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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】P2023009704
(43)【公開日】2023-01-20
(54)【発明の名称】梁部材、および梁部材と鉛直部材との接合構造
(51)【国際特許分類】
E04C 3/20 20060101AFI20230113BHJP
E04B 1/58 20060101ALI20230113BHJP
E04B 1/30 20060101ALI20230113BHJP
【ＦＩ】
E04C3/20
E04B1/58 508A
E04B1/30 K
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021113200
(22)【出願日】2021-07-07
(71)【出願人】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100124084
【弁理士】
【氏名又は名称】黒岩 久人
(72)【発明者】
【氏名】高橋 智也
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 英義
【テーマコード（参考）】
2E125
2E163
【Ｆターム（参考）】
2E125AA03
2E125AA13
2E125AB12
2E125AC02
2E125AC07
2E125AG03
2E125AG04
2E125AG21
2E125AG22
2E125AG25
2E125AG28
2E125BA02
2E125CA78
2E163FA12
2E163FD02
2E163FD12
2E163FD32
2E163FD44
2E163FD46
2E163FD48
(57)【要約】
【課題】断面サイズを大きくすることなく、部材および他部材との接合部のせん断強度を増大できる、プレキャストコンクリート造の梁部材を提供すること。
【解決手段】プレキャストコンクリート造の梁部材２０は、鋼繊維補強コンクリートで形成された梁本体２１と、梁本体２１の内部に配筋された梁主筋２２およびせん断補強筋２３と、梁本体２１の両端面に設けられた凸部２４と、を備える。凸部２４は、鋼繊維補強コンクリートで形成される。本発明によれば、梁部材２０の凸部２４と柱部材１０の凹部１１とからなるシヤーキーで、梁部材２０と柱部材１０とが接合することにより、梁部材の断面サイズを大きくしたり、梁部材のコンクリート強度を向上させたり、せん断補強筋の鉄筋量を増大させたりすることなく、梁部材２０と柱部材１０との接合部分のせん断強度および梁部材２０の変形性能を増大できる。
【選択図】図１
【解決手段】プレキャストコンクリート造の梁部材２０は、鋼繊維補強コンクリートで形成された梁本体２１と、梁本体２１の内部に配筋された梁主筋２２およびせん断補強筋２３と、梁本体２１の両端面に設けられた凸部２４と、を備える。凸部２４は、鋼繊維補強コンクリートで形成される。本発明によれば、梁部材２０の凸部２４と柱部材１０の凹部１１とからなるシヤーキーで、梁部材２０と柱部材１０とが接合することにより、梁部材の断面サイズを大きくしたり、梁部材のコンクリート強度を向上させたり、せん断補強筋の鉄筋量を増大させたりすることなく、梁部材２０と柱部材１０との接合部分のせん断強度および梁部材２０の変形性能を増大できる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
プレキャストコンクリート造の梁部材であって、
鋼繊維補強コンクリートで形成された梁本体と、
前記梁本体の内部に配筋された梁主筋およびせん断補強筋と、
前記梁本体の両端面に設けられた凸部と、を備え、
前記凸部は、鋼繊維補強コンクリートで形成されることを特徴とする梁部材。
鋼繊維補強コンクリートで形成された梁本体と、
前記梁本体の内部に配筋された梁主筋およびせん断補強筋と、
前記梁本体の両端面に設けられた凸部と、を備え、
前記凸部は、鋼繊維補強コンクリートで形成されることを特徴とする梁部材。
【請求項2】
前記梁主筋は、第１梁主筋および第２梁主筋を備え、
前記第１梁主筋は、前記梁本体の一方の梁端部の上端側から前記梁本体の他方の梁端部の下端側まで直線状に延びる第１斜め部と、前記第１斜め部の両端から前記梁本体の中心軸に略平行に外側に向かって直線状に延びる第１平行部と、を備え、
前記第２梁主筋は、前記梁本体の一方の梁端部の下端側から前記梁本体の他方の梁端部の上端側まで直線状に延びる第２斜め部と、前記第２斜め部の両端から前記梁本体の中心軸に略平行に外側に向かって直線状に延びる第２平行部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の梁部材。
