部内側スラブ主筋および前記隅角部内側壁主筋の鉄筋径は、前記壁の前記隅角部以外の部分である壁一般部に配筋された外側壁主筋または内側壁主筋の鉄筋径よりも大きいことを特徴とする、鉄筋コンクリート構造物。
【請求項4】
前記壁のうち、前記隅角部に対応する範囲は、鋼繊維補強コンクリートにより形成されていることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の鉄筋コンクリート構造物。
【請求項5】
前記隅角部内側スラブ主筋の端部が、前記隅角部外側主筋に係止されていることを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の鉄筋コンクリート構造物。
【請求項6】
前記壁の前記隅角部以外の部分である壁一般部で発生する断面力が前記壁一般部の終局耐力に達した際に、前記隅角部に発生する断面力が前記隅角部の降伏耐力以下、かつ、前記スラブの前記隅角部以外の部分であるスラブ一般部に発生する断面力が前記スラブ一般部の降伏耐力以下であることを特徴とする、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の鉄筋コンクリート構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、壁とスラブとの隅角部を有する鉄筋コンクリート構造物に関する。
【背景技術】
【0002】
ボックスカルバート等の鉄筋コンクリート構造物の壁とスラブとの隅角部では、ハンチを設けることで補強を行うのが一般的である。このような隅角部では、耐力の増強を目的として、主筋の他に、ハンチの表面に沿って斜めに配筋されたハンチ筋や、せん断補強筋等が配筋されている。そのため、隅角部においては、鉄筋を密に配筋する必要があり、配筋作業に手間がかかる。
これに対し、本出願人は、例えば特許文献１に示すように、鉄筋コンクリート構造物の隅角部での鉄筋の過密配置を回避しつつ、隅角部に必要な耐力を確保することを目的として、隅角部を繊維補強コンクリートで構築した鉄筋コンクリート構造物を開示している。
一方、隅角部のハンチの施工には、ハンチの面に沿って伏せ型枠を設置する必要がある。伏せ型枠は、設置に手間がかかるとともに、密実にコンクリートを打設するために注意が必要である。さらに、ハンチを設けることにより、内部空間の断面積が小さくなる。
そのため、コンクリートの隅角部において、ハンチを省略する構造が望まれている。例えば、特許文献２には、隅角部のハンチを省略した場合であっても隅角部において必要な強度を確保することが可能なボックスカルバートとして、隅角部の外面が壁の外面またはスラブの下面よりも外方に張り出したボックスカルバートが開示されている。
特許文献２にボックスカルバートは、隅角部の外面を外方に張り出させる分、コンクリート量および鉄筋量が増加し、施工に手間がかかる。また、隅角部の外面を外方に張り出させることによってボックスカルバートの外面に凹凸が形成されるため、型枠の組み立てが複雑になり、施工に手間がかかる。
これに対し、本出願人は、例えば特許文献１に示すように、鉄筋コンクリート構造物の隅角部での鉄筋の過密配置を回避しつつ、隅角部に必要な耐力を確保することを目的として、隅角部を繊維補強コンクリートで構築した鉄筋コンクリート構造物を開示している。
一方、隅角部のハンチの施工には、ハンチの面に沿って伏せ型枠を設置する必要がある。伏せ型枠は、設置に手間がかかるとともに、密実にコンクリートを打設するために注意が必要である。さらに、ハンチを設けることにより、内部空間の断面積が小さくなる。
そのため、コンクリートの隅角部において、ハンチを省略する構造が望まれている。例えば、特許文献２には、隅角部のハンチを省略した場合であっても隅角部において必要な強度を確保することが可能なボックスカルバートとして、隅角部の外面が壁の外面またはスラブの下面よりも外方に張り出したボックスカルバートが開示されている。
特許文献２にボックスカルバートは、隅角部の外面を外方に張り出させる分、コンクリート量および鉄筋量が増加し、施工に手間がかかる。また、隅角部の外面を外方に張り出させることによってボックスカルバートの外面に凹凸が形成されるため、型枠の組み立てが複雑になり、施工に手間がかかる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１７－０１４８６４号公報
【文献】特開２００９－２４３１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、壁とスラブとの隅角部において、ハンチを省略した場合であっても必要な剛性および耐力を確保することを可能とした鉄筋コンクリート構造物を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
前記課題を解決するための本発明は、スラブと壁との接合部を構成する隅角部を備える鉄筋コンクリート構造物であって、前記スラブの下面および前記壁の外面に沿って配筋された隅角部外側主筋と、前記スラブの上面に沿って配筋された隅角部内側スラブ主筋と、前記壁の内面に沿って配筋された隅角部内側壁主筋とを有している。
