JP6703901B2 - 鉄筋コンクリート造柱・梁架構における梁の配筋構造 - Google Patents

Description

本発明は鉄筋コンクリート造の柱・梁接合部において、梁の降伏時に形成される（塑性）ヒンジが梁端部と接合部との境界面ではなく、境界面より梁の軸方向中心側へ寄った位置に発生するようにした鉄筋コンクリート造柱・梁架構における梁の配筋構造に関するものである。

鉄筋コンクリート造の柱・梁架構において、梁の端部と（柱・梁）接合部との境界面付近が曲げ降伏するように梁を設計する場合、梁内では梁主筋が引張降伏することにより塑性ヒンジが形成されるが、梁主筋の引張降伏は接合部内のコンクリートに伸び変形に伴うひび割れを誘発する等、接合部のコンクリートに損傷を与えるため、接合部内での応力伝達機能を損なうことが想定される。

このような接合部内での応力伝達機能の低下を回避する目的で、ヒンジが梁端部の接合部との境界面ではなく、境界面より梁の軸方向中心側へ寄った位置に形成されるように設計する方法がある。具体的には接合部を含む接合部寄りの区間の梁主筋の径を大きくする、または接合部寄りの区間の梁主筋の本数を増す等の方法が考えられる（特許文献１、２参照）。

しかしながら、前者の方法では径の異なる複数通りの梁主筋を用意し、軸方向に接合しなければならない煩雑さがあり、後者の方法では隣接する梁主筋間の空隙が小さくなることで、打設時のコンクリートの充填性が低下し、打設後のコンクリート中に空洞を生じさせ易い危険性がある。

これに対し、接合部（柱）を挟んで対向する梁の端部から接合部内にまで到達する梁主筋の上下位置に重なるように接合部内に、端部が梁側へ突出するラップ筋（重ね筋）を配筋する方法がある（特許文献３、４参照）。

特許第２７５７０６０号公報（第１頁右欄第１２行〜第２頁左欄第６行、第５図〜第８図） 特開２００５−１５５０５８号公報（段落００３０、図１） 特開平１１−８１４５２号公報（請求項１、段落００１５〜００２５、図１、図３） 特許第４１０５１９１号公報（段落００４１〜００４６、図１、図３）

特許文献３では梁が、軸方向中央部寄りの区間が中実断面で、柱（接合部）寄りの区間が中空断面のプレキャストコンクリート製であることに伴い、ラップ筋を下端梁主筋の上と上端梁主筋の下に配置せざるを得なくなっている。少なくとも下端梁主筋はプレキャストコンクリート中に埋設されているから、下端梁主筋上のラップ筋は下端梁主筋と直接、接触するように重なって配筋されることはない。このため、例えば下端梁主筋と上端梁主筋の少なくともいずれかが２段に配筋される場合には、全梁主筋毎に１本のラップ筋を配筋することができない。

特許文献４では柱の周囲に柱・梁接合部に相当する跳ね出し部を形成し、跳ね出し部の幅を柱の幅より大きくし（請求項１）、偏平な形状に形成することで（請求項２）、特許文献３のラップ筋に相当する跳ね出し部補強筋を梁主筋の脇に添えて配筋することを可能にしている（図１、図３）。但し、この例では跳ね出し部の幅が柱の幅より大きいこともあり、下端梁主筋と上端梁主筋は１段にしか配筋されないため、２段配筋に対応できないことの特許文献３と同じ問題を抱えている。

また跳ね出し部の幅が柱の幅より大きいこともあり、特許文献３のラップ筋に相当する跳ね出し部補強筋の多くは柱の断面を外した跳ね出し部に配筋され（図１）、柱の断面を貫通する跳ね出し部補強筋と柱の断面を外した跳ね出し部に配筋される跳ね出し部補強筋が均等にはならないため、柱を貫通する梁主筋が配筋される、柱の断面を含む帯状の領域内では格別、降伏強度の低下した箇所が形成されにくい。

柱の断面を含む帯状の領域以外の跳ね出し部内では、跳ね出し部補強筋の端部位置に塑性ヒンジが形成され易いとしても（段落００２３）、柱の断面を含む帯状の領域内では塑性ヒンジが形成され易い箇所が特定されにくい。すなわち、降伏強度の低下した箇所が梁の幅方向に不連続になるため、柱の断面を含む帯状の領域内を含め、跳ね出し部補強筋の端部位置を通る線上に一様にヒンジが形成されるとは限らない。

