(57)【要約】【課題】梁の開口の周囲部分において、地震時のコンクリートの損傷を低減する。【解決手段】梁１０の開口Ｓを補強する開口補強構造２０は、第１，第２の開口補強筋２１，２２を備えている。第１開口補強筋２１は、略Ｕ字状をなして垂れ下がる補強部２１ａと、補強部２１ａの一対の上端に連なり上側の梁主筋１１に掛けられる引掛部２１ｂとを有している。第２開口補強筋２２は、略Ｕ字状をなして起き上がる補強部２２ａと、補強部２２ａの一対の下端に連なり下側の梁主筋１２に掛けられる引掛部２２ｂとを有している。第１開口補強筋２１の補強部２１ａと、第２開口補強筋２２の補強部２２ａとで開口Ｓを囲む。【選択図】　　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線状に第１方向に延びる複数の主筋と、主筋を囲み上記第１方向に間隔をおいて配置された多数の剪断補強筋と、これら主筋および剪断補強筋を埋め込むコンクリートと、上記第１方向と直交する第２方向に貫通形成された開口を補強する開口補強構造と、を備えた建築土木構造物の構成材において、
上記開口補強構造が、第１，第２の開口補強筋を備え、これら第１，第２の開口補強筋は、略Ｕ字状をなす補強部と、この補強部の両端に連なる引掛部とを有し、第１開口補強筋の引掛部は、上記第１，第２方向と直交する第３方向の一方側に配置された主筋に掛けられ、第２開口補強筋の引掛部は上記第３方向の他方側の主筋に掛けられ、これら第１，第２の開口補強筋の補強部が、上記開口を少なくとも略半周分ずつ囲んでいることを特徴とする建築土木構造物の構成材。
【請求項２】
直線状に第１方向に延びる複数の主筋と、主筋を囲み上記第１方向に間隔をおいて配置された多数の剪断補強筋と、これら主筋および剪断補強筋を埋め込むコンクリートと、上記第１方向と直交する第２方向に貫通形成された開口を補強する開口補強構造と、を備えた建築土木構造物の構成材において、
上記開口補強構造が開口補強筋を備え、この開口補強筋は、上記第１，第２方向と直交する第３方向の一方側の主筋から他方側の主筋まで延びる補強部と、この補強部の両端に連なる引掛部とを有し、これら引掛部が上記一方側の主筋と他方側の主筋にそれぞれ掛けられ、上記補強部の略中央部には、上記開口を囲むように巻回された環状部が形成されていることを特徴とする建築土木構造物の構成材。
【請求項３】
複数の上側主筋と、複数の下側主筋と、これら主筋を囲み主筋の延び方向に間隔をおいて配置された多数の剪断補強筋と、これら主筋および剪断補強筋を埋め込むコンクリートと、主筋の延び方向と直交する方向に貫通形成された開口を補強する開口補強構造とを備えた建築土木構造物の横架材において、
上記開口補強構造が、第１，第２の開口補強筋を備え、第１開口補強筋は、略Ｕ字状をなして垂れ下がる補強部と、この補強部の一対の上端に連なり上側主筋に掛けられる引掛部とを有し、第２開口補強筋は、略Ｕ字状をなして起き上がる補強部と、この補強部の一対の下端に連なり下側主筋に掛けられる引掛部とを有し、上記第１の開口補強筋の補強部が上記開口の少なくとも下側の略半周分を囲み、第２の開口補強筋の補強部が上記開口の少なくとも下側の略半周分を囲んでいることを特徴とする建築土木構造物の横架材。
【請求項４】
上記第１，第２の開口補強筋の各々は、１本の連続した鉄筋により形成され、上記補強部を一対有するとともに、上記開口の貫通方向に延びる少なくとも１つの直線部を有し、この直線部が上記一対の補強部の一端に連なって共通の引掛部として提供され、この直線部と一対の補強部との間の２つの交差部が２本の主筋にそれぞれ掛けられていることを特徴とする請求項３に記載の建築土木構造物の横架材。
【請求項５】
上記第１，第２の開口補強筋の各々は、主筋の延び方向に離れた一対の直線部を備えており、上記鉄筋の両端が溶接されることにより、閉ループをなして形成されていることを特徴とする請求項４に記載の建築土木構造物の横架材。
【請求項６】
上記鉄筋の両端部は、上記引掛部の一部を構成し、それぞれ折り曲げられて主筋に掛けられていることを特徴とする請求項４に記載の建築土木構造物の横架材。
【請求項７】
上側主筋および下側主筋がそれぞれ４本以上配置され、上記第１，第２開口補強筋がそれぞれ複数設けられ、
上記複数の第１開口補強筋の補強部が、上記開口の貫通方向に離れて配置され、上記複数の第２開口補強筋の補強部が、第１開口補強筋の補強部にそれぞれ重なるように配置されていることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の建築土木構造物の横架材。
【請求項８】
上記第１，第２の開口補強筋が複数装備され、これら開口補強筋の各々は、連続した１本の鉄筋により単一の補強部を有して形成され、第１開口補強筋の補強部同士、第２開口補強筋の補強部同士が、上記開口の貫通方向に離れていることを特徴とする請求項３に記載の建築土木構造物の横架材。
【請求項９】
上記第１，第２の開口補強筋の各々において、補強部の両端部が折り曲げられて一対の引掛部として提供され、この一対の引掛部が共通の主筋に掛けられていることを特徴とする請求項８に記載の建築土木構造物の横架材。
【請求項１０】
上記第１，第２の開口補強筋の各々は、上記補強部の両端から上記開口の貫通方向に直線的に延びる一対の引掛部を有し、これら一対の引掛部と補強部との交差部が１本の共通の主筋に掛けられ、この引掛部の先端部が折り曲げられて他の共通の主筋に掛けられることを特徴とする請求項８に記載の建築土木構造物の横架材。
