(57)【要約】【課題】開口部周りの強度を確保しつつ現場での配筋作業を合理的に省力化することができ、施工性、経済性、および汎用性に優れた、開口部を有するコンクリート系梁を提供する。【解決手段】開口部１ａを有するコンクリート系梁１１において、前記コンクリート系梁１１の開口部１ａを含む一定領域部分をプレキャストコンクリート部材１で構成する。前記開口部１ａを含む一定領域部分は、開口部１ａを挟んで梁軸方向に直交する二つの横断面で仕切られた部分であり、前記プレキャストコンクリート部材１は、前記開口部１ａ周りを補強部材で補強して構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有するコンクリート系梁において、
前記コンクリート系梁の開口部を含む一定領域部分をプレキャストコンクリート部材で構成したことを特徴とする、開口部を有するコンクリート系梁。
【請求項２】
前記開口部を含む一定領域部分は、開口部を挟んで梁軸方向に直交する二つの横断面で仕切られた部分であることを特徴とする、請求項１に記載した開口部を有するコンクリート系梁。
【請求項３】
前記プレキャストコンクリート部材は、前記開口部周りを補強部材で補強して構成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載した開口部を有するコンクリート系梁。
【請求項４】
前記プレキャストコンクリート部材は、高強度コンクリート、或いは繊維補強コンクリートにより成形されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載した開口部を有するコンクリート系梁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、設備配管用の貫通孔等に利用する開口部を有するコンクリート系梁（主として、鉄筋コンクリート造梁、鉄骨鉄筋コンクリート造梁を指す。）の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
建物を構築する場合、コンクリート系梁に、設備配管用の貫通孔等に利用する開口部を設けることがある。しかし、コンクリート系梁に開口部を設けると、その部分は断面欠損となり、開口部周辺のコンクリートに局所的な応力が作用し、コンクリート系梁の強度が低下するという問題がある。
【０００３】
したがって、コンクリート系梁に開口部を設ける場合には、梁鉄筋の組み立て時に開口部周辺を、斜め筋、せん断補強筋、補強金物などの補強部材を配筋（配設）して補強していた（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００４】
その他、特許文献４には、配管孔用の貫通孔を設けた鉄骨梁を用い、ＰＣ鋼材で梁の全長に亘ってプレストレスを付与したプレキャストコンクリート梁も開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平６―２８８０３６号公報
【特許文献２】特開平８−１８４１２７号公報
【特許文献３】特開２００７−５１５３３号公報
【特許文献４】特開２００３−３６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１〜３に係る発明は、総じて、開口部周りに複雑で精緻な配筋作業を現場で行わなければならず、繁雑であり、配筋作業性を含めた施工性が悪く、その分工期も長期化し、不経済であった。年々建物が高層化することに伴い、コンクリート系梁の使用個数、および高所作業が増大することを鑑みるとこの問題は甚大である。
【０００７】
なお、開口部周りを補強するにあたり、当該開口部周辺を高強度コンクリートで打設し、その他の部分を普通コンクリートで打設することにより、開口部周りの複雑な配筋作業を省力化することも考えられなくもないが、そのためには、高強度コンクリートと普通コンクリートの間に、多数の鉄筋を通過させる孔を設けた仕切り板を設置し、事後的に撤去しなければならないことを考慮すると、作業に困難性を極め、実施されていないのが実情である。
また、コンクリート系梁をすべて高強度コンクリートで成形することにより開口部周りの複雑な配筋作業を省力化することもできるが、不合理かつ不経済に過ぎるという問題がある。
【０００８】
