JP2015021254A - Column-beam structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、扁平梁を用いた柱梁構造に関する。 The present invention relates to a column beam structure using flat beams.
室内空間の確保、及び配管スペースの拡大を図るため、梁成より梁幅が広い扁平梁を用いた柱梁構造が開示されている(例えば、特許文献1)。 In order to secure indoor space and expand piping space, a column beam structure using a flat beam having a beam width wider than that of a beam is disclosed (for example, Patent Document 1).
しかしながら、扁平梁を用いた柱梁構造では、柱幅より梁幅の方が広幅となることが多く、柱に沿って上下方向に配管を配設する際に配管と扁平梁とが干渉することがある。このため、扁平梁を回避して配管を引き回したり、柱から離れた位置に配管を配設する必要があった。 However, in a column beam structure using flat beams, the beam width is often wider than the column width, and the pipe and the flat beam interfere when the pipe is arranged vertically along the column. There is. For this reason, it was necessary to route the piping while avoiding the flat beams, or to arrange the piping at a position away from the column.
本発明は上記事実を考慮し、扁平梁を回避せずに配管を配設できる柱梁構造を提供することを目的とする。 In view of the above facts, an object of the present invention is to provide a column beam structure in which piping can be arranged without avoiding a flat beam.
請求項1に記載の柱梁構造は、柱と、前記柱に架設され、前記柱の幅より広幅に形成されたコンクリート製の扁平梁と、前記扁平梁を上下方向に貫通する貫通孔と、を有する。 The column beam structure according to claim 1, a column, a concrete flat beam formed on the column and formed wider than the column, a through hole penetrating the flat beam in the vertical direction, Have
請求項1に記載の柱梁構造によれば、柱にコンクリート製の扁平梁が架設されており、扁平梁の梁幅は、柱幅より広幅に形成されている。また、扁平梁には、扁平梁を上下方向に貫通する貫通孔が形成されている。これにより、貫通孔を通じて配管を行うことができ、配管の引き回しの距離を短くできる。なお、ここでいう扁平梁とは、梁成より梁幅が広い梁のことをいう。 According to the column beam structure of the first aspect, the concrete flat beam is erected on the column, and the beam width of the flat beam is formed wider than the column width. Further, the flat beam is formed with a through-hole penetrating the flat beam in the vertical direction. Thereby, piping can be performed through a through-hole and the distance of piping can be shortened. In addition, a flat beam here means a beam whose beam width is wider than beam formation.
請求項2に記載の柱梁構造は、請求項1に記載の柱梁構造であって、前記貫通孔は、前記扁平梁と前記柱との接合部に埋設された管状部材により構成されている。 The column beam structure according to claim 2 is the column beam structure according to claim 1, wherein the through hole is configured by a tubular member embedded in a joint portion between the flat beam and the column. .
請求項2に記載の柱梁構造によれば、扁平梁と柱との接合部に管状部材を埋設することで、接合部に貫通孔を形成できる。また、管状部材によって貫通孔が補強され、貫通孔の孔壁がひび割れるのを抑制できる。さらに、管状部材を扁平梁に埋設することで、扁平梁自体の剛性を向上できる。 According to the column beam structure of the second aspect, the through hole can be formed in the joint portion by embedding the tubular member in the joint portion between the flat beam and the column. Moreover, a through-hole is reinforced with a tubular member, and it can suppress that the hole wall of a through-hole cracks. Furthermore, the rigidity of the flat beam itself can be improved by embedding the tubular member in the flat beam.
請求項3に記載の柱梁構造は、請求項1又は2に記載の柱梁構造であって、前記管状部材の外面には、前記管状部材を前記扁平梁に固定する固定手段が設けられている。 The column beam structure according to claim 3 is the column beam structure according to claim 1 or 2, wherein a fixing means for fixing the tubular member to the flat beam is provided on an outer surface of the tubular member. Yes.
請求項3に記載の柱梁構造によれば、管状部材が扁平梁から抜け落ちるのを抑制できる。 According to the column beam structure of the third aspect, the tubular member can be prevented from falling off the flat beam.