本発明は上記背景より、下端と上端の梁主筋が２段に配筋される場合にも各梁主筋に１本の、特許文献３のラップ筋に相当する鉄筋を配筋することを可能にし、また柱・梁接合部から梁側へ移行した特定箇所に一様に塑性ヒンジを形成することを可能にする鉄筋コンクリート造柱・梁架構における梁の配筋構造を提案するものである。

請求項１に記載の発明の鉄筋コンクリート造柱・梁架構における梁の配筋構造は、柱に接合される梁内に配筋される梁主筋が前記柱との接合部内に配筋される鉄筋コンクリート造の柱・梁架構において、
少なくとも前記接合部から前記梁までに跨る長さを持ち、少なくとも軸方向一方側の端部にフックが形成された添え筋が前記梁主筋に添って配筋され、前記フックが前記梁中に位置し、
前記フックは鉛直方向を向き、前記梁の幅方向に並列する複数本の前記添え筋の前記フックに係合し得る流し筋が、軸方向を前記梁の幅方向に向けて配筋されていることを構成要件とする。

「鉄筋コンクリート造柱・梁架構」とは、柱・梁架構（フレーム）が鉄筋コンクリート造として完成することを言い、柱、もしくは梁、または柱・梁接合部（以下、接合部）の少なくとも一部がプレキャストコンクリートであることを含む。

「柱に接合される梁」とは、梁が接合部に一方向片側にのみ接合される場合と、一方向両側に接合される場合があることを意味し、前者の場合、柱は隅柱か側柱であり、後者の場合、柱は中柱である。梁が接合部の一方向片側にのみ接合される場合、梁主筋は梁中から接合部までに配筋されることから、この梁主筋に添えられる添え筋は接合部内から梁中にまで配筋される。梁が接合部の一方向両側に接合される場合、梁主筋は梁中から接合部までに配筋される場合と、接合部を貫通して対向する梁間に跨って配筋される場合があるため、梁主筋に添えられる添え筋は接合部内から梁中にまで配筋される場合と、図示するように柱１（接合部３）を挟んで対向する梁２、２間に跨って配筋される場合がある。

請求項１における「添え筋が少なくとも接合部から梁までに跨る長さを持つ」とは、上記した梁が接合部に一方向片側にのみ接合される場合での「添え筋が接合部内から梁中にまで配筋されること」と、梁が一方向両側に接合される場合での「接合部を貫通して対向する梁間に跨って配筋されること」を含む趣旨である。「接合部から梁まで」とは、「接合部と梁の境界面から梁の軸方向中心側へ寄った位置まで」の意味である。

「添え筋が接合部内から梁中にまで配筋される」とは、添え筋４の接合部３側の端部が接合部３（のコンクリート）中に定着され、梁２側の端部が梁２と接合部３との境界面から梁２のヒンジ形成予定位置にまで移行した箇所に定着されることを言う。「添え筋４が接合部３を貫通して対向する梁２、２間に跨って配筋される」とは、図１〜図３に示すように添え筋４が少なくとも接合部３を貫通し、端部が接合部３から突出して接合部３から移行した梁２に到達する長さを有することを言い、この場合、添え筋４の両側の端部は柱１（接合部３）を挟んで対向する梁２、２中のヒンジ形成予定位置に定着される。

フック４ａは後述のように梁２や接合部３へのコンクリートの充填性を阻害しないことの他、梁２や接合部３中での定着状態の安定性を高めるための流し筋５が係合し易くする意味もあるが、梁２と接合部３との境界面から梁２の軸方向中心側へ移行した領域に定着されることで、そのフック４ａの定着位置にヒンジを形成させる役目を持つため、フック４ａは添え筋４の軸方向両側の端部の内、少なくとも梁２中に定着される側に形成されればよい。

従って図示するように梁２が接合部３の一方向両側に接合され、添え筋４の軸方向両側の端部が共に、梁２中に定着される場合には、両側の端部にフック４ａが形成される。梁２が接合部３に一方向片側にのみ接合され、添え筋４の軸方向一方側の端部が梁２中に位置し、他方側の端部が接合部３中に位置する場合には、少なくとも梁２中に位置する側の端部にフック４ａが形成されればよい。この場合、接合部３中に位置する側の端部には必ずしもフック４ａが形成される必要はなく、例えば軸線が９０度に屈曲した形で接合部３中に定着されることもあり、フック４ａが形成されることもある。

