JP2016029249A - 鉄筋コンクリート梁の配筋構造および配筋方法 - Google Patents

鉄筋コンクリート梁の配筋構造および配筋方法 Download PDF

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【課題】あばら筋にフックを加工する必要がなく、部品点数を増やすことなく、簡単に組立作業を行うことのできる鉄筋コンクリート梁の配筋構造を提案すること。
【解決手段】鉄筋コンクリート梁の配筋構造1は、上端主筋3、4と、下端主筋5、6と、これらの主筋3〜6を取り囲む状態で、梁長さ方向に一定の間隔で配置されたあばら筋7とを備えている。あばら筋7は、主筋3〜6のそれぞれに全強度溶接により接合されたU字状の第1のあばら筋8と、上端主筋3、4の間に架け渡す状態に被せて、これらの主筋3、4に固定した第2のあばら筋9とを備えている。
【選択図】図1

Description

本発明は鉄筋コンクリート梁の配筋構造および配筋方法に関し、特に、キャップタイ工法と呼ばれる工法によって組み立てられる鉄筋コンクリート梁の配筋構造および配筋方法の改良に関する。
住宅の基礎梁などの矩形断面の鉄筋コンクリート梁の配筋構造は、図6(a)に示すように、2本の上端主筋23、24と、2本の下端主筋25、26と、これらの主筋23〜26を取り囲む状態で梁の長さ方向に一定の間隔で配置したあばら筋27から構成される。あばら筋27は、図6(b)に示すように、矩形枠状に加工され、その両端部分には、135度の角度に折り曲げた所定長さのフック27a、27bが形成される。矩形枠状の閉鎖形状のあばら筋27の内側に、主筋23〜26が不図示の結束筋によって締結される。
この一般的な配筋構造では、主筋23〜26とあばら筋27を結束筋で締結する作業に時間が掛かり、各コーナー部への主筋23〜26の定着作業にスペースが無く時間が掛かるという問題点がある。
このような問題点を解消するための鉄筋組立工法として、キャップタイ工法と呼ばれる工法が知られている。この工法では、図7(a)に示すように、矩形枠状のあばら筋37を、U字状の第1のあばら筋38と、キャップタイと呼ばれる第2のあばら筋39を用いて構成する。第1のあばら筋38の両端部には、135度の角度で折り曲げたフック38a、38bが形成されている。第2のあばら筋39は、直線状に延びる鉄筋の両端部に135度の角度で折り曲げてフック39a、39bが形成されている。
この場合には、図7(b)に示すように、一方が開口している第1のあばら筋38の内側に各主筋33〜36を不図示の結束筋で止め、しかる後に、図7(c)に示すように、第2のあばら筋39を被せて不図示の結束筋で主筋に止める。これにより、上下の主筋33〜36を取り囲む矩形枠状のあばら筋37が構成される。この工法では、一方に開放している第1のあばら筋38の内側に主筋33〜36を止める作業は容易になる。しかし、双方のあばら筋38、39の端部にフック38a、38b、39a、39bを付ける作業が必要であり、また、フック38a、38b、39a、39bの内側に主筋33、34を固定するのに作業時間を要するという問題点がある。
特許文献1には、このような問題点を解消するためのあばら筋が提案されている。当該特許文献1において提案されているあばら筋は、両端にフックのないU字状のあばら筋と、直角に折り曲げられたフックが両端部に形成されたキャップタイとから構成される。一定間隔で配置されたU字状のあばら筋における両端部のそれぞれは、これらに直交する方向に延びる2本の横筋に溶接され、これによって、ユニットが構成されている。
この特許文献1において提案されているキャップタイ工法のあばら筋では、U字状のあばら筋の両端にはフックを付ける必要が無いので、フック加工の手間、フックが付いていることに起因する作業の困難性を解消可能である。
特公平7−212号公報
しかしながら、特許文献1において提案されている配筋構造では、U字状のあばら筋からフックを省略できるものの、そのために、複数本の横筋を配置し、これらの横筋をあばら筋の両端部に溶接する必要がある。すなわち、横筋が必要なので部品点数が増加し、横筋をあばら筋に溶接する追加作業が必要になる。よって、全体としてはコスト高を招き、また、作業工数が増えるので作業時間を短縮できないという課題がある。
