JPH07269022A

JPH07269022A - 梁構造

Info

Publication number: JPH07269022A
Application number: JP6420494A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Sakuta; 幸弘作田; Keiju Kobayashi; 桂樹小林; Yuzo Ichijo; 祐三一條; Susumu Mizuguchi; 進水口; Hiroshi Motoda; 弘元田; Yoichi Takatani; 洋一高谷; Yasuharu Maeda; 安治前田; Tatsuji Yamazaki; 逹司山崎; Shinji Kato; 慎司加藤; Yoji Hosokawa; 洋治細川
Original assignee: Maeda Corp
Current assignee: Maeda Corp
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 1995-10-17

Abstract

(57)【要約】【目的】以下の事項を単独にまたは複合して実現する。
即ち、（１）強度を大幅に向上することができて軽量化
にも寄与する。（２）コンクリート打設時の荷重増加に
伴うコンクリートへのひび割れを防止する。（３）製造
及び施工の効率を向上する。【構成】コンクリート製梁１内部の長手方向にプレスト
レス棒１０を配置し、このプレストレス棒は両端をコン
クリート製梁１の上縁部分に位置せしめるとともに、そ
の中央部分をコンクリート製梁１の底面部分に位置せし
めて強制的に湾曲させ、このプレストレス棒１０とコン
クリート製梁１の底面とを接続する保持部材１１を設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は梁構造に係り、特に柱間
に張架される梁の強度を強化する構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、柱間に張架される梁は強度が高
く軽量であることが求められる。この梁とその周囲の
柱、床の構造には種々の形態があるが、例えば図５に示
すものがある。図においてコンクリート製梁１は断面Ｕ
字状に形成されており、両側壁には複合床板等の床構造
体３０を載置するための載置台１ａが突設されている。

【０００３】コンクリート製梁１の内部には長手方向に
配筋（図示せず）がなされているとともに、長手方向に
直角にスタラップ４０が埋設されている。このスタラッ
プ４０はコンクリート製梁１の上縁から外部に突出させ
てある。

【０００４】そして、梁の上に床スラブを形成するに際
しては、床構造体３０を載置台１ａに載置し、床構造体
３０上に鉄筋４１や必要な配管を敷設する。そして、コ
ンクリート４２を打設して床スラブを形成する。

【０００５】ここで、コンクリート製梁１内にもコンク
リート４２が充填され、構造体としての強度を保つよう
になっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した従
来のものにおいて、コンクリート製梁１にかかる応力に
着目すると、コンクリートの自重に見合った鉛直方向の
力が常に印加されている。

【０００７】しかし、コンクリートは圧縮には強いが引
っ張りには弱いという特性があり、ほとんどコンクリー
トの強度だけで梁にかかる重量を保持している従来の梁
構造では、部分的に脆弱な部分が発生する虞れがある。
とりわけコンクリート製梁１の中央部分には支えがない
ため、ここに下向きの応力が集中する。

【０００８】これは特に１２ｍから２０ｍ程度、あるい
はそれ以上のロングスパン型の梁において顕著な問題と
なり、十分な強度を得るためには断面積を増加せざるを
得ず、重量やコストの増大が避けられない。加えて、梁
の大型化は製造及び施工の効率を低下させる原因ともな
る。

【０００９】さらに、従来のものではコンクリート製梁
の上面が解放されているため曲げ強度が不足し易く、コ
ンクリート打設時の荷重増加に伴いコンクリートへのひ
び割れが生ずる虞れがあった。

【００１０】本発明は前記事項に鑑みてなされたもの
で、（１）強度を大幅に向上させることができて軽量
化、低コスト化を図ることができる。（２）コンクリー
ト打設時の荷重増加に伴うコンクリートへのひび割れを
防止する。（３）製造及び施工の効率を向上する。以上
の作用を単独でまたは複合して実現する梁構造を提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は前記技術的課題
を解決するために、以下のような構成とした。即ち、第
１の構成は、コンクリート製梁１内部の長手方向にプレ
ストレス棒１０を配置し、このプレストレス棒１０は両
端をコンクリート製梁１の上縁部分に位置せしめるとと
もに、その中央部分をコンクリート製梁１の底面部分
に、外力に対抗するのに最適な位置を選定して配置す
る。

【００１２】このプレストレス棒１０とコンクリート製
梁１の底面とを所定間隔毎に接続する保持部材１１が設
けてある。前記プレストレス棒１０は直線的に形成した
ものを、外力に対抗するのに最適な位置、通常は上方に
向かって湾曲するように配置する。その材質はワイヤ
ー、鋼棒、鉄筋、強化繊維等が好適である。またその数
は何本であってもよいが、バランスを考慮しながら長手
方向に沿って左右対称に２本以上設けるのが望ましい。

