JP3223582U - 耐震建築物の鉄筋構造 - Google Patents

Abstract

【課題】建築物全体の耐震性を向上させるための耐震建築物の鉄筋構造を提供する。【解決手段】鉄筋構造は、互いに直交接合された、柱構造ユニットＰ１、壁構造ユニットＰ２、梁構造ユニットＰ３及びスラブ構造ユニットＰ４を含み、前記柱構造ユニット、前記壁構造ユニット及び／又は前記梁構造ユニットは、少なくともシート状の包み鉄筋（帯筋又はあばら筋）と、該シート状の包み鉄筋内に固定された主筋とを備え、前記スラブ構造ユニットのスラブ面を形成するためのスラブ筋は、床と平行に配置され、少なくとも、互いに直交する第１の水平スラブ筋及び第２の垂直スラブ筋を含む。鉄筋構造の柱構造ユニット、壁構造ユニット及び梁構造ユニットは、一貫した組立部材を有し、かつ、シート状の包み鉄筋（帯筋及びあばら筋）による特別な一体成形構造によって、柱、壁、梁の付着力を強化し、建築物全体の耐震強度を向上させることができる。【選択図】図１

Description

本考案は、建築物に関し、特に、耐震建築物の鉄筋構造に関する。

台湾は、環太平洋地震帯に位置し、何百年もの間、あらゆる規模の数えきれない地震を経験してきたが、過去１００年間で最も印象的なのは、１９９９年に「南投集集」を襲った「９２１大地震」で、死傷者が数多く出ただけでなく、何万もの家屋が倒壊又は被害を受け、多くの人々が家を失った。

統計分析によれば、地震による倒壊又は破損した家屋において、鉄筋構造の施工及び結束が定められた設計図に従って実施されていないような破壊が多く発生している。例えば、配筋が正しくない、又は結束方法が正しくないなど、いずれも伝統的な建築現場で最も発生し易い品質欠陥であるため、鉄筋がコンクリートとの間に十分な付着力を発生させることができず、建築物は、要求される耐震性を満足することができない。また、従来の鉄筋工事は非常に煩雑であり、工数や労力を浪費するだけでなく、作業シフトの違いによる人的ミスを招く恐れがあり、さらに、作業終了後、監視部門は、鉄筋の施工品質及び正確さを確認するために、鉄筋の標準施工図に従って構造体ごとに鉄筋の数や折曲げ点、溶接位置及び長さを確認しなければならない。

従って、このような問題を改善するために、最初の鉄筋構造設計から、鉄筋材料加工、及び最後の鉄筋構造施工まで全体的に計画及び検討し、設計先、施工先、及び監視先のどちらでも、現場の施工品質を保証することができ、かつ、消費者には建築物の耐震性能をより信頼させるために、図面による耐震建築物の鉄筋構造の品質を効果的に向上することができる耐震建築物の鉄筋構造を開発することが切望されている。

そこで、本考案の創作者は、上述した従来技術の伝統的な構築方法における問題点、例えば、人的加工による施工品質の違い、工事複雑で施工し難い、しかも故障発生し易さなどについて、様々な解決策を鋭意に検討し、ユーザエクスペリエンスを向上させるさまざまな改良案を慎重に評価した結果、本考案の完成に至った。

すなわち、本考案は、建築物全体の耐震性を向上させるための耐震建築物の鉄筋構造であって、前記鉄筋構造は、互いに直交接合された、柱構造ユニット、壁構造ユニット、梁構造ユニット及びスラブ構造ユニットを含み、前記柱構造ユニット、前記壁構造ユニット及び前記梁構造ユニットは、少なくともシート状の包み鉄筋（主に、帯筋又はあばら筋）と、該シート状の包み鉄筋内に固定された主筋とを備え、前記柱構造ユニット、前記壁構造ユニット及び／又は前記梁構造ユニットの前記シート状の包み鉄筋は、それぞれ１つ又は複数の構造要素からなり、各前記構造要素は、複数の折曲げ部と少なくとも１つの閉鎖部とを有するように一本の鉄筋を折曲げることにより形成される閉鎖構造である。その輪郭形状は、矩形、Ｔ字状、Ｌ字状、正多角形、不規則多角形のいずれかであり、前記柱構造ユニット及び前記壁構造ユニットの主筋は、床に鉛直に配置され、前記梁構造ユニットの主筋は、床と平行に配置され、前記スラブ構造ユニットのスラブ面を形成するためのスラブ筋は、床と平行に配置され、少なくとも、互いに直交する第１の水平スラブ筋及び第２の垂直スラブ筋を含む。

また、本考案の一実施例によれば、前記柱構造ユニット、前記壁構造ユニット、前記梁構造ユニット、及び／又は前記スラブ構造ユニットは、補強筋をさらに含み、前記補強筋は、少なくとも一本の鉄筋で、複数の折曲げ部と少なくとも１つの閉鎖部とを含む閉鎖構造を形成するように設計されている。

