JP2012127064A - 鉄筋コンクリート梁のシングル配筋構造および鉄筋コンクリート梁 - Google Patents

Abstract

【課題】シングル配筋構造の鉄筋コンクリート梁の上面および側面における割裂ひび割れを抑制すること。
【解決手段】鉄筋コンクリート梁１における組立鉄筋ユニット３の上下端に沿って一定間隔で異形棒鋼４を固定する。各異形棒鋼４は鉄筋コンクリート梁１の幅方向に水平に延びており、その中央部分が組立鉄筋ユニット３の上端主筋５ａあるいは下端主筋６ｂに溶接されている。実大寸法の鉄筋コンクリート梁を用いた確認試験により、異形棒鋼４を上端主筋５ａあるいは下端主筋６ｂに溶接したことによる鉄筋コンクリート梁の上面および側面における割裂ひび割れの抑制効果、および、最大せん断耐力および限界変形性能の改善効果について確認できた。
【選択図】図１

Description

本発明は、住宅等の小規模な建築物における布基礎などの構造躯体を構築するための鉄筋コンクリート梁に関し、特に、せん断耐力の高い鉄筋コンクリート梁を形成することが可能な鉄筋コンクリート梁におけるシングル配筋構造に関する。

住宅建築等の基礎に用いられる鉄筋コンクリート製の基礎梁などにおいては、基礎梁の上端側および下端側に配置した上下の梁主筋に一定のピッチであばら筋を取り付けたシングル配筋構造のものが知られている。また、このようなシングル配筋構造に用いる組立鉄筋ユニットを、上下の梁主筋にあばら筋の上下の端部をそれぞれ溶接する溶接組立鉄筋工法により形成することが知られている。特許文献１には、この種の組立鉄筋ユニットを用いたシングル配筋構造の鉄筋コンクリート梁が開示されている。

特開２００２−２８５６７８号公報

ここで、本発明者らは組立鉄筋ユニットがシングル配筋された鉄筋コンクリート梁について各種の試験を行い、この種の鉄筋コンクリート梁がせん断荷重を受ける場合のせん断耐力および破壊の過程について検討した。その結果、シングル配筋構造の鉄筋コンクリート梁におけるせん断耐力は、梁側面における斜め方向の割裂ひび割れ（せん断ひび割れ）の拡大を引き金として、梁上面の割裂ひび割れが急速に発生・進展することで決まることが多いとの知見を得た。そして、シングル配筋構造では、あばら筋によるコンクリートの拘束効果が弱いことから、このような割裂ひび割れが主因となった破壊形式となることを考慮して、梁上面および梁側面における割裂ひび割れ抑制対策を施すことにより、シングル配筋構造の鉄筋コンクリート梁におけるせん断耐力の増大が期待できるとの着想を得た。

本発明の課題は、上記の点に鑑みて、シングル配筋構造の鉄筋コンクリート梁において、梁上面および梁側面における割裂ひび割れの発生・進展に対する抑制効果が得られるシングル配筋構造、および、このようなシングル配筋構造を備える鉄筋コンクリート梁を提案することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は、
所定間隔で平行に延びる上下の梁主筋と、
当該上下の梁主筋の軸線方向に所定のピッチで配列され、前記上下の梁主筋に上下の端部がそれぞれ溶接されている複数本のあばら筋と、
前記上下の梁主筋における少なくとも上方側の梁主筋に所定のピッチで溶接された複数本の異形棒鋼とを有し、
各異形棒鋼は、溶接相手である前記梁主筋と交差する方向に延びていることを特徴としている。

本発明は、このように、梁主筋と交差する方向に延びる異形棒鋼が少なくとも上方側の梁主筋に沿って配置されているため、少なくとも上方側の梁主筋の周囲のコンクリートを拘束できる。しかも、コンクリートを拘束するための異形棒鋼を梁主筋に直接溶接して強固に固定しているため、梁主筋の周囲に鉄筋や金網などを単に配置したり、結束線などで簡易に固定したにすぎない場合と比べてコンクリートの拘束力が著しく高い。従って、鉄筋コンクリート梁の梁上面における主筋に沿った割裂ひび割れの発生・拡大を効果的に抑制することができる。また、梁側面における付着割裂ひび割れの発生・拡大を効果的に抑制することができる。従って、鉄筋コンクリート梁のせん断耐力を向上させることができる。

