貫通孔補強材及びそれを用いた鉄筋コンクリート建造物の貫通孔補強構造
【課題】打設されたコンクリートの付着が不十分な箇所が生じ難く付着力の低下がみられず、さらに初期ひび割れから最終破壊に至るまでの剪断ひび割れ（対角線ひび割れ及び接線ひび割れ）を抑制し、貫通孔の周囲の強度を増大させるとともに変形性能も増大させることができ高い剪断強度が得られる貫通孔補強材を提供することを目的とする。
【解決手段】中心軸の周囲に１周以上折曲形成された第一補強筋２と、中心軸の周囲を１周する第一補強筋２に４ヶ所形成され中心軸の左右に各々配される２ヶ所のなす角αが８０〜９８°に形成された第一補強部２ｃと、第一補強筋２と連続して中心軸の周囲に１周以上折曲形成された第二補強筋３と、中心軸の周囲を１周する第二補強筋３に４ヶ所形成され中心軸の左右に各々配される２ヶ所のなす角βが１００〜１２０°に形成された第二補強部３ｃと、を備える。
【解決手段】中心軸の周囲に１周以上折曲形成された第一補強筋２と、中心軸の周囲を１周する第一補強筋２に４ヶ所形成され中心軸の左右に各々配される２ヶ所のなす角αが８０〜９８°に形成された第一補強部２ｃと、第一補強筋２と連続して中心軸の周囲に１周以上折曲形成された第二補強筋３と、中心軸の周囲を１周する第二補強筋３に４ヶ所形成され中心軸の左右に各々配される２ヶ所のなす角βが１００〜１２０°に形成された第二補強部３ｃと、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋コンクリート若しくは鉄骨鉄筋コンクリート等の鉄筋コンクリート建造物において、形成された貫通孔によって生ずる梁等の強度低下を防止する貫通孔補強材及びそれを用いた鉄筋コンクリート建造物の貫通孔補強構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリート若しくは鉄骨鉄筋コンクリート等の鉄筋コンクリート建造物では、高層化や高密度化に伴い、空調設備や上下水等の配管が階高に大きな制約を与えるため、梁等の腹部に配管を通すための貫通孔を設けることが多くなっている。このような貫通孔を設けた梁に剪断力が作用すると、貫通孔の周囲に応力が集中してコンクリートにひび割れが生じることが知られている。
また、本発明者等の強度実験によれば、貫通孔が形成された鉄筋コンクリート梁では、始めに、貫通孔の中心から梁材軸に対して４５°方向にひび割れ（以下、対角線ひび割れという。）が発生し、続いて貫通孔周辺に斜め剪断ひび割れが分散して発生し、その後、最大荷重の７０〜８５％付近で梁材軸に対して約３５°方向に貫通孔に接してひび割れ（以下、接線ひび割れという。）が発生し、接線ひび割れが対角線ひび割れに卓越して進展して剥離が生じ、コンクリートと鉄筋の付着力を失い最終破壊することが明らかになっている。
そこで、鉄筋で折曲形成された貫通孔補強材を貫通孔の周囲に埋設することによって、貫通孔による断面の欠損を補い、ひび割れの発生や進展を抑制し貫通孔の周囲を補強するための種々の技術が開発されている。
従来の技術としては、例えば、（特許文献１）に「長辺が梁の長さ方向に平行する線に対し略４５°になるようにして貫通孔の周囲に配される主補強筋を用いる鉄筋コンクリート有孔梁の補強構造」が開示されている。
（特許文献２）には「一本の連続する折れ曲がり鉄筋からなり、開口中央の上下部を折れ曲がり頂点とし、２組の長方形を異なる角度で左右対称に配置する梁開口部補強材」が開示されている。
【０００３】
図１３は、（特許文献２）に図示された従来の梁開口部補強材の正面図である。
図中、１００は梁開口部補強材、１０１は梁開口部補強材１００で周囲が補強される貫通孔、Ａは梁の材軸、１０２は一本の鉄筋の端部を内側に折曲して形成し貫通孔１０１を形成するスリーブからなる型枠材を支持する型枠材支持部、１０３は型枠材支持部１０２を約９０°に折曲して形成された下部補強筋、１０４は下部補強筋１０３を約９０°に折曲し材軸Ａの平行線に対し約５２°に形成された接線割れ抑制筋、１０５は接線割れ抑制筋１０４を約９０°に折曲し材軸Ａの平行線に対し約３８°に形成された対角線割れ抑制筋、１０６は対角線割れ抑制筋１０５を約９０°に折曲し材軸Ａの平行線に対し約５２°に形成された接線割れ抑制筋、１０７は接線割れ抑制筋１０６を約９０°に折曲し材軸Ａの平行線に対し約３８°に形成された対角線割れ抑制筋、１０８は対角線割れ抑制筋１０７を約１００°に折曲し材軸Ａの平行線に対し約３８°に形成された対角線割れ抑制筋、１０９は対角線割れ抑制筋１０８を約９０°に折曲し材軸Ａの平行線に対し約５２°に形成された接線割れ抑制筋、１１０は接線割れ抑制筋１０９を約９０°に折曲し材軸Ａの平行線に対して約３８°に形成された対角線割れ抑制筋、１１１は対角線割れ抑制筋１１０を約９０°に折曲し材軸Ａの平行線に対し約５２°に形成された接線割れ抑制筋、１１２は鉄筋の端部を内側に折曲して形成したスリーブ等の型枠材を支持する型枠材支持部、Ｄは貫通孔１０１の中心軸から材軸Ａの平行線に対し４５°方向に生じるひび割れ（対角線ひび割れ）、Ｔは貫通孔１０１に接して材軸Ａの平行線に対し約３５°方向に生じるひび割れ（接線ひび割れ）、Ｘは対角線ひび割れＤの進展方向と対角線割れ抑制筋１１０との交点である。
【特許文献１】特公平８−３２３６号公報
【特許文献２】特開平１０−８２１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来の技術においては、以下のような課題を有していた。
（１）（特許文献１）に開示の技術は、材軸に対し略４５°に配される主補強筋を有しているので、対角線ひび割れに略直交する主補強筋が引張力を受けるため対角線ひび割れの進展は抑制できるが、主補強筋は、接線ひび割れの進展を抑制するにはほとんど効果を発揮しないため、接線ひび割れが卓越して進展し剥離が生じ、比較的低い荷重でコンクリートと鉄筋の付着力を失ってしまうため、剪断力に対する補強効果が乏しいという課題を有していた。
（２）（特許文献２）に開示の技術は、２組の長方形を異なる角度で左右対称に配置することで、図１３に示すように、材軸Ａの平行線に対し約３８°に形成された対角線割れ抑制筋１０５，１０７，１０８，１１０、材軸Ａの平行線に対し約５２°に形成された接線割れ抑制筋１０４，１０６，１０９，１１１を貫通孔１０１の周囲に配置することができるため、対角線ひび割れＤの進展方向に対して対角線割れ抑制筋１０５，１０７，１０８，１１０を略直交させるとともに、最終破壊の主因となる接線ひび割れＴの進展方向に対して接線割れ抑制筋１０４，１０６，１０９，１１１を略直交させて、ひび割れの進展を抑制することができる。しかしながら、貫通孔１０１の周囲を周回する鉄筋は、型枠材支持部１０２からみると、接線割れ抑制筋１０４、対角線割れ抑制筋１０５、接線割れ抑制筋１０６、対角線割れ抑制筋１０７が交互に現れ、さらに対角線割れ抑制筋１０８、接線割れ抑制筋１０９、対角線割れ抑制筋１１０、接線割れ抑制筋１１１が交互に現れており、鉄筋が複数個所で交錯しているため、交錯した箇所ではコンクリートを打設したときに個々の鉄筋に対する付着が不十分になり易いという課題を有していた。
（３）また、２組の長方形を異なる角度で左右対称に配置しているので、対角線割れ抑制筋１０５，１０７，１０８，１１０は、材軸Ａの平行線に対して４５°よりも小さな角度（図１３では約３８°）で形成されることになる。このため、対角線ひび割れＤの進展方向と対角線割れ抑制筋１１０との交点Ｘの両側の対角線割れ抑制筋１１０の定着長に違いが生じる（図１３ではｌ１＞ｌ２）。対角線ひび割れＤは、材軸Ａに対して４５°より小さな角度で生じることもあり、この場合はｌ２がさらに短くなるため、定着長が不足して比較的低い荷重でコンクリートと鉄筋の付着力を失ってしまうことがあるという課題を有していた。
【０００５】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、打設されたコンクリートの付着が不十分な箇所が生じ難く付着力の低下がみられず、さらに初期ひび割れから最終破壊に至るまでの剪断ひび割れ（対角線ひび割れ及び接線ひび割れ）を抑制し、貫通孔の周囲の強度を増大させるとともに変形性能も増大させることができ高い剪断強度が得られる貫通孔補強材を提供することを目的とする。
また、本発明は、打設されたコンクリートの付着が不十分な箇所が生じ難く付着力の低下がみられず、さらに初期ひび割れから最終破壊に至るまでの剪断ひび割れ（対角線ひび割れ及び接線ひび割れ）が抑制され、貫通孔の周囲の強度が高く、変形性能にも優れる鉄筋コンクリート建造物の貫通孔補強構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記従来の課題を解決するために本発明の貫通孔補強材及びそれを用いた鉄筋コンクリート建造物の貫通孔補強構造は、以下の構成を有している。
本発明の請求項１に記載の貫通孔補強材は、鉄筋で折曲形成され鉄筋コンクリート建造物に形成される貫通孔の周囲を補強する貫通孔補強材であって、中心軸の周囲に１周以上折曲形成された第一補強筋と、前記中心軸の周囲を１周する前記第一補強筋に４ヶ所形成され前記中心軸の左右に各々配される２ヶ所のなす角αが８０〜９８°に形成された第一補強部と、前記第一補強筋と連続して前記中心軸の周囲に１周以上折曲形成された第二補強筋と、前記中心軸の周囲を１周する前記第二補強筋に４ヶ所形成され前記中心軸の左右に各々配される２ヶ所のなす角βが１００〜１２０°に形成された第二補強部と、を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）中心軸の周囲に１周以上折曲形成された第一補強筋と、中心軸の周囲を１周する第一補強筋に４ヶ所形成され中心軸の左右に各々配される２ヶ所のなす角αが８０〜９８°に形成された第一補強部と、中心軸の周囲に１周以上折曲形成された第二補強筋と、中心軸の周囲を１周する第二補強筋に４ヶ所形成され中心軸の左右に各々配される２ヶ所のなす角βが１００〜１２０°に形成された第二補強部と、を備えているので、貫通孔補強材の中心軸と貫通孔の中心軸とを一致させて配置すると、第一補強部を材軸に対して４０〜４９°の角度で配置し、第二補強部を材軸に対して５０〜６０°の角度で配置できるので、第一補強部及び第二補強部が対角線ひび割れ及び接線ひび割れにそれぞれ略直交するため、初期ひび割れから最終破壊に至るまでの剪断ひび割れ（対角線ひび割れ及び接線ひび割れ）を抑制し、貫通孔の周囲の強度を増大させるとともに、変形性能も増大させることができる。
（２）中心軸の周囲を１周する第一補強筋に第一補強部が４ヶ所形成され、中心軸の周囲を１周する第二補強筋に第二補強部が４ヶ所形成されているので、貫通孔の周囲に配置された貫通孔補強材を端部から周回してみたときに、第一補強筋と第二補強筋とが交錯していないので、打設されたコンクリートの付着が不十分な箇所が生じ難く付着力の低下がみられないため、高い剪断強度が得られる。
【０００７】
ここで、鉄筋としては、直径が６〜１６ｍｍ程度のものが用いられる。補強される鉄筋コンクリート建造物に必要とされる剪断強度に応じて、適宜選択することができる。
第一補強筋と第二補強筋は、各々別個の鉄筋で形成した後、溶接して連続させることもできるが、１本の鉄筋を折曲して第一補強筋と第二補強筋とを連続して形成すると、生産性に優れるため好ましい。
【０００８】
第一補強部は、中心軸の周囲を１周する第一補強筋に４ヶ所形成され中心軸の左右に各々配される２ヶ所のなす角αは、８０〜９８°好ましくは８４〜９６°が好適である。角αが８４°より小さくなるか９６°より大きくなるにつれ、対角線ひび割れに対する抵抗力が低下する傾向がみられ、８０°未満になるか９８°を超えると、この傾向が著しくなるためである。なお、特に好ましいのは角αが略９０°に形成された場合である。対角線ひび割れの進展方向と略直交させることができるからである。
第二補強部は、中心軸の周囲を１周する第二補強筋に４ヶ所形成され中心軸の左右に各々配される２ヶ所のなす角βは、１００〜１２０°好ましくは１０４〜１１６°が好適である。角βが１０４°より小さくなるか１１６°より大きくなるにつれ、接線ひび割れに対する抵抗力が低下する傾向がみられ、１００°未満になるか１２０°を超えると、この傾向が著しくなるためである。なお、特に好ましいのは角βが略５５°に形成された場合である。接線ひび割れの進展方向と略直交させることができるからである。