【請求項１１】
上側主筋および下側主筋が４本ずつ配置され、上記第１，第２開口補強筋が１つずつ設けられ、
これら第１，第２開口補強筋の各々は、１本の連続した鉄筋により形成され、この鉄筋を折り曲げることにより、４つの補強部と、この補強部に連なる直線状の引掛部とを有し、
第１開口補強筋における補強部と引掛部との交差部が上側の４本の主筋にそれぞれ掛けられ、第２開口補強筋における補強部と引掛部との交差部が下側の４本の主筋にそれぞれ掛けられていることを特徴とする請求項３に記載の建築土木構造物の横架材。
【請求項１２】
上記第１，第２の開口補強筋の補強部は、直線を複数箇所で折り曲げるようにして形成され、第１，第２の開口補強筋のそれぞれにおいて、複数の補強部の対応する折り曲げ部が、上記開口の貫通方向から見て一致した位置にあり、開口の貫通方向に延びる補助筋が、この折り曲げ部にほぼ接するようにしてその内側に配置されていることを特徴とする請求項４〜１１のいずれかに記載の建築土木構造物の横架材。
【請求項１３】
複数の上側主筋と、複数の下側主筋と、これら主筋を囲み主筋の延び方向に間隔をおいて配置された多数の剪断補強筋と、これら主筋および剪断補強筋を埋め込むコンクリートと、主筋の延び方向と直交する方向に貫通形成された開口を補強する開口補強構造とを備えた建築土木構造物の横架材において、
上記開口補強構造が開口補強筋を備え、この開口補強筋は、上側主筋から下側主筋まで延びる補強部と、この補強部の上端に連なり上側主筋に掛けられる第１引掛部と、この補強部の下端に連なり下側主筋に掛けられる第２引掛部とを有し、上記補強部の略中央部には、上記開口を囲むように巻回された環状部が形成されていることを特徴とする建築土木構造物の横架材。
【請求項１４】
上記開口補強筋は、連続した１本の鉄筋からなり、上記開口の貫通方向に離れた一対の補強部と、少なくとも１つの直線部とを有し、この直線部は、上記開口の貫通方向に水平に延び一対の補強部の一方の端に連なって共通の引掛部として提供され、この直線部と一対の補強部との交差部が２本の主筋に掛けられていることを特徴とする請求項１３に記載の建築土木構造物の横架材。
【請求項１５】
上記開口補強筋は、上記鉄筋の両端を溶接することにより、一対の直線部と一対の補強部とを有して略矩形状に形成されていることを特徴とする請求項１４に記載の建築土木構造物の横架材。
【請求項１６】
上記開口補強筋は、主筋の延び方向に離れて一対配置され、これら一対の開口補強筋の環状部が上記開口の貫通方向から見て同位置にあって上記開口を囲むことを特徴とする請求項１４または１５に記載の建築土木構造物の横架材。
【請求項１７】
上記開口補強構造は、さらに主筋の延び方向と直交する方向に配置されたパイプを備え、このパイプの内部空間が上記開口として提供されることを特徴とする請求項３〜１６のいずれかに記載の建築土木構造物の横架材。
【請求項１８】
上記パイプの外周には、コンクリートとの付着を高めるための凹凸が形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の建築土木構造物の横架材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は横架材等、建築構造物や土木構造物の構成材に貫通形成された開口を補強する構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄筋コンクリート造の梁（横架材）は、複数の上側主筋と、複数の下側主筋と、これら主筋を囲み主筋の延び方向に間隔をおいて配置された多数の剪断補強筋と、これら主筋および剪断補強筋を埋め込むコンクリートとにより構成されている。この梁に空調設備ダクト等を通すため、梁の長手方向と直交する方向に開口を貫通形成することがある。
【０００３】
上記開口を形成した場合、梁の強度、特に梁の開口の周囲の強度が低下し、地震の際に、コンクリートのひび割れ，剥離等の損傷が生じることがある。そこで、従来から種々の開口補強構造が提案されている。例えば特開平６−１４６４７４号の図４（Ａ）に示すように、開口の回りを複数の傾斜鉄筋で囲ったり、同公報の図１に示すように、開口を囲むリング筋を配置することにより、開口を補強しようとしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１４６４７４号公報（図１，図４Ａ）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報の梁の開口補強構造では、傾斜鉄筋やリング筋は梁主筋と力の伝達関係を持たない。そのため、開口を設けたことによる剪断耐力の低下を防止するには限度があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は上記課題を解決するためになされたものであり、直線状に第１方向に延びる複数の主筋と、主筋を囲み上記第１方向に間隔をおいて配置された多数の剪断補強筋と、これら主筋および剪断補強筋を埋め込むコンクリートと、上記第１方向と直交する第２方向に貫通形成された開口を補強する開口補強構造と、を備えた建築土木構造物の構成材において、上記開口補強構造が、第１，第２の開口補強筋を備え、これら第１，第２の開口補強筋は、略Ｕ字状をなす補強部と、この補強部の両端に連なる引掛部とを有し、第１開口補強筋の引掛部は、上記第１，第２方向と直交する第３方向の一方側に配置された主筋に掛けられ、第２開口補強筋の引掛部は上記第３方向の他方側の主筋に掛けられ、これら第１，第２の開口補強筋の補強部が、上記開口を少なくとも略半周分ずつ囲んでいることを特徴とする。図１〜図１２の実施形態参照。
