(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
梁配筋の外側で、かつ、梁貫通孔の周辺部に梁貫通孔を取り囲むように配置するものであって、梁貫通孔の周辺部に横方向に平行配列する複数本の横棒材と、梁貫通孔の周辺部に縦方向に平行配列され、横棒材と梁貫通孔の周辺部において格子状に配置するとともに、横棒材と互いに接合する複数本の縦棒材と、上記横棒材に接合され、上記横棒材を梁配筋に所定の間隔で接合する接合板とを具備したことを特徴とする梁貫通孔の補強構体。
【請求項２】
横棒材を梁貫通孔の上側と下側とに配置し、かつ、縦棒材を梁貫通孔に両側に配置したことを特徴とする請求項１記載の梁貫通孔の補強構体。
【請求項３】
横棒材を梁貫通孔の下側のみに梁の側面から下面に沿ってＬ型に配置し、かつ、Ｌ型の縦棒材を梁貫通孔の下側両側に梁の側面から下面に沿って配置することにより、横棒材とＬ型の縦棒材とを梁貫通孔の下側周辺部においてＬ字型の格子状に配置し、横棒材とＬ型の縦棒材との交叉部を接合したことを特徴とする請求項１記載の梁貫通孔の補強構体。
【請求項４】
梁貫通孔に対して位置決めする位置決め手段を横棒材および縦棒材に設けたことを特徴とする請求項１または２記載の梁貫通孔の補強構体。
【請求項５】
上記位置決め手段が、梁貫通孔成形用のスリーブに当接する縦方向位置決め用の縦足棒と横方向位置決め用の横足棒であることを特徴とする請求項４記載の梁貫通孔の補強構体。
【請求項６】
上記位置決め手段が、梁貫通孔成形用のスリーブに弾性的に外嵌して固定する一部切欠き輪状の弾性的に拡縮変形可能な帯輪であること特徴とする請求項４記載の梁貫通孔の補強構体。
【請求項７】
上記請求項１〜請求項６記載の補強構体を、梁配筋の外側で、かつ、梁貫通孔の周辺部に梁貫通孔を取り囲むように配置し、補強構体の接合板を梁配筋に接合したことを特徴とする梁貫通孔の補強構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄筋コンクリート構造および鉄骨鉄筋コンクリート構造の梁に設備配管等を配設するために設けられた貫通孔の周辺部のひび割れを分散する梁貫通孔の補強構体および補強構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄筋コンクリート構造および鉄骨鉄筋コンクリート構造の建物においては、躯体工事完成後に設備配管等を配設するためにあらかじめ梁に貫通孔を設けるようになっている。このような貫通孔を有する梁では、貫通孔によるせん断耐力の低下を補うことを目的として、在来工法による鉄筋補強もしくは日本建築センターにて評価された既製の梁貫通孔補強筋により補強が行われている。但し、最近では、労務者の不足により、既製の梁貫通孔補強筋が多用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、既製の梁貫通孔補強筋は、せん断補強筋で囲まれた内側に配置することにより、地震時にせん断耐力を発揮して梁貫通孔部のせん断破壊を防止できることになっている。ところが、既製の梁貫通孔補強筋は、せん断補強筋で囲まれた内側に配置することから、梁のコンクリート面に生じる貫通孔のひび割れに対して分散効果、防止効果は期待できない。そのため、鉄筋コンクリート構造および鉄骨鉄筋コンクリート構造の建物においては、梁貫通孔を起点としたコンクリート面のひび割れが発生し易い傾向にある。尚、コンクリートは、乾燥すると収縮するから、これが原因となってひび割れが起こる。
【０００４】
次に、鉄筋コンクリート構造および鉄骨鉄筋コンクリート構造の建物における梁貫通孔のひび割れ発生について考える。通常の建物では、図８に示すように、柱Ａと梁Ｂのコンクリート面を一致させることが多い。しかも、図８に示すように、柱Ａと梁Ｂを定着させる場合には、柱Ａの主筋ａの内側に梁Ｂの主筋ｂを配置させる必要がある。このように柱Ａの主筋ａの内側に梁Ｂの主筋ｂを配置させた状態で、柱Ａと梁Ｂのコンクリート面を一致させるとなると、梁Ｂのコンクリート断面が柱Ａの主筋ａの径だけ大きくなり、梁Ｂのせん断補強筋までのかぶりコンクリートが基準で定められた数値より大きくなる（尚、図８における点線位置が梁Ｂのせん断補強筋までのかぶりコンクリートが基準値でのコンクリート面である。）。このように梁Ｂのかぶりコンクリートが大きいため、コンクリート面に乾燥収縮による梁貫通孔を起点としたひび割れが生じたとき、梁貫通孔のひび割れ幅が拡大する。
【０００５】
