特許 6741804 鉄筋コンクリート梁の構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6741804

(24)【登録日】2020年7月29日

(45)【発行日】2020年8月19日

(54)【発明の名称】鉄筋コンクリート梁の構造

(51)【国際特許分類】

   E04C 5/06 20060101AFI20200806BHJP

   E04C 5/18 20060101ALI20200806BHJP

   E04B 1/20 20060101ALI20200806BHJP

   E04C 3/20 20060101ALI20200806BHJP

【ＦＩ】

   E04C5/06

   E04C5/18 105

   E04B1/20 E

   E04C3/20

【請求項の数】5

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2019-13383(P2019-13383)

(22)【出願日】2019年1月29日

(65)【公開番号】特開2019-138136(P2019-138136A)

(43)【公開日】2019年8月22日

【審査請求日】2019年1月29日

(31)【優先権主張番号】特願2018-19583(P2018-19583)

(32)【優先日】2018年2月6日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】303056368

【氏名又は名称】東急建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】白都 滋

(72)【発明者】

【氏名】小澤 潤治

(72)【発明者】

【氏名】川崎 健二郎

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 良介

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 嘉生

(72)【発明者】

【氏名】嶋司 靖彦

【審査官】 須永 聡

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１７−２０３３７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１７２２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０１３７９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１７５００５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−００８４６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１６０７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１０６５８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０８７５０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１８３３１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２５６６５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１９６１４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１９０１０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１７５００６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０１７６４１３４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 中国実用新案第２０６４０８８３４（ＣＮ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｂ １／１６

Ｅ０４Ｂ １／２０

Ｅ０４Ｂ １／３０

Ｅ０４Ｃ ３／００−３／４６

Ｅ０４Ｃ ５／００−５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

開孔を挟んで上方および下方に配置される主筋とあばら筋を有する鉄筋コンクリート梁の構造であって、
前記開孔の上方および下方で、それぞれ、前記主筋より開孔側において前記鉄筋コンクリート梁の軸方向へ伸びる軸方向補強筋と、
前記鉄筋コンクリート梁の軸方向において前記開孔の両側で、それぞれ、前記開孔を挟んで上方および下方に配置される前記主筋を取り囲んで配置される第１せん断補強筋と、
前記開孔の周囲に、前記鉄筋コンクリート梁の軸方向に対して傾斜する斜方向補強材を備える替わりに、前記開孔の上方および下方で、それぞれ、前記主筋と前記軸方向補強筋を取り囲んで配置される第２せん断補強筋と、を備え、
前記第２せん断補強筋は、第１部品と第２部品とで閉じられた形状に形成され、
前記開孔の高さは、前記鉄筋コンクリート梁の梁せいの１／３より大きく、１／２以下である
ことを特徴とする鉄筋コンクリート梁の構造。

【請求項2】

前記開孔の高さは、前記鉄筋コンクリート梁の梁せいの略１／２である
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構造。

【請求項3】

前記第１部品および前記第２部品は、両端部が１３５度以上に折り曲げられたフック部を有し、
前記フック部は、前記主筋または前記軸方向補強筋に引っ掛けられる
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の鉄筋コンクリート梁の構造。

【請求項4】

前記開孔の上方および下方で、それぞれ、上下方向において対向する前記主筋と前記軸方向補強筋に掛け渡されて配置される中子筋を備える
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の鉄筋コンクリート梁の構造。

【請求項5】

開孔を挟んで上方および下方に配置される主筋とあばら筋を有する鉄筋コンクリート梁の構造であって、
前記開孔の上方および下方で、それぞれ、前記主筋より開孔側において前記鉄筋コンクリート梁の軸方向へ伸びる軸方向補強筋と、
前記鉄筋コンクリート梁の軸方向において前記開孔の両側で、それぞれ、前記開孔を挟んで上方および下方に配置される前記主筋を取り囲んで配置される第１せん断補強筋と、
前記開孔の周囲に、前記鉄筋コンクリート梁の軸方向に対して傾斜する斜方向補強材を備える替わりに、前記開孔の上方および下方で、それぞれ、前記主筋と前記軸方向補強筋を取り囲んで配置される、板金で形成されたせん断補強板と、を備え、
前記せん断補強板は、第１部品と第２部品とで閉じられた形状に形成される
ことを特徴とする鉄筋コンクリート梁の構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、開孔を挟んで上方および下方に配置される主筋とあばら筋を有する鉄筋コンクリート梁の構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

鉄筋コンクリート梁には、設備配管等のメンテナンスのために、作業員が通過できる開孔（人通孔）が形成されることがある。このような開孔を有する鉄筋コンクリート梁では、開孔周辺の鉄筋コンクリート強度の低下を防止する補強構造が知られている（例えば、特許文献１，非特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１には、人通孔の周囲に、梁主筋に対して傾斜して配置された斜め補強筋を用いた補強構造が開示されている。これにより、人通孔の周囲においても十分な強度を得るようにしている。