第一発明の鉄筋コンクリート構造物では、前記隅角部外側主筋は、最も外側に配筋されたＬ字状の鉄筋からなる第一外側主筋と、前記スラブの下面に沿って前記第一外側主筋の内側に配筋された第二外側スラブ主筋と、前記壁の外面に沿って前記第一外側主筋の内側に配筋された第二外側壁主筋と、により多段配筋されており、前記隅角部内側スラブ主筋は、上面側に配筋された上段内側スラブ主筋と、前記上段内側スラブ主筋の下側に並設された下段内側スラブ主筋と、により多段配筋されており、前記隅角部内側壁主筋は、内側に配筋された第一内側壁主筋と、前記第一内側壁主筋の外側に並設された第二内側壁主筋とにより多段配筋されており、前記第二外側スラブ主筋、前記上段内側スラブ主筋および前記下段内側スラブ主筋は、先端に形成された定着部が前記第一外側主筋の外側に係止されている。
第二発明の鉄筋コンクリート構造物では、前記隅角部外側主筋、前記隅角部内側スラブ主筋および前記隅角部内側壁主筋が、前記壁の前記隅角部以外の部分である壁一般部に配筋された外側壁主筋または内側壁主筋よりも高強度である。
第三発明の鉄筋コンクリート構造物では、前記隅角部外側主筋、前記隅角部内側スラブ主筋および前記隅角部内側壁主筋の鉄筋径が、前記壁の前記隅角部以外の部分である壁一般部に配筋された外側壁主筋または内側壁主筋の鉄筋径よりも大きい。
第一発明の鉄筋コンクリート構造物では、前記隅角部外側主筋は、最も外側に配筋されたＬ字状の鉄筋からなる第一外側主筋と、前記スラブの下面に沿って前記第一外側主筋の内側に配筋された第二外側スラブ主筋と、前記壁の外面に沿って前記第一外側主筋の内側に配筋された第二外側壁主筋と、により多段配筋されており、前記隅角部内側スラブ主筋は、上面側に配筋された上段内側スラブ主筋と、前記上段内側スラブ主筋の下側に並設された下段内側スラブ主筋と、により多段配筋されており、前記隅角部内側壁主筋は、内側に配筋された第一内側壁主筋と、前記第一内側壁主筋の外側に並設された第二内側壁主筋とにより多段配筋されており、前記第二外側スラブ主筋、前記上段内側スラブ主筋および前記下段内側スラブ主筋は、先端に形成された定着部が前記第一外側主筋の外側に係止されている。
第二発明の鉄筋コンクリート構造物では、前記隅角部外側主筋、前記隅角部内側スラブ主筋および前記隅角部内側壁主筋が、前記壁の前記隅角部以外の部分である壁一般部に配筋された外側壁主筋または内側壁主筋よりも高強度である。
第三発明の鉄筋コンクリート構造物では、前記隅角部外側主筋、前記隅角部内側スラブ主筋および前記隅角部内側壁主筋の鉄筋径が、前記壁の前記隅角部以外の部分である壁一般部に配筋された外側壁主筋または内側壁主筋の鉄筋径よりも大きい。
【0006】
かかる鉄筋コンクリート構造物は、隅角部の鉄筋量を増加あるいは隅角部の鉄筋の強度を高めているため、隅角部の剛性および耐力も高められている。そのため、鉄筋コンクリート構造物に大きな力が作用した際に、隅角部よりも先に壁部の隅角部以外の部分において終局耐力に至るようになる。すなわち、ハンチを省略したとしても、ハンチがあった位置よりも上部の位置で塑性化（塑性ヒンジ化）するようになるので、隅角部の破壊が防止され、構造物としての剛性を確保できる。
なお、前記壁のうち、前記隅角部に対応する範囲が鋼繊維補強コンクリートにより形成されていれば、隅角部の剛性および耐力をより高めることができ、また、隅角部における鉄筋量の増加を防ぐことができる。
また、前記隅角部内側スラブ主筋の端部が、前記隅角部外側主筋に係止されていれば、隅角部の剛性および耐力をさらに高めることができる。
前記壁部の前記隅角部以外の部分である壁一般部で発生する断面力が前記壁一般部の終局耐力に達した際に、前記隅角部に発生する断面力が前記隅角部の降伏耐力以下、かつ、前記スラブ部の前記隅角部以外の部分であるスラブ一般部に発生する断面力が前記スラブ一般部の降伏耐力以下であるのが望ましい。
なお、前記壁のうち、前記隅角部に対応する範囲が鋼繊維補強コンクリートにより形成されていれば、隅角部の剛性および耐力をより高めることができ、また、隅角部における鉄筋量の増加を防ぐことができる。
また、前記隅角部内側スラブ主筋の端部が、前記隅角部外側主筋に係止されていれば、隅角部の剛性および耐力をさらに高めることができる。
前記壁部の前記隅角部以外の部分である壁一般部で発生する断面力が前記壁一般部の終局耐力に達した際に、前記隅角部に発生する断面力が前記隅角部の降伏耐力以下、かつ、前記スラブ部の前記隅角部以外の部分であるスラブ一般部に発生する断面力が前記スラブ一般部の降伏耐力以下であるのが望ましい。
【発明の効果】
【0007】
本発明の鉄筋コンクリート構造物によれば、壁とスラブとの隅角部においてハンチを省略した場合であっても必要な剛性および耐力を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の実施形態に係る鉄筋コンクリート構造物を示す断面図である。
【図2】第一実施形態の隅角部の概要を示す拡大断面図である。
【図3】隅角部の応力分布を示す模式図であって、（ａ）はハンチを省略したのみの場合、（ｂ）は本実施形態の隅角部である。
【図4】第二実施形態または第三実施形態の隅角部の概要を示す拡大断面図である。
