JP6502125B2 - 鉄筋コンクリート有孔梁 - Google Patents

Description

本発明は、鉄筋コンクリート有孔梁に関する。

鉄筋コンクリート建築物の梁には、特許文献１に示されるように配管や配線、或いは人通用の開口（貫通孔）が設けられる場合がある。また、地中梁は特許文献２に示されるように上部にスラブを配し、下部に耐圧盤が配される場合もある。
尚、上記のような貫通孔を有する梁を本明細書では鉄筋コンクリート有孔梁と称する。また、本明細書で記載する「鉄筋コンクリート」の用語は、鉄骨鉄筋コンクリートを含み、コンクリートを鉄筋で補強する全ての構造を含む意味で用いる。

図５及び図６は従来技術に係る鉄筋コンクリート有孔梁（以下、単に「梁」と称する）の一例を示すものであり、図５は梁のスパン方向と直交する面で梁を切断した際の断面図（模式図）、図６は梁主筋と杭主筋との関係を示す平面図（模式図）である。尚、図５では図面の煩雑化を避ける為にハッチングは省略している。
図５及び図６において符号１００は床スラブ、符号２００は梁、符号４００は耐圧盤、をそれぞれ示している。梁２００には貫通孔３００が形成されている。

床スラブ１００において符号６０は梁２００のスパン方向（図５の紙面表裏方向）に延びる床スラブ筋を示している。床スラブ筋６０は図５において梁２００の幅方向（紙面左右方向）に適宜の間隔を置いて配置されている。尚、梁２００の幅方向（図５の紙面左右方向）に延びるとともに、梁２００のスパン方向に適宜の間隔を置いて設けられる床スラブ筋６０も設けられているが、図５ではその図示は省略している。

耐圧盤４００において符号７０は梁２００のスパン方向に延びる耐圧盤鉄筋を示している。耐圧盤鉄筋７０は図５において梁２００の幅方向に適宜の間隔を置いて配置されている。尚、梁２００の幅方向に延びるとともに、梁２００スパン方向に延びる耐圧盤鉄筋７０も設けられているが、図５ではその図示は省略している。

梁２００において符号９０は梁２００のスパン方向に延びる梁主筋を示している。梁主筋９０は図５において梁２００の幅方向に適宜の間隔を置いて配置されている。梁主筋９０は貫通孔３００に対し上側と下側に設けられており、上下に配された梁主筋９０にはフープ筋８０が掛け回されている。

図６において符号１２０は杭を示している。梁２００の交差部位において杭１２０は梁２００を支持している。杭１２０において符号１３０は杭主筋を示しており、杭主筋１３０の先端は梁２００に入り込み、梁主筋９０と交差している。

特開２０１４−１２２５０４号公報 特開平０５−７９０４４号公報

地震時、梁２００と耐圧盤４００とが交差する部分の梁端側は応力が集中する為、損壊が生じ易い一方で、他方、例えば梁２００のせいを大きくすれば掘削量が増えてしまうし、幅を増加させて構造性能を向上させても、施工コストの増大を招き、好ましくない。

また、杭１２０により梁２００を支持する部位では、梁主筋９０と杭主筋１３０とが密に交差する為、施工が不可能となったり、或いは施工が可能であっても施工性が低下するといった問題が生じる。

そこで本発明はこの様な状況に鑑みなされたものであり、その目的は、より一層コスト面及び施工性の面において優れた鉄筋コンクリート有孔梁を提供することにある。

上記課題を解決する為の本発明の第１の態様は、開口を有する鉄筋コンクリート有孔梁であって、梁のスパン方向に沿って延びる鉄筋であって梁の幅方向に所定間隔を置いて配置される梁主筋と、前記梁主筋に掛け回される梁フープ筋と、を備え、前記梁主筋は、前記開口に対し上側と下側に配置されるとともに、前記下側に配置される梁主筋の少なくとも一部は、前記幅方向において梁の領域外に配置されていることを特徴とする。