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載した補強構造では、複雑な形状の斜め補強筋を配筋する必要があるため、施工性が悪い、という問題がある。

【0005】

一方、非特許文献１には、斜め補強筋を設けずに、弦材あばら筋を用いて開孔周囲を補強する補強構造が開示されている。

【0006】

しかしながら、非特許文献１には、具体的な構成は開示されていない。また、非特許文献１の記載は、長方形の開孔に限定されており、正方形や多角形や円形の開孔に対する補強構造は、開示されていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１３−０８７５０４号公報

【非特許文献】

【0008】

【非特許文献1】「鉄筋コンクリート構造計算規準・同解説」、日本建築学会、２０１０年２月、第８版、ｐ．３５９

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

そこで、本発明は、施工性に優れ、様々な形状の開孔に対応する鉄筋コンクリート梁の構造を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前記目的を達成するために、本発明の鉄筋コンクリート梁の構造は、開孔を挟んで上方および下方に配置される主筋とあばら筋を有する鉄筋コンクリート梁の構造であって、前記開孔の上方および下方で、それぞれ、前記主筋より開孔側において前記鉄筋コンクリート梁の軸方向へ伸びる軸方向補強筋と、前記鉄筋コンクリート梁の軸方向において前記開孔の両側で、それぞれ、前記開孔を挟んで上方および下方に配置される前記主筋を取り囲んで配置される第１せん断補強筋と、前記開孔の周囲に、前記鉄筋コンクリート梁の軸方向に対して傾斜する斜方向補強材を備える替わりに、前記開孔の上方および下方で、それぞれ、前記主筋と前記軸方向補強筋を取り囲んで配置される第２せん断補強筋と、を備え、前記第２せん断補強筋は、第１部品と第２部品とで閉じられた形状に形成され、前記開孔の高さは、前記鉄筋コンクリート梁の梁せいの１／３より大きく、１／２以下であることを特徴とする。

【0011】

ここで、本発明の鉄筋コンクリート梁の構造は、前記開孔の高さは、前記鉄筋コンクリート梁の梁せいの１／２であってもよい。

【0012】

また、本発明の鉄筋コンクリート梁の構造は、前記第１部品および前記第２部品は、両端部が１３５度以上に折り曲げられたフック部を有し、前記フック部は、前記主筋または前記軸方向補強筋に引っ掛けられてもよい。

【0013】

また、本発明の鉄筋コンクリート梁の構造では、前記開孔の上方および下方で、それぞれ、上下方向において対向する前記主筋と前記軸方向補強筋に掛け渡されて配置される中子筋を備えてもよい。

【0014】

また、本発明の鉄筋コンクリート梁の構造では、開孔を挟んで上方および下方に配置される主筋とあばら筋を有する鉄筋コンクリート梁の構造であって、前記開孔の上方および下方で、それぞれ、前記主筋より開孔側において前記鉄筋コンクリート梁の軸方向へ伸びる軸方向補強筋と、前記鉄筋コンクリート梁の軸方向において前記開孔の両側で、それぞれ、前記開孔を挟んで上方および下方に配置される前記主筋を取り囲んで配置される第１せん断補強筋と、前記開孔の周囲に、前記鉄筋コンクリート梁の軸方向に対して傾斜する斜方向補強材を備える替わりに、前記開孔の上方および下方で、それぞれ、前記主筋と前記軸方向補強筋を取り囲んで配置される、板金で形成されたせん断補強板と、を備え、前記せん断補強板は、第１部品と第２部品とで閉じられた形状に形成されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

このように構成された本発明の鉄筋コンクリート梁の構造では、斜方向補強材を用いないため、簡易な鉄筋コンクリート梁の構造とし、施工性を向上させることができる。また、開孔の高さは、鉄筋コンクリート梁の梁せいの１／３より大きく、１／２以下とすることで、梁せいに対する開孔のサイズを大きくすることができる。

【0016】

また、本発明の鉄筋コンクリート梁の構造では、開孔の高さは、鉄筋コンクリート梁の梁せいの１／２とすることで、梁せいに対する開孔のサイズを大きくし、開孔に対する梁せいの高さを低くすることができる。

【0017】

また、本発明の鉄筋コンクリート梁の構造では、第１部品および第２部品は、両端部が１３５度以上に折り曲げられたフック部を有することで、第１部品および第２部品が、主筋または軸方向補強筋にしっかりと固定され、鉄筋コンクリート梁のせん断耐力を向上させることができる。

【0018】

また、本発明の鉄筋コンクリート梁の構造では、開孔の上方および下方で、それぞれ、上下方向において対向する主筋と軸方向補強筋に掛け渡されて配置される中子筋を備えることで、鉄筋コンクリート梁のせん断補強筋の鉄筋量をさらに容易に調整することができ、柔軟な設計に対応することができる。