前記第１梁主筋は、前記梁本体の一方の梁端部の上端側から前記梁本体の他方の梁端部の下端側まで直線状に延びる第１斜め部と、前記第１斜め部の両端から前記梁本体の中心軸に略平行に外側に向かって直線状に延びる第１平行部と、を備え、
前記第２梁主筋は、前記梁本体の一方の梁端部の下端側から前記梁本体の他方の梁端部の上端側まで直線状に延びる第２斜め部と、前記第２斜め部の両端から前記梁本体の中心軸に略平行に外側に向かって直線状に延びる第２平行部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の梁部材。
【請求項3】
一対の鉛直部材と、前記一対の鉛直部材間に架設されるプレキャストコンクリート造の梁部材と、を備え、
前記梁部材は、鋼繊維補強コンクリートで形成された梁本体と、
前記梁本体の内部に配筋された梁主筋およびせん断補強筋と、
前記梁本体の両端面に形成された凸部または凹部と、を備え、
前記鉛直部材の側面には、前記梁部材の凸部が嵌合する凹部または前記梁部材の凹部に嵌合する凸部が形成されることを特徴とする梁部材と鉛直部材との接合構造。
前記梁部材は、鋼繊維補強コンクリートで形成された梁本体と、
前記梁本体の内部に配筋された梁主筋およびせん断補強筋と、
前記梁本体の両端面に形成された凸部または凹部と、を備え、
前記鉛直部材の側面には、前記梁部材の凸部が嵌合する凹部または前記梁部材の凹部に嵌合する凸部が形成されることを特徴とする梁部材と鉛直部材との接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、梁部材、および、この梁部材と鉛直部材との接合構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、一対のコンクリート部材と、これら一対のコンクリート部材間に架設されるプレキャストコンクリート造の梁部材と、を備える構造がある（特許文献１～３参照）。
特許文献１には、梁主筋を梁スパン内でＸ字状に配置し、一方の梁端部上端主筋と他端梁下端主筋とが連続するように配筋されたＸ形配筋の鉄筋コンクリート構造の梁が示されている。梁のスパン全長に亘って、Ｘ字状に配置された梁主筋と梁のコンクリートとが付着するのを防止する付着防止手段が設けられている。
特許文献１には、梁主筋を梁スパン内でＸ字状に配置し、一方の梁端部上端主筋と他端梁下端主筋とが連続するように配筋されたＸ形配筋の鉄筋コンクリート構造の梁が示されている。梁のスパン全長に亘って、Ｘ字状に配置された梁主筋と梁のコンクリートとが付着するのを防止する付着防止手段が設けられている。
【0003】
特許文献２には、ＲＣまたはＳＲＣ造の耐震壁間を連結するＲＣ系梁ダンパーが示されている。このＲＣ系梁ダンパーでは、コンクリートとして繊維補強コンクリートが用いられ、主筋として低降伏点鉄筋が用いられ、さらにＰＣ鋼棒によりプレストレスが導入されている。また、主筋は梁の両端間にＸ形状に配筋されている（Ｘ型配筋）。
特許文献３には、プレキャストコンクリート造の梁本体とコア壁との接合構造が示されている。梁本体は、繊維補強セメント系材料からなり、梁主筋とスターラップとが埋設されている。
特許文献３には、プレキャストコンクリート造の梁本体とコア壁との接合構造が示されている。梁本体は、繊維補強セメント系材料からなり、梁主筋とスターラップとが埋設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００１－１２０１０号公報
【特許文献2】特開２００４－５２４９４号公報
【特許文献3】特開２０１３－１１１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、断面サイズを大きくすることなく、他部材との接合部のせん断強度を増大できる、プレキャストコンクリート造の梁部材および梁部材と鉛直部材との接合構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは、プレキャストコンクリート造の梁部材を、鋼繊維補強コンクリートで形成し、梁部材の両端に凸部を形成することで、梁部材の断面サイズを大きくしたり、梁部材のコンクリート強度を高めたり、せん断補強筋を高密度に配筋したりすることなく、梁部材の耐力および変形性能を高めることができる点に着目して、本発明に至った。
第１の発明の梁部材は、プレキャストコンクリート造の梁部材（例えば、後述の梁部材２０）であって、鋼繊維補強コンクリートで形成された梁本体（例えば、後述の梁本体２１）と、前記梁本体の内部に配筋された梁主筋（例えば、後述の梁主筋２２）およびせん断補強筋（例えば、後述のせん断補強筋２３）と、前記梁本体の両端面に設けられた凸部（例えば、後述の凸部２４）と、を備え、前記凸部は、鋼繊維補強コンクリートで形成されることを特徴とする。