本発明の柱梁構造は上記構成としたので、扁平梁を回避せずに配管を行うことができる。 Since the column beam structure of the present invention has the above configuration, piping can be performed without avoiding the flat beam.
図を参照しながら、本発明の実施形態に係る柱梁構造10について説明する。なお、各図において、矢印Zは上下方向を示し、矢印X及び矢印Yは水平方向における直交する2方向を示している。また、図面が煩雑になるのを避けるため、断面を示す斜線の図示を省略している。
A
図1に示すように、本実施形態の柱梁構造10は、柱12と扁平梁14及び扁平梁15とで構成されている。ここでいう扁平梁とは、梁成より梁幅の方が長い梁のことを指す。また、本実施形態の扁平梁14及び扁平梁15の梁幅は、柱12の幅(柱幅)より広幅に形成されている。さらに、扁平梁14は、Y方向に沿って設けられており、扁平梁15は、X方向に沿って設けられている。
As shown in FIG. 1, the
柱12は、鉄筋コンクリート製で平面視にて断面矩形状に形成されており、本実施形態では、一例として、断面寸法が800mm×800mmとされている。また、柱12には、複数の柱主筋16と複数のせん断補強筋18とが配筋されている。柱主筋16は、柱12の外周部分に間隔を開けて配筋されており、本実施形態では、柱長方向(Z方向)に沿って8本の柱主筋16が配筋されている。なお、柱主筋16の太さや本数は、柱12の寸法や要求される強度に応じて適宜変更される。
The
せん断補強筋18は、平面視で外形が略矩形の環状部材であり、複数の柱主筋16を囲むように設けられている。また、せん断補強筋18は、柱長方向(Z方向)に所定の間隔を開けて複数配筋されている(図2参照)。
The
Y方向に沿って設けられた扁平梁14は、鉄筋コンクリート製であり、本実施形態では、一例として、梁幅が1400mmで梁成が450mmとされている。また、扁平梁14には、複数の梁主筋20と複数のせん断補強筋22A及びせん断補強筋22Bとが配筋されている。図2(A)に示すように、梁主筋20は、扁平梁14の外周部分に間隔を開けて配置されており、本実施形態では、梁長方向(Y方向)に沿って12本の梁主筋20が配筋されている。なお、梁主筋20の太さや本数は、扁平梁14の寸法や要求される強度に応じて適宜変更される。後述する扁平梁15の梁主筋24についても同様である。
The
せん断補強筋22Aは、側面視で外形が略矩形の環状部材であり、12本の梁主筋20を取り囲むように設けられている。また、せん断補強筋22Bは、せん断補強筋22Aより狭幅に形成された環状部材であり、扁平梁14の中央部の8本の梁主筋20を囲むように設けられている。さらに、せん断補強筋22A及びせん断補強筋22Bは、図1に示すように、扁平梁14の梁長方向(Y方向)に所定の間隔を開けて複数配筋されている。
The shear reinforcement bars 22 </ b> A are annular members having a substantially rectangular outer shape in side view, and are provided so as to surround the twelve beam
X方向に沿って設けられた扁平梁15は、扁平梁14と同様の構成であり、本実施形態では、一例として、梁幅が1700mmで梁成が450mmとされている。また、扁平梁15には、複数の梁主筋24と複数のせん断補強筋26A、26B、26Cとが配筋されている。図2(B)に示すように、梁主筋24は、扁平梁15の外周部分に間隔を開けて配置されており、本実施形態では、梁長方向(X方向)に沿って16本の梁主筋24が配筋されている。
The
せん断補強筋26A、26B、26Cは、何れも側面視で外径が略矩形の環状部材である。せん断補強筋26Aは、図中左側に配筋された8本の梁主筋24を囲むように設けられており、せん断補強筋26Bは、図中右側に配筋された8本の梁主筋を囲むように設けられている。また、せん断補強筋26Cは、せん断補強筋26A及びせん断補強筋26Bと一部がオーバーラップしており、扁平梁15の中央部に配筋された8本の梁主筋24を囲むように設けられている。なお、上記せん断補強筋18、22A、22B、26A、26B、26Cの数や形状は、要求される剪断強度などに応じて適宜変更される。
Each of the
ここで、図1に示すように、本実施形態では、柱12と扁平梁14、15との接合部28の強度を高めるため、接合部28にもせん断補強筋26A、26B、26Cが配筋されているが、これに限らず、所定の強度が確保できる場合は接合部28にせん断補強筋26A、26B、26Cを設けなくてもよい。また、せん断補強筋22A、22Bを接合部28に設けてもよい。なお、ここでいう接合部28とは、柱12に接合されている扁平梁14と扁平梁15とが交差した領域のことを指しており、柱12と扁平梁14、15との仕口部を含む。