第一補強筋や第二補強筋が螺旋状に形成された場合には、ねじれの位置に第一補強部や第二補強部が存在するため、なす角αやβは、中心軸からみたときの投影線における角度で特定する。
【０００９】
また、貫通孔補強材は、コンクリートの打設によって貫通孔が形成される紙スリーブや樹脂発泡体等の型枠材を支持する型枠材支持部が形成される。型枠材支持部は、端部の鉄筋を折曲して形成することができる。また、別個の鉄筋等を溶接して形成することもできる。
【００１０】
本貫通孔補強材が適用できる鉄筋コンクリート建造物としては、貫通孔が形成されているものであれば特に制限なく用いることができ、例えば、梁、壁、床等を挙げることができる。
【００１１】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の貫通孔補強材であって、前記第一補強部が、前記中心軸方向から見たときの投影線において、前記中心軸を通る水平線及び垂直線に対して線対称位置に形成された構成を有している。
この構成により、請求項１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）第一補強部が、中心軸方向から見たときの投影線において、中心軸を通る水平線及び垂直線に対して線対称位置に形成されているので、貫通孔補強材の中心軸と貫通孔の中心軸とを一致させて配置すると、対角線ひび割れの進展方向と第一補強部との交点が第一補強部の中点とほぼ一致するので、交点の両側の第一補強部の定着長が略等しくなるため、第一補強部に必要な定着長を確保することができ、安定して貫通孔の周囲の強度を増大させることができる。
【００１２】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の貫通孔補強材であって、前記第一補強筋及び／又は前記第二補強筋が、前記中心軸の周囲に螺旋状に形成された構成を有している。
この構成により、請求項１又は２で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）第一補強筋や第二補強筋が中心軸の周囲に螺旋状に形成されているので、貫通孔の周囲に沿って貫通孔補強材が埋設されることになるため補強強度が増大し、さらにひび割れが発生してからもコンクリートの剥離や剥落を抑制し、貫通孔の周囲に配置された主筋やあばら筋とコンクリートとの付着性を高めることができ、鉄筋コンクリート建造物全体の強度及び変形性能を増大させることができる。
（２）螺旋状に形成された第一補強筋や第二補強筋は、バネ状に弾性を有することになるため、保管時や施工現場に運搬する時にはワイヤや紐等で縛って収縮させておき、施工時にはワイヤ等を外せば復元されるので、保管時や運搬時の嵩を小さくすることができ取扱性に優れる。
（３）貫通孔１ヶ所に対して１個の貫通孔補強材で補強することができるとともに、貫通孔の長さに応じ貫通孔補強材を伸縮させて取り付けることができ、施工性に優れる。
【００１３】
ここで、螺旋の数は、補強される鉄筋コンクリート建造物に必要とされる剪断強度に応じて適宜設定することができる。
【００１４】
本発明の請求項４に記載の鉄筋コンクリート建造物の貫通孔補強構造は、請求項１乃至３の内いずれか１に記載の貫通孔補強材の第一補強部が、鉄筋コンクリート建造物の材軸に対して４０〜４９°になるように貫通孔の周囲に配置され、前記貫通孔補強材の第二補強部が、前記材軸に対して５０〜６０°になるように前記貫通孔の周囲に配置された構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）貫通孔補強材の第一補強部が、鉄筋コンクリート建造物の材軸に対して４０〜４９°になるように貫通孔の周囲に配置され、前記貫通孔補強材の第二補強部が、前記材軸に対して５０〜６０°になるように前記貫通孔の周囲に配置されているので、初期ひび割れから最終破壊に至るまでの剪断ひび割れ（対角線ひび割れ及び接線ひび割れ）が抑制され、貫通孔の周囲の強度を増大させるとともに、変形性能も増大させることができる。
（２）貫通孔の周囲に配置された貫通孔補強材を端部から周回してみたときに、第一補強筋と第二補強筋とが交錯していないので、打設されたコンクリートの付着が不十分な箇所が生じ難く付着力の低下がみられないため、高い剪断強度が得られる。
【００１５】
ここで、貫通孔補強材の第一補強部は、鉄筋コンクリート建造物の材軸に対して４０〜４９°好ましくは４２〜４８°になるように配置されるのが好適である。４２°より小さくなるか４８°より大きくなるにつれ、対角線ひび割れに対する抵抗力が低下する傾向がみられ、４０°未満になるか４９°を超えると、この傾向が著しくなるためである。なお、特に好ましいのは略４５°に配置された場合である。対角線ひび割れの進展方向と略直交させることができるからである。
また、貫通孔補強材の第二補強部は、材軸に対して５０〜６０°好ましくは５２〜５８°になるように配置されるのが好適である。５２°より小さくなるか５８°より大きくなるにつれ、接線ひび割れに対する抵抗力が低下する傾向がみられ、５０°未満になるか６０°を超えると、この傾向が著しくなるためである。なお、特に好ましいのは略５５°に配置された場合である。接線ひび割れの進展方向と略直交させることができるからである。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明の貫通孔補強材及びそれを用いた鉄筋コンクリート建造物の貫通孔補強構造によれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項１に記載の発明によれば、
（１）中心軸の周囲に１周以上折曲形成された第一補強筋と、中心軸の周囲を１周する第一補強筋に４ヶ所形成され中心軸の左右に各々配される２ヶ所のなす角αが８０〜９８°に形成された第一補強部と、中心軸の周囲に１周以上折曲形成された第二補強筋と、中心軸の周囲を１周する第二補強筋に４ヶ所形成され中心軸の左右に各々配される２ヶ所のなす角βが１００〜１２０°に形成された第二補強部と、を備えているので、初期ひび割れから最終破壊に至るまでの剪断ひび割れ（対角線ひび割れ及び接線ひび割れ）を抑制し、貫通孔の周囲の強度を増大させるとともに、変形性能も増大させることができる貫通孔補強材を提供できる。
（２）中心軸の周囲を１周する第一補強筋に第一補強部が４ヶ所形成され、中心軸の周囲を１周する第二補強筋に第二補強部が４ヶ所形成されているので、貫通孔の周囲に配置された貫通孔補強材を端部から周回してみたときに、第一補強筋と第二補強筋とが交錯していないので、打設されたコンクリートの付着が不十分な箇所が生じ難く付着力の低下がみられないため、高い剪断強度が得られる貫通孔補強材を提供できる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、
（１）第一補強部が、中心軸方向から見たときの投影線において、中心軸を通る水平線及び垂直線に対して線対称位置に形成されているので、貫通孔補強材の中心軸と貫通孔の中心軸とを一致させて配置すると、対角線ひび割れの進展方向と第一補強部との交点が第一補強部の中点とほぼ一致するので、交点の両側の第一補強部の定着長が略等しくなるため、第一補強部に必要な定着長を確保することができ、安定して貫通孔の周囲の強度を増大させることができる貫通孔補強材を提供できる。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加え、
（１）第一補強筋や第二補強筋が中心軸の周囲に螺旋状に形成されているので、貫通孔の周囲に沿って貫通孔補強材が埋設されることになるため補強強度が増大し、さらにひび割れが発生してからもコンクリートの剥離や剥落を抑制し、貫通孔の周囲に配置された主筋やあばら筋とコンクリートとの付着性を高めることができ、鉄筋コンクリート建造物全体の強度及び変形性能を増大させることができる貫通孔補強材を提供できる。
（２）螺旋状に形成された第一補強筋や第二補強筋は、バネ状に弾性を有することになるため、保管時や施工現場に運搬する時にはワイヤや紐等で縛って収縮させておき、施工時にはワイヤ等を外せば復元されるので、保管時や運搬時の嵩を小さくすることができ取扱性に優れた貫通孔補強材を提供できる。
（３）貫通孔１ヶ所に対して１個の貫通孔補強材で補強することができるとともに、貫通孔の長さに応じ貫通孔補強材を伸縮させて取り付けることができ施工性に優れた貫通孔補強材を提供できる。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、
（１）貫通孔補強材の第一補強部が、鉄筋コンクリート建造物の材軸に対して４０〜４９°になるように貫通孔の周囲に配置され、前記貫通孔補強材の第二補強部が、前記材軸に対して５０〜６０°になるように前記貫通孔の周囲に配置されているので、初期ひび割れから最終破壊に至るまでの剪断ひび割れ（対角線ひび割れ及び接線ひび割れ）が抑制され、貫通孔の周囲の強度が高く、また変形性能にも優れた鉄筋コンクリート建造物の貫通孔補強構造を提供できる。
（２）貫通孔の周囲に配置された貫通孔補強材を端部から周回してみたときに、第一補強筋と第二補強筋とが交錯していないので、打設されたコンクリートの付着が不十分な箇所が生じ難く付着力の低下がみられないため、高い剪断強度が得られる鉄筋コンクリート建造物の貫通孔補強構造を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１（ａ）は本発明の実施の形態１における貫通孔補強材の平面図であり、（ｂ）は実施の形態１における貫通孔補強材の正面図であり、（ｃ）は実施の形態１における貫通孔補強材の側面図であり、（ｄ）は実施の形態１における貫通孔補強材の底面図である。
図中、１は１本の鉄筋を折曲して形成された実施の形態１における貫通孔補強材、Ｃは貫通孔補強材１の中心軸であり、貫通孔１０１の周囲を補強する場合には、中心軸Ｃと貫通孔１０１の中心軸とを一致させて配置するため、中心軸Ｃが貫通孔１０１の中心に位置するよう図示している。２は貫通孔補強材１の一端側に中心軸Ｃの周囲に１周折曲形成された略方形状の第一補強筋、２ａは中心軸Ｃを通る水平線上に位置する略９０°に折曲された第一補強筋２の頂点、２ｂは貫通孔１０１の中心軸Ｃを通る垂直線上に位置する略９０°に折曲された第一補強筋２の頂点、２ｃは中心軸Ｃの周囲を１周する第一補強筋２の頂点２ａ，２ｂの間に４ヶ所形成された第一補強部であり、中心軸Ｃを通る垂直線の左右に各々配置された２ヶ所の第一補強部２ｃのなす角α（第一補強部２ｃ，頂点２ａ，第一補強部２ｃの角度α）が８０〜９８°好ましくは８４〜９６°（本実施の形態では略９０°）に形成されている。また、第一補強部２ｃは、中心軸Ｃ方向から見たときの投影線（図１（ｂ））において、中心軸Ｃを通る水平線及び垂直線に対して線対称位置に形成されている。なお、第一補強部２ｃは貫通孔１０１の周囲では、材軸Ａに対して４０〜４９°好ましくは４２〜４８°（本実施の形態では略４５°）の角度で配置される。
３は中心軸Ｃ方向から見たときの投影線が縦長の略菱形に形成され第一補強筋２と連続して螺旋状に形成された第二補強筋、３ａは中心軸Ｃを通る水平線上で頂点２ａの内側に位置する略１１０°に折曲された第二補強筋３の頂点、３ｂは中心軸Ｃを通る垂直線上に位置する略７０°に折曲された第二補強筋３の頂点、３ｃは中心軸Ｃの周囲を１周する毎に第二補強筋３の頂点３ａ，３ｂの間に４ヶ所ずつ形成された第二補強部であり、中心軸Ｃを通る垂直線の左右に各々配置された２ヶ所の第二補強部３ｃのなす角β（第二補強部３ｃ，頂点３ａ，第二補強部３ｃの角度β）が１００〜１２０°好ましくは１０４〜１１６°（本実施の形態では略１１０°）に形成されている。なお、第二補強部３ｃは貫通孔１０１の周囲では、材軸Ａに対して５０〜６０°好ましくは５２〜５８°（本実施の形態では略５５°）の角度で配置される。
