(57)【要約】【課題】鉄筋コンクリート造の梁の梁成を大きくすることなく大スパンに形成することができる梁構造を提供するとともに、居住性に優れた鉄筋コンクリート造を主体構造としつつ、大スパンをローコストで実現し、広い居室空間を確保して高商品化を図ることができる構造物およびその施工方法を提供することを目的する。【解決手段】プレキャストコンクリートからなる梁下部１０と現場打ちコンクリートからなる梁上部１１とが積層されて形成される梁構造であって、梁下部１０の内部には、複数の第１の下主筋１２と、複数の第１の下主筋１２を囲う複数の第１のあばら筋１３の下部と、第１の下主筋１２に平行するＰＣ鋼材１４とがそれぞれ埋設され、梁上部１１の内部には、梁下部１０の上面から突出した第１のあばら筋１３の上部と、第１の下主筋１２と平行に延在して第１のあばら筋１３の上部内を挿通する複数の第１の上主筋１６とがそれぞれ埋設されている。【選択図】      図２
2005016076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレキャストコンクリートからなる梁下部と現場打ちコンクリートからなる梁上部とが積層されて形成される梁構造であって、
前記梁下部の内部には、複数の第１の下主筋と、該複数の第１の下主筋を囲う複数の第１のあばら筋の下部と、該第１の下主筋に平行するＰＣ鋼材とがそれぞれ埋設され、
前記梁上部の内部には、前記梁下部の上面から突出した前記第１のあばら筋の上部と、前記第１の下主筋と平行に延在して前記第１のあばら筋の上部内を挿通する複数の第１の上主筋とがそれぞれ埋設されていることを特徴とする梁構造。
【請求項２】
請求項１記載の梁構造を有する梁と、該梁が間に架設されている鉄筋コンクリート造からなる複数の柱とが備えられた構造物において、
前記梁は、前記梁構造からなる梁中央部と、現場打ち鉄筋コンクリート造からなる梁端部とから構成されていることを特徴とする構造物。
【請求項３】
請求項２記載の構造物において、
前記梁端部内には、前記梁の軸方向に延在する複数の第２の下主筋および複数の第２の上主筋と、該第２の下主筋および該第２の上主筋を囲う複数の第２のあばら筋とがそれぞれ埋設され、前記第１の下主筋は前記第２の下主筋に接続され、前記第１の上主筋は前記第２の上主筋に接続されていることを特徴とする構造物。
【請求項４】
請求項２または３記載の構造物において、
前記梁端部は前記梁中央部より大きい断面に形成されているとともに、前記第２の下主筋または前記第２の上主筋のうちの少なくとも一方は、前記第１の下主筋または前記第１の上主筋より多く配筋されていることを特徴とする構造物。
【請求項５】
請求項２から４のいずれかに記載の構造物において、
前記梁下部は段差状に形成され、該梁下部内には前記梁の形状に沿って屈曲されたシース管が埋設され、該シース管内には前記ＰＣ鋼材が挿通され、該ＰＣ鋼材の両端部は前記梁下部の両端にそれぞれ定着する定着具に接合されていることを特徴とする構造物。
【請求項６】
請求項１記載の梁構造を有する梁と、該梁が間に架設された鉄筋コンクリート造からなる複数の柱とが備えられている構造物の施工方法において、
予め、複数の第１の下主筋と、該複数の第１の下主筋を囲う複数の第１のあばら筋と、該第１の下主筋に平行するＰＣ鋼材とが内部に埋設されたプレキャストコンクリートからなる梁下部を形成するとともに、該梁下部のコンクリート打設の前或いは後に前記ＰＣ鋼材を緊張して該梁下部にプレストレスを与え、
次に、該梁下部を前記柱の間に配置するとともに、前記第１の下主筋と平行に延在する複数の第１の上主筋を前記第１のあばら筋の上部内に挿通し、前記梁下部の上方にコンクリートを打設して梁上部を形成することを特徴とする構造物の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレキャストコンクリートと現場打ちコンクリートとからなる梁構造、およびその梁構造を有する梁が備えられている構造物およびその施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄筋コンクリート造の構造物は、鉄骨造や鉄骨鉄筋コンクリート造に比べてコストが低く、また遮音性や風揺れ抵抗性等を十分に確保することができる。