「添え筋が梁主筋に添って配筋される」とは、添え筋４が梁主筋２１に重なって、または重なる（添う）ように配筋されることを言い、梁主筋２１が負担する引張力の一部をコンクリートとの付着力を介して添え筋４が負担し、周囲のコンクリートに分散させて伝達する働きをすることを意味する。

添え筋４が梁主筋２１に重なって、または重なるように配筋されることで、添え筋４が配筋される（添え筋４の）区間における梁主筋２１の引張力（曲げモーメント）に対する抵抗力が増すため、接合部３を挟んだ添え筋４の配筋区間の曲げ強度が増大する。相対的に添え筋４の端部を境界として添え筋４の配筋されていない梁２内の区間の曲げ強度が低下し、この曲げ強度の急変箇所である、接合部３から梁２側へ移行した添え筋４の端部位置にヒンジが形成され易くなる。

添え筋４の少なくとも軸方向一方側の端部にフック４ａが形成されることには、梁２のコンクリート中での定着効果を確保する意味がある。加えて定着部材として添え筋４の断面積より大きい面積を持つ定着板やナット等を接続するような場合より、フック４ａは上下に、もしくは梁２の幅方向に隣接する添え筋４、４の端部間の間隔を閉塞するか、狭めるようなことがないため、接合部３、または接合部３付近に打設されるコンクリートの充填性を妨げない意味もある。

また梁２中に定着されるフック４ａを鉛直方向に向けた状態で添え筋４を配筋することで（請求項１）、フック４ａの形成によるコンクリート中での定着効果を更に増すための、フック４ａに係合する流し筋５（配力筋）を追加して配筋すること（請求項１）に適した配筋状態にできる意味もある。「フック４ａが鉛直方向を向く」とは、添え筋４のフック４ａ以外の本体部の軸線とフック４ａの軸線を結ぶ平面が鉛直面をなすことを言う。

フック４ａに係合する流し筋５を、軸方向を梁２の幅方向に向けて配筋することで（請求項１）、図１に示すように１本の流し筋５を梁２内の同一レベルに配筋される複数本の添え筋４のフック４ａに同時に係合させることができるため、フック４ａの形成には複数本の添え筋４のフック４ａをコンクリート中に定着させるための流し筋５の本数を低減できる、あるいは流し筋５を１本に纏められる利点を得る意味もある。流し筋５は添え筋４の、梁２中に定着される少なくとも一方の端部のフック４ａに係合するため、図示しないが、添え筋４が接合部３内から梁２中にまで配筋される（柱１が隅柱か側柱の）場合には、流し筋５は少なくとも梁２中に配筋される。添え筋４の、接合部３中に定着される側の端部にもフック４ａが形成される場合には、流し筋５は接合部３中にも配筋される。

「複数本の添え筋が同一レベルに配筋されること」は具体的には添え筋４を梁主筋２１の脇に並列させて配筋することで（請求項２）可能になる。梁主筋２１は上端主筋と下端主筋があり、それぞれ梁２の幅方向に並列して配筋されるため、各梁主筋２１に添え筋４が並列して配筋されることで、上端主筋と同一レベルに複数本の添え筋４が配筋され、下端主筋と同一レベルにも複数本の添え筋４が配筋される状態になる。この結果、上端と下端の各梁主筋２１と同一レベルに位置する複数本の添え筋４のフック４ａに流し筋５を係合させることが可能になる。添え筋４は各梁主筋２１に付き、１本、並列して配筋される場合と、そうでない場合がある。

「梁主筋の脇に並列して」（請求項２）とは、添え筋４が梁２の幅方向に、梁主筋２１に並列して配筋されることの意味であり、実質的には梁主筋２１と同一、もしくは同等の高さに配筋されることを言う。「同一、もしくは同等の高さ」は添え筋４の軸と梁主筋２１の軸が同一、もしくは同等の高さであることの意味である。「同等の高さ」は後述のように添え筋４の太さが梁主筋２１の太さ以下である場合（請求項３）に、梁主筋２１の高さの範囲内に添え筋４が納まるようなことを言う。添え筋４が梁主筋２１の脇に並列して配筋される結果、フック４ａに係合する流し筋５が梁２（コンクリート）中に配筋されることで（請求項１）、同一、または同等の高さに配筋されている複数の、または全部の添え筋４のフック４ａに１本の流し筋５を係合させることができることになる。