本態様によれば、開口を有する鉄筋コンクリート有孔梁において、梁主筋は、開口に対し上側と下側に配置されるとともに、下側に配置される梁主筋の少なくとも一部が、梁の幅方向において梁の領域外に配置されているので、梁主筋の配置間隔を拡げることによって過密配筋を避けることができ、施工性の向上を図ることができる。

また、前記下側に配置される梁主筋の少なくとも一部は、前記幅方向において梁の領域外に配置されているとともに、梁主筋にはフープ筋が掛け回される。従って梁主筋とフープ筋とによるコンクリート補強効果が梁幅領域内のみならず梁幅領域外にも作用し、例えば梁と耐圧盤とが交差する部位（特に、梁端部と開口下部分）の強度を効果的に高めることが可能となる。

本発明の第２の態様は、第１の態様において、梁の下側には耐圧盤が形成されており、前記梁の領域外に配置される梁主筋は、前記耐圧盤内に配置されることを特徴とする。

本態様によれば、梁の下部には耐圧盤が形成されており、前記梁の領域外に配置される梁主筋は、前記耐圧盤内に配置されるので、梁の下部に耐圧盤が形成された構成において過密配筋を避けることができ、施工性の向上を図ることができる。また、梁と耐圧盤とが交差する部位（特に、梁端部と開口下部分）の強度を効果的に高めることが可能となる。

本発明の第３の態様は、第１の態様において、梁の下側には前記幅方向に延設されて成る台状部が形成されており、前記梁の領域外に配置される梁主筋は、前記台状部内に配置されることを特徴とする。

本態様によれば、梁の下部には前記幅方向に延設されて成る台状部が形成されており、前記梁の領域外に配置される梁主筋は、前記台状部内に配置されるので、梁の下部に前記台状部が形成された構成において過密配筋を避けることができ、施工性の向上を図ることができる。

加えて、梁に形成された開口へのアクセス性が向上する。即ち、前記開口が人通孔として形成されている場合であって、前記開口が高い位置にある場合には、点検者は梯子や台などを用いて前記開口にアクセスする必要がある。しかしながら前記台状部が形成されている為、当該台状部を昇降台として利用することができ、その結果前記開口へのアクセス性を向上させることができる。

本発明の第４の態様は、第３の態様において、前記台状部の上面は、前記開口の下縁より低い位置にあることを特徴とする。
本態様によれば、前記台状部の上面は、前記開口の下縁より低い位置にあるので、前記台状部が前記開口を侵食せず、前記開口内へのアクセス性の低下を防止することができる。

本発明の第５の態様は、第１から第４の態様のいずれかにおいて、梁の下部は杭により支持され、前記幅方向において梁の領域内に配置される梁主筋と前記杭に設けられた杭主筋とが交差することを特徴とする。

本態様によれば、梁の下部は杭により支持され、前記幅方向において梁の領域内に配置される梁主筋と前記杭に設けられた杭主筋とが交差するが、上記第１の態様によって梁主筋の過密配筋が避けられているため、梁主筋と杭主筋との干渉を避けることができる。その結果、施工性の向上を図ることができる。

本発明の第６の態様は、第１から第５の態様のいずれかにおいて、前記開口の周囲に補強金具が配されることを特徴とする。
本態様によれば、前記開口の周囲に補強金具が配されるので、地震発生時の前記開口周囲のひび割れを抑制することができる。また、補強のための配筋が極めて容易となる。

本発明の第７の態様は、第６の態様において、前記補強金具は、梁のスパン方向及び梁せい方向に対して略４５°の方向に延びる鉄筋を備えて成ることを特徴とする。

本態様によれば、前記補強金具は、梁のスパン方向及び梁せい方向に対して略４５°の方向に延びる鉄筋を備えて成るので、前記開口に加わるせん断力に対してより確実に対抗することができる。

