JP6775320B2 - 基礎梁接合構造 - Google Patents

Description

本発明は、フーチングに基礎梁を接合する基礎梁接合構造に関する。

柱に基礎梁を接合する基礎梁接合構造がある。例えば、特許文献１には、基礎梁から突出した梁主筋の端部を、柱脚を貫通する基礎主筋の両端にスリーブによりそれぞれ連結して、柱脚に基礎梁を接合する柱梁接合構造が開示されている。

また、フーチングを介して柱に基礎梁を接合する基礎梁接合構造では、柱を支持するフーチング内に設けられた基礎主筋と、基礎梁から突出した梁主筋の端部とをスリーブ等によって接続することにより、柱に基礎梁を接合している。

しかし、フーチング内には、柱主筋や杭頭筋等の鉄筋が数多く配筋されているので、フーチング内への基礎主筋や梁主筋の配筋が困難になる。

特開平５−１１２９４７号公報

本発明は係る事実を考慮し、フーチング内の配筋手間を低減することを課題とする。

第１態様の発明は、柱を支持するコンクリート製のフーチングと、前記フーチングの側面に接合されるコンクリート製の基礎梁と、を有する基礎梁接合構造において、前記柱の両側に配置され前記フーチングに埋設された基礎主筋と、前記基礎梁から突出して設けられ、前記基礎主筋同士の間に配置されるとともにあき重ね継手により前記基礎主筋へ応力が伝達される梁主筋と、前記基礎主筋と前記梁主筋とを取り囲む第１せん断補強筋と、を有する基礎梁接合構造である。

第１態様の発明では、あき重ね継手により梁主筋から基礎主筋へ応力を伝達することによって、梁主筋と基礎主筋の配置自由度を高めることができ、フーチング内の配筋手間を低減することができる。

また、第１せん断補強筋が抵抗部材（所謂、ダボ鉄筋）となってフーチングのコンクリート強度が高められ、これにより梁主筋から基礎主筋への応力伝達効率を向上させることができる。

さらに、基礎主筋と梁主筋とを取り囲むように第１せん断補強筋を設けることにより、第１せん断補強筋によって取り囲まれたコンクリート部分を拘束して、このコンクリート部分の圧縮強度をコンファインド効果によって高めることができる。

第２態様の発明は、第１態様の基礎梁接合構造において、前記基礎主筋及び前記梁主筋は、前記フーチングの上下部にそれぞれ上下二段に配置され、上段に配置された前記基礎主筋及び前記梁主筋と、下段に配置された前記基礎主筋及び前記梁主筋との間に第２せん断補強筋が配置されている。

第２態様の発明では、第２せん断補強筋が抵抗部材（所謂、ダボ鉄筋）となってフーチングのコンクリート強度が高められ、これによって梁主筋から基礎主筋への応力伝達効率をより向上させることができる。

第３態様の発明は、第１又は第２態様の基礎梁接合構造において、前記第１せん断補強筋の下端部には、該下端部から前記基礎梁の梁長方向へ延びる脚部が設けられている。

第３態様の発明では、第１せん断補強筋を自立させた状態で、この第１せん断補強筋をベースにしてフーチング内の他の鉄筋を配筋することができるので、フーチング内の配筋手間をより低減することができる。

本発明は上記構成としたので、フーチング内の配筋手間を低減することができる。

本発明の実施形態に係る基礎梁接合構造を示す平面断面図である。 本発明の実施形態に係る基礎梁接合構造を示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施形態に係る基礎梁接合構造の力伝達メカニズムを示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る基礎梁接合構造の力伝達メカニズムを示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る基礎梁接合構造の破壊界面を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る基礎梁接合構造の破壊界面を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る基礎梁接合構造の破壊界面を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る基礎梁接合構造のバリエーションを示す平面図である。 本発明の実施形態に係る基礎梁接合構造のバリエーションを示す平面断面図である。 本発明の実施形態に係る基礎梁接合構造のバリエーションを示す平面断面図である。 本発明の実施形態に係る第２せん断補強筋のバリエーションを示す断面図である。 本発明の実施形態に係る第１せん断補強筋のバリエーションを示す斜視図である。

図を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。まず、本発明の実施形態に係る基礎梁接合構造について説明する。

図１の平面断面図に示すように、本実施形態の基礎梁接合構造１０は、柱２２と、コンクリート製のフーチング１２と、基礎梁１４と、フーチング１２に埋設された基礎主筋１６と、基礎梁１４を構成するプレキャストコンクリート製の梁部材１８から突出して設けられた梁主筋２０とを有して構成されている。

