JP2005030195A - 構造物及びその施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 居住性に優れた鉄筋コンクリート造を主体構造としつつ、柱の間隔が大きくあいた大スパンをローコストで実現し、柱形や梁形が居室空間内に出ないようにして広い居室空間を確保し、高商品化を図ることができる構造物を提供することを目的としている。
【解決手段】 鉄筋コンクリート造の複数の柱２、９と、柱２、９の間に架設される梁７とが備えられている構造物において、梁７には柱２、９の間に配置される梁鉄骨材１０が備えられ、梁７は、梁鉄骨材１０の下部より上方に被覆コンクリート１３が被覆され梁鉄骨材１０の下面が露出されている梁中央部１１と、梁鉄骨材１０の両側方および上下方に端部コンクリート１５がそれぞれ形成され端部コンクリート１５内に梁鉄骨材１０の周りに配筋された梁鉄筋材が埋設されている梁端部１２とから構成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、特に大スパン架構に適した構造物に関する。

鉄筋コンクリート造の構造物は、鉄骨造や鉄骨鉄筋コンクリート造に比べてコストが低く、また遮音性や風揺れ抵抗性等を十分に確保することができる。このため、高層集合住宅の構造形式としては、コストおよび居住性（遮音性や風揺れ抵抗性等）を考慮すると鉄筋コンクリート造が最適であり、鉄筋コンクリート造からなる高層集合住宅は数多く構築されている。

一方、鉄骨鉄筋コンクリート造の構造物は、梁内に鉄骨材が組み込まれており、梁剛性は大きいため、柱の間隔を大きくあけて大スパンに形成することができ、柱形が出ない広い内部空間を形成することができる。また、鉄骨造の構造物は、梁が鉄骨材によって形成されているため、梁成は小さくなり、内部空間の高さを高く確保することができる（例えば、特許文献１参照。）。
特開昭４８−５８６２０号公報 （第１−２頁、第１図）

しかしながら、上記した従来の鉄筋コンクリート造の構造物では、柱形が内部居住空間に出ないように大スパンにすると、梁コンクリートにひび割れが生じ易くなり、これを防止するには梁成を大きくしなければならないという問題が存在する。また、上記した従来の鉄骨鉄筋コンクリート造の構造物では、梁成が大きくなるとともにコストが高いという問題が存在する。さらに、上記した従来の鉄骨造の構造物では、壁などをＡＬＣパネルによって形成される場合が多く、遮音性が鉄筋コンクリート造より劣るという問題がある。

本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、居住性に優れた鉄筋コンクリート造を主体構造としつつ、柱の間隔が大きくあいた大スパンをローコストで実現し、柱形や梁形が居室空間内に出ないようにして広い居室空間を確保し、高商品化を図ることができる構造物を提供することを目的としている。

請求項１記載の発明は、鉄筋コンクリート造の複数の柱と、該柱の間に架設される梁とが備えられている構造物において、該梁には前記柱の間に配置される梁鉄骨材が備えられ、前記梁は、前記梁鉄骨材の下部より上方に被覆コンクリートが被覆され前記梁鉄骨材の下面が露出されている梁中央部と、前記梁鉄骨材の両側方および上下方に端部コンクリートがそれぞれ形成され該端部コンクリート内に前記梁鉄骨材の周りに配筋された梁鉄筋材が埋設されている梁端部とから構成されていることを特徴としている。

このような特徴により、柱は鉄筋コンクリート構造となり、梁中央部は被覆コンクリートと被覆コンクリートによって座屈防止や梁剛性が増大された梁鉄骨材とからなる合成構造（以下、ＳＣ構造と記す。）となり、最も負担のかかる梁端部は梁鉄骨材、端部コンクリートおよび梁鉄筋材からなる鉄骨鉄筋コンクリート構造となる。また、梁中央部の梁鉄骨材の下方には被覆コンクリートは形成されていないため、梁中央部は梁端部に比べて梁成が小さくなる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の構造物において、前記梁鉄骨材の両端面は前記柱と前記梁との仕口部側面に対向され、前記梁鉄筋材の前記柱側の端部は前記仕口部内に嵌入されていることを特徴としている。

このような特徴により、柱の仕口部内に梁鉄骨材が嵌入されないため、仕口部内の鉄筋材と梁鉄骨材とが干渉することはない。また、梁鉄筋材の柱側の端部が仕口部内に嵌入されるため、柱と梁とは剛接合される。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の構造物において、前記梁の上部には対向する複数の該梁の間に形成されるスラブが一体に設けられ、前記梁鉄骨材の上部は該スラブ内に配置されていることを特徴としている。

このような特徴により、梁鉄骨材はスラブ内に埋め込まれ、スラブ底から下方に出る梁中央部および梁端部の梁形は小さくなる。

請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか記載の構造物において、前記被覆コンクリート内には、前記梁鉄骨材の側方、または上方および側方に配筋された補強筋が埋設されていることを特徴としている。