本発明の一実施形態に係る梁の断面図。 本発明の一実施形態に係る梁の正面図。 本発明の一実施形態に係る梁の梁主筋と杭主筋との関係を示す平面図。 本発明の他の実施形態に係る梁の断面図。 従来技術に係る梁の断面図。 従来技術に係る梁主筋と杭主筋との関係を示す平面図。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。尚、各図において共通する構成には同一の符号を付し、重複する説明は避けることとする。
先ず、図１〜図３を参照しながら本発明の第１実施形態について説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る梁２の断面図、図２は梁２の正面図、図３は梁２の梁主筋１０Ａ、１０Ｂと杭１２の杭主筋１３との関係を示す平面図である。尚、図４は本発明の他の実施形態に係る梁２Ａの断面図であるが、当該他の実施形態については後に説明する。尚、各図は模式図であり、図面の煩雑化を避ける為にハッチング等は省略している。

図１、図２には鉄筋コンクリート梁・床構造が示されている。この鉄筋コンクリート梁・床構造は、梁２と、梁２の上部に形成される床スラブ１と、梁２の下部に形成される耐圧盤４と、によって構成される。

床スラブ１において符号６は、梁２のスパン方向（図１の紙面表裏方向、図２の紙面左右方向）に延びる床スラブ筋を示している。床スラブ筋６は図１において梁２の幅方向（紙面左右方向）に適宜の間隔を置いて配置されている。床スラブ筋６は、本実施形態では二段に構成されている。尚、梁２の幅方向に延びるとともに、梁２のスパン方向に適宜の間隔を置いて設けられる床スラブ筋６も設けられているが、図１ではその図示は省略している。

耐圧盤４において符号７は、梁２のスパン方向に延びる耐圧盤鉄筋を示している。耐圧盤鉄筋７は図１において梁２の幅方向に適宜の間隔を置いて配置されている。耐圧盤鉄筋７は、本実施形態では二段に構成されている。尚、梁２の幅方向に延びるとともに、梁２のスパン方向に延びる耐圧盤鉄筋７も設けられているが、図１ではその図示は省略している。

梁２において符号９、１０Ａ、１０Ｂは、梁２のスパン方向に延びる梁主筋を示している。梁主筋９、１０Ａ、１０Ｂは図１において梁２の幅方向に適宜の間隔を置いて配置されている。梁主筋９、１０Ａ、１０Ｂは、本実施形態では二段に構成されている。このうち梁主筋９の上段は、梁せい方向（図１及び図２の上下方向）において床スラブ１の領域内に位置している。また梁主筋１０Ａ、１０Ｂは、梁せい方向において耐圧盤４の領域内に位置している。

梁主筋９は貫通孔３に対し上側に設けられており、梁主筋９にはフープ筋８Ａが掛け回されている。梁主筋１０Ａ、１０Ｂは貫通孔３に対し下側に設けられており、梁主筋１０Ａにはフープ筋１０Ａが掛け回されている。また、梁主筋１０Ｂにはフープ筋８Ｃが掛け回されている。尚、図２において符号８Ｄは、梁スパン方向において貫通孔３の領域外に設けられたフープ筋である。
フープ筋８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄは、図２に示すように梁２のスパン方向において適宜の間隔をあけて複数配置される。

尚、梁主筋９、１０Ａ、１０Ｂは、例えば直径２５〜４１ｍｍの鉄筋を用いることができる。また、床スラブ筋６および耐圧盤鉄筋７は、例えば直径１０〜１９ｍｍの鉄筋を用いることができる。即ち、梁主筋９、１０Ａ、１０Ｂには、床スラブ筋６および耐圧盤鉄筋７より大径の鉄筋が用いられる。

梁２において符号３は梁２の幅方向に貫通する貫通孔を示しており、この貫通孔３によって梁２の幅方向両側に開口が形成された状態となっている。この貫通孔３の周囲には、補強金具５が配されている。補強金具５は環状に形成されており、より具体的には梁２のスパン方向（図２において左右方向）及び梁せい方向（図２において上下方向）に対して略４５°の方向に延びる鉄筋を備えて構成されている。

この様に、補強金具５は、梁２のスパン方向及び梁せい方向に対して略４５°の方向に延びる鉄筋を備えて構成されている為、貫通孔３の開口に加わるせん断力に対してより確実に対抗することができる。またこの様な補強金具５を用いることで、補強のための配筋が極めて容易となる。但し、本発明に係る鉄筋コンクリート梁・床構造では、補強金具５を省略することもできる。
尚、貫通孔３の上下に配された符号１１で示す鉄筋は、開口補強筋である。

