JP2023180858A - 鉄筋コンクリート造の柱切替え構造 - Google Patents

Abstract

【課題】鉄筋コンクリート造の柱を、その所定の上下中間部を境にした上方側と下方側とで四角形柱と小断面柱とに切替える場合の施工性の向上を図れるようにする。【解決手段】鉄筋コンクリート造の柱２０が、その所定の上下中間部２０Ａを境にした上方側と下方側とで、断面四角形の四角形柱２０Ｂと、その断面四角形の四隅を柱中心側に引退させた形状の小断面を有する小断面柱２０Ｃとに切替えられる鉄筋コンクリート造の柱切替え構造において、柱２０には、四角形柱２０Ｂでの主筋配列と小断面柱２０Ｃでの主筋配列とを平面視で同じにした上で、四角形柱２０Ｂと小断面柱２０Ｃの主筋２１として、四角形柱２０Ｂと小断面柱２０Ｃとにわたる通し主筋２１が配筋され、四角形柱２０Ｂの四隅には、通し主筋２１を囲う状態で四角形柱２０Ｂの断面形状に応じた平面視四角形に曲げ形成される帯筋２２の各角部を保持する補助筋２４が配筋されている。【選択図】図２

Description

本発明は、鉄筋コンクリート造の柱が、その所定の上下中間部を境にした上方側と下方側とで、断面四角形の四角形柱と、その断面四角形の四隅を柱中心側に引退させた形状の小断面を有する小断面柱とに切替えられる鉄筋コンクリート造の柱切替え構造に関する。

本発明の背景技術としては、例えば、最下層への応力集中を回避するために、鉄筋コンクリート造の基礎構造物上に立設される鉄筋コンクリート造の柱を、鉛直方向に一定の横断面輪郭（断面四角形の輪郭）で延在する中間部と、この中間部よりも横断面が縮小された状態（中間部の四隅が柱中心側に引退した断面八角形の状態）で中間部から下方に先細りで延出する下端部とを有する構造とした柱脚接合構造がある。そして、この柱脚接合構造の柱には、その主筋として、中間部の側面に沿って中間部と下端部とにわたって配筋される第１主筋Ａと、中間部の四隅から柱中心側に偏倚した位置で中間部の下部側と下端部とにわたって配筋される第１主筋Ｂと、中間部の四隅に配筋される第２主筋とが備えられ、更に、第１主筋Ａと第２主筋とを囲うように配筋される平面視四角形の帯筋と、下端部の各角部に配筋される第１補強筋と、第１主筋Ａと第１補強筋又は第１主筋Ｂとを囲うように配筋される第２補強筋とが備えられている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１８－１０５１１１号公報

上記の通り、特許文献１には、鉄筋コンクリート造の柱が、その所定の上下中間部を境にした上方側の中間部と下方側の下端部とで、断面四角形の四角形柱と、その断面四角形の四隅を柱中心側に引退させた形状の小断面を有する小断面柱（先細り八角形柱）とに切替えられる柱切替え構造が記載されている。

しかしながら、特許文献１に記載の柱切替え構造では、鉄筋コンクリート造の柱を、所定の上下中間部を境にした中間部と下端部とで前述した四角形柱と小断面柱とに切替えるにあたり、柱の主筋として、中間部と下端部とにわたって配筋される第１主筋Ａと第１主筋Ｂとに加えて、中間部の四隅のみに配筋される中間部専用の第２主筋を備えることにより、中間部の主筋配列と下端部の主筋配列とが異なるようになっており、そのため、主筋の配筋に手間を要するようになる。

又、これに加えて、下端部の各角部のみに配筋される下端部専用の第１補強筋を備えることにより、下端部に対する配筋には更なる手間を要するようになる。

しかも、中間部の四隅から柱中心側に偏倚した位置には中間部の下部側と下端部とにわたる第１主筋Ｂが備えられ、又、下端部の各角部には第１補強筋が備えられることにより、中間部における下部側の四隅やその四隅の下方に位置する下端部の第１側面付近においては、鉄筋の密度が高くなってコンクリートの充填性が悪くなることから、コンクリートの打設や締固めにも手間を要するようになる。