このような特徴により、梁鉄骨材に被覆される被覆コンクリートのひび割れは防止される。

請求項５記載の発明は、鉄筋コンクリート造の複数の柱と、該柱の間に架設される梁とを備える構造物の施工方法において、前記梁を構成する梁鉄骨材を前記柱の間に配置し、該梁鉄骨材の端部周りに梁鉄筋材を配筋し、前記柱のコンクリートと、前記梁鉄骨材の中央部のうち該梁鉄骨材の下部より上方を被覆する被覆コンクリートと、前記梁鉄骨材の端部の両側方および上下方にそれぞれ形成される端部コンクリートと、前記梁の上部に形成されるスラブのコンクリートとを一体に打設することを特徴としている。

このような特徴により、梁鉄骨材には生材が使用され、柱のコンクリート、スラブのコンクリート、被覆コンクリートおよび端部コンクリートはそれぞれ主として現場打ちコンクリートによって形成されるが、一部をプレキャストコンクリート造とすることもある。

請求項６記載の発明は、鉄筋コンクリート造の複数の柱と、該柱の間に架設される梁とが備えられている構造物において、前記梁は、前記柱と該梁との仕口部側面に接合された端部コンクリート内に端部梁鉄筋材が埋設されている梁端部と、前記端部コンクリート内に両端部がそれぞれ定着された梁鉄骨材の中間部側方及び上方に中央コンクリートがそれぞれ形成されているとともに、前記梁鉄骨材の側方及び上方にそれぞれ配筋された中央梁鉄筋材が該中央コンクリート内に埋設されている梁中央部とから構成されていることを特徴としている。

このような特徴により、梁中央部は鉄骨鉄筋コンクリート造となり、鉄骨造の場合と比べて耐力を大きく評価することがある。また、梁鉄骨材は端部コンクリート内に定着され、柱内には定着されないため、梁鉄骨材の孔あけ等の加工がほとんどなくなる。

請求項７記載の発明は、鉄筋コンクリート造の複数の柱と、該柱の間に架設される梁とを備える構造物の施工方法において、前記梁の中央に位置する梁中央部を構成する梁鉄骨材の側方及び上方に中央梁鉄筋材をそれぞれ組み立てる中央部先組工程と、前記梁の両端にそれぞれ位置する梁端部を構成する端部梁鉄筋材を組み立てる端部先組工程と、組み立てられた前記端部梁鉄筋材を対向させて配置し、該端部梁鉄筋材の中に前記中央梁鉄筋材が配筋された前記梁鉄骨材の両端部を嵌入し、前記梁鉄骨材を前記端部梁鉄筋材の間に架設する架設工程と、前記梁端部を構成する端部コンクリートを前記端部梁鉄筋材及び前記梁鉄骨材の両端部が埋設されるように打設するとともに、前記梁鉄骨材の中間部側方及び上方にそれぞれ形成され前記梁中央部を構成する中央コンクリートを前記中央梁鉄筋材が埋設されるように打設するコンクリート打設工程とを備えることを特徴としている。

このような特徴により、梁を構成する梁端部の端部梁鉄筋材と梁中央部の中央梁鉄筋材及び梁鉄骨材とは別々に先組みされるため、端部梁鉄筋材を直交梁の鉄筋と同じ仕口ユニットとして先組みする場合や、各層一体のプレキャストコンクリートからなるＰＣ柱に先組みする場合等に、仕口ユニットやＰＣ柱の重量は、梁端部と梁中央部とが一体に組まれる場合に比べて軽量化されるとともに小型化される。

本発明に係る構造物によれば、梁は、被覆コンクリートと梁鉄骨材との合成構造からなる梁中央部と、鉄骨鉄筋コンクリート構造からなる梁端部とから構成されるため、居住性に優れた鉄筋コンクリート造を主体構造としつつ、柱の間隔が大きくあいた大スパンをローコストで実現することができ、且つ柱形が居室空間内に出ないようにして高商品化を図ることができる。

以下、本発明に係る構造物の第１，第２の実施の形態について、図面に基いて説明する。

［第１の実施の形態］
図１は、高層の構造物１の平面図である。図１に示すように、構造物１は、複数の柱２と、柱２の間に架設された複数の梁３と、対向する梁３で囲まれる範囲に形成されたスラブ４と、構造物１の中心部に配置されたコア部５とから構成されている。複数の梁３は、構造物１の外周に沿って配置された短い小スパン梁６、および構造物１内に配置され柱２とコア部５との間に架けられた１０ｍ以上の大スパン梁７から構成されている。柱２は鉄筋コンクリート造で形成されており、スラブ４はプレトレス入りのプレキャスト床版４ａの上方に現場打ちの鉄筋コンクリート床版４ｂが積層されて形成されている。また、コア部５は鉄筋コンクリート造のコア壁８及びコア柱９によって形成されており、小スパン梁６は鉄筋コンクリート造で形成されており、構造物１は主体構造が現場打ちの鉄筋コンクリート造で形成されている。

