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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023180858
(43)【公開日】2023-12-21
(54)【発明の名称】鉄筋コンクリート造の柱切替え構造
(51)【国際特許分類】
   E04B 1/21 20060101AFI20231214BHJP
   E04B 1/20 20060101ALI20231214BHJP
【FI】
E04B1/21 C
E04B1/20 E
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022094499
(22)【出願日】2022-06-10
(71)【出願人】
【識別番号】000003621
【氏名又は名称】株式会社竹中工務店
(74)【代理人】
【識別番号】100154726
【弁理士】
【氏名又は名称】宮地 正浩
(72)【発明者】
【氏名】吉村 純哉
(72)【発明者】
【氏名】赤堀 巧
(72)【発明者】
【氏名】祐野 友輝
(72)【発明者】
【氏名】田中 健嗣
(72)【発明者】
【氏名】慶 祐一
(57)【要約】
【課題】鉄筋コンクリート造の柱を、その所定の上下中間部を境にした上方側と下方側とで四角形柱と小断面柱とに切替える場合の施工性の向上を図れるようにする。
【解決手段】鉄筋コンクリート造の柱20が、その所定の上下中間部20Aを境にした上方側と下方側とで、断面四角形の四角形柱20Bと、その断面四角形の四隅を柱中心側に引退させた形状の小断面を有する小断面柱20Cとに切替えられる鉄筋コンクリート造の柱切替え構造において、柱20には、四角形柱20Bでの主筋配列と小断面柱20Cでの主筋配列とを平面視で同じにした上で、四角形柱20Bと小断面柱20Cの主筋21として、四角形柱20Bと小断面柱20Cとにわたる通し主筋21が配筋され、四角形柱20Bの四隅には、通し主筋21を囲う状態で四角形柱20Bの断面形状に応じた平面視四角形に曲げ形成される帯筋22の各角部を保持する補助筋24が配筋されている。
【選択図】図2

【特許請求の範囲】
【請求項1】
鉄筋コンクリート造の柱が、その所定の上下中間部を境にした上方側と下方側とで、断面四角形の四角形柱と、その断面四角形の四隅を柱中心側に引退させた形状の小断面を有する小断面柱とに切替えられる鉄筋コンクリート造の柱切替え構造であって、
前記柱には、前記四角形柱での主筋配列と前記小断面柱での主筋配列とを平面視で同じにした上で、前記四角形柱と前記小断面柱の主筋として、前記四角形柱と前記小断面柱とにわたる通し主筋が配筋され、
前記四角形柱の四隅には、前記通し主筋を囲う状態で前記四角形柱の断面形状に応じた平面視四角形に曲げ形成される帯筋の各角部を保持する補助筋が配筋されている鉄筋コンクリート造の柱切替え構造。
【請求項2】
前記所定の上下中間部は、前記柱とスラブとが接合される仕口部であり、
前記通し主筋は、前記仕口部を通って前記四角形柱と前記小断面柱とにわたるように配筋され、
前記補助筋は、前記仕口部に通されずに前記仕口部の手前で止められた状態で前記四角形柱の四隅に配筋されている請求項1に記載の鉄筋コンクリート造の柱切替え構造。
【請求項3】
前記小断面柱が断面円形の円形柱であり、
前記通し主筋は、前記円形柱の主筋配列で前記四角形柱と前記小断面柱とにわたって通されている請求項1又は2に記載の鉄筋コンクリート造の柱切替え構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、鉄筋コンクリート造の柱が、その所定の上下中間部を境にした上方側と下方側とで、断面四角形の四角形柱と、その断面四角形の四隅を柱中心側に引退させた形状の小断面を有する小断面柱とに切替えられる鉄筋コンクリート造の柱切替え構造に関する。
【背景技術】
【0002】
