JP2022157988A - 扁平梁支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 中廊下を構成する扁平梁に発生するねじれ等に対して十分な剛性を有する支持構造を提供する。【解決手段】 梁行方向に延びる扁平梁１０の幅方向の両側辺を含むように対向して２本の内部柱２、２を立設する。対向する２本の内部柱２、２間を繋ぐ、補強梁筋２１と補強梁筋２１を囲むあばら筋２３とを含む、扁平梁１０の梁主筋６と直交する仮想補強梁２０を扁平梁１０内に形成する。扁平梁１０の端部を２本の内部柱２と扁平梁１０内の仮想補強梁２０とで支持する。【選択図】 図２

Description

本発明は扁平梁支持構造に係り、中廊下の構造部材として扁平梁が用いられた中廊下型の建物等において、扁平梁の端部を安定して支持できるようにした扁平梁支持構造に関する。

たとえば病院病棟、ホテル客室、集合住宅等において、廊下の両側に各室が並んで配置されるように中廊下を設けた建物が建設されている。特許文献１には、建物内部の中廊下部分に構造的な耐力材としての柱、梁を有しない建築構造が開示されている。この建築構造では、桁行方向の外壁が壁梁として機能し、張間方向の間仕切り壁が独立耐震壁として機能することで、中廊下を構成するフラットなスラブを内部柱、内部梁を用いないで支持させるようになっている。

特許文献２には、大梁間に架設された中廊下を構成する無梁スラブの両側のスパンにおいて、その両方向に複数本の小梁を設けて、無梁スラブの周辺を各小梁で支持するようにした建物の躯体構造が開示されている。さらに桁行方向の小梁１０の両端位置には、小梁１０を介して無梁スラブを支持す間柱１１が立設されている。

特開昭５７－５１３７２号公報 特開２００１－３２９６１０号公報

特許文献１に開示された建築構造では、中廊下部分の桁行方向の両辺が、張間方向に延在して各室を仕切る間仕切壁と外壁とに固定支持されていないフリーな構造であるため、中廊下を構成するスラブの剛性を十分確保することができない。また、特許文献２に開示された建物の躯体構造では、中廊下の桁行方向の両辺は小梁１０で支持され、小梁１０は大梁１２の一端を支持する間柱１１で支持されるが、小梁１０はさらに小梁１７，１８等の複数本の小梁を配置する必要があり、中廊下の支持する部材構成が複雑になるという問題がある。

そこで、本発明の目的は上述した従来の技術が有する問題点を解消し、中廊下を構成する扁平梁を、その両辺部に近接して設けられた２本の内部柱で支持する扁平梁支持構造を提供することにある。

本発明は、桁行方向に延びる扁平梁の幅方向の両側辺を含むように対向して２本の柱が立設され、対向する前記２本の柱間を繋ぐ補強梁筋が前記扁平梁の梁主筋と直交するように配筋された仮想補強梁が前記扁平梁内に形成され、前記扁平梁の端部が前記２本の柱と前記扁平梁内の前記仮想補強梁とで支持されたことを特徴とする。

前記仮想補強梁は、前記補強梁筋と、前記補強梁筋を囲んで配筋されたあばら筋とを含むように、前記扁平梁内に形成されることが好ましい。

前記補強梁筋は、両端が前記２本の柱内に所定量の定着長を有して定着されることが好ましい。

前記補強梁筋に沿って前記２本の柱間を繋ぐ補強鋼材がさらに配置されることが好ましい。

前記補強鋼材は、両端が前記２本の柱内に所定量の定着長を有して埋設されることが好ましい。

前記補強鋼材の一部に補強板材が付加されることが好ましい。

前記補強梁筋の配筋位置に、前記扁平梁の幅方向にわたり、前記扁平梁の主筋方向に延びるヒンジリロケーション用補強筋が配筋されることが好ましい。

前記補強鋼材に、前記扁平梁の主筋方向に沿った第２の補強鋼材が付加接合されることが好ましい。

前記扁平梁の梁主筋は、前記仮想補強梁位置と直交する範囲のみに配筋されることが好ましい。

前記扁平梁は、中廊下の構造部材として使用され、前記柱は、前記扁平梁を支持可能な位置に立設された内部柱である建物に適用されることが好ましい。

本発明によれば、中廊下に扁平梁が用いられた中廊下型の建物等において、立設された２本の柱と、該２本の柱間に形成された仮想補強梁とによって扁平梁の端部を安定して支持することができる。