【0019】

さらに、本発明の鉄筋コンクリート梁の構造では、第２せん断補強筋の替わりに、板金で形成されたせん断補強板を備えることで、主筋と軸方向補強筋に取り付ける部品の数を減らすことができ、施工性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】実施例１の基礎の構成を説明する構成図である。

【図2】実施例１の基礎梁に配筋された鉄筋の構成を説明する構成図である。

【図3】実施例１の基礎梁の一般領域および開孔際領域の断面を示す断面図である。

【図4】実施例１の基礎梁の開孔領域の断面を示す断面図である。

【図5】実施例１のせん断補強筋を示す構成図であり、図５（ａ）が第１補強筋を示し、図５（ｂ）が第２補強筋を示し、図５（ｃ）が中子筋を示す。

【図6】実施例１の基礎梁の構造を、中央部に人通孔を有する基礎梁に適用したものについて行った実験について説明する説明図であり、図６（ａ）は実験後の基礎梁の状態を示し、図６（ｂ）は実験結果の荷重−変形関係グラフを示す。

【図7】実施例１の基礎梁の構造を、端部寄りに人通孔を有する基礎梁に適用したものについて行った実験について説明する説明図であり、図７（ａ）は実験後の基礎梁の状態を示し、図７（ｂ）は実験結果の荷重−変形関係グラフを示す。

【図8】人通孔を設けない基礎梁について行った実験について説明する説明図であり、図８（ａ）は実験後の基礎梁の状態を示し、図８（ｂ）は実験結果の荷重−変形関係グラフを示す。

【図9】実施例２の基礎梁に配置された鉄筋等の構成を説明する構成図である。

【図10】実施例２の基礎梁の開孔領域の断面を示す断面図である。

【図11】実施例２のせん断補強板を示す構成図であり、図１１（ａ）が第１補強板を示し、図１１（ｂ）が第２補強板を示し、図１１（ｃ）が中子板を示す。

【図12】別の実施例のせん断補強筋を示す構成図であり、図１２（ａ）が第１補強筋を示し、図１２（ｂ）が第２補強筋を示し、図１２（ｃ）が中子筋を示す。

【図13】別の実施例のせん断補強筋を示す構成図であり、図１３（ａ）が第１補強筋を示し、図１３（ｂ）が第２補強筋を示し、図１３（ｃ）が第１補強筋と第２補強筋の連結状態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本開示による鉄筋コンクリート梁の構造を実現する実施形態を、図面に示す実施例１および実施例２に基づいて説明する。

【実施例1】

【0022】

実施例１における鉄筋コンクリート梁の構造は、建物の保守・点検などを実施する際に、作業員が床下に入り込むことが可能な人通孔を有する鉄筋コンクリート造の基礎梁（地中梁）に適用される。

【0023】

まず、構成を説明する。
［基礎梁の構成］
図１は、実施例１の基礎の構成を説明する構成図である。図２は、実施例１の基礎梁に配筋された鉄筋の構成を説明する構成図である。図３は、実施例１の基礎梁の一般領域および開孔際領域の断面を示す断面図である。図４は、実施例１の基礎梁の開孔領域の断面を示す断面図である。図５は、実施例１のせん断補強筋を示す構成図であり、図５（ａ）が第１補強筋を示し、図５（ｂ）が第２補強筋を示し、図５（ｃ）が中子筋を示す。以下、図１〜図５に基づいて、実施例１の基礎梁の構成を説明する。

【0024】

実施例１の基礎１は、図１に示すように、柱２を支える独立基礎３と、独立基礎３間を連結する鉄筋コンクリート造の基礎梁５と、で構成される。

【0025】

基礎梁５の側面には、作業員が入り込むことが可能な貫通した開孔としての人通孔６が設けられる。人通孔６は、基礎梁５の軸方向で中央部に、設けられる。なお、人通孔６は、基礎梁５の軸方向で、中央部以外の場所にも設けることができ、例えば端部寄りに設けることもできる。人通孔６は、断面正方形に形成される。なお、人通孔６は、断面正方形に限定されず、断面長方形に形成されてもよいし、断面多角形に形成されてもよいし、断面円形に形成されてもよい。

【0026】

図２に示すように、基礎梁５の軸方向（図２で左右方向）において、人通孔６が設けられた領域を開孔領域Ｍ１とし、基礎梁５の軸方向において人通孔６の両側の領域を開孔際領域Ｍ２とし、その他の領域を一般領域Ｍ３とする。