ここで、各異形棒鋼は、前記上下の梁主筋および前記あばら筋を内蔵する鉄筋コンクリート梁の幅方向に延びていることが望ましい。このようにすると、鉄筋コンクリート梁の上面に沿って梁幅方向に延びる異形棒鋼を一定ピッチで配列した構成となるため、シングル配筋構造でありながら、梁上面に沿った部分のコンクリートの拘束効果を著しく高めることができる。従って、梁上面の割裂ひび割れの発生・進展を抑制できる。

また、この場合に、各異形棒鋼は、前記梁主筋と各あばら筋との溶接位置において前記梁主筋に溶接されていることが望ましい。このようにすると、より強固に異形棒鋼を固定することができる。従って、コンクリートの拘束力をより高めることができる。

本発明において、前記異形棒鋼を、前記上下の梁主筋のそれぞれに所定のピッチで溶接することが望ましい。このようにすると、鉄筋コンクリート梁の下端側のコンクリートまでも強固に拘束されるため、下側の梁主筋に沿った割裂ひび割れの発生・拡大についても効果的に抑制できる。従って、梁側面における付着割裂ひび割れの拡大をより効果的に抑制でき、鉄筋コンクリート梁のせん断耐力を更に向上させることができる。

次に、本発明は、上記のシングル配筋構造を備える鉄筋コンクリート梁である。

本発明によれば、異形棒鋼が配置された少なくとも上側の梁主筋付近のコンクリートを拘束できる。しかも、コンクリートを拘束するための異形棒鋼を梁主筋に直接溶接して強固に固定しているため、梁主筋の周囲に鉄筋や金網などを単に配置したり、結束線などで簡易に固定したにすぎない場合と比べてコンクリートの拘束力が著しく高い。従って、鉄筋コンクリート梁の梁上面における主筋に沿った割裂ひび割れの発生・拡大を効果的に抑制することができる。また、梁側面における付着割裂ひび割れの発生・拡大を効果的に抑制することができる。従って、鉄筋コンクリート梁のせん断耐力を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る鉄筋コンクリート梁の平面構成および側面構成を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る鉄筋コンクリート梁の断面図（図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図）である。 確認実験に用いる試験体の平面構成および側面構成を示す説明図である。 試験体の断面構成を示す説明図である。 正負交番載荷が±８サイクル終了した時点における各試験体の破壊状況である。 各試験体のせん断荷重−相対変位関係である。

以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態に係るシングル配筋構造の鉄筋コンクリート梁を説明する。

図１（ａ）（ｂ）は本発明の実施形態に係る鉄筋コンクリート梁の平面構成および側面構成を示す説明図である。また、図２は本発明の実施形態に係る鉄筋コンクリート梁の断面図（図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図）である。鉄筋コンクリート梁１は、縦長の矩形断面形状をしたコンクリート部分２と、このコンクリート部分２の内部に配置されている組立鉄筋ユニット３と、組立鉄筋ユニット３の上端および下端に沿って一定間隔で配置された異形棒鋼４を有している。

組立鉄筋ユニット３は、上下に離れた各位置において水平に延びている上端主筋５および下端主筋６と、これらの各主筋の軸線方向に沿って一定のピッチで垂直に配置されている複数のあばら筋７を備えている。上端主筋５は２本の主筋５ａ、５ｂを上下に２段配筋して構成されている。また、下端主筋６も同様に、２本の主筋６ａ、６ｂを上下に２段配筋して構成されている。各あばら筋７は、主筋５ａ、５ｂおよび主筋６ａ、６ｂに側方から当接するように配置されている。各あばら筋７の上端および下端には、主筋５ａおよび主筋６ｂが溶接により固定されている。また、主筋５ｂおよび主筋６ａは、各あばら筋７との交差位置において各あばら筋７に溶接により固定されている。

組立鉄筋ユニット３は、ＳＤ２９５ＡあるいはＳＤ３４５などの鋼材を用いて、予め設定した規格値以上の強度を有するように形成されている。主筋５ａ、５ｂおよび主筋６ａ、６ｂとしては、Ｄ１０、Ｄ１３、Ｄ１６、Ｄ１９、Ｄ２２などの鉄筋を用いることができる。また、あばら筋としては、Ｄ１０、Ｄ１３などの鉄筋を用いることができる。