つまり、特許文献１に記載の柱切替え構造では、鉄筋コンクリート造の柱を、その所定の上下中間部を境にした上方側と下方側とで前述した四角形柱と小断面柱とに切替えるにあたり、その切替えに要する配筋作業やコンクリートの打設作業などに手間がかかることから、施工性の向上を図る上において改善の余地がある。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、鉄筋コンクリート造の柱を、その所定の上下中間部を境にした上方側と下方側とで前述した四角形柱と小断面柱とに切替える場合の施工性の向上を図れるようにする点にある。

本発明の第１特徴構成は、鉄筋コンクリート造の柱が、その所定の上下中間部を境にした上方側と下方側とで、断面四角形の四角形柱と、その断面四角形の四隅を柱中心側に引退させた形状の小断面を有する小断面柱とに切替えられる鉄筋コンクリート造の柱切替え構造であって、
前記柱には、前記四角形柱での主筋配列と前記小断面柱での主筋配列とを平面視で同じにした上で、前記四角形柱と前記小断面柱の主筋として、前記四角形柱と前記小断面柱とにわたる通し主筋が配筋され、
前記四角形柱の四隅には、前記通し主筋を囲う状態で前記四角形柱の断面形状に応じた平面視四角形に曲げ形成される帯筋の各角部を保持する補助筋が配筋されている点にある。

本構成によると、鉄筋コンクリート造の柱を、その所定の上下中間部を境にした上方側と下方側とで前述した四角形柱と小断面柱とに切替えるにあたり、四角形柱での主筋配列と小断面柱での主筋配列とを平面視で同じにした上で、これらの各柱の主筋として、四角形柱と小断面柱とにわたる通し主筋が配筋されることから、例えば、四角形柱と小断面柱とのそれぞれに、それらの断面形状に応じた主筋配列で個別に主筋を配筋する場合に比較して、主筋の配筋に要する手間を大幅に軽減できるとともに、所定の上下中間部において配列の異なる四角形柱の主筋と小断面柱の主筋とを接合するための重ね継手を不要できる。又、例えば、四角形柱での主筋配列と小断面柱での主筋配列は、各柱の断面形状に応じて個別に計画しながら、四角形柱と小断面柱の主筋として、それらにわたる通し主筋を配筋する場合に比較して、この場合に必要になる、各通し主筋の配列を四角形柱での主筋配列と小断面柱での主筋配列とに対応させるための各通し主筋の曲げ加工を不要にできる。

そして、四角形柱の四隅には、主筋ではなく前述した補助筋が配筋されることにより、四角形柱の四隅に四角形柱専用の主筋を配筋することなく、四角形柱の帯筋を、その各角部が補助筋にて保持された安定状態で配筋することができ、これにより、四角形柱のコンクリート打設領域にコンクリートを打設する際に、帯筋の各角部が大きく振動することに起因したコンクリートの打設効率の低下や打設不良などを回避できる。

しかも、上記のように主筋や補助筋などが合理的に配筋されることにより、四角形柱の四隅などにおける鉄筋の密度が低くなり、これにより、四角形柱の四隅などに対するコンクリートの充填性が高くなることから、コンクリートの打設や締固めに要する手間を軽減できる。

つまり、鉄筋コンクリート造の柱を、その所定の上下中間部を境にした上方側と下方側とで前述した四角形柱と小断面柱とに切替えるための配筋を合理的に行えるようになり、これにより、その切替えに要する配筋作業やコンクリートの打設作業などが容易になり、その結果、鉄筋コンクリート造の柱を、その所定の上下中間部を境にした上方側と下方側とで前述した四角形柱と小断面柱とに切替える場合の施工性の向上を図りながら、その切替えを良好に行うことができる。

本発明の第２特徴構成は、前記所定の上下中間部は、前記柱とスラブとが接合される仕口部であり、
前記通し主筋は、前記仕口部を通って前記四角形柱と前記小断面柱とにわたるように配筋され、
前記補助筋は、前記仕口部に通されずに前記仕口部の手前で止められた状態で前記四角形柱の四隅に配筋されている点にある。