このため、高層集合住宅の構造形式としては、コストおよび居住性（遮音性や風揺れ抵抗性等）を考慮すると鉄筋コンクリート造が最適であり、鉄筋コンクリート造からなる高層集合住宅は数多く構築されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一方、鉄骨鉄筋コンクリート造の構造物は、梁内に鉄骨材が組み込まれており、梁剛性は大きいため、柱の間隔を大きくあけて大スパンに形成することができ、柱形が出ない広い内部空間を形成することができる。また、鉄骨造の構造物は、梁が鉄骨材によって形成されているため、梁成は小さくなり、内部空間の高さを高く確保することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１１８０９７号公報  （第２−３頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の鉄筋コンクリート造の構造物では、柱形が内部居住空間に出ないように大スパンにすると、梁コンクリートにひび割れが生じ易くなり、これを防止するには梁成を大きくしなければならないという問題が存在する。また、上記した従来の鉄骨鉄筋コンクリート造の構造物では、梁成が大きくなるとともにコストが高いという問題が存在する。さらに、上記した従来の鉄骨造の構造物では、壁などをＡＬＣパネルによって形成される場合が多く、遮音性が鉄筋コンクリート造より劣るという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、鉄筋コンクリート造の梁の梁成を大きくすることなく大スパンに形成することができる梁構造を提供することを目的としている。また、居住性に優れた鉄筋コンクリート造を主体構造としつつ、柱の間隔が大きくあいた大スパンをローコストで実現し、柱形や梁形が居室空間内に出ないようにして広い居室空間を確保し、高商品化を図ることができる構造物およびその施工方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、プレキャストコンクリートからなる梁下部と現場打ちコンクリートからなる梁上部とが積層されて形成される梁構造であって、前記梁下部の内部には、複数の第１の下主筋と、該複数の第１の下主筋を囲う複数の第１のあばら筋の下部と、該第１の下主筋に平行するＰＣ鋼材とがそれぞれ埋設され、前記梁上部の内部には、前記梁下部の上面から突出した前記第１のあばら筋の上部と、前記第１の下主筋と平行に延在して前記第１のあばら筋の上部内を挿通する複数の第１の上主筋とがそれぞれ埋設されていることを特徴としている。
【０００８】
このような特徴により、梁下部および梁上部はそれぞれ鉄筋コンクリート造で形成され、梁下部にはＰＣ鋼材によってプレストレスが与えられる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の梁構造を有する梁と、該梁が間に架設されている鉄筋コンクリート造からなる複数の柱とが備えられた構造物において、前記梁は、前記梁構造からなる梁中央部と、現場打ち鉄筋コンクリート造からなる梁端部とから構成されていることを特徴としている。
【００１０】
このような特徴により、構造物を構成する柱および梁はそれぞれ鉄筋コンクリート造となる。また、引張力によってひび割れが生じ易い梁中央部は、予めプレストレスが与えられて圧縮力が与えられた梁下部と梁下部に一体に形成された梁上部とによって形成されており、降伏ヒンジが生じ易い梁端部はプレストレスを期待しない鉄筋コンクリート造で形成されている。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の構造物において、前記梁端部内には、前記梁の軸方向に延在する複数の第２の下主筋および複数の第２の上主筋と、該第２の下主筋および該第２の上主筋を囲う複数の第２のあばら筋とがそれぞれ埋設され、前記第１の下主筋は前記第２の下主筋に接続され、前記第１の上主筋は前記第２の上主筋に接続されていることを特徴としている。
【００１２】
このような特徴により、第１の下主筋と第２の下主筋、および第１の上主筋と第２の上主筋とはそれぞれ接合され、梁中央部と梁端部とは剛に接合される。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の構造物において、前記梁端部は前記梁中央部より大きい断面に形成されているとともに、前記第２の下主筋または前記第２の上主筋のうちの少なくとも一方は、前記第１の下主筋または前記第１の上主筋より多く配筋されていることを特徴としている。
