特開 2024-157901 梁構造

(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】P2024157901

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】梁構造

(51)【国際特許分類】

   E04C 3/20 20060101AFI20241031BHJP

   E04C 5/02 20060101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

E04C3/20

E04C5/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023072558

(22)【出願日】2023-04-26

(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】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】橋本 慎太郎

(72)【発明者】

【氏名】山下 真吾

(72)【発明者】

【氏名】黒川 雄太

【テーマコード（参考）】

2E163

2E164

【Ｆターム（参考）】

2E163FA12

2E163FD48

2E164AA02

2E164AA21

(57)【要約】

【課題】貫通孔による梁の耐力の低下を抑制できる梁構造を提供する。
【解決手段】梁構造は、鉄筋コンクリート製の梁１２と、梁１２を正面視して、梁１２を貫通する円筒状の仮想の貫通領域３０を上下又は左右に区画する補強筋５０と、貫通領域３０内の補強筋５０によって区画された場所にそれぞれ配置された、少なくとも２本のシース管２０と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉄筋コンクリート製の梁と、
前記梁を正面視して、前記梁を貫通する円筒状の仮想の貫通領域を上下又は左右に区画する補強筋と、
前記貫通領域内の前記補強筋によって区画された場所にそれぞれ配置された、少なくとも２本のシース管と、
を備えた梁構造。

【請求項2】

前記補強筋は、前記梁を正面視して、前記貫通領域を上下及び左右に分断する十字状に配筋され、前記シース管は前記補強筋によって区画された４つの場所にそれぞれ配置されている、
請求項１に記載の梁構造。

【請求項3】

前記補強筋及び前記シース管が配置された前記貫通領域が複数設けられ、前記貫通領域の中心間距離は、前記貫通領域の直径の３倍以上である、
請求項１又は２に記載の梁構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、梁構造に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、鉄筋コンクリート造の梁において梁中央部に上下梁主筋を繋ぐウエブプレートを入れ、コンクリートの強度を補強した鉄筋コンクリート造の梁筋補強工法が記載されている。このウエブプレートにはスリーブ貫通孔が設けられているため、梁にダクト用スリーブを通すことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５－１６３５０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１に示されたように、梁に貫通孔を設けると、梁を形成するコンクリートに断面欠損が生じる。このため、貫通孔の大きさや間隔には制約を設けることが一般的である。多くの貫通孔を形成すると、貫通孔の間隔を十分に確保することが難しい。

【0005】

しかし、例えば共同住宅における共用部の廊下など、設備配線や配管を多く配置するために、多くの貫通孔を形成したいという需要がある。多くの貫通孔を形成するためには、貫通孔による梁の耐力の低下を抑制することが好ましい。

【0006】

本発明は、上記事実を考慮し、貫通孔による梁の耐力の低下を抑制できる梁構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

請求項１の梁構造は、鉄筋コンクリート製の梁と、前記梁を正面視して、前記梁を貫通する円筒状の仮想の貫通領域を上下又は左右に区画する補強筋と、前記貫通領域内の前記横断筋によって区画された場所にそれぞれ配置された、少なくとも２本のシース管と、を備える。

【0008】

請求項１の梁構造では、少なくとも２本のシース管が、梁を貫通する円筒状の仮想の貫通領域に配置される。この貫通領域には補強筋が配置され、補強筋によって区画された場所にそれぞれシース管が配置されている。

【0009】

このため、補強筋がない場合と比較して、シース管によって形成される貫通孔による貫通領域内の耐力低下が抑制される。また、少なくとも２本のシース管が、貫通領域に配置される。これにより、それぞれのシース管が貫通領域の内外に配置される場合と比較して、貫通領域外の耐力低下が抑制される。

【0010】

さらに、補強筋によって、貫通領域内においてシース管の周囲に充填されたコンクリートのひび割れを抑制できる。これにより、例えば梁を基礎梁としてもシース管周りの止水性を確保することができる。

【0011】

請求項２の梁構造は、請求項１に記載の梁構造において、前記補強筋は、前記梁を正面視して、前記貫通領域を上下及び左右に分断する十字状に配筋され、前記シース管は前記補強筋によって区画された４つの場所にそれぞれ配置されている。

【0012】

請求項２の梁構造では、４つのシース管を近接して配置できる。このため、間隔を確保しつつ４つのシース管を配置する場合と比較して、シース管が分散されず、梁の配筋が容易である。

【0013】

請求項３の梁構造は、請求項１又は２に記載の梁構造において、前記補強筋及び前記シース管が配置された前記貫通領域が複数設けられ、前記貫通領域の中心間距離は、前記貫通領域の直径の３倍以上である。

【0014】

請求項３の梁構造では、シース管がまとめて配置される貫通領域が複数ある場合でも、それぞれの領域が間隔を空けて配置され、かつ、補強筋によって補強されているため、梁の耐力が低下し難い。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、貫通孔による梁の耐力の低下を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】（Ａ）は本発明の実施形態に係る梁構造を示す立面図であり、（Ｂ）は梁内部における貫通領域の補強構造を示す立面図である。

