(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】
(24)【登録日】2024-05-02
(45)【発行日】2024-05-14
(54)【発明の名称】柱梁架構
(51)【国際特許分類】
E04B 1/21 20060101AFI20240507BHJP
E04B 1/20 20060101ALI20240507BHJP
E04C 5/06 20060101ALI20240507BHJP
E04B 1/58 20060101ALI20240507BHJP
【ＦＩ】
E04B1/21 B
E04B1/20 F
E04C5/06
E04B1/58 505A
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2021009198
(22)【出願日】2021-01-22
(65)【公開番号】P2022113071
(43)【公開日】2022-08-03
【審査請求日】2023-02-21
(73)【特許権者】
【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】杉山 智昭
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 英義
(72)【発明者】
【氏名】阪井 由尚
(72)【発明者】
【氏名】辰濃 達
(72)【発明者】
【氏名】脇田 拓弥
(72)【発明者】
【氏名】河本 慎一郎
【審査官】山口 敦司
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２０－０９７８４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１０５４９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１３１８８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０７８００８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－２０３３７１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０４Ｂ １／２１
Ｅ０４Ｂ １／２０
Ｅ０４Ｃ ５／０６
Ｅ０４Ｂ １／５８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
鉄筋コンクリート造の柱と、前記柱に接合された鉄筋コンクリート造の梁と、を備える鉄筋コンクリート造の柱梁架構であって、前記梁の梁主筋は、前記柱の柱梁接合部を貫通してまたは前記柱梁接合部に定着されて梁端部に設置される第１梁主筋と、前記梁の梁中央部に設けられる第２梁主筋と、で構成され、
前記第１梁主筋には、前記梁の上下端側に配置される一段目主筋と、前記梁の内部側に配置される二段目主筋と、を囲むように配置される閉鎖型のせん断補強筋を複数本束ねた束ね筋が複数設けられ、
前記二段目主筋の少なくとも一部の梁中央部側には、機械式継手が設けられ、
前記複数の束ね筋のうちの１つは、前記機械式継手の長さ方向端部に設けられ、
前記複数の束ね筋のうちの別の１つは、前記機械式継手の長さ方向中間部に設けられることを特徴とする柱梁架構。
【請求項2】
鉄筋コンクリート造の柱と、前記柱に接合された鉄筋コンクリート造の梁と、を備える鉄筋コンクリート造の柱梁架構であって、
前記梁の梁主筋は、前記柱の柱梁接合部を貫通してまたは前記柱梁接合部に定着されて梁端部に設置される第１梁主筋と、前記梁の梁中央部に設けられる第２梁主筋と、で構成され、
前記第１梁主筋には、前記梁の上下端側に配置される一段目主筋と、前記梁の内部側に配置される二段目主筋と、を囲むように配置される閉鎖型のせん断補強筋を複数本束ねた束ね筋が複数設けられ、
前記梁の梁端部には、前記梁を梁幅方向に貫通する貫通孔が設けられ、
前記二段目主筋の少なくとも一部の先端には、定着部材が設けられ、
前記複数の束ね筋は、前記貫通孔と前記定着部材との間に配置され、
前記梁の梁端部のうち前記貫通孔の上下には、前記梁の上側の一段目主筋および二段目主筋を囲む上側拘束筋と、前記梁の下側の一段目主筋および二段目主筋を囲む下側拘束筋と、が設けられることを特徴とする柱梁架構。
【請求項3】
前記上側拘束筋および前記下側拘束筋は、略コの字形状の一対の折り曲げ筋を対向配置して結束することで、略ロの字形状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の柱梁架構。
