JPS5840627B2 - コンクリ−ト構造物の貫通孔の補強スリ−ブ構造体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鉄筋コンクリート造（以下ＲＣ造と称する）
渣たは鉄骨鉄筋コンクリート造（以下ＳＲＣ造と称する
）の梁等に貫通孔を形成するためのスリーブと、このス
リーブの周囲に配設される補強手段とからなるコンクリ
ート構造物の貫通孔の補強スリーブ構造体に関する。

一般に、建物は建築基準法の高さ制限や経済性から階高
をなるべく低くすることが要求される。

しかしながら、建物には空気調和や給排水、衛生ガス、
電気などの付帯設備が不可欠であり、天井裏にはこれら
のダクトやパイプが縦横に走り、設備機械室や電気室、
ファンルームなどと各居室が連結されている。

このような付帯設備のダクトやパイプを全て天井と梁下
の空間に納めるには大きな階高が必要であり、これは必
然的に計画床面積の縮小やコストアップにつながり、さ
らに限られた土地の有効利用にも反し不経済である。

このような不合理を解消するために、従来から梁の腹部
に貫通孔を形成するためのスリーブ１２を第３図のよう
に取りつけてスリーブの中にダクトやパイプを通す方法
が一般的に採用されていた。

しかしながら、ＲＣ造やＳＲＣ造の梁１の腹部に第１図
および第２図のような貫通孔３をあけると、貫通孔３の
周囲に応力集中が起るし、またせん断力Ｑを受ける部分
には斜張力が生じて貫通孔３の周囲から放射状にひび割
れ４が発生し、梁の剛性が低下する。

これらの影響を緩和するために貫通孔の周囲を補強しな
ければならないが、従来はこの補強を第３図むよび第４
図のような設計図により施工していた。

しかしながら、実際の現場では、施工の手順から非常に
困難であり、設計回通りに施工されている工事は皆無に
等しい現状である。

この理由は、理論的に補強筋量を算定して設計図で鉄筋
を単線で表現するから充分に補強されているように思わ
れるが、施工する段階では、鉄筋に太さがありかつぶし
もあるので、組立てられた主筋５と四角に形成されたス
ターラップ６゜７．８．９の中に、横筋１０と、曲げ加
工された斜補強筋１１を各貫通孔の周囲に６本づつしか
も梁の両面に組込むことが非常に困難になるからである
。

さらにまた、幅の大きい梁には６本１組の補強筋を数列
組込んで補強しなければならないので、いっそう現場作
業が困難になる。

以下、第３図と第４図に示した従来技術の欠点をあげる
と次のようになる。

（１）補強筋の組立てが終った段階では、鉄筋同志を接
触させて４５°方向に配筋されている斜筋１１のふしが
かみ合っていて、後の修正がむづかしく、正しい角度で
組立てられなくなったり、また４方向配筋のため離れた
ところにある鉄筋と結束しなければならず、作業中それ
らの結束線がゆるみやすい。

（２）鉄筋が複雑に交叉して混み合っているので、鉄筋
相互のあき（間隔）が小さく、従ってコンクリートの充
填性が悪くなって梁の内部に空洞ができる。

この空洞は貫通孔の他に梁の断面欠損を作ることになる
ので、設計強度を大幅に下廻った梁ができる。

（３）貫通孔の上下に設けるスターラップ７．８ば、貫
通孔のない部分のスターラップ６より成の部分（縦方向
）が小さいので、予想されるひび割れからの定着長さが
十分にとれないのが普通であり、このため補強が不完全
となる。

（４）ＲＣ造の梁の場合、型枠が仮組立て状態のときに
、スラブ型枠上に主筋を必要数だけ並べて継ぎ、スター
ラップをそれらの周りに廻して要所を結束してから梁の
型枠内へ落し入れるいわゆる１落し込み配筋“が一般的
な施工法であるが、梁にスリーブがある場合には、スリ
ーブ下のスターラップ８が非常に組立てにくい。

（５）スリーブ１２には一般に硬質の紙チューブが使用
されているが、梁筋を落し込みやすいように梁幅すより
幾分短かく切断したスリーブを鉄筋に仮止めしてち・き
、鉄筋を落し込んでからスリーブを型枠に針止めするが
、スリーブの両端が梁の型枠に密着していないので固定
が不安定であり、従ってコンクリート打設時にスリーブ
が傾斜したり、スリーブ内にコンクリートが詰ってし１
つたりすることがしばしばあった。

このように傾斜したスリーブはその″！渣使用できない
ので、梁のコンクリートを折って孔をあけなければなら
ないが、ＲＣ梁にノミで孔をあける場合、梁の表面で必
要な孔径の３乃至４倍の漏斗形に折ることになり、その
結果苦労して組立てた補強筋を切断してし１うことにな
る。