本発明の課題は、このような点に鑑みて、あばら筋にフックを加工する必要がなく、しかも、部品点数を増やすことなく、簡単に組立作業を行うことのできる鉄筋コンクリート梁の配筋構造および配筋方法を提案することにある。
上記の課題を解決するために、本発明の鉄筋コンクリート梁の配筋構造は、矩形断面の鉄筋コンクリート梁の四隅部分に位置する2本の上端主筋および2本の下端主筋と、前記上端主筋および前記下端主筋を取り囲む状態で、梁長さ方向に所定の間隔で配置され、これら上端主筋および下端主筋のそれぞれに、全強度溶接により接合されたU字状の第1のあばら筋と、下端主筋および上端主筋のうち、あばら筋が開口する側の主筋の間に、第1のあばら筋とは上下逆向きに被せて、これらの主筋に固定されているU字状の第2のあばら筋とを有していることを特徴としている。
ここで、第2のあばら筋は、結束筋あるいは溶接によって、主筋のそれぞれに固定することができる。
また、本発明は、上記構成の配筋構造を備えた鉄筋コンクリート梁の配筋方法であって、梁長さ方向の所定の間隔で配列した前記第1のあばら筋の2つの入隅部および両端内側部に4本の主筋を全強度溶接によって接合して、上方あるいは下方に開口する梁鉄筋枠を製作する工程と、梁鉄筋枠に対して、当該梁鉄筋枠の開口側から、第1のあばら筋のそれぞれに対応する位置に、第2のあばら筋を被せて固定する工程とを有していることを特徴としている。
本発明において、「全強度溶接」とは、「全強度鉄筋交差溶接」ともいい、溶接された主筋の降伏点、引張強さ、および伸びが、溶接前の母材のJIS規格値以上であり、溶接点のせん断強度が、あばら筋の短期の許容引張強度以上となるスポット溶接を意味する。
本発明によれば、全強度溶接の技術を用いて第1のあばら筋と主筋とを直接接合している。横筋などの追加の鉄筋を必要とせず、また、横筋をあばら筋に溶接する追加の工程も必要とせずに、フックのないU字状の第1のあばら筋を用いて鉄筋コンクリート梁の配筋を行うことができる。よって、コスト高を招くことなく、作業性良く、配筋を行うことができる。
また、第1のあばら筋と主筋からなる梁鉄筋枠に対して、後工程で、第2のあばら筋を取り付けることができる。よって、梁鉄筋枠を、第2のあばら筋の無い分だけ軽量化できるので、その取扱い作業等における作業性も向上する。
本発明において、前記第2のあばら筋は、前記第1のあばら筋の配列ピッチに応じた間隔で複数本配置された状態で相互に固定されて、あばら筋ユニットを構成していてもよい。このように、複数本のあばら筋を予め相互に位置決めしてユニット化しておくことにより、あばら筋を容易に組み立てることができる。
また、本発明は、上記構成の配筋構造を備えた鉄筋コンクリート梁の配筋方法であって、梁長さ方向の所定の間隔で配列した前記第1のあばら筋の2つの入隅部および両端内側部に4本の前記主筋を全強度溶接によって接合して、上方あるいは下方に開口する梁鉄筋枠を製作する工程と、前記梁鉄筋枠に対して、当該梁鉄筋枠の開口側から前記あばら筋ユニットを被せることにより、複数本の前記第1のあばら筋のそれぞれに対応する位置に、前記第2のあばら筋を被せて固定する工程と、を有していることを特徴とする。
本発明を適用した実施形態1の鉄筋コンクリート梁の配筋構造を示す説明図である。 図1の配筋構造の作業工程を示す説明図である。 本発明を適用した実施形態2の鉄筋コンクリート梁の配筋構造を示す説明図である。 本発明を適用した実施形態3の鉄筋コンクリート梁の配筋構造を示す説明図である。 本発明を適用した実施形態4の鉄筋コンクリート梁の配筋構造を示す説明図である。 一般的な鉄筋コンクリート梁の配筋構造を示す説明図である。 キャップタイ工法による配筋構造を示す説明図である。
以下に、図面を参照して、本発明を適用した鉄筋コンクリート梁の配筋構造および配筋方法の実施の形態を説明する。
(実施形態1)