異形棒鋼４は、鉄筋コンクリート梁１の幅よりも所定寸法だけ短かい長さに切断された直線状の部材であり、主筋５ａあるいは主筋６ｂに沿って一定間隔で配置されている。上端側の主筋５ａに沿って配置された各異形棒鋼４は、その軸線方向の中央部分が主筋５ａに上側から当接しており、主筋５ａと直交し、且つ、鉄筋コンクリート梁１の幅方向と一致する方向に水平に延びている。一方、下端側の主筋６ｂに沿って配置された各異形棒鋼４は、その軸線方向の中央部分が主筋６ｂに下側から当接しており、主筋６ｂと直交し、且つ、鉄筋コンクリート梁１の幅方向と一致する方向に水平に延びている。各異形棒鋼４は、主筋５ａあるいは主筋６ｂとの当接位置において、当接相手の各主筋に溶接によって固定されている。

この実施形態では、鉄筋コンクリート梁１の上面１ａのすぐ下側において、主筋５ａに沿って一定間隔で異形棒鋼４が配置されている。従って、主筋５ａ付近のコンクリートが、組立鉄筋ユニット３に強固に固定されている異形棒鋼４との付着によって高い拘束力で拘束され、上面１ａにおける割裂ひび割れの発生および拡大が効果的に抑制される。また、鉄筋コンクリート梁１の側面においても、主筋５ａに沿った部分の割裂ひび割れの発生および拡大が効果的に抑制される。また、主筋６ｂに沿った部分においても同様に異形棒鋼４が配置されているため、異形棒鋼４との付着によってコンクリートが拘束され、割裂ひび割れの発生および拡大が抑制される。従って、割裂ひび割れの発生及び急激な拡大によって鉄筋コンクリート梁１のせん断耐力が急速に喪失するのを効果的に抑制でき、せん断耐力を高めることができる。

（改変例）
上記実施形態では、主筋５ａおよび主筋６ｂの両方に割裂ひび割れ抑制対策として異形棒鋼４を溶接しているが、主筋５ａのみに異形棒鋼４を溶接した構成とすることもできる。このような構成でも、少なくとも鉄筋コンクリート梁の上面および上部側面における割裂ひび割れの発生および拡大を抑制できるため、鉄筋コンクリート梁のせん断耐力を高めることができる。なお、上記実施形態では上端主筋５および下端主筋６が２段配筋となっているが、上端主筋５および下端主筋６を構成する主筋の本数を１本あるいは３本以上としてもよい。また、上記実施形態では各異形棒鋼４と主筋５ａ、６ｂとの交差角度は直角であったが、この交差角度は直角に限定されるものではなく、直角方向に対してある程度傾いていてもよい。

上記実施形態では、異形棒鋼４の配列ピッチとあばら筋７の配列ピッチとを無関係に設定していたが、主筋５ａあるいは主筋６ｂとあばら筋７との溶接位置に、異形棒鋼４を溶接することもできる。例えば、異形棒鋼４とあばら筋７とを同一ピッチで配置した場合には、このような構成が可能である。また、配列ピッチが異なる場合においても、一部の異形棒鋼４をあばら筋７の溶接位置に溶接することが可能である。このようにすると、主筋５ａあるいは主筋６ｂだけでなく、あばら筋７までも異形棒鋼４の溶接相手として利用することができるため、異形棒鋼４をより強固に固定できる。従って、コンクリートの拘束効果が更に高まり、割裂ひび割れ抑制効果が更に高まる。

（割裂ひび割れ抑制対策がせん断性能等に及ぼす影響の確認実験）
本発明者らは、実大寸法の鉄筋コンクリート梁を用いて、図１、２に示した異形棒鋼４による割裂ひび割れ抑制対策を施した鉄筋コンクリート梁１におけるせん断性能等の向上効果について確認した。また、比較例の割裂ひび割れ抑制対策を施した鉄筋コンクリート梁、および、割裂ひび割れ抑制対策を施していない他の比較例の鉄筋コンクリート梁のせん断性能等についても確認した。