そこで、本発明は、梁貫通孔のひび割れを分散してひび割れ幅の拡大を防ぐ梁貫通孔の補強構体および補強構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、梁貫通孔の周辺部に横方向に平行配列する複数本の横棒材と、梁貫通孔の周辺部に縦方向に平行配列され、横棒材と梁貫通孔の周辺部において格子状に配置するとともに、横棒材と互いに接合する複数本の縦棒材と、上記横棒材に接合され、上記横棒材を梁配筋に所定の間隔で接合する接合板とで補強構体を構成し、この補強構体を梁配筋の外側で、かつ、梁貫通孔の周辺部に梁貫通孔を取り囲むように配置し、補強構体の接合板を梁配筋に接合した。
【０００７】
また、本発明は、上記補強構造体を梁貫通孔に対して位置決めする位置決め手段を設けた。
【０００８】
更に、本発明は、上記位置決め手段が、梁貫通孔成形用のスリーブに当接する縦方向位置決め用の縦足棒と横方向位置決め用の横足棒、または、梁貫通孔成形用のスリーブに弾性的に外嵌して固定する一部切欠き輪状の弾性的に拡縮変形可能な帯輪である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面により説明する。
【００１０】
図１乃至図３は本発明の第１実施形態を示すものであり、図中、１は第１実施形態における補強構体を示している。この補強構体１は、鉄筋コンクリート構造および鉄骨鉄筋コンクリート構造の建物における梁２の貫通孔３を補強するためのものである。
【００１１】
図１に示すように、補強構体１は、所定長さの複数本、例えば５本の横棒材４と、所定長さの複数本、例えば６本の縦棒材５とを具備し、横棒材４を梁２の貫通孔３の上側と下側とに横方向に平行配列するとともに、縦棒材５を梁２の貫通孔３の両側に縦方向に平行配列することにより、横棒材４と縦棒材５とを貫通孔３の周辺部において格子状に配置し、その横棒材４と縦棒材５との交叉部を溶接するか、または、細径の番線により緊結する等の公知の接合手段で互いに接合している。更に、補強構体１は、梁２の貫通孔３に対して位置決めさせるために、貫通孔成形用のスリーブ（図示せず）に当接する縦方向位置決め用の縦足棒６と横方向位置決め用の横足棒７とを具備している。縦足棒６は、梁２の貫通孔３の上側と下側とに貫通孔３の中心線上で縦棒材５と平行に配置され、横棒材４との交叉部を溶接するか、または、細径の番線により緊結する等の公知の接合手段で互いに接合させている。横足棒７は、梁２の貫通孔３の両側に貫通孔３の中心線上で横棒材４と平行に配置され、縦棒材５との交叉部を溶接するか、または、細径の番線により緊結する等の公知の接合手段で互いに接合させている。横棒材４、縦棒材５、縦足棒６および横足棒７の材質については、鉄筋その他の鋼材や、他の適宜金属材を適用することができる。尚、第１実施形態では、梁２の上側にはスラブが配置されてせん断強度および剛性が大きいため、一般的にひび割れ幅は小さいから、貫通孔３の上側に比べて下側に横棒材４を多く配置している。
【００１２】
また、第１実施形態では、コンクリートのかぶり厚さを確保するため、プラスチック製でドーナツ形状のスペーサ８を用いている。即ち、スペーサ８を補強構体１の横棒材４に装着することにより、スペーサ８で補強構体１と梁成形用の型枠（図示せず）の間隔がコンクリートのかぶり厚さの基準値（例えば３０ｍｍ）に保持され、コンクリートのかぶり厚さが確保される。
【００１３】
そして、第１実施形態では、図１乃至図３に示すように、補強構体１を梁２の主筋９とせん断補強筋１０からなる梁配筋１１の外側で、かつ、梁２の貫通孔３の周辺部に、接合板１２を介して梁配筋１１に接合している。接合板１２は、図４に示すように、略ハット形状に形成され、予め溶接等の公知の接合手段で補強構体１の複数箇所（例えば４個所）で横棒材４に接合されており、梁配筋１１のせん断補強筋１０に溶接するか、または、細径の番線により緊結する等の公知の接合手段で接合することにより、梁配筋１１に対して所定の間隔、例えば１０〜３０ｍｍ程度の間隔をおいた状態で、かつ、コンクリートのかぶり厚さがスペーサ８で基準値になるように、補強構体１を梁配筋１１に接合している。
【００１４】
上述した如く構成された第１実施形態においては、補強構体１により貫通孔２の周辺部の強度が向上され、貫通孔３のひび割れが分散されることになる。しかも、補強構体１と梁配筋１１とを接合している複数個の接合板１２により補強構体１とコンクリートとの付着抵抗が大きくなり、コンクリートの付着強度が向上されることになる。これにより、コンクリートの乾燥収縮によりひび割れが生じても、貫通孔３のひび割れ幅の拡大を防ぐことができる。
【００１５】