４は第二補強筋３と連続して貫通孔補強材１の他端側に略方形状に形成された第一補強筋、４ａは中心軸Ｃを通る水平線上に位置する略９０°に折曲された第一補強筋４の頂点、４ｂは中心軸Ｃを通る垂直線上に位置する略９０°に折曲された第一補強筋４の頂点である。図１（ｂ）の正面図において、第一補強筋４は第一補強筋２と重なっているため図面には現れていないが、第一補強筋４は、第一補強筋２と同様に、頂点４ａ，４ｂの間に第一補強部４ｃが４ヶ所形成されており、中心軸Ｃを通る垂直線の左右に各々配置された２ヶ所の第一補強部４ｃのなす角α（第一補強部４ｃ，頂点４ａ，第一補強部４ｃの角度α）が略９０°に形成されている。また、中心軸Ｃ方向から見たときの投影線において、第一補強部４ｃが中心軸Ｃを通る水平線及び垂直線に対して線対称位置に形成されているのも、第一補強部２ｃと同様である。なお、本実施の形態においては、頂点３ｂは頂点２ｂ，４ｂと略同一の高さで形成されている。梁等の鉄筋コンクリート建造物に配置したときに、接線ひび割れ位置からの第二補強部３ｃの定着長をできるだけ長く確保するためである。
５は第一補強筋２の端部から第一補強部２ｃと併設して延設された下部補強筋、６は下部補強筋５を第二補強筋２の内側に略水平に折曲したスリーブ管等の型枠材支持部、７は第一補強筋４の端部から第一補強部２ｃと併設して延設された下部補強筋、８は下部補強筋７を第二補強筋４の内側に略水平（略４５°）に折曲したスリーブ管等の型枠材支持部、９は第一補強筋２の頂点２ｂと第二補強筋３の頂点３ｂとをスポット溶接等で固着した固着部、１０は第一補強筋４の頂点４ｂと第二補強筋３の頂点３ｂとをスポット溶接等で固着した固着部である。
【００２１】
以上のように構成された本発明の実施の形態１における貫通孔補強材について、以下その施工方法を、図面を参照しながら説明する。
図２（ａ）は鉄筋コンクリート建造物の一つである有孔梁に貫通孔補強材を使用した正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
図中、１１は主筋、１２はあばら筋、１３は型枠材である。
始めに、型枠材１３を貫通孔補強材１の中央部空間に挿入し、型枠材支持部６，８で支持させる。次に、主筋１１及びあばら筋１２を配筋した後、貫通孔補強材１の第１補強筋２，４を所定のあばら筋１２に固定し、貫通孔の位置が墨出しされた図示しない型枠内に貫通孔補強材１が固定された主筋１１及びあばら筋１２を落とし込み、貫通孔補強材１を設置する。次いで、型枠内にコンクリートを打設することで、周囲が補強された貫通孔を得ることができる。
【００２２】
以上のように、本発明の実施の形態１における貫通孔補強材は構成されているので、以下のような作用が得られる。
（１）中心軸Ｃの周囲に１周折曲形成された第一補強筋２（及び４）と、第一補強筋２に４ヶ所形成された第一補強部２ｃ（及び４ｃ）と、中心軸Ｃの周囲に１周以上折曲形成された第二補強筋３と、中心軸Ｃの周囲を１周する第二補強筋３に４ヶ所形成された第二補強部３ｃと、を備え、中心軸Ｃの左右に各々配された第一補強部２ｃ，２ｃのなす角αが略９０°に形成され、中心軸Ｃの左右に各々配された第二補強部３ｃ，３ｃが略１１０°に形成されているので、中心軸Ｃと貫通孔１０１の中心軸とを一致させて配置すると、第一補強部２ｃ（及び４ｃ）を材軸に対して略４５°の角度で配置し、第二補強部３ｃを材軸Ａに対して略５５°の角度で配置できるので、第一補強部２ｃ，４ｃ及び第二補強部３ｃが対角線ひび割れ及び接線ひび割れにそれぞれ略直交するため、初期ひび割れから最終破壊に至るまでの剪断ひび割れ（対角線ひび割れ及び接線ひび割れ）を抑制し、貫通孔１０１の周囲の強度を増大させるとともに、変形性能も増大させることができる。
（２）中心軸Ｃの周囲を１周する第一補強筋２（及び４）に第一補強部２ｃ（及び４ｃ）が４ヶ所形成され、中心軸Ｃの周囲を１周する第二補強筋３に第二補強部３ｃが４ヶ所形成されているので、貫通孔１０１の周囲に配置された貫通孔補強材１を端部から周回してみたときに、第一補強筋２，４と第二補強筋３とが交錯していないので、打設されたコンクリートの付着が不十分な箇所が生じ難く付着力の低下がみられないため、高い剪断強度が得られる。
（３）第一補強部２ｃ，４ｃが、中心軸Ｃ方向から見たときの投影線において、中心軸Ｃを通る水平線及び垂直線に対して線対称位置に形成されているので、貫通孔補強材１の中心軸Ｃと貫通孔の中心軸とを一致させて配置すると、対角線ひび割れの進展方向と第一補強部２ｃ，４ｃとの交点が第一補強部２ｃ，４ｃの中点とほぼ一致するので、交点の両側の第一補強部２ｃ，４ｃの定着長が略等しくなるため、第一補強部２ｃ，４ｃに必要な定着長を確保することができ、安定して貫通孔１０１の周囲の強度を増大させることができる。
（４）第二補強筋３が中心軸Ｃの周囲に螺旋状に形成されているので、貫通孔１０１の周囲に沿って貫通孔補強材１が埋設されることになるため補強強度が増大し、さらにひび割れが発生してからもコンクリートの剥離や剥落を抑制し、貫通孔１０１の周囲に配置された主筋１１やあばら筋１２とコンクリートとの付着性を高めることができ、鉄筋コンクリート建造物全体の強度及び変形性能を増大させることができる。
（５）螺旋状に形成された第二補強筋３は、バネ状に弾性を有することになるため、保管時や施工現場に運搬する時にはワイヤや紐等で縛って収縮させておき、施工時にはワイヤ等を外せば復元されるので、保管時や運搬時の嵩を小さくすることができ取扱性に優れる。
（６）螺旋状に形成された第二補強筋３の両端に連続して第一補強筋２，４が折曲形成されているので、貫通孔１ヶ所に対して１個の貫通孔補強材１で補強することができるとともに、貫通孔１０１の長さに応じ貫通孔補強材１を伸縮させて取り付けることができ、施工性に優れる。
【００２３】
（実施の形態２）
図３（ａ）は本発明の実施の形態２における貫通孔補強材の正面図であり、（ｂ）は実施の形態２における貫通孔補強材の側面図であり、（ｃ）は実施の形態２における貫通孔補強材の底面図である。なお、実施の形態１で説明したものと同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図中、１ａは実施の形態２における貫通孔補強材である。実施の形態２における貫通孔補強材１ａが実施の形態１における貫通孔補強材１と異なる点は、第一補強筋２の頂点２ｂと第二補強筋３の頂点３ｂとをスポット溶接等で固着した固着部９、第一補強筋４の頂点４ｂと第二補強筋３の頂点３ｂとをスポット溶接等で固着した固着部１０を備えていない点であるが、貫通孔補強材１ａをあばら筋１２に固定する施工の際に、第１補強筋２，４を被りがとれるようにあばら筋１２に固定すれば、実施の形態１で説明した場合と同様に使用することができ、実施の形態１に記載したのと同様の作用が得られる。
【００２４】
（実施の形態３）
図４（ａ）は本発明の実施の形態３における貫通孔補強材の平面図であり、（ｂ）は実施の形態３における貫通孔補強材の正面図であり、（ｃ）は実施の形態３における貫通孔補強材の側面図であり、（ｄ）は実施の形態３における貫通孔補強材の底面図であり、（ｅ）は実施の形態３における貫通孔補強材の背面図である。なお、実施の形態１で説明したものと同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図中、２１は１本の鉄筋を折曲して形成された実施の形態３における貫通孔補強材、２２は第一補強筋２と連続して中心軸Ｃの周囲を１周する略菱形に形成された第二補強筋、２２ａは中心軸Ｃを通る水平線上で頂点２ａの内側に配置される略１１０°に折曲された第二補強筋２２の頂点、２２ｂは中心軸Ｃを通る垂直線上に配置される略７０°に折曲された第二補強筋２２の頂点、２２ｃは第二補強筋２２の頂点２２ａ，２２ｂの間に４ヶ所形成された第二補強部であり、中心軸Ｃを通る垂直線の左右に各々配置された２ヶ所の第二補強部２２ｃのなす角β（第二補強部２２ｃ，頂点２２ａ，第二補強部２２ｃの角度β）が略１１０°に形成されている。なお、頂点２ｂ，２２ｂをスポット溶接等で固着して使用することもできる。
６ａは下部補強筋５を略９０°に折曲し第二補強筋２２の内側に突設したスリーブ管等の型枠材支持部、８ａは下部補強筋７を略９０°に折曲し第二補強筋２２の内側に突設したスリーブ管等の型枠材支持部である。
【００２５】
以上のように構成された実施の形態３における貫通孔補強材２１は、貫通孔１ヶ所につき、少なくとも２個設置することによって、型枠材の支持と貫通孔の補強を行うことができる。
【００２６】
以上のように構成された本発明の実施の形態３における貫通孔補強材によれば、以下のような作用が得られる。
（１）中心軸Ｃの周囲に１周折曲形成された第一補強筋２と、第一補強筋２１に４ヶ所形成され中心軸Ｃの左右に各々配される２ヶ所のなす角αが略９０°に形成された第一補強部２ｃと、中心軸Ｃの周囲に１周折曲形成された第二補強筋２２と、第二補強筋２２に４ヶ所形成され中心軸Ｃの左右に各々配される２ヶ所のなす角βが略１１０°に形成された第二補強部２２ｃと、を備えているので、貫通孔補強材２１の中心軸Ｃと貫通孔１０１の中心軸とを一致させて配置すると、第一補強部２ｃを材軸に対して略４５°の角度で配置し、第二補強部２２ｃを材軸に対して略５５°の角度で配置できるので、第一補強部２ｃ及び第二補強部２２ｃが対角線ひび割れ及び接線ひび割れにそれぞれ略直交するため、初期ひび割れから最終破壊に至るまでの剪断ひび割れ（対角線ひび割れ及び接線ひび割れ）を抑制し、貫通孔１０１の周囲の強度を増大させるとともに、変形性能も増大させることができる。
（２）中心軸Ｃの周囲を１周する第一補強筋２に第一補強部２ｃが４ヶ所形成され、中心軸Ｃの周囲を１周する第二補強筋２２に第二補強部２２ｃが４ヶ所形成されているので、貫通孔１０１の周囲に配置された貫通孔補強材２１を端部から周回してみたときに、第一補強筋２と第二補強筋２２とが交錯していないので、打設されたコンクリートの付着が不十分な箇所が生じ難く付着力の低下がみられないため、高い剪断強度が得られる。
（３）第一補強部２ｃが、中心軸Ｃ方向から見たときの投影線において、中心軸Ｃを通る水平線及び垂直線に対して線対称位置に形成されているので、貫通孔補強材２１の中心軸Ｃと貫通孔１０１の中心軸とを一致させて配置すると、対角線ひび割れの進展方向と第一補強部２ｃとの交点が第一補強部２ｃの中点とほぼ一致するので、交点の両側の第一補強部２ｃの定着長が略等しくなるため、第一補強部２ｃに必要な定着長を確保することができ、安定して貫通孔１０１の周囲の強度を増大させることができる。
【００２７】
（実施の形態４）
図５（ａ）は本発明の実施の形態４における貫通孔補強材の平面図であり、（ｂ）は実施の形態４における貫通孔補強材の正面図であり、（ｃ）は実施の形態４における貫通孔補強材の側面図であり、（ｄ）は実施の形態４における貫通孔補強材の底面図である。なお、実施の形態１で説明したものと同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図中、３１は１本の鉄筋を折曲して形成された実施の形態４における貫通孔補強材、３２は貫通孔補強材３１の一端側に八角形状に形成された第一補強筋、３２ａは中心軸Ｃを通る水平線の上下に配置される第一補強筋３２の頂点、３２ｂは中心軸Ｃを通る垂直線の左右に配置される第一補強筋３２の頂点、３２ｃは頂点３２ａ，３２ｂの間に形成された第一補強部であり、中心軸Ｃの左右に各々配される２ヶ所の第一補強部３２ｃ，３２ｃの延長線のなす角αが略９０°に形成されている。また、第一補強部３２ｃは、第一補強筋３２が中心軸Ｃの周囲を１周する間に４ヶ所形成されており、中心軸Ｃ方向から見たときの投影線（図５（ｂ））において、中心軸Ｃを通る水平線及び垂直線に対して線対称位置に形成されている。３２ｄは頂点３２ａ，３２ａの間に形成され中心軸Ｃを通る垂直線に対して略平行に形成された短辺、３２ｆは頂点３２ｂ，３２ｂの間に形成され中心軸Ｃを通る水平線に対して略平行に形成された短辺である。
３３は第一補強筋３２と連続し中心軸Ｃ方向から見たときの投影線が六角形状の螺旋状に形成された第二補強筋、３３ａは中心軸Ｃを通る水平線上で短辺３２ｄの内側に配置され略１１０°に折曲された第二補強筋３３の頂点、３３ｂは中心軸Ｃを通る垂直線の左右に配置された第二補強筋３３の頂点、３３ｃは頂点３３ａ，３３ｂの間に形成され中心軸Ｃの左右に配される２ヶ所のなす角βが略１１０°に形成された第二補強部である。第二補強部３３ｃは第二補強筋３３が中心軸Ｃの周囲を１周する間に４ヶ所ずつ形成されている。