本発明の背景技術としては、例えば、最下層への応力集中を回避するために、鉄筋コンクリート造の基礎構造物上に立設される鉄筋コンクリート造の柱を、鉛直方向に一定の横断面輪郭(断面四角形の輪郭)で延在する中間部と、この中間部よりも横断面が縮小された状態(中間部の四隅が柱中心側に引退した断面八角形の状態)で中間部から下方に先細りで延出する下端部とを有する構造とした柱脚接合構造がある。そして、この柱脚接合構造の柱には、その主筋として、中間部の側面に沿って中間部と下端部とにわたって配筋される第1主筋Aと、中間部の四隅から柱中心側に偏倚した位置で中間部の下部側と下端部とにわたって配筋される第1主筋Bと、中間部の四隅に配筋される第2主筋とが備えられ、更に、第1主筋Aと第2主筋とを囲うように配筋される平面視四角形の帯筋と、下端部の各角部に配筋される第1補強筋と、第1主筋Aと第1補強筋又は第1主筋Bとを囲うように配筋される第2補強筋とが備えられている(例えば特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2018-105111号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記の通り、特許文献1には、鉄筋コンクリート造の柱が、その所定の上下中間部を境にした上方側の中間部と下方側の下端部とで、断面四角形の四角形柱と、その断面四角形の四隅を柱中心側に引退させた形状の小断面を有する小断面柱(先細り八角形柱)とに切替えられる柱切替え構造が記載されている。
【0005】
しかしながら、特許文献1に記載の柱切替え構造では、鉄筋コンクリート造の柱を、所定の上下中間部を境にした中間部と下端部とで前述した四角形柱と小断面柱とに切替えるにあたり、柱の主筋として、中間部と下端部とにわたって配筋される第1主筋Aと第1主筋Bとに加えて、中間部の四隅のみに配筋される中間部専用の第2主筋を備えることにより、中間部の主筋配列と下端部の主筋配列とが異なるようになっており、そのため、主筋の配筋に手間を要するようになる。
【0006】
又、これに加えて、下端部の各角部のみに配筋される下端部専用の第1補強筋を備えることにより、下端部に対する配筋には更なる手間を要するようになる。
【0007】
しかも、中間部の四隅から柱中心側に偏倚した位置には中間部の下部側と下端部とにわたる第1主筋Bが備えられ、又、下端部の各角部には第1補強筋が備えられることにより、中間部における下部側の四隅やその四隅の下方に位置する下端部の第1側面付近においては、鉄筋の密度が高くなってコンクリートの充填性が悪くなることから、コンクリートの打設や締固めにも手間を要するようになる。
【0008】
つまり、特許文献1に記載の柱切替え構造では、鉄筋コンクリート造の柱を、その所定の上下中間部を境にした上方側と下方側とで前述した四角形柱と小断面柱とに切替えるにあたり、その切替えに要する配筋作業やコンクリートの打設作業などに手間がかかることから、施工性の向上を図る上において改善の余地がある。
【0009】
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、鉄筋コンクリート造の柱を、その所定の上下中間部を境にした上方側と下方側とで前述した四角形柱と小断面柱とに切替える場合の施工性の向上を図れるようにする点にある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の第1特徴構成は、鉄筋コンクリート造の柱が、その所定の上下中間部を境にした上方側と下方側とで、断面四角形の四角形柱と、その断面四角形の四隅を柱中心側に引退させた形状の小断面を有する小断面柱とに切替えられる鉄筋コンクリート造の柱切替え構造であって、
前記柱には、前記四角形柱での主筋配列と前記小断面柱での主筋配列とを平面視で同じにした上で、前記四角形柱と前記小断面柱の主筋として、前記四角形柱と前記小断面柱とにわたる通し主筋が配筋され、
前記四角形柱の四隅には、前記通し主筋を囲う状態で前記四角形柱の断面形状に応じた平面視四角形に曲げ形成される帯筋の各角部を保持する補助筋が配筋されている点にある。
【0011】