第１の発明の梁部材は、プレキャストコンクリート造の梁部材（例えば、後述の梁部材２０）であって、鋼繊維補強コンクリートで形成された梁本体（例えば、後述の梁本体２１）と、前記梁本体の内部に配筋された梁主筋（例えば、後述の梁主筋２２）およびせん断補強筋（例えば、後述のせん断補強筋２３）と、前記梁本体の両端面に設けられた凸部（例えば、後述の凸部２４）と、を備え、前記凸部は、鋼繊維補強コンクリートで形成されることを特徴とする。
【0007】
この発明によれば、梁部材の両端面に鋼繊維補強コンクリートからなる凸部を設けた。鋼繊維補強コンクリートは、コンクリートに鋼繊維を混入したものであり、ひび割れが開くことを防いで、躯体損傷を抑制できるという効果がある。よって、地震発生時には、鋼繊維補強コンクリートが引張力をある程度負担するので、梁部材および凸部のせん断耐力を増大できる。したがって、この凸部によるシヤーキーで他部材と接合することにより、梁部材の断面サイズを大きくしたり、梁部材のコンクリート強度を向上させたり、せん断補強筋の鉄筋量を増大させたりすることなく、梁部材と他部材との接合部分のせん断強度を増大できる。
鋼繊維は、両端にフック加工を施したもので、長さ０．１ｍｍ～０．６ｍｍ程度が好ましい。また、鋼繊維の混入量は、コンクリート体積に対して０．５％～１．５％程度が好ましい。
鋼繊維は、両端にフック加工を施したもので、長さ０．１ｍｍ～０．６ｍｍ程度が好ましい。また、鋼繊維の混入量は、コンクリート体積に対して０．５％～１．５％程度が好ましい。
【0008】
第２の発明の梁部材は、前記梁主筋は、第１梁主筋（例えば、後述の第１梁主筋３０）および第２梁主筋（例えば、後述の第２梁主筋４０）を備え、前記第１梁主筋は、前記梁本体の一方の梁端部（例えば、後述の梁端部Ｐ）の上端側から前記梁本体の他方の梁端部（例えば、後述の梁端部Ｑ）の下端側まで直線状に延びる第１斜め部（例えば、後述の第１斜め部３１）と、前記第１斜め部の両端から前記梁本体の中心軸に略平行に外側に向かって直線状に延びる第１平行部（例えば、後述の第１平行部３２）と、を備え、前記第２梁主筋は、前記梁本体の一方の梁端部の下端側から前記梁本体の他方の梁端部の上端側まで直線状に延びる第２斜め部（例えば、後述の第２斜め部４１）と、前記第２斜め部の両端から前記梁本体の中心軸に略平行に外側に向かって直線状に延びる第２平行部（例えば、後述の第２平行部４２）と、を備えることを特徴とする。
【0009】
この発明によれば、第１梁主筋を第１斜め部および第１平行部を含んで構成し、第２梁主筋を第２斜め部および第２平行部を含んで構成した。つまり、側面視で、第１梁主筋の第１斜め部と第２梁主筋の第２斜め部とをＸ形に配筋した。よって、地震時に生じる逆対称曲げーモーメントに対して、梁主筋が引張状態か圧縮状態となってせん断力を負担し、付着割裂破壊が起こりにくいから、梁部材の変形能力（靭性能）を高めることができる。
【0010】
また、梁本体の内部では、側面から視て、第１梁主筋の第１斜め部と第２梁主筋の第２斜め部とがＸ形状となるが、梁本体の外部では、第１梁主筋の第１平行部および第２梁主筋の第２平行部が、梁本体の中心軸に略平行に延びる。よって、梁本体の外部に延びる平行部を、比較的容易に他部材に接合できる。
また、第１梁主筋および第２梁主筋の折り曲げ箇所を梁本体内の端部としたので、プレキャストコンクリート部材を設置する際の現場作業での配筋作業の施工性を向上できる。
また、鋼繊維補強コンクリートが引張力をある程度負担することから、せん断補強筋を低減することが可能となり、過密配筋を回避できる。
また、梁部材の全長に亘って変形能力（靭性能）および部材耐力を高めるためには、梁主筋の折り曲げ箇所を梁部材の外部とすることが好ましいが、梁部材に鋼繊維コンクリートを用いたことで、繊維補強コンクリートが引張力をある程度負担するから、梁主筋の折り曲げ箇所を梁端部としても、梁部材の変形能力および部材耐力を確保できる。
また、第１梁主筋および第２梁主筋の折り曲げ箇所を梁本体内の端部としたので、プレキャストコンクリート部材を設置する際の現場作業での配筋作業の施工性を向上できる。
また、鋼繊維補強コンクリートが引張力をある程度負担することから、せん断補強筋を低減することが可能となり、過密配筋を回避できる。
また、梁部材の全長に亘って変形能力（靭性能）および部材耐力を高めるためには、梁主筋の折り曲げ箇所を梁部材の外部とすることが好ましいが、梁部材に鋼繊維コンクリートを用いたことで、繊維補強コンクリートが引張力をある程度負担するから、梁主筋の折り曲げ箇所を梁端部としても、梁部材の変形能力および部材耐力を確保できる。
【0011】