【図5】加力実験を行った試験体（実施例１，３）の概要を示す断面図である。
【図6】加力実験を行った試験体（実施例２，４）の概要を示す断面図である。
【図7】加力実験を行った試験体（比較例）の概要を示す断面図である。
【図8】加力実験の結果を示すグラフである。
【図9】非線形ＦＥＭによるシミュレーション結果を示す図であって、（ａ）は比較例、（ｂ）は実施例である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
＜第一実施形態＞
第一実施形態では、図１に示すように、左右の壁２，２と、スラブ（底版）３と、頂版４とにより断面視矩形状に形成されたボックスカルバート（鉄筋コンクリート構造物１）について説明する。図１は、本実施形態に係る鉄筋コンクリート構造物１を示す断面図である。本実施形態の鉄筋コンクリート構造物１は、壁２とスラブ３との接合部を構成する隅角部５にハンチ５０が形成されていない。
図２に第一実施形態の鉄筋コンクリート構造物１の隅角部５を示す。隅角部５は、図２に示すように、スラブ３と壁２との接合部のＬ字状部分である。本実施形態の隅角部５の高さは、ハンチ５０を形成する場合におけるハンチ５０の上端と壁２との交点以上の高さ位置（隅角部上端５１）から鉄筋コンクリート構造物１の下面までの範囲ととする。また、隅角部５の幅は壁２の外面からハンチ５０を形成する場合におけるハンチ５０の下端とスラブ３との交点付近（隅角部側端５２）までの範囲とする。隅角部５の高さは、例えばスラブ３の厚さの１．５倍以上、２．０倍以下であり、隅角部５の幅は、壁２の厚さの１．５倍以上、２．０倍以下である。
本実施形態では、壁２のうち、隅角部５に対応する部分（鉄筋コンクリート構造物１の下端から隅角部上端５１までの区間に存在する壁一般部２１と同幅の領域）が鋼繊維補強コンクリート９１により形成されていて、その他の部分が普通コンクリート９により形成されている。鋼繊維補強コンクリートの繊維混入率は限定されるものではないが、本実施形態では、０．４～１．０％とする。
また、隅角部５には、隅角部外側主筋６と、隅角部内側スラブ主筋７と、隅角部内側壁主筋８とが配筋されている。
第一実施形態では、図１に示すように、左右の壁２，２と、スラブ（底版）３と、頂版４とにより断面視矩形状に形成されたボックスカルバート（鉄筋コンクリート構造物１）について説明する。図１は、本実施形態に係る鉄筋コンクリート構造物１を示す断面図である。本実施形態の鉄筋コンクリート構造物１は、壁２とスラブ３との接合部を構成する隅角部５にハンチ５０が形成されていない。
図２に第一実施形態の鉄筋コンクリート構造物１の隅角部５を示す。隅角部５は、図２に示すように、スラブ３と壁２との接合部のＬ字状部分である。本実施形態の隅角部５の高さは、ハンチ５０を形成する場合におけるハンチ５０の上端と壁２との交点以上の高さ位置（隅角部上端５１）から鉄筋コンクリート構造物１の下面までの範囲ととする。また、隅角部５の幅は壁２の外面からハンチ５０を形成する場合におけるハンチ５０の下端とスラブ３との交点付近（隅角部側端５２）までの範囲とする。隅角部５の高さは、例えばスラブ３の厚さの１．５倍以上、２．０倍以下であり、隅角部５の幅は、壁２の厚さの１．５倍以上、２．０倍以下である。
本実施形態では、壁２のうち、隅角部５に対応する部分（鉄筋コンクリート構造物１の下端から隅角部上端５１までの区間に存在する壁一般部２１と同幅の領域）が鋼繊維補強コンクリート９１により形成されていて、その他の部分が普通コンクリート９により形成されている。鋼繊維補強コンクリートの繊維混入率は限定されるものではないが、本実施形態では、０．４～１．０％とする。
また、隅角部５には、隅角部外側主筋６と、隅角部内側スラブ主筋７と、隅角部内側壁主筋８とが配筋されている。
【0010】
隅角部外側主筋６は、図２に示すように、スラブ３の下面および壁２の外面に沿って配筋されている。本実施形態の隅角部外側主筋６は、多段（本実施形態では２段）配筋されている。
最も外側に配筋された隅角部外側主筋６である第一外側主筋６１は、曲げ加工が施されたＬ字状の鉄筋により構成されている。第一外側主筋６１の上端部（一方の端部）は、壁２の隅角部５以外の部分（壁一般部２１）の外面に沿って配筋された壁主筋２２と、継手（例えば、重ね継手や機械式継手）２３を介して連結されている。また、本実施形態の第一外側主筋６１は、スラブ３の隅角部５以外の部分であるスラブ一般部３１の下面に沿って連続して配筋されていてスラブ主筋３２の一部を兼ねている。
最も外側に配筋された隅角部外側主筋６である第一外側主筋６１は、曲げ加工が施されたＬ字状の鉄筋により構成されている。第一外側主筋６１の上端部（一方の端部）は、壁２の隅角部５以外の部分（壁一般部２１）の外面に沿って配筋された壁主筋２２と、継手（例えば、重ね継手や機械式継手）２３を介して連結されている。また、本実施形態の第一外側主筋６１は、スラブ３の隅角部５以外の部分であるスラブ一般部３１の下面に沿って連続して配筋されていてスラブ主筋３２の一部を兼ねている。
【0011】
