JP2014047480A - 補強金物 - Google Patents

Abstract

【課題】貫通孔を有する梁に適用され、その適用が梁せいの大きさや貫通孔の大きさの設定に及ぼす影響を低減し得る補強金物を提供すること。
【解決手段】補強金物（１０，５０）は３つ又は２つの貫通孔（１４）が設けられる鉄筋コンクリート造の梁（１２）に適用され、一対の鉄筋（２４，２６）（５４，５６）からなる。各鉄筋は、一平面内において、直角に折れ曲がって伸びるＷ形又はクランク形の本体（２８，５８）及び本体の一端部（３２，６２）からこれと直交して伸びる伸長部（３０，６０）を含む。両鉄筋は、その使用時、互いに重ね合わされ、両鉄筋の本体が梁の３つ又は２つの貫通孔の周囲をそれぞれ取り巻く３つ又は２つの正方形（ｔ）を規定し、また、両鉄筋の本体の他端部（３４，６４）と伸長部とが互いに相対する。
【選択図】図１

Description

本発明は、互いに平行な２つ又は３つの貫通孔が設けられる鉄筋コンクリート造の梁に適用される補強金物に関する。

従来、建物を構成する鉄筋コンクリート造の梁に複数の貫通孔が設けられ、前記貫通孔を介して前記梁に設備配管を通すことが行われている。前記貫通孔が形成される梁には前記貫通孔の形成に伴う剪断強度の低下を補うためにその内部に補強金物が埋め込まれる。

このような補強金物の一つとして、直角に折れ曲がって伸びる一対の斜行筋であって、使用時に互いに重ね合わされ、また、梁の軸線方向へジグザグに伸びかつ複数の貫通孔の周囲をそれぞれ取り巻く複数の正方形を規定するように配置される一対の斜行筋を有するものが知られている。（後記特許文献１参照）。

前記従来の補強金物は、さらに、両斜行筋を相互に結合するために両斜行筋に結束、溶接等される一対の受け筋を有するところ、これらの受け筋は梁の軸線方向へ伸びるように両斜行筋の上下部に配置される。このため、前記従来の補強金物は梁せいの大きさ、したがってまた貫通孔の直径の大きさの設定に影響を及ぼす。

特開２００２−２６６４７３号公報

したがって、本発明の目的は、複数の貫通孔を有する梁に適用される補強金物であって、その適用が梁せいの大きさや貫通孔の大きさの設定に及ぼす影響を低減し得る補強金物を提供することにある。

本発明は、軸線が同一平面上にありかつ軸線間距離が等しい、互いに平行な３つの貫通孔又は互いに平行な２つの貫通孔が設けられる鉄筋コンクリート造の梁に適用される、一対の鉄筋からなる補強金物に係る。

前記３つの貫通孔を有する梁に適用される補強金物にあっては、該補強金物を構成する各鉄筋が、一平面内において、直角に折れ曲がって伸びるＷ形の本体及び該本体の一端部からこれと直交して伸びる伸長部を含む。両鉄筋は、その使用時、互いに重ね合わされ、両鉄筋の本体が前記梁の３つの貫通孔の周囲をそれぞれ取り巻く３つの正方形を規定し、また、両鉄筋の本体の他端部と伸長部とが互いに相対する。

また、前記２つの貫通孔を有する前記梁に適用される前記補強金物においては、各鉄筋が、一平面内において、直角に折れ曲がって伸びるクランク形の本体及び該本体の一端からこれと直交して伸びる伸長部を含む。両鉄筋は、その使用時、互いに重ね合わされ、両鉄筋の本体が前記梁の２つの貫通孔の周囲をそれぞれ取り巻く２つの正方形を規定し、また、両鉄筋の本体の他端部と伸長部とが互いに相対する。

前記したいずれの補強金物においても、各鉄筋が、さらに、前記本体の他端部から折り返して伸びるフック部と、前記伸長部の先端から折り返して伸びるフック部とを含むものとすることができる。

また、前記したいずれの補強金物も、好ましくは、前記貫通孔が同一の直径を有しかつ該貫通孔の軸線の相互間隔が前記直径の２倍である前記梁に適用される。

本発明によれば、前記補強金物のいずれにおいても、互いに重ね合わされた両鉄筋が補強対象である梁に設けられる各貫通孔の周囲に正方形を規定し、これにより前記貫通孔を設けることによって生じる前記梁に対してその剪断強度の低下を補う補強をなす。また、重ね合わされた両鉄筋は、互いに相対するこれらの本体の他端部とその伸長部とを結束、溶接等することができ、これにより両鉄筋を相互に結合し、一体とすることができる。したがって、両鉄筋の相互結合のために前記従来における受け筋のような他の鉄筋を必要とせず、また、このためにこのような他の鉄筋を必要とする場合に生じる梁せい、貫通孔等の大きさの設定に対する影響を排除することができる。