また、請求項２に記載の耐震建築物の鉄筋構造において、前記柱構造ユニットに用いられる主筋は、床に対して鉛直で互いに離間して平行に設けられ、前記柱構造ユニットに用いられる複数本のシート状の帯筋及び前記複数本の補強筋は、前記主筋に順次交互に配置されて前記柱構造ユニットを形成する。

本考案の一実施例によれば、前記壁構造ユニットに用いられる主筋は、床に対して鉛直で互いに離間して平行に設けられ、前記壁構造ユニットに用いられる複数本のシート状の包み鉄筋は、前記主筋に配置されて前記壁構造ユニットを形成する。

本考案の一実施例によれば、前記梁構造ユニットに用いられる主筋は、床に対して平行で互いに離間して平行に設けられ、前記梁構造ユニットに用いられる複数本のシート状のあばら筋は、前記主筋と互いに組み立てて前記梁構造ユニットを形成する。

本考案の一実施例によれば、前記壁構造ユニット、前記梁構造ユニット、及び前記スラブ構造ユニットに用いられる補強筋は、パイプラインを通る位置に配置されている。

本考案の一実施例によれば、前記柱構造ユニットのシート状の帯筋は、四角形構造であって、前記四角形構造の内部には格子状に配列された複数の矩形ゾーンを有する。

本考案の一実施例によれば、前記柱構造ユニットのシート状の帯筋のいずれか一方側には、外方に延在するパイプゾーン又は拡大造形ゾーンがさらに形成されている。

本考案の一実施例によれば、前記柱構造ユニットのシート状の帯筋の少なくとも一方側には、外方に延在する壁端部ゾーンがさらに形成され、前記壁端部ゾーンが前記柱構造ユニットに隣接する壁の端部の位置にそれぞれ対応する。

本考案の一実施例によれば、前記梁構造ユニットのシート状のあばら筋は、四角形構造、又は内部に一つ又は複数の平行に配列された矩形ゾーンを有する四角形構造である。

本考案の一実施例によれば、前記梁構造ユニットのシート状のあばら筋のいずれか一方側には、外方に延在するパイプゾーン又は拡大造形ゾーンをさらに含む。

本考案の一実施例によれば、前記梁構造ユニットのシート状のあばら筋の少なくとも一方側には、外方に延在するスラブ端部ゾーンがさらに形成され、前記スラブ端部ゾーンが前記梁構造ユニットに隣接するスラブの端部の位置にそれぞれ対応する。

本考案の一実施例によれば、前記柱構造ユニットの補強筋の輪郭形状は、幾何学的対称パターン及びスパイラル構造のうちのいずれか１つである。

本考案の一実施例によれば、前記梁構造体ユニット、前記壁構造ユニット及び前記スラブ構造ユニットの補強筋の輪郭形状は、＊字状、十字状、及びＸ字状のうちのいずれか１つである。

本考案の一実施例によれば、前記シート状の包み鉄筋の構造要素及び前記補強筋の閉鎖部の数は、最大で２つである。

本考案の一実施例によれば、前記シート状の包み鉄筋の構造要素、前記補強筋の閉鎖部は、一本の鉄筋の両端を互いに溶接するか、互いに平行に重ね合わせるか、前記鉄筋の両端を折り曲げてフックの形で閉鎖構造を形成するようになっている。