スラブ３の下面に沿って第一外側主筋６１の内側（上側）に配筋された隅角部外側主筋６である第二外側スラブ主筋６２は、両端に定着部６２ａが形成された直線状の鉄筋からなる。定着部６２ａは、第二外側スラブ主筋６２の鉄筋径よりも大きな幅（外形）を有している。本実施形態の定着部６２aは、第二外側スラブ主筋６２に鋼板を摩擦圧接することにより形成されている。第二外側スラブ主筋６２の一端（壁側の端部）側の定着部６２ａは、第一外側主筋６１の外側に係止されている。また、第二外側スラブ主筋６２の他端部は、隅角部側端５２よりもスラブ３の中央側において、スラブ３内に定着している。
【0012】
第一外側主筋６１の内側（図２において右側）において、壁２の外面に沿って配筋された隅角部外側主筋６である第二外側壁主筋６３は、直線状の鉄筋からなる。第二外側壁主筋６３の両端には、定着部６３ａが形成されている。定着部６３ａは、第二外側壁主筋６３の鉄筋径よりも大きな幅（外形）を有している。本実施形態の定着部６３ａは、第二外側壁主筋６３に鋼板を摩擦圧接することにより形成されている。第二外側壁主筋６３は、隅角部の下端（スラブ３の下面）から隅角部上端までの範囲内に配筋されている。
【0013】
隅角部内側スラブ主筋７は、図２に示すように、スラブ３の上面に沿って配筋されている。本実施形態の隅角部内側スラブ主筋７は多段（本実施形態では２段）配筋されている。
隅角部内側スラブ主筋７の壁２側の先端には定着部７１が形成されている。定着部７１は、隅角部内側スラブ主筋７の鉄筋径よりも大きな幅を有している。本実施形態の定着部７１は、隅角部内側スラブ主筋７の先端に鋼板を摩擦圧接することにより形成されている。隅角部内側スラブ主筋７の壁２側の端部（定着部７１）は、必要なコンクリート被りを確保した状態で、隅角部外側主筋６（第一外側主筋６１）の外側に係止されている。
本実施形態のスラブ３の最も上面側に配筋された隅角部内側スラブ主筋７（上段内側スラブ主筋７２）は、スラブ３の隅角部５以外の部分であるスラブ一般部３１の上面に沿って連続して配筋されていて、スラブ主筋３２の一部を兼ねている。一方、上段内側スラブ主筋７２の下側に並設された隅角部内側スラブ主筋７である下段内側スラブ主筋７３は、隅角部側端５２よりもスラブ３の中央側において、スラブ３内に定着している。下段内側スラブ主筋７３は、両端に定着部７１が形成されている。
隅角部内側スラブ主筋７の壁２側の先端には定着部７１が形成されている。定着部７１は、隅角部内側スラブ主筋７の鉄筋径よりも大きな幅を有している。本実施形態の定着部７１は、隅角部内側スラブ主筋７の先端に鋼板を摩擦圧接することにより形成されている。隅角部内側スラブ主筋７の壁２側の端部（定着部７１）は、必要なコンクリート被りを確保した状態で、隅角部外側主筋６（第一外側主筋６１）の外側に係止されている。
本実施形態のスラブ３の最も上面側に配筋された隅角部内側スラブ主筋７（上段内側スラブ主筋７２）は、スラブ３の隅角部５以外の部分であるスラブ一般部３１の上面に沿って連続して配筋されていて、スラブ主筋３２の一部を兼ねている。一方、上段内側スラブ主筋７２の下側に並設された隅角部内側スラブ主筋７である下段内側スラブ主筋７３は、隅角部側端５２よりもスラブ３の中央側において、スラブ３内に定着している。下段内側スラブ主筋７３は、両端に定着部７１が形成されている。
【0014】
隅角部内側壁主筋８は、図２に示すように、壁２の内面に沿って配筋されている。本実施形態の隅角部内側壁主筋８は多段（本実施形態では２段）配筋されている。
隅角部内側壁主筋８の下端には、定着部８１が形成されている。定着部８１は、隅角部内側壁主筋８の鉄筋径よりも大きな幅を有している。本実施形態の定着部８１は、隅角部内側壁主筋８の先端に鋼板を摩擦圧接することにより形成されている。
隅角部内側壁主筋８のうちの最も内側（図２において右側）に配筋された第一内側壁主筋８２は、壁２の隅角部５以外の部分である壁一般部２１に配筋された壁主筋２２と継手（例えば、重ね継手や機械式継手）２３を介して連結されている。一方、第一内側壁主筋８２以外の隅角部内側壁主筋８（第一内側壁主筋８２の外側（図２において左側）に並設された隅角部内側壁主筋８）である第二内側壁主筋８３は、隅角部５の下端（スラブ３の下面）から隅角部上端５１までの範囲内に配筋されている。また、第二内側壁主筋８３は、両端に定着部８１が形成されている。
隅角部内側壁主筋８の下端には、定着部８１が形成されている。定着部８１は、隅角部内側壁主筋８の鉄筋径よりも大きな幅を有している。本実施形態の定着部８１は、隅角部内側壁主筋８の先端に鋼板を摩擦圧接することにより形成されている。
隅角部内側壁主筋８のうちの最も内側（図２において右側）に配筋された第一内側壁主筋８２は、壁２の隅角部５以外の部分である壁一般部２１に配筋された壁主筋２２と継手（例えば、重ね継手や機械式継手）２３を介して連結されている。一方、第一内側壁主筋８２以外の隅角部内側壁主筋８（第一内側壁主筋８２の外側（図２において左側）に並設された隅角部内側壁主筋８）である第二内側壁主筋８３は、隅角部５の下端（スラブ３の下面）から隅角部上端５１までの範囲内に配筋されている。また、第二内側壁主筋８３は、両端に定着部８１が形成されている。
【0015】