フーチング１２は、鉄筋コンクリート製の柱２２を取り囲むようにして、平面視にて略正方形状に形成されており、柱２２を支持している。基礎梁１４は、基礎梁１４の梁幅方向に対して隙間をあけて配置された２つの梁部材１８を有して構成されている。梁部材１８は、フーチング１２の側面に接合されている。

図２の斜視図に示すように、梁主筋２０は、梁部材１８（基礎梁１４）の上下部にそれぞれ上下二段に配置されている。これにより、梁部材１８から突出した梁主筋２０の突出部２４は、フーチング１２の上下部にそれぞれ上下二段に配置されている。また、図１に示すように、梁主筋２０の突出部２４の端部は柱２２の近傍まで達し、この端部には機械式定着具２６が取り付けられている。

図１に示すように、フーチング１２には基礎主筋１６が埋設されている。基礎主筋１６は、柱２２の両側に配置されている。基礎主筋１６の端部には、機械式定着具２８が取り付けられている。

図２に示すように、基礎主筋１６は、フーチング１２の上下部にそれぞれ上下二段に配置されている。

図１に示すように、梁主筋２０の突出部２４は、基礎主筋１６同士の間に配置されるとともに、基礎主筋１６へ応力が伝達されるように基礎主筋１６の端部とあき重ね継手を構成している。

図１のＡ−Ａ断面図である図３に示すように、フーチング１２には、第１せん断補強筋３０及び第２せん断補強筋３２が埋設されている。

第１せん断補強筋３０は、梁主筋２０の突出部２４と基礎主筋１６との全てを取り囲むように配置された環状の部材である。また、第２せん断補強筋３２は、フーチング１２の上下部のそれぞれにおいて、上段に配置された基礎主筋１６及び梁主筋２０と、下段に配置された基礎主筋１６及び梁主筋２０との間に配置された直線状の部材である。

ここで、フーチング１２内での力伝達メカニズムについて説明する。

図４の斜視図に示すように、基礎梁１４（梁部材１８）の端部に生じる曲げモーメントＭにより梁部材１８の梁主筋２０に作用する引張力Ｔによって、フーチング１２の上部に配置された梁主筋２０の端部に取り付けられた機械式定着具２６から４つの圧縮応力伝達領域（以下、「圧縮ストラット」とする）３４、３６、３８、４０が発生し、引張力Ｔがフーチング１２へ伝達される。

圧縮ストラット３４、３６は、略Ｖ字状に水平方向へ形成されて、フーチング１２の上部に配置された基礎主筋１６の端部に取り付けられた機械式定着具２８へ繋がっている。圧縮ストラット３８、４０は、略Ｖ字状に下方斜め方向へ形成されて、フーチング１２の下部に配置された基礎主筋１６の端部に取り付けられた機械式定着具２８へ繋がっている。このようにして、あき重ね継手により梁主筋２０から基礎主筋１６へ圧縮応力が伝達される。

すなわち、図５の斜視図に示すように、基礎梁１４（梁部材１８）の端部に生じる曲げモーメントＭにより作用する引張力Ｔは、略Ｖ字状に水平及び下方斜め方向へ作用し、水平方向へ作用する力Ｆ_uは、フーチング１２の上部に配置された基礎主筋１６へ伝達され、下方斜め方向へ作用する力Ｆ_dは、フーチング１２の下部に配置された基礎主筋１６へ伝達されて、フーチング１２に伝達される。図４に示された圧縮ストラット３４、３６、３８、４０は、ＦＥＭ（有限要素法）解析により確認できる。

図４及び図５に示すように、引張力Ｔが所定値以上になると、圧縮ストラット３４、３６、３８、４０の界面に沿ってひび割れが発生する。そして、このひび割れの幅が大きくなると破壊界面４２、４４、４６（図６、図７及び図８の斜視図を参照のこと）が進展するので、その破壊界面４２、４４、４６を通過している鉄筋が破壊に抵抗する破壊となる。