図1は実施形態1に係る鉄筋コンクリート梁の配筋構造を示す説明図である。この図に示すように、鉄筋コンクリート梁の配筋構造1は、想像線で示す矩形断面の鉄筋コンクリート梁2の四隅部分に位置する2本の上端主筋3、4と、2本の下端主筋5、6とを備えている。
これらの上端主筋3、4および下端主筋5、6を取り囲む状態で、梁長さ方向に沿って一定の間隔で、矩形枠状のあばら筋7が配置されている。本例においては、各あばら筋7は、上方に開口する状態に配置されたU字形状の第1のあばら筋8と、この第1のあばら筋8の開口側を封鎖する状態に配置したキャップタイと呼ばれる偏平な逆U字形状の第2のあばら筋9とから構成されている。
第1のあばら筋8は、下端主筋5、6の間に架け渡される直線状の底筋部分8aと、この底筋部分8aの両端から所定の曲率で上方に直角に折り曲げられて左右の上端主筋3、4まで直線状に延びる側筋部分8b、8cとを備えたU字状のものである。底筋部分8aの両端の入隅部は下端主筋5、6に全強度溶接され、これらの間は全強度溶接部11、12を介して接合されている。同様に、左右の側筋部分8b、8cの上端内側部は、上端主筋3、4に全強度溶接され、これらの間は全強度溶接部13、14を介して接合されている。
第2のあばら筋9は、上端主筋3、4の間に架け渡し可能な長さの直線状の鉄筋の両端部に所定の曲率で直角に同一方向に折り曲げて形成した同一長さのフック9a、9bを備えている。これら左右のフック9a、9bは、結束筋または溶接によって、上端主筋3、4に締結されている。
図2は、上記構成の配筋構造を備えた梁鉄筋の組立手順を示す説明図である。まず、図2(a)に示すように、第1のあばら筋8の左右の入隅部および両端内側部に、下端主筋5、6および上端主筋3、4を全強度溶接によって接合する。これにより、本例では、上方に開口する梁鉄筋枠10が製作される。
次に、図2(b)に示すように、第2のあばら筋9を、梁鉄筋枠10の開口側から、第1のあばら筋8のそれぞれに対応する位置に被せ、結束筋(図示せず)等で、上端主筋3、4に締結する。これにより、配筋構造1が得られる。
(実施形態2)
図3は実施形態2に係る鉄筋コンクリート梁の配筋構造を示す説明図である。実施形態2の鉄筋コンクリート梁の配筋構造1Aは、想像線で示す矩形断面の鉄筋コンクリート梁2Aの四隅部分に位置する2本の上端主筋3、4と、2本の下端主筋5、6と、これらを取り囲むように上方に開口する状態に配置されたU字形状の第1のあばら筋8によって構成される梁鉄筋枠10を備える(図3(c)、(d)参照)。梁鉄筋枠10の構成は、実施形態1で示したものと同一である。梁鉄筋枠10は、第1のあばら筋8を複数本備えているので、図3(d)では、これらをその配列順に符号8(1)、8(2)・・・で示す。
実施形態2では、第1のあばら筋8(1)、8(2)の開口側を封鎖する第2のあばら筋9を2本、横筋40によって連結することにより、図3(a)、(b)に示すあばら筋ユニット9Aを構成する。あばら筋ユニット9Aは、第1のあばら筋8(1)、8(2)の配列ピッチに対応する間隔で2本の第2のあばら筋9を配置し、横筋40のうちの1本で第2のあばら筋9の左側のフック9aを連結し、もう1本の横筋40で右側のフック9bを連結して構成されている。横筋40は、フック9a、9bに対して溶接によって固定されている。
図3(c)、(d)に示すように、あばら筋ユニット9Aは、梁鉄筋枠10の開口側から、隣り合う第1のあばら筋8(1)、8(2)・・・の間に一列飛ばしで装着される。具体的には、第1のあばら筋8(1)、8(2)の間、第1のあばら筋8(3)、8(4)の間、第1のあばら筋8(5)、8(6)の間に装着される。ここで、第1のあばら筋8(5)、8(6)の配列ピッチは、第1のあばら筋8(1)、8(2)の配列ピッチよりも狭い。従って、第1のあばら筋8(5)、8(6)の間に装着するあばら筋ユニット9Aは、横筋40の長さが、第1のあばら筋8(5)、8(6)の配列ピッチに合わせて短くなっている。