一方、上記特許文献４に係る発明は、プレキャストコンクリート梁で実施するので、現場での配筋作業を極力省力化できるなど施工性に利点があることは認められる。しかしながら、鉄骨梁を必須の構成要件とすることに加えてプレストレスを付与する構成なので、コストが嵩み、不経済に過ぎるという問題がある。また、プレストレスを付与する梁は一般に長スパン梁であり、汎用性に欠け、搬出時の運搬効率も悪いという問題がある。
【０００９】
したがって、本発明は、コンクリート系梁の開口部を含む一定領域部分をプレキャストコンクリート部材で構成することにより、開口部周りの強度を確保しつつ現場での配筋作業を合理的に省力化することができ、施工性、経済性、および汎用性に優れた、開口部を有するコンクリート系梁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記背景技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る開口部を有するコンクリート梁は、
開口部を有するコンクリート系梁において、
前記コンクリート系梁の開口部を含む一定領域部分をプレキャストコンクリート部材で構成したことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した開口部を有するコンクリート系梁において、前記開口部を含む一定領域部分は、開口部を挟んで梁軸方向に直交する二つの横断面で仕切られた部分であることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載した開口部を有するコンクリート系梁において、前記プレキャストコンクリート部材は、前記開口部周りを補強部材で補強して構成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載した発明は、請求項１〜３のいずれか一に記載した開口部を有するコンクリート系梁において、前記プレキャストコンクリート部材は、高強度コンクリート、或いは繊維補強コンクリートにより成形されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る開口部を有するコンクリート系梁によれば、開口部を含む一定領域部分をプレキャストコンクリート部材で実施するので、従来現場で行っていた開口部周りの複雑で精緻な配筋作業を一切行うことなくコンクリート系梁を構築することができる。
よって、配筋作業性を含めた施工性に非常に優れ、高所作業を省力化でき、その分工期も短縮化することができるので、非常に経済的である。
また、予め工場で製作するプレキャストコンクリート部材は、開口部を含む一定領域部分のみであり、コンパクトで汎用性が高く、搬出時の運搬効率に悪影響を与えることもない。
さらに、前記プレキャストコンクリート部材は、所要の強度を満たすように、必要に応じて高強度コンクリート、或いは繊維補強コンクリートにより成形することもできるので、
同部材の開口部周りの強度を複雑な配筋作業を行うことなく容易に高めることができ、ひいては、同部材を含むコンクリート系梁全体を、強度を低下させることなく合理的、且つ経済的に構築できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係る開口部を有するコンクリート系梁は、図１〜図３に例示したように、設備配管用の貫通孔等に利用する開口部１ａを有するコンクリート系梁１１であり、現場での配筋作業を省力化して作業効率を高めるべく、通常、複雑で精緻な配筋作業を行わなければならない前記開口部１ａを含む一定領域部分１を予め、プレキャストコンクリート部材１で構成することを特徴とする。
前記開口部１ａを含む一定領域部分１とは、開口部１ａを挟んで梁軸方向に直交する二つの横断面で仕切られた部分を言う。
【００１６】
ちなみに、前記コンクリート系梁１１は、主として鉄筋コンクリート造梁、或いは鉄骨鉄筋コンクリート造梁を指す。
なお、本発明に係る開口部１ａを有するコンクリート系梁１１は、前記開口部１ａを含む一定領域部分１以外のその他の部分２を、プレキャストコンクリート部材で実施してもよいし、現場打ちコンクリートで実施してもよい。
【００１７】
ここで、前記開口部１ａを有するプレキャストコンクリート部材１のバリエーションについて説明する。
本発明に用いるプレキャストコンクリート部材１は、開口部１ａを有し、同開口部１ａ周りを補強して製作することにより、同部材１を含むコンクリート系梁１１が、強度（剛性）を低下させることなく柱１０、１０の間に架設できることを条件に、以下に例示するように種々のバリエーションで実施可能である。