【0027】

基礎梁５には、人通孔６を挟んで基礎梁５の上方および下方に配置される主筋１１と、主筋１１を取り囲んで配置されるあばら筋（スターラップ）１２と、基礎梁５の軸方向に延在して配置される軸方向補強筋１３と、基礎梁５の軸方向において人通孔６の両側に配置される第１せん断補強筋１４と、人通孔６の上方および下方に主筋１１と軸方向補強筋１３とを取り囲んで配置される第２せん断補強筋１５と、対向する主筋１１と軸方向補強筋１３に掛け渡されて配置される中子筋１８と、を備える。

【0028】

あばら筋１２と、第１せん断補強筋１４と、第２せん断補強筋１５と、中子筋１８とは、基礎梁５のせん断補強筋として機能する。主筋１１と、あばら筋１２と、軸方向補強筋１３と、第１せん断補強筋１４と、第２せん断補強筋１５とは、例えばＤ１３の異形鋼棒を使用する。

【0029】

主筋１１は、図２〜４に示すように、人通孔６を挟んで基礎梁５の上部と下部に、基礎梁５の軸方向の全域にわたって設置される。上部の主筋１１と下部の主筋１１は、基礎梁５の幅方向に等間隔で４本並んで、上下方向に２列になって配置される。

【0030】

あばら筋１２は、上部の主筋１１および下部の主筋１１の外周を取り囲んで配置される。あばら筋１２は、一般領域Ｍ３に、所定のピッチＰ１で複数配置される。あばら筋１２は、主筋１１に、例えば結束線などによって拘束される。

【0031】

軸方向補強筋１３は、人通孔６の上方と下方で、それぞれ、主筋１１より人通孔６側に設置される。軸方向補強筋１３は、基礎梁５の幅方向に等間隔で４本並んで配置される。軸方向補強筋１３は、人通孔６を中心として左右に、開孔領域Ｍ１から、開孔際領域Ｍ２を経て、一般領域Ｍ３に及ぶように、基礎梁５の軸方向に延在して配置される。上方の軸方向補強筋１３の両端部１３ａは、一般領域Ｍ３で、垂直下方に折り曲げられ、定着長さを確保している。下方の軸方向補強筋１３の両端部１３ａは、一般領域Ｍ３で、垂直上方に折り曲げられ、定着長さを確保している。

【0032】

第１せん断補強筋１４は、基礎梁５の軸方向において人通孔６の両側の開孔際領域Ｍ２にそれぞれ配置される。第１せん断補強筋１４は、上部の主筋１１および下部の主筋１１の外周を取り囲んで配置される。第１せん断補強筋１４は、開孔際領域Ｍ２に、あばら筋１２のピッチＰ１より狭いピッチＰ２で、例えば４つ配置される。第１せん断補強筋１４は、主筋１１に、例えば結束線などによって拘束される。

【0033】

第２せん断補強筋１５は、人通孔６の上方と下方に配置される。なお、上方の第２せん断補強筋１５と、下方の第２せん断補強筋１５とは、対称形状であるため、上方の第２せん断補強筋１５について説明し、下方の第２せん断補強筋１５についての説明を省略する。

【0034】

上方の第２せん断補強筋１５は、開孔領域Ｍ１に、あばら筋１２のピッチＰ１より狭いピッチＰ３で、例えば、７つ配置される。上方の第２せん断補強筋１５のピッチＰ３は、第１せん断補強筋１４のピッチＰ２と、同じピッチとするが、ピッチＰ３をピッチＰ２より狭くしてもよいし、広くしてもよい。

【0035】

上方の第２せん断補強筋１５は、図４に示すように、第１部品としての第１補強筋１６と、第１補強筋１６と一対となる第２部品としての第２補強筋１７と、から構成される。

【0036】

第１補強筋１６は、図５（ａ）に示すように、本体部１６ａと、本体部１６ａの両端部から本体部１６ａに対して同じ側に直角に折れ曲がって延在する延在部１６ｂと、延在部１６ｂの端部から互いに対向するように１３５度に折れ曲がるフック部１６ｃと、を備える。第２補強筋１７は、図５（ｂ）に示すように、本体部１７ａと、本体部１７ａの両端部から本体部１７ａに対して同じ側に１３５度に折れ曲がるフック部１７ｃと、を備える。

【0037】

第１補強筋１６は、図４に示すように、最外周に配置された主筋１１を取り囲み、フック部１６ｃが、基礎梁５の幅方向（図４で左右方向）で外側の軸方向補強筋１３に引っ掛けられる。

【0038】

第２補強筋１７は、上方の軸方向補強筋１３を下方から支持するように配置され、フック部１７ｃが、基礎梁５の幅方向で外側の軸方向補強筋１３に引っ掛けられる。これにより、第１補強筋１６と第２補強筋１７とは、一対となって、閉じられた形状を形成する。すなわち、第２せん断補強筋１５は、人通孔６の上方および下方で、それぞれ、主筋１１と軸方向補強筋１３を取り囲んで配置される。