本発明の扁平梁支持構造を、中廊下の支持構造に適用した建物の一部を示した部分正面図（ａ）。図１（ａ）に示した建物のＩｂ－Ｉｂ断面線に沿って示した部分平面図（ｂ）。 図１両図において一点鎖線の長方形で囲った範囲の本発明の扁平梁支持構造（第１実施形態）の各部断面を模式的に示した部分断面図。 本発明の扁平梁支持構造（第２実施形態）の各部断面を模式的に示した部分断面図。 本発明の扁平梁支持構造の補強構造例を示した部分断面図。 本発明の扁平梁支持構造（第３実施形態）の各部断面を模式的に示した部分断面図。 本発明の扁平梁支持構造（第４実施形態）の各部断面を模式的に示した部分断面図。 本発明の扁平梁支持構造（第５実施形態）の各部断面を模式的に示した部分断面図。

以下、本発明の扁平梁支持構造の第１～第５実施形態の構成について、添付図面を参照して説明する。

図１（ａ）は、本発明の扁平梁支持構造を、中廊下５を構成する扁平梁１０の支持構造に適用した建物の一部を正面から見た図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）において一点鎖線の長方形Ａで囲った中廊下５の範囲を含む階における中廊下５を構成する扁平梁１０の扁平梁支持構造を平面視した図である。

本発明の扁平梁支持構造が適用される建物では、図１（ａ）、（ｂ）に示したように、扁平梁１０が建物１の中廊下５を構成する構造部材として用いられている。扁平梁１０は、図１（ｂ）に破線で示した位置が側辺部１０ａとなる梁幅を有し、建物Ｙ方向に沿って連続して敷設されている。このとき扁平梁１０の長手方向の両側辺部１０ａは、建物Ｙ方向に沿って所定間隔をあけて設けられた大梁３を支持する２本の内部柱２に、それぞれの内部柱２を囲むように接合され、支持されている。さらに、対向した２本の内部柱２間を繋ぐように、扁平梁１０の主筋方向（建物Ｙ方向）に直交する方向に補強梁筋２１が配筋されている。

補強梁筋２１は、扁平梁１０の主筋６の配筋量より大きな配筋量の複数本の鉄筋からなり、図１各図に示したように、端部を内部柱２内に所定長さだけ定着させて建物Ｘ方向に配筋されている。この補強梁筋２１が扁平梁１０内に配筋されることにより、扁平梁１０内に仮想補強梁が形成される。この仮想補強梁２０は、２本の内部柱２に挟まれた範囲をスパンとし、内部柱２の柱幅より狭い梁幅からなる。この仮想補強梁２０が扁平梁１０の支持位置となる対向する２本の内部柱２間を繋ぐように形成されることにより、扁平梁１０は扁平梁支持位置（内部柱２による支持位置）において発生するねじれ等に対する十分な剛性を有する構造状態で支持される。

以下、図１両図において長方形Ａ（一点鎖線）で囲った範囲における扁平梁支持構造の複数の実施形態について、図２～図７を参照して説明する。なお、各図において部材の断面が示されているが、各部における配筋状態を分かりやすくするために断面部のハッチング表示を省略している。

［第１実施形態］
図２各図は、扁平梁１０及び扁平梁端部の支持位置（内部柱位置）の配筋状態を模式的に示している。図２（ｂ）は、扁平梁１０の一般部における梁主筋６および梁主筋を囲むあばら筋７、中子筋８の配筋状態を示している。扁平梁１０の梁主筋６は、図２（ａ）、（ｂ）に示したように、桁行方向に沿って所定ピッチで配筋されたあばら筋７に囲まれるように建物Ｙ方向に沿って２本の内部柱２の間を通るように配筋され、内部柱２との接合部の梁主筋６の端部は、所定の定着長を確保するように内部柱２内に定着されている。

第１実施形態に係る扁平梁支持構造は、図２各図に示したように、扁平梁１０及び扁平梁端部の支持位置（内部柱位置）において、補強梁筋２１が対向する２本の内部柱２間を繋いで配筋された仮想補強梁２０を備えている。仮想補強梁２０の補強梁筋２１は、図２（ａ）～（ｄ）、図４（ａ）に示したように、両端部が内部柱２内に十分な定着長を確保して定着され、上下段に配筋された扁平梁１０の梁主筋の内側位置を建物Ｘ方向に配筋された補強梁主筋２２と、上下段に配筋された複数本の補強梁主筋２２を囲むように補強梁主筋２２の配筋方向に所定間隔をあけて配筋されたあばら筋２３と、複数本の中子筋２４とから構成されている。これらの鉄筋が配筋された仮想補強梁２０が、２本の内部柱２間を繋ぐように扁平梁１０の厚み内に設けられることで、扁平梁１０の支持位置での剛性を高めることができ、この位置で発生するねじれ等に対して確実に抵抗することができる。

