(57)【要約】【課題】梁の形状や寸法、用途にかかわらず、複数の補強部材を配置しやすいようにし、また、貫通孔の径にかかわらず、補強部材を構成する部材を共通化できるようにする。【解決手段】梁１に設けた筒状のスリーブ２によって形成された貫通孔４の外側に、その貫通孔４を囲む補強部材１０を配置したコンクリート造梁において、前記補強部材１０は、前記スリーブ２の外側に設けられる第一補強部材１１と、その第一補強部材１１よりも外側に設けられ前記第一補強部材１１とは別体の第二補強部材１２とを備え、前記第一補強部材１１は、前記スリーブ２の外周面に当接し、前記第二補強部材１２は、前記第一補強部材１１に当接している構成とし、第一補強部材１１と第二補強部材１２とを、径方向に並列して配置できるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
梁（１）に設けた筒状のスリーブ（２）によって形成された貫通孔（４）の外側に、その貫通孔（４）を囲む補強部材（１０）を配置したコンクリート造梁において、
前記補強部材（１０）は、前記スリーブ（２）の外側に設けられる第一補強部材（１１）と、その第一補強部材（１１）よりも外側に設けられ前記第一補強部材（１１）とは別体の第二補強部材（１２）とを備えていることを特徴とするコンクリート造梁。
【請求項２】
前記第一補強部材（１１）と前記第二補強部材（１２）とを、前記スリーブ（２）の筒軸方向に重複する部分を設けて配置したことを特徴とする請求項１に記載のコンクリート造梁。
【請求項３】
前記第一補強部材（１１）は、１本の軸を折り曲げて環状に形成したものであり、前記軸の両端を、前記スリーブ（２）の外周面へ当接させたことを特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリート造梁。
【請求項４】
前記第二補強部材（１２）は、１本の軸を折り曲げて環状に形成したものであり、前記軸の両端を、前記第一補強部材（１１）へ当接させたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載のコンクリート造梁。
【請求項５】
前記第二補強部材（１２）は、前記第一補強部材（１１）よりも径の細い軸で構成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載のコンクリート造梁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄筋コンクリート構造等で構成される梁に、その梁を貫通する貫通孔を配置したコンクリート造梁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
設備配管等をコンクリート造梁を有する建物内に、あるいはその建物内部から外部へ配する場合、その配管が階高設定に影響を与えないようにするため、例えば、図５に示すように、柱３，３間を結ぶ梁１の腹部に、水平方向に伸びる配管用の貫通孔４を設ける手法が一般的である。
【０００３】
梁１に貫通孔４を設ける場合、そのままでは断面減少、孔周囲への応力集中等により、梁のせん断耐力が低下するので、その貫通孔４の周囲を、鉄筋や溶接金網等のせん断補強部材で補強する手法が一般的に用いられている。
【０００４】
例えば、図６に示すように、梁１に設けた貫通孔４の周囲に四辺形状のせん断補強筋（せん断補強部材）５が配置される。これは、梁１にせん断応力が作用した場合に生じる初期のせん断ひび割れが、貫通孔４の中心付近を通り、且つ梁１の長さ方向に対して４５度を成す方向のラインに沿って進展しやすいため、そのひび割れに対してほぼ直交する方向に向くせん断補強部材５を配置して、その補強効果を高めるためである。せん断補強部材５は、コンクリートとの付着力により、せん断ひび割れの進展を抑制する（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、そのせん断補強部材５を、例えば、円形、矩形等の各種形状に加工して配置する技術も開示されている（例えば、特許文献２，３参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−４６２３２号公報