【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とこの柱に接合される鉄筋コンクリート造の梁とを備える鉄筋コンクリート造の柱梁架構に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、鉄筋コンクリート造柱梁架構の構造設計では、梁の降伏ヒンジが梁端部と柱梁仕口部（柱梁接合部）との境界面に形成されるように設計されている。しかし、柱と梁の曲げ強度の差が少ないと、梁主筋と柱主筋の両方が柱梁接合部内で降伏して、期待した耐震性能が得られない場合がある。
そこで、以下の特許文献１、２のように、梁端部側の梁主筋の強度を、梁中央部側の梁主筋の強度よりも高くすることによって、降伏ヒンジの発生位置を梁端部と柱梁仕口部の境界面から梁中央側に移動させること（ヒンジリロケーション）が提案されている。
そこで、以下の特許文献１、２のように、梁端部側の梁主筋の強度を、梁中央部側の梁主筋の強度よりも高くすることによって、降伏ヒンジの発生位置を梁端部と柱梁仕口部の境界面から梁中央側に移動させること（ヒンジリロケーション）が提案されている。
【0003】
特許文献１には、鉄筋コンクリート柱に接合された鉄筋コンクリート梁が示されている。鉄筋コンクリート梁は、主筋および補強筋を埋設したコンクリートによって構成されている。鉄筋コンクリート梁の主筋は、梁の全長に亘って設けられた通し筋であり、補強筋は、先端が梁の途中まで延びる。この補強筋は、梁と柱との接合端部から、梁の梁せいＤの半分（Ｄ／２）以上で、かつ従来のカットオフ筋の定着長より短くなっている。
特許文献２には、梁に配筋された梁主筋と、梁端部および柱梁仕口部に跨って配筋された補強筋と、を備える柱梁架構が示されている。補強筋の先端には、定着板が設けられている。
特許文献２には、梁に配筋された梁主筋と、梁端部および柱梁仕口部に跨って配筋された補強筋と、を備える柱梁架構が示されている。補強筋の先端には、定着板が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１８－４４３５７号公報
【文献】特開２０１７－２０３３７１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、梁の曲げ降伏ヒンジ位置を従来よりも梁中央部側に移動した場合に、ひび割れの伸展を抑制できる、鉄筋コンクリート造の柱梁架構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、鉄筋コンクリート造の柱梁架構において、鉄筋コンクリート梁の梁端部に設置される第１梁主筋に、せん断補強筋を複数本束ねた束ね筋を設けることで、せん断力の負担性能を高めて、ひび割れの進展を抑制できる点に着眼して、本発明に至った。また、本発明者らは、第１梁主筋の二段目主筋の少なくとも一部をカットオフ筋とし、このカットオフ筋の先端に定着部材を設けることで、降伏ヒンジ位置が従来よりも梁中央部側に移動する（ヒンジリロケーション）を実現できることを見出した。
第１の発明の柱梁架構（例えば、後述の柱梁架構１）は、鉄筋コンクリート造の柱（例えば、後述の柱１０）と、前記柱に接合された鉄筋コンクリート造の梁（例えば、後述の梁２０）と、を備える鉄筋コンクリート造の柱梁架構であって、前記梁の梁主筋（例えば、後述の梁主筋３０）は、前記柱の柱梁接合部（例えば、後述の柱梁接合部１１）を貫通してまたは前記柱梁接合部に定着されて梁端部に設置される第１梁主筋（例えば、後述の第１梁主筋３０Ａ）と、前記梁の梁中央部に設けられる第２梁主筋（例えば、後述の第２梁主筋３０Ｂ）と、で構成され、前記第１梁主筋には、前記梁の上下端側に配置される一段目主筋（例えば、後述の上側一段目主筋３１、下側一段目主筋３３）と、前記梁の内部側に配置される二段目主筋（例えば、後述の上側二段目主筋３２、下側二段目主筋３４）と、を囲むように配置される閉鎖型のせん断補強筋（例えば、後述のスタラップ４０）を複数本束ねた束ね筋（例えば、後述の束ね筋４１）が設けられることを特徴とする。
第１の発明の柱梁架構（例えば、後述の柱梁架構１）は、鉄筋コンクリート造の柱（例えば、後述の柱１０）と、前記柱に接合された鉄筋コンクリート造の梁（例えば、後述の梁２０）と、を備える鉄筋コンクリート造の柱梁架構であって、前記梁の梁主筋（例えば、後述の梁主筋３０）は、前記柱の柱梁接合部（例えば、後述の柱梁接合部１１）を貫通してまたは前記柱梁接合部に定着されて梁端部に設置される第１梁主筋（例えば、後述の第１梁主筋３０Ａ）と、前記梁の梁中央部に設けられる第２梁主筋（例えば、後述の第２梁主筋３０Ｂ）と、で構成され、前記第１梁主筋には、前記梁の上下端側に配置される一段目主筋（例えば、後述の上側一段目主筋３１、下側一段目主筋３３）と、前記梁の内部側に配置される二段目主筋（例えば、後述の上側二段目主筋３２、下側二段目主筋３４）と、を囲むように配置される閉鎖型のせん断補強筋（例えば、後述のスタラップ４０）を複数本束ねた束ね筋（例えば、後述の束ね筋４１）が設けられることを特徴とする。