図２は大スパン梁７を表す側面図である。図２に示すように、大スパン梁７は外側に配置された柱２とコア柱９との間に架設されており、大スパン梁７の上部にスラブ４が形成されている。大スパン梁７には外側に配置された柱２とコア柱９との間に配置されたＨ形鋼からなる梁鉄骨材１０が備えられており、大スパン梁７は中央の梁中央部１１と両端から所定の長さの梁端部１２とから構成されている。梁鉄骨材１０の両端部は柱２及びコア柱９内に嵌入されず、梁鉄骨材１０の両端面は柱２の仕口部２ａまたはコア柱９の仕口部９ａの側面にそれぞれ対向されている。また、梁鉄骨材１０の上部（上フランジ）はスラブ４内に配置されており、大スパン梁７はスラブ４内に嵌入されている。

図３（ａ）は梁中央部１１の断面図であり、図３（ｂ）は梁端部１２の断面図である。図２、図３（ａ）に示すように、梁中央部１１は、梁鉄骨材１０の下部より上方に被覆コンクリート１３が被覆されており、梁鉄骨材１０の下面が露出されている。被覆コンクリート１３は梁鉄骨材１０の上方および両側方にそれぞれ一定の厚さをもって形成されており、被覆コンクリート１３内には梁鉄骨材１０の上方および両側方に配筋された補強筋１４が埋設されている。補強筋１４は、梁鉄骨材１０の軸方向に延在する複数の補強主筋１４ａと、補強主筋１４ａおよび梁鉄骨材１０を囲うように一定間隔で複数配筋された門型の補強あばら筋１４ｂとから構成されている。

図２、図３（ｂ）に示すように、梁端部１２は、梁鉄骨材１０の両側方および上下方に端部コンクリート１５がそれぞれ形成されており、端部コンクリート１５によって梁端部１２の梁形は形成されている。端部コンクリート１５内には、梁鉄骨材１０周りに配筋された梁鉄筋材１６が埋設されている。梁鉄筋材１６は、梁鉄骨材１０の上方および下方にそれぞれ配置されて梁鉄骨材１０の軸方向にそれぞれ延在する複数の梁主筋１６ａと、梁主筋１６ａおよび梁鉄骨材１０を囲うように一定間隔で複数配筋された矩形の梁あばら筋１６ｂとから構成されている。

図４は柱２と大スパン梁７との仕口部２ａの配筋図、或いはコア柱９と大スパン梁７との仕口部９ａの配筋図である。図４に示すように、梁端部１２内に配筋された梁主筋１６ａの柱２側およびコア柱９の端部は機械式定着具がそれぞれ付けられ、或いはＬ形またはＵ形にそれぞれ屈曲されており、柱２の仕口部２ａ内およびコア柱９の仕口部９ａにそれぞれ定着されている。また、図３（ａ）、図３（ｂ）、図４に示すように、大スパン梁７の上部に形成されたスラブ４の鉄筋コンクリート床版４ｂ内にはスラブ鉄筋材１７が埋設されており、スラブ鉄筋材１７は梁主筋１６ａの上方を越えて大スパン梁７を跨って配筋されている。スラブ鉄筋材１７は格子状に配筋されており、スラブ鉄筋材１７は鉄筋コンクリート床版４ｂを形成するスラブコンクリート１８と一体に形成されている。

また、図４に示す符号１９は柱２或いはコア柱９の柱主筋であり、符号２０は柱２のフープ筋であり、符号２１は柱２の仕口部２ａ或いはコア柱９仕口部９ａの仕口フープ筋である。

次に、上記した構成からなる構造物１の施工方法について説明する。

図１、図２、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、まず、柱２およびコア柱９の柱主筋１９およびフープ筋２０を組み立てるとともに、コア壁８の図示せぬ壁鉄筋を組み立てる。そして、柱２を形成するための図示せぬ柱型枠を柱２の柱主筋１９およびフープ筋２０の周りに建て込むとともに、コア部５を形成するための図示せぬ壁型枠および柱型枠をコア部５の柱主筋１９、フープ筋２０および図示せぬ壁鉄筋の周りに建て込む。

次に、小スパン梁６および大スパン梁７からなる梁３の図示せぬ梁型枠を隣り合う柱２の柱型枠の間、および柱２の柱型枠とコア柱９の柱型枠との間にそれぞれ建て込む。次に、対向する梁３の図示せぬ梁型枠の間に複数のプレキャスト床版４ａを隙間なく敷きつめる。プレキャスト床版４ａの端部は梁３の梁型枠の上端に載せており、プレキャスト床版４ａの端部と梁型枠の上端とを図示せぬ取り付け金物で固定する。

次に、柱２の柱型枠とコア柱９の柱型枠との間に建て込まれた梁型枠内に梁鉄骨材１０を配置するとともに、梁鉄筋材１６を梁鉄骨材１０の両端部周りに配筋する。そして、梁鉄骨材１０の中央部に補強筋１４を配筋し、補強主筋１４ａの両端部を梁主筋１６ａに重ね継手する。また、隣り合う柱２の柱型枠の間に建て込まれた梁型枠内に小スパン梁６の図示せぬ梁鉄筋を配筋する。

