JP2004293181A

JP2004293181A - 梁の開口補強構造

Info

Publication number: JP2004293181A
Application number: JP2003087720A
Authority: JP
Inventors: Noboru Sakaguchi; 昇坂口; Nobuyuki Maeda; 信之前田; Hisao Tomonaga; 久雄友永; Kazuo Kubo; 和雄久保
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-10-21

Abstract

【課題】本発明は、せん断力が何れの方向より作用しても対応でき、安価で簡略な構成を備えた、幅向に貫通する開口部を備える鉄筋コンクリート造よりなる梁の開口補強構造を提供する。
【解決手段】梁１を幅方向に貫通する開口部１ａには、梁１の内方つまり上部筋２と下部筋３とあばら筋４に囲まれた領域内に、２体の開口補強鋼板９が配設される。開口補強鋼板９は、梁成よりも短い高さを有する普通鋼板よりなり、一方の面にスタッドボルト９ｂが固着手段を介して固着され、中央部には梁１に設けられた開口部１ａの径とほぼ同程度、もしくはこれよりも大きい径の開口孔９ａが設けられている。これら開口補強鋼板９は、スタッドボルト９ｂが外方を向くようにして所定の離間間隔を設けて平行に配され、梁１の内方で、開口補強鋼板９の開口孔９ａと梁１の開口部１ａが同軸となるように位置決めされる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄筋コンクリート造よりなり、幅方向に貫通する開口部を備える梁の開口補強構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
構造物の梁には、電気配線や空調用ダクトを挿通することを目的に、その幅方向に貫通する開口部が構築されるが、該開口部の周辺では梁強度が局部的に低下し、開口部を横断するような亀裂が発生しやすい。そこで、開口部の周辺に補強筋もしくは補強金具を配置する構成が考案されている（特許文献１、特許文献２を参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０６−３２２８９０号公報
【特許文献２】
特許第２７９９７９４号公報
【０００４】
一般に梁６の開口補強構造は、図７（ｃ）に示すような、開口部６ａの周囲を囲うように複数の斜め補強筋７を格子状に配した斜め補強筋体８が、図７（ａ）（ｂ）に示すように、梁６の幅方向に層状に複数配設される場合が多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述する構成は、開口部６ａの周囲で何れの方向よりせん断力が作用した場合にも、開口部６ａを横断するような亀裂を防止できることを目的に、斜め補強筋７を複数用いなければならないため、配筋が煩雑で施工性に劣るだけでなく、大幅なコスト高となっていた。
【０００６】
上記事情に鑑み、本発明は、せん断力が何れの方向より作用しても対応でき、安価で簡略な構成を備えた、幅向に貫通する開口部を備える鉄筋コンクリート造よりなる梁の開口補強構造を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の梁の開口補強構造は、鉄筋コンクリート造よりなり、幅方向に貫通する開口部を備える梁の開口補強構造であって、中央部に所定の径に成形された開口孔を有し、表面に凹凸部を備える鋼板よりなる複数の開口補強鋼板が、所定の離間間隔をもって面どうしを向かい合わせて平行に配されるとともに、該開口補強鋼板の開口孔と前記梁の開口部とが同軸となるように、梁の内方に配設されることを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の梁の開口補強構造は、前記開口補強鋼板に、普通鋼板が用いられて、中央部に所定の径に成形された開口孔が設けられるとともに、一方の面に複数のスタッドボルトよりなる凹凸部が備えられており、所定の離間間隔をもって他方の面を向かい合わせて平行に対をなした状態で、開口補強鋼板の開口孔と梁の開口部を設けたい位置とが同軸となるように、梁の内方に配設されることを特徴としてる。