上記のように添え筋４の少なくとも軸方向一方側の端部にフック４ａを形成すること（請求項１）の結果として、梁２中に定着されるフック４ａを鉛直方向に向けて添え筋４を配筋することができるため（請求項１）、フック４ａを梁２のコンクリート中に定着させながらも、コンクリートの充填性を阻害することなく梁２の幅方向に添え筋４を梁主筋２１に並列させて配筋することが可能になる（請求項２）。従って特許文献３のように梁２の成方向（高さ方向）に添え筋４を梁主筋２１に並列させる（上下に重ねる）必要が生じないため、下端梁主筋と上端梁主筋がそれぞれ２段に配筋される場合にも、各梁主筋２１に１本の（全梁主筋２１毎に１本の）、特許文献３のラップ筋（重ね筋）に相当する添え筋４を配筋することが可能になる。添え筋４の、接合部３中に定着される側の端部にもフック４ａが形成された場合には、接合部３におけるコンクリートの充填性も阻害しない利点がある。

また上端と下端を含め、各梁主筋２１に付き、１本の添え筋４を配筋できることで、接合部３と梁２間に亘って配筋される全添え筋４の少なくとも梁２側の端部の軸方向の位置を揃え、梁２の材軸に直交する同一の垂直断面内に位置させることができるため、梁２端部の接合部３との境界面を外した箇所にヒンジが形成されるときに、接合部３から梁２側へ移行した特定の箇所に一様にヒンジを生じさせることが可能である。

梁２に形成される場合のヒンジは梁主筋２１の引張降伏に起因して発生することから、前記のように曲げモーメントを受ける梁２の断面中、引張力に対する抵抗力が急変する箇所に生じようとするため、梁主筋２１に添えられる添え筋４の端部であるフック４ａの位置にヒンジが形成されることになる。詳しくは図１に１点鎖線で示すように添え筋４の、フック４ａの形成（屈曲）が開始される箇所（点）が、フック４ａが受ける引張力により直線状に塑性変形する箇所に当たるため、ヒンジの形成が予定される位置になる。

添え筋４は接合部３内を水平に貫通して対向する梁２、２間に配筋される梁主筋２１に重なって、または重なるように配筋されることで、前記のように梁主筋２１が負担する引張力の一部を負担し、周辺のコンクリートに分散させて伝達する梁主筋２１の機能を補う働きをする。このことから、添え筋４自体は梁主筋２１と同等の太さ（径）を有する必要がないため、添え筋４には太さを梁主筋２１の太さ以下にできる自由がある。

すなわち、添え筋４の太さを梁主筋２１の太さ以下にできることで（請求項３）、添え筋４とその梁２の幅方向に隣接する梁主筋２１との間に梁２の幅方向に十分な空隙を確保することが可能であり、添え筋４の付加がコンクリートの充填性を阻害することは抑制されるか、回避される。

いずれかの梁主筋２１に添えられた添え筋４と、その梁主筋２１に隣接する梁主筋２１との間に十分な空隙が確保されることで、現場、もしくは工場で打設されるコンクリートの充填性が添え筋４の付加に起因して阻害されることがないため、コンクリート充填性の低下はなく、打設後のコンクリート中に空洞が生じ易い危険性の発生も回避される。また添え筋４の配筋に拘わらず、コンクリートの充填性を確保する目的で、梁２（コンクリート）の断面積を増す必要がなく、躯体質量の増加を招くこともない。

図５は添え筋４のフック４ａに係合する流し筋５を梁２の幅方向に向けて配筋した場合（請求項１）に、接合部３に柱・梁架構面内の変形を生じさせたときの層間変形角Ｒｓと梁２に作用するせん断力Ｑｂの関係を示す。図６は対比のために添え筋４のみを配筋し、流し筋５を配筋しない場合の、同一条件下での層間変形角Ｒｓと梁に作用するせん断力Ｑｂの関係を示す。

図５と図６の最大耐力を対比すれば、流し筋５がない場合の正の最大耐力は３４９ｋＮであるのに対し、流し筋５がある場合の正の最大耐力は３５７ｋＮで、流し筋５がない場合の約２％程度、上昇している。流し筋５がない場合の負の最大耐力は−３３０ｋＮであるのに対し、流し筋５がある場合の負の最大耐力は−３４４ｋＮで、流し筋５がない場合の約４％程度、上昇しており、流し筋５の配筋により正負共、最大耐力が上昇している。