（試験体）
図３（ａ）（ｂ）は確認実験に用いる試験体の平面構成および側面構成を示す説明図、図４（ａ）〜（ｃ）は試験体の断面構成を示す説明図である。また、表は、各試験体の構成を示す一覧表である。確認実験は、５種類の試験体２０Ａ１、２０Ａ２、２０Ｂ、２０Ｃ１、２０Ｃ２を用いて行っている。図４（ａ）に示すように、試験体２０Ａ１、２０Ａ２は、本発明の実施形態を適用したものであり、コンクリート部分２１の内部に配置された組立鉄筋ユニット２２およびその上下端に固定された異形棒鋼２３Ａを備えている。組立鉄筋ユニット２２および異形棒鋼２３Ａは、上記の組立鉄筋ユニット３および異形棒鋼４と同様に構成されている。

一方、試験体２０Ｂは比較例の試験体であり、組立鉄筋ユニット２２およびその上下端に固定された溶接金網２３Ｂを備えている。この溶接金網２３Ｂは、所定の直径の金属線を格子状に配置し、各交点を電気抵抗溶接などによって溶接した部材である。溶接金網２３Ｂは帯状に形成されており、その幅方向の中央部分を組立鉄筋ユニット２２の上下端の各梁主筋に当接させて水平に配置されている。各溶接金網２３Ｂは、各梁主筋との当接位置において、結束線によって梁主筋に固定されている。また、試験体２０Ｃ１、２０Ｃ２は、コンクリート部分２１の内部に組立鉄筋ユニット２２のみが配置されており、割裂ひび割れ抑制対策を何も行っていない他の比較例の試験体である。

図３（ａ）（ｂ）に示すように、各試験体は、図４（ａ）〜（ｃ）に示す断面構成の基礎梁部２４の両端に、試験体固定用のスタブ部２５を形成したものである。各試験体における基礎梁部２４の断面寸法はｂ×Ｄ（有効せい）＝160×770（709）mmである。また、基礎梁部２４のせん断スパンは1400mmであり、全長は2800mmである。基礎梁部２４内に配置された組立鉄筋ユニット２２は、Ｄ２２（ＳＤ３４５）の鉄筋を２段配筋した上端主筋２６および下端主筋２７を備えており、基礎梁部２４の引張鉄筋比は0.68％となっている。本実験では、このような主筋の選定および配置により、基礎梁部２４の曲げ耐力とせん断耐力が極力均衡するように構成している。

組立鉄筋ユニット２２のあばら筋２８としてはＤ１０（ＳＤ２９５Ａ）を用いている。あばら筋の配置間隔は、試験体２０Ａ１、２０Ｂ、２０Ｃ１については200mmに設定しており、この場合の基礎梁部２４のあばら筋比は0.223％となっている。一方、試験体２０Ａ２、２０Ｃ２については、あばら筋２８の配置間隔を150mmに設定しており、この場合のあばら筋比は0.297％となっている。このように、試験体２０Ａ１、２０Ａ２の相違点および試験体２０Ｃ１、２０Ｃ２の相違点は、あばら筋２８の配置間隔のみである。

スタブ部２５は、基礎梁部２４に対して十分に剛となるように、その断面寸法が400×950mmに設定されている。また、スタブ部２５における圧縮側および引張側の各主筋として、Ｄ２２（ＳＤ３４５）の鉄筋をそれぞれ４段配筋している。また、スタブ部２５のあばら筋は閉鎖型配筋であり、Ｄ１３（ＳＤ２９５Ａ）の鉄筋を100mm間隔で配置している。これにより、スタブ部２５の引張鉄筋比は0.43％、あばら筋比は0.32％となっている。また、スタブ部２５に基礎梁部２４の主筋を定着するための定着長さを400mmに設定している。

試験体２０Ａ１、２０Ａ２において割裂ひび割れ抑制対策のために設けられた異形棒鋼２３Ａは、Ｄ１０の異形棒鋼を長さ80mmに切断したものであり、上端主筋２６を構成する２本の主筋２６ａ、２６ｂのうちの上側の主筋２６ａ、および、下端主筋２７を構成する２本の主筋２７ａ、２７ｂのうちの下側の主筋２７ｂに100mm間隔で溶接されている。上述したように、あばら筋２８の配置間隔は150mmまたは200mmであるため、異形棒鋼２３Ａは、１本おき、もしくは、２本おきに、あばら筋２８の溶接位置に溶接されている。

