(57)【要約】【課題】梁全体及び柱主筋の被り厚さ部分における損傷箇所を低減できるとともに、工期の短縮化を図ることのできる鉄筋コンクリート造梁の構造を提供する。【解決手段】柱１０と梁２０との仕口部における梁主筋２１に、該梁主筋２１とコンクリート２３との付着を切断するための付着切断材３０が、梁２０の端部から柱１０の内部側へ柱主筋１１の被り厚さに相当する範囲と、梁２０の端部から該梁２０のスパンの中央部側の範囲とを合わせた付着切断範囲内で被覆されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
梁主筋を有する鉄筋コンクリート造梁の構造であって、
柱と前記梁との仕口部における前記梁主筋に、該梁主筋とコンクリートとの付着を切断するための付着切断材が、前記梁の端部から前記柱の内部側へ柱主筋の被り厚さに相当する範囲と、前記梁の端部から該梁のスパンの中央部側の範囲とを合わせた付着切断範囲内で被覆されていることを特徴とする鉄筋コンクリート造梁の構造。
【請求項２】
前記柱主筋の被り厚さに相当する範囲が３０ｍｍ〜５０ｍｍであり、前記梁の端部から該梁のスパンの中央部側の範囲が１００ｍｍ〜１５０ｍｍであり、前記付着切断範囲は１５０ｍｍ〜２００ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の鉄筋コンクリート造梁の構造。
【請求項３】
前記付着切断範囲のうち１箇所あるいは２箇所、前記付着切断材の無い箇所が設けられており、この付着切断材の無い箇所に肋筋が配筋されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄筋コンクリート造梁の構造。
【請求項４】
前記付着切断材は樹脂製のシート状のものであり、
この付着切断材が前記梁主筋に巻き付けられて止着材によって止着されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の鉄筋コンクリート造梁の構造。
【請求項５】
前記梁は、前記梁主筋と開口部を備え、前記開口部には開口補強筋を配筋するとともに、前記開口部は前記梁の端部から梁成の１／３以上の長さだけ梁のスパンの中央部側に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の鉄筋コンクリート造梁の構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄筋コンクリート造梁の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、図３に示すように、鉄筋コンクリート構造物において、大地震等の衝撃を受けた場合、梁１００は、曲げ降伏するように設計されており、梁１００が曲げ降伏することによって梁１００全面に多くのひび割れが発生する。
すなわち、梁主筋とコンクリートとは付着力によって一体として作用するので、梁主筋が曲げ応力を受けると、梁主筋は引っ張り降伏しており、付着力は喪失しているが、梁主筋が曲げ降伏するまでは、梁主筋に生じたひずみは付着力を介してコンクリートに伝達されるため、コンクリートにひび割れが発生する。また、このひび割れは、梁主筋のひずみ量に比例して大きくなり、本数も増加する。
このように梁１００は、柱１１０との仕口部の端部だけでなく、全面にひび割れが発生するため、地震後の補修箇所が多く、補修費用の増加や補修期間の増加が問題とされている。
【０００３】
そこで、梁の広範囲に渡る損傷を防止する方法として、柱と梁との仕口部における梁主筋にスリーブを被せて、スリーブの内部にグリースを充填することによって、仕口部における梁主筋においてコンクリートとの付着を切断する。このように構成することで、梁のコンクリートの損傷が梁端部の付け根部分に集中し、梁全体においてコンクリートの損傷箇所を低減することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−３１７０５４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記スリーブによって、梁主筋が曲げ応力を受けて、梁主筋が引っ張り降伏した場合、梁端部の付け根部分に梁主筋のひずみが集中するので、梁全体においてコンクリートの損傷箇所を低減できるが、スリーブは、梁端部から梁スパンの中央部側の梁主筋に被されているため、梁主筋は梁端部から柱内へ柱主筋の被り厚さ部分において、柱の内部から表面へと伸び出して柱の表面のコンクリートを破壊することがある。
