JP6636262B2 - 鉄筋コンクリート梁の配筋構造および配筋方法 - Google Patents

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 (4)

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左右の前記上端主筋の間に、前記第１のあばら筋とは上下逆向きに被せて、これらの上端主筋に固定されているＵ字状の第２のあばら筋と、
   を有しており、
   前記第１のあばら筋は、左右の前記下端主筋の間に架け渡される直線状の底筋部分と、この底筋部分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前記上端主筋まで直線状に延びる側筋部分とを備えたフックのないＵ字状のものであり、
   前記第１のあばら筋と、２本の前記上端主筋および２本の前記下端主筋とから、梁鉄筋枠が構成されており、この梁鉄筋枠において、前記底筋部分の両端の入隅部はそれぞれ左右の前記下端主筋に全強度溶接されており、左右の前記側筋部分の上端内側部は、それぞれ左右の前記上端主筋に全強度溶接されており、
   前記第２のあばら筋は、左右の前記上端主筋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を備えており、
   これら左右の前記フックは、結束筋または溶接によって、それぞれ、左右の前記上端主筋に締結され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. 請求項１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。
3. 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に記載の鉄筋コンクリート梁の配筋構造。
4. 請求項３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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