本実施形態の隅角部５の降伏耐力は、壁の終局耐力以上である。すなわち、壁２の隅角部５以外の部分である壁一般部２１で発生する断面力が、壁一般部２１の終局耐力に達した際に、隅角部５に発生する断面力が隅角部の降伏耐力以下である。また、本実施形態のスラブ３の隅角部５以外の部分であるスラブ一般部３１の降伏耐力は、壁一般部２１の終局耐力以上である。すなわち、壁一般部２１で発生する断面力が、壁一般部２１の終局耐力に達した際に、スラブ一般部３１に発生する断面力がスラブ一般部３１の降伏耐力以下である。
【0016】
このように、本実施形態の鉄筋コンクリート構造物１は、隅角部５の鉄筋量を増加しているため、隅角部５の剛性および耐力も高められている。また、壁２の隅角部５に対応する範囲が鋼繊維補強コンクリートにより形成されているため、隅角部５の剛性および耐力をより高められている。そのため、鉄筋コンクリート構造物１に大きな力が作用した際に、隅角部５よりも先に壁２の隅角部５以外の部分において終局耐力に至るようになる。そのため、隅角部５およびスラブ３の破壊が防止され、構造物としての剛性を確保できる。
また、隅角部内側スラブ主筋７の端部が、隅角部外側主筋６に係止されているため、隅角部５の剛性および耐力をさらに高めることができる。すなわち、隅角部５の内角が広がる方向の力に対して隅角部内側スラブ主筋７により耐力が確保されている。
また、隅角部内側スラブ主筋７の端部が、隅角部外側主筋６に係止されているため、隅角部５の剛性および耐力をさらに高めることができる。すなわち、隅角部５の内角が広がる方向の力に対して隅角部内側スラブ主筋７により耐力が確保されている。
【0017】
図３にハンチを省略した場合の応力分布を示す。ボックスカルバートにおいてハンチ５０を省略すると、図３（ａ）に示すように、壁２とスラブ３のつけ根において、曲げモーメント（Ｍｗ、Ｍｓ）が最大となるため、この部分が終局耐力に至るようになる。一方、本実施形態の鉄筋コンクリート構造物１では、隅角部上端５１まで壁２の強度（耐力）が高められているため、図３（ｂ）に示すように、最大曲げモーメントＭｗ１が作用する部分は終局耐力に至らず、終局耐力に至る部分を壁２の隅角部上端５よりも高い位置（最大曲げモーメントＭｗ１よりも小さい曲げモーメントＭｗ２が作用する部分）に移動させることができる。
【0018】
＜第二実施形態＞
第二実施形態では、第一実施形態と同様に、断面視矩形状に形成されていて、スラブ３と壁２との接合部を構成する隅角部５にハンチが形成されていないボックスカルバート（鉄筋コンクリート構造物１）について説明する（図１参照）。
図４に第二実施形態の鉄筋コンクリート構造物１の隅角部５を示す。隅角部５は、図４に示すように、スラブ３と壁２との接合部のＬ字状部分である。本実施形態の隅角部５は、ハンチ５０を形成する場合におけるハンチ５０の上端と壁２との交点以上の高さ位置（隅角部上端５１）から鉄筋コンクリート構造物１の下面までの範囲と、ハンチ５０の下端とスラブ３との交点よりもスラブ３の中央側の位置（隅角部側端５２）から鉄筋コンクリート構造物１の外面までの範囲とする。
本実施形態では、壁２のうち、隅角部５に対応する部分（鉄筋コンクリート構造物１の下端から隅角部上端５１までの区間に存在する壁一般部２１と同幅の領域）が鋼繊維補強コンクリート９１により形成されていて、その他の部分が普通コンクリート９により形成されている。
また、隅角部５には、隅角部外側主筋６と、隅角部内側スラブ主筋７と、隅角部内側壁主筋８とが配筋されている。
第二実施形態では、第一実施形態と同様に、断面視矩形状に形成されていて、スラブ３と壁２との接合部を構成する隅角部５にハンチが形成されていないボックスカルバート（鉄筋コンクリート構造物１）について説明する（図１参照）。
図４に第二実施形態の鉄筋コンクリート構造物１の隅角部５を示す。隅角部５は、図４に示すように、スラブ３と壁２との接合部のＬ字状部分である。本実施形態の隅角部５は、ハンチ５０を形成する場合におけるハンチ５０の上端と壁２との交点以上の高さ位置（隅角部上端５１）から鉄筋コンクリート構造物１の下面までの範囲と、ハンチ５０の下端とスラブ３との交点よりもスラブ３の中央側の位置（隅角部側端５２）から鉄筋コンクリート構造物１の外面までの範囲とする。
本実施形態では、壁２のうち、隅角部５に対応する部分（鉄筋コンクリート構造物１の下端から隅角部上端５１までの区間に存在する壁一般部２１と同幅の領域）が鋼繊維補強コンクリート９１により形成されていて、その他の部分が普通コンクリート９により形成されている。
また、隅角部５には、隅角部外側主筋６と、隅角部内側スラブ主筋７と、隅角部内側壁主筋８とが配筋されている。
【0019】
隅角部外側主筋６は、図４に示すように、スラブ３の下面および壁２の外面に沿って配筋されている。
隅角部外側主筋６は、曲げ加工が施されたＬ字状の鉄筋により構成されている。隅角部外側主筋６の上端部（一方の端部）は、壁２の隅角部５以外の部分（壁一般部２１）の外面に沿って配筋された壁主筋２２と、継手（例えば、重ね継手や機械式継手）２３を介して連結されている。また、隅角部外側主筋６の他方の端部（スラブ３内の端部）は、スラブ３の隅角部５以外の部分（スラブ一般部３１）の下面に沿って配筋されたスラブ主筋３２と継手（例えば、重ね継手や機械式継手）３３を介して連結されている。隅角部外側主筋６は、壁主筋２２およびスラブ主筋３２よりも高強度である。本実施形態の隅角部外側主筋６はＳＤ４９０からなり、壁主筋２２およびスラブ主筋３２はＳＤ３４５からなる。