本考案に係る一実施例の耐震建築物の鉄筋構造の部分的構造を示す概略図である。 本考案において異なる柱構造ユニットに用いられるシート状の帯筋の構造を示す概略図である。 本考案において異なる柱構造ユニットに用いられるシート状の帯筋の構造を示す概略図である。 本考案において異なる柱構造ユニットに用いられるシート状の帯筋の構造を示す概略図である。 本考案において異なる柱構造ユニットに用いられるシート状の帯筋の構造を示す概略図である。 パイプゾーンを有する図２Ａのシート状の帯筋の構造を示す概略図である。 パイプゾーン及び壁端部ゾーンを有する図２Ａのシート状の帯筋の構造を示す概略図である。 本考案において異なる壁構造ユニットに用いられるシート状の包み鉄筋の構造を示す概略図である。 本考案において異なる壁構造ユニットに用いられるシート状の包み鉄筋の構造を示す概略図である。 本考案において異なる壁構造ユニットに用いられるシート状の包み鉄筋の構造を示す概略図である。 本考案において異なる壁構造ユニットに用いられるシート状の包み鉄筋の構造を示す概略図である。 本考案において異なる梁構造ユニットに用いられるシート状のあばら筋の構造を示す概略図である。 本考案において異なる梁構造ユニットに用いられるシート状のあばら筋の構造を示す概略図である。 本考案において異なる梁構造ユニットに用いられるシート状のあばら筋の構造を示す概略図である。 パイプゾーンを有する図６Ａのシート状のあばら筋の構造を示す概略図である。 パイプゾーンを有する図６Ｂのシート状のあばら筋の構造を示す概略図である。 パイプゾーン及び／又は壁端部ゾーンを有する、異なる梁構造ユニットに用いられるシート状のあばら筋の構造を示す概略図である。 パイプゾーン及び／又は壁端部ゾーンを有する、異なる梁構造ユニットに用いられるシート状のあばら筋の構造を示す概略図である。 パイプゾーン及び／又は壁端部ゾーンを有する、異なる梁構造ユニットに用いられるシート状のあばら筋の構造を示す概略図である。 パイプゾーン及び／又は壁端部ゾーンを有する、異なる梁構造ユニットに用いられるシート状のあばら筋の構造を示す概略図である。 パイプゾーン及び／又は壁端部ゾーンを有する、異なる梁構造ユニットに用いられるシート状のあばら筋の構造を示す概略図である。 パイプゾーン及び／又は壁端部ゾーンを有する、異なる梁構造ユニットに用いられるシート状のあばら筋の構造を示す概略図である。 補強筋が増加された、図２Ａ〜図２Ｄのシート状の帯筋の構造を示す概略図である。 補強筋が増加された、図２Ａ〜図２Ｄのシート状の帯筋の構造を示す概略図である。 補強筋が増加された、図２Ａ〜図２Ｄのシート状の帯筋の構造を示す概略図である。 補強筋が増加された、図２Ａ〜図２Ｄのシート状の帯筋の構造を示す概略図である。 柱構造ユニットに用いられる補強筋の外形を示す概略図である。 柱構造ユニットに用いられる補強筋の外形を示す概略図である。 柱構造ユニットに用いられる補強筋の外形を示す概略図である。 梁構造体ユニット、壁構造ユニット及びスラブ構造ユニットに用いられる補強筋の外形を示す概略図である。 梁構造体ユニット、壁構造ユニット及びスラブ構造ユニットに用いられる補強筋の外形を示す概略図である。 梁構造体ユニット、壁構造ユニット及びスラブ構造ユニットに用いられる補強筋の外形を示す概略図である。 本考案における構造ユニット設計システムの構造を示す概略図である。 本考案に係る一実施例の柱構造ユニットのシート状の帯筋、主筋及び補強筋の構造を示す概略図である。 本考案に係る一実施例の壁構造ユニットのシート状の包み筋及び主筋の構造を示す概略図である。 壁構造ユニット又はスラブ構造ユニットに設けられた補強筋の構造を示す概略図である。 梁構造ユニットに設けられた補強筋の構造を示す概略図である。

以下に、本考案の精神及び内容をより完全で理解しやすくするために、本考案の実施態様を様々な実施例を参照しながらより詳細に説明するが、当業者は、本考案がこれらの実施例に限定されず、他の類似又は同等の機能及びステップで本考案を達成することを理解すべきである。

本考案の上記及び他の技術的内容、特徴、及び効果は、以下の図面及び実施態様の詳細な説明から明らかになるであろう。以下の実施例で言及される、上、下、左、右、前又は後等の方向用語は、添付図面の方向を指すためにのみ使用される。従って、方向用語は、説明のためにのみ使用され、本考案を限定することを意図するものではなく、本考案は、他の任意の方法で実施することができる。

図１は、本考案に係る耐震建築物の鉄筋構造の部分的構造を示す概略図である。まず、図１を参照すると、本考案の耐震建築物の鉄筋構造は、互いに直交接合された、柱構造ユニットＰ１、壁構造ユニットＰ２、梁構造ユニットＰ３、及びスラブ構造ユニットＰ４を含み、ここで、柱構造ユニットＰ１と壁構造ユニットＰ２とが床に鉛直に配置され、梁構造ユニットＰ３とスラブ構造ユニットＰ４とが床と平行に配置されている。

本考案の技術的思想によれば、柱構造ユニットＰ１、壁構造ユニットＰ２、及び／又は梁構造ユニットＰ３は、少なくともシート状の包み鉄筋（主に帯筋又はあばら筋）と主筋とを含む。シート状の包み鉄筋の構造形状は、構造ユニットの違いによって異なり、複数本の主筋は、複数本のシート状の包み鉄筋内に挿通して配置され、互いに組み立てて柱構造ユニットＰ１、壁構造ユニットＰ２、及び／又は梁構造ユニットＰ３をそれぞれ形成する。柱構造ユニットＰ１、壁構造ユニットＰ２、及び梁構造ユニットＰ３は、それぞれ独立した構造であるため、工事作業員は、実際の要求に応じて組立順序及び数を調整することができる。また、梁構造ユニットは、梁型内で結束する従来の方法を用いて組み立てて成形することもできる。また、スラブ構造ユニットＰ４は、スラブ面を構成するスラブ筋であり、スラブ筋は、互いに直交する第１の水平スラブ筋と第２の水平スラブ筋とを少なくとも含む。

上述したように、シート状の包み鉄筋（帯筋又はあばら筋）は、１つ又は複数の構造要素から構成され、各構造要素は、複数の折曲げ部と少なくとも１つの閉鎖部とを有するように一本の鉄筋を折曲げて形成される閉鎖構造であり、その輪郭形状は、矩形、Ｔ字状、Ｌ字状、正多角形、不規則多角形のいずれかであり、シート状の包み鉄筋（帯筋又はあばら筋）に対応する構造ユニットに応じて決定される。