各異形棒鋼２３Ａは、基礎梁部２４の幅方向に延びる姿勢で、基礎梁部２４の梁上面２４ａあるいは梁下面２４ｂから50mmの位置に水平に配置されている。また、梁側面２４ｃ、２４ｄから各異形棒鋼２３Ａの両端までの寸法は40mmに設定されている。各異形棒鋼２３Ａは、溶接相手の各主筋２６ａ、２７ｂと直交する方向に延びており、その軸線方向の中央部分を主筋２６ａまたは主筋２７ｂに溶接することにより、組立鉄筋ユニット２２の上端および下端に固定されている。

試験体２０Ｂにおいて比較例の割裂ひび割れ抑制対策として設けられた溶接金網２３Ｂは、φ6mmの丸鋼で構成された格子間隔50×50mmの溶接金網であり、幅80mmの帯状の部材である。溶接金網２３Ｂは、上側の主筋２６ａおよび下側の主筋２７ｂに沿って各主筋の軸線方向に連続的に配置されており、その幅方向の中央部分が主筋２６ａあるいは主筋２７ｂに結束線によって固定されている。各溶接金網２３Ｂは、基礎梁部２４の梁上面２４ａあるいは梁下面２４ｂから50mmの位置に水平に配置されており、梁側面２４ｃ、２４ｄから各溶接金網２３Ｂの側端までの寸法は40mmに設定されている。

表２は、本実験で用いたコンクリートの標準調合表およびフレッシュ性質である。試験体の作製に際しては、コンクリートの目標強度を18N/mm²、設計スランプを18cmとし、普通ポルトランドセメント、藤岡産の山砂（最大寸法：5mm、表乾密度：2.58g/cm³）、藤岡産の山砂利（最大寸法：25mm、表乾密度：2.61g/cm³）、瀬戸産の砕石（最大寸法：20mm、表乾密：2.72g/cm³）およびＡＥ減水剤（標準形）を使用してコンクリートの調合を決定した。作製時には、基礎梁部２４とスタブ部２５のコンクリートを同時に打設してフレキシブルバイブレータと棒状バイブレータを用いて十分に締固めを行った。作製した各試験体は、材齢数日で脱型した後、実験室内で試験直前まで空中養生を行った。試験材齢は、あばら筋間隔が200mmの試験体２０Ａ１、２０Ｂ、２０Ｃ１については４９〜６４日、あばら筋間隔が150mmの試験体２０Ａ２、２０Ｃ２については５０〜６３日であった。表３（ａ）〜（ｃ）に、各試験体のコンクリートおよび鉄筋に関する材料試験結果を示す。表３（ａ）（ｂ）はコンクリートの材料試験結果であり、表３（ａ）は試験体２０Ａ１、２０Ｂ、２０Ｃ１（１回目の打設日に打設した試験体）、表３（ｂ）は２０Ａ２、２０Ｃ２（２回目の打設日に打設した試験体）の場合である。また、表３（ｃ）は鉄筋（主筋およびあばら筋）の材料試験結果である。

（載荷方法）
表４は試験体への載荷プログラムである。各試験体に対する加力は、この載荷プログラムに従い、変位制御による正負交番逆対称曲げせん断載荷により行った。そして、荷重、部材相対変位、部材回転角、主筋およびあばら筋のひずみ度を計測すると共に、各繰返しピーク荷重時にひび割れの発生・進展状況の観察を目視で行った。そして、断面分割法を用いて、試験体の基礎梁部２４の断面解析を行った。

（試験結果：破壊状況）
図５（ａ）〜（ｃ）は正負交番載荷が±８サイクル終了した時点における各試験体の破壊状況であり、図５（ａ）は試験体２０Ａ１、図５（ｂ）は試験体２０Ｂ、図５（ｃ）は試験体２０Ｃ１の破壊状況（試験体上面および側面に発生したひび割れの状況）を示している。この図によれば、割裂ひび割れ抑制対策を全く行っていない試験体２０Ｃ１における最終的な破壊は、斜めせん断ひび割れが引き金となって試験体側面および上面に付着割裂ひび割れが瞬間的に発生・拡大することによって生じたものといえる。