［第２実施形態］
第２実施形態に係る扁平梁支持構造は、図３各図に示したように、扁平梁１０及び扁平梁端部の支持位置（内部柱位置）において、対向する２本の内部柱２間を繋ぐ補強梁筋２１に囲まれた位置に補強鋼材が配置された仮想補強梁２０を備えている。仮想補強梁２０の補強梁筋２１は、第１実施形態の配筋（図２（ａ）～（ｄ））とほぼ同じ補強梁主筋と、あばら筋と、中子筋とからなり、本実施形態ではさらに、図３（ａ）～（ｃ）、図４（ｂ）に示したように、あばら筋に囲まれた断面内に位置する、補強鋼材３０としての２本のＨ形鋼が設置されている。これらの補強鋼材３０は図３（ａ）、（ｂ）に示したように、両端部が対向する２本の内部柱２内にそれぞれ十分な長さで埋設され、中央部分がジョイントプレート３１を介して接合され、２本の内部柱２間を繋ぐ１本の梁部材として機能している。これらの補強鋼材３０を補強梁筋２１に加えて設置することにより、仮想補強梁２０の剛性をより高めることができる。補強鋼材３０としては、Ｈ形鋼の他、所定の剛性を確保できる各種断面形状の形鋼を採用できる。この実施形態の内部柱２は、補強鋼材３０をあらかじめ取り付けたプレキャストコンクリート柱部材として製造することも可能である。

図４（ｃ）、（ｄ）は、補強鋼材３０としてのＨ形鋼に補強板材を付加して仮想補強梁２０の剛性（ねじれ抵抗性）をさらに高めた変形例を示している。図４（ｃ）は、Ｈ形鋼の上下フランジ間にリブプレート３２を取り付けて補強鋼材３０のねじり剛性を高めた例を示している。リブプレート３２は、補強鋼材３０の長手方向に沿って所定ピッチで設けることが好ましい。また内部柱２近傍での剛性を確保するために設置間隔を狭めたり、設置間隔を変更することができる。図４（ｄ）は、図４（ｃ）に示した並設された２本のＨ形鋼にそれぞれ取り付けられたリブプレート３２間を繋ぐようにガセットプレート３３を取り付けた変形例を示している。２本のＨ形鋼を一体化させることで仮想補強梁２０の剛性をより高め、仮想補強梁２０位置でのねじり抵抗性を向上させることができる。

［第３実施形態］
第３実施形態に係る扁平梁支持構造は、図５各図に示したように、扁平梁１０及び扁平梁端部の支持位置（内部柱位置）において、対向する２本の内部柱２間を繋ぐ補強梁筋２１にヒンジリロケーション用補強筋２５が追加配筋された仮想補強梁２０を備えている。本実施形態のヒンジリロケーション用補強筋２５は、内部柱２の外面付近に沿って扁平梁１０端に生じる塑性ヒンジ位置を、内部柱２の外面付近から扁平梁１０の建物Ｙ方向のスパン中央方向に移動させる機能を有する。本実施形態では、ヒンジリロケーション用補強筋２５の鉄筋量は、扁平梁１０の梁主筋の配筋量よりも２０％程度大きく設定されている。ヒンジリロケーション用補強筋２５は、図５（ａ）に示したように、補強梁筋２１のあばら筋と等しい間隔で配筋され、扁平梁１０端部に位置する内部柱２内にも配筋されている。ヒンジリロケーション用補強筋２５の端部にはフックが設けられ、塑性ヒンジがヒンジリロケーション用補強筋２５の端部で確実に発生できるようになっている。ヒンジリロケーション用補強筋２５の長さは、塑性ヒンジを発生させる設計位置に合わせて適宜設定することができる。