第３の発明の梁部材と鉛直部材との接合構造（例えば、後述の柱梁架構１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ）は、一対の鉛直部材（例えば、後述の柱部材１０）と、前記一対の鉛直部材間に架設されるプレキャストコンクリート造の梁部材（例えば、後述の梁部材２０）と、を備え、前記梁部材は、鋼繊維補強コンクリートで形成された梁本体（例えば、後述の梁本体２１、２１Ａ）と、前記梁本体の内部に配筋された梁主筋（例えば、後述の梁主筋２２）およびせん断補強筋（例えば、後述のせん断補強筋２３）と、前記梁本体の両端面に形成された凸部（例えば、後述の凸部２４）または凹部（例えば、後述の凹部２５）と、を備え、前記鉛直部材の側面には、前記梁部材の凸部が嵌合する凹部（例えば、後述の凹部１１）または前記梁部材の凹部に嵌合する凸部（例えば、後述の凸部１２）が形成されることを特徴とする。
【0012】
この発明によれば、梁部材と鉛直部材とが、凸部と凹部とが嵌合したシヤーキーにより接合されるので、梁部材の断面サイズを大きくしたり、梁部材のコンクリート強度を向上させたり、せん断補強筋の鉄筋量を増大させたりすることなく、柱部材と梁部材との接合部のせん断強度を大きく確保できる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、断面サイズを大きくすることなく、梁部材と他部材との接合部のせん断強度を増大できる、プレキャストコンクリート造の梁部材および梁部材と鉛直部材との接合構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の第１実施形態に係る柱梁架構の縦断面図である。
【図2】第１実施形態に係る梁部材の配筋状況を示す縦断面図である。
【図4】加力試験に用いた試験体の構成を示す図である。
【図5】加力試験に用いた試験体Ｎｏ．１～Ｎｏ．３の配筋状況を示す断面図および側面図である。
【図6】加力試験に用いた試験体Ｎｏ．４～Ｎｏ．６の配筋状況を示す断面図および側面図である。
【図7】加力試験に用いた試験体のシヤーキーの形状を示す図である。
【図8】試験体に用いたコンクリートの材料試験結果および鉄筋の材料特性を示す図である。
【図9】試験体に用いた加力試験装置を示す模式図である。
【図10】加力試験結果（せん断力Ｑと部材角Ｒとの関係の包絡線の比較）を示す図である。
【図11】本発明の第２実施形態に係る柱梁架構の縦断面図である。
【図12】本発明の第３実施形態に係る柱梁架構の縦断面図である。
【図13】本発明の第４実施形態に係る柱梁架構の縦断面図である。
【図14】本発明の変形例に係る梁部材の配筋状況を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
本発明は、鋼繊維補強コンクリートで形成されたプレキャストコンクリート造の梁部材、および、この梁部材と鉛直部材との接合構造である。本発明の梁部材の第１の特徴は、鋼繊維補強コンクリートで梁本体と凸部とを形成した点である。また、本発明の梁部材の第２の特徴は、Ｘ形状に配筋される鉄筋（第１斜め部、第２斜め部）が梁本体の内部（梁端部）で折り曲げ加工され、梁本体から外側に延びる鉄筋（第１平行部、第２平行部）は、梁本体の材軸方向と平行に配筋されている点である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る梁部材と鉛直部材との接合構造としての柱梁架構１の縦断面図である。図２は、梁部材２０の配筋状況を示す縦断面図である。図３（ａ）は、図２の梁部材２０のＡ－Ａ矢視図であり、図３（ｂ）は、図２の梁部材２０のＢ－Ｂ矢視図である。
柱梁架構１は、一対の鉛直部材としての柱部材１０と、一対の柱部材１０間に架設されるプレキャストコンクリート造の梁部材２０と、を備える。
梁部材２０は、鋼繊維補強コンクリートで形成された梁本体２１と、梁本体２１の内部に配筋された梁主筋２２およびせん断補強筋２３と、梁本体２１の両端面に形成された凸部２４と、を備える。この凸部２４は、鋼繊維補強コンクリートで形成されている。
図１中右側の柱部材１０は、現場で配筋して型枠を建て込んでコンクリートを打設することで形成された、鉄筋コンクリート造である。この柱部材１０の側面には、梁本体２１の凸部２４が嵌合する凹部１１が形成されており、この梁本体２１の凸部２４と柱部材１０の凹部１１とでシヤーキーが構成される。梁部材２０はプレキャストコンクリート造であるため、梁部材２０を所定位置に取り付けた状態で柱部材１０のコンクリートを現場で打設することにより、凸部２４に嵌合する凹部１１が形成される。
図１中左側の柱部材１０は、上下のプレキャスト鉄筋コンクリート部材６０と、これらプレキャスト鉄筋コンクリート部材６０の間に設けられた鉄筋コンクリート造の柱梁接合部６１と、を備える。この柱梁接合部６１は、現場で配筋して型枠を建て込んでコンクリートを打設することで形成されている。この柱梁接合部６１の側面には、梁本体２１の凸部２４が嵌合する凹部１１が形成されており、この梁本体２１の凸部２４と柱梁接合部６１の凹部１１とでシヤーキーが構成される。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る梁部材と鉛直部材との接合構造としての柱梁架構１の縦断面図である。図２は、梁部材２０の配筋状況を示す縦断面図である。図３（ａ）は、図２の梁部材２０のＡ－Ａ矢視図であり、図３（ｂ）は、図２の梁部材２０のＢ－Ｂ矢視図である。