【0007】
この発明によれば、一段目主筋および二段目主筋を囲んで配置されたせん断補強筋を複数本束ねて束ね筋とし、この束ね筋を梁端部に設けたので、束ね筋が梁端部に作用するせん断力を負担し、ひび割れの進展を抑制できる。
【0008】
第２の発明の柱梁架構は、前記梁の梁端部には、前記梁を梁幅方向に貫通する貫通孔（例えば、後述の貫通孔２１）が設けられ、前記二段目主筋の先端（梁中央部側）には、定着部材（例えば、後述の定着金物３５、機械式継手３７）が設けられ、前記束ね筋は、前記貫通孔と前記定着部材との間に複数配置されることを特徴とする。
【0009】
この発明によれば、二段目主筋の少なくとも一部を、梁端部のみに配置するカットオフ筋とし、このカットオフ筋の先端に定着部材を設けた。よって、梁端部に設けられる第１梁主筋の本数が、梁中央部に設けられる第２梁主筋の本数よりも多くなるから、梁の曲げ降伏ヒンジ位置が従来よりも梁中央部側に移動する（ヒンジリロケーション）。よって、曲げ降伏ヒンジ位置近傍のひび割れが柱梁接合部まで達するのを抑制して、柱梁接合部の破壊を防止し、柱梁接合部の耐震性能を十分に確保できる。
また、ヒンジリロケーションにより、ヒンジ位置が梁中央部側に移動し、梁端部が非ヒンジ領域となる。そこで、この発明によれば、この非ヒンジ領域である梁端部に貫通孔を設け、貫通孔とカットオフ筋の先端に設けた定着部材との間に束ね筋を複数配置した。
貫通孔の近傍に束ね筋を設けることにより、以下の効果がある。すなわち、貫通孔は鉄筋コンクリート躯体の断面欠損であるため、この貫通孔の周囲には大きなせん断応力が集中し、鉄筋コンクリート躯体の損傷が大きくなる。そこで、貫通孔の近傍に束ね筋を設けることにより、貫通孔の際から伸展するひび割れを防止できる。
また、定着部材の近傍に束ね筋を設けることにより、以下の効果がある。すなわち、梁のせん断伝達機構におけるトラス機構のコンクリート圧縮力により、定着部材の近傍には大きな圧縮力が集中する。この圧縮力に対して、束ね筋が負担する引張力によって抵抗することが可能となる。この束ね筋の引張力によって、梁中央部側から伝達される圧縮力（せん断力）が貫通孔の上側または下側に伝達されるので、貫通孔周辺の圧縮力すなわち貫通孔をせん断破壊させる力の流れを緩和でき、鉄筋コンクリート躯体の損傷が軽減される。
また、ヒンジリロケーションにより、ヒンジ位置が梁中央部側に移動し、梁端部が非ヒンジ領域となる。そこで、この発明によれば、この非ヒンジ領域である梁端部に貫通孔を設け、貫通孔とカットオフ筋の先端に設けた定着部材との間に束ね筋を複数配置した。
貫通孔の近傍に束ね筋を設けることにより、以下の効果がある。すなわち、貫通孔は鉄筋コンクリート躯体の断面欠損であるため、この貫通孔の周囲には大きなせん断応力が集中し、鉄筋コンクリート躯体の損傷が大きくなる。そこで、貫通孔の近傍に束ね筋を設けることにより、貫通孔の際から伸展するひび割れを防止できる。
また、定着部材の近傍に束ね筋を設けることにより、以下の効果がある。すなわち、梁のせん断伝達機構におけるトラス機構のコンクリート圧縮力により、定着部材の近傍には大きな圧縮力が集中する。この圧縮力に対して、束ね筋が負担する引張力によって抵抗することが可能となる。この束ね筋の引張力によって、梁中央部側から伝達される圧縮力（せん断力）が貫通孔の上側または下側に伝達されるので、貫通孔周辺の圧縮力すなわち貫通孔をせん断破壊させる力の流れを緩和でき、鉄筋コンクリート躯体の損傷が軽減される。
【0010】
第３の発明の柱梁架構は、前記梁の梁端部には、前記梁の上側の一段目主筋（例えば、後述の上側一段目主筋３１）および二段目主筋（例えば、後述の上側二段目主筋３２）を囲む上側拘束筋（例えば、後述の上側拘束筋４２）と、前記梁の下側の一段目主筋（例えば、後述の下側一段目主筋３３）および二段目主筋（例えば、後述の下側二段目主筋３４）を囲む下側拘束筋（例えば、後述の下側拘束筋４３）と、が設けられ、前記上側拘束筋および前記下側拘束筋は、略コの字形状の一対の折り曲げ筋（例えば、後述の折り曲げ筋３６）を対向配置して結束することで、略ロの字形状に形成されていることを特徴とする。
【0011】
この発明によれば、梁の上下の一段目主筋および二段目主筋を上側拘束筋および下側拘束筋で囲んだ。よって、梁端部では、コンクリートの圧壊時の破壊強度が増大するから、梁端部の上下端に生じる圧縮力によって梁端部のコンクリート体が損傷するのを低減できる。
また、略コの字形状の一対の折り曲げ筋を対向配置して結束することで、略ロの字形状の上側拘束筋および下側拘束筋を形成した。折り曲げ筋は略コの字形状であるため、梁の両側から差し込んで取り付けることができ、施工性が高くなる。