図１において符号Ｄは梁せいを示しており、符号Ｈは貫通孔３の直径を示し、符号Ｆは耐圧盤４と貫通孔３との段差を示しており、符号Ｅは耐圧盤４の高さを示している。また、符号Ｗは梁２の幅方向占有領域を示している。
貫通孔３の直径Ｈを梁せいＤの１／３を超え１／２以下とすれば、根入れ深さを抑制することができ、施工面及びコスト面において好適な鉄筋コンクリート梁・床構造とすることができる。
例えば、貫通孔３の直径Ｈを６００〜８００ｍｍとし、梁せいＤを１２００〜１６００ｍｍとすることができる。
このとき、例えば梁２の幅Ｗは７５０ｍｍとすることができる。

また、例えば梁せいＤ＝１２００ｍｍ、貫通穴直径Ｈ＝６００ｍｍ、の場合、耐圧盤４の高さＥ＝２００ｍｍ、段差Ｆ＝１００ｍｍとすることができる。
或いは、例えば梁せいＤ＝１６００ｍｍ、貫通穴直径Ｈ＝８００ｍｍ、の場合、耐圧盤４の高さＥ＝３００ｍｍ、段差Ｆ＝１００ｍｍとすることができる。

以上の構成を備える鉄筋コンクリート梁・床構造は、例えば耐圧盤４のコンクリートを打設後、梁２のコンクリートを打設し、次いで床スラブ筋１のコンクリートを打設することで構築することができる。

以上の構成を備える鉄筋コンクリート梁・床構造における特徴は、梁主筋１０Ｂの配置にある。即ち、開口を形成する貫通孔３に対し下側に配置される梁主筋１０Ｂが、梁２の幅方向において梁２の領域Ｗに対し外側に配置されている。
これにより、梁主筋１０Ａ、１０Ｂの配置間隔を拡げることによって過密配筋を避けることができ、施工性の向上を図ることができる。

例えば、図３において符号１２は杭を示している。梁２の交差部位において杭１２は梁２を支持している。杭１２において符号１３は杭主筋を示しており、杭主筋１３の先端は梁２に入り込み、梁主筋１０Ａと交差している。梁主筋１０Ｂは梁２の領域外に配置されている為、杭主筋１３とは交差しない。即ち、梁主筋１０Ｂが梁２の領域外に配置されているため、梁主筋の過密配筋を避け、梁主筋と杭主筋１３との干渉を避けることができ、良好な施工性を確保することができる。

尚、図示の便宜上、図３（及び図６）において杭主筋１３は杭１２の外周に沿って等間隔に配置されていない部分があるが、実際の施工においては、多くの場合等間隔に配置され、そしてその様に等間隔に配置された杭主筋１３を避けるように、梁主筋１０Ａ、１０Ｂが配置される。また、杭主筋１３は杭１２の外周寄りに配置されているが、杭１２の中心寄りに配置されていても良い。
尚、杭径が１５００ｍｍのとき、杭主筋１３は、例えば直径３８ｍｍの鉄筋を用い、本数を２４〜３６本程度とすることができる。

また、梁２の交差部位にフーチングを設け、杭１２がフーチングを支持する構造としても良い。その様に構成する場合には、杭主筋１３とフーチング主筋（不図示）との干渉を避けることができ、良好な施工性を確保することができる。

また、梁主筋１０Ｂにはフープ筋８Ｃが掛け回される。従って梁主筋１０Ｂとフープ筋８Ｃとによるコンクリート補強効果が梁幅領域内のみならず梁幅領域外にも作用し、例えば梁２と耐圧盤４とが交差する部位（特に、梁端部と貫通孔３の下部分）の強度を効果的に高めることが可能となる。

以上のように梁主筋１０Ｂを梁幅領域外に配置することにより過密配筋を避け、良好な施工性を確保することができる。尚、上記実施形態では梁主筋１０Ｂを梁幅領域外である耐圧盤４内に配置したが本発明はその様な実施形態に限られない。