３４は第二補強筋３３と連続して貫通孔補強材３１の他端側に八角形状に形成された第一補強筋であり、第一補強筋３２と同様に、頂点３４ａ，３４ｂの間に延長線のなす角αが略９０°の第一補強部が形成されている。なお、本実施の形態においては、頂点３２ｂ，３３ｂ，３４ｂは略同一の高さで形成されている。貫通孔１０１が梁せいの上下に偏って設けられた場合でも、配置したときに、第一補強筋３２，３４や第二補強筋３３が主筋等から突き出て被りが不足するのを防止するためである。
【００２８】
以上のように構成された本発明の実施の形態４における貫通孔補強材によれば、実施の形態１に記載した作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）第一補強筋３２，３４が八角形状に形成され、第二補強筋３３を中心軸Ｃ方向から見たときの投影線が六角形状に形成されており、貫通孔補強材３１の高さを低く抑えているので、貫通孔１０１が梁せいの上下に偏って設けられた場合でも、第一補強筋３２，３４や第二補強筋３３が主筋等から突き出て被りが不足するのを防止できる。
（２）また、貫通孔補強材３１の横幅を短く形成しているので、梁等に連続的に近接して貫通孔１０１が設けられた場合でも、貫通孔補強材３１を隣り合う貫通孔１０１に接触させないで配置することができ自在性に優れる。
【００２９】
（実施の形態５）
図６（ａ）は本発明の実施の形態５における貫通孔補強材の平面図であり、（ｂ）は実施の形態５における貫通孔補強材の正面図であり、（ｃ）は実施の形態５における貫通孔補強材の側面図であり、（ｄ）は実施の形態５における貫通孔補強材の底面図であり、（ｅ）は実施の形態５における貫通孔補強材の背面図である。なお、実施の形態４で説明したものと同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図中、４１は１本の鉄筋を折曲して形成された実施の形態５における貫通孔補強材、４２は第一補強筋３２と連続して六角形状に形成された第二補強筋、４２ａは中心軸Ｃを通る水平線上で短辺３２ｄの内側に配置される略１１０°に折曲された第二補強筋４２の頂点、４２ｂは中心軸Ｃを通る垂直線の左右に配置される第二補強筋４２の頂点、４２ｃは頂点４２ａ，４２ｂの間に形成され２ヶ所のなす角βが略１１０°に形成された第二補強部、４２ｄは頂点４２ｂ，４２ｂの間に形成され中心軸Ｃを通る水平線に対して略平行に配置された短辺である。第二補強部４２ｃは第二補強筋４２が中心軸Ｃの周囲を１周する間に４ヶ所形成されている。なお、短辺３２ｆ，４２ｄはスポット溶接等で固着して使用することもできる。
【００３０】
以上のように構成された本発明の実施の形態５における貫通孔補強材によれば、実施の形態３に記載した作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）第一補強筋３２が八角形状に形成され、第二補強筋４２が六角形状に形成されており、貫通孔補強材４１の高さを低く抑えているので、貫通孔１０１が梁せいの上下に偏って設けられた場合でも、第一補強筋３２や第二補強筋４２が主筋等から突き出てしまうのを防止できる。
（２）また、貫通孔補強材４１の横幅を短く形成しているので、梁等に連続的に近接して貫通孔１０１が設けられた場合でも、貫通孔補強材４１を隣り合う貫通孔１０１に接触させないで配置することができ自在性に優れる。
【００３１】
（実施の形態６）
図７（ａ）は本発明の実施の形態６における貫通孔補強材の正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
図中、５１は１本の鉄筋を折曲して形成された実施の形態６における貫通孔補強材、５２は貫通孔補強材１の一端側に形成された第一補強筋、５２ａは中心軸Ｃを通る水平線上に配置され略９０°に折曲された第一補強筋５２の頂点、５２ｂは中心軸Ｃを通る垂直線上に配置され略９０°に折曲された第一補強筋５２の頂点、５２ｃは頂点５２ａ，５２ｂの間に形成され中心軸Ｃの左右に各々配される２ヶ所のなす角αが略９０°に形成された第一補強部である。第一補強部５２ｃは、第一補強筋５２が中心軸Ｃの周囲を１周する間に４ヶ所形成されており、また中心軸Ｃ方向から見たときの投影線（図７（ａ））において、中心軸Ｃを通る水平線及び垂直線に対して線対称位置に形成されている。５２ｄは第一補強部５２ｃ，５２ｃの間の頂点５２ｂから内側（中心軸Ｃ側）にリング状に折曲したリング筋である。リング筋５２ｄは、形成される貫通孔１０１と接するような直径で形成されている。
５３は中心軸Ｃ方向から見たときの投影線が略菱形の螺旋状に形成され第一補強筋５２と連続して形成された第二補強筋、５３ａは中心軸Ｃを通る水平線上で頂点５２ａの内側に配置され略１１０°に折曲された第二補強筋５３の頂点、５３ｂは中心軸Ｃを通る垂直線上に配置された略７０°に折曲された第二補強筋５３の頂点、５３ｃは頂点５３ａ，５３ｂの間に形成されなす角βが略１１０°に形成された第二補強部である。第二補強部５３ｃは第二補強筋５３が中心軸Ｃの周囲を１周する間に４ヶ所ずつ形成されている。
５４は第二補強筋５３と連続して貫通孔補強材５１の他端側に第一補強筋５２と同様に折曲形成された第一補強筋である。
【００３２】
以上のように構成された本発明の実施の形態６における貫通孔補強材によれば、実施の形態１に記載した作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）貫通孔１０１の上下に配置されるリング筋５２ｄを備えているので、接線ひび割れの抑制効果を増大させることができ、ひび割れによるコンクリートの膨らみや剥離を抑制させて、貫通孔１０１の上下に配筋される主筋の座屈を防止することができる。
【００３３】
（実施の形態７）
図８（ａ）は本発明の実施の形態７における貫通孔補強材の正面図であり、（ｂ）は実施の形態７における貫通孔補強材の側面図である。
図中、６１は１本の鉄筋を折曲して形成された実施の形態７における貫通孔補強材、６２は鉄筋を折曲して中心軸Ｃの周囲に六角形状に形成された第二補強筋、６２ａは中心軸Ｃを通る水平線上に配置され略１１０°に折曲された第二補強筋６２の頂点、６２ｂは中心軸Ｃを通る垂直線の左右に配置される第二補強筋６２の頂点、６２ｃは頂点６２ａ，６２ｂの間に形成され２ヶ所のなす角βが略１１０°の第二補強部である。第二補強部６２ｃは第二補強筋６２が中心軸Ｃの周囲を１周する間に４ヶ所形成されている。６２ｄは頂点６２ｂ，６２ｂの間に形成された短辺、６２ｅは短辺６２ｄの延設部を中心軸Ｃ側に略９０°折曲した短辺、６２ｆは短辺６２ｅを略９０°に折曲し略水平に配設したスリーブ管等の型枠材支持部である。
６３は第二補強筋６２の他端側と連続して中心軸Ｃ方向から見たときの投影線が方形の螺旋状に形成された第一補強筋、６３ａは中心軸Ｃを通る水平線上に配置され略９０°に折曲された第一補強筋６３の頂点、６３ｂは中心軸Ｃを通る垂直線上に配置され略９０°に折曲された第一補強筋６３の頂点、６３ｃは頂点６３ａ，６３ｂの間に形成され２ヶ所のなす角αが略９０°の第一補強部である。第一補強部６３ｃは、第一補強筋６３が中心軸Ｃの周囲を１周する間に４ヶ所ずつ形成されており、また中心軸Ｃ方向から見たときの投影線（図８（ａ））において、中心軸Ｃを通る水平線及び垂直線に対して線対称位置に形成されている。
６４は第一補強筋６３の他端側と連続して第二補強筋６２と同様に折曲形成された第二補強筋、６４ｅは第一補強筋６４の端部の延設部を中心軸Ｃ側に折曲した短辺、６４ｆは短辺６４ｅを略９０°に折曲し略水平に配設したスリーブ管等の型枠材支持部である。
なお、本実施の形態においては、頂点６２ｂ，６３ｂ，６４ｂは同一の高さに形成され、頂点６２ａ，６３ａ，６４ａは同一の幅に形成されている。
【００３４】
以上のように構成された本発明の実施の形態７における貫通孔補強材によれば、実施の形態１に記載したのと同様の作用が得られる。
【００３５】
（実施の形態８）
図９（ａ）は本発明の実施の形態８における貫通孔補強材の正面図であり、（ｂ）は実施の形態８における貫通孔補強材の側面図である。なお、実施の形態７と同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図中、６１ａは１本の鉄筋を折曲して形成された実施の形態８における貫通孔補強材、６５は第二補強筋６２，６４の内側に貫通孔１０１の中心軸Ｃ方向から見たときの投影線が方形の螺旋状に形成された第一補強筋、６５ａは中心軸Ｃを通る水平線上で頂点６２ａより中心軸Ｃ側に配置され角αが略９０°に折曲された第一補強筋６５の頂点、６５ｂは中心軸Ｃを通る垂直線上で短辺６２ｄより中心軸Ｃ側に配置され略９０°に折曲された第一補強筋６５の頂点、６５ｃは頂点６５ａ，６５ｂの間に形成された第一補強部である。第一補強部６５ｃは、第一補強筋６５が中心軸Ｃの周囲を１周する間に４ヶ所ずつ形成されており、また中心軸Ｃ方向から見たときの投影線（図９（ａ））において、中心軸Ｃを通る水平線及び垂直線に対して線対称位置に形成されている。
実施の形態８における貫通孔補強材は、螺旋状に形成された第一補強筋６５の外径が、実施の形態７における貫通孔補強材の第一補強筋６３の外径よりも小さな点で、実施の形態７と相違する。
【００３６】
以上のように構成された本発明の実施の形態８における貫通孔補強材も、実施の形態１に記載したのと同様の作用が得られる。
【００３７】
（実施の形態９）
図１０（ａ）は本発明の実施の形態９における貫通孔補強材の正面図であり、（ｂ）は実施の形態９における貫通孔補強材の側面図である。なお、実施の形態７と同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図中、６１ｂは１本の鉄筋を折曲して形成された実施の形態９における貫通孔補強材、６６は第二補強筋６２，６４の内側に中心軸Ｃ方向から見たときの投影線が外径の異なる方形の螺旋状に形成された第一補強筋である。
実施の形態９における貫通孔補強材は、螺旋状に形成された第一補強筋６６の外径が、中心軸Ｃ方向に沿って変化している点で、実施の形態７と相違する。
【００３８】
以上のように構成された本発明の実施の形態９における貫通孔補強材も、実施の形態１に記載したのと同様の作用が得られる。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
試験体（有孔梁）を作成し、本発明の貫通孔補強材を埋設した試験体の強度性状及び変形性状を評価した。
図１１は試験体の配筋図である。
図中、７０は試験体、７１は試験体７０内に配設された主筋、７２は主筋７１間に配設されたあばら筋、７３は支点、７４は加力点、７５は支点７３及び加力点７４の位置に配設された補強筋（帯筋）、７６は剪断スパン及び梁せいの中央に形成された貫通孔である。
なお、試験体７０の形状寸法は、梁幅ｂ＝２００ｍｍ、梁せいＤ＝４２０ｍｍ、全長Ｌ＝２７６０ｍｍ、剪断スパン比ａ／ｄ＝１．６２とし、主筋７１（Ｄ２５、ＳＤ３９０）、あばら筋（Ｄ１０、ＳＤ２９５Ａ）、補強筋（帯筋）（Ｄ６、ＫＳＳ７８５）を配し、貫通孔７６の開口直径Ｈｅ＝１３３ｍｍ（Ｈｅ／Ｄ≒１／３）として、曲げ降伏に先行して剪断破壊するように試験体７０を設計した。
貫通孔７６には実施の形態１で説明した貫通孔補強材１を設置した。貫通孔補強材１は外径６ｍｍの高強度鉄筋（σｙ＝８００Ｎ／ｍｍ２級）を使用して、第一補強筋２の横幅（頂点２ａ，２ａ間の間隔）を３２６ｍｍに形成し、第二補強筋３の螺旋を３周形成したものを用いた。
打設したコンクリートは、呼び強度２７．０Ｎ／ｍｍ２、スランプ１８ｃｍ、材令３３日、圧縮強度σｃ＝２８．２Ｎ／ｍｍ２であった。
試験は有孔梁試験で一般的に採用されている逆対称曲げモーメント方式で行い、加力は一方向単調載荷とした。荷重、変位等の測定は、荷重をロードセルで、変位は２個の高感度変位計を用いて、剪断スパンにおける支点間相対変位を測定した。