柱梁架構１は、一対の鉛直部材としての柱部材１０と、一対の柱部材１０間に架設されるプレキャストコンクリート造の梁部材２０と、を備える。
梁部材２０は、鋼繊維補強コンクリートで形成された梁本体２１と、梁本体２１の内部に配筋された梁主筋２２およびせん断補強筋２３と、梁本体２１の両端面に形成された凸部２４と、を備える。この凸部２４は、鋼繊維補強コンクリートで形成されている。
図１中右側の柱部材１０は、現場で配筋して型枠を建て込んでコンクリートを打設することで形成された、鉄筋コンクリート造である。この柱部材１０の側面には、梁本体２１の凸部２４が嵌合する凹部１１が形成されており、この梁本体２１の凸部２４と柱部材１０の凹部１１とでシヤーキーが構成される。梁部材２０はプレキャストコンクリート造であるため、梁部材２０を所定位置に取り付けた状態で柱部材１０のコンクリートを現場で打設することにより、凸部２４に嵌合する凹部１１が形成される。
図１中左側の柱部材１０は、上下のプレキャスト鉄筋コンクリート部材６０と、これらプレキャスト鉄筋コンクリート部材６０の間に設けられた鉄筋コンクリート造の柱梁接合部６１と、を備える。この柱梁接合部６１は、現場で配筋して型枠を建て込んでコンクリートを打設することで形成されている。この柱梁接合部６１の側面には、梁本体２１の凸部２４が嵌合する凹部１１が形成されており、この梁本体２１の凸部２４と柱梁接合部６１の凹部１１とでシヤーキーが構成される。
【0016】
梁主筋２２は、第１梁主筋３０、第２梁主筋４０、および第３梁主筋５０を備える。梁主筋２２は、５本の上端筋および５本の下端筋で構成されているが、このうち、外側の上下２本ずつの合計４本が、第３梁主筋５０となっており、内側の上下３本ずつの合計６本が、第１梁主筋３０および第２梁主筋４０となっている（図３参照）。
第１梁主筋３０は、１本の鉄筋材を梁本体２１内部の梁端部Ｐ、Ｑで折り曲げて形成したものである。この第１梁主筋３０は、梁本体２１の一方の梁端部Ｐの上端側から梁本体２１の他方の梁端部Ｑの下端側まで直線状に延びる第１斜め部３１と、第１斜め部３１の両端から梁本体２１の中心軸に略平行に外側に向かって直線状に延びる第１平行部３２と、を備える。
第２梁主筋４０は、１本の鉄筋材を梁本体２１内部の梁端部Ｐ、Ｑで折り曲げて形成したものである。この第２梁主筋４０は、梁本体２１の一方の梁端部Ｐの下端側から梁本体２１の他方の梁端部Ｑの上端側まで直線状に延びる第２斜め部４１と、第２斜め部４１の両端から梁本体２１の中心軸に略平行に外側に向かって直線状に延びる第２平行部４２と、を備える。
第３梁主筋５０は、梁本体２１の中心軸に略平行に直線状に延びており、両端が外側に向かって突出している。
せん断補強筋２３は、ロの字形状の鉄筋材であり、梁主筋２２を囲んで梁主筋２２の長さ方向に所定間隔おきに配置されている。
第１梁主筋３０は、１本の鉄筋材を梁本体２１内部の梁端部Ｐ、Ｑで折り曲げて形成したものである。この第１梁主筋３０は、梁本体２１の一方の梁端部Ｐの上端側から梁本体２１の他方の梁端部Ｑの下端側まで直線状に延びる第１斜め部３１と、第１斜め部３１の両端から梁本体２１の中心軸に略平行に外側に向かって直線状に延びる第１平行部３２と、を備える。
第２梁主筋４０は、１本の鉄筋材を梁本体２１内部の梁端部Ｐ、Ｑで折り曲げて形成したものである。この第２梁主筋４０は、梁本体２１の一方の梁端部Ｐの下端側から梁本体２１の他方の梁端部Ｑの上端側まで直線状に延びる第２斜め部４１と、第２斜め部４１の両端から梁本体２１の中心軸に略平行に外側に向かって直線状に延びる第２平行部４２と、を備える。
第３梁主筋５０は、梁本体２１の中心軸に略平行に直線状に延びており、両端が外側に向かって突出している。
せん断補強筋２３は、ロの字形状の鉄筋材であり、梁主筋２２を囲んで梁主筋２２の長さ方向に所定間隔おきに配置されている。
【0017】
〔加力試験〕
比較例として従来の梁部材と同様の構成の試験体（Ｎｏ．１～Ｎｏ．３）を製作するとともに、実施例として本発明の梁部材と同様の構成の試験体（Ｎｏ．４～Ｎｏ．６）を製作し、これら試験体に対して加力試験を行った。
図４は、試験体の構成を示す図である。図５は、試験体Ｎｏ．１～Ｎｏ．３の配筋状況を示す側面図および断面図である。図６は、試験体Ｎｏ．４～Ｎｏ．６の配筋状況を示す側面図および断面図である。図７は、シヤーキーの形状を示す図である。図８は、試験体に用いたコンクリートの材料試験結果および試験体に用いた鉄筋の材料特性である。
試験体は、梁幅ｂを４００ｍｍ、梁せいを３５０ｍｍ、長さ７００ｍｍとした。試験体の両端面には、幅３５０ｍｍ、深さ２０ｍｍ、付け根長さ１６０ｍｍの凸部を設けた。なお、試験体の両端には、剛強なスタブを設けた。