本構成によると、鉄筋コンクリート造の柱を、その所定の上下中間部を境にした上方側と下方側とで前述した四角形柱と小断面柱とに切替えるにあたり、四角形柱での主筋配列と小断面柱での主筋配列とを平面視で同じにした上で、これらの各柱の主筋として、四角形柱と小断面柱とにわたる通し主筋が配筋されることから、例えば、四角形柱と小断面柱とのそれぞれに、それらの断面形状に応じた主筋配列で個別に主筋を配筋する場合に比較して、主筋の配筋に要する手間を大幅に軽減できるとともに、所定の上下中間部において配列の異なる四角形柱の主筋と小断面柱の主筋とを接合するための重ね継手を不要できる。又、例えば、四角形柱での主筋配列と小断面柱での主筋配列は、各柱の断面形状に応じて個別に計画しながら、四角形柱と小断面柱の主筋として、それらにわたる通し主筋を配筋する場合に比較して、この場合に必要になる、各通し主筋の配列を四角形柱での主筋配列と小断面柱での主筋配列とに対応させるための各通し主筋の曲げ加工を不要にできる。
【0012】
そして、四角形柱の四隅には、主筋ではなく前述した補助筋が配筋されることにより、四角形柱の四隅に四角形柱専用の主筋を配筋することなく、四角形柱の帯筋を、その各角部が補助筋にて保持された安定状態で配筋することができ、これにより、四角形柱のコンクリート打設領域にコンクリートを打設する際に、帯筋の各角部が大きく振動することに起因したコンクリートの打設効率の低下や打設不良などを回避できる。
【0013】
しかも、上記のように主筋や補助筋などが合理的に配筋されることにより、四角形柱の四隅などにおける鉄筋の密度が低くなり、これにより、四角形柱の四隅などに対するコンクリートの充填性が高くなることから、コンクリートの打設や締固めに要する手間を軽減できる。
【0014】
つまり、鉄筋コンクリート造の柱を、その所定の上下中間部を境にした上方側と下方側とで前述した四角形柱と小断面柱とに切替えるための配筋を合理的に行えるようになり、これにより、その切替えに要する配筋作業やコンクリートの打設作業などが容易になり、その結果、鉄筋コンクリート造の柱を、その所定の上下中間部を境にした上方側と下方側とで前述した四角形柱と小断面柱とに切替える場合の施工性の向上を図りながら、その切替えを良好に行うことができる。
【0015】
本発明の第2特徴構成は、前記所定の上下中間部は、前記柱とスラブとが接合される仕口部であり、
前記通し主筋は、前記仕口部を通って前記四角形柱と前記小断面柱とにわたるように配筋され、
前記補助筋は、前記仕口部に通されずに前記仕口部の手前で止められた状態で前記四角形柱の四隅に配筋されている点にある。
【0016】
本構成によると、通し主筋が仕口部を通って四角形柱と小断面柱とにわたることにより、仕口部を境にして四角形柱と小断面柱とに切り替えられる柱に対する主筋の配筋を容易にすることができる。
【0017】
又、補助筋が仕口部に通されないことにより、仕口部での不要な配筋を無くすことができ、これにより、仕口部に通されるスラブ筋の配筋が補助筋にて阻害される虞を回避することができ、仕口部での配筋に要する手間を軽減することができる。その上、仕口部での鉄筋の密度が低くなって仕口部に対するコンクリートの充填性が高くなることから、仕口部でのコンクリートの打設や締固めに要する手間を軽減できる。
【0018】
その結果、鉄筋コンクリート造の柱を、仕口部を境にした上階側と下階側とで前述した四角形柱と小断面柱とに切替える場合の施工性の向上を図ることができる。
【0019】
本発明の第3特徴構成は、前記小断面柱が断面円形の円形柱であり、
前記通し主筋は、前記円形柱の主筋配列で前記四角形柱と前記小断面柱とにわたって通されている点にある。
【0020】
例えば、小断面柱が断面円形の円形柱である場合に、通し主筋を、円形柱よりも大きい断面を有する四角形柱の主筋配列で配筋すると、断面の小さい円形柱において、主筋や帯筋に対するコンクリートのかぶり厚さが不足することがある。
【0021】
これに対し、本構成においては、通し主筋が断面の小さい円形柱の主筋配列で配筋されることにより、四角形柱と円形柱のいずれにおいても、主筋や帯筋などに対するコンクリートのかぶり厚さが不足することを回避できる。
【0022】