比較のために、貫通孔補強材で補強しない有孔梁の荷重及び変位も測定した。
【００４０】
この結果、貫通孔補強材で貫通孔を補強した有孔梁は剪断強度が８１０ｋＮ（補強しない場合は５２１ｋＮ）であった。また、貫通孔を補強した有孔梁の日本建築学会式（日本建築学会：鉄筋コンクリート構造計算基準・同解説、１９９９，ｐｐ２７１−２７４）で求めた計算値に対する実験値の割合は、１．３５であり、普通鉄筋コンクリート造有孔梁の設計において、低減係数算定の基準値（１．３２）を上回る結果が得られた。
【００４１】
図１２は試験体の荷重−変位曲線である。実線で示したものは、実施の形態１の貫通孔補強材で補強した有孔梁の荷重変位曲線であり、破線で示したものは、貫通孔補強材で補強しない有孔梁の荷重変位曲線である。
図１２によれば、実施の形態１の貫通孔補強材で貫通孔を補強した有孔梁試験体（実施例）の変形性状は、曲げひび割れ、対角線ひび割れ及び接線ひび割れ発生時による局部的な変形の増大もみられず、最大荷重までの剛性低下も小さく、緩やかな変形性能を示していることがわかる。
以上のことから、高強度鉄筋（σｙ＝８００Ｎ／ｍｍ２級）を用いた本実施例の貫通孔補強材は、コンクリート強度ＦＣ＝２７Ｎ／ｍｍ２級の普通コンクリート造有孔梁の開口補強に有効であることが確認できた。
実施の形態３で説明したタイプの貫通孔補強材についても、同様の試験を行い、開口補強に有効であることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、鉄筋コンクリート若しくは鉄骨鉄筋コンクリート等の鉄筋コンクリート建造物において、形成された貫通孔によって生ずる梁等の強度低下を防止する貫通孔補強材及びそれを用いた鉄筋コンクリート建造物の補強構造に関し、打設されたコンクリートの付着が不十分な箇所が生じ難く付着力の低下がみられず、さらに初期ひび割れから最終破壊に至るまでの剪断ひび割れ（対角線ひび割れ及び接線ひび割れ）を抑制し、貫通孔の周囲の強度を増大させるとともに変形性能も増大させることができ高い剪断強度が得られる貫通孔補強材を提供することができ、また、打設されたコンクリートの付着が不十分な箇所が生じ難く付着力の低下がみられず、さらに初期ひび割れから最終破壊に至るまでの剪断ひび割れ（対角線ひび割れ及び接線ひび割れ）が抑制され、貫通孔の周囲の強度が高く、変形性能にも優れる鉄筋コンクリート建造物の貫通孔補強構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】（ａ）実施の形態１における貫通孔補強材の平面図 （ｂ）実施の形態１における貫通孔補強材の正面図 （ｃ）実施の形態１における貫通孔補強材の側面図 （ｄ）実施の形態１における貫通孔補強材の底面図
【図２】（ａ）鉄筋コンクリート建造物の一つである有孔梁に貫通孔補強材を使用した正面図 （ｂ）その側面図
【図３】（ａ）実施の形態２における貫通孔補強材の正面図 （ｂ）実施の形態２における貫通孔補強材の側面図 （ｃ）実施の形態２における貫通孔補強材の底面図
【図４】（ａ）実施の形態３における貫通孔補強材の平面図 （ｂ）実施の形態３における貫通孔補強材の正面図 （ｃ）実施の形態３における貫通孔補強材の側面図 （ｄ）実施の形態３における貫通孔補強材の底面図 （ｅ）実施の形態３における貫通孔補強材の背面図
【図５】（ａ）実施の形態４における貫通孔補強材の平面図 （ｂ）実施の形態４における貫通孔補強材の正面図 （ｃ）実施の形態４における貫通孔補強材の側面図 （ｄ）実施の形態４における貫通孔補強材の底面図
【図６】（ａ）実施の形態５における貫通孔補強材の平面図 （ｂ）実施の形態５における貫通孔補強材の正面図 （ｃ）実施の形態５における貫通孔補強材の側面図 （ｄ）実施の形態５における貫通孔補強材の底面図 （ｅ）実施の形態５における貫通孔補強材の背面図
【図７】（ａ）実施の形態６における貫通孔補強材の正面図 （ｂ）実施の形態６における貫通孔補強材の側面図
【図８】（ａ）実施の形態７における貫通孔補強材の正面図 （ｂ）実施の形態７における貫通孔補強材の側面図
【図９】（ａ）実施の形態８における貫通孔補強材の正面図 （ｂ）実施の形態８における貫通孔補強材の側面図
【図１０】（ａ）実施の形態９における貫通孔補強材の正面図 （ｂ）実施の形態９における貫通孔補強材の側面図
【図１１】試験体の配筋図
【図１２】試験体の荷重−変位曲線
【図１３】従来の梁開口補強材の正面図
【符号の説明】
【００４４】
１，１ａ 貫通孔補強材
２ 第一補強筋
２ａ，２ｂ 頂点
２ｃ 第一補強部
３ 第二補強筋
３ａ，３ｂ 頂点
３ｃ 第二補強部
４ 第一補強筋
４ａ，４ｂ 頂点
５ 下部補強筋
６，６ａ 型枠材支持部
７ 下部補強筋
８，８ａ 型枠材支持部
９，１０ 固着部
１１ 主筋
１２ あばら筋
１３ 型枠材
２１ 貫通孔補強材
２２ 第二補強筋
２２ａ，２２ｂ 頂点
２２ｃ 第二補強部
３１ 貫通孔補強材
３２ 第一補強筋
３２ａ，３２ｂ 頂点
３２ｃ 第一補強部
３２ｄ，３２ｆ 短辺
３３ 第二補強筋
３３ａ，３３ｂ 頂点
３３ｃ 第二補強部
３４ 第一補強筋
４１ 貫通孔補強材
４２ 第二補強筋
４２ａ，４２ｂ 頂点
４２ｃ 第二補強部
４２ｄ 短辺
５１ 貫通孔補強材
５２ 第一補強筋
５２ａ，５２ｂ 頂点
５２ｃ 第一補強部
５３ 第二補強筋
５３ａ，５３ｂ 頂点
５３ｃ 第二補強部
５４ 第一補強筋
６１，６１ａ，６１ｂ 貫通孔補強材
６２ 第二補強筋
６２ａ，６２ｂ 頂点
６２ｃ 第二補強部
６２ｄ，６２ｅ，６４ｅ 短辺
６２ｆ 型枠材支持部
６３ 第一補強筋
６３ａ，６３ｂ 頂点
６３ｃ 第一補強部
６４ 第二補強筋
６４ｆ 型枠材支持部
６５ 第一補強筋
６５ａ，６５ｂ 頂点
６５ｃ 第一補強部
６６ 第一補強筋
７０ 試験体
７１ 主筋
７２ あばら筋
７３ 支点
７４ 加力点
７５ 補強筋
７６ 貫通孔
１００ 梁開口部補強材
１０１ 貫通孔
１０２ 型枠材支持部
１０３ 下部補強筋
１０４，１０６，１０９，１１１ 接線割れ抑制筋
１０５，１０７，１０８，１１０ 対角線割れ抑制筋
１１２ 型枠材支持部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋コンクリート若しくは鉄骨鉄筋コンクリート等の鉄筋コンクリート建造物において、形成された貫通孔によって生ずる梁等の強度低下を防止する貫通孔補強材及びそれを用いた鉄筋コンクリート建造物の貫通孔補強構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリート若しくは鉄骨鉄筋コンクリート等の鉄筋コンクリート建造物では、高層化や高密度化に伴い、空調設備や上下水等の配管が階高に大きな制約を与えるため、梁等の腹部に配管を通すための貫通孔を設けることが多くなっている。このような貫通孔を設けた梁に剪断力が作用すると、貫通孔の周囲に応力が集中してコンクリートにひび割れが生じることが知られている。
また、本発明者等の強度実験によれば、貫通孔が形成された鉄筋コンクリート梁では、始めに、貫通孔の中心から梁材軸に対して４５°方向にひび割れ（以下、対角線ひび割れという。）が発生し、続いて貫通孔周辺に斜め剪断ひび割れが分散して発生し、その後、最大荷重の７０〜８５％付近で梁材軸に対して約３５°方向に貫通孔に接してひび割れ（以下、接線ひび割れという。）が発生し、接線ひび割れが対角線ひび割れに卓越して進展して剥離が生じ、コンクリートと鉄筋の付着力を失い最終破壊することが明らかになっている。
そこで、鉄筋で折曲形成された貫通孔補強材を貫通孔の周囲に埋設することによって、貫通孔による断面の欠損を補い、ひび割れの発生や進展を抑制し貫通孔の周囲を補強するための種々の技術が開発されている。
従来の技術としては、例えば、（特許文献１）に「長辺が梁の長さ方向に平行する線に対し略４５°になるようにして貫通孔の周囲に配される主補強筋を用いる鉄筋コンクリート有孔梁の補強構造」が開示されている。
（特許文献２）には「一本の連続する折れ曲がり鉄筋からなり、開口中央の上下部を折れ曲がり頂点とし、２組の長方形を異なる角度で左右対称に配置する梁開口部補強材」が開示されている。
【０００３】
図１３は、（特許文献２）に図示された従来の梁開口部補強材の正面図である。
図中、１００は梁開口部補強材、１０１は梁開口部補強材１００で周囲が補強される貫通孔、Ａは梁の材軸、１０２は一本の鉄筋の端部を内側に折曲して形成し貫通孔１０１を形成するスリーブからなる型枠材を支持する型枠材支持部、１０３は型枠材支持部１０２を約９０°に折曲して形成された下部補強筋、１０４は下部補強筋１０３を約９０°に折曲し材軸Ａの平行線に対し約５２°に形成された接線割れ抑制筋、１０５は接線割れ抑制筋１０４を約９０°に折曲し材軸Ａの平行線に対し約３８°に形成された対角線割れ抑制筋、１０６は対角線割れ抑制筋１０５を約９０°に折曲し材軸Ａの平行線に対し約５２°に形成された接線割れ抑制筋、１０７は接線割れ抑制筋１０６を約９０°に折曲し材軸Ａの平行線に対し約３８°に形成された対角線割れ抑制筋、１０８は対角線割れ抑制筋１０７を約１００°に折曲し材軸Ａの平行線に対し約３８°に形成された対角線割れ抑制筋、１０９は対角線割れ抑制筋１０８を約９０°に折曲し材軸Ａの平行線に対し約５２°に形成された接線割れ抑制筋、１１０は接線割れ抑制筋１０９を約９０°に折曲し材軸Ａの平行線に対して約３８°に形成された対角線割れ抑制筋、１１１は対角線割れ抑制筋１１０を約９０°に折曲し材軸Ａの平行線に対し約５２°に形成された接線割れ抑制筋、１１２は鉄筋の端部を内側に折曲して形成したスリーブ等の型枠材を支持する型枠材支持部、Ｄは貫通孔１０１の中心軸から材軸Ａの平行線に対し４５°方向に生じるひび割れ（対角線ひび割れ）、Ｔは貫通孔１０１に接して材軸Ａの平行線に対し約３５°方向に生じるひび割れ（接線ひび割れ）、Ｘは対角線ひび割れＤの進展方向と対角線割れ抑制筋１１０との交点である。
【特許文献１】特公平８−３２３６号公報
【特許文献２】特開平１０−８２１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来の技術においては、以下のような課題を有していた。
（１）（特許文献１）に開示の技術は、材軸に対し略４５°に配される主補強筋を有しているので、対角線ひび割れに略直交する主補強筋が引張力を受けるため対角線ひび割れの進展は抑制できるが、主補強筋は、接線ひび割れの進展を抑制するにはほとんど効果を発揮しないため、接線ひび割れが卓越して進展し剥離が生じ、比較的低い荷重でコンクリートと鉄筋の付着力を失ってしまうため、剪断力に対する補強効果が乏しいという課題を有していた。
（２）（特許文献２）に開示の技術は、２組の長方形を異なる角度で左右対称に配置することで、図１３に示すように、材軸Ａの平行線に対し約３８°に形成された対角線割れ抑制筋１０５，１０７，１０８，１１０、材軸Ａの平行線に対し約５２°に形成された接線割れ抑制筋１０４，１０６，１０９，１１１を貫通孔１０１の周囲に配置することができるため、対角線ひび割れＤの進展方向に対して対角線割れ抑制筋１０５，１０７，１０８，１１０を略直交させるとともに、最終破壊の主因となる接線ひび割れＴの進展方向に対して接線割れ抑制筋１０４，１０６，１０９，１１１を略直交させて、ひび割れの進展を抑制することができる。しかしながら、貫通孔１０１の周囲を周回する鉄筋は、型枠材支持部１０２からみると、接線割れ抑制筋１０４、対角線割れ抑制筋１０５、接線割れ抑制筋１０６、対角線割れ抑制筋１０７が交互に現れ、さらに対角線割れ抑制筋１０８、接線割れ抑制筋１０９、対角線割れ抑制筋１１０、接線割れ抑制筋１１１が交互に現れており、鉄筋が複数個所で交錯しているため、交錯した箇所ではコンクリートを打設したときに個々の鉄筋に対する付着が不十分になり易いという課題を有していた。
（３）また、２組の長方形を異なる角度で左右対称に配置しているので、対角線割れ抑制筋１０５，１０７，１０８，１１０は、材軸Ａの平行線に対して４５°よりも小さな角度（図１３では約３８°）で形成されることになる。このため、対角線ひび割れＤの進展方向と対角線割れ抑制筋１１０との交点Ｘの両側の対角線割れ抑制筋１１０の定着長に違いが生じる（図１３ではｌ１＞ｌ２）。対角線ひび割れＤは、材軸Ａに対して４５°より小さな角度で生じることもあり、この場合はｌ２がさらに短くなるため、定着長が不足して比較的低い荷重でコンクリートと鉄筋の付着力を失ってしまうことがあるという課題を有していた。