本構成によると、通し主筋が仕口部を通って四角形柱と小断面柱とにわたることにより、仕口部を境にして四角形柱と小断面柱とに切り替えられる柱に対する主筋の配筋を容易にすることができる。

又、補助筋が仕口部に通されないことにより、仕口部での不要な配筋を無くすことができ、これにより、仕口部に通されるスラブ筋の配筋が補助筋にて阻害される虞を回避することができ、仕口部での配筋に要する手間を軽減することができる。その上、仕口部での鉄筋の密度が低くなって仕口部に対するコンクリートの充填性が高くなることから、仕口部でのコンクリートの打設や締固めに要する手間を軽減できる。

その結果、鉄筋コンクリート造の柱を、仕口部を境にした上階側と下階側とで前述した四角形柱と小断面柱とに切替える場合の施工性の向上を図ることができる。

本発明の第３特徴構成は、前記小断面柱が断面円形の円形柱であり、
前記通し主筋は、前記円形柱の主筋配列で前記四角形柱と前記小断面柱とにわたって通されている点にある。

例えば、小断面柱が断面円形の円形柱である場合に、通し主筋を、円形柱よりも大きい断面を有する四角形柱の主筋配列で配筋すると、断面の小さい円形柱において、主筋や帯筋に対するコンクリートのかぶり厚さが不足することがある。

これに対し、本構成においては、通し主筋が断面の小さい円形柱の主筋配列で配筋されることにより、四角形柱と円形柱のいずれにおいても、主筋や帯筋などに対するコンクリートのかぶり厚さが不足することを回避できる。

その結果、鉄筋コンクリート造の柱を、その所定の上下中間部を境にした上方側と下方側とで前述した四角形柱と小断面柱とに切替える場合の施工性の向上を図りながらも、その切替えを、主筋や帯筋に対するコンクリートのかぶり厚さが適正に確保された状態で好適に行うことができる。

鉄筋コンクリート造の柱切替え構造を示す要部の斜視図 鉄筋コンクリート造の柱切替え構造を示す要部の垂直断面図 図２のＩＩＩ－ＩＩＩ矢視断面図 図２のＩＶ－ＩＶ矢視断面図 別実施形態における小断面柱（八角形柱）の水平断面図

以下、本発明を実施するための形態の一例として、本発明に係る鉄筋コンクリート造の柱切替え構造を、特定階の所定位置に耐震壁が備えられた鉄筋コンクリート造の建物に適用した実施形態を図面に基づいて説明する。
尚、本発明に係る鉄筋コンクリート造の柱切替え構造は、耐震壁が備えられた鉄筋コンクリート造の建物に限らず、耐震壁が備えられていない鉄筋コンクリート造の建物にも適用することができる。

本実施形態で例示する鉄筋コンクリート造の建物には、図１～２に示すように、所定の柱スパンで建込まれる鉄筋コンクリート造の複数の第１柱１０と第２柱２０、上下階を仕切る複数のフラットスラブ３０、及び、特定階の所定位置に設置される複数の耐震壁４０などが備えられている。
尚、鉄筋コンクリート造の建物としては、フラットスラブ３０に代えて梁とスラブが備えられたものであってもよい。

各第１柱１０は、意匠性の向上を図るために、建物の最下階から最上階にわたって円形柱１０Ａで統一されている。各第２柱２０は、意匠上と構造上の理由から、所定の上下中間部２０Ａを境にした上方側と下方側とで、断面四角形の四角形柱２０Ｂと、その断面四角形の四隅を柱中心側に引退させた円形の小断面を有する円形柱（小断面柱の一例）２０Ｃとに切替えられている。

図１～４に示すように、各第２柱２０における所定の上下中間部２０Ａは、耐震壁４０が設置される特定階を仕切る上下のフラットスラブ３０が第２柱２０に接合される仕口部であり、各第２柱２０は、それらの仕口部２０Ａを境にした上階側と下階側とで、耐震壁４０の横側端部が接合される四角形柱２０Ｂと、耐震壁４０の横側端部が接合されない円形柱２０Ｃとに切替えられている。各第２柱２０の円形柱２０Ｃは、第１柱１０の円形柱１０Ａと同径に形成されることで意匠性の向上が図られている。各円形柱１０Ａ，２０Ｃは、プレキャストコンクリート製とすることで、それらの生産性や製作精度の向上などが図られている。