【０００７】
上記構成によれば、第１，第２の開口補強筋のＵ字状の補強部で開口を囲む。しかも、これら開口補強筋は引掛部によりそれぞれ主筋に掛けられ、主筋への力の伝達経路を確保しているので、構成材の開口の周囲部に生じた剪断力を最終的に主筋で受け持つことができる。その結果、開口の周囲部分でのコンクリートの損傷を著しく軽減できる。また、これら開口補強筋は比較的簡単な構成にできるとともに、設置作業も容易である。
【０００８】
第２の発明は、建築土木構造物の構成材において、上記開口補強構造が開口補強筋を備え、この開口補強筋は、上記第１，第２方向と直交する第３方向の一方側の主筋から他方側の主筋まで延びる補強部と、この補強部の両端に連なる引掛部とを有し、これら引掛部が上記一方側の主筋と他方側の主筋にそれぞれ掛けられ、上記補強部の略中央部には、上記開口を囲むように巻回された環状部が形成されていることを特徴とする。図１３，図１４の実施形態参照。
この構成では、開口補強筋の環状部が開口を囲む。しかも、この開口補強筋の引掛部が対峙する主筋に掛けられ主筋への力の伝達経路を確保しているので、第１発明と同様に開口の周囲部分でのコンクリートの損傷を著しく軽減できる。また、これら開口補強筋は比較的簡単な構成にできるとともに、設置作業も容易である。
【０００９】
第３の発明では、複数の上側主筋と、複数の下側主筋と、これら主筋を囲み主筋の延び方向に間隔をおいて配置された多数の剪断補強筋と、これら主筋および剪断補強筋を埋め込むコンクリートと、主筋の延び方向と直交する方向に貫通形成された開口を補強する開口補強構造とを備えた建築土木構造物の構成材において、
上記開口補強構造が、第１，第２の開口補強筋を備え、第１開口補強筋は、略Ｕ字状をなして垂れ下がる補強部と、この補強部の一対の上端に連なり上側主筋に掛けられる引掛部とを有し、第２開口補強筋は、略Ｕ字状をなして起き上がる補強部と、この補強部の一対の下端に連なり下側主筋に掛けられる引掛部とを有し、上記第１の開口補強筋の補強部が上記開口の少なくとも下側の略半周分を囲み、第２の開口補強筋の補強部が上記開口の少なくとも下側の略半周分を囲んでいることを特徴とする。図１〜図１２の実施形態参照。
上記第３発明は、第１発明を横架材に限定したものであり、第１発明と同等の作業効果が得られる。
【００１０】
上記第３の発明の一態様として、上記第１，第２の開口補強筋の各々は、１本の連続した鉄筋により形成され、上記補強部を一対有するとともに、上記開口の貫通方向に延びる少なくとも１つの直線部を有し、この直線部が上記一対の補強部の一端に連なって共通の引掛部として提供され、この直線部と一対の補強部との間の２つの交差部が２本の主筋にそれぞれ掛けられている。図１〜図８の実施形態参照。
この構成によれば、一対の補強部が１回の作業で設置でき、設置作業がより一層容易になる。また、一対の補強部の少なくとも一端が１つの直線部で連なっており、この直線部が複数の主筋に掛けられるので、補強部から主筋への力の伝達をより一層確実なものとすることができる。
【００１１】
上記第１，第２の開口補強筋の各々は、主筋の延び方向に離れた一対の直線部を備えており、上記鉄筋の両端が溶接されることにより、閉ループをなして形成されていていてもよい。図１〜図７の実施形態参照。
この構成によれば、開口補強筋が閉じループをなすとともに、２つの直線部がそれぞれ複数の主筋に掛かりようになっているので、構成の簡略化、設置作業の容易化、補強部から主筋への力の伝達を、最大限発揮することができる。
【００１２】
上記鉄筋の両端部は、上記引掛部の一部を構成し、それぞれ折り曲げられて主筋に掛けられていてもよい。図８参照。この構成によれば、鉄筋の溶接が不要となる。
好ましくは、上側主筋および下側主筋がそれぞれ４本以上配置され、上記第１，第２開口補強筋がそれぞれ複数設けられ、上記複数の第１開口補強筋の補強部が、上記開口の貫通方向に離れて配置され、上記複数の第２開口補強筋の補強部が、第１開口補強筋の補強部にそれぞれ重なるように配置されている。図１〜図７に示す実施形態参照。この構成によれば、第１，第２開口補強筋はそれぞれ４つ以上の補強部を有して開口を囲むので、補強効果を増大させることができる。
【００１３】
第３の発明の他の態様として、上記第１，第２の開口補強筋が複数装備され、これら開口補強筋の各々は、連続した１本の鉄筋により単一の補強部を有して形成され、第１開口補強筋の補強部同士、第２開口補強筋の補強部同士が、上記開口の貫通方向に離れている。図９に示す実施形態参照。この構成によれば、開口補強筋の構成をより一層簡略化することができる。
上記第１，第２の開口補強筋の各々において、補強部の両端部が折り曲げられて一対の引掛部として提供され、この一対の引掛部が共通の主筋に掛けられるようにしてもよい。図９（Ｃ）に示す実施形態参照。この構成によれば、開口補強筋の構成を最大限に簡略化することができる。
上記第１，第２の開口補強筋の各々は、上記補強部の両端から上記開口の貫通方向に直線的に延びる一対の引掛部を有し、これら一対の引掛部と補強部との交差部が１本の共通の主筋に掛けられ、この引掛部の先端部が折り曲げられて他の共通の主筋に掛けられるようにしてもよい。図９（Ａ），（Ｂ）に示す実施形態参照。この構成によれば、引掛部が複数の主筋に掛けられるので、開口補強筋を安定して設置することができる。