【０００９】
請求項３記載の梁の開口補強構造は、前記開口補強鋼板に、上下フランジを備える形鋼が用いられて、ウェブの中央部に所定の径に成形された開口孔が設けられており、該開口補強鋼板が、所定の離間間隔をもってウェブを向かい合わせるとともに、上下フランジが水平でかつ外方に突出するように平行に対をなした状態で、該開口補強鋼板の開口孔と梁の開口部を設けたい位置とが同軸となるように、梁の内方に配設されることを特徴としている。
【００１０】
請求項４記載の梁の開口補強構造は、対をなす前記開口補強鋼板が、上下フランジを垂直とするように配設されているとともに、対をなす前記開口補強鋼板各々の上フランジの端部どうし、及び下フランジの端部同士を連結するように、複数の繋ぎ筋が配設されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項５記載の梁の開口補強構造は、前記開口補強鋼板に、シマ鋼板が用いられており、中央部に所定の径に成形された開口孔が設けられることを特徴としている。
【００１２】
請求項６記載の梁の開口補強構造は、前記開口補強鋼板に、波付け鋼板が用いられており、中央部に所定の径に成形された開口孔が設けられることを特徴としている。
【００１３】
請求項７記載の梁の開口補強構造は、前記開口補強鋼板に、網目鋼板が用いられており、中央部に所定の径に成形された開口孔が設けられることを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の梁の開口補強構造を、図１から図６に示す。本発明は、一般に建材として用いられており、表面に凹凸部を有する鋼板に所定の大きさの径を有する開口孔を設けて、これを開口補強鋼板とすることにより、コストダウンを図るとともに、複数の該開口補強鋼板を所定の離間距離を持たせて平行に配置した上で、梁の開口部と開口補強鋼板の開口孔が同軸となるように、梁の内方に配設することにより、梁の開口部周辺のあらゆる方向から作用するせん断力に対応するものである。
【００１５】
（第１の実施の形態）
図１（ａ）に示すように、鉄筋コンクリート造の構造物を構成する梁１は、上部筋２と下部筋３とあばら筋４、及びこれらを埋設するコンクリート５により構成されている。上部筋２は、梁１の上部近傍で長さ方向に水平に延在し、所定の離間距離をもって複数が平行に配されている。また、下部筋３は、梁１の下部近傍で長さ方向に水平に延在し、上部筋２各々と鉛直下方で同軸となるように、所定の離間距離をもって複数が平行に配されている。さらに、前記あばら筋４は、前記上部筋２及び下部筋３と直交し、これらを内包するように複数が梁１の長さ方向に所定の離間間隔をもって配設されている。
【００１６】
ところで、前記梁１には、電気配線や空調用ダクト等を層通する開口部１ａが設けられている。該開口部１ａは、梁１を幅方向に貫通するように設けられており、１体の梁１に対して１箇所もしくは複数箇所設けられている。このような開口部１ａには、図１（ｂ）に示すように、梁１の内方つまり上部筋２と下部筋３とあばら筋４に囲まれた領域内に位置するように、２体の開口補強鋼板９が配設されている。
該開口補強鋼板９は、図１（ｃ）に示すように、梁成よりも短い高さを有する普通鋼板よりなり、一方の面にスタッドボルト９ｂが固着手段を介して固着されているとともに、中央部には梁１に設けられた開口部１ａの径とほぼ同程度、もしくはこれよりも大きい径を有する開口孔９ａが設けられている。このような構成の該開口補強鋼板９は、図１（ｂ）に示すように、一方の面に設けられたスタッドボルト９ｂが外方を向くようにして、所定の離間間隔を設けて平行に配されており、梁１の内方で、開口補強鋼板９の開口孔９ａと梁１の開口部１ａが同軸となるように位置決めされている。
【００１７】
このように、上部筋２と下部筋３とあばら筋４に囲まれた領域内に、対をなして配された開口補強鋼板９が、前記コンクリート５に埋設されることにより、梁１には、開口補強鋼板９により外周近傍が補強された開口部１ａが形成されることとなる。このような梁１の開口補強構造は、普通鋼板の中央部に開口孔９ａを設けて開口補強鋼板９とする構成が、前記梁１の開口部１ａの外周を開口補強鋼板９で面的に覆うこととなるため、あらゆる方向からのせん断力に対応することができるものであり、また、一方の面にスタッドボルト９ｂを備えて表面に凹凸部を形成する構成が、コンクリート５との十分な定着強度を確保し、梁１の開口部１ａ周辺における梁強度の低下を抑制するものである。