次に、プレキャスト床版４ａの上にスラブ鉄筋材１７を格子状に配筋するとともに、柱２の仕口部２ａの仕口フープ筋２１およびコア柱９の仕口部９ａの図示せぬ仕口フープ筋を配筋する。次に、柱型枠、梁型枠、コア壁８、およびコア柱９内にコンクリートをそれぞれ打設するとともに、プレキャスト床版の上にコンクリート打設を行い、柱２のコンクリート、梁３端部の端部コンクリート１５、梁３中央の被覆コンクリート１３およびスラブコンクリート１８を一体に打設形成する。

上記した構成からなる構造物１によれば、構造物１には、鉄筋コンクリート構造からなる柱２、コア部５および小スパン梁６が備えられ、またプレキャスト床版４ａと鉄筋コンクリート床版４ｂとからなるスラブ４が備えられ、さらに被覆コンクリート１３と梁鉄骨材１０との合成構造からなる梁中央部１１と、鉄骨鉄筋コンクリート構造からなる梁端部１２とから構成される大スパン梁７が備えられているため、構造物１の主体構造は鉄筋コンクリート構造となる。これによって、主体構造が鉄筋コンクリート構造となり、遮音性などの居住性を十分に確保することができるとともにコストアップせずに、大スパンの梁３（大スパン梁７）を実現することができる。

また、梁中央部１１は被覆コンクリート１３で被覆されているため、梁鉄骨材１０の耐火性能が向上するとともに、座屈防止や梁剛性を増大させることができる。また、梁中央部１１の梁鉄骨材１０の下方には被覆コンクリート１３は形成されていないため、梁中央部１１は梁端部１２に比べて梁成が小さくなる。これによって、梁中央部１１の下方では居室空間を広く取ることができる。

また、梁鉄骨材１０の両端部は柱２の仕口部２ａやコア柱９の仕口部９ａの中に嵌入されることはなく、梁鉄骨材１０の端面に仕口部２ａ、９ａの側面に対向する。また、梁鉄筋材１６は仕口部２ａ、９ａ内に嵌入されており、柱２と大スパン梁７、およびコア柱９と大スパン梁７とは剛接合される。これによって、柱主筋１９や仕口フープ筋２１が配筋される仕口部２ａ、９ａと梁鉄骨材１０とが干渉することがないため、大スパン梁７を設置する際に、梁鉄骨材１０に柱主筋１９や仕口フープ筋２１を挿通させる孔をあける必要がなく、作業の手間を省くことができるとともに、コストダウンを図ることができる。

また、大スパン梁７の上部にはスラブ４が一体に設けられ、梁鉄骨材１０の上部はスラブ４内に配置されているため、スラブ４の底面から下方に出る大スパン梁７の梁形は小さくなる。これによって、居室空間を広く確保することができる。また、被覆コンクリート内には補強筋１４が配筋されているため、梁鉄骨材１０に被覆される被覆コンクリート１３のひび割れは防止される。これによって、大スパン梁７の品質を向上させることができる。

さらに、上記した構成からなる構造物１の施工方法によれば、梁鉄骨材１０には加工が不要のＨ形鋼の生材が使用され、柱２のコンクリート、スラブコンクリート１８、被覆コンクリート１３および端部コンクリート１５はそれぞれ現場打ちコンクリートによって形成され、またこれらの一部をプレキャストコンクリート造としてもよい。これによって、現場で鉄筋コンクリート梁にプレストレスを導入してグラウトを注入する工法に比べてコストを軽減することができる。

［第２の実施の形態］
図５は、構造物１００の柱１０１と梁１０２とを表す断面図である。図５に示すように、柱１０１は現場打ちコンクリート造の柱である。梁１０２は、中央の梁中央部１０３と両端の梁端部１０４とから構成されている。梁中央部１０３は、梁１０２の軸方向に延在するＨ形鋼からなる梁鉄骨材１０５と、梁端部１０４間に架設されて梁端部１０４の端面に接合されている中央コンクリート１０６と、中央コンクリート１０６内に埋設された中央梁鉄筋材１０７とから構成されている。また、梁端部１０４は、柱１０１と梁１０２との仕口部１０１ａの側面に接合された端部コンクリート１０９と、端部コンクリート１０９内に埋設された端部梁鉄筋材１１０とから構成されている。梁鉄骨材１０５の両端面は仕口部１０１ａの側面に当接されており、梁鉄骨材１０５の両端部は端部コンクリート１０９内に定着されている。なお、梁鉄骨材１０５の両端面には仕口部１０１ａの側面に対向するエンドプレート１１７が接合されている。このエンドプレート１１７によって、仕口部１０１ａ内に定着していない梁鉄骨材１０５の抜け出しを防止している。