【００１４】
このような特徴により、梁端部の剛性は大きくなり、梁中央部の両端に降伏ヒンジが生じるようになる。また、梁端部に降伏ヒンジが形成されず、梁成が大きくとれるので、この部分に設備用の開口（梁貫通孔）を設けることが可能となる。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項２から４のいずれかに記載の構造物において、前記梁下部は段差状に形成され、該梁下部内には前記梁の形状に沿って屈曲されたシース管が埋設され、該シース管内には前記ＰＣ鋼材が挿通され、該ＰＣ鋼材の両端部は前記梁下部の両端にそれぞれ定着する定着具に接合されていることを特徴としている。
【００１６】
このような特徴により、水廻りの設備が上方に設けられて梁に段差が設けられた場合でも、梁下部にプレストレスが与えられる。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の梁構造を有する梁と、該梁が間に架設された鉄筋コンクリート造からなる複数の柱とが備えられている構造物の施工方法において、予め、複数の第１の下主筋と、該複数の第１の下主筋を囲う複数の第１のあばら筋と、該第１の下主筋に平行するＰＣ鋼材とが内部に埋設されたプレキャストコンクリートからなる梁下部を形成するとともに、該梁下部のコンクリート打設の前或いは後に前記ＰＣ鋼材を緊張して該梁下部にプレストレスを与え、次に、該梁下部を前記柱の間に配置するとともに、前記第１の下主筋と平行に延在する複数の第１の上主筋を前記第１のあばら筋の上部内に挿通し、前記梁下部の上方にコンクリートを打設して梁上部を形成することを特徴としている。
【００１８】
このような特徴により、予め形成され梁下部にはプレストレスが与えられているため、梁を形成する際の現場での作業工程は、梁下部を配置し、第１の上主筋を第１のあばら筋の上部内に挿通し、梁下部上にコンクリートを打設するだけでよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る梁構造、構造物およびその施工方法の第１、第２、第３、第４の実施の形態について、図面に基いて説明する。
【００２０】
［第１の実施の形態］
まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００２１】
図１は、高層の構造物１の平面図である。図１に示すように、構造物１は、外周に配置された複数の外柱２と、構造物１内に配置された中柱３と、隣り合う外柱２の間および外柱２と中柱３の間にそれぞれ架設された複数の梁４と、対向する梁４で囲まれる範囲に形成されたスラブ５とから構成されている。複数の梁４は、長さ１０ｍ以下の短い小スパン梁６と長さ１０ｍ以上の長い大スパン梁７とから構成されている。外柱２、中柱３、スラブ５および小スパン梁６はそれぞれ鉄筋コンクリート造で形成されており、構造物１は主体構造が鉄筋コンクリート構造で形成されている。
【００２２】
図２は大スパン梁７を表す断面図である。図１、図２に示すように、複数の大スパン梁７は隣り合う外柱２の間、或いは外柱２と中柱３との間にそれぞれ架設されている。大スパン梁７は、中央の梁中央部８と両端の梁端部９とから構成されている。
【００２３】
図３（ａ）は梁中央部８の断面図である。図２、図３（ａ）に示すように、梁中央部８は、プレキャストコンクリートからなる梁下部１０と、現場打ちコンクリートからなる梁上部１１とが積層されて形成されている。梁下部１０はスラブ５の底面より下方に配置され、梁上部１１はスラブ５内に一体に形成されている。
【００２４】
梁下部１０の内部には、大スパン梁７の軸方向に延在する複数の第１の下主筋１２と、複数の第１の下主筋１２を囲う矩形の複数の第１のあばら筋１３と、第１の下主筋１２に平行して大スパン梁７の軸方向に延在する複数のＰＣ鋼材１４と、中央の第１の下主筋１２を囲う矩形の複数の第１の中子筋１５とがそれぞれ埋設されている。
【００２５】
複数の第１の下主筋１２は１段または２段で梁下部１０の下部内に配置されており、複数の第１の下主筋１２は矩形輪状の第１のあばら筋１３の下部内にそれぞれ挿通されている。また、第１の下主筋１２の両端部は、梁下部１０の両端面から梁端部９内にそれぞれ突出されている。第１のあばら筋１３は閉鎖型に形成されており、第１のあばら筋１３は大スパン梁７の軸方向に所定の間隔をあけて複数配設されている。複数の第１のあばら筋１３の上部は、梁下部１０の上面から梁上部１１内にそれぞれ突出されている。