各第２柱２０は、四角形柱２０Ｂの外周における各辺の長さ（柱幅）と円形柱２０Ｃの直径（柱幅）とが同じ長さに設定されており、これにより、各第２柱２０としては、前述した仕口部２０Ａを境にして四角形柱２０Ｂと円形柱２０Ｃとに切替えられる柱切替え構造が適用されたものでありながら、それらの柱幅が建物の最下階から最上階にわたって一定に維持された意匠性の高いものに構成されている。各第２柱２０は、耐震壁４０との接合部が四角形柱２０Ｂであることにより、図１に示すように、建物の外部に面する四角形柱２０Ｂの外側面２０ａと耐震壁４０の外壁面４０ａとが面一になるように耐震壁４０を建物の外周側に寄せて設置しながらも、図２～３に示すように、耐震壁４０に備えられた各横筋４１の端部を四角形柱２０Ｂ内に適正な定着長さで定着させることができ、これにより、耐震壁４０の設置部位での意匠性の向上を図りながら、耐震壁４０による耐震性の向上を図ることができる。
尚、図２～３に示す符号４２は、耐震壁４０に備えられた複数の縦筋であり、各縦筋４２の端部は、耐震壁４０の設置階を仕切る上下のフラットスラブ３０内に適正な定着長さで定着されている。

図２～４に示すように、各第２柱２０には、四角形柱２０Ｂでの主筋配列と円形柱２０Ｃでの主筋配列とを平面視で同じにした上で、四角形柱２０Ｂと円形柱２０Ｃの主筋２１として、仕口部２０Ａを通って四角形柱２０Ｂと円形柱２０Ｃとにわたる所定本数（本実施形態では８本）の通し主筋が配筋されている。各通し主筋２１は、円形柱２０Ｃの主筋配列で四角形柱２０Ｂと円形柱２０Ｃとにわたって通されている。
尚、第２柱２０における通し主筋２１の本数は、第２柱２０の柱幅や通し主筋２１の直径などに応じて種々の変更が可能である。

図２～３に示すように、各第２柱２０の四角形柱２０Ｂには、各通し主筋２１を囲う状態で四角形柱２０Ｂの断面形状に応じた平面視四角形に曲げ形成される複数の第１帯筋２２が、上下方向に所定間隔を置いて配筋されている。図２、図４に示すように、各第２柱２０の円形柱２０Ｃには、各通し主筋２１を囲う状態で円形柱２０Ｃの断面形状に応じた平面視円形に曲げ形成される複数の第２帯筋２３が、上下方向に所定間隔を置いて配筋されている。

各第２柱２０における四角形柱２０Ｂの四隅には、第１帯筋２２の各角部を保持する補助筋２４が配筋されている。各補助筋２４は、四角形柱２０Ｂに配筋された複数の第１帯筋２２にわたる所定の上下長さを有している。各補助筋２４は、前述した仕口部２０Ａに通されずに仕口部２０Ａの手前で止めた状態で四角形柱２０Ｂの四隅に配筋されている。各補助筋２４には、通し主筋２１よりも径の小さい鉄筋が使用されている。

以上の通り、本発明に係る鉄筋コンクリート造の柱切替え構造においては、鉄筋コンクリート造の第２柱２０が、その所定の上下中間部となる仕口部２０Ａを境にした上方側と下方側とで前述した四角形柱２０Ｂと円形柱（小断面柱）２０Ｃとに切替えられている。そして、このような切替えを行うにあたり、四角形柱２０Ｂでの主筋配列と円形柱２０Ｃでの主筋配列とを平面視で同じにした上で、これらの各柱２０Ｂ，２０Ｃの主筋２１として、前述した仕口部２０Ａを通って四角形柱２０Ｂと円形柱２０Ｃとにわたる通し主筋２１が配筋されている。これにより、例えば、四角形柱２０Ｂと円形柱２０Ｃとのそれぞれに、それらの断面形状に応じた主筋配列で個別に主筋を配筋する場合に比較して、主筋２１の配筋に要する手間を大幅に軽減できるとともに、所定の仕口部２０Ａにおいて配列の異なる四角形柱２０Ｂの主筋２１と円形柱２０Ｃの主筋２１とを接合するための重ね継手を不要にできる。又、例えば、四角形柱２０Ｂでの主筋配列と円形柱２０Ｃでの主筋配列は、各柱２０Ｂ，２０Ｃの断面形状に応じて個別に計画しながら、四角形柱２０Ｂと小断面柱２０Ｃの主筋として、それらにわたる通し主筋を配筋する場合に比較して、この場合に必要になる、各通し主筋の配列を四角形柱２０Ｂでの主筋配列と円形柱２０Ｃでの主筋配列とに対応させるための各通し主筋の曲げ加工を不要にできる。