また添え筋４と流し筋５が共にない場合と共にある場合に、接合部３に１／５０（ｒａｄ）と１／２５（ｒａｄ）の層間変形角Ｒｓを与えたときの接合部３に生じる最大ひび割れ幅の最大時と除荷時のひび割れ幅を以下の表１に示す。

ここに示すように添え筋４と流し筋５が共にない場合、Ｒｓ＝１／２５（ｒａｄ）のときには、最大時のひび割れ幅が５．００ｍｍあり、除荷時に１．７０ｍｍにまで縮小される。これに対し、添え筋４と流し筋５が共にある場合には、最大時のひび割れ幅が１．１０ｍｍであり、添え筋４と流し筋５が共にない場合の２２％に留まっている。除荷時にはひび割れ幅が０．２０ｍｍにまで縮小され、添え筋４と流し筋５が共にない場合の約１２％程度に留まっている。

また添え筋４と流し筋５が共にない場合、Ｒｓ＝１／５０（ｒａｄ）のときには、最大時のひび割れ幅が０．７０ｍｍあり、除荷時に０．１５ｍｍにまで縮小される。これに対し、添え筋４と流し筋５が共にある場合には、最大時のひび割れ幅が０．３０ｍｍであり、添え筋４と流し筋５が共にない場合の約４３％程度に留まっている。除荷時にはひび割れ幅が０．０６ｍｍにまで縮小され、添え筋４と流し筋５が共にない場合の４０％に留まっている。

以上の結果から、添え筋４と流し筋５が共にある場合には、ひび割れ幅が最大時と除荷時のいずれのときにも共にない場合より大幅に抑えられるため、少なくとも添え筋４と流し筋５の配筋が柱・梁架構面内の変形時における接合部３の損傷の抑制に多大な効果があることが言える。

図７は層間変形角Ｒｓと、梁２に作用するせん断力Ｑｂを基準化した基準化せん断力との関係を示す。ここには添え筋４と流し筋５が共にない場合の曲線と、共にある場合の曲線を示している。添え筋４がある場合、ヒンジリロケーション距離（ヒンジ移動距離、もしくは柱面からヒンジ位置までの距離）が梁成Ｄの０．２倍の場合と０．４倍の場合の結果を示している。

添え筋４と流し筋５が共にある場合と、共にない場合のいずれも、層間変形角Ｒｓが２０×１０^−３（ｒａｄ）辺りで基準化せん断力が一旦、低下した後、上昇する。しかしながら、添え筋４と流し筋５が共にない場合の基準化せん断力はＲｓ＝２０×１０^−３（ｒａｄ）辺りで最大値を迎えた後、次第に低下する傾向を示す。これに対し、添え筋４と流し筋５が共にある場合の基準化せん断力はＲｓ＝３０×１０^−３（ｒａｄ）を超えた後も、最大計測値４０×１０^−３（ｒａｄ）に至るまで低下せずに上昇する傾向を示している。この結果から、少なくとも添え筋４と流し筋５が共にある場合には、共にない場合より接合部３の靱性が向上することが言える。

以上では添え筋４が接合部３と梁２間に亘って配筋される場合を説明してきたが、添え筋６は梁２を挟んで対向する柱１、１間に配筋されることもある（請求項４）。この場合の添え筋６は図４に示すように梁２を挟んで対向する柱１、１間に跨る長さを持ち、軸方向両端部にフック６ａ、６ａが形成され、梁２を挟んで対向する柱１、１内に配筋される柱主筋１１に添って配筋される（請求項４）。「梁を挟んで対向する柱」は「接合部を挟んで対向する柱」と言い換えられる。

「梁を挟んで対向する柱間に跨る長さを持つ添え筋」とは、添え筋６が少なくとも接合部３を貫通し、端部が接合部３から突出して接合部３から移行した柱１に到達する長さを有することを言う。「添え筋が柱主筋に添って配筋される」とは、添え筋６が柱主筋１１に重なって、または重なる（添う）ように配筋されることを言い、柱主筋１１が負担する引張力の一部をコンクリートとの付着力を介して添え筋６が負担し、周囲のコンクリートに分散させて伝達する働きをすることを意味する。