【００１８】
図４と図５はそれぞれ、本発明に用いるプレキャストコンクリート部材１の基本的構成態様を例示している。図４は、上端筋３と下端筋４とフープ筋５とからなり、前記上端筋３及び下端筋４を左右に突き出して継手部とする構成を示している。図５は、上端筋３と下端筋４とフープ筋５とからなり、左右の端部にカップラー６を内蔵した構成を示している。
本発明に係るプレキャストコンクリート部材１は、一例として、前記した各基本的構成態様に、以下の図６Ａ〜Ｉに示したような、開口部１ａを補強する手段を組み合わせた構成のプレキャストコンクリート部材１を適用できる。
【００１９】
図６Ａは、開口部（スリーブ）１ａの周囲にせん断補強筋として必要な本数の縦筋ａを配筋した補強手段を示している。
図６Ｂは、開口部１ａの周囲にせん断補強筋として必要な本数の横筋（軸方向鉄筋）ｂを配筋した補強手段を示している。
図６Ｃは、開口部１ａの周囲にせん断補強筋として必要な本数の斜め筋ｃを配筋した補強手段を示している。
図６Ｄは、開口部１ａの周囲に補強金物として鉄板ｄを設置した補強手段を示している。
図６Ｅは、開口部１ａの周囲に補強金物として縦横メッシュ筋ｅを設置した補強手段を示している。
図６Ｆは、開口部１ａの周囲に補強金物として斜めメッシュ筋ｆを設置した補強手段を示している。
図６Ｇは、開口部１ａの周囲に補強金物として菱形筋ｇを設置した補強手段を示している。
図６Ｈは、開口部１ａの周囲に補強金物としてリング筋ｈを設置した補強手段を示している。
図６Ｉは、開口部１ａの周囲に補強金物としてスパイラル筋ｉを設置した補強手段を示している。
【００２０】
このように、本発明には、図４に係る基本的構成態様に、図６Ａ〜Ｉに係る補強手段を組み合わせた計９種類（通り）のプレキャストコンクリート部材１を適用できる。また、図５に係る基本的構成態様に、図６Ａ〜Ｉに係る補強手段を組み合わせた計９種類のプレキャストコンクリート部材１を適用できる。
なお、本発明に適用できるプレキャストコンクリート部材１のバリエーションはこれらに限定されず、上記したように、同部材１を含むコンクリート系梁１１が強度を低下させることなく柱１０、１０の間に架設できることを条件に種々のバリエーションで実施可能である。
例えば、図７に示したように、本出願人が先にした特開２００６−１８３３１１に係る開口部１ａ周りを補強した補強構造部分をプレキャスト化したプレキャストコンクリート部材１でも好適に実施できる。当該プレキャストコンクリート部材１は、具体的に、開口部（スリーブ）１ａの左右にそれぞれ、両端部にフックが形成された斜め筋９を互いに交差して配筋した補強構造で実施している。ちなみに、図７に係るプレキャストコンクリート部材１は、図示の便宜上省略しているが、前記図４のように上端筋３と下端筋４を左右に突き出して継手部とした構成で実施できるし、図５のように、左右の端部にカップラー６を内蔵した構成でも実施できる。
【００２１】
また、前記プレキャストコンクリート部材１は、上面部に、上端筋３及びフープ筋５の一部を露出させ、後打ちするスラブコンクリートとの一体化施工を容易にする、ハーフプレキャストコンクリート部材１でも同様に実施できる。
さらに、図示例に係るプレキャストコンクリート部材１は、鉄筋コンクリート造で実施しているが、鉄骨鉄筋コンクリート造で実施することもできる。この場合には、鉄骨材として使用するＨ形鋼、Ｉ形鋼等の形鋼のウエブ部に、開口部１ａを形成するスリーブを通す貫通孔を設け、これにスリーブを通した構成でプレキャストコンクリート部材１を製作する。
【００２２】
以下に、上記した種々のプレキャストコンクリート部材１を用いて構築した開口部１ａを有するコンクリート系梁１１の実施例について説明する。
【実施例１】
【００２３】
図１は、本発明に係る開口部１ａを有するコンクリート系梁１１の実施例を概略的に示している。図示例に係るコンクリート系梁１１は、鉄筋コンクリート造梁１１で実施している。
この鉄筋コンクリート造梁１１は、開口部１ａを含む一定領域部分１を、上記したプレキャストコンクリート部材１で構成し、これを左側の柱１０の側面部に設け、その他の部分２を現場打ちコンクリートで構成して両者を一体化し、柱１０、１０の間へ架設している。
【００２４】
具体的に、本実施例では、予め工場で製作し、現場へ搬入した開口部１ａを有するプレキャストコンクリート部材１を、サポート材（図示省略）で支持して左側の柱１０の側面部に位置決めし、同部材１の右側部分（その他の部分）２については、梁型枠を現場で組み立て、さらに梁鉄筋の組み立てを完成してコンクリートを打設することにより、柱１０、１０の間に鉄筋コンクリート造梁１１を構築してなる。