【図2】（Ａ）は補強筋の配置の変形例を示す立面図であり、（Ｂ）は別の変形例を示す立面図である。

【図3】比較例に係る梁構造を示す立面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態に係る梁構造について、図面を参照しながら説明する。各図面において同一の符号を用いて示される構成要素は、同一の構成要素であることを意味する。但し、明細書中に特段の断りが無い限り、各構成要素は一つに限定されず、複数存在してもよい。

【0018】

また、各図面において重複する構成及び符号については、説明を省略する場合がある。なお、本開示は以下の実施形態に限定されるものではなく、本開示の目的の範囲内において構成を省略する、異なる構成と入れ替える、一実施形態及び各種の変形例を組み合わせて用いる等、適宜変更を加えて実施することができる。

【0019】

各図面において矢印Ｘ、Ｙで示す方向は水平面に沿う方向であり、互いに直交している。また、矢印Ｚで示す方向は鉛直方向（上下方向）に沿う方向である。各図において矢印Ｘ、Ｙ、Ｚで示される各方向は、互いに一致するものとする。

【0020】

＜梁構造＞
（シース管、貫通領域）
図１（Ａ）には、本発明の実施形態に係る梁構造が示されている。この梁構造においては、鉄筋コンクリート製の梁１２を、複数のシース管２０が貫通している。シース管２０は、設備配線や配管などを通すための金属製のチューブである。

【0021】

この梁構造が適用される梁１２が建物のどの位置の梁かは特に限定されるものではないが、例えば、梁１２は共同住宅の共用廊下部分の基礎梁とすることができる。

【0022】

シース管２０は、貫通領域３０に複数本まとめて配置されている。貫通領域３０は、梁１２を、梁１２の延設方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）に貫通する、円筒状の仮想領域である。

【0023】

「仮想領域」とは、梁１２に便宜的に設けた境界（図１（Ａ）、（Ｂ）に２点鎖線で示した境界線）によって策定される領域であることを示している。梁１２には、貫通領域３０の内外を分断する管体などは配置されていない。

【0024】

梁１２の側面を正面視して、貫通領域３０は複数箇所設けられている。また、それぞれの貫通領域３０には、複数のシース管２０がまとめて配置されている。より具体的には、それぞれの貫通領域３０には、３本または４本のシース管２０が配置されている。なお、本発明において、貫通領域３０には、少なくとも２本のシース管２０が配置されるものとする。

【0025】

図１（Ｂ）に示す貫通領域３０の直径Ｄ１は特に限定されるものではないが、配置されるシース管２０の大きさに応じて適宜決定される。但し、貫通領域３０には、少なくとも２本のシース管２０が配置されるので、貫通領域３０の直径Ｄ１は、シース管２０の直径の２倍より大きい。

【0026】

また、複数のシース管２０を集約して配置する観点から、貫通領域３０の直径Ｄ１は、シース管２０の直径の４倍以下とすることが好ましい。また、直径Ｄ１は、シース管２０の直径の３倍以下とすることがさらに好ましい。複数のシース管２０の直径が異なる場合は、直径Ｄ１は、これらの直径の平均値の４倍以下、３倍以下とする。

【0027】

直径Ｄ１を小さくすることにより、図１（Ａ）に示すように貫通領域３０の間隔（中心点の間隔）Ｄ２と直径Ｄ１との割合（Ｄ２／Ｄ１）を大きくすることができる。本実施形態においては、この割合（Ｄ２／Ｄ１）は、３以上とされている。すなわち、貫通領域３０の間隔Ｄ２は、貫通領域３０の直径Ｄ１の３倍以上である。複数の貫通領域３０の直径が異なる場合は、直径Ｄ１として平均値を用いる。

【0028】

（開口補強筋）
図１（Ｂ）に示すように、貫通領域３０の周囲には補強筋４０が配筋されている。補強筋４０は、複数のシース管２０をまとめて取り囲む開口補強鉄筋である。補強筋４０の配置は特に限定されるものではないが、仮に貫通領域３０にコンクリートが打設されていない場合でも、梁１２が構造上必要な耐力を確保できるように配筋される。

【0029】

なお、耐力確保の観点から、補強筋４０を鋼板に代えてもよい。補強筋４０を鋼板とする場合、当該鋼板には、直径Ｄ１以上の貫通孔を形成する。あるいは、補強筋４０に代えて又は加えて、梁１２を形成するコンクリートを繊維補強コンクリートとしてもよい。

【0030】

（ひび割れ補強筋）
貫通領域３０には補強筋５０が配筋されている。補強筋５０は、梁１２を正面視して、貫通領域３０を上下及び左右に分断する鉄筋であり、十字状に配筋されたひび割れ補強筋である。貫通領域３０を上下に分断する補強筋５０Ａは、左右の端部がそれぞれ貫通領域の外側に配置されている。また、貫通領域３０を左右に分断する補強筋５０Ｂは、上下の端部がそれぞれ貫通領域の外側に配置されている。