その結果、鉄筋コンクリート造の柱を、その所定の上下中間部を境にした上方側と下方側とで前述した四角形柱と小断面柱とに切替える場合の施工性の向上を図りながらも、その切替えを、主筋や帯筋に対するコンクリートのかぶり厚さが適正に確保された状態で好適に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
図1】鉄筋コンクリート造の柱切替え構造を示す要部の斜視図
図2】鉄筋コンクリート造の柱切替え構造を示す要部の垂直断面図
図3図2のIII-III矢視断面図
図4図2のIV-IV矢視断面図
図5】別実施形態における小断面柱(八角形柱)の水平断面図
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明を実施するための形態の一例として、本発明に係る鉄筋コンクリート造の柱切替え構造を、特定階の所定位置に耐震壁が備えられた鉄筋コンクリート造の建物に適用した実施形態を図面に基づいて説明する。
尚、本発明に係る鉄筋コンクリート造の柱切替え構造は、耐震壁が備えられた鉄筋コンクリート造の建物に限らず、耐震壁が備えられていない鉄筋コンクリート造の建物にも適用することができる。
【0025】
本実施形態で例示する鉄筋コンクリート造の建物には、図1~2に示すように、所定の柱スパンで建込まれる鉄筋コンクリート造の複数の第1柱10と第2柱20、上下階を仕切る複数のフラットスラブ30、及び、特定階の所定位置に設置される複数の耐震壁40などが備えられている。
尚、鉄筋コンクリート造の建物としては、フラットスラブ30に代えて梁とスラブが備えられたものであってもよい。
【0026】
各第1柱10は、意匠性の向上を図るために、建物の最下階から最上階にわたって円形柱10Aで統一されている。各第2柱20は、意匠上と構造上の理由から、所定の上下中間部20Aを境にした上方側と下方側とで、断面四角形の四角形柱20Bと、その断面四角形の四隅を柱中心側に引退させた円形の小断面を有する円形柱(小断面柱の一例)20Cとに切替えられている。
【0027】
図1~4に示すように、各第2柱20における所定の上下中間部20Aは、耐震壁40が設置される特定階を仕切る上下のフラットスラブ30が第2柱20に接合される仕口部であり、各第2柱20は、それらの仕口部20Aを境にした上階側と下階側とで、耐震壁40の横側端部が接合される四角形柱20Bと、耐震壁40の横側端部が接合されない円形柱20Cとに切替えられている。各第2柱20の円形柱20Cは、第1柱10の円形柱10Aと同径に形成されることで意匠性の向上が図られている。各円形柱10A,20Cは、プレキャストコンクリート製とすることで、それらの生産性や製作精度の向上などが図られている。
【0028】
各第2柱20は、四角形柱20Bの外周における各辺の長さ(柱幅)と円形柱20Cの直径(柱幅)とが同じ長さに設定されており、これにより、各第2柱20としては、前述した仕口部20Aを境にして四角形柱20Bと円形柱20Cとに切替えられる柱切替え構造が適用されたものでありながら、それらの柱幅が建物の最下階から最上階にわたって一定に維持された意匠性の高いものに構成されている。各第2柱20は、耐震壁40との接合部が四角形柱20Bであることにより、図1に示すように、建物の外部に面する四角形柱20Bの外側面20aと耐震壁40の外壁面40aとが面一になるように耐震壁40を建物の外周側に寄せて設置しながらも、図2~3に示すように、耐震壁40に備えられた各横筋41の端部を四角形柱20B内に適正な定着長さで定着させることができ、これにより、耐震壁40の設置部位での意匠性の向上を図りながら、耐震壁40による耐震性の向上を図ることができる。
尚、図2~3に示す符号42は、耐震壁40に備えられた複数の縦筋であり、各縦筋42の端部は、耐震壁40の設置階を仕切る上下のフラットスラブ30内に適正な定着長さで定着されている。
【0029】
図2~4に示すように、各第2柱20には、四角形柱20Bでの主筋配列と円形柱20Cでの主筋配列とを平面視で同じにした上で、四角形柱20Bと円形柱20Cの主筋21として、仕口部20Aを通って四角形柱20Bと円形柱20Cとにわたる所定本数(本実施形態では8本)の通し主筋が配筋されている。各通し主筋21は、円形柱20Cの主筋配列で四角形柱20Bと円形柱20Cとにわたって通されている。