例えば、柱構造ユニットＰ１にシート状の帯筋を用いた場合、図２Ａ〜図２Ｄに示すような構造となる。ここで、図２Ａに示すように、シート状の帯筋１０は、構造要素１０１から構成され、構造要素１０１は、一本の鉄筋で、順次接続された少なくとも１０個の９０度以上の折曲げ部１０１Ａと２つの閉鎖部１０１Ｂとで構成される四角形構造に形成され、四角形構造は、内部に格子状に配列された複数の矩形ゾーンを有している。閉鎖部１０１Ｂは、構造要素１０１の構造中央に向かってアンカーとなるようにフックの形で形成されているが、これに限定されず、閉鎖部は、鉄筋の両端を溶接又は重ね合わせることにより形成してもよい（図示せず）ので、閉鎖部の数は少なくとも１つそして最大で２つである。

また、図２Ｂ〜図２Ｄに示すように、シート状の帯筋１０は、２以上の構造要素１０１から構成され、当該構造要素は、それぞれ一本の鉄筋を折り曲げて形成されている。また、各構造要素の形状や大きさは、同じでも異なっていてもよく、さらに、構造要素の内部は、さらに、柱構造ユニットの強度を高めるために、鉄筋で少なくとも１つのループを折り曲げてもよい。
例えば、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄにおけるシート状の帯筋１０の相違点は、図２Ｂに示すシート状の帯筋１０のうち１つの第１の構造要素１０１１、複数の第２の構造要素１０１２、及び複数の第３の構造要素１０１３は、それぞれ独立した矩形構造であり、第１の構造要素１０１１は、第２の構造要素１０１２及び第３の構造要素１０１３よりも大きい面積を形成する。また、第２の構造要素１０１２及び第３の構造要素１０１３は、両方とも第１の構造要素１０１１の内部に配置されている。

これらの第２の構造要素１０１２は、第１の構造要素１０１１に同じ軸方向に沿って平行に配置されている。本実施例では、第２の構造要素１０１２の数は３つであるが、これに限定されるものではなく、第２構造要素１０１２の数は、１つでも複数でもよく、第２構造要素１０１２の数は複数である場合には、各第２構造要素１０１２によって形成される矩形面積は、同じでも同じでなくてもかまわない。

さらに、これらの第３の構造要素１０１３は、第１の構造要素１０１１の内部に、第２の構造要素１０１２に対して垂直な同じ軸方向に沿って平行に配置されているため、第３の構造要素１０１３は、第２の構造要素１０１２と上下に重ね合わせて固定されているため、シート状の帯筋１０の内部は格子状に配置されている。本実施例では、第３の構造要素１０１３の数は２つであるが、これに限定されず、第３の構造要素１０１３の数は１つでも複数でもよい。第３の構造要素１０１３の数が複数である場合、各第３の構造要素１０１３によって形成される矩形面積は、同じでも異なっていてもよい。

また、図２Ｃに示すシート状の帯筋１０は、第４の構造要素１０１４と、第５の構造要素１０１５と、第６の構造要素１０１６とから構成されている。第４の構造要素１０１４と第５の構造要素１０１５と第６の構造要素１０１６は、それぞれ、一本の鉄筋を折り曲げて形成された閉鎖構造であり、第５構造要素１０１５と第６構造要素１０１６は、相互に重なり合って第４の構造要素１０１４の内部に固定されている。第５の構造要素１０１５と第６の構造要素１０１６の内部は、それぞれ、少なくとも１つのループを有することで、シート状の帯筋１０の内部は格子状に配置されている。

次に、図２Ｄに示すシート状の帯筋１０は、第７の構造要素１０１７と第８の構造要素１０１８とを交互に重ね合わせて構成されている。第７の構造要素１０１７及び第８の構造要素１０１８は、それぞれ、一本の鉄筋を折り曲げて形成された閉鎖構造である。第７の構造要素１０１７及び第８の構造要素１０１８の内部は、少なくとも１つのループを有することで、シート状の帯筋１０の内部は格子状に配置されている。

以上は一例に過ぎず、これに限定されるものではなく、ユーザは建築物の構造の実際的な要求に応じて、第１の構造要素１０１１〜第８の構造要素１０１８を任意に組み合わせて使用してシート状の帯筋１０を形成することができる。

また、本考案の技術的思想によれば、柱構造ユニットＰ１のシート状の帯筋の輪郭形状は、柱構造ユニットの設置位置に応じて変更することもでき、例えば、図３に示すように、パイプラインの設計に建築物の柱に沿って配置する必要がある場合には、柱ユニット構造体Ｐ１に用いられるシート状の帯筋１０の一方側には、さらに、パイプラインを通るためのパイプゾーン１０２が外方に延在してもよい。さらに、図４に示すように、柱／壁構造の接合をより安定させるために、柱構造ユニットＰ１のシート状の帯筋の少なくとも一方側に壁端部ゾーン１０３が外方に延在してもよい。壁端部ゾーン１０３は、柱構造ユニットに隣接する壁の端部の位置にそれぞれ対応する。