【0039】

さらに、第３せん断補強筋としての中子筋１８を第２せん断補強筋１５の間に備えてもよい。中子筋１８は、図５（ｃ）に示すように、本体部１８ａと、本体部１８ａの両端部から本体部１８ａに対して同じ側に１３５度に折れ曲がるフック部１８ｃと、を備える。中子筋１８は、例えばＤ１３の異形鋼棒を使用する。

【0040】

中子筋１８は、図４に示すように、上方に配置された１つの主筋１１と、基礎梁５の上下方向において、この１つの主筋１１に対向する１つの軸方向補強筋１３と、に掛け渡されて配置される。中子筋１８は、基礎梁５の幅方向で、最外側の主筋１１より内側の主筋１１と、最外側の軸方向補強筋１３より内側の軸方向補強筋１３と、を支持するように配置される。なお、中子筋１８は、複数配置されてもよい。

【0041】

人通孔６の高さＨ１は、図４に示すように、梁せいＨ２の１／２とする。なお、人通孔６の高さＨ１は、梁せいＨ２の１／３より大きく、梁せいＨ２の１／２以下とすることもできる。

【0042】

［基礎梁の構造の実験結果］
次に、実施例１の基礎梁５の構造の効果を確認するために行った実験及びその結果について説明する。図６は、実施例１の基礎梁５の構造を、中央部に人通孔６を有する基礎梁５に適用したものについて行った実験について説明する説明図であり、図６（ａ）は実験後の基礎梁５の状態を示し、図６（ｂ）は実験結果の荷重−変形関係グラフを示す。図７は、実施例１の基礎梁５の構造を、端部寄りに人通孔６を有する基礎梁５に適用したものについて行った実験について説明する説明図であり、図７（ａ）は実験後の基礎梁５の状態を示し、図７（ｂ）は実験結果の荷重−変形関係グラフを示す。図８は、人通孔を設けない基礎梁５’について行った実験について説明する説明図であり、図８（ａ）は実験後の基礎梁５’の状態を示し、図８（ｂ）は実験結果の荷重−変形関係グラフを示す。

【0043】

この実験では、各試験体に正負交互に変化するせん断荷重を作用させて、せん断力−部材角（相対変位）の関係及び載荷後の破壊状況について調べた。

【0044】

実施例１の基礎梁５の構造を、中央部に人通孔６を有する基礎梁５に適用した場合、図６（ｂ）に示すように、所定の性能を示す荷重変形の結果となった。また、図６（ａ）に示すように、実験後の基礎梁５は、開孔領域Ｍ１以外の場所で破壊していることが分かる。

【0045】

実施例１の基礎梁５の構造を、端部寄りに人通孔６を有する基礎梁５に適用した場合、図７（ｂ）に示すように、所定の性能を示す荷重変形の結果となった。また、図７（ａ）に示すように、実験後の基礎梁５は、開孔領域Ｍ１以外の場所で破壊していることが分かる。

【0046】

開孔を設けない基礎梁５’の場合、図８（ｂ）に示すように、所定の性能を示す荷重変形の結果となった。また、図８（ａ）に示すように、実験後の基礎梁５’は、基礎梁５’の端部付近で破壊していることが分かる。

【0047】

以上の実験結果により、実施例１の基礎梁５の構造を有する場合、開孔領域Ｍ１以外の場所が破壊していることが分かる。また、実施例１の基礎梁５の構造を有する場合は、人通孔を有しない基礎梁５’と同程度の荷重変形の性能を有することが分かる。

【0048】

次に、従来の基礎梁の構造に使用されている斜方向補強材について説明する。従来から、基礎梁の構造には、開孔の周囲に、基礎梁の軸方向に対して傾斜する斜方向補強材としての斜め筋や、既製補強金物が使用されている。斜め筋は、一般的に、開孔の周囲に、基礎梁の軸方向に対して傾斜して複数配置される。既製補強金物は、一般的に、開孔の周囲に、円形や多角形の閉鎖型配筋として形成される。

【0049】

次に、作用を説明する。
実施例１の鉄筋コンクリート梁の構造では、開孔（人通孔６）を挟んで上方および下方に配置される主筋１１とあばら筋１２を有する。この鉄筋コンクリート梁（基礎梁５）の構造において、開孔（人通孔６）の上方および下方で、それぞれ、主筋１１より開孔（人通孔６）側において鉄筋コンクリート梁（基礎梁５）の軸方向へ伸びる軸方向補強筋１３と、鉄筋コンクリート梁（基礎梁５）の軸方向において開孔（人通孔６）の両側で、それぞれ、開孔（人通孔６）を挟んで上方および下方に配置される主筋１１を取り囲んで配置される第１せん断補強筋１４と、開孔（人通孔６）の周囲に、鉄筋コンクリート梁（基礎梁５）の軸方向に対して傾斜する斜方向補強材を備える替わりに、開孔（人通孔６）の上方および下方で、それぞれ、主筋１１と軸方向補強筋１３を取り囲んで配置される第２せん断補強筋１５と、を備える。第２せん断補強筋１５は、第１部品（第１補強筋１６）と第２部品（第２補強筋１７）とで閉じられた形状に形成される。開孔（人通孔６）の高さＨ１は、鉄筋コンクリート梁（基礎梁５）の梁せいＨ２の１／３より大きく、１／２以下である（図２）。