試験体Ｎｏ．１～Ｎｏ．３は、一般的な梁配筋を想定し、上端側主筋および下端側主筋を全て略平行に配筋した。また、せん断補強筋は、４－Ｕ７．１＠６０（ｐｗ＝０．６７％）とした。
試験体Ｎｏ．４～Ｎｏ．６は、付着割裂破壊が生じにくく、短スパン梁に効果を発揮するＸ形配筋とした。引張主筋５本のうち隅の２本を除いた３本をＸ形に配置し、危険断面位置を横切る直前で折り曲げ、試験体Ｎｏ．１～Ｎｏ．３と同等の曲げ耐力となるようにした。また、せん断補強筋は、２－Ｕ７．１＠６０（ｐｗ＝０．３３％）とし、試験体Ｎｏ．１～Ｎｏ．３の１／２の補強量とした。
比較例として従来の梁部材と同様の構成の試験体（Ｎｏ．１～Ｎｏ．３）を製作するとともに、実施例として本発明の梁部材と同様の構成の試験体（Ｎｏ．４～Ｎｏ．６）を製作し、これら試験体に対して加力試験を行った。
図４は、試験体の構成を示す図である。図５は、試験体Ｎｏ．１～Ｎｏ．３の配筋状況を示す側面図および断面図である。図６は、試験体Ｎｏ．４～Ｎｏ．６の配筋状況を示す側面図および断面図である。図７は、シヤーキーの形状を示す図である。図８は、試験体に用いたコンクリートの材料試験結果および試験体に用いた鉄筋の材料特性である。
試験体は、梁幅ｂを４００ｍｍ、梁せいを３５０ｍｍ、長さ７００ｍｍとした。試験体の両端面には、幅３５０ｍｍ、深さ２０ｍｍ、付け根長さ１６０ｍｍの凸部を設けた。なお、試験体の両端には、剛強なスタブを設けた。
試験体Ｎｏ．１～Ｎｏ．３は、一般的な梁配筋を想定し、上端側主筋および下端側主筋を全て略平行に配筋した。また、せん断補強筋は、４－Ｕ７．１＠６０（ｐｗ＝０．６７％）とした。
試験体Ｎｏ．４～Ｎｏ．６は、付着割裂破壊が生じにくく、短スパン梁に効果を発揮するＸ形配筋とした。引張主筋５本のうち隅の２本を除いた３本をＸ形に配置し、危険断面位置を横切る直前で折り曲げ、試験体Ｎｏ．１～Ｎｏ．３と同等の曲げ耐力となるようにした。また、せん断補強筋は、２－Ｕ７．１＠６０（ｐｗ＝０．３３％）とし、試験体Ｎｏ．１～Ｎｏ．３の１／２の補強量とした。
【0018】
コンクリートに混入した鋼繊維は、両端フック付きの長さ３５ｍｍ、直径０．５５ｍｍ（アスペクト比６５）のものを用いた。試験体Ｎｏ．１、Ｎｏ．４では、鋼繊維の混入無し、試験体Ｎｏ．２、Ｎｏ．５では、鋼繊維をコンクリート体積に対して０．５％混入し、試験体Ｎｏ．３、Ｎｏ．６では、鋼繊維をコンクリート体積に対して１．０％混入した。
【0019】
図９は、加力試験装置を示す模式図である。試験体のスタブに２０００ｋＮジャッキを取り付け、このジャッキにより、逆対称の曲げせん断力が作用するように加力した。具体的には、部材角Ｒ＝±１／５００を１回、±１／１００、±１／５０、±１／３３、±１／２５を各２回ずつの合計１１回の正負交番繰り返し載荷を行い、最後にＲ＝±１／２０まで加力した。
【0020】
図１０は、加力試験結果（せん断力Ｑと部材角Ｒとの関係の包絡線の比較）を示す図である。図１０より、鋼繊維量が増えるほど最大耐力が上昇し、最大耐力後の荷重低下が改善されることが判る。すなわち、Ｘ形配筋である試験体Ｎｏ．４～Ｎｏ．６は、一般的な梁配筋である試験体Ｎｏ．１～Ｎｏ．３と比べて、変形性能が高くなっている。また、試験体Ｎｏ．４～Ｎｏ．６のうち、鋼繊維を混入した試験体Ｎｏ．５、Ｎｏ．６については、最大耐力後の荷重低下が最も小さくなっている。よって、鋼繊維の混入がコンクリートの損傷防止や靭性能の向上に有効であることが判る。
【0021】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）梁部材２０の梁本体２１および梁本体２１の両端面の凸部２４を、鋼繊維補強コンクリートで形成した。よって、地震発生時には鋼繊維補強コンクリートが引張力をある程度負担するから、梁本体２１および凸部２４のせん断耐力が増大する。したがって、この凸部２４と柱部材１０の凹部１１とからなるシヤーキーで、梁部材２０と柱部材１０と接合することにより、梁部材の断面サイズを大きくしたり、梁部材のコンクリート強度を向上させたり、せん断補強筋の鉄筋量を増大させたりすることなく、梁部材２０と柱部材１０との接合部分のせん断強度を増大できる。
（１）梁部材２０の梁本体２１および梁本体２１の両端面の凸部２４を、鋼繊維補強コンクリートで形成した。よって、地震発生時には鋼繊維補強コンクリートが引張力をある程度負担するから、梁本体２１および凸部２４のせん断耐力が増大する。したがって、この凸部２４と柱部材１０の凹部１１とからなるシヤーキーで、梁部材２０と柱部材１０と接合することにより、梁部材の断面サイズを大きくしたり、梁部材のコンクリート強度を向上させたり、せん断補強筋の鉄筋量を増大させたりすることなく、梁部材２０と柱部材１０との接合部分のせん断強度を増大できる。
【0022】