そして、四角形柱２０Ｂの四隅には、主筋ではなく前述した補助筋２４が配筋されることにより、四角形柱２０Ｂの四隅に四角形柱２０Ｂ専用の主筋を配筋することなく、四角形柱２０Ｂの各第１帯筋２２を、それらの各角部が補助筋２４にて保持された安定状態で配筋することができる。これにより、四角形柱２０Ｂのコンクリート打設領域にコンクリート２５を打設する際に、第１帯筋２２の各角部が大きく振動することに起因したコンクリート２５の打設効率の低下や打設不良などを回避できる。

更に、各補助筋２４が仕口部２０Ａに通されないことにより、仕口部２０Ａでの不要な配筋を無くすことができ、これにより、仕口部２０Ａに通されるスラブ筋３１（図２参照）や仕口部２０Ａにてスラブ筋３１を囲うあばら筋３２（図２参照）の配筋が各補助筋２４にて阻害される虞を回避できることから、仕口部２０Ａでの配筋に要する手間を軽減できる。

しかも、上記のように主筋２１や補助筋２４などが合理的に配筋されることにより、四角形柱２０Ｂの四隅や仕口部２０Ａなどにおける鉄筋の密度が低くなり、これにより、四角形柱２０Ｂの四隅や仕口部２０Ａなどに対するコンクリート２５の充填性が高くなることから、コンクリート２５の打設や締固めに要する手間を軽減できる。

その上、各通し主筋２１が断面の小さい円形柱２０Ｃの主筋配列で配筋されることにより、四角形柱２０Ｂと円形柱２０Ｃのいずれにおいても、通し主筋２１や各帯筋２２，２３などに対するコンクリート２５のかぶり厚さが不足することを回避できる。

つまり、本発明に係る鉄筋コンクリート造の柱切替え構造によると、鉄筋コンクリート造の第２柱２０を、その所定の上下中間部となる仕口部２０Ａを境にした上方側と下方側とで前述した四角形柱２０Ｂと円形柱２０Ｃとに切替えるための配筋を合理的に行えるようになり、これにより、その切替えに要する配筋作業やコンクリート２５の打設作業などが容易になり、その結果、鉄筋コンクリート造の第２柱２０を、その所定の仕口部２０Ａを境にして前述した四角形柱２０Ｂと円形柱２０Ｃとに切替える場合の施工性の向上を図りながら、その切替えを良好に行うことができる。

〔別実施形態〕
本発明の別実施形態について説明する。
尚、以下に説明する各別実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、上記の実施形態や他の別実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）上記の実施形態においては、鉄筋コンクリート造の柱切替え構造として、鉄筋コンクリート造の第１柱１０と第２柱２０のうちの第２柱２０が、その所定の上下中間部２０Ａを境にした上方側と下方側とで、四角形柱２０Ｂと円形柱（小断面柱）２０Ｃとに切替えられるものを例示したが、これに限らず、例えば、第１柱１０と第２柱２０とが、それらの所定の上下中間部２０Ａを境にした上方側と下方側とで、四角形柱２０Ｂと円形柱２０Ｃとに切替えられるものであってもよい。