図６（ａ）は、図５に示すＡ−Ａ間の断面図であり、図６（ｂ）は、図５に示すＢ−Ｂ間の断面図である。図５，図６（ａ），図６（ｂ）に示すように、端部コンクリート１０９は梁鉄骨材１０５の両端部の周囲にそれぞれ形成されており、中央コンクリート１０６の断面形状よりも大きく形成されている。

端部梁鉄筋材１１０は、端部コンクリート１０９の上部に配筋されて梁１０２の軸方向に延在する複数の第１，第２の上主筋１１１ａ，１１１ｂと、端部コンクリート１０９の下部に配筋されて梁１０２の軸方向に延在する複数の第１，第２の下主筋１１２ａ，１１２ｂと、端部コンクリート１０９の軸方向に等間隔に配筋されている複数の第１，第２のあばら筋１１３ａ，１１３ｂ及び中子筋１１３ｃとから構成されている。第２の上主筋１１１ｂおよび第２の下主筋１１２ｂは、梁１０２に直交する図示せぬ直交梁の主筋と同じユニットとして組み立てられている。

第１の上主筋１１１ａは端部コンクリート１０９内に定着されている梁鉄骨材１０５の上フランジ１０５ａの上方に間隔をあけて複数並べられており、第１の上主筋１１１ａの両側には第２の上主筋１１１ｂが２段で間隔をあけて複数並べられている。第１の上主筋１１１ａの下方には第１の下主筋１１２ａが梁鉄骨材１０５のウェブ１０５ｂを挟んで両側にそれぞれ配置されており、第１の上主筋１１１ａと第１の下主筋１１２ａとは、両端部が内側に屈曲した門形の第１のあばら筋１１３ａに囲われている。

第２の上主筋１１１ｂの下方には第２の下主筋１１２ｂが２段で並べられており、第２の上主筋１１１ｂと第２の下主筋１１２ｂとは、矩形の第２のあばら筋１１３ｂおよび中子筋１１３ｃに囲われている。第２のあばら筋１１３ａは上方に開放されて両端がフック状に屈曲されているコ字形の鉄筋材と当該鉄筋材の上端に被せられるコ字形のキャップタイとから構成されており、中子筋１１３ｃは上方に開放されて両端がフック状に屈曲されているコ字形の鉄筋材から構成されている。また、両側の第２の上主筋１１１ｂは、第１の上主筋１１１ａ，第１の下主筋１１２ａ及び第１のあばら筋１１３ａが側方及び上方に配筋された梁鉄骨材１０５が嵌め込まれる程度の間隔があくように配筋されている。

第１の上主筋１１１ａ及び第１の下主筋１１２ａの端面は仕口部１０１ａの側面に対向されており、第１の上主筋１１１ａ及び第１の下主筋１１２ａの両端部は、仕口部１０１ａ内に貫入されておらず、対向する梁端部１０４の端部コンクリート１０９内にそれぞれ定着されている。また、第１の上主筋１１１ａ及び第１の下主筋１１２ａの中間部は、中央コンクリート１０６内に貫設されている。

第２の上主筋１１１ｂ及び第２の下主筋１１２ｂの一端部は、仕口部１０１ａ内にそれぞれ定着されており、他端部は、梁端部１０４の内端で止められ、端部コンクリート１０９内に配置されている。第２の上主筋１１１ｂ及び第２の下主筋１１２ｂの両端部には、定着具１１４がそれぞれ取り付けられている。このように、端部梁鉄筋材１１０（第２の上主筋１１１ｂ及び第２の下主筋１１２ｂ）の先端にプレート付き（機械式）定着工法を採用することにより、梁端部１０４の長さを短くすることができ、梁成の大きい部分を少なくすることができる。なお、端部梁鉄筋材１１０（第２の上主筋１１１ｂ及び第２の下主筋１１２ｂ）の先端に頭部コブ付き鉄筋を使用してもよい。
定着具１１４

図６（ｃ）は、図５に示すＣ−Ｃ間の断面図であり、図６（ｄ）は、図５に示すＤ−Ｄ間の断面図である。図５，図６（ｃ），図６（ｄ）に示すように、中央コンクリート１０６は梁鉄骨材１０５の中間部の両側方及び上方にそれぞれ形成されており、梁鉄骨材１０５の下フランジ１０５ｃの下面は露出されている。

中央梁鉄筋材１０７は、梁鉄骨材１０５に上から被せるように組み立てられており、梁鉄骨材１０５の両側方及び上方に形成されている。中央梁鉄筋材１０７は、中央コンクリート１０６内の上部に貫設されている複数の第１の上主筋１１１ａと、中央コンクリート１０６内の下部に貫設されている複数の第１の下主筋１１２ａと、中央コンクリート１０６の軸方向に等間隔に配筋されている複数の第３のあばら筋１１５と、複数の第１の下主筋１１２ａを拘束する複数の拘束筋１１６とから構成されている。