これに対し、異形棒鋼２３Ａをあばら筋２８の上下端部の主筋２６ａ、２７ｂに溶接して固定した本発明の実施形態に係る試験体２０Ａ１では、試験体上面に割裂ひび割れは発生しているものの、試験体２０Ｃ１でみられたような試験体上面全域に拡大するひび割れは発生していない。また、試験体側面には、付着割裂ひび割れは明確には確認できない。このことから、異形棒鋼２３Ａによる顕著な割裂ひび割れ抑制効果が認められたといえる。

一方、溶接金網２３Ｂをあばら筋２８の上下端部の主筋２６ａ、２７ｂに結束線で固定した比較例の割裂ひび割れ抑制対策を施した試験体２０Ｂでは、試験体上面の主筋に沿った割裂ひび割れは観察されない。しかしながら、溶接金網２３Ｂは、主筋２６ａ、２７ｂに対して結束線で固定してあるだけのため、試験体側面の主筋に沿った付着割裂ひび割れの発生・拡大によって試験体の耐力が瞬間的に喪失した様子が認められる。従って、比較例の割裂ひび割れ抑制対策については、割裂ひび割れの抑制効果が十分であるとは認められず、主筋に対する固定方法を工夫する必要があると考えられる。

（試験結果：最大せん断耐力）
表５は、各試験体の最大せん断耐力（ｅＱｍａｘ）、最大せん断耐力時の相対変位（δｍａｘ）、主筋およびあばら筋の最大ひずみ度（ｔεｓ、εｓｔ）、並びに限界相対変位（δｕ）を正負交番載荷における＋側加力時および−側加力時のそれぞれについて示した一覧表である。なお、表５中には、荒川min.式（普通コンクリート梁の試験体１２００個に対する１方向単調加力試験の結果に基づく推定式）を用いて算定したせん断耐力（ｃＱｓｕ）、ｅ関数式により算定した引張縁主筋降伏時のせん断荷重（ｃＱｍｕ１）、引張内側主筋降伏時のせん断荷重（ｃＱｍｕ２）および最大曲げ耐力時のせん断荷重（ｃＱｍｕ３）も併示してある。

本試験で用いた各試験体は、全て主筋の曲げ降伏が先行した。また、曲げ降伏後には、試験体２０Ａ２を除く４種類の試験体ではせん断破壊に至り、試験体２０Ａ２では材端部圧壊に至った。表５によれば、各試験体の最大せん断耐力は、あばら筋２８の配置間隔に関わらず、割裂ひび割れ抑制対策を行っていない試験体（試験体２０Ｃ１、２０Ｃ２）→異形棒鋼２３Ａによる割裂ひび割れ抑制を行った試験体（試験体２０Ａ１、２０Ａ２）→溶接金網２３Ｂによる割裂ひび割れ抑制を行った試験体（試験体２０Ｂ）の順に増大している。このことから、本発明の割裂ひび割れ抑制部材（異形棒鋼２３Ａ、溶接金網２３Ｂ）を用いたことにより、せん断耐力の改善効果が認められたといえる。

（試験結果：荷重−変位関係）
図６（ａ）〜（ｅ）は各試験体のせん断荷重−相対変位関係であり、図６（ａ）は試験体２０Ａ１、図６（ｂ）は試験体２０Ｂ、図６（ｃ）は試験体２０Ｃ１、図６（ｄ）は試験体２０Ａ２、図６（ｅ）は試験体２０Ｃ２のせん断荷重−相対変位関係である。また、上記の表５には、これらの図から読み取れる限界相対変位＋δｕ、−δｕの値を示している。この結果によれば、あばら筋２８の配置間隔に関わらず、異形棒鋼２３Ａによる割裂ひび割れ抑制対策を行った試験体２０Ａ１、２０Ａ２では、割裂ひび割れ抑制対策を行っていない試験体２０Ｃ１、２０Ｃ２と比較して、最大耐力後の耐荷性能が著しく向上しているのがわかる。