【００１４】
上記第３の発明の他の実施形態として、上側主筋および下側主筋が４本ずつ配置され、上記第１，第２開口補強筋が１つずつ設けられ、これら第１，第２開口補強筋の各々は、１本の連続した鉄筋により形成され、この鉄筋を折り曲げることにより、４つの補強部と、この補強部に連なる直線状の引掛部とを有し、第１開口補強筋における補強部と引掛部との交差部が上側の４本の主筋にそれぞれ掛けられ、第２開口補強筋における補強部と引掛部との交差部が下側の４本の主筋にそれぞれ掛けられている。図１０に示す実施形態参照。
この構成によれば、第１，第２開口補強筋の設置作業はそれぞれ１回ずつで済むので、設置作業を最大限簡略化させることができる。また、４つの主筋に掛けられるので、主筋への力の伝達も最大限発揮できる。
【００１５】
第３の発明の他の態様として、上記第１，第２の開口補強筋の補強部は、直線を複数箇所で折り曲げるようにして形成され、第１，第２の開口補強筋のそれぞれにおいて、複数の補強部の対応する折り曲げ部が、上記開口の貫通方向から見て一致した位置にあり、開口の貫通方向に延びる補助筋が、この折り曲げ部にほぼ接するようにしてその内側に配置されている。図１１，図１２に示す実施形態参照。この構成によれば、補助筋を開口に沿える構造であるので、開口補強効果を増大させることができる。
【００１６】
第４の発明は、建築土木構造物の横架材において、上記開口補強構造が開口補強筋を備え、この開口補強筋は、上側主筋から下側主筋まで延びる補強部と、この補強部の上端に連なり上側主筋に掛けられる第１引掛部と、この補強部の下端に連なり下側主筋に掛けられる第２引掛部とを有し、上記補強部の略中央部には、上記開口を囲むように巻回された環状部が形成されていることを特徴とする。図１３，図１４に示す実施形態参照。
上記第４の発明は、第２発明を横架材に限定したものであり、第２発明と同等の作業効果が得られる。
【００１７】
第４の発明において、上記開口補強筋は、連続した１本の鉄筋からなり、上記開口の貫通方向に離れた一対の補強部と、少なくとも１つの直線部とを有し、この直線部は、上記開口の貫通方向に水平に延び一対の補強部の一方の端に連なって共通の引掛部として提供され、この直線部と一対の補強部との交差部が２本の主筋に掛けられている。図１３，図１４に示す実施形態参照。
この構成によれば、一対の補強部が１回の作業で設置でき、開口補強筋の設置作業がより一層容易になる。また、一対の補強部の少なくとも一端が１つの直線部で連なっており、この直線部が複数の主筋に掛けられるので、補強部から主筋への力の伝達をより一層確実なものとすることができる。
【００１８】
好ましくは、上記開口補強筋は、上記鉄筋の両端を溶接することにより、一対の直線部と一対の補強部とを有して略矩形状に形成されている。図１３，図１４に示す実施形態参照。これにより、開口補強筋は剪断補強筋とほぼ等しい役割をも果たすことができる。
好ましくは、上記開口補強筋は、主筋の延び方向に離れて一対配置され、これら一対の開口補強筋の環状部が上記開口の貫通方向から見て同位置にあって上記開口を囲む。図１３，図１４に示す実施形態参照。これにより、開口周囲において剪断補強筋の代わりに開口補強筋を密に配置することができる。また、開口を囲む環状部の数を増やすことができる。
【００１９】
好ましくは、上記開口補強構造は、さらに主筋の延び方向と直交する方向に配置されたパイプを備え、このパイプの内部空間が上記開口として提供される。全ての図に示す実施形態参照。このパイプにより、剪断に伴う圧縮力を伝達することができる。また、パイプと主筋との間のコンクリートを有効に拘束できることから、開口周囲の補強効果をさらに高めることができるとともに、開口内周面からのコンクリートの剥落を防止することができる。
さらに好ましくは、上記パイプの外周には、コンクリートとの付着を高めるための凹凸が形成されている。これにより更なる補強効果が得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図７を参照しながら説明する。図１〜図４は、梁１０（建築物の構成材としての横架材）を示す。梁１０は、梁１０の長手方向（第１方向）に沿って水平に延びる４本の上側主筋１１（第３方向の一方側の主筋）と４本の下側主筋１２（第３方向の他方側の主筋）と、これら主筋１１、１２を囲む、縦長の四角形をなす多数の剪断補強筋１３（スターラップ）とを有している。４本の上側主筋１１は共通の平面上に平行に配置されており、４本の下側主筋１２も他の共通の平面上に平行に配置されている。剪断補強筋１３は、梁１０の長手方向（主筋１１，１２の延び方向）に一定間隔をおいて配置されている。剪断補強筋１３の４つの隅部は、上側の左右両端の主筋１１と下側の左右両端の主筋１２に掛けられ、主筋１１，１２に番線（細い金属線）で結ばれて位置決めされている。これら主筋１１，１２および剪断補強筋１３はコンクリート１４（図６（Ｃ）にのみ示す）内に埋設されている。
【００２１】
梁１０の開口形成領域Ｘには剪断補強筋１３は配置されていない。本実施形態では、剪断補強筋１３が２つ分欠けている。図４，図５（Ｃ），図６（Ｃ）に示すように、この開口形成領域Ｘに開口Ｈが形成されるとともに、開口補強構造２０が設けられている。この開口補強構造２０は、上側の２つの第１開口補強筋２１と、下側の２つの第２開口補強筋２２と、鋼管（パイプ）２３とを有している。