【0031】

補強筋５０Ａ、５０Ｂは、貫通領域３０の中心Ｏを通るように配置されている。シース管２０は、補強筋５０Ａ及び５０Ｂによって区画された４つの場所にそれぞれ配置されている。なお、シース管２０と補強筋５０Ａ、５０Ｂのそれぞれとは、間隔を開けて配置することが好ましい。これにより、補強筋５０Ａ、５０Ｂはコンクリートによって被覆される。

【0032】

つまり、貫通領域３０の直径Ｄ１は、上述したようにシース管２０の直径の４倍以下又は３倍以下としつつ、補強筋５０Ａ、５０Ｂのかぶり厚を確保できる大きさとすることが好ましい。かぶり厚としては、補強筋５０Ａ、５０Ｂのそれぞれの周囲において所定の厚さ確保することが好ましい。「所定の厚さ」は梁１２が設けられる場所に応じて適宜設定される。

【0033】

＜作用及び効果＞
本発明の実施形態に係る梁構造では、図１（Ａ）に示すように、少なくとも２本のシース管２０が、梁１２を貫通する円筒状の仮想の貫通領域３０に配置される。図１（Ｂ）に示すように、この貫通領域３０にはひび割れ補強筋である補強筋５０が配置され、補強筋５０によって区画された場所にそれぞれシース管２０が配置されている。

【0034】

このため、補強筋５０がない場合と比較して、貫通領域３０内の耐力が低下し難い。また、少なくとも２本のシース管２０が、貫通領域３０に配置される。このため、それぞれのシース管２０が貫通領域３０の内外に配置される場合と比較して、貫通領域外の耐力が低下し難い。

【0035】

さらに、補強筋５０によって、貫通領域３０内においてシース管２０の周囲に充填されたコンクリートのひび割れを抑制できる。これにより、梁１２を基礎梁としてもシース管２０周りの止水性を確保することができる。

【0036】

また、補強筋５０は、梁１２を正面視して、貫通領域３０を上下及び左右に分断する十字状に配筋され、シース管２０は補強筋５０によって区画された４つの場所の全て、又は、３つの場所にそれぞれ配置されている。このため、４つ又は３つのシース管２０を、貫通領域３０の内側に近接して配置できる。これにより、４つ又は３つのシース管２０を、それぞれ間隔を確保して配置する場合と比較して、シース管２０が分散されず、梁１２の配筋が容易である。

【0037】

また、この梁構造では、貫通領域３０が、周囲に配筋された開口補強筋である補強筋４０により補強されている。このため、貫通領域３０内に複数のシース管２０を配置しても、梁１２の耐力が低下し難い。また、貫通領域３０を複数形成しても、梁１２の耐力が低下し難い。

【0038】

また、この梁構造では、補強筋４０、５０及びシース管２０が配置された貫通領域３０が複数設けられ、貫通領域３０の間隔Ｄ２は、貫通領域３０の直径Ｄ１の３倍以上である。このように、貫通領域３０が複数ある場合でも、それぞれの領域が間隔を空けて配置され、かつ、補強筋４０及び５０によって補強されているため、梁１２の耐力が低下し難い。

【0039】

なお、例えば図３に示す「比較例」に係る梁構造では、シース管２００が上述した貫通領域３０にまとめられず、離散的に配置されている。このような配置では、シース管２００の間隔Ｄ２０として、シース管２００の直径Ｄ１０の３倍以上を確保することが難しい場合がある。また、シース管２００を上下方向に離間して並べて配置する場合、梁１２の断面欠損部分が上下方向に離間して複数配置されるため、梁１２のせん断力設計も難しくなる。さらに、各シース管２００が貫通する開口部を補強する補強筋を設ける場合は、この補強筋もシース管毎に設ける必要があり、施工の手間がかかる。

【0040】

＜その他の実施形態＞
上記実施形態においては、補強筋５０を、貫通領域３０を上下及び左右に分断する十字状に配筋し、シース管２０を、補強筋５０によって区画された４つ又は３つの場所にそれぞれ配置しているが、本発明の実施形態はこれに限らない。

【0041】

例えば補強筋５０を十字状に配筋した場合において区画される４つの領域のうち、２つの場所のみにシース管２０を配置する構成としてもよい。あるいは、シース管２０が２本の場合は、図２（Ａ）に示すように、１本の補強筋５０Ｂを、貫通領域３０を左右に分断するように配筋してもよい。同様に、１本の補強筋５０Ａ（図１（Ｂ）参照）を、貫通領域３０を上下に分断するように配筋してもよい。

【0042】

また、ひび割れ補強強度を高める観点から、貫通領域３０を左右に分断する補強筋５０Ｂ及び貫通領域３０を上下に分断する補強筋５０Ａの一方を２本設けてもよい。

【0043】

また、上記実施形態においては、補強筋４０、５０及びシース管２０が配置された貫通領域３０が複数設けられているが、本発明の実施形態はこれに限らない。このような貫通領域３０は、梁１２において１箇所のみ設けてもよい。このように、本発明は様々な態様で実施できる。

【符号の説明】

【0044】

１２ 梁
２０ シース管
３０ 貫通領域
４０ 補強筋
５０ 補強筋
５０Ａ 補強筋
５０Ｂ 補強筋

【図1】

【図2】

【図3】