各鉄筋に前記フック部が設けられるとき、前記フック部は、前記梁を構成するコンクリートに対する各鉄筋の定着長を増大する機能を担う。

また、実験により得られた知見によれば、前記補強金物は、前記梁に設けられる貫通孔が同一の直径を有しかつ該貫通孔の軸線の相互間隔が前記直径の２倍であるとき、前記梁の補強上、前記貫通孔に対する各鉄筋の近接の度合いが最も適切であることが分かった。

３つを超える奇数個（例えば５つ）の貫通孔を有する梁に対しては、前記３つの貫通孔を有する梁に適用される１又は複数の補強金物と、前記２つの貫通孔を有する梁に適用される１又は複数の補強金物とを組み合わせて適用することができる。また、２つを超える偶数個（例えば４つ）の貫通孔を有する梁に対しては、前記２つの貫通孔を有する梁に適用される複数の補強金物を組み合わせて適用することができる。

３つの貫通孔を有する梁に適用された本発明の一例に係る補強金物の一例を示す側断面図である。 図１に示す補強金物が適用された梁の梁断面図である。 図１に示す補強金物を分解して示す正面図である。 ２つの貫通孔を有する梁に適用される本発明の他の例に係る補強金物の概略的な正面図である。 図４に示す補強金物を分解して示す正面図である。 図４に示す補強金物と同じタイプに属する他の例に係る補強金物の正面図である。

図１及び図２を参照すると、本発明の一例に係る補強金物がそれぞれ全体に符号１０で示されている。図示の例では３つの補強金物１０（図２）が、建物の一部をなす、３つの貫通孔１４が設けられた鉄筋コンクリート造の梁１２の補強のためにこれに適用され、埋設されている。

符号１６及び１８は、それぞれ、梁１２に埋設され、梁１２の内部の上下部をそれぞれ該梁の軸線方向へ伸びる複数の主筋及び該主筋の周囲を取り巻くように環状に伸びる複数の帯筋を示す。梁１２は、その外観上、互いに相対する一対の側面２０（図２）と、両側面２０に連なる底面２２とを有する。

梁１２の３つの貫通孔１４は梁１２の軸線方向へ互いに等間隔をおいて平行に配置され、それぞれ、梁１２の上下の主筋１６相互間において帯筋１８相互間を前記梁の横断方向へ伸び、梁１２の両側面２０に開放している。また、これらの貫通孔１４の軸線ａは梁１２の底面２２に平行な一の平面上にあり、該平面は梁１２の上下方向における中間に位置する。本発明に係る補強金具１０の適用上、３つの貫通孔１４は同一の直径（ｄ）を有しかつこれらの貫通孔１４の軸線ａの相互間隔（ピッチ）が前記直径（ｄ）の２倍の大きさを有することが望ましい。また、補強金物１０の配置数量は前記３つに限らず任意に設定することができる。

本発明に係る３つの補強金物１０は、それぞれ、平面形状が同一である一対の鉄筋２４，２６（図３）からなる。両鉄筋２４，２６はこれらを互いに重ね合わせかつ結合することにより補強金物１０に組み立てられる。補強金物１０を構成する両鉄筋２４，２６は、前記したように同一の平面形状を有する鉄筋、すなわち単一種類の鉄筋からなることから、前記補強金物を複数種類の鉄筋で構成する場合と比べて、その製造、準備等を容易に行うことができる。

各鉄筋２４，２６は、一平面（図３において紙面）内において、直角に折れ曲がって伸びるＷ形の本体２８と該本体に連なる伸長部３０とを備える。Ｗ形の本体２８は一端部３２及び他端部３４と、両端部３２，３４間の山形の中間部とを有し、該山形の中間部は両端部３２，３４にこれらと直交してそれぞれ連なる一辺部分３６及び他辺部分３８からなる。また、伸長部３０は本体２８の一端部３２からこれと直交して伸び、本体２８の一辺部分３６と平行をなしかつ相対している。

ここにおいて、Ｗ形の本体２８の各端部３２，３４は同一の長さ寸法（ｌ）を有する。この長さ寸法（ｌ）は、梁１２の貫通孔１４の直径（ｄ）より大きい（ｌ＞ｄ）。また、前記山形の中間部を構成する両辺部分３６，３８は同一の長さ寸法を有し、この長さ寸法は各端部３２，３４の長さ寸法（ｌ）の２倍の大きさ（２ｌ）に等しい。