次に、壁構造ユニットＰ２にシート状の包み鉄筋を用いる場合には、図５Ａ〜図５Ｄに示す構造となり、各シート状の包み鉄筋１０は、それぞれ１つの構造要素１０１で構成され、各構造要素の輪郭形状は、それぞれ一字状、Ｔ字状、Ｌ字状、門字状の順であり、さらに、壁構造ユニットＰ２の強度を高めるために、構造要素１０１の内部は、鉄筋で少なくとも１つのループを折り曲げることができる（図５Ａに示すように）。

壁構造ユニットＰ２は、建築物の壁交差部、壁の隅角部又は壁端部に配置され、少なくとも１つ以上の壁構造ユニットと壁を構成する壁主筋とを組み合わせることによって完成な建築物の壁構造を形成することができる。壁主筋は、互いに直交する壁の水平主筋と垂直主筋とを含む。そのため、シート状の包み鉄筋を構成する構造要素の輪郭形状は、壁状構造部Ｐ２が配置される位置に応じて異なってもよい。
例えば、壁構造ユニットＰ２が壁の交差部や隅角部に配置される場合に、シート状の包み鉄筋を構成する構造要素の輪郭形状は、壁の交差部又は隅角部の位置に応じてＴ字状、Ｌ字状、門字状の形状に設計することができ、この方法は、壁隅角部及び壁交差部に用いられる。地震が発生すると、壁隅角部又は壁交差部に異なる方向の応力が加わってねじりが発生し、ここで破壊することとなる。
壁構造ユニットＰ２が壁の端部に配置されると、シート状の包み鉄筋を構成する構造要素の輪郭形状は、一字状の形状に設計することができ、かつ、構造要素１０１両端の内部に、鉄筋でループを折り曲げることができ、壁の端部の強度を強化し、壁の端にひび割れが発生する際に亀裂は壁の端に沿って壁全体に広がることを回避することができる。

なお、梁構造ユニットＰ３にシート状のあばら筋を用いた場合、図６Ａ〜図６Ｃに示すような構造となり、各シート状のあばら筋１０は、それぞれ、輪郭形状が矩形となる構造要素１０１で形成される。
また、図６Ｂに示すように、構造要素１０１の内部にさらに鉄筋で曲げられた矩形ゾーン１０１Ｃを設けてもよく、図６Ｃに示す構造要素１０１の内部には、鉄筋によってさらに曲げられている２つの平行に配置された矩形ゾーン１０１Ｃが設けられている。ただし、これに限定されるものではなく、ユーザは実際の要求に応じて矩形ゾーン１０１Ｃの数を設計することができ、各矩形ゾーンは互いに平行に配置される。

また、本考案の技術的思想によれば、梁構造ユニットＰ３に用いられるシート状のあばら筋の輪郭形状は、梁構造ユニットＰ３の配置位置に応じて変更することも可能である。例えば、パイプラインを建築物の梁本体に沿って設計する場合、梁ユニット構造体Ｐ３に用いられるシート状のあばら筋１０の一方側には、パイプラインを通るために外方に延在するパイプゾーン１０２がさらに形成されてもよい。
図７Ａ及び図７Ｂに示すように、図７Ａは、パイプゾーンを有する図６Ａのシート状のあばら筋の構造を示す概略図であり、図７Ｂは、パイプゾーンを有する図６Ｂのシート状のあばら筋の構造を示す概略図である。さらに、梁・スラブ構造又は梁・壁構造の接合をより安定させるために、梁構造ユニットＰ３のシート状のあばら筋１０の少なくとも一方側にスラブ端部ゾーン１０４及び／又は壁端部ゾーン１０３が外方にさらに延在することができる。スラブ端部ゾーン１０４は、梁構造ユニットＰ３に隣接するスラブの端部の位置に対応し、壁端部ゾーン１０３は、壁構造ユニットに隣接する壁の端部の位置に対応する。
図８Ａ〜図８Ｃはそれぞれ、スラブ端部ゾーン１０４及び壁端部ゾーン１０３をそれぞれ又は同時に有する図６Ａに示すシート状のあばら筋の構造を示す概略図である。また、図８Ｄ〜図８Ｆは、スラブ端部ゾーン１０４及び壁端部ゾーン１０３をそれぞれ又は同時に有する図６Ｂに示すシート状のあばら筋の構造を示す概略図である。

また、本考案の技術的思想によれば、柱構造ユニットＰ１又は梁構造部Ｐ３に配置された上述のパイプゾーン１０２を拡大造形ゾーンとして利用することもでき、拡大造形ゾーンは、デザイナーが建築物の外観的造形要求のために、柱構造ユニットＰ１又は梁構造ユニットＰ３のシート状の帯筋（又はあばら筋）の側方に外方に延在する閉領域がさらに形成されてもよく、この際に拡大造形ゾーンは、パイプラインを挿通するためのものではなく、建築物の外観的設計要件に基づいて形成されたものである。

そして、本考案の技術的思想によれば、鉄筋構造の強度を向上させるために、他の実施例ではさらに補強筋を追加してもよく、補強筋は、一本の鉄筋を折り曲げて形成されるか、複数本の鉄筋を折り曲げて組み合わせて構成され、各構成ユニットの鉄筋構造内に配置するために使用される。