【００２２】
上記第１開口補強筋２１は、図７（Ｂ）に最も良く示されているように、Ｕ字形をなす一対の補強部２１ａと、これら一対の補強部２１ａの一端間を連ねる直線部２１ｂと、一対の補強部２１ａの他端間を連ねる直線部２１ｂとを有して、閉ループを形成している。直線部２１ｂは、一対の補強部２１ａのための共通の引掛部として提供される。図５（Ｃ），図７（Ｂ）に示すように、補強部２１ａは、補強部２１ａに連なる一対の直線状の垂直部２１ｘとこれら垂直部２１ｘの下端を連ねる半円弧形状の湾曲部２１ｙとからなる。補強部２１ａと直線部２１ｂとの交差部２１ｚは、主筋１１の外周に対応する曲率半径で湾曲している。
【００２３】
第２開口補強筋２２は第１開口補強筋２１と等しい形状をなし、一対の補強部２２ａと一対の直線部２２ｂ（共通の引掛部）とを有している。補強部２２ａは一対の垂直部２１ｘと湾曲部２１ｙとからなり（図５（Ｃ）でのみ符号を付けて示す）、補強部２２ａと直線部２２ｂとの交差部２２ｚは湾曲している。
【００２４】
上記開口補強筋２１，２２はそれぞれ１本の連続した鉄筋により形成されている。最初に連続した１本の鉄筋を折り曲げて図７（Ａ）に示すような枠体５０を作る。この枠体５０は、一対の長辺部５１と一対の短辺部５２とを有して長方形をなしている。鉄筋の両端は突き合わされて溶接されている。この溶接部５５は、枠体５０の例えば一方の短辺部５２の中央（中間部）に位置している。次に、この長方形の枠体５０を図７（Ａ）の矢印で示すように、枠体５０の一対の短辺部５２が近づくように、一対の長辺部５１の中央部を円弧形状に湾曲する。この湾曲された長辺部５１が開口補強筋２１、２２の補強部２１ａ、２２ａとなり、短辺部５２がそのまま開口補強筋２１の直線部２１ｂ，２２ｂとなる。
【００２５】
図４，図５（Ｃ），図６（Ｃ）に示すように、第１開口補強筋２１の直線部２１ｂは上側の主筋１１と直交して水平に延びこの主筋１１の上側に掛けられており、補強部２１ａは後述する鋼管２３の貫通方向（第２方向）と直交する垂直面上において垂れ下がっている。詳述すると、一方の第１開口補強筋２１の一対の直線部２１ｂは、主筋１１の延び方向に互いに離れているとともに、上側の主筋１１のうち左から１番目〜３番目までの３本の主筋１１に掛けられており、その交差部２１ｚは左端の主筋１１と３番目の主筋１１に掛けられている。他方の第１開口補強筋２１の一対の直線部２１ｂも互いに離れているとともに、左から２番目〜４番目の主筋１１に掛けられており、その交差部２１ｚは２番目の主筋１１と４番目の主筋１１に掛けられている。２つの第１開口補強筋２１の直線部２１ｂは一部重なっている。２つの第１開口補強筋２１の一対の補強部２１ａ、すなわち４つの補強部２１ａは互いに離れており、異なる主筋１１から垂れ下がっている。
【００２６】
同様に、第２開口補強筋２２の直線部２２ｂは下側の主筋１２と直交して水平に延びこの主筋１２の下側に掛けられている。補強部２２ａは鋼管２３の貫通方向と直交する垂直面上において起き上がっている。一方の第２開口補強筋２２の一対の直線部２２ｂは、互いに離れているとともに、下側の主筋１２のうち左から１番目〜３番目までの３本の主筋１２に掛けられており、その交差部２２ｚは左端の主筋１２と３番目の主筋１２に当たっている。他方の第２開口補強筋２２の直線部２２ｂは、互いに離れているとともに、左から２番目〜４番目の主筋１２に掛けられており、その交差部２２ｚは２番目の主筋１２と４番目の主筋１２に当たっている。２つの第１開口補強筋２２の一対の補強部２２ａ、すなわち４つの補強部２２ａは互いに離れており、異なる主筋１２から起き上がっている。上記開口補強筋２１，２２は、位置決めのために番線により主筋１１，１２に連結されている。
【００２７】
図５（Ｃ）に最も良く示されているように、第１開口補強筋２１の補強部２１ａと第２補強筋２２の補強部２２ａとは、紙面と直交する方向（梁１０の延び方向と直交し、水平な方向）から見て交差している。また、図６（Ｃ）に示すように、第１開口補強筋２１の補強部２１ａとこれに対応する第２補強筋の補強部２２ａは重なっている。この補強部２１ａ，２２ａにより形成された環状のスペースに鋼管２３が挿入されている。この鋼管２３の内部空間が上記開口Ｓとして提供される。各補強部２１ａ，２２ａは鋼管２３（開口Ｓ）を半周ずつ囲んでいることになる。
【００２８】
次に、開口補強構造２０の製造工程について説明する。図１，図２，図５（Ａ），図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、一方の第１開口補強筋２１の直線部２１ｂを上側の３本の主筋１１に載せて、一対の補強部２１ａを垂れ下がるように配置するとともに、他方の第１開口補強筋２１の直線部２１ｂを上側の３本の主筋１１に載せて、一対の補強部２１ａを垂れ下がるように配置する。そして、これら直線部２１ｂを番線で主筋１１に結ぶ。
上記と同様にして、図２，図３，図５（Ｂ），図６（Ｂ），（Ｃ）に示すように、第２開口補強筋２２を下側の主筋１２に取りつける。なお、これら４つの開口補強筋２１，２２の取り付け順序は特にこだわらない。
次に、図４，図５（Ｃ），図６（Ｃ）に示すように、開口補強筋２１，２２の補強部２１ａ，２２ａの交差により形成された環状のスペースに鋼管２３を挿入する。最後にコンクリート１４を打設する。