（２）上記の実施形態においては、鉄筋コンクリート造の柱切替え構造として、耐震壁４０が設置される特定階を仕切る上下のフラットスラブ（スラブ）３０が第２柱２０に接合される仕口部２０Ａを、鉄筋コンクリート造の第２柱２０が四角形柱２０Ｂと円形柱（小断面柱）２０Ｃとに切替えられる所定の上下中間部２０Ａとしたものを例示したが、これに限らず、例えば、耐震壁４０に関係なく、各階のスラブ３０が第２柱２０に接合される各階の仕口部２０Ａの全てを所定の上下中間部２０Ａとするものであってもよく、又、各階の仕口部２０Ａのうち、規則的又は不規則に選択した所定階の仕口部２０Ａを所定の上下中間部２０Ａとするものであってもよい。更に、仕口部２０Ａではなく、上下の仕口部２０Ａ間に位置する柱部分の所定高さ位置を所定の上下中間部２０Ａとするものであってもよい。

（３）上記の実施形態においては、鉄筋コンクリート造の柱切替え構造として、第２柱２０が、断面四角形の四角形柱２０Ｂと、その断面四角形の四隅を柱中心側に引退させた円形の小断面を有する円形柱２０Ｃとに切替えられるものを例示したが、これに限らず、例えば、図５に示すように、第２柱２０が、断面四角形の四角形柱２０Ｂと、その断面四角形の四隅を柱中心側に引退させた八角形の小断面を有する八角形柱（小断面柱の一例）２０Ｄとに切替えられるものであってもよい。
尚、各第２柱２０の八角形柱２０Ｄには、各通し主筋２１を囲う状態で八角形柱２０Ｄの断面形状に応じた平面視八角形に曲げ形成される複数の第２帯筋２６が、上下方向に所定間隔を置いて配筋されている。

（４）上記の実施形態においては、鉄筋コンクリート造の柱切替え構造として、第２柱２０の各補助筋２４が、第２柱２０とフラットスラブ（スラブ）３０とが接合される仕口部２０Ａに通されずに仕口部２０Ａの手前で止めた状態で四角形柱２０Ｂの四隅に配筋されているものを例示したが、これに限らず、例えば、仕口部２０Ａに通された状態で四角形柱２０Ｂの四隅に配筋されるものであってもよい。
又、各補助筋２４として、通し主筋２１よりも径の小さい鉄筋が使用されているものを例示したが、これに限らず、例えば、通し主筋２１と同じ径の鉄筋が使用されていてもよい。

２０ 柱（第２柱）
２０Ａ 仕口部（上下中間部）
２０Ｂ 四角形柱
２０Ｃ 円形柱（小断面柱）
２０Ｄ 八角形柱（小断面柱）
２１ 通し主筋（主筋）
２２ 帯筋（第１帯筋）
２４ 補助筋
３０ スラブ

Claims (3)

1. 鉄筋コンクリート造の柱が、その所定の上下中間部を境にした上方側と下方側とで、断面四角形の四角形柱と、その断面四角形の四隅を柱中心側に引退させた形状の小断面を有する小断面柱とに切替えられる鉄筋コンクリート造の柱切替え構造であって、
   前記柱には、前記四角形柱での主筋配列と前記小断面柱での主筋配列とを平面視で同じにした上で、前記四角形柱と前記小断面柱の主筋として、前記四角形柱と前記小断面柱とにわたる通し主筋が配筋され、
   前記四角形柱の四隅には、前記通し主筋を囲う状態で前記四角形柱の断面形状に応じた平面視四角形に曲げ形成される帯筋の各角部を保持する補助筋が配筋されている鉄筋コンクリート造の柱切替え構造。
2. 前記所定の上下中間部は、前記柱とスラブとが接合される仕口部であり、
   前記通し主筋は、前記仕口部を通って前記四角形柱と前記小断面柱とにわたるように配筋され、
   前記補助筋は、前記仕口部に通されずに前記仕口部の手前で止められた状態で前記四角形柱の四隅に配筋されている請求項１に記載の鉄筋コンクリート造の柱切替え構造。
3. 前記小断面柱が断面円形の円形柱であり、
   前記通し主筋は、前記円形柱の主筋配列で前記四角形柱と前記小断面柱とにわたって通されている請求項１又は２に記載の鉄筋コンクリート造の柱切替え構造。

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