Here, as shown in FIG. 1, in this embodiment, in order to increase the strength of the
接合部28の柱際には、管状部材としての鋼管30が埋設されている。鋼管30は、図3に示すように、軸方向を長手方向とする略円筒状の部材であり、鋼管30の上端部及び下端部が開口して貫通孔30Aを構成している。本実施形態では、一例として、鋼管30の軸方向の長さが450mm、直径が165.2mmで形成されており、鋼管30の厚みは6mmに設定されている。なお、これに限らず、鋼管30の大きさや厚みは適宜変更される。
A
鋼管30の外周面には、固定手段として一対の鉄筋32が設けられている。一対の鉄筋32は、鋼管30を挟んで対向する位置に設けられており、それぞれの鉄筋32は、鋼管30の軸方向と平行に上下に延びる溶接部32Aと、溶接部32Aの両端部から鋼管30の外側へ向かって張り出した張り出し部32Bとを含んで構成されている。
A pair of reinforcing
溶接部32Aは、鋼管30の軸方向中央部の外周面に溶接されている。また、張り出し部32Bは、鋼管30の軸方向と直交する方向に張り出しており、本実施形態では、一例として、鋼管30から張り出した鉄筋32の長さを260mmに設定している。
The welded
図1及び図2に示すように、鋼管30は、隣り合う梁主筋20と隣り合う梁主筋24とで囲まれた領域に、軸方向が上下方向となるように配置されており、貫通孔30Aが接合部28を上下に貫通している。また、鋼管30の上端部は、扁平梁14の上面及び扁平梁15の上面と略同一高さに位置しており、鋼管30の下端部は、扁平梁14の下面及び扁平梁15の下面と略同一高さに位置している。なお、鋼管30は、剛性を有する管状部材であれば、他の材質で形成してもよく、例えば、強化プラスチックや炭素繊維等で形成してもよい。また、鋼管30の形状は、円筒状に限らず、他の形状で形成してもよく、例えば、角筒状や、多角形の筒状に形成してもよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
次に、従来の柱梁構造と比較して本実施形態に係る柱梁構造10の作用効果を説明する。
Next, the operational effects of the
従来の柱梁構造のように、梁成が梁幅より長い一般的な梁を用いた柱梁構造では、梁幅より柱幅の方が広幅であることが多い。このため、柱際に配管を配設しても、配管と梁とが干渉しない。 In a column beam structure using a general beam having a beam length longer than the beam width as in the conventional column beam structure, the column width is often wider than the beam width. For this reason, even if piping is arranged near the pillar, the piping and the beam do not interfere with each other.
次に、梁幅が梁成より広幅である扁平梁を用いた柱梁構造では、一般的な梁を用いた柱梁構造と比較して梁下の空間を確保することができる。その一方で、扁平梁の梁幅が柱幅より広幅となるため、柱際に配管を配設すれば、配管と扁平梁とが干渉して扁平梁を回避するように配管を引き回す必要がある。このため、配管を引き回す距離が長くなる。 Next, in a column beam structure using a flat beam whose beam width is wider than that of the beam, a space under the beam can be secured as compared with a column beam structure using a general beam. On the other hand, since the beam width of the flat beam is wider than the column width, if the pipe is installed at the end of the column, it is necessary to route the pipe so that the pipe and the flat beam interfere with each other to avoid the flat beam . For this reason, the distance which draws piping becomes long.