尚、第2柱20における通し主筋21の本数は、第2柱20の柱幅や通し主筋21の直径などに応じて種々の変更が可能である。
【0030】
図2~3に示すように、各第2柱20の四角形柱20Bには、各通し主筋21を囲う状態で四角形柱20Bの断面形状に応じた平面視四角形に曲げ形成される複数の第1帯筋22が、上下方向に所定間隔を置いて配筋されている。図2図4に示すように、各第2柱20の円形柱20Cには、各通し主筋21を囲う状態で円形柱20Cの断面形状に応じた平面視円形に曲げ形成される複数の第2帯筋23が、上下方向に所定間隔を置いて配筋されている。
【0031】
各第2柱20における四角形柱20Bの四隅には、第1帯筋22の各角部を保持する補助筋24が配筋されている。各補助筋24は、四角形柱20Bに配筋された複数の第1帯筋22にわたる所定の上下長さを有している。各補助筋24は、前述した仕口部20Aに通されずに仕口部20Aの手前で止めた状態で四角形柱20Bの四隅に配筋されている。各補助筋24には、通し主筋21よりも径の小さい鉄筋が使用されている。
【0032】
以上の通り、本発明に係る鉄筋コンクリート造の柱切替え構造においては、鉄筋コンクリート造の第2柱20が、その所定の上下中間部となる仕口部20Aを境にした上方側と下方側とで前述した四角形柱20Bと円形柱(小断面柱)20Cとに切替えられている。そして、このような切替えを行うにあたり、四角形柱20Bでの主筋配列と円形柱20Cでの主筋配列とを平面視で同じにした上で、これらの各柱20B,20Cの主筋21として、前述した仕口部20Aを通って四角形柱20Bと円形柱20Cとにわたる通し主筋21が配筋されている。これにより、例えば、四角形柱20Bと円形柱20Cとのそれぞれに、それらの断面形状に応じた主筋配列で個別に主筋を配筋する場合に比較して、主筋21の配筋に要する手間を大幅に軽減できるとともに、所定の仕口部20Aにおいて配列の異なる四角形柱20Bの主筋21と円形柱20Cの主筋21とを接合するための重ね継手を不要にできる。又、例えば、四角形柱20Bでの主筋配列と円形柱20Cでの主筋配列は、各柱20B,20Cの断面形状に応じて個別に計画しながら、四角形柱20Bと小断面柱20Cの主筋として、それらにわたる通し主筋を配筋する場合に比較して、この場合に必要になる、各通し主筋の配列を四角形柱20Bでの主筋配列と円形柱20Cでの主筋配列とに対応させるための各通し主筋の曲げ加工を不要にできる。
【0033】
そして、四角形柱20Bの四隅には、主筋ではなく前述した補助筋24が配筋されることにより、四角形柱20Bの四隅に四角形柱20B専用の主筋を配筋することなく、四角形柱20Bの各第1帯筋22を、それらの各角部が補助筋24にて保持された安定状態で配筋することができる。これにより、四角形柱20Bのコンクリート打設領域にコンクリート25を打設する際に、第1帯筋22の各角部が大きく振動することに起因したコンクリート25の打設効率の低下や打設不良などを回避できる。
【0034】
更に、各補助筋24が仕口部20Aに通されないことにより、仕口部20Aでの不要な配筋を無くすことができ、これにより、仕口部20Aに通されるスラブ筋31(図2参照)や仕口部20Aにてスラブ筋31を囲うあばら筋32(図2参照)の配筋が各補助筋24にて阻害される虞を回避できることから、仕口部20Aでの配筋に要する手間を軽減できる。
【0035】
しかも、上記のように主筋21や補助筋24などが合理的に配筋されることにより、四角形柱20Bの四隅や仕口部20Aなどにおける鉄筋の密度が低くなり、これにより、四角形柱20Bの四隅や仕口部20Aなどに対するコンクリート25の充填性が高くなることから、コンクリート25の打設や締固めに要する手間を軽減できる。
【0036】
その上、各通し主筋21が断面の小さい円形柱20Cの主筋配列で配筋されることにより、四角形柱20Bと円形柱20Cのいずれにおいても、通し主筋21や各帯筋22,23などに対するコンクリート25のかぶり厚さが不足することを回避できる。