（２）第１梁主筋３０を第１斜め部３１および第１平行部３２を含んで構成し、第２梁主筋４０を第２斜め部４１および第２平行部４２を含んで構成した。つまり、側面視で、第１梁主筋３０の第１斜め部３１と第２梁主筋４０の第２斜め部４１とをＸ形に配筋した。よって、地震時に生じる逆対称曲げーモーメントに対して、梁主筋３０、４０が引張状態か圧縮状態となってせん断力を負担するから、梁部材２０の変形能力（靭性能）およびせん断耐力を高めることができる。また、鋼繊維補強によりひびわれが一部に集中することを回避することができ、梁部材２０の損傷を抑制できる。
また、梁本体２１の内部では、側面から視て、第１梁主筋３０の第１斜め部３１と第２梁主筋４０の第２斜め部４１とがＸ形状となるが、梁本体２１の外部では、第１梁主筋３０の第１平行部３２および第２梁主筋４０の第２平行部４２が、梁本体２１の中心軸に略平行に延びる。よって、梁本体２１の外部に延びる平行部３２、４２を、比較的容易に柱部材１０に接合できる。
また、第１梁主筋３０および第２梁主筋４０の折り曲げ箇所を梁本体内の端部Ｐ、Ｑとしたので、配筋作業の施工性を向上できる。
また、梁部材２０の全長に亘って変形能力（靭性能）を高めるためには、梁主筋の折り曲げ箇所を梁部材の外部とする必要があるが、梁部材２０に鋼繊維コンクリートを用いたことで、繊維補強コンクリートが引張力をある程度負担するから、梁主筋３０、４０の折り曲げ箇所を梁端部Ｐ、Ｑとしても、梁部材２０の変形能力およびせん断耐力を確保できる。
また、梁本体２１の内部では、側面から視て、第１梁主筋３０の第１斜め部３１と第２梁主筋４０の第２斜め部４１とがＸ形状となるが、梁本体２１の外部では、第１梁主筋３０の第１平行部３２および第２梁主筋４０の第２平行部４２が、梁本体２１の中心軸に略平行に延びる。よって、梁本体２１の外部に延びる平行部３２、４２を、比較的容易に柱部材１０に接合できる。
また、第１梁主筋３０および第２梁主筋４０の折り曲げ箇所を梁本体内の端部Ｐ、Ｑとしたので、配筋作業の施工性を向上できる。
また、梁部材２０の全長に亘って変形能力（靭性能）を高めるためには、梁主筋の折り曲げ箇所を梁部材の外部とする必要があるが、梁部材２０に鋼繊維コンクリートを用いたことで、繊維補強コンクリートが引張力をある程度負担するから、梁主筋３０、４０の折り曲げ箇所を梁端部Ｐ、Ｑとしても、梁部材２０の変形能力およびせん断耐力を確保できる。
【0023】
（３）梁部材２０をプレキャストコンクリート製としたので、プレキャストコンクリート工場にて、鋼繊維が十分に攪拌された鋼繊維補強コンクリートを打設することができる。また、建設現場では、プレキャストコンクリート造の梁部材２０を搬入して、建物の所定位置に配置して他部材と接合させればよく、比較的短い作業期間で、柱梁架構１を構築できる。
【0024】
〔第２実施形態〕
図１１は、本発明の第２実施形態に係る柱梁架構１Ａの縦断面図である。
本実施形態では、梁本体２１Ａの両端面に凹部２５が形成され、柱部材１０の側面には、凹部２５に嵌合する凸部１２が形成されている点が、第１実施形態と異なる。梁本体２１Ａの凹部２５は、鋼繊維補強コンクリートで形成されている。
本実施形態によれば、上述の（１）～（３）と同様の効果がある。
図１１は、本発明の第２実施形態に係る柱梁架構１Ａの縦断面図である。
本実施形態では、梁本体２１Ａの両端面に凹部２５が形成され、柱部材１０の側面には、凹部２５に嵌合する凸部１２が形成されている点が、第１実施形態と異なる。梁本体２１Ａの凹部２５は、鋼繊維補強コンクリートで形成されている。
本実施形態によれば、上述の（１）～（３）と同様の効果がある。
【0025】
〔第３実施形態〕
図１２は、本発明の第３実施形態に係る柱梁架構１Ｂの縦断面図である。
本実施形態では、梁本体２１の両端部が柱部材１０の側面の凹部１３に嵌合している点が、第１実施形態と異なる。すなわち、柱部材１０の側面には、凹部１３が形成されており、凹部１１は、この凹部１３の底面に形成されている。梁本体２１の両端部は、柱部材１０の側面の凹部１３に嵌合しており、梁本体２１の凸部２４は、柱部材１０の凹部１１に嵌合している。
本実施形態によれば、上述の（１）～（３）の効果に加えて、以下のような効果がある。
（４）梁本体２１の両端面を柱部材１０の側面の凹部１３に嵌合したので、梁部材２０と柱部材１０との接合部分のせん断強度をさらに増大できる。
図１２は、本発明の第３実施形態に係る柱梁架構１Ｂの縦断面図である。
本実施形態では、梁本体２１の両端部が柱部材１０の側面の凹部１３に嵌合している点が、第１実施形態と異なる。すなわち、柱部材１０の側面には、凹部１３が形成されており、凹部１１は、この凹部１３の底面に形成されている。梁本体２１の両端部は、柱部材１０の側面の凹部１３に嵌合しており、梁本体２１の凸部２４は、柱部材１０の凹部１１に嵌合している。
本実施形態によれば、上述の（１）～（３）の効果に加えて、以下のような効果がある。