【００２６】
また、複数の第１のあばら筋１３には第１の中子筋１５がそれぞれ重ねられており、第１の中子筋１５は第１のあばら筋１３と同間隔で配置されている。第１の中子筋１５の下部には中央に位置する第１の下主筋１２が挿通されており、複数の第１の中子筋１５の上部は梁下部１０の上面から梁上部１１内にそれぞれ突出されている。ＰＣ鋼材１４は、第１の下主筋１２の上方に複数配置されており、第１のあばら筋１３内或いは第１の中子筋１５内に挿通されている。
【００２７】
梁上部１１の内部には、梁下部１０の上面から突出した第１のあばら筋１３の上部と、梁下部１０の上面から突出した第１の中子筋１５の上部と、第１の下主筋１２と平行に延在する複数の第１の上主筋１６とがそれぞれ埋設されている。複数の第１の上主筋１６は１段または２段で配置されており、第１のあばら筋１３の上部内および第１の中子筋１５の上部内にそれぞれ挿通されている。また、第１の上主筋１６の両端部は、梁端部９内に貫入されている。
【００２８】
図３（ｂ）は梁端部９の断面図である。図２、図３（ｂ）に示すように、梁端部９は現場打ちの鉄筋コンクリート造から構成されており、梁端部９の内部には、大スパン梁７の軸方向に延在する複数の第２の下主筋１７および複数の第２の上主筋１８と、第２の下主筋１７および第２の上主筋１８を囲う複数の第２のあばら筋１９と、中央の第２の下主筋１７および第２の上主筋１８を囲う矩形の複数の第２の中子筋２０とがそれぞれ埋設されている。
【００２９】
第２の下主筋１７および第２の上主筋１８の外柱２側或いは中柱３側の一端部は、外柱２の仕口部２ａ内或いは中柱３の仕口部３ａ内にそれぞれ定着されている。また、第２の下主筋１７および第２の上主筋１８の他端部は、梁端部９内に配置された鉄筋継手２１を介して第１の下主筋１２および第１の上主筋１６にそれぞれ接続されている。
【００３０】
次に、上記した構成からなる構造物１の施工方法について説明する。
【００３１】
図２、図３（ａ）に示すように、予め、工場などでプレキャストコンクリートからなる梁下部１０を形成する。梁下部１０は、図示せぬ製作台上にＰＣ鋼材１４を緊張した状態で配置し、ＰＣ鋼材１４の下方に複数の第１の下主筋１２をＰＣ鋼材１４と平行に配設し、この第１の下主筋１２に第１のあばら筋１３および第１の中子筋１５を所定の間隔をあけて複数配筋し、周りを図示せぬ形枠を建て込んだ後にコンクリートを打設して形成する。つまり、梁下部１０はいわゆるプレテンション方式によって製作し、現場に搬入する前に梁下部１０にプレストレス（圧縮力）を与えておく。また、ＰＣ鋼材１４は打設されたコンクリートが固化した後に梁下部１０の両端面のところで切断する。第１の下主筋１２の端部は梁下部１０の両端面から側方に突出させておき、第１のあばら筋１３および第１の中子筋１５の上部は梁下部１０の上面から上方に突出させておく。
【００３２】
次に、外柱２および中柱３の図示せぬ柱鉄筋を配筋し、この柱鉄筋の周りに図示せぬ柱形枠を建て込む。そして、小スパンの隣り合う外柱２の間、および外柱２と中柱３との間に小スパン梁６の図示せぬ梁形枠を架設する。また、製作された梁下部１０を現場に搬入し、大スパンの隣り合う外柱２の間、および外柱２と中柱３との間に梁下部１０をそれぞれ配置する。そして、外柱２の仕口部２ａと梁下部１０との間、および中柱３の仕口部３ａと梁下部１０との間に、梁端部９の図示せぬ梁形枠を建て込む。また、対向する図示せぬ梁形枠の間にスラブ５の図示せぬスラブ形枠を隙間なく敷設する。スラブ形枠の縁部は、梁形枠の上端部に載せられ、或いは梁下部１０の側面に当接されて固定されている。
【００３３】
次に、小スパン梁６の梁形枠内に小スパン梁６の図示せぬ鉄筋材を配筋するとともに、梁端部９の梁形枠内に複数の第２の下主筋１７、第２の上主筋１８、第２のあばら筋１９および第２の中子筋２０をそれぞれ配筋する。第２の下主筋１７および第２の上主筋１８は小スパン梁６の軸方向にそれぞれ延在させる。複数の第２のあばら筋１９および第２の中子筋２０を所定の間隔で配設し、第２のあばら筋１９および第２の中子筋２０が第２の下主筋１７および第２の上主筋１８を囲うように配筋する。第２の下主筋１７および第２の上主筋１８の一端部は、外柱２或いは中柱３の中に配置する。また、第２の下主筋１７の他端部は梁下部１０の端面から突出した第１の下主筋１２の先端部に鉄筋継手２１を介して接合し、第２の上主筋１８の他端部は梁下部１０の端面から突出した第１の上主筋１６の先端部に鉄筋継手２１を介して接合する。