また、略コの字形状の一対の折り曲げ筋を対向配置して結束することで、略ロの字形状の上側拘束筋および下側拘束筋を形成した。折り曲げ筋は略コの字形状であるため、梁の両側から差し込んで取り付けることができ、施工性が高くなる。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、梁の曲げ降伏ヒンジ位置を従来よりも梁中央部側に移動した場合に、ひび割れの伸展を抑制できる、鉄筋コンクリート造の柱梁架構を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の第１実施形態に係る柱梁架構の側面図である。
【図5】第１実施形態に係る柱梁架構の上側拘束筋および下側拘束筋の配筋方法を説明するための図である。
【図6】実施例の試験体の配筋状況を示す図である。
【図7】実施例の試験体の破壊状況を示す図である。
【図8】実施例の試験体のヒンジ位置におけるひずみ分布の包絡線を示す図である。
【図9】実施例の試験体の貫通孔際におけるひずみ分布の包絡線を示す図である。
【図10】本発明の第２実施形態に係る柱梁架構の配筋状況を示す縦断面図である。
【図11】本発明の第３実施形態に係る柱梁架構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】
【0014】
本発明は、鉄筋コンクリート造の柱梁架構において、鉄筋コンクリート梁の梁端部に設置される第１梁主筋に、せん断補強筋を複数本束ねた束ね筋を設けたものである。また、本発明は、第１梁主筋の二段目主筋の少なくとも一部をカットオフ筋とし、このカットオフ筋の先端に定着部材（定着金物、機械式継手）を設けたものである。
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実施形態に係る鉄筋コンクリート造の柱梁架構１の側面図である。図２は、図１の柱梁架構１の破線Ａで囲んだ部分の配筋状況を示す縦断面図である。図３（ａ）は、図２の柱梁架構１のＢ－Ｂ断面図であり、図３（ｂ）は、図２の柱梁架構１のＣ－Ｃ断面図であり、図４は、図２の柱梁架構１のＤ－Ｄ断面図である。
鉄筋コンクリート造の柱梁架構１は、鉄筋コンクリート造の複数の柱１０と、これら柱１０の柱梁接合部１１に接合された鉄筋コンクリート造の梁２０と、を備える。
柱１０には、柱主筋１２と、この柱主筋１２を囲んで所定間隔おきに設けられたせん断補強筋としてのフープ１３と、を備える。
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実施形態に係る鉄筋コンクリート造の柱梁架構１の側面図である。図２は、図１の柱梁架構１の破線Ａで囲んだ部分の配筋状況を示す縦断面図である。図３（ａ）は、図２の柱梁架構１のＢ－Ｂ断面図であり、図３（ｂ）は、図２の柱梁架構１のＣ－Ｃ断面図であり、図４は、図２の柱梁架構１のＤ－Ｄ断面図である。
鉄筋コンクリート造の柱梁架構１は、鉄筋コンクリート造の複数の柱１０と、これら柱１０の柱梁接合部１１に接合された鉄筋コンクリート造の梁２０と、を備える。
柱１０には、柱主筋１２と、この柱主筋１２を囲んで所定間隔おきに設けられたせん断補強筋としてのフープ１３と、を備える。
【0015】
梁２０は、ヒンジリロケーションによりヒンジ位置Ｈが移動している。ヒンジ位置Ｈの柱１０側の領域を非ヒンジ領域とし、この非ヒンジ領域には、梁２０を梁幅方向に貫通する貫通孔２１が設けられている。
以下、ヒンジ位置Ｈよりも柱１０側の領域（非ヒンジ領域）を梁端部２０Ａとし、ヒンジ位置Ｈよりも梁中央部側の領域（ヒンジ領域）を梁中央部２０Ｂとする。
以下、ヒンジ位置Ｈよりも柱１０側の領域（非ヒンジ領域）を梁端部２０Ａとし、ヒンジ位置Ｈよりも梁中央部側の領域（ヒンジ領域）を梁中央部２０Ｂとする。
【0016】
この梁２０は、梁主筋３０と、梁主筋３０を囲んで所定間隔おきに設けられた閉鎖型のせん断補強筋としてのスタラップ４０と、梁２０の梁端部２０Ａに設けられて２本のスタラップ４０を当接してなる束ね筋４１と、梁２０の梁端部２０Ａに所定間隔おきに設けられて上側の梁主筋３０を囲む上側拘束筋４２と、梁２０の梁端部２０Ａに所定間隔おきに設けられて下側の梁主筋３０を囲む下側拘束筋４３と、を備える。
【0017】
梁主筋３０は、柱１０の柱梁接合部１１を貫通して梁端部２０Ａに設置される第１梁主筋３０Ａと、梁中央部２０Ｂに設けられた第２梁主筋３０Ｂと、で構成される。第１梁主筋３０Ａには、第２梁主筋３０Ｂと比べて、高強度の鉄筋を用いる。なお、これに限らず、第１梁主筋３０Ａに、第２梁主筋３０Ｂと比べて、太径の鉄筋を用いてもよいし、太径かつ高強度の鉄筋を用いてもよい。
第１梁主筋３０Ａは、梁２０の上端側に配置される上側一段目主筋３１と、上側一段目主筋３１の内側つまり梁２０の内部側に配置される上側二段目主筋３２と、梁２０の下端側に配置される下側一段目主筋３３と、下側一段目主筋３３の内側つまり梁２０の内部側に配置される下側二段目主筋３４と、を備える。