また、梁主筋とコンクリートとの付着を切断する手段として、梁主筋にスリーブを被せて内部にグリースを充填するため、施工工程数が多くなり、工期の長期化を招いていた。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、梁全体及び柱主筋の被り厚さ部分における損傷箇所を低減できるとともに、工期の短縮化を図ることのできる鉄筋コンクリート造梁の構造を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、例えば、図１に示すように、梁主筋２１を有する鉄筋コンクリート造梁２０の構造であって、
柱１０と前記梁２０との仕口部における前記梁主筋２１に、該梁主筋２１とコンクリート２３との付着を切断するための付着切断材３０が、前記梁２０の端部から前記柱１０の内部側へ柱主筋１１の被り厚さに相当する範囲と、前記梁２０の端部から該梁２０のスパンの中央部側の範囲とを合わせた付着切断範囲内で被覆されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項１の発明によれば、仕口部における梁主筋に、コンクリートとの付着を切断するための付着切断材が、梁の端部から柱の内部側へ柱主筋の被り厚さに相当する範囲と、梁の端部から梁のスパンの中央部側の範囲とを合わせた付着切断範囲内で被覆されているので、付着切断材が被覆された仕口部における梁主筋の軸方向変形が集中することになる。つまり、付着切断材が被覆されることによって、梁主筋と梁のコンクリートとの付着が切断されて、梁主筋がコンクリートと直接接しない構造となるため、コンクリートとの付着がある部位に比して梁の剛性が低下するためである。
その結果、大地震等の衝撃を受けた場合に、仕口部（特に、梁端部の付け根部分）に損傷が集中することになり、梁全体での損傷箇所を低減することができる。また、従来と異なり、梁の端部から柱の内部側へ柱主筋の被り厚さに相当する範囲においても付着切断材が被覆されていることから、この柱主筋の被り厚さ部分におけるコンクリートの損傷も防止することができる。
このように、補修は、損傷箇所が集中した梁と柱との仕口部に限られるので、容易となり、補修費用の低減化及び補修期間の短縮化を図ることができる。
【０００９】
請求項２の発明は、例えば、図１に示すように、請求項１に記載の鉄筋コンクリート造梁２０の構造において、
前記柱主筋１１の被り厚さに相当する範囲が３０ｍｍ〜５０ｍｍであり、前記梁２０の端部から該梁２０のスパンの中央部側の範囲が１００ｍｍ〜１５０ｍｍであり、前記付着切断範囲は１５０ｍｍ〜２００ｍｍであることを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明によれば、柱主筋の被り厚さに相当する範囲、梁の端部から梁のスパンの中央部側の範囲、付着切断範囲を上記範囲とすることによって、梁と柱の仕口部（特に、梁端部の付け根部分）にのみ損傷が集中することになり、梁全体での損傷箇所を低減でき、また、柱主筋の被り厚さに相当する箇所においても損傷を低減できる。
【００１１】
なお、付着切断範囲を１５０ｍｍ〜２００ｍｍとしたのは、１５０ｍｍより短い場合には、仕口部における梁主筋とコンクリートとの付着を十分に切断することができないためであり、２００ｍｍより長い場合には、鉄筋コンクリート造梁としての作用が低下してしまうためである。
【００１２】
請求項３の発明は、例えば、図１に示すように、請求項１又は２に記載の鉄筋コンクリート造梁２０の構造において、
前記付着切断範囲のうち１箇所あるいは２箇所、前記付着切断材３０の無い箇所が設けられており、この付着切断材の無い箇所に肋筋が配筋されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明によれば、付着切断範囲のうち付着切断材の無い箇所に、肋筋が配筋されているので、梁主筋に曲げによる大きな圧縮力が作用した場合に、梁主筋に生じる座屈の発生を防止することができる。
【００１４】
請求項４の発明は、例えば、図１に示すように、請求項１〜３のいずれか一項に記載の鉄筋コンクリート造梁２０の構造において、
前記付着切断材３０は樹脂製のシート状のものであり、