図５は図１乃至図３に示す第１実施形態の補強構体１の変形例を示すものであり、これは縦方向位置決め用の縦足棒６と横方向位置決め用の横足棒７とに代わり、位置決め用の帯輪１３を具備している。帯輪１３は、薄手の帯鋼を湾曲加工する等して形成された一部切欠き輪状の弾性的に拡縮変形可能なものであり、貫通孔３の上側に配置された横棒材４に接合された支持棒１４に溶接等の公知の接合手段で接合され、貫通孔成形用のスリーブに弾性的に嵌合して固定される。この補強構体１は、帯輪１３を貫通孔成形用のスリーブに弾性的に嵌合して固定させることにより、梁２の貫通孔３に対して位置決めすることができるとともに、貫通孔３の周辺部に配置することができる。
【００１６】
図６および図７は本発明の第２実施形態を示すものであり、図中、１５は第２実施形態における補強構体を示している。この補強構体１５は、所定長さの複数本、例えば５本の横棒材１６と、所定長さの複数本、例えば４本のＬ型縦棒材１７とを具備し、横棒材１６を梁２の貫通孔３の下側に横方向に平行配列するとともに、Ｌ型棒材１７を梁２の貫通孔３の下側両側に縦方向に平行配列することにより、横棒材１６とＬ型縦棒材１７とを貫通孔３の下側周辺部においてＬ字型の格子状に配置し、その横棒材１６と縦棒材１７との交叉部を溶接するか、または、細径の番線により緊結する等の公知の接合手段で互いに接合している。尚、図中、１８はコンクリートのかぶり厚さを確保するためのプラスチック製でドーナツ形状のスペーサ、１９は補強構体１５を梁配筋１１に接合するための接合板で、予め溶接等の公知の接合手段で補強構体１の複数箇所（例えば２個所）で横棒材１６に接合されている。
【００１７】
そして、第２実施形態では、図６および図７に示すように、補強構体１５を梁２の梁配筋１１の外側で、かつ、梁２の貫通孔３の下側周辺部にＬ字型に配置し、接合板１９を梁配筋１１のせん断補強筋１０に溶接するか、または、細径の番線により緊結する等の公知の接合手段で接合することにより、梁配筋１１に対して所定の間隔、例えば１０〜３０ｍｍ程度の間隔をおいた状態で、かつ、コンクリートのかぶり厚さがスペーサ１８で基準値になるように、補強構体１５を梁配筋１１に接合している。
【００１８】
上述した如く構成された第２実施形態においては、補強構体１５により一般的にひび割れが発生し易い貫通孔２の下側周辺部の強度が向上され、貫通孔２のひび割れが分散されることになる。しかも、補強構体１５と梁配筋１１とを接合している複数個の接合板１９により補強構体１５とコンクリートとの付着抵抗が大きくなり、コンクリートの付着強度が向上されることになる。これにより、コンクリートの乾燥収縮によりひび割れが生じても、貫通孔３のひび割れ幅の拡大を防ぐことができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、補強構体により貫通孔のひび割れが分散されるとともに、コンクリートの付着強度が向上されるため、コンクリートの乾燥収縮によりひび割れが生じても、貫通孔のひび割れ幅の拡大を防ぐ効果が大きい。しかも、一般的にひび割れし易い貫通孔の下側を重点的に補強することが可能である。また、補強構体に位置決め手段を設けているため、梁の貫通孔に対する位置決めが容易である。更に、補強構体は予め工場等で製作できるため、現場作業の軽減化が図れて現場での作業性が良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の梁の要部縦断正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の梁の要部縦断側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態の梁の要部横断平面図である。
【図４】接合板の斜視図である。
【図５】第１実施形態の補強構体の変形例の正面図である。
【図６】本発明の第２実施形態の梁の要部縦断正面図である。
【図７】本発明の第２実施形態の梁の要部縦断側面図である。
【図８】鉄筋コンクリート構造の柱および梁の横断面図である。
【符号の説明】
１  補強構体
２  梁
３  貫通孔
４  横棒材
５  縦棒材
６  縦方向位置決め用の縦足棒
７  横方向位置決め用の横足棒
８  スペーサ
１１  梁配筋
１２  接合板
１３  位置決め用の帯輪
１４  支持棒
１５  補強構体
１６  横棒材
１７  Ｌ型縦棒材
１８  スペーサ
１９  接合板
【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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