例えば、＋側載荷時の限界相対変位（＋δｕ）についてみると、試験体２０Ｃ１では49.2mm（部材変形角：1/57rad）であるのに対し、試験体２０Ａ１では59.5mm（部材変形角：1/47rad）に増大している。また、−側載荷時の相対変位についても、試験体２０Ｃ１では39.2mm（部材変形角：1/71rad）であるのに対し、試験体２０Ａ１では55.8mm（部材変形角：1/50rad）に増大している。同様に、試験体２０Ｃ２と試験体２０Ａ２の比較においても、＋側載荷時には38.4mm→58.6mm（部材変形角：1/73rad→1/48rad）、−側載荷時には35.3mm→50.7mm（部材変形角：1/79rad→1/55rad）となっており、限界相対変位が増大している。このことから、異形棒鋼２３Ａによる本発明の割裂ひび割れ抑制対策を行った場合には、割裂ひび割れ抑制対策無しの場合と比べて、靭性性能が向上しているといえる。

一方、溶接金網２３Ｂによる比較例の割裂ひび割れ抑制対策を行った試験体２０Ｂにおける限界相対変位は、＋側載荷時が41.3mm（部材変形角：1/68rad）、−側載荷時が34.2mm（部材変形角：1/82rad）となっている。この値は、割裂ひび割れ対策を行っていない試験体２０Ｃ１と同程度の靭性性能に留まっている。試験体２０Ｂの靭性性能を向上させるためには、試験体側面の主筋に沿った付着割裂ひび割れ抑制について対策を講ずることが必要である。具体的には、上述したように、溶接金網２３Ｂと主筋２６ａ、２７ｂとの固定方法を改善することが有効と考えられる。

（確認試験のまとめ）
（１）Ｄ１０の異形棒鋼２３Ａによる本発明の割裂ひび割れ抑制対策は、鉄筋コンクリート梁の上面および側面に発生・拡大する付着割裂ひび割れに対する抑制効果が認められ、最大せん断耐力および限界変形性能の改善が期待できる。
（２）φ6mmの丸鋼をベースとする溶接金網２３Ｂによる比較例の割裂ひび割れ抑制対策は、鉄筋コンクリート梁上面における割裂ひび割れ抑制効果は一応見られるものの、脆性的な破壊に繋がる鉄筋コンクリート梁側面における付着割裂ひび割れ発生・進展に対する抑制効果が小さい。従って、最大耐力後の靭性性能を向上させるための改善を試みることが望ましい。

１ 鉄筋コンクリート梁
１ａ 上面
２ コンクリート部分
３ 組立鉄筋ユニット
４ 異形棒鋼
５ 上端主筋
５ａ、５ｂ 主筋
６ 下端主筋
６ａ、６ｂ 主筋
７ あばら筋
２０Ａ１ 試験体
２０Ａ２ 試験体
２０Ｂ 試験体
２０Ｃ１ 試験体
２０Ｃ２ 試験体
２１ コンクリート部分
２２ 組立鉄筋ユニット
２３Ａ 異形棒鋼
２３Ｂ 溶接金網
２４ 基礎梁部
２４ａ 梁上面
２４ｂ 梁下面
２４ｃ、２４ｄ 梁側面
２５ スタブ部
２６ 上端主筋
２６ａ、２６ｂ 主筋
２７ 下端主筋
２７ａ、２７ｂ 主筋
２８ あばら筋

Claims (5)

1. 所定間隔で平行に延びる上下の梁主筋と、
   当該上下の梁主筋の軸線方向に所定のピッチで配列され、前記上下の梁主筋に上下の端部がそれぞれ溶接されている複数本のあばら筋と、
   前記上下の梁主筋における少なくとも上方側の梁主筋に所定のピッチで溶接された複数本の異形棒鋼とを有し、
   各異形棒鋼は、溶接相手である前記梁主筋と交差する方向に延びていることを特徴とする鉄筋コンクリート梁のシングル配筋構造。
2. 請求項１において、
   各異形棒鋼は、前記上下の梁主筋および前記あばら筋を内蔵する鉄筋コンクリート梁の幅方向に延びていることを特徴とする鉄筋コンクリート梁のシングル配筋構造。
3. 請求項１または２において、
   各異形棒鋼は、前記梁主筋と各あばら筋との溶接位置において前記梁主筋に溶接されていることを特徴とする鉄筋コンクリート梁のシングル配筋構造。
4. 請求項１ないし３のいずれかの項において、
   前記異形棒鋼は、前記上下の梁主筋のそれぞれに所定のピッチで溶接されていることを特徴とする鉄筋コンクリート梁のシングル配筋構造。
5. 請求項１ないし４のいずれかの項に記載のシングル配筋構造を備える鉄筋コンクリート梁。