第３のあばら筋１１５は、両端部が内側に屈曲した門形に形成されており、第１の上主筋１１１ａと第１の下主筋１１２ａとは、複数の第３のあばら筋１１５に囲われている。複数の第３のあばら筋１１５は、梁中央部１０３の両端部では短い間隔が配筋されており、梁中央部１０３の中央部では広い間隔で配筋されている。

また、拘束筋１１６は、一端が１３５度に屈曲され他端が９０度に屈曲された鉄筋材からなり、複数の第１の下主筋１１２ａの下端に被せられている。拘束筋１１６の中間部は、梁鉄骨材１０５のウェブ１０５ｂに形成された貫通孔１１８内に挿通されている。拘束筋１１６は、梁中央部１０３の両端部の範囲で配筋されており、第３のあばら筋１１５と同一の間隔で、９０°フックと１３５°フックの向きが交互に配筋されている。

次に、上記した構成からなる構造物１００の施工方法について説明する。

図６（ｃ），図６（ｄ），図７に示すように、先ず、梁鉄骨材１０５の両側方及び上方に中央梁鉄筋材１０７をそれぞれ組み立てる中央部先組工程を行う。具体的には、梁鉄骨材１０５の上フランジ１０５ａの上方に複数の第１の上主筋１１１ａを間隔をあけて並べるとともに梁鉄骨材１０５のウェブ１０５ｂの両側方に第１の下主筋１１２ａをそれぞれ配置する。そして、第１のあばら筋１１３ａ及び第３のあばら筋１１５を第１の上主筋１１１ａの上方から被せるとともに第１のあばら筋１１３ａ及び第３のあばら筋１１５の内側に屈曲されたフック部分に第１の下主筋１１２ａを引っ掛けて第１の下主筋１１２ａを吊持させ、それぞれ結束する。さらに、拘束筋１１６をウェブ１０５ｂに形成された貫通孔１１８内に通し、１３５度に屈曲された一端部を一方の第１の下主筋１１２ａに引っ掛け、その後９０度に屈曲された他端部を他方の第１の下主筋１１２ａに引っ掛けて結束する。

また、図６（ａ），図６（ｂ），図７に示すように、梁１０２に直交する図示せぬ直交梁の主筋と同じユニットとして、端部梁鉄筋材１１０を組み立てる端部先組工程を行う。具体的には、第２の上主筋１１１ｂ及び第２の下主筋１１２ｂを間隔をあけて並設し、第２の上主筋１１１ｂ及び第２の下主筋１１２ｂを囲うように第２のあばら筋１１３ｂおよび中子筋１１３ｃを等間隔で配筋し結束する。また、図示せぬ直交梁の主筋を第２の上主筋１１１ｂや第２の下主筋１１２ｂと一体になるように組み立てて鉄筋のユニットを形成する。なお、このとき、第２のあばら筋１１３ａの上端部を構成するキャップタイは被せないでおく。

次に、中央梁鉄筋材１０７が先組みされた梁鉄骨材１０５を端部梁鉄筋材１１０の間に架設する架設工程を行う。具体的には、端部梁鉄筋材１１０が備えられた柱１０１を所定の位置に設置し、端部梁鉄筋材１１０を対向させて配置する。そして、キャップタイがなく凹状に形成された対向する端部梁鉄筋材１１０の間に、先組みされた中央梁鉄筋材１０７を備える梁鉄骨材１０５を配置し、端部梁鉄筋材１１０の中に上記梁鉄骨材１０５の両端部をそれぞれ嵌入させる。その後、第２のあばら筋１１３ａの上端部を構成するキャップタイを上から被せて結束する。

次に、柱１０１のコンクリートを打設するとともに、端部コンクリート１０９を端部梁鉄筋材１１０及び梁鉄骨材１０５の両端部が埋設されるように打設し、中央コンクリート１０６を中央梁鉄筋材１０７及び梁鉄骨材１０５の中間部が埋設されるように打設するコンクリート打設工程を行う。具体的には、図示せぬ柱筋、端部梁鉄筋材１１０及び中央梁鉄筋材１０７の周りに図示せぬ型枠を建て込み、当該型枠の中にコンクリートを打設する。柱１０１と梁端部、および梁中央部１０３と梁端部１０４とは一体にコンクリート打設され、柱１０１のコンクリートと端部コンクリート１０９、および中央コンクリート１０６と端部コンクリート１０９とは一体に形成される。所定の養生期間の経過後、図示せぬ型枠を脱型し、梁中央部１０３及び梁端部１０４からなる梁１０２を形成するとともに、柱１０１を形成する。

上記した構成からなる構造物１００によれば、梁１０２は、仕口部１０１ａの側面に接合された端部コンクリート１０９内に端部梁鉄筋材１１０が埋設されている梁端部１０４と、端部コンクリート１０９内に両端部がそれぞれ定着された梁鉄骨材１０５の中間部側方及び上方に中央コンクリート１０６がそれぞれ形成されているとともに、梁鉄骨材１０５の側方及び上方にそれぞれ配筋された中央梁鉄筋材１０７が中央コンクリート１０６内に埋設されている梁中央部１０３とから構成されているため、梁中央部１０３は鉄骨鉄筋コンクリート造となり、鉄骨造の場合と比べて耐力を大きく（約２倍に）評価することができる。また、梁鉄骨材１０５は端部コンクリート１０９内に定着され、柱１０１内には定着されないため、梁鉄骨材１０５の孔あけ等の加工がほとんどなくなる。これによって、ローコストで大スパンの架構が可能となる。