この状態では、梁の強度低下が著しく、剛性低下による
撓みが増大して梁やスラブにひび割れが生じ、曲げ応力
やせん断応力に対しても危険性が増す。

このように従来の梁貫通孔の補強方法には、多くの欠点
があるが、これらを解決できる良策がない１渣、欠陥建
物が建築されているのが現状であり、大きな地震が襲来
すれば、崩壊につながる危険性がある。

本発明の目的は、上記の欠点を除去して、梁等の貫通孔
の周囲に作用するせん断力や斜張力に対して補強の役目
を充分かつ確実に果し、しかも従来より組立てやすく、
コンクリートの充填性が良く、組立て後の梁の剛性低下
が少なく施工時間を短縮できる経済的な、コンクリート
構造物の貫通孔のための補強スリーブ構造体を提供する
ことである。

以下、本発明を実施例について附図を参照して詳細に説
明する。

第５．６．７図に本発明の基本的な補強スリーブ構造体
を示す。

コンクリート構造物の梁に貫通孔を形成するための固定
スリーブ２２は、落し込み配筋の支障とならないように
梁幅すより２７１だけ短かい長さの厚内鋼管が適当であ
る。

この固定スリーブ２２０両端部の外周面には、梁貫通孔
の補強手段として環状のフランジ２４が固定スリーブの
軸心に垂直に溶接されてあ・す、この鋼製フランジ２４
により貫通孔のコンクリート断面欠損分が補なわれる。

固定スリーブ２２０両端には、硬質の紙で作ったスライ
ドスリーブ２６が固定スリーブ２２内を摺動可能に挿入
されている。

このスライドスリーブ２６の両端には、さらにプラスチ
ック製の蓋２８が挿入しである。

第８図乃至第１０図は、ＲＣ造の例で、前述の基本的な
補強スリーブ構造体に配筋をして、梁型枠１３に落し込
み配筋された状態を示す。

梁の貫通孔の別の補強手段として、固定スリーブ２２の
両端のフランジ２４０間には、固定り−ブ２２の外周面
から固定スリーブの周りを外方へらせん状に延びるよう
にスパイラル筋３０が溶接されてあ・す、このスパイラ
ル筋３０は、固定スリーブ２２の外周面からその垂直な
中心線に対して上下左右に４５°の角度で放射状に延び
る帯状支持板３２に溶接されてしっかりと保持されてい
る。

スパイラル筋３０ば、５０ｒ［Ｉｍ程度の間隔で二重以
上に巻いた蚊取線香形にして、梁幅に応じてコンクリー
トの充填性がそこなわれない範囲で数多く設けるのが望
ましい。

スパイラル筋３０の太さは、斜張力より断面積を算定し
て決めれば良い。

また、帯状支持板３２は、スパイラル筋３０の変形防止
と、貫通孔の部分に生じるせん断力を貫通孔のない部分
に伝達するのに役立つ。

実際には、コンクリート付着力の大きい縞鋼板を帯状支
持板３２として使用すれば効果的である。

この場合、スパイラル筋３０を帯状支持板３２の縞のな
い側に溶接して、支持板３２より突出するスパイラル筋
３０の溶接部分でコンクリートとの付着強度を確保する
ことができる。

さらに、これらの補強スリーブ構造体を主筋５と連結さ
せて貫通孔の補強を確実にするために、第８図と第１０
図から明らかなように、固定スリーブ２２の両端のフラ
ンジ２４の外側面上部と下部に、［形の上方スターラッ
プ７と下方スターラップ８が固定スリーブ２２と閉鎖形
となるように溶接されている。

これによって従来法のコンクリート付着長さ不足による
鉄筋のすべりを防止することができる。

さらに、フランジ２４の外側面には、貫通孔の両横の位
置に竪方向のスターラップ９が溶接されていると共に、
フランジ２４の内側面には横補強筋１０が溶接されてい
る。

貫通孔の上下にあり横補強筋１０は、貫通孔中心より５
０ｄ（ｄ−鉄筋径）の定着が必要である。

第１０図のように、貫通孔が最小間隔で連続している場
合には、これらの補強スリーブ２２のフランジ２４を１
とめて横補強筋１０で連結するようにする。

以上述べた部品の製作加工はもちろん、第５図に示した
基本的な補強スリーブ構造体にスパイラル筋３０と帯状
支持板３２を溶接する作業と、固定スリーブ２２のフラ
ンジ２４に上方および下方スターラップＩと８、貫通孔
の両横のスターラップ９、横補強筋１０を溶接する作業
と、フランジ２４の範囲を除いて横補強筋１０の範囲内
にあるスターラップ９′を横補強筋に溶接する作業を、
精度良く加工製作できる工場で行ってその補強スリーブ
構造体を現場に搬入することができる。