両鉄筋２４，２６は、これらの本体２８が前記山形の中間部（３６，３８）において互いに交差し、かつ、本体２８の他端部３４と伸長部３０とが互いに相対するように重ね合わされる。重ね合わせの結果、両鉄筋２４，２６により連続する３つの正方形ｔ（図１）が規定される。また、両鉄筋２４，２６の重ね合わせにより互いに相対する状態におかれた他端部３４及び伸長部３０同士は、例えば番線を用いて結束し、溶接等し、これにより、両鉄筋２４，２６を相互結合し、一体化することができる。ここにおいて、両鉄筋２４，２６のこの相互結合又は一体化のためには従来における前記受け筋の使用を必要とせず、このため、前記受け筋の使用に伴う梁せいの高さや貫通孔１４の大きさの設定に対する制約が回避される。

互いに重ね合わされた両鉄筋２４，２６からなる補強金物１０は、梁１２について行われる配筋の際、その３つの正方形ｔが、梁１２の３つの貫通孔１４を生じさせるための空間（図示せず）又は管部材（図示せず）の周囲をそれぞれ取り巻くように配置され、他の鉄筋（図示せず）に固定される。各補強金物１０は、好ましくは、各正方形ｔの各辺が、各貫通孔１４の軸線ａを含むいわゆる「破壊面」に対して４５°の角度をなすように配置される。

鉄筋コンクリート造の梁１２に埋設される補強金物１０は、そのコンクリートに対する定着長を増大させることを目的として、例えば、各鉄筋２４，２６の本体２８の他端部３４から折り返して伸びるフック部４０及びその伸長部３０から折り返して伸びるフック部４２を有するものとすることができる。

次に、本発明の他の例に係る補強金物について説明する。図４及び図５に示すように、前記他の例に係る補強金物（符号５０で示す。）は、２つの貫通孔１４が設けられる鉄筋コンクリート造の梁（図示せず）に適用される。

補強金物５０は、平面形状が同一である一対の同形の鉄筋５４，５６からなる。各鉄筋５４，５６は、一平面（図５において紙面）内において、直角に折れ曲がって伸びるクランク形の本体５８と該本体に連なる伸長部６０とを備える。補強金物５０は、したがって、各鉄筋５４，５６の本体５８がクランク形の形状を有する点において、各鉄筋２４，２６の本体２８がＷ形の形状を有する補強金物１０と相違する。この相違は、梁１２に設けられる貫通孔１４の数量に起因する。

クランク形の本体５８は一端部６２及び他端部６４と、両端部６２，６４間の直線状の中間部６６とを有し、中間部６６は両端部６２，６４に対して直交して伸びる。また、伸長部６０は本体５８の一端部６２からこれと直交して伸び、本体６６と平行をなしかつ相対これにしている。補強金物５０においても、該補強金物のコンクリートに対するより長い定着長を確保するため、各鉄筋５４，５６の本体の他端部６４から折り返して伸びるフック部７０及び伸長部６０から折り返して伸びるフック部７２を有するものとすることができる。

この例においても、本体５８の各端部６２，６４は同一の長さ寸法（ｌ）を有し、各端部６２，６４の長さ寸法（ｌ）は貫通孔１４の直径（ｄ）より大きい（ｌ＞ｄ）。また、両端部６２，６４間の中間部６６は各端部６０，６４の長さ寸法（ｌ）の２倍の大きさ（２ｌ）を有する。

両鉄筋５４，５６は、これらの本体５８がこれらの中間部６６において互いに交差し、かつ、本体２８の他端部６４と伸長部６０とが互いに相対するように重ね合わされる。重ね合わせの結果、両鉄筋５４，５６により２つの正方形ｔ（図４）が規定される。また、両鉄筋５４，５６の重ね合わせにより互いに相対する状態におかれた他端部６４及び伸長部６０同士は、例えば番線を用いて結束し、溶接等し、これにより、両鉄筋５４，５６を相互結合し、一体化することができる。

互いに重ね合わされた両鉄筋５４，５６からなる補強金物５０は、前記梁について行われる配筋の際、その２つの正方形ｔが、前記梁の２つの貫通孔１４を規定するために設けられる空間（図示せず）又は管部材（図示せず）の周囲をそれぞれ取り巻くように配置され、他の鉄筋（図示せず）に固定される。

ところで、図１に示す補強金物１０は３の倍数個の貫通孔１４を有する梁に適用可能であり、また、図４に示す補強金物５０は２の倍数個の貫通孔１４を有する梁の補強のために適用可能である。さらに、５以上の奇数個の貫通孔１４を有する梁については、補強金物１０と補強金物５０との組み合わせての適用が可能である。ただし、適用可能の前記貫通孔は互いに平行に伸びるものであって、これらの軸線（ａ）が同一平面上にあり、また、これらの軸線間距離が等しいものである。