【特許文献２】特開平７−１５０６８４号公報
【特許文献３】実開平３−１３０８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この種のコンクリート梁において、梁のせん断耐力を増強するために、別々に製作された複数の補強部材を、貫通孔の周囲に組み合わせて配置する手法がある。
【０００８】
すなわち、例えば、図６（ｂ）に示すように、貫通孔４の伸びる方向（貫通孔４を形成するための筒状のスリーブ２の筒軸方向）に沿って、異なる箇所２箇所に別々の補強部材５を設けたものがある。
【０００９】
また、梁１の形状や寸法、用途によっては多数の補強部材５が必要となるが、これらは、貫通孔４の伸びる方向、すなわち、梁１の幅方向に並ぶことになる。このため、例えば、その梁１の幅が狭い場合、補強部材５を多数並べるのは困難な場合がある。補強部材５は、梁１の表面から所定の被り厚が必要であり、また、隣り合う補強部材５同士が前記幅方向に近接しすぎると、コンクリートとの付着力や梁の強度に影響を及ぼすからである。
【００１０】
したがって、所望の数の補強部材５を配置することができないこともある。
【００１１】
また、例えば、引用文献２，３に記載の補強部材を用いると、梁の形状や寸法のみならず、特に、貫通孔の径に応じて、異なる形状や寸法の補強部材をその都度用意する必要がある。貫通孔の径に応じて、その都度、異なる形状や寸法の補強部材を製作することは、コスト上の問題から避けたいのが実情である。
【００１２】
そこで、この発明は、梁の形状や寸法、用途にかかわらず、複数の補強部材を配置しやすいようにし、また、貫通孔の径にかかわらず、補強部材を構成する部材を共通化できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、この発明は、梁に設けた筒状のスリーブによって形成された貫通孔の外側に、その貫通孔を囲む補強部材を配置したコンクリート造梁において、前記補強部材は、前記スリーブの外側に設けられる第一補強部材と、その第一補強部材よりも外側に設けられ前記第一補強部材とは別体の第二補強部材とを備えている構成を採用した。
【００１４】
この構成によれば、複数の補強部材である第一補強部材と第二補強部材とを、径方向に並列して配置できる。すなわち、スリーブの外周面に比較的近い部分と遠い部分（貫通孔の中心から近い部分と遠い部分）とに並列して設けることができる。
【００１５】
このため、補強部材等、配筋設計上の自由度が高まり、梁の幅が狭い場合等においても、所望の数の補強部材を配置することができる。すなわち、梁の形状や寸法、用途にかかわらず、複数の補強部材を配置しやすくなる。
また、第一補強部材と第二補強部材とが別体であるから、例えば、貫通孔の径が大きい梁に対応する場合には、貫通孔の径が小さい梁に対して第二補強部材として用いていた部材を、第一補強部材として用いることもできる。このため、補強部材を構成する部材を共通化できるという利点もある。
【００１６】
この構成において、前記第一補強部材と前記第二補強部材とは、必ずしも、前記スリーブの筒軸方向に重複する部分が介在していなくともよいが、その第一補強部材と第二補強部材とを、前記スリーブの筒軸方向に重複する部分を設けて配置することにより、幅の狭い梁にもさらに対応しやすくなる。
【００１７】
また、前記第一補強部材を、１本の軸を折り曲げて環状に形成したものとし、前記軸の両端を、前記スリーブの外周面へ当接させた構成とすることができる。
前記第一補強部材の前記スリーブの外周面への当接によって、梁内におけるスリーブ及び第一補強部材の位置決めが容易となる。また、第一補強部材を１本の軸を曲げて形成することにより、その加工が容易であるととともに、軸の両端をスリーブへの当接部とできるので、当接箇所が２箇所になり、配筋時におけるスリーブの位置決めが容易となる。
【００１８】
さらに、前記第二補強部材についても同様に、１本の軸を折り曲げて環状に形成したものとし、前記軸の両端を、前記第一補強部材への当接させた構成とすることができる。