次に、ＲＣ造の場合に本発明の補強スリーブ構遺体を現
場で取付ける方法を、鉄筋、型枠の組立作業と関連して
第１１図乃至第１４図を参照して説明する。

（１）工場で製作した補強スリーブ構造体３４を現場に
搬入し、所定位置の梁型枠１３をまたぐように枕木４０
をスラブ型枠１４の上に必要個数並べる。

（２）枕木４０の上に梁型枠１３と平行に桟木４２を２
列以上並べ、その上に補強スリーブ構造体３４を載置す
る。

（第１１図と第１２図）（３）主筋５と、横補強筋の範
囲外にあるスターラップ９“の配筋をする。

（第１３図と第１４図（４）桟木４２と枕木４０を順次
引抜いて組終った鉄筋を梁の型枠１３内へ落し込む。

（第８図、第１０図） （５）スペーサーを使って鉄筋のかぶりを正しく保つ。

（６）固定スリーブ２２の両側からスライドスリーブ２
６を梁の型枠１３の内面１で引張り出しく第５図の左側
参照）、固定スリーブ２２にあけである釘孔に釘２５を
打ち込み、スライドスリーブ２６を固定する。

このとき、蓋２８が梁の型枠１３の面に接触しているの
で、コンクリート打設時にスリーブ内へコンクリートが
流入しないように防止できる。

・（７）スラブ配筋、電気配管、床のスリーブ取付は等
が完了してから、コンクリートを打設する。

スリーブ２２の周囲では鉄筋が比較的混み合っているの
で、十分に締め固めるようにする。

（８）梁型枠脱型後、蓋２８とスライドスリーブ２６を
取り外して、固定スリーブ２２を配管やダクテイングに
利用する。

サービスの固定スリーブ２２は、蓋２８をかぶせた渣１
にして３く。

以上、ＲＣ造について述べたが、ＳＲＣ造の場合は固定
スリーブ２２、スパイラル筋３０、帯状支持板３２、フ
ランジ２４の取付を工場で行い、他は現場で組立てるの
が良い。

本発明の補強スリーブ構造体を使用すれば、以下に述べ
るような多数の利点が得られる。

（１）梁貫通孔の断面欠損を、固定スリーブ２２に固着
したフランジ２４で補なうので、貫通孔の上方釦よび下
方スターラップ７．８を他のスターラップより太くする
必要がなく、余裕をもって補強できる。

（２）固定スリーブ２２のフランジ２４に貫通孔の上方
ち−よび下方のスターラップが閉鎖形に固着されている
ので、従来のものよりせん断強度が太きい。

（３）固定スリーブ２２のフランジ２４の内外面にスタ
ーラップと横補強筋を別々に固着しであるので、従来の
ように鉄筋同志の交叉がなく、コンクリートの充填性が
良い。

さらに、フランジ２４における溶接長さが充分に確保さ
れるので、溶接強度が母材以上とれるし、さらに線状に
溶接できるので、ショートビードにより鋼材が脆くなる
ような材質変化も起し難い。