例えば、図９Ａ〜図９Ｄを参照すると、それぞれ、補強筋が増加された図２Ａ〜図２Ｄの構造を示す概略図である。図９Ａ〜図９Ｄに示すように、補強筋２０は、シート状の帯筋１０の幾何重心の位置が設けられており、異なる構造に合わせてシート状の帯筋１０と互いに組み合わされている。

本考案の技術的思想によれば、補強筋２０の輪郭形状は、特に限定されず、図１０Ａに示す円形でもよいし、楕円形、矩形、三角形、多角形などの任意の幾何図形であってもよい。さらに、内柱スパイラル筋８０は、図１０Ｂ及び図１０Ｃに示す３次元スパイラル構造及び平面スパイラル構造など開放式のスパイラル構造を形成するように一本の鉄筋によって折り曲げられてもよい。

次に、図１１Ａ〜図１１Ｃを参照すると、それぞれが、梁構造ユニットＰ３、壁構造ユニットＰ２、及びスラブ構造ユニットＰ４に用いられる補強筋２０の外観を示す概略図であり、順次に＊字状、十字状、及びＸ字状であり、その中心位置は、パイプラインを通るために使用され、図１１Ｄに示すように、パイプライン４０を図１１Ｂに示す補強筋２０の中心位置に挿通させる。本実施例では、補強筋２０を一本の鉄筋で折り曲げて構成されているが、これに限定されるものではなく、複数本の鉄筋をそれぞれ折り曲げて閉じた矩形状の構造要素を形成してから、上記の＊字状、十字状、及びＸ字状の構造に組み合わせてもよい。

本考案の技術的思想によれば、シート状の帯筋（又はあばら筋）の構造要素及び補強筋は、それぞれ一本の鉄筋を折り曲げて形成され、鉄筋の２つの端部は、溶接、重ね合い、又は構造要素及び補強筋の構造中央に向かってアンカーとなるようにフックの形で閉鎖構造を形成する。

本考案の技術的思想によれば、柱構造ユニット、壁構造ユニット、及び梁構造体に対応するシート状の包み鉄筋（帯筋又はあばら筋）は、人的設計に加えて、さらに、デジタル形式の工事情報を構造ユニット設計システムに送信して設計してもよい。図１２は、構造ユニット設計システムの構造を示す概略図である。図１２を参照すると、この実施例では、構造ユニット設計システム９０は、電子装置Ｓ内で動作し、電子装置Ｓは、卓上コンピュータ、ノートブック、スマートフォン、又はタブレットであってよい。構造ユニット設計システム９０は、受信モジュール９０１と、柱構造ユニット演算モジュール９０２と、壁構造ユニット演算モジュール９０３と、構造加工送信モジュール９０４と、加工指令生成モジュール９０５とを備える。

受信モジュール９０１は、工事情報を受信し、さらに、工事データを柱構造ユニット演算モジュール及び壁構造ユニット演算モジュールに送信するように構成されている。工事情報は、少なくとも建築図、構造平面図、配筋図及び電気水道配管図を含む。柱構造ユニット演算モジュール９０２は、工事情報に従って耐震建築物の鉄筋構造の各階の柱構造ユニットを耐震性最適化自動化設計し、対応するシート状の帯筋の構造図を生成するために用いられる。壁構造ユニット演算モジュール９０３は、耐震建築物の鉄筋構造の各階の壁構造ユニットの壁交差部、壁隅角部及び壁端部を工事情報に基づいて算出し、壁構造ユニットの壁鉄筋の構造図を生成するために用いられる。

構造加工送信モジュール９０４は、柱構造ユニット演算モジュール、壁構造ユニット演算モジュール、ユーザから別に送信した柱構造ユニット、壁構造ユニット、梁構造ユニットのシート状の包み鉄筋、及び補強筋からのデジタルファイルを受信し、加工指令生成モジュール９０５に転送され、加工指令生成モジュール９０５は、柱構造ユニット、壁構造ユニット、梁構造ユニットのシート状の包み鉄筋の構造図、及び補強筋の構造図に基づいて、対応する完成品加工指令を生成し、完成品加工指令は、少なくとも構造要素及び補強筋の鉄筋の仕様、折り曲げの長さと手順、及びワンカットのプログラム命令を含む。以上の構造ユニット設計システム９０を介して完成品加工指令を取得した後、完成品加工指令の指示に従って鉄筋曲げ機を用いて所望のシート状の包み鉄筋を完成させることができる。

次に、図１３は、柱構造ユニットの構造を示す概略図であり、図１３を参照すると、この実施例では、柱構造ユニットＰ１は、複数の主筋３０と、複数の図９Ａに示す帯筋１０と、補強用スパイラル筋２０とを含み、これらの主筋３０は、柱構造ユニットＰ１の軸方向となる鉄筋であり、床に対して鉛直で互いに離間して設けられ、複数本のシート状の帯筋１０と複数の補強用スパイラル筋２０とは、柱構造ユニットＰ１の径方向に順次交互に配置されている。複数本のシート状の帯筋１０の各折曲げ部は、主筋３０に接合されており、補強筋２０は、少なくとも４本の主筋３０と対称かつ均一に接合されている。接合方法は、本明細書では限定されず、締結又は溶接によるものであってもよい。他の異なる構造タイプの柱構造ユニットもまたこのようにして組み立てられるので、本明細書では説明しない。