柱主筋１１用の添え筋６はヒンジの形成には関与しないことから、フック６ａには添え筋４のフック４ａのように流し筋が係合することを予定しないため、添え筋６が柱主筋１１に対し、柱１の幅方向（梁２の幅方向）と成方向（梁２の材軸方向）のいずれの側に配置されるか、の制約はない。添え筋６のフック６ａは添え筋４のフック４ａと同様、柱１のコンクリート中での定着効果を高めながら、柱１のコンクリートの充填性を確保する意味を持つ。

柱１内に添え筋６が配筋される場合、添え筋６が柱主筋１１に重なって、または重なるように配筋されることで、添え筋６が配筋される区間における柱主筋１１の引張力（曲げモーメント）に対する抵抗力が増すため、接合部３を挟んだ添え筋６の配筋区間の柱１における曲げ強度が増大する。

少なくとも軸方向一方側の端部にフックが形成された添え筋を梁主筋に添って配筋することで、梁中に定着されるフックを鉛直方向に向けて添え筋を配筋することができるため、添え筋のフックを梁のコンクリート中に定着させながらも、コンクリートの充填性を阻害することなく梁の幅方向に添え筋を梁主筋に並列させて配筋することができる。この結果、梁の成方向（高さ方向）に添え筋を梁主筋に並列させる必要が生じないため、下端梁主筋と上端梁主筋がそれぞれ２段に配筋される場合にも、各梁主筋に１本の添え筋を配筋することができる。

また各梁主筋に付き、１本の添え筋を配筋できることで、接合部と梁間に亘って配筋される全添え筋の少なくとも梁側の端部の軸方向の位置を揃えることができるため、梁端部の接合部との境界面を外した箇所にヒンジが形成されるときに、接合部から梁側へ移行した特定の箇所に一様にヒンジを生じさせることができる。

両端部にフックが形成された添え筋を、柱（接合部）を挟んで対向する梁間に、梁主筋に添って配筋した様子を示した縦断面図である。 上端梁主筋と下端梁主筋が２段に配筋される場合に、各梁主筋に添って添え筋を配筋した様子を示した水平断面図である。 （ａ）は図２のｘ−ｘ線（縦）断面図、（ｂ）は図２のｙ−ｙ線断面図である。 両端部にフックが形成された添え筋を、接合部を貫通して柱内に配筋される柱主筋に添って配筋した様子を示した縦断面図である。 添え筋のフックに係合する流し筋を梁の幅方向に向けて配筋した場合に、接合部に変形を生じさせたときの層間変形角と梁に作用するせん断力の関係を示したグラフである。 流し筋を配筋しない場合に、接合部に変形を生じさせたときの層間変形角と梁に作用するせん断力の関係を示したグラフである。 接合部に変形を生じさせたときの層間変形角と、梁に作用する基準化せん断力との関係を示したグラフである。

図１は柱１に接合される梁２内に配筋される梁主筋２１が柱１との接合部３を貫通して接合部３内に配筋される鉄筋コンクリート造の柱・梁架構において、少なくとも接合部３から梁２までに跨る長さを持ち、少なくとも軸方向一方側の端部にフック４ａが形成された添え筋４が梁主筋２１に添って配筋され、フック４ａが梁２中に位置している接合部３と梁２に跨る領域における配筋構造の構成例を示す。

図１は特に柱１が中柱である場合、すなわち梁主筋２１が柱１を挟んで二方向に対向する梁２、２間に跨って配筋され、添え筋４が柱１を挟んで対向する梁２、２間に跨る長さを有する場合の例を示している。但し、添え筋４は柱１が隅柱や側柱である場合のように接合部３内からいずれか一方向片側の梁２中にまで配筋される場合もあり、その場合、フック４ａは少なくとも梁２中に位置する側の端部に形成される。「梁２中」は「接合部３と梁２の境界面から梁２の軸方向中心側へ寄った位置」を指す。以下では主に添え筋４が柱１（接合部３）を挟んで対向する梁２、２間に跨って配筋される場合の例を説明する。

図１に示す例（柱１が中柱）の場合、添え筋４の軸方向両端部が梁２中に位置するため、添え筋４の軸方向両端部にフック４ａ、４ａが形成される。この場合、添え筋４の軸方向両端部の少なくともフック４ａ、４ａの部分は接合部３から突出して梁２、２内に位置し、フック４ａ、４ａ以外の本体部は接合部３内に位置する。柱１が隅柱や側柱のように添え筋４が接合部３内からいずれか一方向片側の梁２中にまで配筋される場合には、梁２に位置する側の端部にフック４ａが形成されるが、接合部３内に位置する側の端部にフック４ａが形成されることもある。この場合、接合部３内に位置する側の端部はフック４ａにならない程度に折り曲げられて定着されることもある。