梁鉄筋枠10の端部に位置する2本の第1のあばら筋8(1)、8(2)の間に装着されたあばら筋ユニット9Aは、その両端に位置する第2のあばら筋9のうちの一方が第1のあばら筋8(1)に接する。また、もう一方の第2のあばら筋9は、第1のあばら筋8(2)に接する。これら2本の第2のあばら筋9は、結束筋あるいは溶接で上端主筋3、4に固定される。同様に、他のあばら筋ユニット9Aも、第2のあばら筋9がそれぞれ、第1のあばら筋8(3)、8(4)・・・に接するように位置決めされ、結束筋あるいは溶接で上端主筋3、4に固定される。このように、実施形態2の配筋構造1Aは、第2のあばら筋9を2本ずつ連結してユニットを構成しているので、あばら筋の組立が容易である。
(実施形態3)
図4は実施形態3に係る鉄筋コンクリート梁の配筋構造を示す説明図である。実施形態3の配筋構造1Bは、想像線で示す矩形断面の鉄筋コンクリート梁2Bの梁鉄筋枠10に対し、隣り合う第1のあばら筋8(1)、8(2)・・・の間に、あばら筋ユニット9B
を1列飛ばしで取り付けるものである。あばら筋ユニット9Bは、実施形態1、2の第2のあばら筋9に相当する部分を備える複数本の鉄筋(あばら筋41、42)を、第1のあばら筋8(1)、8(2)・・・の配列ピッチに応じた間隔で配置してこれらを相互に固定したものである。
図4(a)、(b)に示すように、あばら筋ユニット9Bは、2本のあばら筋41、42を逆向きにして固定したものである。あばら筋41は、上端主筋3、4の間に架け渡し可能な長さの直線状の上部筋41aと、上部筋41aの両端部から所定の曲率で直角に同一方向に折り曲げて形成したフック41b、41cと、フック41b、41cの先端部からそれぞれ、所定の曲率で直角に同一方向に折り曲げて主筋の延在方向に延ばした横筋41d、41eを備える。また、あばら筋42は、上部筋42a、フック42b、42c、および横筋42d、42eを備えており、フック42b、42cの長さがフック41b、41cの長さよりも鉄筋径Dの分だけ長いことを除き、あばら筋41と同一の構成である。あばら筋ユニット9Bは、一方のあばら筋41の横筋41d、41eをそれぞれ、もう一方のあばら筋42の横筋42d、42eに溶接等で固定することにより、一体に形成されている。
あばら筋ユニット9Bを梁鉄筋枠10に被せると、あばら筋41、42は、実施形態2の第2のあばら筋9に相当する部分(上部筋41a、41bおよびフック41b、41c、42b、42c)が実施形態2と同じ位置に配置され、結束筋または溶接で上端主筋3、4に固定される。このように、実施形態3の配筋構造1Bは、あばら筋41、42を連結してユニットを構成しているので、あばら筋の組立が容易である。
(実施形態4)
図5は実施形態4に係る鉄筋コンクリート梁の配筋構造を示す説明図である。実施形態4の配筋構造1Cは、想像線で示す矩形断面の鉄筋コンクリート梁2Cの梁鉄筋枠10に対し、隣り合う第1のあばら筋8(1)、8(2)・・・の間にあばら筋ユニット9Cを1列飛ばしで取り付けるものである。あばら筋ユニット9Cは、実施形態1、2の第2のあばら筋9に相当する部分を複数本、相互に固定した形状を1本の鉄筋をループ状に繋げたことによって実現したものである。
図5(a)、(b)に示すように、あばら筋ユニット9Cは、上端主筋3、4の間に架け渡し可能な長さの直線状の上部筋43a、44aと、上部筋43a、44aの両端部からそれぞれ、所定の曲率で直角に同一方向に折り曲げて形成した4本のフック43b、43c、44b、44cと、一方のフック43c、44cの下端同士を接続する横筋45と、他方のフック43b、44bの下端からそれぞれ、直角に逆向きに屈曲して延在する横筋43d、44dを備える。
上部筋43a、44aは、第1のあばら筋8(1)、8(2)・・・の配列ピッチに応じた間隔で平行に配置されている。また、横筋45および横筋43d、44dは、主筋の延在方向に延びており、フック43b、43c、44b、44cの下端との接続部は、それぞれ、所定の曲率で直角に折り曲げた形状になっている。横筋43d、44dは上下に重なっており、横筋43dの方が鉄筋径Dの分だけ下側に位置する。横筋43d、44dは溶接等で固定されている。