【００２９】
上記梁１０の開口Ｓには空調設備のダクト等が挿通される。開口Ｓの周囲のコンクリート１４は、開口補強筋２１，２２により補強されているので、地震の際のひび割れ等を著しく軽減できる。すなわち、梁１０に大きな剪断力が作用した場合には、開口Ｓを囲んだ開口補強筋２１，２２の補強部２１ａ，２２ａでこれを受け持ち、直線部２１ｂ、２２ｂが掛けられた主筋２１、２２に伝達するので、最終的にこの主筋２１，２２で剪断力を受け持つことができるからである。鋼管２３は、剪断に伴う圧縮力を伝達することができる。また、鋼管２３と主筋１１，１２との間のコンクリート１４を有効に拘束することができることから、コンクリート１４の開口Ｓの周囲部分の補強の役割を果たすとともに、開口Ｓ近傍のコンクリートの剥落を防止する役割を担う。
鋼管２３の外周には、コンクリート１４との付着性を高めるために全域にわたって凹凸が形成されており、より一層の補強効果を得ている。なお、この凹凸は、例えば鋼管２３の軸方向に延びる多数の縦リブと周方向に延びる横リブにより硬性されている。
【００３０】
本実施形態において、１本の連続した鉄筋により形成された開口補強筋２１，２２は構成が簡単である。開口補強筋２１，２２は主筋１１，１２に掛けるようにして設置できるので、その設置作業が簡単である。しかも、交差部２１ｚ，２２ｚを主筋１１，１２に掛けることにより、位置決めも簡単である。
【００３１】
本発明は、上記第１実施形態に制約されず、種々の形態を採用できる。例えば、図５（Ｃ）に示すように、短い鉄筋からなる補助筋２９を、鋼管２３の上下に主筋１１，１２と平行に配置してもよい。
第１実施形態より開口補強筋２１，２２の直線部２１ｂ、２２ｂを短くして、隣接する２本の主筋１１，１２に掛けるようにしてもよい。例えば、一方の第１開口補強筋２１を左から１番目と２番目の主筋１１に掛け、他方の第１補強筋２１を左から３番目と４番目の主筋１１に掛けるようにし、２つの第２開口補強筋２２も同様にして主筋１２に掛けるようにする。
【００３２】
次に、本発明の他の実施形態を図面を参照しながら説明する。これら実施形態において先行の実施形態に対応する構成部には同番号を付してその詳細な説明を省略する。
図８，図９に示す実施形態では、第１実施形態と同様に開口補強筋は１本の連続した鉄筋により形成されているが、その両端は溶接されず折り曲げられている。これら実施形態において、第２開口補強筋は第１補強筋と同形状であるから説明を省略する。
【００３３】
図８（Ａ）に示す実施形態の第１開口補強筋２１Ａでは、一方の直線部２１ｂは第１実施形態と同様に一対の補強部２１ａの一端を連ねて共通の引掛部として機能するが、他方の直線部２１ｂ’は一方の補強部２１ａの他端のための引掛部としてだけの役割を担い、３本の主筋１１に掛けられている。他方の補強部２１ａの他端部は折り曲げられて引掛部２１ｃとなっている。この引掛部２１ｃと、上記直線部２１ｂ’の先端部に形成された折曲部２１ｄは、共通の主筋１１に掛けられている。
【００３４】
図８（Ｂ）に示す実施形態の第１開口補強筋２１Ｂでは、一方の直線部２１ｂは第１実施形態と同様に一対の補強部２１ａの一端を連ねて共通の引掛部として機能する。一対の補強部２１ａの他端には、引掛部としての直線部２１ｂ”がそれぞれ連なっている。これら２本の直線部２１ｂ”は第１実施形態の半分の長さであり、それぞれ２本の主筋１１に掛けられ、その先端部に形成された折曲部２１ｅは真中の主筋１１に掛けられる。
【００３５】
図８（Ｃ）に示す実施形態の第１開口補強筋２１Ｃでは、１つの直線部２１ｂが第１実施形態と同様に一対の補強部２１ａの一端を連ねて共通の引掛部として機能する。一対の補強部２１ａの他端部には、折曲部２１ｆ（引掛部）が形成されている。これら折曲部２１ｆは対応する交差部２１ｚと共通の主筋１１に掛けられている。
【００３６】
上記図８（Ａ）の実施形態では、直線部２１ｂ、２１ｂ’を略半分の長さにして２本の主筋１１に掛けるようにしてもよい。同様に図８（Ｂ），（Ｃ）でも直線部２１ｂを短くして２本の主筋１１に掛けるようにしてもよい。
【００３７】
図８（Ｄ）の実施形態の第１開口補強筋２１Ｄは図８（Ｂ）の実施形態と似ているが、直線部２１ｂを長くして４本の主筋１１に掛けるようになっている。２本の直線部２１ｂ”はそれぞれ異なる２本の主筋１１に掛けられる。
図８（Ｅ）の実施形態の第１開口補強筋２１Ｅも図８（Ｂ）の実施形態と似ているが、直線部２１ｂを長くして４本の主筋１１に掛けるようになっている。２本の直線部２１ｂ”も長くなっていて３本の主筋１１に掛けられる。
【００３８】
図９（Ａ）〜（Ｃ）に示す実施形態では、開口補強筋は、単一の補強部を有している。この実施形態では、第１開口補強筋，第２開口補強筋は、それぞれ複数例えば２つ配置される。図９（Ａ）に示す第１開口補強筋２１Ｆは、補強部２１ａと、この補強部２１ａの両端から延びる直線部２１ｇ（引掛部）と有している。直線部２１ｇは３本の主筋１１に掛けられ、その先端の折曲部２１ｈが、中間の主筋１１に掛けられている。
図９（Ｂ）に示す第１開口補強筋２１Ｇは、図９（Ａ）の第１開口補強筋２０Ａより直線部２１ｇが短く２本の主筋１１に掛けられている。
図９（Ｃ）に示す第１開口補強筋２１Ｈは、図９（Ａ），（Ｂ）の直線部２０ｇがなく、補強部２１ａの両端部に折曲部２１ｈ（引掛部）が形成されている。
【００３９】