この付着切断材３０が前記梁主筋２１に巻き付けられて止着材によって止着されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明によれば、付着切断材は樹脂製のシート状のものであり、この付着切断材が梁主筋に巻き付けられて止着材によって止着されているので、安価で、その取り付け作業も従来に比して容易となる。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の鉄筋コンクリート造梁の構造において、
前記梁は、前記梁主筋と開口部を備え、前記開口部には開口補強筋を配筋するとともに、前記開口部は前記梁の端部から梁成の１／３以上の長さだけ梁のスパンの中央部側に配置されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明によれば、開口部は、従来不可能であった梁の端部近傍、すなわち、梁の端部から梁成の１／３以上の長さだけ梁の中央部側に配置することができる。
つまり、従来では、梁主筋とコンクリートとが梁の全面に渡って付着されていることから、梁の端部近傍のコンクリートは大きな損傷を受けることから、開口部を有効に補強することができなかった。そのため、従来では、梁の端部近傍には開口部を設けることができないとされていた。しかし、本発明では上述のように仕口部における梁主筋に付着切断材が被覆されることで、梁主筋とコンクリートとの付着が切断されて、梁の仕口部（特に、梁端部の付け根部分）以外の損傷が低減されるため、開口部を開口補強筋により有効に補強でき、梁の端部近傍に開口部を設けることが可能となるのである。しかも、このように梁の端部近傍に開口部を設けても、梁は十分な耐力と変形性能を有することになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る鉄筋コンクリート造梁の構造を示す側断面図であり、図２は、本発明に係る鉄筋コンクリート造梁の構造の側面図であり、地震後のひび割れ状況を示している。
図１に示すように、鉄筋コンクリート造柱１０（以下、柱と言う）は軸方向に配筋された柱主筋１１を有している。
鉄筋コンクリート造梁２０（以下、梁と言う）は軸方向に配筋された梁主筋２１と、軸直交方向に配筋された肋筋２２とを有している。
また、柱１０と梁２０との仕口部における梁主筋２１に、該梁主筋２１と梁２０のコンクリート２３との付着を切断するための付着切断材３０が、梁２０の端部から柱１０の内部側へ柱主筋１１の被り厚さに相当する範囲と、梁２０の端部から該梁２０のスパンの中央部側の範囲とを合わせた付着切断範囲内で被覆されている。
【００１９】
付着切断材３０は、例えば、厚さ約１ｍｍ〜２ｍｍ程度のビニールシートの片面に、厚さ約２ｍｍ〜４ｍｍ程度のブチルゴムを貼付したシート状のテープである。そして、この付着切断材３０のブチルゴムが貼付された面が梁主筋２１の表面に接するように巻き付けられてガムテープ等の止着材で止着されている。
また、付着切断範囲のうち１箇所、付着切断材３０の無い箇所が設けられている。すなわち、肋筋２２が配置できる幅分だけ付着切断材３０が被覆されておらず、この付着切断材３０の無い部分の梁主筋２１に、直接肋筋２２が結束されることによって配筋されている。
【００２０】
付着切断範囲は、以下のようにして算出される。
梁２０に要求される変形性能（強度を維持したままで可能な変形量）を３０／１０００ｒａｄ程度、一般的な梁成が９００ｍｍである場合に、梁の有効成（引っ張り鉄筋と圧縮応力中心との距離）は約７００ｍｍとなる。これによって、梁２０の端部の曲げひび割れ幅の合計は、（７００×３０／１０００）＝２１ｍｍとなる。梁主筋２１の応力分布を考慮して、２１ｍｍのうちの５０％が付着切断範囲のひずみ量と考える。一方、梁主筋２１に用いる鉄筋の許容できるひずみ量は約７％程度とする。以上のことから、必要な付着切断範囲は、（２１×０．５／０．０７＝）１５０ｍｍとなる。
したがって、付着切断範囲は、梁２０の端部から柱１０の内部側へ柱主筋１１の被り厚さに相当する範囲３０ｍｍ〜５０ｍｍと、梁２０の端部から該梁２０のスパンの中央部側の範囲１００ｍｍ〜１５０ｍｍとを合わせた１５０ｍｍ〜２００ｍｍとすることが好適である。
【００２１】