【００３４】
次に、外柱２の仕口部２ａおよび中柱３の仕口部３ａの図示せぬ仕口フープ筋を配筋するとともに、スラブ５の図示せぬスラブ筋をスラブ形枠の上に配筋する。そして、外柱２および中柱３の柱形枠内と、小スパン梁６の梁形枠内と、梁端部９の梁形枠内と、梁下部１０の上方と、スラブ５のスラブ形枠内とにコンクリートをそれぞれ打設して、外柱２、中柱３、小スパン梁６、大スパン梁７およびスラブ５を一体に形成する。
【００３５】
上記した構成からなる大スパン梁７の梁構造によれば、梁下部１０および梁上部１１はそれぞれ鉄筋コンクリート造で形成され、梁下部１０にはＰＣ鋼材１４によってプレストレスが与えられる。これによって、安価な鉄筋コンクリート造で大スパンに架けられる大スパン梁７を形成するとき、大スパン梁７の断面形状を大きくすることなく、大スパン梁７の下部に発生し易いひび割れを防止することができ、コストダウンを図るとともに梁下空間を大きくすることができる。
【００３６】
また、上記した構成からなる構造物１およびその施工方法によれば、構造物１を構成する外柱２、中柱３、スラブ５、小スパン梁６および大スパン梁７はそれぞれ安価な鉄筋コンクリート造となる。これによって、構造物１の施工費用を低減することができる。また、引張力によってひび割れが生じ易い梁中央部８は、予めプレストレスが与えられた梁下部１０と梁下部１０に一体に形成された梁上部１１とによって形成されており、降伏ヒンジが生じ易い梁端部９はプレストレスを期待しない鉄筋コンクリート造で形成されている。これによって、梁下部１０のプレストレスが引張力に対向して大スパン梁７下部のひび割れを防ぐことができ、また大地震時の降伏ヒンジを防止することができる。
【００３７】
また、第１の下主筋１２と第２の下主筋１７、および第１の上主筋１６と第２の上主筋１８とはそれぞれ鉄筋継手２１を介して接続されているため、梁中央部８と梁端部９とは剛に接合される。これによって、梁中央部８と梁端部９とを一体に形成することができる。
【００３８】
また、梁下部１０は予め形成され、この梁下部１０にはプレストレスが与えられているため、大スパン梁７の梁中央部８を形成する際の現場での作業工程は、梁下部１０を隣り合う外柱２の間、或いは外柱２と中柱３との間に配置し、第１の上主筋１６を第１のあばら筋１３の上部内および第１の中子筋１５の上部内にそれぞれ挿通し、梁下部１０上にコンクリートを打設するだけでよい。これによって、現場での配筋作業は簡易になり工期短縮を図ることができる。
【００３９】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００４０】
図４は、隣り合う外柱１００の間、或いは外柱１００と中柱１０１との間に架設されている大スパン梁１０２を表す断面図である。図４に示すように、大スパン梁１０２は、プレキャストコンクリートからなる梁下部１０３と、現場打ちコンクリートからなる梁上部１０４とが積層されて形成されている。梁下部１０３の両端部は、外柱１００の仕口部１００ａ内、或いは中柱１０１の仕口部１０１ａ内に、外柱１００の仕口部１００ａ内或いは中柱１０１の仕口部１０１ａ内に配筋された図示せぬ仕口鉄筋に干渉しない程度まで貫入されている。
【００４１】
梁下部１０３の内部には、大スパン梁１０２の軸方向に延在する複数の第１の下主筋１０５と、複数の第１の下主筋１０５を囲う矩形の複数の第１のあばら筋１０６と、第１の下主筋１０５に平行して大スパン梁１０２の軸方向に延在する複数のＰＣ鋼材１０７とがそれぞれ埋設されている。複数の第１の下主筋１０５は第１のあばら筋１０６の下部内にそれぞれ挿通されており、第１の下主筋１０５の両端部は、梁下部１０３の両端面からそれぞれ突出され、外柱１００の仕口部１００ａ内、或いは中柱１０１の仕口部１０１ａ内にそれぞれ定着されている。
【００４２】
また、第１のあばら筋１０６は大スパン梁１０２の軸方向に所定の間隔をあけて複数配設されており、複数の第１のあばら筋１０６の上部は、梁下部１０３の上面から梁上部１０４内にそれぞれ突出されている。ＰＣ鋼材１０７は、第１の下主筋１０５の上方に複数配置されており、第１のあばら筋１０６内に挿通されている。
【００４３】