図１０に示す実施形態では、最初に１本の鉄筋を一筆書きのようにして折り曲げてその両端を溶接することにより、長方形の枠体６０を作る。枠体６０は一対の長辺部６１と、これら長辺部６１と平行をなしその内側に配置された一対の中骨部６２と、これら長辺部６１および中骨部６２と直交する一対の短辺部６３とを有している。長辺部６１と中骨部６２はほぼ等間隔をなしている。一方の短辺部６３は、一対の長辺部６１の一端間を連ねる長い直線部６３ａと、一対の中骨部６２の一端間を連ねる短い直線部６３ｂとを含み、この直線部６３ｂは直線部６３ａの中央部で重なっている。他方の短辺部６３は、一方の長辺部６１の他端と一方の中骨部６２の他端間を連ねる直線部６３ｃと、他方の長辺部６１の他端と他方の中骨部６２の他端間を連ねる直線部６３ｄとを含み、これら直線部６３ｃ、６３ｄは短辺部６３の中央部で重なっている。鉄筋の両端は突き合わされて溶接されている。この溶接部６５は、例えば枠体６０の短辺部６３の直線部の１つである直線部６３ｄの中間部に位置している。
【００４０】
次に、図１０の矢印で示すように、一対の短辺部６３が近づくように、長辺部６１，中骨部６２の中央部を円弧形状に湾曲する。これにより、湾曲された長辺部６１，中骨部６２が開口補強筋の補強部となる。また、短辺部６３を構成する直線部６３ａ，６３ｂおよび直線部６３ｃ、６３ｄがそのまま開口補強筋２１の直線部（引掛部）となる。全体形状は、第１実施形態の２つの開口補強筋２１を一体に組み込んだ形状に似る（図１参照）。直線部６３ａ〜６３ｄと長辺部６１，中骨部６２の交差部は湾曲していてそれぞれ４本の主筋１１に掛けられる。
【００４１】
図１１に示す実施形態の開口補強構造２０Ｊは、第１開口補強筋２１Ｊと第２開口補強筋２２Ｊと、鋼管２３と、鋼管２３とほぼ同じ長さか少し短い直線状の鉄筋からなる補助筋２５とを有している。これら開口補強筋２１Ｊ，２２Ｊは第１実施形態の開口補強筋２１，２２と基本構成が同じであり、２つずつ配置される。これら開口補強筋２１Ｊ，２２Ｊの補強部２１ａ’，２２ａ’の形状だけが第１実施形態と異なる。第１開口補強筋２１Ｊの一対の補強部２１ａ’は、略Ｕ字状をなすが、直線を２箇所（複数箇所）で折り曲げるようにして左右対称に形成され、一対の補強部２１ａの折り曲げ部２１ｐ同士，折り曲げ部２１ｑ同士が上記開口Ｓの貫通方向から見て一致した位置にある。補助筋２５は、開口Ｓの貫通方向に延び、折り曲げ部２１ｐ，２１ｑにほぼ接するようにしてその内側に配置され、番線で結束されている。
【００４２】
第２開口補強筋２２Ｊの補強部２２ａ’も同様に折り曲げ部２２ｐ、２２ｑを有し、ここに補助筋２５が配置されている。この実施形態では、４本の補助筋２５を配置することにより、開口Ｓの周囲の強度を更に向上させることができる。
【００４３】
図１２に示す実施形態の開口補強構造２０Ｋにおいては、第１開口補強筋２１Ｋの略Ｕ字状の左右対称形をなす補強部２１ａ”は、３箇所に折り曲げ部２１ｒ，２１ｓ，２１ｔを有しており、第２開口補強筋２２Ｋの補強部２２ａ”も、同様にして３箇所に折り曲げ部２２ｒ，２２ｓ，２２ｔを有しているが、他の点は図１１の実施形態と同じである。開口補強筋２１Ｋ，２２Ｋの折り曲げ部２１ｒ，２２ｒは開口Ｓの貫通方向から見て一致しており、その内側に接するようにして共通の補強筋２５が配置されている。同様に開口補強筋２１Ｋ，２２Ｋの折り曲げ部２１ｔ，２２ｔも開口Ｓの貫通方向から見て一致しており、その内側に接するようにして共通の補強筋２５が配置されている。なお、第１開口補強筋２１Ｋの一対の補強部２１ａ”の折り曲げ部２１ｓ同士、第２開口補強筋２２Ｋの一対の補強部２２ａ”の折り曲げ部２２ｓ同士も開口Ｓの貫通方向から見て一致しており、その内側に補助筋２５が配置されている。
【００４４】
図１１，１２に示す補強部の形状および補助筋の配置は、それより前に説明した全ての実施形態で採用することができる。
また、上述した全ての実施形態において、第１，第２の開口補強筋の補強部の先端部が環状をなしてそれぞれ開口を略一周半ずつ囲むようにしてもよい。この場合にも、補強部は概略的にはＵ字形をなしている。
【００４５】
次に図１３の実施形態について説明する。この実施形態では図１３（Ｂ）に示すように、開口補強筋８０は、上側主筋１１から下側主筋１２まで垂直に延びる一対の補強部８１と、これら補強部８１の上端に連なり上側主筋１１と直交するように水平に直線状に延びる第１引掛部８２と、この補強部８１の下端に連なり下側主筋１２と直交するように水平に延びる第２引掛部８３とを有して、略矩形状に形成されている。上記補強部８１の略中央部には、円形の環状部８１ａが形成されている。
【００４６】
上記開口補強筋８０は１本の連続した鉄筋により形成されている。最初に鉄筋を折り曲げて図１３（Ａ）に示すような枠体９０を作る。この枠体９０は、一対の長辺部９１と一対の短辺部９２とを有して長方形をなしている。鉄筋の両端は突き合わされて溶接されている。この溶接部９５は、枠体９０の例えば一方の短辺部９２の中央（中間部）に位置している。次に、この枠体９０の長辺部９１を中央部で１回りするように曲げ加工する。この曲げ加工された一対の長辺部９１が開口補強筋８０の補強部８１となり、一対の短辺部９２がそのまま開口補強筋８０の第１，第２の引掛部８２，８３となる。なお、溶接部９５は補強部８１の直線部に位置するようにしてもよい。
【００４７】