【００１３】コンクリート製梁１は、現場打ちクンクリ
ートが充填するように内部が中空なものの他、中空部が
ないプレキャストコンクリート製梁であってもよい。次
に第２の構成では、前記コンクリート製梁１の両端部分
に柱２側と接続すべき板状の接続部３を垂直に配置する
とともに、これら接続部３同士を連結するよう接続部３
の上縁及び下縁に接合された水平板３ｂ，３ｂを前記コ
ンクリート製梁１の長手方向に設ける。そして、前記プ
レストレス棒１０の両端が上側の水平板３ｂに接続さ
れ、前記プレストレス棒１０の中央部分が下側の水平板
３ｂに接続されている。これら接続部３及び水平板３
ｂ，３ｂは夫々鋼板で形成することができ、その断面は
Ｈ鋼のように形成するのが好適である。

【００１４】第３の構成では、前記コンクリート製梁１
を断面Ｕ字形のプレキャストコンクリート製とし、その
内壁に鉄板１２を一体に設ける。第４の構成では、前記
鉄板１２の表裏面に凹凸部９を形成した。この凹凸部９
はプレス加工により、表裏面に突出する台形や波形に形
成することができる。

【００１５】第５の構成では、前記コンクリート製梁１
における両側面の上部に所定間隔でコンクリート流入孔
６を形成した。なお、コンクリート製梁１の長さは問わ
ないが、１２ｍから２０ｍ程度以上のロングスパン型の
梁において顕著な効果を発揮する。

【００１６】

【作用】第１の構成では、プレストレス棒１０を配置す
ることによって応力に対抗する作用が得られ、現場での
コンクリート打設や床スラブの配設時、さらには構造物
の完成後においてコンクリート製梁１に印加される曲げ
モーメントを打ち消して強度を向上させる。また断面積
を小さくできるので梁全体が軽量化、小型化される。さ
らに、コンクリート打設時の荷重増加に伴うコンクリー
トへのひび割れを防止する。

【００１７】また、第２の構成では、接続部同士を連結
するよう接続部の上縁及び下縁に接合された水平板を前
記コンクリート製梁の長手方向に設けたので、コンクリ
ート製梁に印加される曲げモーメントに対する抗力がさ
らに向上する。

【００１８】第３の構成では、前記コンクリート製梁の
内壁に鉄板を一体に設け、鉄筋を用いなくても鉄筋使用
時と同様な補強効果を得るようにしている。第４の構成
では、この鉄板を凹凸を形成したものとしたので、鉄板
とコンクリートとの密着性、一体性をさらに向上させる
ことができる。

【００１９】第５の構成では、コンクリート製梁の両側
面に上部に所定間隔でコンクリート流入孔を形成し、最
終的なコンクリート打設の際のコンクリートの流入路を
確保している。

【００２０】

【実施例】本発明の実施例を図１ないし図４に基づいて
説明する。コンクリート製梁１は断面Ｕ字状のプレキャ
ストコンクリート製であり、以下の実施例では柱２、２
間を橋絡するように設けられる。

【００２１】また梁、柱、床を一体的に構築する工程の
後期には、前記コンクリート製梁１上に床スラブ５０が
形成される。（実施例１）前記コンクリート製梁１の両端部分には、
予め立設されている柱２と接続するための接続部（ウェ
ブ）３が設けられている。この接続部３は鋼板を板状に
形成したものでありコンクリート製梁１の両端部分にお
いて垂直に配置されている。

【００２２】そして、これら接続部３同士を連結するよ
う接続部３の上縁及び下縁に水平板３ｂ，３ｂが接合さ
れている。即ち、前記コンクリート製梁１の両端部分で
は、接続部３及び水平板（フランジ鉄板）３ｂ，３ｂが
Ｈ鋼を横にした形状をなしている。そして接続部３と２
枚の水平板３ｂ、３ｂとの間には切り欠き３ｃが形成さ
れている。

【００２３】一方、柱２は円形をなしており、その側面
にＨ鋼を横にした形状の連結鋼材２ａが突出されてい
る。そして前記接続部３と２枚の水平板３ｂ、３ｂとを
連結鋼材２ａの水平板部２ｂに係合し、前記接続部３と
連結鋼材２ａとに貫通して形成されたボルト穴３ｄによ
りボルト（図示せず）で両者を連結するようになってい
る。