【００１８】
（第２の実施の形態）
図２（ａ）に示すように、鉄筋コンクリート造の構造物を構成する梁１は、第１の実施の形態と同様の構成を備えた上部筋２と下部筋３とあばら筋４、及びこれらを埋設するコンクリート５により形成されており、該梁１には、幅方向に貫通する開口部１ａが設けられている。
該開口部１ａには、図２（ｂ）に示すように、第１の実施の形態と同様に、対をなす開口補強鋼板９が備えられているが、その形状は、図２（ｃ）に示すように、梁成よりも短い高さを有し、ウェブの上下にフランジ９ｃを備えた溝形鋼が用いられている。該溝形鋼には、ウェブの中央部に梁１に設けられている開口部１ａの径とほぼ同程度、もしくはこれよりも大きい径を有する開口孔９ａが設けられている。このような構成の対をなす開口補強鋼板９は、図２（ｂ）に示すように、ウェブの一方の面より直交して突出する上下のフランジ９ｃが外方を向くようにして、所定の離間間隔を設けて平行に配されており、開口補強鋼板９の開口孔９ａと梁１の開口部１ａとが同軸となるように位置決めした上で、前記上部筋２と下部筋３とあばら筋４に囲まれた領域に配設されている。
【００１９】
これらが、コンクリート５に埋設されることにより、開口補強鋼板９により外周近傍が補強された開口部１ａが形成されることとなる。なお、第２の実施の形態において、開口補強鋼板９に用いた形鋼には上下にフランジ９ｃが備えられているため、これらがウェブ表面の凹凸部として機能し、前記コンクリート５との定着強度を高めるものである。したがって、該開口補強鋼板９に用いる形鋼は、必ずしも溝形鋼にこだわるものではなく、上下にフランジ９ｃを備える形状のものであれば、Ｉ形鋼、Ｈ形鋼等、何れを用いてもよい。
【００２０】
なお、本実施の形態において、該開口補強鋼板９は、上下のフランジ９ｃが水平に突出するように配置したが、必ずしもこれにこだわるものではなく、上下のフランジ９ｃが外方を向くよう配置されれば、図３（ａ）に示すように、鉛直に突出するように配置してもかまわない。ただし、この場合には、図３（ｂ）に示すように、対をなして配されている該開口補強鋼板９の上部に位置する上下のフランジ９ｃ各々の一方の端部どうし、及び該開口補強鋼板９の下部に位置する上下のフランジ９ｃ各々の他方の端部どうしを連結するように、棒鋼等よりなる繋ぎ筋１０を溶接等の固着手段を介して固着しておく。
【００２１】
（第３の実施の形態）
図４（ａ）に示すように、鉄筋コンクリート造の構造物を構成する梁１は、第１の実施の形態と同様の構成を備えた上部筋２と下部筋３とあばら筋４、及びこれらを埋設するコンクリート５により形成されており、該梁１には、幅方向に貫通する開口部１ａが設けられている。
該開口部１ａには、図４（ｂ）に示すように、複数の開口補強鋼板９が備えられているが、その形状は、図４（ｃ）に示すように、梁成よりも短い高さを有し、表裏面に凹凸部を備えるシマ鋼板が用いられており、中央部に梁１に設けられた開口部１ａの径とほぼ同程度、もしくはこれよりも大きい径を有する孔９ａが設けられている。該開口補強鋼板９は、図４（ｂ）に示すように、４枚が面を向かい合わせて所定の離間間隔を設け、平行に配されており、開口補強鋼板９の孔９ｂと梁１の開口部１ａとが同軸となるように位置決めされた上で、前記上部筋２と下部筋３とあばら筋４に囲まれた領域内に配設されている。
これらが、コンクリート５に埋設されることにより、開口補強鋼板９により外周近傍が補強された開口部１ａが形成されることとなる。なお、第３の実施の形態において、開口補強鋼板９に用いたシマ鋼板には、表面に縞状の凹凸部が形成されているため、これらが前記コンクリート５との定着強度を高める機能を果たすものである。
【００２２】
なお、第３の実施の形態では、開口補強鋼板９にシマ鋼板を用いたが、必ずしもこれにこだわるものではなく、中央部に梁１に設けられた開口部１ａの径とほぼ同程度、もしくはこれよりも大きい径を有する孔９ａが設けられ、表裏面に凹凸部が形成できる鋼板であれば、何れを用いても良い。