図１３（Ａ）に示すように、上記開口補強筋８０を、剪断補強筋と同様に全ての主筋１１，１２を囲むようにして配置し、補強部８１と引掛部８２，８３の４つの交差部８４を上側の両端の主筋１１および下側の両端の主筋１２に掛ける。本実施形態では、図１３（Ｃ）に示すように上記形状の開口補強筋８０を２つ用いる。これら２つの開口補強筋８０は、環状部８１ａを互いに向かい合わせる。図１３（Ｄ）に示すように、２つの開口補強筋８０を剪断補強筋とほぼ等しい間隔で配置し、２つの開口補強筋８０の環状部８１ａを、後述の鋼管２３の貫通方向から見て一致させる。この状態で開口補強筋８０を主筋１１，１２に番線で結束し、最後に、４つの環状部８１ａに鋼管２３を通した後、コンクリートを打設する。
【００４８】
図１４に示す実施形態に示す開口補強筋８０’は、図１３の実施形態と似ている。異なるのは補強部８１’がく字形に折れ曲がっている点と、環状部８１ａ’が四角形をなしている点だけである。他の構成部には同番号を付してその説明を省略する。本実施形態でも、２つの開口補強筋８０’の環状部８１ａ’を一致させて配置する。
【００４９】
上述した全ての実施形態において、鋼管の代わりに塩ビ管等の他の材料のパイプを用いてもよいし、パイプを省いてもよい。パイプを省く場合には、補強筋と開口内周との間に十分なコンクリートかぶり厚さをとることは勿論である。
本発明は、土木構造物における横架材等の構成材にも適用できる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、簡単な構成の開口補強構造を用いて、横架材等、建築土木構造物の構成材の開口周囲部分におけるコンクリートのひび割れ等の損傷を著しく軽減することができる。また、開口補強構造の設置作業も容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態をなす梁の開口補強構造の組み立て工程において、第１段階が開始される直前の状態を示す斜視図である。
【図２】同組み立て工程において、第１段階が完了し、第２段階が開始される直前の状態を示す斜視図である。
【図３】同組み立て工程において、第２段階が完了した状態を示す斜視図である。
【図４】同組み立て工程において、第３段階が完了した状態を示す斜視図である。
【図５】上記開口補強構造の組み立て工程を順を追って示す側面図であり、（Ａ）は同組み立て工程の第１段階が完了した状態を示し、（Ｂ）は同組み立て工程の第２段階が完了した状態を示し、（Ｃ）は同組み立て工程の第３段階が完了した状態を示す。
【図６】上記開口補強構造の組み立て工程を順を追って示す縦断面図であり、（Ａ）は第１段階が開始される直前の状態を示し、（Ｂ）は第１段階が完了し第２段階が開始される直前の状態を示し、（Ｃ）は第２段階および第３段階が完了した状態を示す。
【図７】上記開口補強構造に用いられる開口補強筋の製造方法を示す斜視図であり、（Ａ）は１本の鉄筋を曲げ加工して得られた枠体を示し、（Ｂ）はこの枠体を曲げ加工して最終的に得られた開口補強筋を示す。
【図８】（Ａ）〜（Ｅ）は、第１実施形態と同様に一対の補強部を有するタイプの開口補強筋の他の実施形態をそれぞれ示す斜視図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｃ）は、単一の補強部を有するタイプの開口補強筋をそれぞれ示す斜視図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施形態をなす開口補強筋の最終加工前の状態である枠体を示す斜視図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施形態をなす開口補強構造を示す側面図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態をなす開口補強構造を示す側面図である。
【図１３】上下の梁主筋に掛け渡されるタイプの開口補強筋を示すものであり、（Ａ）は開口補強筋の最終加工前の状態である枠体を示す斜視図であり、（Ｂ）は同開口補強筋を示す斜視図であり、（Ｃ）は同開口補強筋を一対用意して梁主筋に通した状態を示す側面図であり、（Ｄ）は一対の開口補強筋の補強部を一致させるように位置決めして鋼管を挿入した状態を示す側面図である。
【図１４】上下の梁主筋に掛け渡されるタイプの開口補強筋の他の例を示すものであり、（Ａ）は同開口補強筋を一対用意して梁主筋に通した状態を示す側面図であり、（Ｂ）は一対の開口補強筋の補強部を一致させるように位置決めした状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１０　梁（建築物の構成材，横架材）
１１　上側主筋
１２　下側主筋
１３　剪断補強筋
１４　コンクリート
２０，２０Ｊ，２０Ｋ　開口固定構造
２１，２１Ａ〜２１Ｋ　第１開口補強筋
２２，２２Ａ〜２２Ｋ　第２開口補強筋
２１ａ，２１ａ’，２１ａ”，２２ａ，２２ａ’，２２ａ”　補強部
２１ｂ，２１ｂ’、２２ｂ　直線部（引掛部）
２１ｆ　折曲部（引掛部）
２１ｚ　交差部
２１ｐ，２１ｑ，２１ｒ，２１ｓ，２１ｔ　折り曲げ部
２３　鋼管（パイプ）
２５　補助筋
８０，８０’　開口補強筋
８１，８１’　補強部
８１ａ，８１ａ’　環状部
８２，８３　引掛部
Ｓ　開口
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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