梁上部１０４の内部には、梁下部１０３の上面から突出した第１のあばら筋１０６の上部と、第１の下主筋１０５と平行に延在する複数の第１の上主筋１０８とがそれぞれ埋設されている。複数の第１の上主筋１０８は、第１のあばら筋１０６の上部内にそれぞれ挿通されている。第１の上主筋１０８の両端部は、外柱１００の仕口部１００ａ内、或いは中柱１０１の仕口部１０１ａ内にそれぞれ定着されている。
【００４４】
上記した構成からなる大スパン梁１０２を有する構造物によれば、梁下部１０３は大スパン梁１０２のコンクリート形枠になり、大スパン梁１０２を形成する際の形枠を省略することができる。これによって、コストダウンを図ることができるとともに、工期の短縮を図ることができる。
【００４５】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００４６】
図５は、隣り合う外柱２００の間、或いは外柱２００と中柱２０１との間に架設されている大スパン梁２０２を表す断面図である。図５に示すように、大スパン梁２０２は、中央の梁中央部２０３と両端の梁端部２０４とから構成されており、梁端部２０４の断面が梁中央部２０３の断面より大きくなるように、梁端部２０４の梁成は梁中央部２０３の梁成より大きく形成されている。
【００４７】
梁中央部２０３は、プレキャストコンクリートからなる梁下部２０５と、現場打ちコンクリートからなる梁上部２０６とが積層されて形成されている。梁下部２０５の内部には、大スパン梁２０２の軸方向に延在する複数の第１の下主筋２０７と、複数の第１の下主筋２０７を囲う矩形の複数の第１のあばら筋２０８と、第１の下主筋２０７に平行して大スパン梁２０２の軸方向に延在する複数のＰＣ鋼材２０９とがそれぞれ埋設されている。複数の第１の下主筋２０７は第１のあばら筋２０８の下部内にそれぞれ挿通されており、第１の下主筋２０７の両端部は梁下部２０５の両端面から梁端部２０４内にそれぞれ突出されている。また、第１のあばら筋２０８は大スパン梁２０２の軸方向に所定の間隔をあけて複数配設されており、複数の第１のあばら筋２０８の上部は、梁下部２０５の上面から梁上部２０６内にそれぞれ突出されている。ＰＣ鋼材２０９は、第１の下主筋２０７の上方に複数配置されており、第１のあばら筋２０８内に挿通されている。
【００４８】
梁上部２０６の内部には、梁下部２０５の上面から突出した第１のあばら筋２０８の上部と、第１の下主筋２０７と平行に延在する複数の第１の上主筋２１０とがそれぞれ埋設されている。複数の第１の上主筋２１０は、第１のあばら筋２０８の上部内にそれぞれ挿通されている。第１の上主筋２１０の両端部は、梁端部２０４内に貫入されている。
【００４９】
梁端部２０４は現場打ちの鉄筋コンクリート造から構成されており、梁端部２０４の内部には、大スパン梁２０２の軸方向に延在する複数の第２の下主筋２１１および複数の第２の上主筋２１２と、第２の下主筋２１１および第２の上主筋２１２を囲う複数の第２のあばら筋２１３とがそれぞれ埋設されている。第２の下主筋２１１は第１の下主筋２０７より多く配筋されており、第２の上主筋２１２は第１の上主筋２１０より多く配筋されている。第２の下主筋２１１および第２の上主筋２１２の外柱２００側或いは中柱２０１側の一端部は、外柱２００の仕口部２００ａ或いは中柱２０１の仕口部２０１ａにそれぞれ定着されている。
【００５０】
また、複数の第２の下主筋２１１のうち第１の下主筋２０７と同軸上の第２の下主筋２１１の他端部は、第１の下主筋２０７の先端部と鉄筋継手により接合されており、複数の第２の上主筋２１２のうち第１の上主筋２１０と同軸上の第２の上主筋２１２の他端部は、第１の上主筋２１０の先端部と鉄筋継手により接合されている。一方、その他の第２の下主筋２１１および第２の上主筋２１２の他端部は、梁中央部２０３内には貫入されず、梁端部２０４内に納められている。
【００５１】
上記した構成からなる大スパン梁２０２を有する構造物によれば、梁端部２０４の剛性は大きくなるため、梁端部２０４は非ヒンジ帯となり、梁中央部２０３の両端部は降伏ヒンジ帯となる。これによって、大地震等の時には梁中央部２０３の両端で降伏ヒンジが生じるようになり、設備配管用の梁貫通孔を梁端部２０４に設けることができる。
【００５２】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。
【００５３】