また、本実施例では、壁構造ユニット、梁構造ユニットにおける主筋、及びシート状の包み鉄筋が、柱構造ユニットと同様に組み付けられている。図１４に示す壁構造ユニットＰ２は、図５Ｂに示す複数本のシート状の包み鉄筋１０と複数の主筋３０とから組み立てられる。また、壁構造ユニットや梁構造体に用いられる補強用の補強筋は、パイプラインが梁構造や壁構造を通過する際にパイプラインを通ることによるせん断強度減少や応力集中を補強するように用いられるため、パイプラインの周囲に補強筋を接合する。そのため、壁構造ユニットと梁構造ユニットに用いられる補強筋の配置位置は、パイプラインの一部が壁又は梁内の位置によって異なる。図１５Ａは、それぞれ、壁構造ユニットＰ２に設けられた補強筋の構造を示す概略図であり、図１５Ｂは、梁構造ユニットＰ３に設けられた補強筋の構造を示す概略図である。また、他の実施例においては、パイプラインの配置位置に合わせて補強筋をスラブ構造ユニットに配置することもでき、補強筋をスラブ構造ユニットに配置する場合には、壁構造ユニットへの設置方法と同じであり、図１５Ａに示されている。

次に、図１を参照して、耐震建築物の鉄筋構造を構成するために必要な１階の柱構造ユニット、壁構造ユニット、梁構造ユニット、及びスラブ構造ユニットを組み立てた後、構造ユニットを接合して建築物の鉄筋構造の少なくとも１つの床を形成することができ、接合方法は特に限定されず、重ね合わされて結束するか、溶接、又はフックで構造ユニットに嵌め込んで固定するなど従来の技術を利用することができ、ここでは詳しく説明しない。また、壁構造ユニットＰ２の壁開口部Ｐ２１のコーナー位置に補強用斜め筋６０をさらに設けて、地震時クラックを発生して漏水を引き起こす問題を防止することができる。そして、建築用鉄筋構造の床を下から上に向かって順次組み立てることによって、本考案の建築物の鉄筋構造が得られる。

上記の実施例から分かるように、本考案は、建築物の鉄筋構造に対して完全な計画で、各柱構造ユニット、壁構造ユニット、及び梁構造ユニットはそれぞれ一貫した組立部材を有し、かつ、シート状の包み鉄筋（主に帯筋及びあばら筋）による特別な一体成形構造によって、柱、壁、梁の付着力を強化し、建築物全体の耐震強度を向上させることができる。また、系統的な設計施工方法によって、各柱構造ユニット、壁構造ユニット、梁構造ユニットで使用されるシート状の包み鉄筋（主に帯筋及びあばら筋）及び補強筋の大きさ及び形状を均一にするだけでなく、加工工場で事前に加工することもでき、施工時の人的ミスを減らすことができ、さらに、施工品質と施工速度を大幅に向上させることができる。

以上のように、本考案の内容を前記挙げた実施例を例にして具体的に説明したが、本考案はこれらの実施例に限定されるものではない。当業者であれば、本考案の精神及び範囲を逸脱することなく、例えば、前述の実施例で例示した様々な技術的内容を組み合わせたり、新しい実施例に変更したりして、これらの実施例ももちろん本考案の内容と見なされることを理解すべきである。従って、本考案が保護しようとする範囲は、以下に記載される実用新案登録請求の範囲及びそれによって定義される範囲も含む。

１０ シート状の包み鉄筋（帯筋又はあばら筋）
１０１ 構造要素
１０１１ 第１の構造要素
１０１２ 第２の構造要素
１０１３ 第３の構造要素
１０１４ 第４の構造要素
１０１５ 第５の構造要素
１０１６ 第６の構造要素
１０１７ 第７の構造要素
１０１８ 第８の構造要素
１０１Ａ 折曲げ部
１０１Ｂ 閉鎖部
１０１Ｃ 矩形ゾーン
１０２ パイプゾーン
１０３ 壁端部ゾーン
１０４ スラブ端部ゾーン
２０ 補強筋
３０ 主筋
４０ パイプライン
６０ 補強用斜め筋
Ｐ１ 柱構造ユニット
Ｐ２ 壁構造ユニット
Ｐ２１ 壁開口部
Ｐ３ 梁構造ユニット
Ｐ４ スラブ構造ユニット
Ｓ 電子装置
９０ 構造ユニット設計システム
９０１ 受信モジュール
９０２ 柱構造ユニット演算モジュール
９０３ 壁構造ユニット演算モジュール
９０４ 構造加工送信モジュール
９０５ 加工指令生成モジュール

Claims (15)