例えば、図５（ａ）では、開口補強鋼板９に波付け鋼板を用いている。波付け鋼板は、図５（ｃ）に示すように、帯状の鋼板を波付けすることにより成型されたもので、キーストンプレート等を用いている。これら波付け鋼板を用いた開口補強鋼板９は、図５（ｂ）に示すように、シマ鋼板を用いた場合と同様で、４枚が面を向かい合わせて所定の離間間隔を設け、平行に配されており、開口補強鋼板９の孔９ｂと梁１の開口部１ａとが同軸となるように位置決めされた上で、前記上部筋２と下部筋３とあばら筋４に囲まれた領域内に配設されている。
なお、開口補強鋼板９にシマ鋼板及び波付け鋼板を適用した場合には、４枚の開口補強鋼板９を用いたが、その数量は必ずしもこれにこだわるものではなく、梁１の幅や梁１に設けたい開口部１ａの径の大きさに応じて、十分な梁強度を確保できる数量を用いればよい。
【００２３】
これら開口補強鋼板９は、この他にも例えば、図６（ｃ）に示すように、開口補強鋼板９に、網目状の平板を備える網目鋼板、いわゆるエキスパンドメタルを用いてもよい。この場合には、面外方向の強度を考慮し、図６（ａ）（ｂ）に示すように、シマ鋼板を用いた場合と比較して数量の多い９枚を用いて、開口補強鋼板９の孔９ｂと梁１の開口部１ａとが同軸となるように位置決めし、前記上部筋２と下部筋３とあばら筋４に囲まれた領域内に配設すればよい。これら網目鋼板は、表面に凹凸部を有していないが、網目が凹凸部と同様の機能を有しており、コンクリート５との定着強度は十分に確保できるものである。
【００２４】
上述する構成によれば、梁１の開口補強構造は、中央部に梁１に設けられる開口部１ａの径とほぼ同程度、もしくはこれよりも大きい径を有する開口孔９ａが設けられるとともに、表面に凹凸面が形成された板状の複数の開口補強鋼板９を、所定の離間距離を持って面を向かい合わせて平行に配し、梁１に設けられる開口部１ａと開口補強鋼板９の開口孔９ａとを同軸に位置あわせを行った上で、梁の内方に配設することから、簡略な構成で作業性が良く、工費削減及び工期短縮に大きく寄与することができる。
【００２５】
また、該開口補強鋼板９により梁１に設けられる開口部１ａの外周近傍は、面的に補強されるため、あらゆる方向からのせん断力に対応することができるものであり、開口部１ａを横断するような亀裂を防止することが可能となる。
さらに、該開口補強鋼板９には、表面に凹凸部が形成されているため、コンクリートとの定着強度が増し、開口部１ａ周辺の梁強度の低下を抑制することが可能となる。
【００２６】
さらに、開口補強鋼板９には、一般に建材として用いられている普通鋼板や形鋼、シマ鋼板や網目鋼板等を用いているため、特別な材料を必要としないとともに、加工も容易に行うことができ、作業性を向上できるとともに、大幅なコストダウンを図ることが可能となる。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１記載の梁の開口補強構造によれば、鉄筋コンクリート造よりなり、幅方向に貫通する開口部を備える梁の開口補強構造であって、中央部に所定の径に成形された開口孔を有し、表面に凹凸部を備える鋼板よりなる複数の開口補強鋼板が、所定の離間間隔をもって面どうしを向かい合わせて平行に配されるとともに、該開口補強鋼板の開口孔と前記梁の開口部とが同軸となるように、梁の内方に配設されることから、簡略な構成で作業性が良く、工費削減及び工期短縮に大きく寄与することができる。
また、該開口補強鋼板により梁に設けられる開口部の外周近傍は、面的に補強されるため、あらゆる方向からのせん断力に対応することができるものであり、開口部を横断するような亀裂を防止することが可能となる。
さらに、該開口補強鋼板には、表面に凹凸部が形成されているため、コンクリートとの定着強度が増し、開口部周辺の梁強度の低下を抑制することが可能となる。
【００２８】
請求項２から６に記載の梁の開口補強構造によれば、前記開口補強鋼板に、普通鋼板が用いられて、中央部に所定の径に成形された開口孔が設けられるとともに、一方の面に複数のスタッドボルトよりなる凹凸部が備えられており、所定の離間間隔をもって他方の面を向かい合わせて平行に対をなした状態で、開口補強鋼板の開口孔と梁の開口部を設けたい位置とが同軸となるように、梁の内方に配設される。
【００２９】