隅角部外側主筋６は、曲げ加工が施されたＬ字状の鉄筋により構成されている。隅角部外側主筋６の上端部（一方の端部）は、壁２の隅角部５以外の部分（壁一般部２１）の外面に沿って配筋された壁主筋２２と、継手（例えば、重ね継手や機械式継手）２３を介して連結されている。また、隅角部外側主筋６の他方の端部（スラブ３内の端部）は、スラブ３の隅角部５以外の部分（スラブ一般部３１）の下面に沿って配筋されたスラブ主筋３２と継手（例えば、重ね継手や機械式継手）３３を介して連結されている。隅角部外側主筋６は、壁主筋２２およびスラブ主筋３２よりも高強度である。本実施形態の隅角部外側主筋６はＳＤ４９０からなり、壁主筋２２およびスラブ主筋３２はＳＤ３４５からなる。
【0020】
隅角部内側スラブ主筋７は、図４に示すように、スラブ３の上面に沿って配筋されている。本実施形態の隅角部内側スラブ主筋７の壁２側の先端には定着部７１が形成されている。定着部７１は、隅角部内側スラブ主筋７の鉄筋径よりも大きな幅を有している。本実施形態の定着部７１は、隅角部内側スラブ主筋７の先端に鋼板を摩擦圧接することにより形成されている。隅角部内側スラブ主筋７の壁２側の端部（定着部７１）は、必要なコンクリート被りを確保した状態で、隅角部外側主筋６の外側に係止されている。また、隅角部内側スラブ主筋７は、スラブ３の隅角部５以外の部分であるスラブ一般部３１の上面に沿って配筋されたスラブ主筋３２と継手（例えば、重ね継手や機械式継手）３３を介して連結されている。本実施形態の隅角部内側スラブ主筋７は、ＳＤ４９０により構成されていて、壁主筋２２およびスラブ主筋３２よりも高強度である。
【0021】
隅角部内側壁主筋８は、図４に示すように、壁２の内面に沿って配筋されている。本実施形態の隅角部内側壁主筋８の下端には、定着部８１が形成されている。定着部８１は、隅角部内側壁主筋８の鉄筋径よりも大きな幅を有している。本実施形態の定着部８１は、隅角部内側壁主筋８の先端に鋼板を摩擦圧接することにより形成されている。隅角部内側壁主筋８は、壁２の隅角部５以外の部分である壁一般部２１に配筋された壁主筋２２と継手（例えば、重ね継手や機械式継手）を介して連結されている。本実施形態の隅角部内側壁主筋８は、ＳＤ４９０からなり、壁主筋２２およびスラブ主筋３２よりも高強度である。
【0022】
本実施形態の隅角部５の降伏耐力は、壁の終局耐力以上である。すなわち、壁２の隅角部５以外の部分である壁一般部２１で発生する断面力が、壁一般部２１の終局耐力に達した際に、隅角部５に発生する断面力が隅角部の降伏耐力以下である。また、本実施形態のスラブ３の隅角部５以外の部分であるスラブ一般部３１の降伏耐力は、壁一般部２１の終局耐力以上である。すなわち、壁一般部２１で発生する断面力が、壁一般部２１の終局耐力に達した際に、スラブ一般部３１に発生する断面力がスラブ一般部３１の降伏耐力以下である。
【0023】
このように、本実施形態の鉄筋コンクリート構造物１は、隅角部５の鉄筋の強度を高めているため、隅角部５の剛性および耐力も高められている。そのため、鉄筋コンクリート構造物１に大きな力が作用した際に、隅角部５よりも先に壁２の隅角部５以外の部分において終局耐力に至るようになる。そのため、隅角部５およびスラブ３の破壊が防止され、構造物としての剛性を確保できる。
また、隅角部５において高強度鉄筋を使用するため、鉄筋量を増加することなく、隅角部の耐力を増強できる。そのため、隅角部５内の鉄筋の過密化を抑制し、施工性の向上を図ることができる。
また、隅角部５において高強度鉄筋を使用するため、鉄筋量を増加することなく、隅角部の耐力を増強できる。そのため、隅角部５内の鉄筋の過密化を抑制し、施工性の向上を図ることができる。
【0024】
＜第三実施形態＞
第三実施形態では、第一実施形態と同様に、断面視矩形状に形成されていて、スラブ３と壁２との接合部を構成する隅角部５にハンチが形成されていないボックスカルバート（鉄筋コンクリート構造物１）について説明する（図１参照）。
図４に第三実施形態の鉄筋コンクリート構造物１の隅角部５を示す。なお、第三実施形態の鉄筋コンクリート構造物１の構成は、鉄筋径を除いて第二実施形態の鉄筋コンクリート構造物１と同様であるため、図４を参照して第三実施形態を説明する。隅角部５は、図４に示すように、スラブ３と壁２との接合部のＬ字状部分である。本実施形態の隅角部５は、ハンチ５０を形成する場合におけるハンチ５０の上端と壁２との交点以上の高さ位置（隅角部上端５１）から鉄筋コンクリート構造物１の下面までの範囲と、ハンチ５０の下端とスラブ３との交点よりもスラブ３の中央側の位置（隅角部側端５２）から鉄筋コンクリート構造物１の外面までの範囲とする。
本実施形態では、壁２の隅角部５に含まれる部分（鉄筋コンクリート構造物１の下端から隅角部上端５１までの区間）が鋼繊維補強コンクリートにより形成されている。
また、隅角部５には、隅角部外側主筋６と、隅角部内側スラブ主筋７と、隅角部内側壁主筋８とが配筋されている。