また、フランジ２４における鉄筋溶接部の突起がコンク
リートとの付着強度を向上させる。

（４）固定スリーブ２２とスライドスリーブ２６の組合
わせにより梁型枠への落し込み配筋が容易となった。

（５）スライドスリーブ２６の外側開放端部に蓋を設け
たので、コンクリート打設時にスリーブ内へコンクリー
トが流入しないように防止できる。

（６）本発明の補強スリーブ構造体は工場で作ることが
できるため精度が良く、孔の曲りや位置の狂いが少ない
。

（７）梁貫通孔の補強配筋が複雑に交叉する従来技術と
比較して、本発明の補強スリーブ構造体によると、工期
が大幅に短縮されるので経済的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は貫通孔のある鉄筋コンクリート造の梁を第２図
のＩ−Ｉに沿って切断した横断面図、第２図は第１図の
梁の側面図、第３図は貫通孔のある鉄筋コンクリート造
の梁を従来の方法により補強配筋した状態を示す図で、
第４図の線■−■に沿って切断した横断面図、第４図は
第３図の梁の側面図、第５図は本発明の基本的な補強ス
リーブ構造体の縦断面図、第６図は第５図の線■−■の
方向より見たスライドスリーブの蓋の端面図、第７図は
第５図の線■−■に沿って切断した横断面図、第８図は
本発明の基本的な補強スリーブ構造体を用いて配筋を完
了した状態を示す図で、第１０図の線■−■に沿って切
断した横断面図、第９図は第８図の線ＩＸ−ＩＸに沿っ
て切断してスパイラル補強部を示す横断面図、第１０図
は第８図の線Ｘ−Ｘに沿って切断して梁の配筋状態を示
す側面図、第１１図は本発明の補強スリーブ構造体を工
場で製作加工して、現場の梁型枠上に置いた状態を示す
図で、第１２図の線Ｍ−Ｍに沿って切断した横断面図、
第１２図は第１１図の線■−■の方向より見た側面図、
第１３図は第１１図の補強スリーブ構造体に主筋とスタ
ーラップを配筋して梁型枠内へ落し込む前の状態を示す
図で、第１４図の線ｘｔｎ−ｘｍに沿って切断した横断
面図、第１４図は第１３図の線ＸＩＶ−ＸＩＶの方向よ
り見た側面図である。 ７．８．９・・・・・・スターラップ、１０・・・・・
・横補強筋、２２・・・・・・固定スリーブ、２４・・
・・・・フランジ、２６・・・・・・スライドスリーブ
、２８・・・・・・スライドスリーブ蓋、３０・・・・
・・スパイラル筋、３２・・・・・・帯状支持板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鉄筋コンクリート造または鉄骨鉄筋コンクリート造
   の梁等に貫通孔を形成するためのスリーブと、このスリ
   ーブの周囲に配設される補強手段とからなるコンクリー
   ト構造物の貫通孔の補強スリーブ構造体において、前記
   スリーブが梁幅より短かい軸方向長さの固定スリーブと
   、この固定スリーブの両端にそれぞれ固定スリーブ内を
   摺動可能に挿入されたスライドスリーブとからなり、前
   記固定スリーブの両端外周面には貫通孔の補強手段とし
   て環状のフランジが固定スリーブの軸心と垂直に固定さ
   れている補強スリーブ構造体。 ２ 固定スリーブが鋼管で作られている特許請求の範囲
   第１項記載の補強スリーブ構造体。 ３ スライドスリーブの外側開口部に蓋を設けた特許請
   求の範囲第１項記載の補強スリーブ構造体４ スライド
   スリーブが硬質の紙で作られている特許請求の範囲第１
   項記載の補強スリーブ構造体５ スライドスリーブを固
   定スリーブに固定するための手段を有する特許請求の範
   囲第１項記載の補強スリーブ構造体。 ６ 鉄筋コンクリート造または鉄骨鉄筋コンクリート造
   の梁等に貫通孔を形成するためのスリーブと、このスリ
   ーブの周囲に配設される補強手段とからなるコンクリー
   ト構造物の貫通孔のための補強スリーブ構造体であって
   、前記スリーブが梁幅より短かい軸方向長さの固定スリ
   ーブと、この固定スリーブの両端にそれぞれ固定スリー
   ブ内を摺動可能に挿入されたスライドスリーブとからな
   り、前記固定スリーブの両端外周面には補強手段として
   環状のフランジが固定スリーブの軸心と垂直に固定され
   ている補強スリーブ構造体においてさらに、補強手段と
   して、前記環状のフランジの間の固定スリーブの外周面
   からその周りをらせん状に廻って外方へ延びるように固
   定スリーブに固着されたスパイラル筋と、このスパイラ
   ル筋を支持するために固定スリーブから放射方向に延び
   るように固定スリーブに固着された補数側の帯状支持板
   とが設けられている補強スリーブ構造体。 ７ 前記帯状支持板として縞鋼板を使用し、スパイラル
   筋を縞のない方に溶接した特許請求の範囲第５項記載の
   補強スリーブ構造体。 ８ 前記帯状支持板が、固定スリーブの軸心を通る垂直
   な中心線に対し上下左右に４５°の方向に延びるように
   固定スリーブの外周面に固着されている特許請求の範囲
   第５項記載の補強スリーブ構造体。 ９ 鉄筋コンクリート造または鉄骨鉄筋コンクリート造
   の梁等に貫通孔を形成するためのスリーブと、このスリ
   ーブの周囲に配設される補強手段とからなるコンクリー
   ト構造物の貫通孔の補強スリーブ構造体であって、前記
   スリーブが梁幅より短かい軸方向長さの固定スリーブと
   、この固定スリーブの両端にそれぞれ固定スリーブ内を
   摺動可能に挿入されたスライドスリーブとからなり、前
   記固定スリーブの両端外周面には貫通孔の補強手段とし
   て環状のフランジが固定スリーブの軸心と垂直に固定さ
   れている補強スリーブ構造体において、さらに補強手段
   として、固定スリーブのフランジの一方の面にスターラ
   ップをスリーブと閉鎖形に固着すると共に、フランジの
   反対側の面には横補強筋を固着することを特徴とする補
   強スリーブ構造体。