【０００５】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、打設されたコンクリートの付着が不十分な箇所が生じ難く付着力の低下がみられず、さらに初期ひび割れから最終破壊に至るまでの剪断ひび割れ（対角線ひび割れ及び接線ひび割れ）を抑制し、貫通孔の周囲の強度を増大させるとともに変形性能も増大させることができ高い剪断強度が得られる貫通孔補強材を提供することを目的とする。
また、本発明は、打設されたコンクリートの付着が不十分な箇所が生じ難く付着力の低下がみられず、さらに初期ひび割れから最終破壊に至るまでの剪断ひび割れ（対角線ひび割れ及び接線ひび割れ）が抑制され、貫通孔の周囲の強度が高く、変形性能にも優れる鉄筋コンクリート建造物の貫通孔補強構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記従来の課題を解決するために本発明の貫通孔補強材及びそれを用いた鉄筋コンクリート建造物の貫通孔補強構造は、以下の構成を有している。
本発明の請求項１に記載の貫通孔補強材は、鉄筋で折曲形成され鉄筋コンクリート建造物に形成される貫通孔の周囲を補強する貫通孔補強材であって、中心軸の周囲に１周以上折曲形成された第一補強筋と、前記中心軸の周囲を１周する前記第一補強筋に４ヶ所形成され前記中心軸の左右に各々配される２ヶ所のなす角αが８０〜９８°に形成された第一補強部と、前記第一補強筋と連続して前記中心軸の周囲に１周以上折曲形成された第二補強筋と、前記中心軸の周囲を１周する前記第二補強筋に４ヶ所形成され前記中心軸の左右に各々配される２ヶ所のなす角βが１００〜１２０°に形成された第二補強部と、を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）中心軸の周囲に１周以上折曲形成された第一補強筋と、中心軸の周囲を１周する第一補強筋に４ヶ所形成され中心軸の左右に各々配される２ヶ所のなす角αが８０〜９８°に形成された第一補強部と、中心軸の周囲に１周以上折曲形成された第二補強筋と、中心軸の周囲を１周する第二補強筋に４ヶ所形成され中心軸の左右に各々配される２ヶ所のなす角βが１００〜１２０°に形成された第二補強部と、を備えているので、貫通孔補強材の中心軸と貫通孔の中心軸とを一致させて配置すると、第一補強部を材軸に対して４０〜４９°の角度で配置し、第二補強部を材軸に対して５０〜６０°の角度で配置できるので、第一補強部及び第二補強部が対角線ひび割れ及び接線ひび割れにそれぞれ略直交するため、初期ひび割れから最終破壊に至るまでの剪断ひび割れ（対角線ひび割れ及び接線ひび割れ）を抑制し、貫通孔の周囲の強度を増大させるとともに、変形性能も増大させることができる。
（２）中心軸の周囲を１周する第一補強筋に第一補強部が４ヶ所形成され、中心軸の周囲を１周する第二補強筋に第二補強部が４ヶ所形成されているので、貫通孔の周囲に配置された貫通孔補強材を端部から周回してみたときに、第一補強筋と第二補強筋とが交錯していないので、打設されたコンクリートの付着が不十分な箇所が生じ難く付着力の低下がみられないため、高い剪断強度が得られる。
【０００７】
ここで、鉄筋としては、直径が６〜１６ｍｍ程度のものが用いられる。補強される鉄筋コンクリート建造物に必要とされる剪断強度に応じて、適宜選択することができる。
第一補強筋と第二補強筋は、各々別個の鉄筋で形成した後、溶接して連続させることもできるが、１本の鉄筋を折曲して第一補強筋と第二補強筋とを連続して形成すると、生産性に優れるため好ましい。
【０００８】
第一補強部は、中心軸の周囲を１周する第一補強筋に４ヶ所形成され中心軸の左右に各々配される２ヶ所のなす角αは、８０〜９８°好ましくは８４〜９６°が好適である。角αが８４°より小さくなるか９６°より大きくなるにつれ、対角線ひび割れに対する抵抗力が低下する傾向がみられ、８０°未満になるか９８°を超えると、この傾向が著しくなるためである。なお、特に好ましいのは角αが略９０°に形成された場合である。対角線ひび割れの進展方向と略直交させることができるからである。
第二補強部は、中心軸の周囲を１周する第二補強筋に４ヶ所形成され中心軸の左右に各々配される２ヶ所のなす角βは、１００〜１２０°好ましくは１０４〜１１６°が好適である。角βが１０４°より小さくなるか１１６°より大きくなるにつれ、接線ひび割れに対する抵抗力が低下する傾向がみられ、１００°未満になるか１２０°を超えると、この傾向が著しくなるためである。なお、特に好ましいのは角βが略５５°に形成された場合である。接線ひび割れの進展方向と略直交させることができるからである。
第一補強筋や第二補強筋が螺旋状に形成された場合には、ねじれの位置に第一補強部や第二補強部が存在するため、なす角αやβは、中心軸からみたときの投影線における角度で特定する。
【０００９】
また、貫通孔補強材は、コンクリートの打設によって貫通孔が形成される紙スリーブや樹脂発泡体等の型枠材を支持する型枠材支持部が形成される。型枠材支持部は、端部の鉄筋を折曲して形成することができる。また、別個の鉄筋等を溶接して形成することもできる。
【００１０】
本貫通孔補強材が適用できる鉄筋コンクリート建造物としては、貫通孔が形成されているものであれば特に制限なく用いることができ、例えば、梁、壁、床等を挙げることができる。
【００１１】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の貫通孔補強材であって、前記第一補強部が、前記中心軸方向から見たときの投影線において、前記中心軸を通る水平線及び垂直線に対して線対称位置に形成された構成を有している。
この構成により、請求項１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）第一補強部が、中心軸方向から見たときの投影線において、中心軸を通る水平線及び垂直線に対して線対称位置に形成されているので、貫通孔補強材の中心軸と貫通孔の中心軸とを一致させて配置すると、対角線ひび割れの進展方向と第一補強部との交点が第一補強部の中点とほぼ一致するので、交点の両側の第一補強部の定着長が略等しくなるため、第一補強部に必要な定着長を確保することができ、安定して貫通孔の周囲の強度を増大させることができる。
【００１２】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の貫通孔補強材であって、前記第一補強筋及び／又は前記第二補強筋が、前記中心軸の周囲に螺旋状に形成された構成を有している。
この構成により、請求項１又は２で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）第一補強筋や第二補強筋が中心軸の周囲に螺旋状に形成されているので、貫通孔の周囲に沿って貫通孔補強材が埋設されることになるため補強強度が増大し、さらにひび割れが発生してからもコンクリートの剥離や剥落を抑制し、貫通孔の周囲に配置された主筋やあばら筋とコンクリートとの付着性を高めることができ、鉄筋コンクリート建造物全体の強度及び変形性能を増大させることができる。
（２）螺旋状に形成された第一補強筋や第二補強筋は、バネ状に弾性を有することになるため、保管時や施工現場に運搬する時にはワイヤや紐等で縛って収縮させておき、施工時にはワイヤ等を外せば復元されるので、保管時や運搬時の嵩を小さくすることができ取扱性に優れる。
（３）貫通孔１ヶ所に対して１個の貫通孔補強材で補強することができるとともに、貫通孔の長さに応じ貫通孔補強材を伸縮させて取り付けることができ、施工性に優れる。
【００１３】
ここで、螺旋の数は、補強される鉄筋コンクリート建造物に必要とされる剪断強度に応じて適宜設定することができる。
【００１４】
本発明の請求項４に記載の鉄筋コンクリート建造物の貫通孔補強構造は、請求項１乃至３の内いずれか１に記載の貫通孔補強材の第一補強部が、鉄筋コンクリート建造物の材軸に対して４０〜４９°になるように貫通孔の周囲に配置され、前記貫通孔補強材の第二補強部が、前記材軸に対して５０〜６０°になるように前記貫通孔の周囲に配置された構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）貫通孔補強材の第一補強部が、鉄筋コンクリート建造物の材軸に対して４０〜４９°になるように貫通孔の周囲に配置され、前記貫通孔補強材の第二補強部が、前記材軸に対して５０〜６０°になるように前記貫通孔の周囲に配置されているので、初期ひび割れから最終破壊に至るまでの剪断ひび割れ（対角線ひび割れ及び接線ひび割れ）が抑制され、貫通孔の周囲の強度を増大させるとともに、変形性能も増大させることができる。
（２）貫通孔の周囲に配置された貫通孔補強材を端部から周回してみたときに、第一補強筋と第二補強筋とが交錯していないので、打設されたコンクリートの付着が不十分な箇所が生じ難く付着力の低下がみられないため、高い剪断強度が得られる。
【００１５】
ここで、貫通孔補強材の第一補強部は、鉄筋コンクリート建造物の材軸に対して４０〜４９°好ましくは４２〜４８°になるように配置されるのが好適である。４２°より小さくなるか４８°より大きくなるにつれ、対角線ひび割れに対する抵抗力が低下する傾向がみられ、４０°未満になるか４９°を超えると、この傾向が著しくなるためである。なお、特に好ましいのは略４５°に配置された場合である。対角線ひび割れの進展方向と略直交させることができるからである。
また、貫通孔補強材の第二補強部は、材軸に対して５０〜６０°好ましくは５２〜５８°になるように配置されるのが好適である。５２°より小さくなるか５８°より大きくなるにつれ、接線ひび割れに対する抵抗力が低下する傾向がみられ、５０°未満になるか６０°を超えると、この傾向が著しくなるためである。なお、特に好ましいのは略５５°に配置された場合である。接線ひび割れの進展方向と略直交させることができるからである。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明の貫通孔補強材及びそれを用いた鉄筋コンクリート建造物の貫通孔補強構造によれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項１に記載の発明によれば、
（１）中心軸の周囲に１周以上折曲形成された第一補強筋と、中心軸の周囲を１周する第一補強筋に４ヶ所形成され中心軸の左右に各々配される２ヶ所のなす角αが８０〜９８°に形成された第一補強部と、中心軸の周囲に１周以上折曲形成された第二補強筋と、中心軸の周囲を１周する第二補強筋に４ヶ所形成され中心軸の左右に各々配される２ヶ所のなす角βが１００〜１２０°に形成された第二補強部と、を備えているので、初期ひび割れから最終破壊に至るまでの剪断ひび割れ（対角線ひび割れ及び接線ひび割れ）を抑制し、貫通孔の周囲の強度を増大させるとともに、変形性能も増大させることができる貫通孔補強材を提供できる。
（２）中心軸の周囲を１周する第一補強筋に第一補強部が４ヶ所形成され、中心軸の周囲を１周する第二補強筋に第二補強部が４ヶ所形成されているので、貫通孔の周囲に配置された貫通孔補強材を端部から周回してみたときに、第一補強筋と第二補強筋とが交錯していないので、打設されたコンクリートの付着が不十分な箇所が生じ難く付着力の低下がみられないため、高い剪断強度が得られる貫通孔補強材を提供できる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、
（１）第一補強部が、中心軸方向から見たときの投影線において、中心軸を通る水平線及び垂直線に対して線対称位置に形成されているので、貫通孔補強材の中心軸と貫通孔の中心軸とを一致させて配置すると、対角線ひび割れの進展方向と第一補強部との交点が第一補強部の中点とほぼ一致するので、交点の両側の第一補強部の定着長が略等しくなるため、第一補強部に必要な定着長を確保することができ、安定して貫通孔の周囲の強度を増大させることができる貫通孔補強材を提供できる。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加え、