第三実施形態では、第一実施形態と同様に、断面視矩形状に形成されていて、スラブ３と壁２との接合部を構成する隅角部５にハンチが形成されていないボックスカルバート（鉄筋コンクリート構造物１）について説明する（図１参照）。
図４に第三実施形態の鉄筋コンクリート構造物１の隅角部５を示す。なお、第三実施形態の鉄筋コンクリート構造物１の構成は、鉄筋径を除いて第二実施形態の鉄筋コンクリート構造物１と同様であるため、図４を参照して第三実施形態を説明する。隅角部５は、図４に示すように、スラブ３と壁２との接合部のＬ字状部分である。本実施形態の隅角部５は、ハンチ５０を形成する場合におけるハンチ５０の上端と壁２との交点以上の高さ位置（隅角部上端５１）から鉄筋コンクリート構造物１の下面までの範囲と、ハンチ５０の下端とスラブ３との交点よりもスラブ３の中央側の位置（隅角部側端５２）から鉄筋コンクリート構造物１の外面までの範囲とする。
本実施形態では、壁２の隅角部５に含まれる部分（鉄筋コンクリート構造物１の下端から隅角部上端５１までの区間）が鋼繊維補強コンクリートにより形成されている。
また、隅角部５には、隅角部外側主筋６と、隅角部内側スラブ主筋７と、隅角部内側壁主筋８とが配筋されている。
【0025】
隅角部外側主筋６は、図４に示すように、スラブ３の下面および壁２の外面に沿って配筋されている。
隅角部外側主筋６は、曲げ加工が施されたＬ字状の鉄筋により構成されている。隅角部外側主筋６の上端部（一方の端部）は、壁２の隅角部５以外の部分（壁一般部２１）の外面に沿って配筋された壁主筋２２と、継手（例えば、重ね継手や機械式継手）を介して連結されている。また、隅角部外側主筋６の他方の端部（スラブ３内の端部）は、スラブ３の隅角部５以外の部分（スラブ一般部３１）の下面に沿って配筋されたスラブ主筋３２と継手（例えば、重ね継手や機械式継手）を介して連結されている。隅角部外側主筋６の鉄筋径は、壁主筋２２およびスラブ主筋３２の鉄筋径よりも大きい（図４では、表現上同じ太さになっている）。
隅角部外側主筋６は、曲げ加工が施されたＬ字状の鉄筋により構成されている。隅角部外側主筋６の上端部（一方の端部）は、壁２の隅角部５以外の部分（壁一般部２１）の外面に沿って配筋された壁主筋２２と、継手（例えば、重ね継手や機械式継手）を介して連結されている。また、隅角部外側主筋６の他方の端部（スラブ３内の端部）は、スラブ３の隅角部５以外の部分（スラブ一般部３１）の下面に沿って配筋されたスラブ主筋３２と継手（例えば、重ね継手や機械式継手）を介して連結されている。隅角部外側主筋６の鉄筋径は、壁主筋２２およびスラブ主筋３２の鉄筋径よりも大きい（図４では、表現上同じ太さになっている）。
【0026】
隅角部内側スラブ主筋７は、図４に示すように、スラブ３の上面に沿って配筋されている。本実施形態の隅角部内側スラブ主筋７の壁２側の先端には定着部７１が形成されている。定着部７１は、隅角部内側スラブ主筋７の鉄筋径よりも大きな幅を有している。本実施形態の定着部７１は、隅角部内側スラブ主筋７の先端に鋼板を摩擦圧接することにより形成されている。隅角部内側スラブ主筋７の壁２側の端部（定着部７１）は、必要なコンクリート被りを確保した状態で、隅角部外側主筋６の外側に係止されている。また、隅角部内側スラブ主筋７は、スラブ３の隅角部５以外の部分であるスラブ一般部３１の上面に沿って配筋されたスラブ主筋３２と継手（例えば、重ね継手や機械式継手）を介して連結されている。本実施形態の隅角部内側スラブ主筋７の鉄筋径は、スラブ主筋３２の鉄筋径よりも大きい（図４では、表現上同じ太さになっている）。
【0027】
隅角部内側壁主筋８は、図４に示すように、壁２の内面に沿って配筋されている。本実施形態の隅角部内側壁主筋８の下端には、定着部８１が形成されている。定着部８１は、隅角部内側壁主筋８の鉄筋径よりも大きな幅を有している。本実施形態の定着部８１は、隅角部内側壁主筋８の先端に鋼板を摩擦圧接することにより形成されている。隅角部内側壁主筋８は、壁２の隅角部５以外の部分である壁一般部２１に配筋された壁主筋２２と継手（例えば、重ね継手や機械式継手）を介して連結されている。本実施形態の隅角部内側壁主筋８の鉄筋径は、壁主筋２２の鉄筋径よりも大きい。
【0028】
本実施形態の隅角部５の降伏耐力は、壁の終局耐力以上である。すなわち、壁２の隅角部５以外の部分である壁一般部２１で発生する断面力が、壁一般部２１の終局耐力に達した際に、隅角部５に発生する断面力が隅角部の降伏耐力以下である。また、本実施形態のスラブ３の隅角部５以外の部分であるスラブ一般部３１の降伏耐力は、壁一般部２１の終局耐力以上である。すなわち、壁一般部２１で発生する断面力が、壁一般部２１の終局耐力に達した際に、スラブ一般部３１に発生する断面力がスラブ一般部３１の降伏耐力以下である。
【0029】
このように、本実施形態の鉄筋コンクリート構造物１は、隅角部の鉄筋の鉄筋径を他の部分の鉄筋の鉄筋径よりも大きくして、隅角部の鉄筋量を増加させているため、隅角部の剛性および耐力も高められている。そのため、鉄筋コンクリート構造物１に大きな力が作用した際に、隅角部５よりも先に壁２の隅角部５以外の部分において終局耐力に至るようになる。そのため、隅角部５およびスラブ３の破壊が防止され、構造物としての剛性を確保できる。