第１梁主筋３０Ａは、梁２０の上端側に配置される上側一段目主筋３１と、上側一段目主筋３１の内側つまり梁２０の内部側に配置される上側二段目主筋３２と、梁２０の下端側に配置される下側一段目主筋３３と、下側一段目主筋３３の内側つまり梁２０の内部側に配置される下側二段目主筋３４と、を備える。
【0018】
第１梁主筋３０Ａの一部（２本）の二段目主筋３２、３４は、梁端部のみに配置されたカットオフ筋となっており、この一部の二段目主筋３２、３４の先端には、定着部材としての定着金物３５が設けられて、この定着金物３５の位置がヒンジ位置となっている。また、第１梁主筋３０Ａの一段目主筋３１、３３および残りの二段目主筋３２、３４は、第２梁主筋３０Ｂに接合されて通し筋となっている。定着金物３５は、鉄筋（ネジテツコン）の端部に装着することで、鉄筋を曲げることなく定着可能な金物である。この定着金物３５としては、例えば、プレートナット（東京鉄鋼株式会社製）がある。
束ね筋４１は、梁端部２０Ａの貫通孔２１と定着金物３５との間に２つ配置されている。すなわち、束ね筋４１は、一段目主筋３１、３３と二段目主筋３２、３４とを囲んで配置されている。一方の束ね筋４１は、貫通孔２１の近傍に配置され、他方の束ね筋４１は、定着金物３５（ヒンジ位置）の近傍に配置されている。これら束ね筋４１には、６８５Ｎ／ｍｍ２以上の降伏強度を有する高強度鉄筋が用いられている。
束ね筋４１は、梁端部２０Ａの貫通孔２１と定着金物３５との間に２つ配置されている。すなわち、束ね筋４１は、一段目主筋３１、３３と二段目主筋３２、３４とを囲んで配置されている。一方の束ね筋４１は、貫通孔２１の近傍に配置され、他方の束ね筋４１は、定着金物３５（ヒンジ位置）の近傍に配置されている。これら束ね筋４１には、６８５Ｎ／ｍｍ２以上の降伏強度を有する高強度鉄筋が用いられている。
【0019】
上側拘束筋４２は、上側一段目主筋３１および上側二段目主筋３２を囲んでいる。下側拘束筋４３は、下側一段目主筋３３および下側二段目主筋３４を囲んでいる。上側拘束筋４２および下側拘束筋４３は、図５に示すように、略コの字形状の一対の折り曲げ筋３６を梁２０の側方から差し込んで対向配置して結束することで、略ロの字形状に形成されている。
【0020】
つまり、梁主筋３０が梁全長に亘って配置されるのではなく、梁主筋３０の二段目主筋３２、３４は、梁端部２０Ａのみに配置されるカットオフ筋となっている。さらに、梁端部２０Ａに配置される第１梁主筋３０Ａを、梁中央部２０Ｂに配置される第２梁主筋３０Ｂよりも高強度とした。よって、梁端部２０Ａの曲げ耐力が梁中央部２０Ｂに比べて高くなる。その結果、梁２０が曲げ降伏する梁のヒンジ位置Ｈは、柱１０と接合される接合面位置から梁中央部側に移動して（ヒンジリロケーション）、カットオフ筋の先端つまり定着金物３５の設置位置となっている。
【0021】
［実施例］
上述の柱梁架構１を模して、実施例として貫通孔を設けた縮小鉄筋コンクリート試験体を製作し、荷重（せん断力）を加える柱梁架構実験を行った。この試験体の配筋状況を、図６に示す。図６（ａ）は、試験体全体の配筋状況であり、図６（ｂ）は、試験体の断面図である。図６に示すように、スタラップ（せん断補強筋）として、高強度鉄筋ＳＢＰＤ１２７５／１４２０を用いて、束ね筋はこのスタラップを２本束ねたものとした。また、試験体の柱梁接合部の強度低下率βｊ＝１．２、試験体に用いるコンクリートの圧縮強度Ｆｃ＝４２（実験時実強度σＢ＝５１）Ｎ／ｍｍ２とした。
その結果、試験体の破壊状況は、図７のようになった。図７は、－１／１００ｒａｄ時における試験体の破壊状況である。また、ヒンジ位置におけるひずみ分布（せん断力Ｑと相対変位δとの関係）は、図８および図９のようになった。図８は、定着部材の近傍に設けた束ね筋の位置（ヒンジ位置）のひずみ分布の推移であり、図９は、貫通孔の近傍に設けた束ね筋の位置（貫通孔際）のひずみ分布の推移である。
上述の柱梁架構１を模して、実施例として貫通孔を設けた縮小鉄筋コンクリート試験体を製作し、荷重（せん断力）を加える柱梁架構実験を行った。この試験体の配筋状況を、図６に示す。図６（ａ）は、試験体全体の配筋状況であり、図６（ｂ）は、試験体の断面図である。図６に示すように、スタラップ（せん断補強筋）として、高強度鉄筋ＳＢＰＤ１２７５／１４２０を用いて、束ね筋はこのスタラップを２本束ねたものとした。また、試験体の柱梁接合部の強度低下率βｊ＝１．２、試験体に用いるコンクリートの圧縮強度Ｆｃ＝４２（実験時実強度σＢ＝５１）Ｎ／ｍｍ２とした。
その結果、試験体の破壊状況は、図７のようになった。図７は、－１／１００ｒａｄ時における試験体の破壊状況である。また、ヒンジ位置におけるひずみ分布（せん断力Ｑと相対変位δとの関係）は、図８および図９のようになった。図８は、定着部材の近傍に設けた束ね筋の位置（ヒンジ位置）のひずみ分布の推移であり、図９は、貫通孔の近傍に設けた束ね筋の位置（貫通孔際）のひずみ分布の推移である。