【００２５】
前記鉄筋コンクリート造梁１１を構築するにあたり、前記プレキャストコンクリート部材１の左右の部材（柱、梁）との接合部については、図４に係る継手部を有するプレキャストコンクリート部材１で実施する場合には、当該継手部と接合する梁鉄筋とを、溶接、ガス圧接、機械式等の接合手段で接合することにより、柱１０、１０の間に鉄筋コンクリート造梁１１を構築する。また、図５に係るカップラー６を内蔵したプレキャストコンクリート部材１で実施する場合には、カップラー６にＰＣ鋼材を接合することにより、柱１０、１０の間に鉄筋コンクリート造梁１１を構築する。
【００２６】
前記プレキャストコンクリート部材１の大きさは、開口部１ａの大きさ、構築する建物の規模などを勘案し、開口部１ａ周りを補強するために使用する補強部材を配設するのに必要な領域に応じ適宜設計変更される。以下の実施例２、３についても同様の技術的思想とする。
【００２７】
なお、前記プレキャストコンクリート部材１を除いたその他の部分２をプレキャストコンクリートで実施する場合には、作業の容易性及び効率性を鑑み、現場へ搬入した前記プレキャストコンクリート部材１と一体となるように、地上で梁型枠を組み立て、さらに梁鉄筋の組み立てを完成してコンクリートを打設することにより、地上で予め鉄筋コンクリート造梁１１全体をプレキャスト化しておき、これを所定の柱１０、１０の間へ上昇させて架設することにより行う。以下の実施例２、３についても同様の技術的思想とする。
【００２８】
また、前記プレキャストコンクリート部材１は、上記段落[0021]で説明したように、ハーフプレキャストコンクリート部材で製作しても同様に実施できるし、Ｈ形鋼、Ｉ形鋼等の形鋼を用いた鉄骨鉄筋コンクリート造のプレキャストコンクリート部材１で製作しても同様に実施できる。ちなみに、前記プレキャストコンクリート部材１を鉄骨鉄筋コンクリート造で実施する場合は、使用する形鋼の両端部を当該部材１の左右から接合に必要な長さ突き出して実施することが好ましい。以下の実施例２、３についても同様の技術的思想とする。
【００２９】
以上説明したように、実施例１に係る開口部１ａを有するコンクリート系梁１１によれば、開口部１ａを含む一定領域部分１をプレキャストコンクリート部材１で実施するので、従来現場で行っていた開口部１ａ周りの複雑で精緻な配筋作業を一切行うことなく、コンクリート系梁１１を構築することができる。よって、配筋作業性を含めた施工性に非常に優れ、高所作業を簡略化でき、その分工期も短縮化することができるので、非常に経済的である。また、予め工場で製作するプレキャストコンクリート部材１は、開口部１ａを含む一定領域部分１のみであり、コンパクトで汎用性が高く、搬出時の運搬効率に悪影響を与えることもない。
さらに、前記プレキャストコンクリート部材１は、所要の強度を満たすように、必要に応じて高強度コンクリート、或いは繊維補強コンクリートにより成形することもできるので、同部材１の開口部１ａ周りの強度を複雑な配筋作業を行うことなく容易に高めることができ、ひいては、同部材１を含むコンクリート系梁１１全体を、強度を低下させることなく合理的、且つ経済的に構築できる。
【実施例２】
【００３０】
図２は、本発明に係る開口部１ａを有するコンクリート系梁１１の異なる実施例を概略的に示している。図示例に係るコンクリート系梁１１は、鉄筋コンクリート造梁１１で実施している。
この鉄筋コンクリート造梁１１は、開口部１ａを含む一定領域部分１を、上記したプレキャストコンクリート部材１で構成し、これを右側の柱１０の側面部に設け、その他の部分２を現場打ちコンクリートで構成して両者を一体化し、柱１０、１０の間へ架設している。
具体的な構築方法等は上記実施例１と同様なのでその説明を省略する。
【００３１】
したがって、この実施例２に係る開口部１ａを有するコンクリート系梁１１によれば、上記実施例１と同様の作用効果を奏する（上記段落[0029]参照）。
【実施例３】
【００３２】
図３は、本発明に係る開口部１ａを有するコンクリート系梁１１の異なる実施例を概略的に示している。図示例に係るコンクリート系梁１１は、鉄筋コンクリート造梁１１で実施している。
この鉄筋コンクリート造梁１１は、開口部１ａを含む一定領域部分１を、上記したプレキャストコンクリート部材１で構成してなり、前記部材１を当該梁１１の中間部にバランスよく２体配設し、その他の部分２を現場打ちコンクリートで構成して両者を一体化して、柱１０、１０の間へ架設している。