そこで、本実施形態に係る柱梁構造10では、扁平梁14に鋼管30を埋設することにより、柱12と扁平梁14、15との接合部28に貫通孔30Aを形成し、柱際に配管を配設した場合であっても、配管を引き回すことなく貫通孔30Aを通じて配管を配設できるようにしている。
Thus, in the
また、配管の寸法に合わせて鋼管30の管径を変更すれば、様々な種類の配管を配設することができる。なお、ここでいう配管とは、液体・気体・粉体などの流体を輸送する配管(例えば、空調ダクト、排水管、水道管など)に限らず、電気や通信用の配線(例えば、電線や通信ケーブルなど)も含む。
Moreover, if the pipe diameter of the
ここで、鋼管30の管径を広くする場合は、隣り合う梁主筋20の間隔、及び隣り合う梁主筋24の間隔を部分的に広げればよい。扁平梁14、15に配筋される梁主筋20、24の本数(配筋量)が同じであれば、梁主筋20、24の間隔を広げた場合であっても強度を確保することができる。
Here, when the pipe diameter of the
さらに、本実施形態の鋼管30には鉄筋32が溶接されており、この鉄筋32がコンクリート製の梁躯体に埋設されているので、鉄筋32が引っ掛かって鋼管30が扁平梁14及び扁平梁15から抜け落ちるのを抑制できる。
Furthermore, since the
また、貫通孔30Aの孔壁が鋼管30で補強されているため、貫通孔30Aがひび割れるのを抑制できる。また、鋼管30を扁平梁14及び扁平梁15に対して上下方向に埋設することにより、扁平梁14及び扁平梁15が補強され、扁平梁14及び扁平梁15自体の剛性を向上できる。すなわち、応力が集中しやすい接合部28に貫通孔30Aを形成した場合であっても、強度を確保することができる。
Moreover, since the hole wall of 30 A of through-holes is reinforced with the
なお、本実施形態では、管状部材である鋼管30を埋設することで貫通孔30Aを補強しているが、これに限らず、扁平梁14、15に形成した貫通孔を補強できる部材であれば、管状部材でなくてもよい。例えば、螺旋状の金属部材を貫通孔の周りに埋設して補強してもよい。また、断面矩形状の貫通孔を形成する場合は、貫通孔の周囲に複数の板材を埋設して補強する構成でもよい。
In addition, in this embodiment, 30 A of through-holes are reinforced by embedding the
また、貫通孔30Aを形成する方法としては、種々の方法を採用することができる。例えば、PLA樹脂製の中空パイプを用いて形成してもよい。この場合、コンクリート打設後に、中空パイプがコンクリート中のアルカリ成分によって分解されて消失する。また、この他にも、発泡スチロールを埋設し、コンクリート打設後に発泡スチロールを溶解させる方法や、空気が充填されたエアチューブを埋設し、コンクリート打設後に空気を抜いて、しぼんだエアチューブを除去する方法を採用してもよい。
Various methods can be employed as a method of forming the through
また、図1において、接合部28を補強するため、隣り合う梁主筋24の間に補強筋を別途配筋してもよい。例えば、X方向に沿って補強筋を配置する場合、補強筋の一端部を鉄筋32の近傍に配置し、補強筋の他端部を接合部28の外側まで延ばして配筋すれば、補強筋により接合部28を補強することができる。また、補強筋の一端部を鉄筋32とオーバーラップさせてもよく、補強筋の一端部を鉄筋32と溶接してもよい。
In FIG. 1, reinforcing bars may be separately arranged between adjacent beam
また、本実施形態では、鋼管30の外面に一対の鉄筋32を溶接したが、これに限らず、1つの鉄筋32のみを鋼管30に溶接してもよい。また、3つの鉄筋32を鋼管30の三方にそれぞれ溶接してもよい。さらに、鉄筋32の形状は特に限定されず、種々の形状の鉄筋を用いることができる。例えば、直線状の鉄筋を取り付けてもよい。また、鉄筋32の代わりに金属板を取り付けてもよい。さらに、鉄筋32を設けずに鋼管30の外面を凹凸形状に形成してもよい。この場合であっても、鋼管30が扁平梁14及び扁平梁15から抜け落ちるのを抑制できる。
In the present embodiment, the pair of reinforcing
また、本実施形態では、接合部28に貫通孔30Aを形成したが、これに限らず、接合部28以外の場所に貫通孔30Aを形成してもよい。例えば、図4に示す第1変形例の柱梁構造50では、接合部60以外の位置に鋼管56を埋設し、この鋼管56により貫通孔56Aが形成されている。