【0050】

これにより、斜方向補強材を用いなくても、鉄筋コンクリート梁（基礎梁５）の開孔（人通孔６）の周囲の強度を維持することができる。そのため、鉄筋コンクリート梁（基礎梁５）を簡易な構造とし、施工性を向上させることができる。

【0051】

ところで、鉄筋コンクリート梁の開孔の補強に関して、開孔径は、梁せいの１／３以下とすることが一般的である（参考文献：コーリョー建販株式会社（１９９６年）ダイヤレン技術マニュアル ｐｐ．１７）。

【0052】

一方、実施例１では、開孔（人通孔６）の高さＨ１は、鉄筋コンクリート梁（基礎梁５）の梁せいＨ２の１／３より大きく、１／２以下とすることができる。そのため、梁せいＨ２に対する開孔（人通孔６）のサイズを大きくすることができる。その結果、開孔（人通孔６）は、作業員が通過できる人通孔としてだけでなく、設備配管用の開孔を兼ねることができる。すなわち、人通孔用の開孔の他に設備配管用の開孔を別途設けることを省くことができる。また、開孔（人通孔６）に対する梁せいＨ２の高さを低くすることができる。

【0053】

ところで、鉄筋コンクリート梁に矩形の開孔を形成するためには、安全側配慮として円形開孔に内接する矩形の開孔とすることが一般的である（参考文献：コーリョー建販株式会社（１９９６年）ダイヤレン技術マニュアル ｐｐ．１７）。

【0054】

実施例１では、円形開孔に外接する矩形の開孔とすることができる。そのため、実施例１の鉄筋コンクリート梁（基礎梁５）、大きな開孔を形成することができる。

【0055】

また、第１せん断補強筋１４および第２せん断補強筋１５の配置ピッチを容易に調整することができる。そのため、鉄筋コンクリート梁（基礎梁５）の開孔（人通孔６）の周囲のせん断補強筋の鉄筋量を容易に調整可能とし、開孔（人通孔６）の形状を、矩形、多角形、円形など様々な形状に適用させることができる。また、開孔（人通孔６）を、鉄筋コンクリート梁（基礎梁５）の中央部や端部など自由な位置に設置することができる。

【0056】

実施例１の鉄筋コンクリート梁の構造では、開孔（人通孔６）の高さＨ１は、鉄筋コンクリート梁（基礎梁５）の梁せいＨ２の１／２である（図２）。

【0057】

これにより、梁せいＨ１に対する開孔（人通孔６）のサイズを大きくすることができ、開孔（人通孔６）に対する梁せいＨ１の高さを低くすることができる。

【0058】

実施例１の鉄筋コンクリート梁の構造では、第１部品（第１補強筋１６）および第２部品（第２補強筋１７）は、両端部が１３５度以上に折り曲げられたフック部１６ｃ，１７ｃを有し、フック部１６ｃ，１７ｃは、主筋１１または軸方向補強筋１３に引っ掛けられる（図４）。

【0059】

これにより、第１部品（第１補強筋１６）および第２部品（第２補強筋１７）が、主筋１１または軸方向補強筋１３にしっかりと固定される。そのため、鉄筋コンクリート梁（基礎梁５）のせん断耐力を向上させることができる。

【0060】

実施例１の鉄筋コンクリート梁の構造では、開孔（人通孔６）の上方および下方で、それぞれ、上下方向において対向する主筋１１と軸方向補強筋１３に掛け渡されて配置される中子筋１８を備える（図４）。

【0061】

これにより、鉄筋コンクリート梁（基礎梁５）のせん断補強筋の鉄筋量をさらに容易に調整することができる。そのため、柔軟な設計に対応することができる。

【実施例2】

【0062】

まず、構成を説明する。
図９は、実施例２の基礎梁に配筋された鉄筋の構成を説明する構成図である。図１０は、実施例２の基礎梁の開孔領域の断面を示す断面図である。図１１は、実施例２のせん断補強板を示す構成図であり、図１１（ａ）が第１補強板を示し、図１１（ｂ）が第２補強板を示し、図１１（ｃ）が中子板を示す。以下、図９〜図１１に基づいて、実施例２の基礎梁の構成を説明する。なお、実施例１で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一の符号を用いて説明する。