前記第二補強部材の前記第一補強部材への当接によって、梁内における第一補強部材及び第二補強部材の位置決めが容易となる。また、第二補強部材を１本の軸を曲げて形成することにより、その加工が容易であるととともに、軸の両端を第一補強部材への当接部とできるので、当接箇所が２箇所になり、配筋の施工が容易となる。
【００１９】
なお、前記第一補強部材と前記スリーブの外周面とが当接している構成、前記第一補強部材と前記スリーブの外周面とが当接していない構成、そのいずれにおいても、前記第二補強部材が前記第一補強部材に当接している構成を採用することができる。
【００２０】
これらの各構成において、別体で製作されたスリーブと第一補強部材とを、配筋後、又は配筋前に、接着等周知の手段により一体化してもよい。スリーブと第一補強部材とがともに金属製である場合は、その当接部を溶接することにより、スリーブと第一補強部材とを一体化してもよい。また、第一補強部材は、例えば、番線等により主筋やあばら筋等に固定することができる。
【００２１】
また、別体で製作された第一補強部材と第二補強部材とを、配筋後、又は配筋前に、接着等周知の手段により一体化してもよい。第一補強部材と第二補強部材とがともに金属製である場合は、その当接部を溶接することにより、第一補強部材と第二補強部材とを一体化してもよい。また、第二補強部材は、例えば、番線等により主筋やあばら筋に固定することができる。
【００２２】
さらに、前記第一補強部材と前記第二補強部材とは、貫通孔の周囲に設けられていればよく、必ずしも、貫通孔を囲む環状のものに限定されるものではないが、貫通孔周囲のせん断補強効果を高める上で、このような環状の構造を採用することが有利である。
【００２３】
また、前記第一補強部材と前記第二補強部材のいずれか一方の補強部材のみを、前述のように、１本の軸を折り曲げて構成したものとする場合、他方の補強部材は、その他の構成からなる補強部材、例えば、繊維補強材や、棒鋼を溶接等により接合して任意の形状にしたもの等を採用してよい。また、前記第一補強部材と前記第二補強部材の両方を、繊維補強材や、棒鋼を溶接等により接合して任意の形状にしたもの等で構成してもよい。
【００２４】
なお、前記第一補強部材の前記スリーブの外周面への当接箇所をスリーブの下向き面とすれば、コンクリート打設前の配筋作業時において、スリーブが自重でその第一補強部材上に載置され、また、前記第二補強部材の前記第一補強部材への当接箇所を、前記第二補強部材の下向き面とすれば、同じく、その第一補強部材が自重で第二補強部材上に載置されて安定する。
また、両当接箇所を、それぞれスリーブの上向き面、第一補強部材の上向き面とすることにより、コンクリート打設時に、浮力によってスリーブ等に生じ得る浮き上がりを抑制することができる。
【００２５】
また、前記第二補強部材は、前記第一補強部材よりも径の細い軸で構成されたものとできる。このようにすれば、せん断ひびわれの発生源となりやすい貫通孔に近い部分において、相対的に軸の径が太い第一補強部材が、そのせん断ひび割れの進展を効果的に抑えることができ、また、相対的に延長が長くなりやすい第二補強部材の軸の径を細くしたことにより、梁の重量増大を抑えることができる。これは、前記第一補強部材及び前記第二補強部材を構成する軸が、金属製である場合、繊維補強材である場合にも同様である。
【００２６】
なお、前記第二補強部材を、単一の部材で構成するのではなく、別々に形成された複数の部材で構成してもよい。その別々に形成された複数の部材は、例えば、第一補強部材に比較的近い部分と遠い部分（貫通孔の中心から半径方向に近い部分と遠い部分）とに並列して設けることができる。
【発明の効果】
【００２７】
この発明は、複数の補強部材を径方向に並列して配置したので、梁の形状や寸法、用途にかかわらず、複数の補強部材を配置しやすいようにし、また、貫通孔の径にかかわらず、補強部材を構成する部材を共通化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