あばら筋ユニット9Cを梁鉄筋枠10に被せると、上部筋43aおよびフック43b、43cで構成される部分と、上部筋44aおよびフック44b、44cで構成される部分が、実施形態2の第2のあばら筋9と同じ位置に配置され、結束筋あるいは溶接で上端主筋3、4に固定される。このように、実施形態4の配筋構造1Cは、1本の鉄筋の曲げ加工および溶接で2本のあばら筋に相当する部分を含むループ状のユニットを構成している
ので、あばら筋の組立が容易である。
(変形例)
上記実施形態2〜4は、梁鉄筋枠10の第1のあばら筋8(1)、8(2)・・・の間に、あばら筋ユニット9A〜9Cを1列飛ばしで取り付けるものであったが、第1のあばら筋8(1)、8(2)・・・の間の全ての箇所にあばら筋ユニット9A〜9Cを取り付けることもできる。具体的には、第1のあばら筋8(1)、8(2)の間、第1のあばら筋8(2)、8(3)の間、第1のあばら筋8(3)、8(4)の間、第1のあばら筋8(4)、8(5)の間、第1のあばら筋8(5)、8(6)の間の5か所全てにあばら筋ユニット9A〜9Cを取り付けることができる。このように、あばら筋ユニット9A〜9Cを取り付ける箇所は、必要に応じて適宜決めることができる。
1 鉄筋コンクリート梁の配筋構造
2 鉄筋コンクリート梁
3,4 上端主筋
5,6 下端主筋
7 あばら筋
8 第1のあばら筋
8a 底筋部分
8b,8c 側筋部分
9 第2のあばら筋
9a,9b フック
10 梁鉄筋枠
11,12,13,14 全強度溶接部
1A,1B,1C 鉄筋コンクリート梁の配筋構造
2A,2B,2C 鉄筋コンクリート梁
9A,9B,9C あばら筋ユニット
40 横筋
41,42 あばら筋
41a,42a 上部筋
41b,41c,42b,42c フック
41d,41e,42d,42e 横筋
43a,44a 上部筋
43b,43c,44b,44c フック
43d,44d 横筋
45 横筋
D 鉄筋径

Claims (5)

  1. 矩形断面の鉄筋コンクリート梁の四隅部分に位置する2本の上端主筋および2本の下端主筋と、
    前記上端主筋および前記下端主筋を取り囲む状態で、梁長さ方向に所定の間隔で配置され、これら上端主筋および下端主筋のそれぞれに、全強度溶接により接合されたU字状の第1のあばら筋と、
    前記下端主筋および前記上端主筋のうち、前記あばら筋が開口する側の主筋の間に、前記第1のあばら筋とは上下逆向きに被せて、これらの主筋に固定されているU字状の第2のあばら筋と、
    を有していることを特徴とする鉄筋コンクリート梁の配筋構造。
  2. 前記第2のあばら筋は、結束筋あるいは溶接によって、前記主筋のそれぞれに固定されている請求項1に記載の鉄筋コンクリート梁の配筋構造。
  3. 請求項1または2に記載の配筋構造を備えた鉄筋コンクリート梁の配筋方法であって、
    梁長さ方向の所定の間隔で配列した前記第1のあばら筋の2つの入隅部および両端内側部に4本の前記主筋を全強度溶接によって接合して、上方あるいは下方に開口する梁鉄筋枠を製作する工程と、
    前記梁鉄筋枠に対して、当該梁鉄筋枠の開口側から、前記第1のあばら筋のそれぞれに対応する位置に、前記第2のあばら筋を被せて固定する工程と、
    を有していることを特徴とする鉄筋コンクリート梁の配筋方法。
  4. 前記第2のあばら筋は、前記第1のあばら筋の配列ピッチに応じた間隔で複数本配置された状態で相互に固定されて、あばら筋ユニットを構成していることを特徴とする請求項1または2に記載の鉄筋コンクリート梁の配筋構造。
  5. 請求項4に記載の配筋構造を備えた鉄筋コンクリート梁の配筋方法であって、
    梁長さ方向の所定の間隔で配列した前記第1のあばら筋の2つの入隅部および両端内側部に4本の前記主筋を全強度溶接によって接合して、上方あるいは下方に開口する梁鉄筋枠を製作する工程と、
    前記梁鉄筋枠に対して、当該梁鉄筋枠の開口側から前記あばら筋ユニットを被せることにより、複数本の前記第1のあばら筋のそれぞれに対応する位置に、前記第2のあばら筋を被せて固定する工程と、
    を有していることを特徴とする鉄筋コンクリート梁の配筋方法。
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