【0022】
図８（ａ）は、ヒンジ位置におけるひずみ分布の包絡線の全体図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）の０μ～４０００μまでの拡大図である。図９（ａ）は、貫通孔際におけるひずみ分布の包絡線の全体図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）の０μ～４０００μまでの拡大図である。
図８および図９より、試験体のヒンジ位置で回転変形が発生し、ひずみが増大しても、ひずみ量が降伏ひずみεｙｅを超えることはなく、弾性挙動を示すことが判る。よって、地震荷重相当の荷重を加えた実験終了に至るまで、束ね筋が試験体内に生じるせん断応力を負担し、鉄筋の降伏を回避できている。
図８（ｂ）および図９（ｂ）に示すように、貫通孔際のひずみは、貫通孔周辺にひび割れが発生した直後から急激に増加している。これは、貫通孔際の束ね筋の負担応力が増大していることを示している。
また、実験終了時には、ヒンジ位置のひずみ量は２０００μ程度にととまったが、貫通孔際のひずみ量は３５００μ程度になった。これにより、貫通孔際の束ね筋が、ヒンジ位置の束ね筋より高いせん断力を負担していることが判る。よって、束ね筋を貫通孔際およびヒンジ位置に配置することによって、柱梁架構の耐震性能（特に変形性能）を向上できることが判る。また、貫通孔際の束ね筋は、貫通孔周辺のひびわれを低減させるために有効であることが確認できた。
図８および図９より、試験体のヒンジ位置で回転変形が発生し、ひずみが増大しても、ひずみ量が降伏ひずみεｙｅを超えることはなく、弾性挙動を示すことが判る。よって、地震荷重相当の荷重を加えた実験終了に至るまで、束ね筋が試験体内に生じるせん断応力を負担し、鉄筋の降伏を回避できている。
図８（ｂ）および図９（ｂ）に示すように、貫通孔際のひずみは、貫通孔周辺にひび割れが発生した直後から急激に増加している。これは、貫通孔際の束ね筋の負担応力が増大していることを示している。
また、実験終了時には、ヒンジ位置のひずみ量は２０００μ程度にととまったが、貫通孔際のひずみ量は３５００μ程度になった。これにより、貫通孔際の束ね筋が、ヒンジ位置の束ね筋より高いせん断力を負担していることが判る。よって、束ね筋を貫通孔際およびヒンジ位置に配置することによって、柱梁架構の耐震性能（特に変形性能）を向上できることが判る。また、貫通孔際の束ね筋は、貫通孔周辺のひびわれを低減させるために有効であることが確認できた。
【0023】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）一段目主筋３１、３３および二段目主筋３２、３４を囲んで配置されたスタラップ４０を複数本束ねて束ね筋４１とし、この束ね筋４１を梁端部２０Ａに設けたので、束ね筋４１が梁端部２０Ａに作用するせん断力を負担し、ひび割れの進展を抑制できる。
具体的には、ヒンジ位置の近傍に束ね筋４１を設けることで、非ヒンジ領域である梁端部２０Ａにおける躯体損傷を低減できる。また、貫通孔２１の近傍に束ね筋４１を設けることで、この束ね筋４１が非ヒンジ領域である梁端部２０Ａのせん断力を負担し、貫通孔２１を起因とする躯体損傷を低減できる。
（１）一段目主筋３１、３３および二段目主筋３２、３４を囲んで配置されたスタラップ４０を複数本束ねて束ね筋４１とし、この束ね筋４１を梁端部２０Ａに設けたので、束ね筋４１が梁端部２０Ａに作用するせん断力を負担し、ひび割れの進展を抑制できる。
具体的には、ヒンジ位置の近傍に束ね筋４１を設けることで、非ヒンジ領域である梁端部２０Ａにおける躯体損傷を低減できる。また、貫通孔２１の近傍に束ね筋４１を設けることで、この束ね筋４１が非ヒンジ領域である梁端部２０Ａのせん断力を負担し、貫通孔２１を起因とする躯体損傷を低減できる。
【0024】
（２）二段目主筋３２、３４の一部を、梁端部２０Ａのみに配置するカットオフ筋とし、このカットオフ筋の先端に定着金物３５を設けた。よって、よって、梁端部２０Ａに設けられる第１梁主筋３０Ａの本数が、梁中央部２０Ｂに設けられる第２梁主筋３０Ｂの本数よりも多くなるから、梁の曲げ降伏ヒンジ位置Ｈが従来よりも梁中央部側に移動する（ヒンジリロケーション）。よって、曲げ降伏ヒンジ位置Ｈ近傍のひび割れが柱梁接合部１１まで達するのを抑制して、柱梁接合部１１の破壊を防止し、柱梁接合部１１の耐震性能を十分に確保できる。
また、第１梁主筋３０Ａを、第２梁主筋３０Ｂに比べて、高強度としたので、梁端部２０Ａにおける鉄筋の降伏が防止されるため、鉄筋コンクリートの曲げ耐力が向上し、コンクリートのひびわれを低減できる。また、梁２０の変形能力を高めることができる。