この発明の一実施形態を、図１〜図３に基づいて説明する。この実施形態は、鉄筋コンクリート構造で構成される梁１の腹部に、水平方向に伸びる配管用の貫通孔４を設ける場合における、その貫通孔４周囲の補強構造、及び、その補強構造を備えたコンクリート造梁、ならびに、その貫通孔４周囲の補強方法を示している。
【００２９】
図１及び図３に示すように、梁１を幅方向に貫通するように、貫通孔４を設けている。貫通孔４は、水平方向に伸びる円筒状のスリーブ２によって形成されている。
なお、梁１内に設けられる鉄筋の構成は、例えば、図６に示すような、主筋６やあばら筋７等からなる構成を採用するなど、周知の構成とすることができる。なお、図１、図３及び図６等では、配筋の理解がしやすいよう、一部コンクリートの図示を省略している。
【００３０】
貫通孔４の周囲の補強部材１０の構成について説明する。鉄筋コンクリートで構成された梁１の貫通孔４の外側（半径方向外側）に、その貫通孔４を囲む補強部材１０が配置されている。
【００３１】
前記補強部材１０は、前記スリーブ２のすぐ外側に設けられる第一補強部材１１と、さらにその外側に設けられる前記第二補強部材１２とからなる。この第一補強部材１１と第二補強部材１２とは、別々に製作された別体の部材である。
【００３２】
前記第一補強部材１１は、１本の軸を折り曲げて環状に形成したものであり、前記軸の両端１１ａ，１１ｂが、前記スリーブ２の外周面へ当接させた状態に固定される。この固定は、例えば、番線等により前記主筋６やあばら筋７に固定される。
【００３３】
また、その第一補強部材１１は、前記両端１１ａ，１１ｂが内側に向いて突出しており、その両端１１ａ，１１ｂが前記スリーブ２の外周面に当接した状態となっている。このため、コンクリート打設前において、スリーブ２と第一補強部材１１とを位置決めするのが容易であり、コンクリートを打設した後も、スリーブが動かないようにしっかりと保持することができる。
なお、この実施形態では、前記両端１１ａ，１１ｂは、スリーブ２の下面（下向き面）に当接しているが、スリーブ２の上面（上向き面）に当接させてもよい。あるいは側面（横向き面）に当接させてもよい。第一補強部材１１が、スリーブ２の上面（上向き面）に当接していれば、コンクリート打設時における浮力によるスリーブの浮き上がりを抑制できる。
【００３４】
また、前記第二補強部材１２は、１本の軸を折り曲げて環状に形成したものであり、前記軸の両端１２ａ，１２ｂが、前記第一補強部材１１へ当接した状態に固定される。この固定は、例えば、番線等により前記主筋６やあばら筋７に固定される。
【００３５】
また、その第二補強部材１２は、前記両端１２ａ，１２ｂが内側に向いて突出しており、その両端１２ａ，１２ｂが前記第一補強部材１１に当接した状態となっている。このため、コンクリート打設前の配筋時において、第一補強部材１１と第二補強部材１２とを位置決めするのが容易である。
なお、この実施形態では、前記両端１２ａ，１２ｂは、第一補強部材１１の下面（下向き面）に当接しているが、第一補強部材１１の上面（上向き面）に当接させてもよい。あるいは側面（横向き面）に当接させてもよい。
【００３６】
また、この実施形態では、第一補強部材１１と第二補強部材１２は別体で製作されたものであるから、両者が、溶接等により一体化されていない状態で、コンクリートを打設することとしたが、他の実施形態として、配筋後、又は、配筋前に、予め別体で製作された前記第一補強部材１１と前記第二補強部材１２とを、溶接等により一体化する手法を採用することもできる。その一体化に際し、前記当接部（前記軸の端部１２ａ，１２ｂと第一補強部材１１との当接部）を溶接するのが容易である。
【００３７】
また、スリーブ２と第一補強部材１１との関係についても同様に、この実施形態では、両者は、溶接等により一体化されていない状態で、コンクリートを打設するようにしたが、他の実施形態として、配筋後、又は、配筋前に、前記スリーブ２と前記第一補強部材１１とを、溶接等により一体化する手法も採用することもできる。その一体化に際し、前記当接部（前記軸の端部１１ａ，１１ｂとスリーブ２の外周面との当接部）を溶接するのが容易である。
【００３８】