フック４ａは添え筋４端部のＵ字状の部分を指すが、直線部分を含む場合と含まない場合がある。梁２の端部に予定されるヒンジは前記のように図１に１点鎖線で示すフック４ａの屈曲開始点かその付近にあり、フック４ａが接合部３から梁２に移行した箇所にあれば、屈曲開始点は梁２と接合部３との境界面より梁２側に位置するから、梁２と接合部３との境界面を外した梁２内にヒンジを生じさせることができる。図１では添え筋４のフック４ａとフック４ａ寄りの本体部まで梁２内に位置させ、ヒンジが境界面から梁２の軸方向中心寄りに形成されるようにしている。

添え筋４が梁主筋２１に添って配筋されることには、梁２の幅方向に添え筋４が梁主筋２１の脇に並列して配筋される場合と、梁２の成方向に添え筋４が梁主筋２１に並列して配筋される場合がある。またフック４ａが梁２のコンクリート中に定着される上では、基本的にはフック４ａの向きは問われない。

但し、図１〜図３に示すように梁２の幅方向に並列する添え筋４のフック４ａに同時に係合する流し筋５を効率的に配筋し、少ない本数で済ませる上では、流し筋５がフック４ａを挿通するよう、添え筋４はフック４ａが鉛直方向を向き、梁２の幅方向に並列するように梁主筋２１の脇に配筋されることが合理的である。「フック４ａが鉛直方向を向く」とは、フック４ａの軸線がフック４ａ以外の本体部の軸線と同一鉛直面内に位置することを言う。

添え筋４は原則として梁２内に配筋される梁主筋２１単位で配筋されるが、必ずしも全梁主筋２１に添って配筋される必要はない。添え筋４は梁主筋２１単位で配筋されることで、梁主筋２１の梁２内での配筋状態に応じ、梁２の幅方向にも成方向（高さ方向）にもそれぞれ複数本、配筋可能であるが、梁２のヒンジが梁２の材軸に直交する同一の鉛直面上に生じるよう、図１に示すように両端部のフック４ａ、４ａは同一鉛直面上に位置するように揃えられる。同一鉛直面上に揃えられる部分はヒンジの形成予定位置になる上記のフック４ａの屈曲開始点、または屈曲（湾曲）部分である。

図１中、１点鎖線を含む鉛直面は梁２に想定されるヒンジ形成予定位置を示している。ヒンジの形成時には添え筋４のフック４ａの区間が引張降伏し、屈曲している形状から伸びた形状に塑性変形しようとするため、フック４ａの形成開始点（屈曲開始点）がヒンジ形成予定位置として想定される。

図１はまた、上端の梁主筋２１と下端の梁主筋２１が共に２段に配筋される場合の添え筋４と流し筋５の配筋状態を示している。図３−（ａ）は図１の詳細例を示す。この例では上端と下端の梁主筋２１が共に２段に配筋されていることに伴い、添え筋４も各段の梁主筋２１に添い、梁主筋２１の脇に並列し、４段に配筋される。図３−（ａ）の直交方向断面図である（ｂ）に示すように流し筋５も各段の添え筋４単位で、各段の複数本の添え筋４のフック４ａを挿通して配筋される。

図１、図３に示すように添え筋４を梁主筋２１の脇に並列させ、フック４ａを鉛直方向に向けて配筋する場合、上側の上端の梁主筋２１に添えられる添え筋４のフック４ａはコンクリートの上端面からの突出がないよう、下方に向けられ、下側の下端の梁主筋２１に添えられる添え筋４のフック４ａは上方に向けられる。流し筋５は軸方向を梁２の幅方向に向けて配筋される。

図２、図３は上端の梁主筋２１と下端の梁主筋２１が共に２段に配筋された図１の詳細例を示す。図２、図３−（ｂ）に示すように梁２の幅方向に隣接する梁主筋２１、２１間には少なくとも接合部３を鉛直方向に貫通して配筋される柱主筋１１が挿通できる程度の間隔が確保され、この間隔は接合部３と梁２のコンクリート充填時のコンクリートの充填のためにも利用される。