【0037】
つまり、本発明に係る鉄筋コンクリート造の柱切替え構造によると、鉄筋コンクリート造の第2柱20を、その所定の上下中間部となる仕口部20Aを境にした上方側と下方側とで前述した四角形柱20Bと円形柱20Cとに切替えるための配筋を合理的に行えるようになり、これにより、その切替えに要する配筋作業やコンクリート25の打設作業などが容易になり、その結果、鉄筋コンクリート造の第2柱20を、その所定の仕口部20Aを境にして前述した四角形柱20Bと円形柱20Cとに切替える場合の施工性の向上を図りながら、その切替えを良好に行うことができる。
【0038】
〔別実施形態〕
本発明の別実施形態について説明する。
尚、以下に説明する各別実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、上記の実施形態や他の別実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
【0039】
(1)上記の実施形態においては、鉄筋コンクリート造の柱切替え構造として、鉄筋コンクリート造の第1柱10と第2柱20のうちの第2柱20が、その所定の上下中間部20Aを境にした上方側と下方側とで、四角形柱20Bと円形柱(小断面柱)20Cとに切替えられるものを例示したが、これに限らず、例えば、第1柱10と第2柱20とが、それらの所定の上下中間部20Aを境にした上方側と下方側とで、四角形柱20Bと円形柱20Cとに切替えられるものであってもよい。
【0040】
(2)上記の実施形態においては、鉄筋コンクリート造の柱切替え構造として、耐震壁40が設置される特定階を仕切る上下のフラットスラブ(スラブ)30が第2柱20に接合される仕口部20Aを、鉄筋コンクリート造の第2柱20が四角形柱20Bと円形柱(小断面柱)20Cとに切替えられる所定の上下中間部20Aとしたものを例示したが、これに限らず、例えば、耐震壁40に関係なく、各階のスラブ30が第2柱20に接合される各階の仕口部20Aの全てを所定の上下中間部20Aとするものであってもよく、又、各階の仕口部20Aのうち、規則的又は不規則に選択した所定階の仕口部20Aを所定の上下中間部20Aとするものであってもよい。更に、仕口部20Aではなく、上下の仕口部20A間に位置する柱部分の所定高さ位置を所定の上下中間部20Aとするものであってもよい。
【0041】
(3)上記の実施形態においては、鉄筋コンクリート造の柱切替え構造として、第2柱20が、断面四角形の四角形柱20Bと、その断面四角形の四隅を柱中心側に引退させた円形の小断面を有する円形柱20Cとに切替えられるものを例示したが、これに限らず、例えば、図5に示すように、第2柱20が、断面四角形の四角形柱20Bと、その断面四角形の四隅を柱中心側に引退させた八角形の小断面を有する八角形柱(小断面柱の一例)20Dとに切替えられるものであってもよい。
尚、各第2柱20の八角形柱20Dには、各通し主筋21を囲う状態で八角形柱20Dの断面形状に応じた平面視八角形に曲げ形成される複数の第2帯筋26が、上下方向に所定間隔を置いて配筋されている。
【0042】
(4)上記の実施形態においては、鉄筋コンクリート造の柱切替え構造として、第2柱20の各補助筋24が、第2柱20とフラットスラブ(スラブ)30とが接合される仕口部20Aに通されずに仕口部20Aの手前で止めた状態で四角形柱20Bの四隅に配筋されているものを例示したが、これに限らず、例えば、仕口部20Aに通された状態で四角形柱20Bの四隅に配筋されるものであってもよい。
又、各補助筋24として、通し主筋21よりも径の小さい鉄筋が使用されているものを例示したが、これに限らず、例えば、通し主筋21と同じ径の鉄筋が使用されていてもよい。
【符号の説明】
【0043】
20 柱(第2柱)
20A 仕口部(上下中間部)
20B 四角形柱
20C 円形柱(小断面柱)
20D 八角形柱(小断面柱)
21 通し主筋(主筋)
22 帯筋(第1帯筋)
24 補助筋
30 スラブ
図1
図2
図3
図4
図5