例えば、梁が６つ（３つ×２倍）の貫通孔１４を有する場合、３つを一組とする二組の貫通孔１４についてそれぞれ２つの補強金物１０を使用することができる。また、梁が６つ（２つ×３倍）の貫通孔１４を有する場合、２つを一組とする三組の貫通孔１４についてそれぞれ３つの補強金物５０を使用することができる。さらに、例えば、梁が５つ（３つ＋２つ）の貫通孔１４を有する場合には、３つの貫通孔１４と２つの貫通孔１４とについてそれぞれ１つの補強金物１０と１つの補強金物５０とを使用することができる。

また、本発明に係る補強金物１０又は５０は、図示の例におけるような横一線上に配列された複数の貫通孔を有する梁のほか、縦方向（鉛直方向）の一線上に配列された複数の貫通孔を有する梁（図示せず）についても同様に適用することが可能である。

さらに、本発明に係る補強金物１０又は５０は、建物の梁１２のほか、例えば、２つ又は３つの孔が設けられた基礎梁（図示せず）についても同様に適用することができる。

なお、前記したように、本発明に係る補強金物１０及び５０の適用上、貫通孔１４の軸線ａの相互間隔（ピッチ）Ｌは貫通孔１４の直径（ｄ）の２倍の大きさに等しいものであることが望ましい。これは、実験により得られた知見により、梁１２の補強上、貫通孔１４に対する各鉄筋２４，２６，５４，５６の近接の度合いＳ（図４参照）が最も適切であることが判明したことによる。

しかし、貫通孔１４の軸線ａの相互間隔Ｌが貫通孔１４の直径（ｄ）の２倍を超える大きさである場合における当該貫通孔を有する梁への補強金物１０及び５０の適用を妨げるものではない。

このような場合の一例に係る補強金物を図６に示す。図６には、２つの貫通孔１４であって該貫通孔の軸線ａの相互間隔Ｌが貫通孔１４の直径（ｄ）の３倍の大きさである２つの貫通孔１４が設けられる梁（図示せず）に適用される補強金物５０を示す。図６に示す補強金物５０は、この相互間隔Ｌの大きさに対応してその一対の鉄筋５４，５６のそれぞれの全長が図４に示す補強金物５０における一対の鉄筋５４，５６のそれぞれの全長より長いものに設定されており、このことを除き、図４に示す補強金物５０と同様である。

１０、５０ 補強金物
１２ 梁
１４ 梁に設けられる貫通孔
２４、２６、５４、５６ 鉄筋
２８、５８ 鉄筋のＷ形の本体及びクランク形の本体
３０、６０ 伸長部
３２、３４、６２、６４ 鉄筋の本体の一端部及び他端部
７０，７２ フック部
ｔ 正方形

Claims (4)

1. 互いに平行な３つの貫通孔であってこれらの軸線が同一平面上にありかつ軸線間距離が等しい３つの貫通孔が設けられる鉄筋コンクリート造の梁に適用される補強金物であって、
   一対の鉄筋からなり、各鉄筋が、
   一平面内において、直角に折れ曲がって伸びるＷ形の本体及び該本体の一端部からこれと直交して伸びる伸長部を含み、
   両鉄筋は、その使用時、互いに重ね合わされ、両鉄筋の本体が前記梁の３つの貫通孔の周囲をそれぞれ取り巻く３つの正方形を規定し、また、両鉄筋の本体の他端部と伸長部とが互いに相対する、補強金物。
2. 互いに平行な２つの貫通孔が設けられる鉄筋コンクリート造の梁に適用される補強金物であって、
   一対の鉄筋からなり、各鉄筋が、
   一平面内において、直角に折れ曲がって伸びるクランク形の本体及び該本体の一端部からこれと直交して伸びる伸長部を含み、
   両鉄筋は、その使用時、互いに重ね合わされ、両鉄筋の本体が前記梁の２つの貫通孔の周囲をそれぞれ取り巻く２つの正方形を規定し、また、両鉄筋の本体の他端部と伸長部とが互いに相対する、補強金物。
3. さらに、各鉄筋は前記本体の他端部から折り返して伸びるフック部と、前記伸長部の先端から折り返して伸びるフック部とを含む、請求項１又は２に記載の補強金物。
4. 前記補強金物は、前記貫通孔が同一の直径を有しかつ該貫通孔の軸線の相互間隔が前記直径の２倍である前記梁に適用される、請求項１又は２に記載の補強金物。

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