または、前記開口補強鋼板に、上下フランジを備える形鋼が用いられて、ウェブの中央部に所定の径に成形された開口孔が設けられており、該開口補強鋼板が、所定の離間間隔をもってウェブを向かい合わせるとともに、上下フランジが水平でかつ外方に突出するように平行に対をなした状態で、該開口補強鋼板の開口孔と梁の開口部を設けたい位置とが同軸となるように、梁の内方に配設される。もしくは、対をなす前記開口補強鋼板が、上下フランジを垂直とするように配設されているとともに、対をなす前記開口補強鋼板各々の上フランジの端部どうし、及び下フランジの端部同士を連結するように、複数の繋ぎ筋が配設されている。
または、前記開口補強鋼板に、シマ鋼板、もしくは波付け鋼板、もしくは網目鋼板が用いられており、中央部に所定の径に成形された開口孔が設けられる。
【００３０】
これにより、開口補強鋼板には、一般に建材として用いられている普通鋼板や形鋼、シマ鋼板、波付け鋼板、網目鋼板等を用いているため、特別な材料を必要としないとともに、加工も容易に行うことができ、作業性を向上できるとともに、大幅なコストダウンを図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の梁の開口補強構造の第１の実施の形態を示す図である。
【図２】本発明の梁の開口補強構造の第２の実施の形態を示す図である。
【図３】本発明の梁の開口補強構造の第２の実施の形態の他の事例を示す図である。
【図４】本発明の梁の開口補強構造の第３の実施の形態を示す図である。
【図５】本発明の梁の開口補強構造の第３の実施の形態の他の事例（その１）を示す図である。
【図６】本発明の梁の開口補強構造の第３の実施の形態の他の事例（その２）を示す図である。
【図７】従来の梁の開口補強構造を示す図である。
る。
【符号の説明】
１梁
１ａ貫通孔
２上部筋
３下部筋
４あばら筋
５コンクリート
６梁
７斜め補強筋
８補強筋
９開口補強鋼板
９ａ孔
９ｂスタッドボルト
９ｃフランジ
１０繋ぎ筋

Claims

鉄筋コンクリート造よりなり、幅方向に貫通する開口部を備える梁の開口補強構造であって、
中央部に所定の径に成形された開口孔を有し、表面に凹凸部を備える鋼板よりなる複数の開口補強鋼板が、所定の離間間隔をもって面どうしを向かい合わせて平行に配されるとともに、該開口補強鋼板の開口孔と前記梁の開口部とが同軸となるように、梁の内方に配設されることを特徴とする梁の開口補強構造。
請求項１に記載の梁の開口補強構造において、
前記開口補強鋼板に、普通鋼板が用いられて、中央部に所定の径に成形された開口孔が設けられるとともに、一方の面に複数のスタッドボルトよりなる凹凸部が備えられており、
所定の離間間隔をもって他方の面を向かい合わせて平行に対をなした状態で、開口補強鋼板の開口孔と梁の開口部を設けたい位置とが同軸となるように、梁の内方に配設されることを特徴とする梁の開口補強構造。
請求項１に記載の梁の開口補強構造において、
前記開口補強鋼板に、上下フランジを備える形鋼が用いられて、ウェブの中央部に所定の径に成形された開口孔が設けられており、
該開口補強鋼板が、所定の離間間隔をもってウェブを向かい合わせるとともに、上下フランジが水平でかつ外方に突出するように平行に対をなした状態で、該開口補強鋼板の開口孔と梁の開口部を設けたい位置とが同軸となるように、梁の内方に配設されることを特徴とする梁の開口補強構造。
請求項３に記載の梁の開口補強構造において、
対をなす前記開口補強鋼板が、上下フランジを垂直とするように配設されているとともに、対をなす前記開口補強鋼板各々の上フランジの端部どうし、及び下フランジの端部同士を連結するように、複数の繋ぎ筋が配設されていることを特徴とする梁の開口補強構造。
請求項１に記載の梁の開口補強構造において、
前記開口補強鋼板に、シマ鋼板が用いられており、中央部に所定の径に成形された開口孔が設けられることを特徴とする梁の開口補強構造。
請求項１に記載の梁の開口補強構造において、
前記開口補強鋼板に、波付け鋼板が用いられており、中央部に所定の径に成形された開口孔が設けられることを特徴とする梁の開口補強構造。
請求項１に記載の梁の開口補強構造において、
前記開口補強鋼板に、網目鋼板が用いられており、中央部に所定の径に成形された開口孔が設けられることを特徴とする梁の開口補強構造。