また、上記した構成からなる構造物１００の施工方法によれば、梁鉄骨材１０５の側方及び上方に中央梁鉄筋材１０７をそれぞれ組み立てる中央部先組工程と、端部梁鉄筋材１１０を組み立てる端部先組工程と、組み立てられた端部梁鉄筋材１１０を対向させて配置し、端部梁鉄筋材１１０の中に中央梁鉄筋材１０７が配筋された梁鉄骨材１０５の両端部を嵌入し、梁鉄骨材１０５を端部梁鉄筋材１１０の間に架設する架設工程と、端部コンクリート１０９を端部梁鉄筋材１１０及び梁鉄骨材１０５の両端部が埋設されるように打設するとともに、中央コンクリート１０６を中央梁鉄筋材１０７が埋設されるように打設するコンクリート打設工程とを備えるため、梁端部１０４の端部梁鉄筋材と梁中央部１０３の中央梁鉄筋材１０７及び梁鉄骨材１０５とは別々に先組みされるため、図示せぬ直交梁の主筋と同じユニットとして先組みする場合、そのユニットの重量は、梁端部１０４と梁中央部１０３とが一体に組まれる場合に比べて軽量化されるとともに小型化される。これによって、揚重作業の負担は軽減されるとともに、比較的狭いスペースで先組みを行うことができる。

以上、本発明に係る構造物１の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記した第１の実施の形態では、柱２は鉄筋コンクリート造であり、柱２の仕口部２ａ内に梁鉄筋材１６を嵌入して大スパン梁７を架設しているが、本発明は、梁鉄骨材１０の端面にベースプレートを溶接し、このベースプレートに柱２の仕口部２ａ内に定着するアンカーボルトを接合してもよく、また梁鉄骨材に直接アンカーボルトを接合してもよい。

また、上記した第１の実施の形態では、梁主筋１６ａと補強主筋１４ａとは重ね継手されているが、本発明は、梁主筋１６ａと補強主筋１４ａとを圧接してもよく、また機械式継手によって継手してもよい。さらに、梁主筋１６ａと補強主筋１４ａとを１本の鉄筋材で形成することで継手を省いてもよい。

また、上記した第１の実施の形態では、スラブ４はプレキャスト床版４ａと鉄筋コンクリート床版４ｂとから構成される合成構造であるが、本発明は、通常のスラブ形枠によって形成する現場打ちの鉄筋コンクリート造のスラブでもよく、プレキャスト床版のみからなるスラブや、デッキプレート上にコンクリートを打設するスラブでもよい。

また、上記した第１の実施の形態では、補強筋１４は上方および両側方にそれぞれ配置されているが、本発明は、両側方のみでもよく、例えばスラブ鉄筋材をダブル配筋として、上筋を梁鉄骨材１０の上方に跨って配筋し、下筋を梁鉄骨材１０の手前で下方に屈曲させて梁中央部１１内に配筋し、屈曲した下筋を補強筋としてもよい。または、スラブ鉄筋材を梁鉄骨材１０の上方を越えて下方に屈曲させて、屈曲したスラブ鉄筋材を梁中央部１１内に配筋し、屈曲したスラブ鉄筋材を補強筋としてもよい。

また、上記した第１の実施の形態では、柱２およびコア部５のコンクリートと被覆コンクリート１３と端部コンクリート１５とスラブコンクリート１８は同一のコンクリートによって形成されているが、各々別のコンクリートを使用してもよく、特に被覆コンクリート１３は耐火被覆を主目的とするため、セメント系接合材であればよく、コンクリートに替えてモルタルを使用してもよい。また、上記した実施の形態では、梁鉄骨材１０にＨ形鋼を使用しているが、本発明は、例えばＩ形鋼やＴ形鋼等でもよく、梁鉄骨材１０に各種の鋼材を使用することができる。

また、上記した第２の実施の形態では、柱１０１は現場打ちコンクリート造であり、端部梁鉄筋材１１０は梁１０２に直交する図示せぬ直交梁の主筋と同じユニットとして先組みされ、梁鉄骨部材の両端面には仕口部１０１ａの側面に対向するエンドプレート１１７が接合されているが、本発明は、柱を上下階の柱と一体に形成された各層一体型のフルＰＣのプレキャストコンクリート造の柱とし、プレキャストコンクリート造の柱の仕口部内に予め端部鉄筋材を定着させておいてもよい。さらに、予め仕口部側面にガセットプレートを接合しておき、梁鉄骨部材の端部を前記ガッセトプレートに高力ボルト（ＨＴＢ）で接合してもよい。この場合、ガセットプレートが端部コンクリート内に埋め込まれているため、ガセットプレートによる耐力が期待でき、梁端部の構造性能を向上させることができる。