1. 建築物全体の耐震性を向上させるための耐震建築物の鉄筋構造であって、
   前記鉄筋構造は、少なくとも、柱構造ユニット、壁構造ユニット、梁構造ユニット及びスラブ構造ユニットで互いに接合して構成された構造体であり、
   前記柱構造ユニット、前記壁構造ユニット及び／又は前記梁構造ユニットは、少なくともシート状の包み鉄筋（主に、帯筋又はあばら筋）と、該シート状の包み鉄筋内に固定された主筋とを備えており、
   前記柱構造ユニット、前記壁構造ユニット及び／又は前記梁構造ユニットの前記シート状の包み鉄筋は、それぞれ１つ又は複数の構造要素からなり、
   各前記構造要素は、複数の折曲げ部と少なくとも１つの閉鎖部とを有するように一本の鉄筋を折曲げることにより、形成される閉鎖構造であり、その輪郭形状は、矩形、Ｔ字状、Ｌ字状、正多角形、不規則多角形のいずれかであり、
   前記柱構造ユニット及び前記壁構造ユニットの主筋は、床に鉛直に配置されており、前記梁構造ユニットの主筋は、床と平行に配置されており、
   前記スラブ構造ユニットのスラブ面を形成するためのスラブ筋は、床と平行に配置され、少なくとも、互いに直交する第１の水平スラブ筋及び第２の垂直スラブ筋を含む、
   ことを特徴とする耐震建築物の鉄筋構造。
2. 前記柱構造ユニット、前記壁構造ユニット、前記梁構造ユニット、及び／又は前記スラブ構造ユニットは、補強筋をさらに含み、
   前記補強筋は、少なくとも一本の鉄筋で複数の折曲げ部と少なくとも１つの閉鎖部とからなる閉鎖構造となるように設計されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の耐震建築物の鉄筋構造。
3. 前記柱構造ユニットの主筋は、床に対して鉛直で互いに離間して平行に設けられ、
   前記柱構造ユニットの複数本のシート状の帯筋及び前記複数本の補強筋は、前記主筋に順次交互に配置されて前記柱構造ユニットを形成する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の耐震建築物の鉄筋構造。
4. 前記壁構造ユニットの主筋は、床に対して鉛直で互いに離間して平行に設けられ、
   前記壁構造ユニットの複数本のシート状の包み鉄筋は、前記主筋に配置されて前記壁構造ユニットを形成する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の耐震建築物の鉄筋構造。
5. 前記梁構造ユニットの主筋は、床に対して平行で互いに離間して平行に設けられ、
   前記梁構造ユニットの複数本のシート状のあばら筋は、前記主筋と互いに組み立てて前記梁構造ユニットを形成する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の耐震建築物の鉄筋構造。
6. 前記壁構造ユニット、前記梁構造ユニット、及び前記スラブ構造ユニットの補強筋は、パイプラインを通る位置に配置されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の耐震建築物の鉄筋構造。
7. 前記柱構造ユニットのシート状の帯筋は、四角形構造であって、
   前記四角形構造の内部には格子状に配列された複数の矩形ゾーンを有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の耐震建築物の鉄筋構造。
8. 前記柱構造ユニットのシート状の帯筋のいずれか一方側には、外方に延在するパイプゾーン又は拡大造形ゾーンがさらに形成されている、
   ことを特徴とする請求項７に記載の耐震建築物の鉄筋構造。
9. 前記柱構造ユニットのシート状の帯筋の少なくとも一方側には、外方に延在する壁端部ゾーンがさらに形成され、前記壁端部ゾーンが前記柱構造ユニットに隣接する壁の端部の位置にそれぞれ対応する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の耐震建築物の鉄筋構造。
10. 前記梁構造ユニットのシート状のあばら筋は、四角形構造、又は内部に一つ又は複数の平行に配列された矩形ゾーンを有する四角形構造である、
    ことを特徴とする請求項１に記載の耐震建築物の鉄筋構造。
11. 前記梁構造ユニットのシート状のあばら筋のいずれか一方側には、外方に延在するパイプゾーン又は拡大造形ゾーンをさらに含む、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の耐震建築物の鉄筋構造。
12. 前記梁構造ユニットのシート状のあばら筋の少なくとも一方側には、外方に延在するスラブ端部ゾーンがさらに形成され、前記スラブ端部ゾーンが前記梁構造ユニットに隣接するスラブの端部の位置にそれぞれ対応する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の耐震建築物の鉄筋構造。
13. 前記柱構造ユニットの補強筋の輪郭形状は、幾何学的対称パターン及びスパイラル構造のうちのいずれか１つである、
    ことを特徴とする請求項２に記載の耐震建築物の鉄筋構造。
14. 前記梁構造体ユニット、前記壁構造ユニット及び前記スラブ構造ユニットの補強筋の輪郭形状は、＊字状、十字状、及びＸ字状のうちのいずれか１つである、
    ことを特徴とする請求項２に記載の耐震建築物の鉄筋構造。
15. 前記シート状の包み鉄筋の構造要素、前記補強筋の閉鎖部は、一本の鉄筋の両端を互いに溶接するか、互いに平行に重ね合わせるか、前記鉄筋の両端を折り曲げてフックの形で閉鎖構造を形成するようになっている、
    ことを特徴とする請求項２に記載の耐震建築物の鉄筋構造。