この関係で、隣接する梁主筋２１、２１間の間隔を添え筋４が阻害しないよう、添え筋４の太さ（径）は梁主筋２１の太さ（径）以下に設定される。ここで言う「太さ」は鉄筋の軸に直交する断面積の大きさであり、実質的に径と同義であるが、断面が円形でない異形鉄筋等の場合を含む意味で「太さ」と言っている。添え筋４は梁主筋２１の脇に添い、重なるように配筋されるため、柱主筋１１は図２に示すように添え筋４と梁主筋２１との間の間隔を通って配筋される。

図４は梁２を挟んで対向する柱１、１間に跨る長さを持ち、軸方向両端部にフック６ａ、６ａが形成された添え筋６を梁２を挟んで対向する柱１、１内に配筋される柱主筋１１に添って配筋した場合の配筋例を示す。軸方向両端部にフック６ａが形成される点で、添え筋６自体は梁主筋２１に添えられる添え筋４と同じ形状に形成される。

添え筋６は添え筋４と同じく、柱主筋１１に重なって、または重なるように配筋され、添え筋６が配筋される区間における柱主筋１１の引張力（曲げモーメント）に対する抵抗力を増す働きをする。

図４の場合、添え筋６には必ずしも図１〜図３の例における流し筋５が伴う必要はないため、添え筋６の柱主筋１１に対する位置は任意であり、梁２の幅方向（柱１の幅方向）と同一方向に柱主筋１１に並列する必要はなく、梁２の軸方向（柱１の成方向）に並列することもある。フック６ａの向きも任意であり、必ずしも図示するように梁２の添え筋４のフック４ａのように鉛直面に平行に向ける必要はなく、柱１の幅方向に向けることもある。

図１〜図４は柱１が中柱の場合の例を示しているが、柱１が側柱の場合も、梁２との接合部３は梁２、２が柱１を挟んで対向する接合部３になるため、対向する梁２、２間は図１〜図４と同様の納まりになる。

梁２が接合部３のいずれか一方向の片側にのみ接合される隅柱の場合、梁主筋２１は梁２中から接合部３までに配筋されるため、フック４ａは少なくとも梁２側の端部に形成される。添え筋４は接合部３内から、接合部３に接合される梁２中にまで配筋され、フック４ａが梁２の境界面から梁２の軸方向中心側へ移行した箇所に定着される。添え筋４の接合部３側の端部は接合部３内の、梁２から遠い側の端部に定着される。この接合部３に定着される端部もフック４ａの場合がある。

柱１が側柱の場合の、接合部３の一方向片側にのみ接合される方向の梁２と接合部３との間においても同様に、梁主筋２１は接合部３から梁２中までに配筋されるため、梁主筋２１に添えられる添え筋４は接合部３内から梁２中にまで配筋され、フック４ａが梁２の境界面から梁２の軸方向中心側へ移行した箇所に定着される。添え筋４の接合部３側の端部は接合部３内の、梁２から遠い側の端部に定着される。
方側のフック４ａは梁２の境界面から梁２の軸方向中心側へ移行した箇所に定着される。

１……柱、１１……柱主筋、
２……梁、２１……梁主筋、
３……接合部、
４……添え筋（梁主筋用）、４ａ……フック、
５……流し筋、
６……添え筋（柱主筋用）、６ａ……フック。

Claims (4)

1. 柱に接合される梁内に配筋される梁主筋が前記柱との接合部内に配筋される鉄筋コンクリート造の柱・梁架構において、
   少なくとも前記接合部から前記梁までに跨る長さを持ち、少なくとも軸方向一方側の端部にフックが形成された添え筋が前記梁主筋に添って配筋され、前記フックが前記梁中に位置し、
   前記フックは鉛直方向を向き、前記梁の幅方向に並列する複数本の前記添え筋の前記フックに係合し得る流し筋が、軸方向を前記梁の幅方向に向けて配筋されていることを特徴とする鉄筋コンクリート造柱・梁架構における梁の配筋構造。
2. 前記添え筋は前記梁主筋の脇に並列して配筋され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造柱・梁架構における梁の配筋構造。
3. 前記添え筋の太さは前記梁主筋の太さ以下であることを特徴とする請求項１、もしくは請求項２に記載の鉄筋コンクリート造柱・梁架構における梁の配筋構造。
4. 前記梁を挟んで対向する前記柱間に跨る長さを持ち、軸方向両端部にフックが形成された添え筋が前記梁を挟んで対向する前記柱内に配筋される柱主筋に添って配筋されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の鉄筋コンクリート造柱・梁架構における梁の配筋構造。

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