本発明に係る構造物の第１の実施の形態を説明するための全体平面図である。 本発明に係る構造物の第１の実施の形態を説明するための側面図である。 本発明に係る構造物の第１の実施の形態を説明するための断面図である。 本発明に係る構造物の第１の実施の形態を説明するための配筋図である。 本発明に係る構造物の第２の実施の形態を説明するための配筋図である。 本発明に係る構造物の第２の実施の形態を説明するための断面図である。 本発明に係る構造物の第２の実施の形態を説明するための組立概略図である。

符号の説明

１，１００ 構造物
２，１０１ 柱
２ａ，１０１ａ 仕口部
３，１０２ 梁
４ スラブ
７ 大スパン梁（梁）
９ コア柱（柱）
９ａ 仕口部
１０，１０５ 梁鉄骨材
１１，１０３ 梁中央部
１２，１０４ 梁端部
１３ 被覆コンクリート
１４ 補強筋
１５，１０９ 端部コンクリート
１６ 梁鉄筋材
１８ スラブコンクリート
１０６ 中央コンクリート
１０７ 中央梁鉄筋材
１１０ 端部梁鉄筋材

Claims (7)

1. 鉄筋コンクリート造の複数の柱と、該柱の間に架設される梁とが備えられている構造物において、
   該梁には前記柱の間に配置される梁鉄骨材が備えられ、
   前記梁は、前記梁鉄骨材の下部より上方に被覆コンクリートが被覆され前記梁鉄骨材の下面が露出されている梁中央部と、前記梁鉄骨材の両側方および上下方に端部コンクリートがそれぞれ形成され該端部コンクリート内に前記梁鉄骨材の周りに配筋された梁鉄筋材が埋設されている梁端部とから構成されていることを特徴とする構造物。
2. 請求項１記載の構造物において、
   前記梁鉄骨材の両端面は前記柱と前記梁との仕口部側面に対向され、前記梁鉄筋材の前記柱側の端部は前記仕口部内に嵌入されていることを特徴とする構造物。
3. 請求項１または２記載の構造物において、
   前記梁の上部には対向する複数の該梁の間に形成されるスラブが一体に設けられ、前記梁鉄骨材の上部は該スラブ内に配置されていることを特徴とする構造物。
4. 請求項１から３のいずれか記載の構造物において、
   前記被覆コンクリート内には、前記梁鉄骨材の側方、または上方および側方に配筋された補強筋が埋設されていることを特徴とする構造物。
5. 鉄筋コンクリート造の複数の柱と、該柱の間に架設される梁とを備える構造物の施工方法において、
   前記梁を構成する梁鉄骨材を前記柱の間に配置し、該梁鉄骨材の端部周りに梁鉄筋材を配筋し、前記梁鉄骨材の中央部のうち該梁鉄骨材の下部より上方を被覆する被覆コンクリートと、前記梁鉄骨材の端部の両側方および上下方にそれぞれ形成される端部コンクリートと、前記梁の上部に形成されるスラブコンクリートとを一体に打設することを特徴とする構造物の施工方法。
6. 鉄筋コンクリート造の複数の柱と、該柱の間に架設される梁とが備えられている構造物において、
   前記梁は、前記柱と該梁との仕口部側面に接合された端部コンクリート内に端部梁鉄筋材が埋設されている梁端部と、前記端部コンクリート内に両端部がそれぞれ定着された梁鉄骨材の中間部側方及び上方に中央コンクリートがそれぞれ形成されているとともに、前記梁鉄骨材の側方及び上方にそれぞれ配筋された中央梁鉄筋材が該中央コンクリート内に埋設されている梁中央部とから構成されていることを特徴とする構造物。
7. 鉄筋コンクリート造の複数の柱と、該柱の間に架設される梁とを備える構造物の施工方法において、
   前記梁の中央に位置する梁中央部を構成する梁鉄骨材の側方及び上方に中央梁鉄筋材をそれぞれ組み立てる中央部先組工程と、
   前記梁の両端にそれぞれ位置する梁端部を構成する端部梁鉄筋材を組み立てる端部先組工程と、
   組み立てられた前記端部梁鉄筋材を対向させて配置し、該端部梁鉄筋材の中に前記中央梁鉄筋材が配筋された前記梁鉄骨材の両端部を嵌入し、前記梁鉄骨材を前記端部梁鉄筋材の間に架設する架設工程と、
   前記梁端部を構成する端部コンクリートを前記端部梁鉄筋材及び前記梁鉄骨材の両端部が埋設されるように打設するとともに、前記梁鉄骨材の中間部側方及び上方にそれぞれ形成され前記梁中央部を構成する中央コンクリートを前記中央梁鉄筋材が埋設されるように打設するコンクリート打設工程とを備えることを特徴とする構造物の施工方法。
   
   

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