【００２４】なお、前記柱２は円形の他、４角形、十字
Ｈ形、その他の形状のＳまたはＳＲＣ造の柱とすること
ができるのは勿論である。また前記接続部３はスタッド
３ｅによってコンクリート製梁１に固定されている。な
お後述するコンクリート打設により柱２の周囲に柱面４
が形成される前記コンクリート製梁１内部の長手方向にはプレストレ
ス棒１０が配置されている。このプレストレス棒１０
は、所定位置に配置されるように保持部材１１によって
支持されるようにする。その後、プレキャストコンクリ
ート部分としての外側のＵ字形部分を形成し、この部分
が固化したらプレストレス棒１０に緊張を与える。プレ
ストレス棒１０の材質はワイヤー、鋼棒、鉄筋、強化繊
維等が好適である。

【００２５】なお、上記のプレストレス棒１０の設置方
法は一例であり、他にプレストレス棒１０にこれがたわ
まない程度の緊張を与えておき、プレキャスト部分を形
成することもできる。

【００２６】さらに詳説すれば、前記プレストレス棒１
０とコンクリート製梁１の底面との間には所定間隔毎に
保持部材１１が設けられている。即ち、前記プレストレ
ス棒１０には所定間隔でブラケット１０ｄが設けられて
おり、このブラケット１０ｄから延出した棒状の保持部
材１１の先端を下側の水平板３ｂに固定せしめてある。
この保持部材１１は約６０度の角度差を以て２方向に延
出してあり、トラスを形成するようになっている。

【００２７】プレストレス棒１０は、図２に示すよう
に、コンクリート製梁１内部に２本平行に設けられてお
り、その両端１０ｂ，１０ｂをコンクリート製梁１の上
縁部分、即ち、上側の水平板３ｂを貫通して設けられた
固定部材１０ｃ，１０ｃ内で固定される。このときプレ
ストレス棒１０は両端を引っ張られて緊張が与えられ、
その状態で固定される。

【００２８】一方、前記プレストレス棒１０の中央部分
１０ａは下側の水平板３ｂに固定されている。プレスト
レス棒１０の本数は限定されないが、接続部３が中央に
位置するので、これを中心に両側に同数ずつ設けるのが
望ましい。

【００２９】上記構造によりプレストレス棒１０は弓な
りに湾曲せしめられて設置され、緊張が与えられる。こ
こで、コンクリート製梁１に印加される応力に着目する
と、コンクリート製梁１の自重により矢示Ｆ方向の応力
が発生しているが、プレストレス棒１０が元の直線に戻
ろうとする力が矢示Ｇ方向の力を発生する。矢示Ｆ方向
の応力と矢示Ｇ方向の力とは方向が逆であるためコンク
リート製梁１が下方に折り曲げられる力を緩和すること
ができる。

【００３０】前記コンクリート製梁１の両側壁には床構
造体３０を載置するための載置台１ａが突設されてい
る。この載置台１ａの上方に位置する側壁部分には所定
間隔でコンクリート流入孔６が形成されている。

【００３１】前記床構造体３０がデッキプレートのよう
に凹凸形状を有する場合は、この凹凸ピッチは前記コン
クリート流入孔６の間隔と同じく設定される。そしてコ
ンクリート打設の際は、コンクリートが確実にコンクリ
ート流入孔６から流入するようになっている。

【００３２】なお、上側の水平板３ｂには空気抜き用の
孔部７が形成されており、コンクリート打設の際にコン
クリート製梁１内の空気が抜けるようになっている。こ
れは上側の水平板３ｂによってコンクリート製梁１内が
閉塞された状態となっているため、これがないとコンク
リート打設の際に空気の逃げ場がなくなるためである。

【００３３】以上述べたように、プレストレス棒１０の
反発力によってコンクリート製梁１が下方に折り曲げら
れる力を緩和することができるため、コンクリート製梁
１自体の強度を低く設定しても全体の強度を維持するこ
とができる。したがってコンクリート製梁１を軽量化す
ることができる。

【００３４】また、接続部３同士を連結するよう接続部
３の上縁及び下縁に水平板３ｂ，３ｂを設ける構造とす
れば、コンクリート製梁に印加される曲げモーメントに
対する抗力をさらに向上させることができる。そして、
コンクリート打設時にもコンクリート製梁１の補強は不
要でありクラックが生ずる虞れもない。

【００３５】なお以上の実施例では従来例におけるスタ
ラップ４０を用いない例につき述べたが、この例に限定
されるものではなく、スタラップ４０を用いたものであ
っても適応できるのは勿論である。（実施例２）実施例２を図３により説明する。なお前記
実施例と同一部分には同一符号を付してその説明を省略
する。