（１）第一補強筋や第二補強筋が中心軸の周囲に螺旋状に形成されているので、貫通孔の周囲に沿って貫通孔補強材が埋設されることになるため補強強度が増大し、さらにひび割れが発生してからもコンクリートの剥離や剥落を抑制し、貫通孔の周囲に配置された主筋やあばら筋とコンクリートとの付着性を高めることができ、鉄筋コンクリート建造物全体の強度及び変形性能を増大させることができる貫通孔補強材を提供できる。
（２）螺旋状に形成された第一補強筋や第二補強筋は、バネ状に弾性を有することになるため、保管時や施工現場に運搬する時にはワイヤや紐等で縛って収縮させておき、施工時にはワイヤ等を外せば復元されるので、保管時や運搬時の嵩を小さくすることができ取扱性に優れた貫通孔補強材を提供できる。
（３）貫通孔１ヶ所に対して１個の貫通孔補強材で補強することができるとともに、貫通孔の長さに応じ貫通孔補強材を伸縮させて取り付けることができ施工性に優れた貫通孔補強材を提供できる。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、
（１）貫通孔補強材の第一補強部が、鉄筋コンクリート建造物の材軸に対して４０〜４９°になるように貫通孔の周囲に配置され、前記貫通孔補強材の第二補強部が、前記材軸に対して５０〜６０°になるように前記貫通孔の周囲に配置されているので、初期ひび割れから最終破壊に至るまでの剪断ひび割れ（対角線ひび割れ及び接線ひび割れ）が抑制され、貫通孔の周囲の強度が高く、また変形性能にも優れた鉄筋コンクリート建造物の貫通孔補強構造を提供できる。
（２）貫通孔の周囲に配置された貫通孔補強材を端部から周回してみたときに、第一補強筋と第二補強筋とが交錯していないので、打設されたコンクリートの付着が不十分な箇所が生じ難く付着力の低下がみられないため、高い剪断強度が得られる鉄筋コンクリート建造物の貫通孔補強構造を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１（ａ）は本発明の実施の形態１における貫通孔補強材の平面図であり、（ｂ）は実施の形態１における貫通孔補強材の正面図であり、（ｃ）は実施の形態１における貫通孔補強材の側面図であり、（ｄ）は実施の形態１における貫通孔補強材の底面図である。
図中、１は１本の鉄筋を折曲して形成された実施の形態１における貫通孔補強材、Ｃは貫通孔補強材１の中心軸であり、貫通孔１０１の周囲を補強する場合には、中心軸Ｃと貫通孔１０１の中心軸とを一致させて配置するため、中心軸Ｃが貫通孔１０１の中心に位置するよう図示している。２は貫通孔補強材１の一端側に中心軸Ｃの周囲に１周折曲形成された略方形状の第一補強筋、２ａは中心軸Ｃを通る水平線上に位置する略９０°に折曲された第一補強筋２の頂点、２ｂは貫通孔１０１の中心軸Ｃを通る垂直線上に位置する略９０°に折曲された第一補強筋２の頂点、２ｃは中心軸Ｃの周囲を１周する第一補強筋２の頂点２ａ，２ｂの間に４ヶ所形成された第一補強部であり、中心軸Ｃを通る垂直線の左右に各々配置された２ヶ所の第一補強部２ｃのなす角α（第一補強部２ｃ，頂点２ａ，第一補強部２ｃの角度α）が８０〜９８°好ましくは８４〜９６°（本実施の形態では略９０°）に形成されている。また、第一補強部２ｃは、中心軸Ｃ方向から見たときの投影線（図１（ｂ））において、中心軸Ｃを通る水平線及び垂直線に対して線対称位置に形成されている。なお、第一補強部２ｃは貫通孔１０１の周囲では、材軸Ａに対して４０〜４９°好ましくは４２〜４８°（本実施の形態では略４５°）の角度で配置される。
３は中心軸Ｃ方向から見たときの投影線が縦長の略菱形に形成され第一補強筋２と連続して螺旋状に形成された第二補強筋、３ａは中心軸Ｃを通る水平線上で頂点２ａの内側に位置する略１１０°に折曲された第二補強筋３の頂点、３ｂは中心軸Ｃを通る垂直線上に位置する略７０°に折曲された第二補強筋３の頂点、３ｃは中心軸Ｃの周囲を１周する毎に第二補強筋３の頂点３ａ，３ｂの間に４ヶ所ずつ形成された第二補強部であり、中心軸Ｃを通る垂直線の左右に各々配置された２ヶ所の第二補強部３ｃのなす角β（第二補強部３ｃ，頂点３ａ，第二補強部３ｃの角度β）が１００〜１２０°好ましくは１０４〜１１６°（本実施の形態では略１１０°）に形成されている。なお、第二補強部３ｃは貫通孔１０１の周囲では、材軸Ａに対して５０〜６０°好ましくは５２〜５８°（本実施の形態では略５５°）の角度で配置される。
４は第二補強筋３と連続して貫通孔補強材１の他端側に略方形状に形成された第一補強筋、４ａは中心軸Ｃを通る水平線上に位置する略９０°に折曲された第一補強筋４の頂点、４ｂは中心軸Ｃを通る垂直線上に位置する略９０°に折曲された第一補強筋４の頂点である。図１（ｂ）の正面図において、第一補強筋４は第一補強筋２と重なっているため図面には現れていないが、第一補強筋４は、第一補強筋２と同様に、頂点４ａ，４ｂの間に第一補強部４ｃが４ヶ所形成されており、中心軸Ｃを通る垂直線の左右に各々配置された２ヶ所の第一補強部４ｃのなす角α（第一補強部４ｃ，頂点４ａ，第一補強部４ｃの角度α）が略９０°に形成されている。また、中心軸Ｃ方向から見たときの投影線において、第一補強部４ｃが中心軸Ｃを通る水平線及び垂直線に対して線対称位置に形成されているのも、第一補強部２ｃと同様である。なお、本実施の形態においては、頂点３ｂは頂点２ｂ，４ｂと略同一の高さで形成されている。梁等の鉄筋コンクリート建造物に配置したときに、接線ひび割れ位置からの第二補強部３ｃの定着長をできるだけ長く確保するためである。
５は第一補強筋２の端部から第一補強部２ｃと併設して延設された下部補強筋、６は下部補強筋５を第二補強筋２の内側に略水平に折曲したスリーブ管等の型枠材支持部、７は第一補強筋４の端部から第一補強部２ｃと併設して延設された下部補強筋、８は下部補強筋７を第二補強筋４の内側に略水平（略４５°）に折曲したスリーブ管等の型枠材支持部、９は第一補強筋２の頂点２ｂと第二補強筋３の頂点３ｂとをスポット溶接等で固着した固着部、１０は第一補強筋４の頂点４ｂと第二補強筋３の頂点３ｂとをスポット溶接等で固着した固着部である。
【００２１】
以上のように構成された本発明の実施の形態１における貫通孔補強材について、以下その施工方法を、図面を参照しながら説明する。
図２（ａ）は鉄筋コンクリート建造物の一つである有孔梁に貫通孔補強材を使用した正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
図中、１１は主筋、１２はあばら筋、１３は型枠材である。
始めに、型枠材１３を貫通孔補強材１の中央部空間に挿入し、型枠材支持部６，８で支持させる。次に、主筋１１及びあばら筋１２を配筋した後、貫通孔補強材１の第１補強筋２，４を所定のあばら筋１２に固定し、貫通孔の位置が墨出しされた図示しない型枠内に貫通孔補強材１が固定された主筋１１及びあばら筋１２を落とし込み、貫通孔補強材１を設置する。次いで、型枠内にコンクリートを打設することで、周囲が補強された貫通孔を得ることができる。
【００２２】
以上のように、本発明の実施の形態１における貫通孔補強材は構成されているので、以下のような作用が得られる。
（１）中心軸Ｃの周囲に１周折曲形成された第一補強筋２（及び４）と、第一補強筋２に４ヶ所形成された第一補強部２ｃ（及び４ｃ）と、中心軸Ｃの周囲に１周以上折曲形成された第二補強筋３と、中心軸Ｃの周囲を１周する第二補強筋３に４ヶ所形成された第二補強部３ｃと、を備え、中心軸Ｃの左右に各々配された第一補強部２ｃ，２ｃのなす角αが略９０°に形成され、中心軸Ｃの左右に各々配された第二補強部３ｃ，３ｃが略１１０°に形成されているので、中心軸Ｃと貫通孔１０１の中心軸とを一致させて配置すると、第一補強部２ｃ（及び４ｃ）を材軸に対して略４５°の角度で配置し、第二補強部３ｃを材軸Ａに対して略５５°の角度で配置できるので、第一補強部２ｃ，４ｃ及び第二補強部３ｃが対角線ひび割れ及び接線ひび割れにそれぞれ略直交するため、初期ひび割れから最終破壊に至るまでの剪断ひび割れ（対角線ひび割れ及び接線ひび割れ）を抑制し、貫通孔１０１の周囲の強度を増大させるとともに、変形性能も増大させることができる。
（２）中心軸Ｃの周囲を１周する第一補強筋２（及び４）に第一補強部２ｃ（及び４ｃ）が４ヶ所形成され、中心軸Ｃの周囲を１周する第二補強筋３に第二補強部３ｃが４ヶ所形成されているので、貫通孔１０１の周囲に配置された貫通孔補強材１を端部から周回してみたときに、第一補強筋２，４と第二補強筋３とが交錯していないので、打設されたコンクリートの付着が不十分な箇所が生じ難く付着力の低下がみられないため、高い剪断強度が得られる。
（３）第一補強部２ｃ，４ｃが、中心軸Ｃ方向から見たときの投影線において、中心軸Ｃを通る水平線及び垂直線に対して線対称位置に形成されているので、貫通孔補強材１の中心軸Ｃと貫通孔の中心軸とを一致させて配置すると、対角線ひび割れの進展方向と第一補強部２ｃ，４ｃとの交点が第一補強部２ｃ，４ｃの中点とほぼ一致するので、交点の両側の第一補強部２ｃ，４ｃの定着長が略等しくなるため、第一補強部２ｃ，４ｃに必要な定着長を確保することができ、安定して貫通孔１０１の周囲の強度を増大させることができる。
（４）第二補強筋３が中心軸Ｃの周囲に螺旋状に形成されているので、貫通孔１０１の周囲に沿って貫通孔補強材１が埋設されることになるため補強強度が増大し、さらにひび割れが発生してからもコンクリートの剥離や剥落を抑制し、貫通孔１０１の周囲に配置された主筋１１やあばら筋１２とコンクリートとの付着性を高めることができ、鉄筋コンクリート建造物全体の強度及び変形性能を増大させることができる。
（５）螺旋状に形成された第二補強筋３は、バネ状に弾性を有することになるため、保管時や施工現場に運搬する時にはワイヤや紐等で縛って収縮させておき、施工時にはワイヤ等を外せば復元されるので、保管時や運搬時の嵩を小さくすることができ取扱性に優れる。
（６）螺旋状に形成された第二補強筋３の両端に連続して第一補強筋２，４が折曲形成されているので、貫通孔１ヶ所に対して１個の貫通孔補強材１で補強することができるとともに、貫通孔１０１の長さに応じ貫通孔補強材１を伸縮させて取り付けることができ、施工性に優れる。
【００２３】
（実施の形態２）
図３（ａ）は本発明の実施の形態２における貫通孔補強材の正面図であり、（ｂ）は実施の形態２における貫通孔補強材の側面図であり、（ｃ）は実施の形態２における貫通孔補強材の底面図である。なお、実施の形態１で説明したものと同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図中、１ａは実施の形態２における貫通孔補強材である。実施の形態２における貫通孔補強材１ａが実施の形態１における貫通孔補強材１と異なる点は、第一補強筋２の頂点２ｂと第二補強筋３の頂点３ｂとをスポット溶接等で固着した固着部９、第一補強筋４の頂点４ｂと第二補強筋３の頂点３ｂとをスポット溶接等で固着した固着部１０を備えていない点であるが、貫通孔補強材１ａをあばら筋１２に固定する施工の際に、第１補強筋２，４を被りがとれるようにあばら筋１２に固定すれば、実施の形態１で説明した場合と同様に使用することができ、実施の形態１に記載したのと同様の作用が得られる。
【００２４】
（実施の形態３）
図４（ａ）は本発明の実施の形態３における貫通孔補強材の平面図であり、（ｂ）は実施の形態３における貫通孔補強材の正面図であり、（ｃ）は実施の形態３における貫通孔補強材の側面図であり、（ｄ）は実施の形態３における貫通孔補強材の底面図であり、（ｅ）は実施の形態３における貫通孔補強材の背面図である。なお、実施の形態１で説明したものと同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図中、２１は１本の鉄筋を折曲して形成された実施の形態３における貫通孔補強材、２２は第一補強筋２と連続して中心軸Ｃの周囲を１周する略菱形に形成された第二補強筋、２２ａは中心軸Ｃを通る水平線上で頂点２ａの内側に配置される略１１０°に折曲された第二補強筋２２の頂点、２２ｂは中心軸Ｃを通る垂直線上に配置される略７０°に折曲された第二補強筋２２の頂点、２２ｃは第二補強筋２２の頂点２２ａ，２２ｂの間に４ヶ所形成された第二補強部であり、中心軸Ｃを通る垂直線の左右に各々配置された２ヶ所の第二補強部２２ｃのなす角β（第二補強部２２ｃ，頂点２２ａ，第二補強部２２ｃの角度β）が略１１０°に形成されている。なお、頂点２ｂ，２２ｂをスポット溶接等で固着して使用することもできる。