例えば、図４に示すように、梁２の下部において梁幅方向に延設されて成る台状部１４に梁主筋１０Ｂを配置しても良い。
この様に梁２の下部が台状部１４と一体化された構成において過密配筋を避けることができ、施工性の向上を図ることができる。

加えて、梁２に形成された貫通孔３へのアクセス性が向上する。即ち、貫通孔３が人通孔として形成されている場合であって、貫通孔３の下縁３ａが高い位置にある場合には、点検者は梯子や台などを用いて貫通孔３にアクセスする必要がある。しかしながら台状部１４が形成されている為、当該台状部１４を昇降台として利用することができ、その結果貫通孔３へのアクセス性を向上させることができる。
この台状部１４は、梁２のスパン方向全域に渡って形成しても良いし、或いは貫通孔３の下側を含む所定の範囲にのみ形成しても良い。

尚、本実施形態では台状部１４の上面１４ａは、貫通孔３の下縁３ａより低い位置にある。これにより台状部１４が貫通孔３を侵食せず、貫通孔３へのアクセス性の低下を防止することができる。但し、台状部１４の上面１４ａと貫通孔３の下縁３ａとを同じ高さとすることもできる。

また、台状部１４は、本実施形態では一段に形成されているが、例えば台状部１４の上面１４ａと貫通孔３の下縁３ａとの間の段差が大きい場合には、例えば台状部１４の上面１４ａと貫通孔３の下縁３ａとの間を階段状に形成することもできる。

１ 床スラブ
２ 鉄筋コンクリート有孔梁
３ 貫通孔
４ 耐圧盤
５ 補強金具
６ 床スラブ筋
７ 耐圧盤鉄筋
８Ａ、８Ｂ、８Ｃ フープ筋
９ 梁主筋
１０Ａ、１０Ｂ 梁主筋
１１ 開口補強筋
１２ 杭
１３ 杭主筋
１４ 台状部

Claims (7)

1. 開口を有する鉄筋コンクリート有孔梁であって、
   梁のスパン方向に沿って延びる鉄筋であって梁の幅方向に所定間隔を置いて配置される梁主筋と、
   前記梁主筋に掛け回される梁フープ筋と、を備え、
   前記梁主筋は、前記開口に対し上側と下側に配置され、
   前記下側に配置される梁主筋の少なくとも一部は、前記幅方向において梁の領域外に配置されるととともに、前記梁の領域外に配置された梁主筋に前記梁フープ筋が掛け回される、
   ことを特徴とする鉄筋コンクリート有孔梁。
2. 請求項１に記載の鉄筋コンクリート有孔梁において、梁の下側には耐圧盤が形成されており、
   前記梁の領域外に配置される梁主筋は、前記耐圧盤内に配置される、
   ことを特徴とする鉄筋コンクリート有孔梁。
3. 請求項１に記載の鉄筋コンクリート有孔梁において、梁の下側には前記幅方向に延設されて成る台状部が形成されており、
   前記梁の領域外に配置される梁主筋は、前記台状部内に配置される、
   ことを特徴とする鉄筋コンクリート有孔梁。
4. 請求項３に記載の鉄筋コンクリート有孔梁において、前記台状部の上面は、前記開口の下縁より低い位置にある、
   ことを特徴とする鉄筋コンクリート有孔梁。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の鉄筋コンクリート有孔梁において、梁の下部は杭により支持され、
   前記幅方向において梁の領域内に配置される梁主筋と前記杭に設けられた杭主筋とが交差する、
   ことを特徴とする鉄筋コンクリート有孔梁。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の鉄筋コンクリート有孔梁において、前記開口の周囲に補強金具が配される、
   ことを特徴とする鉄筋コンクリート有孔梁。
7. 請求項６に記載の鉄筋コンクリート有孔梁において、前記補強金具は、梁のスパン方向及び梁せい方向に対して略４５°の方向に延びる鉄筋を備えて成る、
   ことを特徴とする鉄筋コンクリート有孔梁。

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