【００３６】この実施例は前記水平板３ｂには波形の補
強材８が一体に形成されており、コンクリートとの一体
性を確保するようにしたものである。この補強材８は、
溶接で水平板３ｂに固着されている。この実施例では施
工後の強度を向上させることができるという効果があ
る。（実施例３）図４は実施例３を示す。なお前記実施例と
同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。

【００３７】この実施例は前記コンクリート製梁１の内
壁に鉄板１２を一体に設けたものである。この鉄板１２
はプレスにより凹凸面に形成されており、コンクリート
製梁１の製造の際図示の位置に保持しておき成型の際一
体化したものである。これによりコンクリート製梁１の
内壁との強固な一体化が図れるとともに、後工程でコン
クリート打設がなされた際コンクリート製梁１との一体
化もより強固なものとなる。

【００３８】前記床構造体３０からは鉄筋６１が延出さ
れており、この鉄筋６１を前記コンクリート流入孔６か
らコンクリート製梁１内部に挿入してある。そしてこの
状態でコンクリートを打設することにより前記コンクリ
ート製床板６０とコンクリート製梁１とは完全に一体化
される。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、以下の事項を単独にま
たは複合して実現することができる。即ち、本発明の請
求項１の構成によれば、コンクリート製梁に印加される
曲げモーメントを打ち消して強度を大幅に向上すること
ができて軽量化にも寄与する。また、コンクリート打設
時の荷重増加に伴うコンクリートへのひび割れを防止す
る。そして、コンクリート製梁の軽量化が図られること
から製造及び施工の効率の向上とコストの低減を図るこ
とができる。

【００４０】また、接続部同士を連結するよう接続部の
上縁及び下縁に接合された水平板を前記コンクリート製
梁の長手方向に設ければ、コンクリート製梁に印加され
る曲げモーメントに対する抗力をさらに向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すコンクリート製梁と
柱との接続状態を示す全体の断面図である。

【図２】本発明の第１実施例を示すコンクリート製梁の
中央部分で切断した断面図である。

【図３】本発明の第２実施例を示すコンクリート製梁の
端部を示す断面図である。

【図４】本発明の第３実施例を示すコンクリート製梁の
中央部分で切断した断面図である。

【図５】一般的なコンクリート製梁とその周囲の構造を
示す断面図である。

【符号の説明】

１・・コンクリート製梁、２・・柱、３・・接続部、４・・柱面、６・・コンクリート流入孔、７・・孔部、８・・補強材、９・・凹凸部、１０・・プレストレス棒、１１・・保持部材、１２・・鉄板、

フロントページの続き (72)発明者水口進東京都千代田区富士見二丁目10番26号前田建設工業株式会社内 (72)発明者元田弘東京都千代田区富士見二丁目10番26号前田建設工業株式会社内 (72)発明者高谷洋一東京都千代田区富士見二丁目10番26号前田建設工業株式会社内 (72)発明者前田安治東京都千代田区富士見二丁目10番26号前田建設工業株式会社内 (72)発明者山崎逹司東京都千代田区富士見二丁目10番26号前田建設工業株式会社内 (72)発明者加藤慎司東京都千代田区富士見二丁目10番26号前田建設工業株式会社内 (72)発明者細川洋治東京都千代田区富士見二丁目10番26号前田建設工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コンクリート製梁内部の長手方向にプレス
トレス棒を配置し、このプレストレス棒は両端をコンク
リート製梁の上縁部分に位置せしめるとともに、その中
央部分をコンクリート製梁の底面部分に、外力に対抗す
る最適な位置を選定して配置し、このプレストレス棒と
コンクリート製梁の底面とを接続する保持部材を設けた
ことを特徴とする梁構造。
【請求項２】前記コンクリート製梁の両端部分に柱側と
接続すべき板状の接続部を垂直に配置するとともに、こ
れら接続部同士を連結するよう接続部の上縁及び下縁に
接合した水平板を前記コンクリート製梁の長手方向に設
け、前記プレストレス棒の両端が上側の水平板に接続さ
れ、前記プレストレス棒の中央部分が下側の水平板に接
続されていることを特徴とする請求項１記載の梁構造。
【請求項３】前記コンクリート製梁は断面Ｕ字状のプレ
キャストコンクリート製であり、その内壁に鉄板を一体
に設けた請求項１または２に記載の梁構造。
【請求項４】前記鉄板は、表裏面に凹凸を備えたもので
ある請求項３に記載の梁構造。
【請求項５】前記コンクリート製梁は、長手方向両側面
の上部に所定間隔でコンクリート流入孔を形成したもの
である請求項３または４に記載の梁構造。