【0063】

実施例２の基礎梁１０５は、第２せん断補強筋に替えて、板状のせん断補強板１１５を使用する点で、実施例１の基礎梁と相違する。

【0064】

基礎梁１０５には、図９および図１０に示すように、実施例１の第２せん断補強筋１５に替えて、せん断補強板１１５を備える。せん断補強板１１５は、曲げ加工された板金で形成される。

【0065】

せん断補強板１１５は、人通孔６の上方と下方に配置される。なお、上方のせん断補強板１１５と、下方のせん断補強板１１５とは、対称形状であるため、上方のせん断補強板１１５について説明し、下方のせん断補強板１１５についての説明を省略する。

【0066】

上方のせん断補強板１１５は、開孔領域Ｍ１に、あばら筋１２のピッチＰ１より広いピッチＰ４で、例えば、４つ配置される。上方のせん断補強板１１５は、図１０に示すように、第１部品としての第１補強板１１６と、第１補強板１１６と一対となる第２部品としての第２補強板１１７と、から構成される。

【0067】

第１補強板１１６は、図１１（ａ）に示すように、帯板状の本体部１１６ａと、本体部１１６ａの両端部から本体部１１６ａに対して同じ側に直角に折れ曲がって延在する延在部１１６ｂと、を備える。第２補強板１１７は、図１１（ｂ）に示すように、帯板状の本体部１１７ａと、本体部１１７ａの両端部から本体部１１７ａに対して同じ側に直角に折れ曲がって延在する延在部１１７ｂと、を備える。

【0068】

第１補強板１１６の延在部１１６ｂと、第２補強板１１７の延在部１１７ｂとが、重ね合わされて溶接されることで、第１補強板１１６と第２補強板１１７は、閉じられた形状に形成される。第１補強板１１６と第２補強板１１７は、図１０に示すように、最外周に配置された主筋１１と、基礎梁５の幅方向（図１０で左右方向）で外側の軸方向補強筋１３とを取り囲む。

【0069】

さらに、実施例１の中子筋１８に替えて、せん断補強板１１５の間に中子板１１８を備えてもよい。中子板１１８は、曲げ加工された板金で形成される。中子板１１８は、図１１（ｃ）に示すように、帯板状の本体部１１８ａと、本体部１１８ａの両端部から本体部１１８ａに対して同じ側に１３５度に折れ曲がるフック部１１８ｃと、を備える。

【0070】

中子板１１８は、図１０に示すように、上方に配置された１つの主筋１１と、基礎梁１０５の上下方向において、この１つの主筋１１に対向する１つの軸方向補強筋１３と、に掛け渡されて配置される。中子板１１８は、基礎梁５の幅方向で、最外側の主筋１１より内側の主筋１１と、最外側の軸方向補強筋１３より内側の軸方向補強筋１３と、を支持するように配置される。なお、中子板１１８は、複数配置されてもよい。

【0071】

次に、作用を説明する。
実施例２の鉄筋コンクリート梁では、開孔（人通孔６）を挟んで上方および下方に配置される主筋１１とあばら筋１２を有する。この鉄筋コンクリート梁（基礎梁５）の構造において、開孔（人通孔６）の上方および下方で、それぞれ、主筋１１より開孔（人通孔６）側において鉄筋コンクリート梁（基礎梁５）の軸方向へ伸びる軸方向補強筋１３と、鉄筋コンクリート梁（基礎梁５）の軸方向において開孔（人通孔６）の両側で、それぞれ、開孔（人通孔６）を挟んで上方および下方に配置される主筋１１を取り囲んで配置される第１せん断補強筋１４と、開孔（人通孔６）の周囲に、鉄筋コンクリート梁（基礎梁５）の軸方向に対して傾斜する斜方向補強材を備える替わりに、開孔（人通孔６）の上方および下方で、それぞれ、主筋１１と軸方向補強筋１３を取り囲んで配置される、板金で形成されたせん断補強板１１５と、を備える。せん断補強板１１５は、第１部品（第１補強板１１６）と第２部品（第２補強板１１７）とで閉じられた形状に形成される（図９）。

【0072】

これにより、主筋１１と軸方向補強筋１３に取り付ける部品の数を減らすことができる。そのため、施工性を向上させることができる。なお、実施例２のこの他の構成及び作用効果については、実施例１と略同様であるため、説明を省略する。

【0073】

以上、本開示の鉄筋コンクリート梁の構造を実施例１および実施例２に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、各実施例の組み合わせ、設計の変更や追加等は許容される。

【0074】

実施例１では、第１補強筋１６と、第２補強筋１７と、中子筋１８と、の両端部が１３５度に折れ曲がる例を示した。しかし、第１補強筋と、第２補強筋と、中子筋とは、両端部が１３５度以上に折れ曲がってもよい。