［第４実施形態］
第４実施形態に係る扁平梁支持構造は、図６に示したように、第２実施形態に示した補強梁筋２１に沿って配置された補強鋼材３０を有する仮想補強梁２０において、仮想補強梁２０内の補強鋼材３０（以下、第１補強鋼材３０と記す。）の所定位置に扁平梁１０主筋方向の第２補強鋼材３５を接合した仮想補強梁２０を備えている。本実施形態の第１補強鋼材３０及び第２補強鋼材３５は、ともに同サイズのＨ形鋼からなる。第２補強鋼材３５は、根元部が内部柱２に埋設され支持された第１補強鋼材３０のスパン中央部近傍に平面視して略キ字形をなすように、仮想補強梁２０から扁平梁１０スパン外側方向に延びるように第１補強鋼材３０に固定接合されている。本実施形態では、第２補強鋼材３５の長さは、たとえば第１補強鋼材３０の外側縁からヒンジリロケーションを想定したヒンジ発生位置までの長さと等しく設定されている。これらの第１補強鋼材３０、第２補強鋼材３５は、内部柱２をプレキャストコンクリート柱部材として製造する場合には、あらかじめ各部を溶接接合して一体化してもよいし、現地においてボルト接合により所定形状に組み立てるようにしてもよい。本実施形態では、第１補強鋼材３０と第２補強鋼材３５には同サイズのＨ形鋼が使用されているが、設計に応じて各部材のサイズ、鋼材種類、取り付け位置は適宜設定できることはいうまでもない。

［第５実施形態］
第５実施形態に係る扁平梁支持構造も、図７各図に示したように、各実施形態と同じく、扁平梁端部の支持位置（内部柱位置）において対向する２本の内部柱２間を繋いで補強梁筋２１を有する仮想補強梁２０を備えている。扁平梁端部の梁主筋は、図７（ａ）、（ｃ）に示したように、２本の内部柱２間の仮想補強梁２０位置を横切るように配筋されているが、扁平梁１０の側辺部から内部柱２の幅の範囲の扁平梁１０端部の梁主筋は、図７（ａ）、（ｂ）に示したように、内部柱２外面近傍で端部定着され、内部柱２内まで延長されていない。扁平梁１０の梁主筋を、このように配筋することで内部柱２位置での配筋範囲をコンパクトにすることができるため、設備配管等を縦貫通させる設計が容易になる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に示した範囲内での種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲内で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。

１ 建物
２ 内部柱
５ 中廊下
６ 梁主筋
１０ 扁平梁
２０ 仮想補強梁
２１ 補強梁筋
２２ 補強梁主筋
２３ あばら筋
２４ 中子筋
２５ ヒンジリロケーション用補強筋
３０ 補強鋼材（第１補強鋼材）
３２ リブプレート
３３ ガセットプレート
３５ 第２補強鋼材

Claims (10)

1. 桁行方向に延びる扁平梁の幅方向の両側辺を含むように対向して２本の柱が立設され、対向する前記２本の柱間を繋ぐ補強梁筋が前記扁平梁の梁主筋と直交するように配筋された仮想補強梁が前記扁平梁内に形成され、前記扁平梁の端部が前記２本の柱と前記扁平梁内の前記仮想補強梁とで支持されたことを特徴とする扁平梁支持構造。
2. 前記仮想補強梁は、前記前記補強梁筋と、前記補強梁筋を囲んで配筋されたあばら筋とを含むように、前記扁平梁内に形成された請求項１に記載の扁平梁支持構造。
3. 前記補強梁筋は、両端が前記２本の柱内に所定量の定着長を有して定着された請求項１に記載の扁平梁支持構造。
4. 前記補強梁筋に沿って前記２本の柱間を繋ぐ補強鋼材がさらに配置された請求項１に記載の扁平梁支持構造。
5. 前記補強鋼材は、両端が前記２本の柱内に所定量の定着長を有して埋設された請求項４に記載の扁平梁支持構造。
6. 前記補強鋼材の一部に補強板材が付加された請求項４または請求項５に記載の扁平梁支持構造。
7. 前記補強梁筋の配筋位置に、前記扁平梁の幅方向にわたり、前記扁平梁の主筋方向にヒンジリロケーション用補強筋が配筋された請求項１に記載の扁平梁支持構造。
8. 前記補強鋼材に、前記扁平梁の主筋方向に沿った第２の補強鋼材が付加接合された請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の扁平梁支持構造。
9. 前記扁平梁の梁主筋は、前記仮想補強梁位置と直交する範囲のみに配筋された請求項１に記載の扁平梁支持構造。
10. 前記扁平梁は、中廊下の構造部材として使用され、前記柱は、前記扁平梁を支持可能な位置に立設された内部柱である建物に適用された請求項１に記載の扁平梁支持構造。

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