また、第１梁主筋３０Ａを、第２梁主筋３０Ｂに比べて、高強度としたので、梁端部２０Ａにおける鉄筋の降伏が防止されるため、鉄筋コンクリートの曲げ耐力が向上し、コンクリートのひびわれを低減できる。また、梁２０の変形能力を高めることができる。
【0025】
（３）ヒンジリロケーションにより、ヒンジ位置Ｈが梁中央部側に移動し、梁端部２０Ａが非ヒンジ領域となる。そこで、この非ヒンジ領域である梁端部２０Ａに貫通孔２１を設け、貫通孔２１とカットオフ筋の先端に設けた定着金物３５との間に束ね筋４１を複数配置した。
貫通孔２１の近傍に束ね筋４１を設けることにより、以下の効果がある。すなわち、貫通孔２１は鉄筋コンクリート躯体の断面欠損であるため、この貫通孔２１の周囲には大きなせん断応力が集中し、鉄筋コンクリート躯体の損傷が大きくなる。そこで、貫通孔２１の近傍に束ね筋４１を設けることにより、貫通孔２１の際から伸展するひび割れを防止できる。
また、定着金物３５の近傍に束ね筋４１を設けることにより、以下の効果がある。すなわち、梁２０のせん断伝達機構におけるトラス機構のコンクリート圧縮力により、定着金物３５の近傍には大きな圧縮力が集中する。この圧縮力に対して、束ね筋４１が負担する引張力によって抵抗することが可能となる。この束ね筋４１の引張力によって、梁中央部２０Ｂ側から伝達される圧縮力（せん断力）が貫通孔２１の上側または下側に伝達されるので、貫通孔２１周辺の圧縮力すなわち貫通孔２１をせん断破壊させる力の流れを緩和でき、鉄筋コンクリート躯体の損傷が軽減される。
貫通孔２１の近傍に束ね筋４１を設けることにより、以下の効果がある。すなわち、貫通孔２１は鉄筋コンクリート躯体の断面欠損であるため、この貫通孔２１の周囲には大きなせん断応力が集中し、鉄筋コンクリート躯体の損傷が大きくなる。そこで、貫通孔２１の近傍に束ね筋４１を設けることにより、貫通孔２１の際から伸展するひび割れを防止できる。
また、定着金物３５の近傍に束ね筋４１を設けることにより、以下の効果がある。すなわち、梁２０のせん断伝達機構におけるトラス機構のコンクリート圧縮力により、定着金物３５の近傍には大きな圧縮力が集中する。この圧縮力に対して、束ね筋４１が負担する引張力によって抵抗することが可能となる。この束ね筋４１の引張力によって、梁中央部２０Ｂ側から伝達される圧縮力（せん断力）が貫通孔２１の上側または下側に伝達されるので、貫通孔２１周辺の圧縮力すなわち貫通孔２１をせん断破壊させる力の流れを緩和でき、鉄筋コンクリート躯体の損傷が軽減される。
【0026】
（４）梁２０の上下の一段目主筋３１、３３および二段目主筋３２、３４を上側拘束筋４２および下側拘束筋４３で囲んだ。よって、梁端部２０Ａでは、コンクリートの圧壊時の破壊強度が増大するから、梁端部２０Ａの上下端に生じる圧縮力によって梁端部２０Ａのコンクリート体が損傷するのを低減できる。
また、略コの字形状の一対の折り曲げ筋３６を対向配置して結束することで、略ロの字形状の上側拘束筋４２および下側拘束筋４３を形成した。折り曲げ筋３６は略コの字形状であるため、梁２０の両側から差し込んで取り付けることができ、施工性が高くなる。
また、略コの字形状の一対の折り曲げ筋３６を対向配置して結束することで、略ロの字形状の上側拘束筋４２および下側拘束筋４３を形成した。折り曲げ筋３６は略コの字形状であるため、梁２０の両側から差し込んで取り付けることができ、施工性が高くなる。
【0027】
〔第２実施形態〕
図１０は、本発明の第２実施形態に係る柱梁架構１Ａの配筋状況を示す縦断面図である。
本実施形態では、第１梁主筋３０Ａの一段目主筋３１、３３が定着部材としての機械式継手３７で接合される点、および、上側拘束筋４２および下側拘束筋４３が設けられていない点が、第１実施形態と異なる。本実施形態では、第１梁主筋３０Ａには、第２梁主筋３０Ｂと比べて、高強度の鉄筋を用いる。また、機械式継手３７としては、例えば、フリージョイント、エースジョイント、またはボルトップス（東京鉄鋼株式会社製）がある。
なお、これに限らず、第１梁主筋３０Ａに、第２梁主筋３０Ｂと比べて、太径の鉄筋を用いてもよいし、太径かつ高強度の鉄筋を用いてもよい。
本実施形態によれば、上述の（１）、（２）と同様の効果がある。
図１０は、本発明の第２実施形態に係る柱梁架構１Ａの配筋状況を示す縦断面図である。
本実施形態では、第１梁主筋３０Ａの一段目主筋３１、３３が定着部材としての機械式継手３７で接合される点、および、上側拘束筋４２および下側拘束筋４３が設けられていない点が、第１実施形態と異なる。本実施形態では、第１梁主筋３０Ａには、第２梁主筋３０Ｂと比べて、高強度の鉄筋を用いる。また、機械式継手３７としては、例えば、フリージョイント、エースジョイント、またはボルトップス（東京鉄鋼株式会社製）がある。
なお、これに限らず、第１梁主筋３０Ａに、第２梁主筋３０Ｂと比べて、太径の鉄筋を用いてもよいし、太径かつ高強度の鉄筋を用いてもよい。
本実施形態によれば、上述の（１）、（２）と同様の効果がある。