フーチング１２を形成しているコンクリートの引張抵抗を考慮しない場合、フーチング１２の上部の上段に配置された基礎主筋１６（又は、梁主筋２０）の軸心からフーチング１２の下部の下段に配置された基礎主筋１６（又は、梁主筋２０）の軸心までの距離をｄとし、第１せん断補強筋３０（図１及び図３を参照のこと）によるせん断力をＦ_sとすると、破壊界面４２に生じる抵抗モーメントＭ_rは、Ｍ_r＝０．９×ｄ×Ｆ_uとなり、破壊界面４６に生じる抵抗モーメントＭ_rは、Ｍ_r＝０．９×ｄ×Ｆ_sとなり、破壊界面４４に生じる抵抗モーメントＭ_rは、Ｍ_r＝０．９×ｄ×（Ｔ＋Ｆ_s）となる。

次に、本発明の実施形態に係る基礎梁接合構造の作用と効果について説明する。

本実施形態の基礎梁接合構造１０では、図１に示すように、あき重ね継手により梁主筋２０（突出部２４）から基礎主筋１６へ応力を伝達することによって、フーチング１２内における梁主筋２０と基礎主筋１６の配置自由度を高めることができ、フーチング１２内の配筋手間を低減することができる。これにより、簡易に建物の基礎を建てることができ、省人化、施工コスト削減、施工期間短縮を図ることができる。

また、本実施形態の基礎梁接合構造１０では、図１に示すように、第１せん断補強筋３０が抵抗部材（所謂、ダボ鉄筋）となってフーチング１２のコンクリート強度が高められ、これにより梁主筋２０（突出部２４）から基礎主筋１６への応力伝達効率を向上させることができる。

さらに、本実施形態の基礎梁接合構造１０では、図１及び図３に示すように、基礎主筋１６と梁主筋２０とを取り囲むように第１せん断補強筋３０を設けることにより、第１せん断補強筋３０によって取り囲まれたコンクリート部分を拘束して、このコンクリート部分の圧縮強度をコンファインド効果によって高めることができる。

また、本実施形態の基礎梁接合構造１０では、図３に示すように、第２せん断補強筋３２が抵抗部材（所謂、ダボ鉄筋）となってフーチング１２のコンクリート強度が高められ、これによって梁主筋２０から基礎主筋１６への応力伝達効率をより向上させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明した。

なお、本実施形態では、図１に示すように、フーチング１２をコンクリート製とした例を示したが、フーチング１２は、現場打ちコンクリートによって形成してもよいし、プレキャストコンクリート部材としてもよい。フーチング１２をプレキャストコンクリート部材とすれば、フーチング１２の施工における現場での作業手間を低減し、フーチング１２に埋設される鉄筋の位置やコンクリートかぶり厚さ等の施工品質を容易に確保することができる。

例えば、図９の平面図に示すように、複数のプレキャストコンクリート部材４８を一体化させてフーチング１２を形成するようにしてもよい。フーチング１２を複数のプレキャストコンクリート部材４８によって構成すれば、トラックによる運搬効率を向上させたり、揚重機の小型化を図ることができ、施工コストの低減が期待できる。

また、本実施形態では、図１に示すように、基礎梁１４をプレキャストコンクリート製の梁部材１８により構成した例を示したが、基礎梁１４は、現場打ちコンクリートによって形成してもよいし、プレキャストコンクリート部材としてもよい。基礎梁１４をプレキャストコンクリート部材とすれば、基礎梁１４の施工における現場での作業手間を低減し、基礎梁１４に埋設される鉄筋の位置やコンクリートかぶり厚さ等の施工品質を容易に確保することができる。また、本実施形態のように、複数のプレキャストコンクリート製の梁部材１８によって基礎梁１４を構成すれば、トラックによる運搬効率を向上させたり、揚重機の小型化を図ることができ、施工コストの低減が期待できる。

さらに、本実施形態では、図１に示すように、あき重ね継手により梁主筋２０から基礎主筋１６へ応力を伝達する例を示したが、梁主筋２０と基礎主筋１６とであき重ね継手を構成することができれば、梁主筋２０及び基礎主筋１６の端部に取り付ける機械式定着具はどのようなものであってもよい。例えば、フック付き定着具であってもよい。また、梁主筋２０及び基礎主筋１６の端部に機械式定着具を取り付けないで直線定着としてもよい。

また、本実施形態では、図１に示すように、フーチング１２に梁主筋２０の突出部２４を埋設した例を示したが、図１０の平面断面図に示すように、梁主筋２０の突出部２４の柱２２の近傍に位置する端部付近に、梁主筋２０の軸方向と直交するようにして直交筋５０を配置するようにしてもよい。直交筋５０の端部には、機械式定着具２８が取り付けられている。