【0075】

具体的には、図１２（ａ）に示すように、第１補強筋２１６は、本体部１６ａと、本体部１６ａの両端部から本体部１６ａに対して同じ側に直角に折れ曲がって延在する延在部１６ｂと、延在部１６ｂの端部から互いに対向するように１８０度に折れ曲がるフック部２１６ｃと、を備える。第２補強筋２１７は、図１２（ｂ）に示すように、本体部１７ａと、本体部１７ａの両端部から本体部１７ａに対して同じ側に１８０度に折れ曲がるフック部２１７ｃと、を備える。中子筋２１８は、図１２（ｃ）に示すように、本体部１８ａと、本体部１８ａの両端部から本体部１８ａに対して同じ側に１８０度に折れ曲がるフック部２１８ｃと、を備える。

【0076】

また、第１補強筋と、第２補強筋とは、両端部が９０度に折れ曲がってもよい。この場合、図１３（ａ）に示すように、第１補強筋３１６は、本体部１６ａと、本体部１６ａの両端部から本体部１６ａに対して同じ側に直角に折れ曲がって延在する延在部３１６ｂと、を備える。

【0077】

第２補強筋３１７は、図１３（ｂ）に示すように、本体部１７ａと、本体部１７ａの両端部から本体部１７ａに対して同じ側に直角に折れ曲がって延在する延在部３１７ｂと、を備える。第１補強筋３１６の延在部３１６ｂと、第２補強筋３１７の延在部３１７ｂとは、図１３（ｃ）に示すように、重ね合わされて溶接され、閉じられた形状に形成される。

【0078】

実施例１では、第１補強筋１６のフック部１６ｃと、第２補強筋１７のフック部１７ｃとは、軸方向補強筋１３に引っ掛けられる例を示した。しかし、第１補強筋のフック部と、第２補強筋のフック部とは、主筋に引っ掛けられてもよい。

【0079】

実施例２では、第２せん断補強筋および第３せん断補強筋を板金とする例を示した。しかし、第１せん断補強筋を板金とすることもできる。

【0080】

実施例１および実施例２では、人通孔６を断面正方形とする例を示した。しかし、人通孔としては、断面長方形であっても、断面多角形であっても、断面円形であってもよい。実施例１および実施例２では、鉄筋同士を結束線により拘束する例を示した。しかし、鉄筋同士は、溶接などで連結されてもよい。

【0081】

実施例１および実施例２では、主筋１１と、あばら筋１２と、軸方向補強筋１３と、第１せん断補強筋１４と、第２せん断補強筋１５とは、Ｄ１３の異形鋼棒を使用する例を示した。しかし、鉄筋の径は、これに限定されるものではなく、何れかの鉄筋の径を、他の鉄筋の径より大きく形成してもよい。

【0082】

実施例１および実施例２では、第１せん断補強筋１４をあばら筋１２のピッチＰ１より狭いピッチＰ２とし、第２せん断補強筋１５をあばら筋１２のピッチＰ１より狭いピッチＰ３とし、せん断補強板１１５をあばら筋１２のピッチＰ１より広いピッチＰ４とする例を示した。しかし、第１せん断補強筋１４と、第２せん断補強筋１５と、せん断補強板１１５と、の配置ピッチは、人通孔の大きさや、基礎梁における人通孔を設ける位置によって、自由に設定することができる。

【0083】

実施例２のせん断補強板１１５および中子板１１８は、例えば格子状に形成されたビードのように、表面に凹凸を形成してもよい。

【0084】

実施例１および実施例２では、軸方向補強筋１３は、基礎梁５の幅方向における主筋１１の数と同じ数を配置する例を示した。しかし、軸方向補強筋としては、基礎梁の幅方向における主筋の数より、少ない数を配置してもよい。

【0085】

実施例１および実施例２では、開孔を人通孔６とする例を示した。しかし、開孔としては、人通孔に限定されるものではなく、様々な貫通孔とすることができる。実施例１および実施例２では、本発明を、基礎梁５に適用される例を示した。しかし、本発明は、基礎梁に限定されず、つなぎ梁や大梁に適用することができる。

【符号の説明】

【0086】

１ 基礎
５ 基礎梁（鉄筋コンクリート梁の一例）
６ 人通孔（開孔の一例）
１１ 主筋
１２ あばら筋
１３ 軸方向補強筋
１４ 第１せん断補強筋
１５ 第２せん断補強筋
１６ 第１補強筋（第１部品の一例）
１６ｃ フック部
１７ 第２補強筋（第２部品の一例）
１７ｃ フック部
１８ 中子筋
１１５ せん断補強板
１１６ 第１補強板（第１部品の一例）
１１７ 第２補強板（第２部品の一例）
Ｈ１ 開孔の高さ
Ｈ２ 梁せい

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】