In the present embodiment, the through
鋼管56は、鋼管30と同様の構成であり、扁平梁54を上下に貫通する貫通孔56Aを構成している。なお、本変形例では、1つの鋼管56のみが扁平梁54に埋設されているが、これに限らず、複数の鋼管56を埋設してもよい。また、柱52と扁平梁54との接合部60にも別途鋼管56を埋設して貫通孔56Aを形成してもよい。
The
以上のように、接合部60以外の場所に鋼管56を埋設して貫通孔56Aを形成すれば、柱際まで配管を引き回す必要がなく、例えば、部屋の壁面に沿って垂直に配管を配設できる。また、柱52と扁平梁54との接合部60と比較して応力が集中しにくいため、強度を維持しつつ大径の貫通孔56Aを形成することができる。
As described above, if the
なお、本変形例では、鋼管56に溶接された鉄筋58は、鋼管56から梁長方向(X方向)に張り出しているが、これに限らず、鉄筋58を梁幅方向(Y方向)に張り出して形成してもよい。また、鋼管56に3つ以上の鉄筋58を溶接して固着強度を向上させてもよい。鉄筋58の本数を増やすほど、鋼管56が扁平梁54から抜け落ちるのを抑制できる。また、梁躯体の剛性を向上できる。
In this modification, the reinforcing
また、図1で説明したように、本実施形態の柱梁構造10では、接合部28の柱際に2つの鋼管30を埋設したが、これに限らず、埋設する鋼管30の数、すなわち、形成する貫通孔30Aの数を変更してもよい。例えば、図5に示す第2変形例の柱梁構造70では、柱72と扁平梁74及び扁平梁76との接合部78に、4つの鋼管80が埋設されている。
In addition, as described with reference to FIG. 1, in the
鋼管80は、鋼管30及び鋼管56と同様の構成であり、柱72の外周に沿って等間隔に4つの鋼管80が埋設されている。また、鋼管80の外面には、一対の鉄筋82が溶接されている。本変形例では、一例として、鋼管80を扁平梁74の幅方向中央部、及び扁平梁76の幅方向中央部にそれぞれ埋設している。
The
以上のように、接合部78の柱際に4つの鋼管80を埋設すれば、4つの貫通孔80Aを形成することができ、多くの配管が配設される多機能の室内空間であっても、見栄えを損なうことがない。
As described above, if four
なお、本変形例では、4つの鋼管80の管径を同じ径としたが、これに限らず、要求される貫通孔80Aの径に合わせて大きさの異なる鋼管80を埋設してもよい。また、柱72を挟んで対向する位置に鋼管80を配置しているが、これに限らず、自由な位置に鋼管80を埋設してもよい。さらに、隣り合う鋼管80の鉄筋82同士が交差するように配置してもよく、隣り合う鉄筋82同士を溶接してもよい。
In this modification, the four
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to such embodiment at all, Of course, in the range which does not deviate from the summary of this invention, it can implement in a various aspect.
10 柱梁構造
12 柱
14 扁平梁
15 扁平梁
28 接合部
30 鋼管(管状部材)
30A 貫通孔
32 鉄筋(固定手段)
50 柱梁構造
52 柱
54 扁平梁
56 鋼管(管状部材)
56A 貫通孔
58 鉄筋(固定手段)
60 接合部
70 柱梁構造
72 柱
74 扁平梁
76 扁平梁
78 接合部
80 鋼管(管状部材)
80A 貫通孔
82 鉄筋(固定手段)
DESCRIPTION OF
30A Through-
50
56A Through-
60 joint 70
80A Through
Claims (3)
前記柱に架設され、前記柱の幅より広幅に形成されたコンクリート製の扁平梁と、
前記扁平梁を上下方向に貫通する貫通孔と、
を有する柱梁構造。 Pillars,
A flat concrete beam constructed on the pillar and formed wider than the pillar,
A through hole penetrating the flat beam in the vertical direction;
Column beam structure with
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