図６は、隣り合う外柱３００の間、或いは外柱３００と中柱３０１との間に架設されている大スパン梁３０２を表す断面図である。図５に示すように、大スパン梁３０２は、中央の梁中央部３０３と両端の鉄筋コンクリート造の梁端部３０４とから構成されており、梁中央部３０３（大スパン梁３０２）は中央が段差状に形成されている。梁中央部３０３は、プレキャストコンクリートからなる梁下部３０５と、現場打ちコンクリートからなる梁上部３０６とが積層されて形成されており、梁下部３０５および梁上部３０６はそれぞれ段差状に形成されている。
【００５４】
梁下部３０５は中央の段差部３０５ａを挟んで高部３０５ｂと低部３０５ｃとに振り分けられている。高部３０５ｂ側および低部３０５ｃ側の梁下部３０５の内部には、大スパン梁３０２の軸方向に延在する複数の第１の下主筋３０７と、複数の第１の下主筋３０７を囲う矩形の複数の第１のあばら筋３０８と、管状のシース管３０９内にそれぞれ挿通されている複数のＰＣ鋼材３１０とがそれぞれ埋設されている。複数の第１の下主筋３０７は第１のあばら筋３０８の下部内にそれぞれ挿通されており、第１の下主筋３０７の両端部は梁下部３０５の両端面から梁端部３０４内にそれぞれ突出されている。また、第１のあばら筋３０８は大スパン梁３０２の軸方向に所定の間隔をあけて複数配設されており、複数の第１のあばら筋３０８の上部は、梁下部３０５の上面から梁上部３０６内にそれぞれ突出されている。
【００５５】
ＰＣ鋼材３１０は、段差部３０５ａで梁下部３０５（大スパン梁３０２）の形状に合わせて屈曲されている。梁下部３０５はいわゆるポイントテンション方式によりプレストレスが与えられており、ＰＣ鋼材３１０の両端部には、梁下部３０５の両端にそれぞれ定着する定着具３１２が接合されている。梁下部３０５の段差部３０５ａには、大スパン梁３０２の軸方向に延在する段差筋３１３が配筋されており、段差筋３１３は段差部３０５ａの縦面から突出され、低部３０５ｃ側の梁上部３０６内に貫入されている。
【００５６】
高部３０５ｂ側および低部３０５ｃ側の梁上部３０６の内部には、梁下部３０５の上面から突出した第１のあばら筋３０８の上部と、第１の下主筋３０７と平行に延在する複数の第１の上主筋３１４とがそれぞれ埋設されている。複数の第１の上主筋３１４は、第１のあばら筋３０８の上部内にそれぞれ挿通されており、第１の上主筋３１４の外柱３００側或いは中柱３０１側の一端部は、梁端部３０４内に貫入されている。高部３０５ｂ側の第１の上主筋３１４の他端部は、段差部３０５ａ内から突出せず、段差部３０５ａ内に納められている。低部３０５ｃ側の第１の上主筋３１４の他端部は、突出された段差筋３１３の先端に接続されている。
【００５７】
上記した構成からなる大スパン梁３０２を有する構造物によれば、大スパン梁３０２に段差が設けられた場合でも、大スパン梁３０２は所定の剛性を確保されるとともに、梁下部３０５にプレストレスが与えられる。これによって、水廻りの設備が上方に設けられて段差が必要な場合にも適用することができる。
【００５８】
以上、本発明に係る梁構造および構造物の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記した第１、第２、第３、第４の実施の形態では、第２の下主筋１７、１０５、２０７、３０７および第２の上主筋１８、１０８、２１０、３１４は、外柱２、１００、２００、３００の仕口部２ａ、１００ａ、２００ａ、３００ａの中、或いは中柱３、１０１、２０１、３０１の仕口部３ａ、１０１ａ、２０１ａ、３０１ａの中にそれぞれ定着されているが、本発明は、第２の下主筋１７、１０５、２０７、３０７および第２の上主筋１８、１０８、２１０、３１４の一端部を、外柱２、１００、２００、３００或いは中柱３、１０１、２０１、３０１を挟んで反対側に形成されて当該大スパン梁７、１０２、２０２、３０２の同軸方向に延在する隣接する梁の梁鉄筋に接合してもよく、また第２の下主筋１７、１０５、２０７、３０７および第２の上主筋１８、１０８、２１０、３１４と隣接する梁の梁鉄筋とを一本の鉄筋材で形成してもよい。
【００５９】
また、上記した第１の実施の形態では、第１の下主筋１２と第２の下主筋１７、および第１の上主筋１６と第２の上主筋１８とは、鉄筋継手２１を介してそれぞれ接合されているが、第１の下主筋１２と第２の下主筋１７、および第１の上主筋１６と第２の上主筋１８とをそれぞれ一本の鉄筋材で形成させてもよく、これによって、第１の下主筋１２と第２の下主筋１７、および第１の上主筋１６と第２の上主筋１８とを接続する手間を省くことができる。
【００６０】