また、隅角部の鉄筋径を大きくして鉄筋の本数を最小限に抑えることで、鉄筋の過密化を抑制し、施工性の向上を図ることができる。
また、隅角部の鉄筋径を大きくして鉄筋の本数を最小限に抑えることで、鉄筋の過密化を抑制し、施工性の向上を図ることができる。
【0030】
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、壁２の隅角部５に含まれる部分が鋼繊維補強コンクリートにより形成されている場合について説明したが、隅角部５を構成するコンクリートは限定されるものではなく、鋼繊維補強コンクリート以外のコンクリート（例えば、鋼繊維以外の繊維を用いた繊維補強コンクリートや高強度コンクリートや壁一般部２１等と同じコンクリート等）であってもよい。また、隅角部５全体が同じコンクリート（例えば、繊維補強コンクリート）により構成されていてもよい）。
隅角部内側スラブ主筋７は、必ずしも隅角部外側主筋６に係止している必要はない。
また、定着部の形成方法は限定されるものではなく、例えば、鉄筋の先端をＵ字状やＬ字状に加工することにより形成されたフックにより定着部を形成してもよい。また、定着部は、鉄筋の先端に螺合されたナットであってもよい。また、適宜配筋されるせん断補強鉄筋の端部についても同様に定着部を形成してもよい。
例えば、前記実施形態では、壁２の隅角部５に含まれる部分が鋼繊維補強コンクリートにより形成されている場合について説明したが、隅角部５を構成するコンクリートは限定されるものではなく、鋼繊維補強コンクリート以外のコンクリート（例えば、鋼繊維以外の繊維を用いた繊維補強コンクリートや高強度コンクリートや壁一般部２１等と同じコンクリート等）であってもよい。また、隅角部５全体が同じコンクリート（例えば、繊維補強コンクリート）により構成されていてもよい）。
隅角部内側スラブ主筋７は、必ずしも隅角部外側主筋６に係止している必要はない。
また、定着部の形成方法は限定されるものではなく、例えば、鉄筋の先端をＵ字状やＬ字状に加工することにより形成されたフックにより定着部を形成してもよい。また、定着部は、鉄筋の先端に螺合されたナットであってもよい。また、適宜配筋されるせん断補強鉄筋の端部についても同様に定着部を形成してもよい。
【0031】
以下、本発明の鉄筋コンクリート構造物１について実施した実験結果について説明する。図５および図６に本実験で使用した試験体１１，１２の概要を示す。本実験では、ケース１（試験体１１）として隅角部５の主鉄筋６，７，８を多段配筋した場合（図５参照）、ケース２（試験体１２として隅角部５の主鉄筋６，７，８を高強度鉄筋にした場合（図６参照）、ケース３として隅角部５の主鉄筋を多段配筋するとともに隅角部５の壁部分のコンクリートを鋼繊維補強コンクリート９１にした場合（図５参照）、ケース４として隅角部の主鉄筋を高強度鉄筋にして隅角部の壁部分のコンクリートを鋼繊維補強コンクリートにした場合（図６参照）の試験体に加力実験を行った。加力実験は、図５および図６に示すように、壁２とスラブ３に対して斜めにジャッキＪを取り付けて、自己反力により正負交番加力を実施した。なお、比較例として、図７に示すように、ハンチ５０を有した試験体１３に対しても同様に加力実験を行った。図７は、比較例の試験体１３の概要を示す断面図である。試験体１３の隅角部５には、壁主筋２２およびスラブ主筋３２の他にハンチ筋５３や、補強筋５４を配筋した。
図８にケース１～４と比較例の変位と荷重の関係を示す。図８に示すように、各ケースとも、比較例と同等の線形を示した。そのため、従来のハンチ５０を有する場合と同様に、構造物としての剛性を確保できることが確認できた。
図８にケース１～４と比較例の変位と荷重の関係を示す。図８に示すように、各ケースとも、比較例と同等の線形を示した。そのため、従来のハンチ５０を有する場合と同様に、構造物としての剛性を確保できることが確認できた。
【0032】
次に、実施例として、隅角部５の主鉄筋６，７，８を多段配筋するとともに隅角部５の壁部分のコンクリートを鋼繊維補強コンクリート９１にした場合（図５の試験体１１参照）について、非線形ＦＥＭによるシミュ―レーションを行った。また、比較例として、ハンチ５０を有した従来の隅角部構造（図７の試験体１３参照）についても同様のシミュレーションを行った。図９（ａ）にハンチを有する従来の隅角部構造のシミュレーション結果、（ｂ）に実施例のシミュレーション結果を示す。図９（ｂ）に示すように、実施例では、隅角部５よりも上方において破損（破損部Ｃ）が生じる結果となり、図９（ａ）に示すハンチ５０を有している場合と同様に、隅角部５とスラブ３での破損を防止し、構造物としての剛性を確保できることが確認できた。
【符号の説明】
【0033】
１ 鉄筋コンクリート構造物（ボックスカルバート）
２ 壁
３ スラブ
４ 頂版
５ 隅角部
６ 隅角部外側主筋
７ 隅角部内側スラブ主筋
８ 隅角部内側壁主筋
２ 壁
３ スラブ
４ 頂版
５ 隅角部
６ 隅角部外側主筋
７ 隅角部内側スラブ主筋
８ 隅角部内側壁主筋
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