（４）梁本体２１の両端面を柱部材１０の側面の凹部１３に嵌合したので、梁部材２０と柱部材１０との接合部分のせん断強度をさらに増大できる。
【0026】
〔第４実施形態〕
図１３は、本発明の第４実施形態に係る柱梁架構１Ｃの縦断面図である。
本実施形態では、梁本体２１Ａの両端部が柱部材１０の側面の凹部１３に嵌合している点が、第２実施形態と異なる。すなわち、柱部材１０の側面には、凹部１３が形成されており、凸部１２は、この凹部１３の底面に形成されている。梁本体２１の両端部は、柱部材１０の側面の凹部１３に嵌合しており、梁本体２１の凹部２５は、柱部材１０の凸部１２に嵌合している。
本実施形態によれば、上述の（１）～（４）と同様の効果がある。
図１３は、本発明の第４実施形態に係る柱梁架構１Ｃの縦断面図である。
本実施形態では、梁本体２１Ａの両端部が柱部材１０の側面の凹部１３に嵌合している点が、第２実施形態と異なる。すなわち、柱部材１０の側面には、凹部１３が形成されており、凸部１２は、この凹部１３の底面に形成されている。梁本体２１の両端部は、柱部材１０の側面の凹部１３に嵌合しており、梁本体２１の凹部２５は、柱部材１０の凸部１２に嵌合している。
本実施形態によれば、上述の（１）～（４）と同様の効果がある。
【0027】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、上述の各実施形態では、梁部材２０柱部材１０同士の間に架設したが、これに限らず、梁部材を壁同士の間に架設してもよいし、壁と柱との間に架設してもよい。
また、上述の各実施形態では、各せん断補強筋２３を１本の鉄筋材で構成したが、これに限らず、図１４に示すように、梁端部Ｐ、Ｑに配置するせん断補強筋２３Ｄを２本の鉄筋材で構成してもよい。梁主筋３０、４０の折り曲げ部は梁端部Ｐ、Ｑに位置しているので、この梁端部Ｐ、Ｑに配置したせん断補強筋２３Ｄには、梁主筋３０、４０が負担する応力の分力が大きく作用する。よって、梁端部Ｐ、Ｑに配置するせん断補強筋２３Ｄを２本の鉄筋材で構成することで、梁部材２０の地震時の抵抗力を高めることができる。
また、上述の各実施形態では、梁部材２０を鋼繊維補強コンクリートで形成したが、鋼繊維補強コンクリートに限定することなく、ビニロンＰＶＡ繊維補強コンクリート、ＰＰ繊維補強コンクリート、バサルト繊維補強コンクリート、セルロースナノファイバーＣＮＦ繊維補強コンクリート、および繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）のうちのいずれかで形成してもよい。
例えば、上述の各実施形態では、梁部材２０柱部材１０同士の間に架設したが、これに限らず、梁部材を壁同士の間に架設してもよいし、壁と柱との間に架設してもよい。
また、上述の各実施形態では、各せん断補強筋２３を１本の鉄筋材で構成したが、これに限らず、図１４に示すように、梁端部Ｐ、Ｑに配置するせん断補強筋２３Ｄを２本の鉄筋材で構成してもよい。梁主筋３０、４０の折り曲げ部は梁端部Ｐ、Ｑに位置しているので、この梁端部Ｐ、Ｑに配置したせん断補強筋２３Ｄには、梁主筋３０、４０が負担する応力の分力が大きく作用する。よって、梁端部Ｐ、Ｑに配置するせん断補強筋２３Ｄを２本の鉄筋材で構成することで、梁部材２０の地震時の抵抗力を高めることができる。
また、上述の各実施形態では、梁部材２０を鋼繊維補強コンクリートで形成したが、鋼繊維補強コンクリートに限定することなく、ビニロンＰＶＡ繊維補強コンクリート、ＰＰ繊維補強コンクリート、バサルト繊維補強コンクリート、セルロースナノファイバーＣＮＦ繊維補強コンクリート、および繊維補強セメント複合材料（ＦＲＣＣ）のうちのいずれかで形成してもよい。
【符号の説明】
【0028】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…柱梁架構（梁部材と鉛直部材との接合構造）
１０…柱部材（鉛直部材） １１…凹部 １２…凸部 １３…凹部
２０…梁部材 ２１、２１Ａ…梁本体 ２２…梁主筋
２３、２３Ｄ…せん断補強筋 ２４…凸部 ２５…凹部
３０…第１梁主筋 ３１…第１斜め部 ３２…第１平行部
４０…第２梁主筋 ４１…第２斜め部 ４２…第２平行部 ５０…第３梁主筋
６０…プレキャスト鉄筋コンクリート部材 ６１…柱梁接合部
Ｐ、Ｑ…梁端部
１０…柱部材（鉛直部材） １１…凹部 １２…凸部 １３…凹部
２０…梁部材 ２１、２１Ａ…梁本体 ２２…梁主筋
２３、２３Ｄ…せん断補強筋 ２４…凸部 ２５…凹部
３０…第１梁主筋 ３１…第１斜め部 ３２…第１平行部
４０…第２梁主筋 ４１…第２斜め部 ４２…第２平行部 ５０…第３梁主筋
６０…プレキャスト鉄筋コンクリート部材 ６１…柱梁接合部
Ｐ、Ｑ…梁端部
【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】
【図14】