また、上記した第１、第２、第３の実施の形態では、梁下部１０、１０３、２０５には、いわゆるプレテンション方式によってプレストレスが与えられているが、本発明は、予め工場にて梁下部１０、１０３、２０５にいわゆるポストテンション方式によってプレストレスを与えてもよい。
【００６１】
【発明の効果】
以上、説明した本発明に係る請求項１記載の梁構造によれば、梁下部および梁上部はそれぞれ鉄筋コンクリート造で形成され、梁下部にはＰＣ鋼材によってプレストレスが与えられるため、安価な鉄筋コンクリート造の梁を大スパンに架けるとき、梁の断面形状を大きくすることなく、梁の下部に発生し易いひび割れを防止することができ、コストダウンを図るとともに梁下空間を大きくすることができる。
【００６２】
また、本発明に係る請求項２記載の構造物によれば、構造物の主体構造は鉄筋コンクリート造となるため、構造物の施工費用を低減することができる。また、引張力によってひび割れが生じ易い梁中央部は、予めプレストレスが与えられた梁下部と梁下部に一体に形成された梁上部とによって形成されており、降伏ヒンジが生じ易い梁端部は、プレストレスを期待しない鉄筋コンクリート造で形成されているため、梁下部のプレストレスが引張力に対向して梁下部のひび割れを防ぐことができ、また大地震時の降伏ヒンジを防止することができる。
【００６３】
また、本発明に係る請求項３記載の構造物によれば、第１の下主筋と第２の下主筋、および第１の上主筋と第２の上主筋とはそれぞれ接続されているため、梁中央部と梁端部とは剛に接合され、梁中央部と梁端部とを一体に形成することができる。
【００６４】
また、本発明に係る請求項４記載の構造物によれば、梁端部の断面は梁中央部より大きく、且つ梁端部内の鉄筋量は梁中央部内より多く配筋されているため、梁端部の剛性は大きくなり、梁端部は非ヒンジ帯となり、梁中央部の両端部は降伏ヒンジ帯となる。これによって、大地震等の時には梁中央部の両端で降伏ヒンジが生じるようになり、設備配管用の梁貫通孔を梁端部に設けることができる。
【００６５】
また、本発明に係る請求項５記載の構造物によれば、梁に段差が設けられた場合でも、梁は所定の剛性を確保されるとともに、梁下部にプレストレスが与えられるため、水廻りの設備が上方に設けられて段差が必要な場合にも大スパンに架けることができる。
【００６６】
また、本発明に係る請求項６記載の構造物によれば、予めプレストレスが与えられている梁下部が形成され、梁中央部を形成する際の現場での作業工程は、梁下部を隣り合う柱の間に配置し、第１の上主筋を第１のあばら筋の上部内の上部内に挿通し、梁下部上にコンクリートを打設するだけでよいため、現場での配筋作業は簡易になり工期短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を説明する全体平面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を説明する梁の側断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態を説明する梁の断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を説明する梁の側断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態を説明する梁の側断面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態を説明する梁の側断面図である。
【符号の説明】
１  構造物
２、１００、２００、３００  外柱（柱）
３、１０１、２０１、３０１  中柱（柱）
４  梁
７、１０２、２０２、３０２  大スパン梁（梁）
８、２０３、３０３  梁中央部
９、２０４、３０４  梁端部
１０、１０３、２０５、３０５  梁下部
１１、１０４、２０６、３０６  梁上部
１２、１０５、２０７、３０７  第１の下主筋
１３、１０６、２０８、３０８  第１のあばら筋
１４、１０７、２０９、３１０  ＰＣ鋼材
１６、１０８、２１０、３１４  第１の上主筋
１７、２１１  第２の下主筋
１８、２１２  第２の上主筋
１９、２１３  第２のあばら筋
３０９  シース管
３１２  定着具
【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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