本発明の実施の形態の鉄筋コンクリート造梁２０の構造によれば、仕口部における梁主筋２１に、付着切断材３０が上述した付着切断範囲で被覆されているので、仕口部（特に、梁端部の付け根部分）に損傷が集中することになり、梁２０全体の損傷箇所を低減できるだけでなく、柱主筋１１の被り厚さに部分におけるコンクリート１２の損傷も低減することができる（図２参照）。このように、補修は、損傷箇所が集中した仕口部に限られるので、容易となり、補修費用の低減化及び補修期間の短縮化を図ることができる。
【００２２】
付着切断範囲のうち付着切断材３０の無い箇所に、肋筋２２が配筋されているので、梁主筋２１に曲げによる大きな圧縮力が作用した場合に、梁主筋２１に生じる座屈の発生を防止することができる。
付着切断材３０は樹脂製のシート状であり、梁主筋２１に巻き付けられて止着材によって止着されているので、安価で、その取り付け作業も容易となる。
【００２３】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、図示しないが、梁２０として、梁主筋２１と開口補強筋により補強された開口部を有するものとしても良い。この場合、開口補強筋の開口部は、梁２０の端部から梁成の１／３以上の長さだけ梁２０のスパンの中央部側に配置されるように設ける。すなわち、開口部は、付着切断材３０の設けられた箇所よりも中央部側に配置される。このように開口補強筋で補強された開口を備えた梁とすることで、従来不可能であった梁２０の端部近傍に開口部を設けることが可能となる。しかも、梁２０は十分な耐力と変形性能を有することになる。
【００２４】
また、本実施の形態では付着切断材３０として、ビニールシートにブチルゴムを貼付したものを例に挙げたが、ビニールシートのかわりに、金属、ゴム、樹脂等からなるチューブを用い、このチューブをその軸方向に半分に割ったものを使用しても良い。この場合、止着材としてガムテープ等を用いて、梁主筋２１を両側から挟み込むように被覆する。
また、肋筋２２は、付着切断範囲内では１箇所のみに配筋されていたが、強度面から、例えば２箇所設けるようにしても良い。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、仕口部における梁主筋に、付着切断材が、梁の端部から柱の内部側へ柱主筋の被り厚さに相当する範囲と、梁の端部から梁のスパンの中央部側の範囲とを合わせた付着切断範囲内で被覆されているので、仕口部（特に、梁端部の付け根部分）に損傷が集中することになり、梁全体での損傷箇所を低減することができる。また、従来と異なり、柱主筋の被り厚さ部分におけるコンクリートの損傷も防止することができる。このように、補修は、損傷箇所が集中した梁と柱との仕口部に限られるので、容易となり、補修費用の低減化及び補修期間の短縮化を図ることができる。
【００２６】
請求項２の発明によれば、請求項１と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、付着切断材が被覆されていない箇所に肋筋が配筋されているので、仕口部における梁主筋の座屈の発生を防止できる。
【００２７】
請求項３の発明によれば、請求項１又は２と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、付着切断材はシート状のものであり、この付着切断材が梁主筋に巻き付けられて止着材によって止着されているので、安価で、その取り付け作業も容易となる。
【００２８】
請求項４の発明によれば、請求項１〜３のいずれかと同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、開口補強筋で補強された開口部は、梁の端部から梁成の１／３以上の長さだけ梁の中央部側に配置されているので、従来不可能であった梁の端部近傍に開口部を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の鉄筋コンクリート造の構造を示した側断面図である。
【図２】本発明の鉄筋コンクリート造の構造の側面図であり、地震後のひび割れ状況を示している。
【図３】従来の鉄筋コンクリート造の側面図であり、地震後のひび割れ状況を示している。
【符号の説明】
１０  柱
１１  柱主筋
２０  梁（鉄筋コンクリート造梁）
２１  梁主筋
２２  肋筋
２３  コンクリート
３０  付着切断材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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