このようにすれば、梁主筋２０から基礎主筋１６への応力伝達効率をより向上させることができる。また、直交筋５０が抵抗部材（所謂、ダボ鉄筋）となってフーチング１２のコンクリート強度をより高めることができる。

さらに、本実施形態では、図１に示すように、フーチング１２が平面視にて略正方形状に形成されている例を示したが、フーチング１２は、どのような平面形状のものであってもよい。例えば、図１１の平面断面図に示すように、フーチング１２を平面視にて略長方形に形成してもよい。このような場合、梁主筋２０とあき重ね継手を構成することができれば、梁主筋２０の両側に配置される基礎主筋１６の数は異なっていてもよい。図１１には、梁主筋２０の一方の側に配置される基礎主筋１６を１本とし、他方の側に配置される基礎主筋１６を３本とした例が示されている。

また、本実施形態では、図２及び図３に示すように、梁主筋２０及び基礎主筋１６を、フーチング１２の上下部にそれぞれ上下二段に配置した例を示したが、梁主筋２０及び基礎主筋１６は、フーチング１２の上下部にそれぞれ上下三段以上配置するようにしてもよいし、フーチング１２の上下部にそれぞれ上下一段だけ配置するようにしてもよい。

さらに、本実施形態では、図３に示すように、フーチング１２の上下部のそれぞれにおいて、上段に配置された基礎主筋１６及び梁主筋２０と、下段に配置された基礎主筋１６及び梁主筋２０との間に第２せん断補強筋３２を配置した例を示したが、図１２の断面図に示すように、フーチング１２の上部の下段に配置された基礎主筋１６及び梁主筋２０と、フーチング１２の下部の上段に配置された基礎主筋１６及び梁主筋２０とを取り囲むように環状の第２せん断補強筋５２を配置してもよい。

また、本実施形態では、図３に示すように、第１せん断補強筋３０を環状の部材とした例を示したが、図１３の斜視図に示す第１せん断補強筋５４のようにしてもよい。第１せん断補強筋５４は、コの字状の上鉄筋部５６と、上鉄筋部５６の下端部同士をつなぐようにして設けられたコの字状の下鉄筋部５８と、上鉄筋部５６の下端部に設けられこの下端部から基礎梁１４の梁長方向６２へ延びる脚部６０とを有して構成されている。

このようにすれば、第１せん断補強筋５４をベースにしてフーチング１２内の他の鉄筋を配筋することができるので、フーチング１２内の配筋手間をより低減することができる。

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。

１０ 基礎梁接合構造
１２ フーチング
１４ 基礎梁
１６ 基礎主筋
２０ 梁主筋
２２ 柱
３０、５４ 第１せん断補強筋
３２、５２ 第２せん断補強筋

Claims (5)

1. 柱を支持するコンクリート製のフーチングと、前記フーチングの側面に接合されるコンクリート製の基礎梁と、を有する基礎梁接合構造において、
   前記柱の両側にそれぞれ配置され、前記フーチングに埋設された一対の直線状の基礎主筋と、
   前記基礎梁から突出して設けられ、前記基礎主筋同士の間に配置されるとともに前記フーチング内であき重ね継手により前記基礎主筋へ応力が伝達される梁主筋と、
   前記フーチング内に埋設され、前記基礎主筋と前記梁主筋とを取り囲む第１せん断補強筋と、
   を有する基礎梁接合構造。
2. 前記基礎主筋及び前記梁主筋は、前記フーチングの上下部にそれぞれ上下二段に配置され、上段に配置された前記基礎主筋及び前記梁主筋と、下段に配置された前記基礎主筋及び前記梁主筋との間に、横方向に沿って直線状に第２せん断補強筋が配置されている請求項１に記載の基礎梁接合構造。
3. 前記第１せん断補強筋の下端部には、該下端部から前記基礎梁の梁長方向へ延びる脚部が設けられ、
   前記脚部は、前記第１せん断補強筋の下端部の梁幅方向の両端部にそれぞれに設けられると共に互いに反対側に延びている、
   請求項１又は２に記載の基礎梁接合構造。
4. 前記基礎主筋の両端部には、基礎主筋用機械式定着具が設けられ、
   前記梁主筋の前記柱側の端部には、梁主筋用機械式定着具が設けられている、
   を備えた請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の基礎梁接合構造。
5. 平面視において、前記梁主筋の軸方向と直交するように、前記柱の両側にそれぞれ一対の直線状の直交筋が配置され、
   前記直交筋の両端部には、直交筋用機械式定着具が設けられている、
   請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の基礎梁接合構造。
   

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