【0028】
〔第３実施形態〕
図１１は、本発明の第３実施形態に係る柱梁架構１Ｂの配筋状況を示す縦断面図である。
本実施形態では、第１梁主筋３０Ａの一段目主筋３１、３３に加えて、二段目主筋３２、３４も機械式継手３７で接合される点が、第２実施形態と異なる。本実施形態では、第１梁主筋３０Ａには、第２梁主筋３０Ｂと比べて、高強度の鉄筋を用いる。なお、これに限らず、第１梁主筋３０Ａに、第２梁主筋３０Ｂと比べて、太径の鉄筋を用いてもよいし、太径かつ高強度の鉄筋を用いてもよい。
本実施形態によれば、上述の（１）、（２）と同様の効果がある。
図１１は、本発明の第３実施形態に係る柱梁架構１Ｂの配筋状況を示す縦断面図である。
本実施形態では、第１梁主筋３０Ａの一段目主筋３１、３３に加えて、二段目主筋３２、３４も機械式継手３７で接合される点が、第２実施形態と異なる。本実施形態では、第１梁主筋３０Ａには、第２梁主筋３０Ｂと比べて、高強度の鉄筋を用いる。なお、これに限らず、第１梁主筋３０Ａに、第２梁主筋３０Ｂと比べて、太径の鉄筋を用いてもよいし、太径かつ高強度の鉄筋を用いてもよい。
本実施形態によれば、上述の（１）、（２）と同様の効果がある。
【0029】
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、上述の第２実施形態および第３実施形態では、図１０および図１１に示すように、第１実施形態のような上側拘束筋４２や下側拘束筋４３を設けていないが、これに限らず、上側拘束筋や下側拘束筋を設けてもよい。上側拘束筋や下側拘束筋を設けた場合には、梁端部での躯体損傷をより低減できる。
また、上述の各実施形態では、梁端部２０Ａに貫通孔２１を設けたが、これに限らず、貫通孔を設けなくてもよい。
また、上述の各実施形態では、梁端部２０Ａの２箇所に束ね筋４１を設けたが、これに限らず、束ね筋を３箇所以上に設けてもよい。
また、上述の各実施形態では、束ね筋４１を貫通孔２１の近傍およびヒンジ位置の近傍に配置したが、これに限らず、束ね筋を、貫通孔を挟んだ両側に配置してもよい。
また、上述の各実施形態では、第１梁主筋３０Ａの２本の二段目主筋３２、３４をカットオフ筋としたが、これに限らず、カットオフ筋を１本としてもよいし、３本以上としてもよい。
また、上述の各実施形態では、第１梁主筋３０Ａを柱梁接合部１１に貫通させたが、これに限らず、柱梁接合部１１に定着させてもよい。
また、上述の第１実施形態から第３実施形態を適宜組み合わせてもよい。
例えば、上述の第２実施形態および第３実施形態では、図１０および図１１に示すように、第１実施形態のような上側拘束筋４２や下側拘束筋４３を設けていないが、これに限らず、上側拘束筋や下側拘束筋を設けてもよい。上側拘束筋や下側拘束筋を設けた場合には、梁端部での躯体損傷をより低減できる。
また、上述の各実施形態では、梁端部２０Ａに貫通孔２１を設けたが、これに限らず、貫通孔を設けなくてもよい。
また、上述の各実施形態では、梁端部２０Ａの２箇所に束ね筋４１を設けたが、これに限らず、束ね筋を３箇所以上に設けてもよい。
また、上述の各実施形態では、束ね筋４１を貫通孔２１の近傍およびヒンジ位置の近傍に配置したが、これに限らず、束ね筋を、貫通孔を挟んだ両側に配置してもよい。
また、上述の各実施形態では、第１梁主筋３０Ａの２本の二段目主筋３２、３４をカットオフ筋としたが、これに限らず、カットオフ筋を１本としてもよいし、３本以上としてもよい。
また、上述の各実施形態では、第１梁主筋３０Ａを柱梁接合部１１に貫通させたが、これに限らず、柱梁接合部１１に定着させてもよい。
また、上述の第１実施形態から第３実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【0030】
Ｈ…ヒンジ位置 １、１Ａ、１Ｂ…柱梁架構 １０…柱 １１…柱梁接合部
１２…柱主筋 １３…フープ
２０…梁 ２０Ａ…梁端部 ２０Ｂ…梁中央部 ２１…貫通孔
３０…梁主筋 ３０Ａ…第１梁主筋 ３０Ｂ…第２梁主筋
３１…上側一段目主筋 ３２…上側二段目主筋 ３３…下側一段目主筋
３４…下側二段目主筋 ３５…定着金物（定着部材） ３６…折り曲げ筋
３７…機械式継手（定着部材）
４０…スタラップ（せん断補強筋） ４１…束ね筋
４２…上側拘束筋 ４３…下側拘束筋
１２…柱主筋 １３…フープ
２０…梁 ２０Ａ…梁端部 ２０Ｂ…梁中央部 ２１…貫通孔
３０…梁主筋 ３０Ａ…第１梁主筋 ３０Ｂ…第２梁主筋
３１…上側一段目主筋 ３２…上側二段目主筋 ３３…下側一段目主筋
３４…下側二段目主筋 ３５…定着金物（定着部材） ３６…折り曲げ筋
３７…機械式継手（定着部材）
４０…スタラップ（せん断補強筋） ４１…束ね筋
４２…上側拘束筋 ４３…下側拘束筋
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】