【００３３】
具体的に、本実施例では、予め工場で製作し、現場へ搬入した開口部１ａを有するプレキャストコンクリート部材１を、サポート材で支持して所定の箇所に位置決めし、同部材１の左右の部分（その他の部分）２については、梁型枠を現場で組み立て、さらに梁鉄筋の組み立てを完成してコンクリートを打設することにより、柱１０、１０の間に鉄筋コンクリート造梁１１を構築してなる。
【００３４】
前記鉄筋コンクリート造梁１１を構築する手法は、上記実施例１と同様である。すなわち、前記プレキャストコンクリート部材１の左右の部材（柱、梁）との接合部については、図４に係る継手部を有するプレキャストコンクリート部材１で実施する場合には、当該継手部と接合する梁鉄筋とを、溶接、ガス圧接、機械式等の接合手段で接合することにより、柱１０、１０の間に鉄筋コンクリート造梁１１を構築する。また、図５に係るカップラー６を内蔵したプレキャストコンクリート部材１で実施する場合には、カップラー６にＰＣ鋼材を接合することにより、柱１０、１０の間に鉄筋コンクリート造梁１１を構築する。
【００３５】
なお、本実施例では、プレキャストコンクリート部材１を、鉄筋コンクリート造梁１１（コンクリート系梁１１）の中間部にバランスよく２体配設して実施しているがこれに限定されず、構築する建物の構造設計に応じて、前記中間部に１体配設して実施することもできるし、３体以上配設して実施することもできる。
【００３６】
よって、この実施例３に係るコンクリート系梁１１によれば、上記実施例１と同様の作用効果を奏する（上記段落[0029]参照）。
【００３７】
以上に実施形態を図面に基づいて説明したが、本発明は、図示例の実施形態の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のために言及する。
例えば、図８に示したように、上記実施例１（又は実施例２）を実施するにあたり、前記開口部１ａを有するプレキャストコンクリート部材１を、柱１０の梁接合部分として形成された柱梁接合ブロック７と一体化して実施することもできる。この場合、開口部１ａを有するプレキャストコンクリート部材１を右側（実施例２の場合は左側）に有する柱梁接合ブロック７を、柱１０の各主筋８を通すシース孔を上下方向に有し、同ブロック７の左右方向に、上端筋３及び下端筋４を同ブロック７を貫通して配筋したプレキャストコンクリート部材として製作して実施する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例１に係るコンクリート系梁を示した立面図である。
【図２】実施例２に係るコンクリート系梁を示した立面図である。
【図３】実施例３に係るコンクリート系梁を示した立面図である。
【図４】実施例１〜３に係るコンクリート系梁に使用するプレキャストコンクリート部材の基本的構成態様を示した概略図である。
【図５】実施例１〜３に係るコンクリート系梁に使用するプレキャストコンクリート部材の基本的構成態様を概略的に示した正面図である。
【図６】Ａ〜Ｉはそれぞれ、実施例１〜３に係るコンクリート系梁に使用するプレキャストコンクリート部材の補強構造のバリエーションを概略的に示した正面図である。
【図７】実施例１〜３に係るコンクリート系梁に使用するプレキャストコンクリート部材の内部構造を具体的に示した斜視図である。
【図８】実施例１に係るコンクリート系梁に使用するプレキャストコンクリート部材のバリエーションを示した立面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    プレキャストコンクリート部材
１ａ  開口部（スリーブ）
２    その他の部分
３    上端筋
４    下端筋
５    フープ筋
６    カップラー
７    柱梁接合ブロック
８    柱の主筋
９    斜め筋
１０    柱
１１    コンクリート系梁
【図１】
2010065449.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010065449.tif 000008
【図７】
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【図８】
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