また、この実施形態では、第一補強部材１１と第二補強部材１２とは、それぞれ軸を曲げて平面状に形成したものである。すなわち、軸を折り曲げた後、その軸の軸心群の通るラインが、第一補強部材１１も第二補強部材１２も、それぞれ、一平面内あるいはその一平面の近傍に位置するようフラットな形状に形成されている。
【００３９】
つまり、図２（ａ）（ｂ）に示すように、第一補強部材１１、第二補強部材１２は、それぞれ、並列する内側筋１１ｉと外側筋１１ｏ、内側筋１２ｉと外側筋１２ｏとが、それぞれほぼ同一面内に位置している。
【００４０】
さらに、その第一補強部材１１と第二補強部材１２とが、前記スリーブ２の筒軸方向に直交する同一面内、あるいはその同一面の近傍に配置されている。すなわち、第一補強部材１１と第二補強部材１２とが、前記スリーブ２の筒軸方向に重複する部分をもって配置されている。
このように、平面状の補強部材１０が、前記筒軸方向に直交する同一面内、あるいはその同一面の近傍になるように重ねて配置されているから、補強部材１０が梁１の幅方向に占めるスペースを縮小し得る。これにより、配筋設計上の自由度が高まるという効果が期待できる。
【００４１】
また、この実施形態では、図３に示すように、第一強部材１１と第二補強部材１２とを一つずつ組み合わせた補強部材１０を、梁１の幅方向２箇所に配置したが、この配置箇所数は自由であり、設計上の各種要件に応じて、１箇所、あるいは３箇所以上とすることもできる。
【００４２】
さらに、この実施形態では、前記第二補強部材１２は、前記第一補強部材１１よりも径の細い軸で構成されている。これによって、補強部材１０による所定の補強効果の確保と、梁１の重量軽減を実現している。
【００４３】
すなわち、補強部材１０による貫通孔４周囲の補強効果は、その貫通孔４に近い部分の部材による影響が遠い部分の部材よりも相対的に大きいので、その貫通孔４に近い第一補強部材１１を太径の軸で構成し、第二補強部材１２をそれよりも細径の軸で構成することによっても、充分な補強効果を発揮し得るからである。
また、第二補強部材１２を、第一補強部材１１よりも相対的に細径としたことによって、梁１の重量軽減に寄与し得る。
【００４４】
なお、このような重量軽減の効果を期待しない場合は、例えば、図４に示すように、前記第一補強部材１１と前記第二補強部材１２とを構成する軸を同一径、又は、第二補強部材１２を第一補強部材１１よりも太径とすることもできる。
【００４５】
さらに、他の実施形態として、例えば、前記補強部材１０のうち、第二補強部材１２を複数の部材で構成するようにしてもよい。具体的には、第一補強部材１１の外側に配置される第二補強部材１２を、互いに分離した二つの部材、例えば、相対的に内側（貫通孔を中心とする径方向内側）に位置する部材と、相対的に外側（貫通孔を中心とする径方向外側）に位置する部材とで構成してもよい。
【００４６】
また、これらの実施形態では、貫通孔４は、水平方向に伸びる円筒状のスリーブ２によって形成したが、スリーブ２は、円筒状以外に、例えば、角筒状のものを採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】一実施形態の要部拡大正面図
【図２】補強部材の詳細を示し、（ａ）は内側に配置される第一補強部材の正面図、（ｂ）は外側に配置される第二補強部材の正面図
【図３】同実施形態の斜視図
【図４】他の実施形態の要部拡大正面図
【図５】貫通孔を設けた梁の例を示す全体図
【図６】従来例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の断面図、（ｃ）は補強部材の詳細図
【符号の説明】
【００４８】
１  梁
２  スリーブ
３  柱
４  貫通孔
５，１０  補強部材
６  主筋
７  あばら筋
１１  第一補強部材
１２  第二補強部材
１１ａ，１２ａ  端部
１１ｉ，１２ｉ  内側筋
１１ｏ，１２ｏ  外側筋
【図１】
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【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】
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