６ａは下部補強筋５を略９０°に折曲し第二補強筋２２の内側に突設したスリーブ管等の型枠材支持部、８ａは下部補強筋７を略９０°に折曲し第二補強筋２２の内側に突設したスリーブ管等の型枠材支持部である。
【００２５】
以上のように構成された実施の形態３における貫通孔補強材２１は、貫通孔１ヶ所につき、少なくとも２個設置することによって、型枠材の支持と貫通孔の補強を行うことができる。
【００２６】
以上のように構成された本発明の実施の形態３における貫通孔補強材によれば、以下のような作用が得られる。
（１）中心軸Ｃの周囲に１周折曲形成された第一補強筋２と、第一補強筋２１に４ヶ所形成され中心軸Ｃの左右に各々配される２ヶ所のなす角αが略９０°に形成された第一補強部２ｃと、中心軸Ｃの周囲に１周折曲形成された第二補強筋２２と、第二補強筋２２に４ヶ所形成され中心軸Ｃの左右に各々配される２ヶ所のなす角βが略１１０°に形成された第二補強部２２ｃと、を備えているので、貫通孔補強材２１の中心軸Ｃと貫通孔１０１の中心軸とを一致させて配置すると、第一補強部２ｃを材軸に対して略４５°の角度で配置し、第二補強部２２ｃを材軸に対して略５５°の角度で配置できるので、第一補強部２ｃ及び第二補強部２２ｃが対角線ひび割れ及び接線ひび割れにそれぞれ略直交するため、初期ひび割れから最終破壊に至るまでの剪断ひび割れ（対角線ひび割れ及び接線ひび割れ）を抑制し、貫通孔１０１の周囲の強度を増大させるとともに、変形性能も増大させることができる。
（２）中心軸Ｃの周囲を１周する第一補強筋２に第一補強部２ｃが４ヶ所形成され、中心軸Ｃの周囲を１周する第二補強筋２２に第二補強部２２ｃが４ヶ所形成されているので、貫通孔１０１の周囲に配置された貫通孔補強材２１を端部から周回してみたときに、第一補強筋２と第二補強筋２２とが交錯していないので、打設されたコンクリートの付着が不十分な箇所が生じ難く付着力の低下がみられないため、高い剪断強度が得られる。
（３）第一補強部２ｃが、中心軸Ｃ方向から見たときの投影線において、中心軸Ｃを通る水平線及び垂直線に対して線対称位置に形成されているので、貫通孔補強材２１の中心軸Ｃと貫通孔１０１の中心軸とを一致させて配置すると、対角線ひび割れの進展方向と第一補強部２ｃとの交点が第一補強部２ｃの中点とほぼ一致するので、交点の両側の第一補強部２ｃの定着長が略等しくなるため、第一補強部２ｃに必要な定着長を確保することができ、安定して貫通孔１０１の周囲の強度を増大させることができる。
【００２７】
（実施の形態４）
図５（ａ）は本発明の実施の形態４における貫通孔補強材の平面図であり、（ｂ）は実施の形態４における貫通孔補強材の正面図であり、（ｃ）は実施の形態４における貫通孔補強材の側面図であり、（ｄ）は実施の形態４における貫通孔補強材の底面図である。なお、実施の形態１で説明したものと同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図中、３１は１本の鉄筋を折曲して形成された実施の形態４における貫通孔補強材、３２は貫通孔補強材３１の一端側に八角形状に形成された第一補強筋、３２ａは中心軸Ｃを通る水平線の上下に配置される第一補強筋３２の頂点、３２ｂは中心軸Ｃを通る垂直線の左右に配置される第一補強筋３２の頂点、３２ｃは頂点３２ａ，３２ｂの間に形成された第一補強部であり、中心軸Ｃの左右に各々配される２ヶ所の第一補強部３２ｃ，３２ｃの延長線のなす角αが略９０°に形成されている。また、第一補強部３２ｃは、第一補強筋３２が中心軸Ｃの周囲を１周する間に４ヶ所形成されており、中心軸Ｃ方向から見たときの投影線（図５（ｂ））において、中心軸Ｃを通る水平線及び垂直線に対して線対称位置に形成されている。３２ｄは頂点３２ａ，３２ａの間に形成され中心軸Ｃを通る垂直線に対して略平行に形成された短辺、３２ｆは頂点３２ｂ，３２ｂの間に形成され中心軸Ｃを通る水平線に対して略平行に形成された短辺である。
３３は第一補強筋３２と連続し中心軸Ｃ方向から見たときの投影線が六角形状の螺旋状に形成された第二補強筋、３３ａは中心軸Ｃを通る水平線上で短辺３２ｄの内側に配置され略１１０°に折曲された第二補強筋３３の頂点、３３ｂは中心軸Ｃを通る垂直線の左右に配置された第二補強筋３３の頂点、３３ｃは頂点３３ａ，３３ｂの間に形成され中心軸Ｃの左右に配される２ヶ所のなす角βが略１１０°に形成された第二補強部である。第二補強部３３ｃは第二補強筋３３が中心軸Ｃの周囲を１周する間に４ヶ所ずつ形成されている。
３４は第二補強筋３３と連続して貫通孔補強材３１の他端側に八角形状に形成された第一補強筋であり、第一補強筋３２と同様に、頂点３４ａ，３４ｂの間に延長線のなす角αが略９０°の第一補強部が形成されている。なお、本実施の形態においては、頂点３２ｂ，３３ｂ，３４ｂは略同一の高さで形成されている。貫通孔１０１が梁せいの上下に偏って設けられた場合でも、配置したときに、第一補強筋３２，３４や第二補強筋３３が主筋等から突き出て被りが不足するのを防止するためである。
【００２８】
以上のように構成された本発明の実施の形態４における貫通孔補強材によれば、実施の形態１に記載した作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）第一補強筋３２，３４が八角形状に形成され、第二補強筋３３を中心軸Ｃ方向から見たときの投影線が六角形状に形成されており、貫通孔補強材３１の高さを低く抑えているので、貫通孔１０１が梁せいの上下に偏って設けられた場合でも、第一補強筋３２，３４や第二補強筋３３が主筋等から突き出て被りが不足するのを防止できる。
（２）また、貫通孔補強材３１の横幅を短く形成しているので、梁等に連続的に近接して貫通孔１０１が設けられた場合でも、貫通孔補強材３１を隣り合う貫通孔１０１に接触させないで配置することができ自在性に優れる。
【００２９】
（実施の形態５）
図６（ａ）は本発明の実施の形態５における貫通孔補強材の平面図であり、（ｂ）は実施の形態５における貫通孔補強材の正面図であり、（ｃ）は実施の形態５における貫通孔補強材の側面図であり、（ｄ）は実施の形態５における貫通孔補強材の底面図であり、（ｅ）は実施の形態５における貫通孔補強材の背面図である。なお、実施の形態４で説明したものと同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図中、４１は１本の鉄筋を折曲して形成された実施の形態５における貫通孔補強材、４２は第一補強筋３２と連続して六角形状に形成された第二補強筋、４２ａは中心軸Ｃを通る水平線上で短辺３２ｄの内側に配置される略１１０°に折曲された第二補強筋４２の頂点、４２ｂは中心軸Ｃを通る垂直線の左右に配置される第二補強筋４２の頂点、４２ｃは頂点４２ａ，４２ｂの間に形成され２ヶ所のなす角βが略１１０°に形成された第二補強部、４２ｄは頂点４２ｂ，４２ｂの間に形成され中心軸Ｃを通る水平線に対して略平行に配置された短辺である。第二補強部４２ｃは第二補強筋４２が中心軸Ｃの周囲を１周する間に４ヶ所形成されている。なお、短辺３２ｆ，４２ｄはスポット溶接等で固着して使用することもできる。
【００３０】
以上のように構成された本発明の実施の形態５における貫通孔補強材によれば、実施の形態３に記載した作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）第一補強筋３２が八角形状に形成され、第二補強筋４２が六角形状に形成されており、貫通孔補強材４１の高さを低く抑えているので、貫通孔１０１が梁せいの上下に偏って設けられた場合でも、第一補強筋３２や第二補強筋４２が主筋等から突き出てしまうのを防止できる。
（２）また、貫通孔補強材４１の横幅を短く形成しているので、梁等に連続的に近接して貫通孔１０１が設けられた場合でも、貫通孔補強材４１を隣り合う貫通孔１０１に接触させないで配置することができ自在性に優れる。
【００３１】
（実施の形態６）
図７（ａ）は本発明の実施の形態６における貫通孔補強材の正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
図中、５１は１本の鉄筋を折曲して形成された実施の形態６における貫通孔補強材、５２は貫通孔補強材１の一端側に形成された第一補強筋、５２ａは中心軸Ｃを通る水平線上に配置され略９０°に折曲された第一補強筋５２の頂点、５２ｂは中心軸Ｃを通る垂直線上に配置され略９０°に折曲された第一補強筋５２の頂点、５２ｃは頂点５２ａ，５２ｂの間に形成され中心軸Ｃの左右に各々配される２ヶ所のなす角αが略９０°に形成された第一補強部である。第一補強部５２ｃは、第一補強筋５２が中心軸Ｃの周囲を１周する間に４ヶ所形成されており、また中心軸Ｃ方向から見たときの投影線（図７（ａ））において、中心軸Ｃを通る水平線及び垂直線に対して線対称位置に形成されている。５２ｄは第一補強部５２ｃ，５２ｃの間の頂点５２ｂから内側（中心軸Ｃ側）にリング状に折曲したリング筋である。リング筋５２ｄは、形成される貫通孔１０１と接するような直径で形成されている。
５３は中心軸Ｃ方向から見たときの投影線が略菱形の螺旋状に形成され第一補強筋５２と連続して形成された第二補強筋、５３ａは中心軸Ｃを通る水平線上で頂点５２ａの内側に配置され略１１０°に折曲された第二補強筋５３の頂点、５３ｂは中心軸Ｃを通る垂直線上に配置された略７０°に折曲された第二補強筋５３の頂点、５３ｃは頂点５３ａ，５３ｂの間に形成されなす角βが略１１０°に形成された第二補強部である。第二補強部５３ｃは第二補強筋５３が中心軸Ｃの周囲を１周する間に４ヶ所ずつ形成されている。
５４は第二補強筋５３と連続して貫通孔補強材５１の他端側に第一補強筋５２と同様に折曲形成された第一補強筋である。
【００３２】
以上のように構成された本発明の実施の形態６における貫通孔補強材によれば、実施の形態１に記載した作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）貫通孔１０１の上下に配置されるリング筋５２ｄを備えているので、接線ひび割れの抑制効果を増大させることができ、ひび割れによるコンクリートの膨らみや剥離を抑制させて、貫通孔１０１の上下に配筋される主筋の座屈を防止することができる。
【００３３】
（実施の形態７）
図８（ａ）は本発明の実施の形態７における貫通孔補強材の正面図であり、（ｂ）は実施の形態７における貫通孔補強材の側面図である。
図中、６１は１本の鉄筋を折曲して形成された実施の形態７における貫通孔補強材、６２は鉄筋を折曲して中心軸Ｃの周囲に六角形状に形成された第二補強筋、６２ａは中心軸Ｃを通る水平線上に配置され略１１０°に折曲された第二補強筋６２の頂点、６２ｂは中心軸Ｃを通る垂直線の左右に配置される第二補強筋６２の頂点、６２ｃは頂点６２ａ，６２ｂの間に形成され２ヶ所のなす角βが略１１０°の第二補強部である。第二補強部６２ｃは第二補強筋６２が中心軸Ｃの周囲を１周する間に４ヶ所形成されている。６２ｄは頂点６２ｂ，６２ｂの間に形成された短辺、６２ｅは短辺６２ｄの延設部を中心軸Ｃ側に略９０°折曲した短辺、６２ｆは短辺６２ｅを略９０°に折曲し略水平に配設したスリーブ管等の型枠材支持部である。
６３は第二補強筋６２の他端側と連続して中心軸Ｃ方向から見たときの投影線が方形の螺旋状に形成された第一補強筋、６３ａは中心軸Ｃを通る水平線上に配置され略９０°に折曲された第一補強筋６３の頂点、６３ｂは中心軸Ｃを通る垂直線上に配置され略９０°に折曲された第一補強筋６３の頂点、６３ｃは頂点６３ａ，６３ｂの間に形成され２ヶ所のなす角αが略９０°の第一補強部である。第一補強部６３ｃは、第一補強筋６３が中心軸Ｃの周囲を１周する間に４ヶ所ずつ形成されており、また中心軸Ｃ方向から見たときの投影線（図８（ａ））において、中心軸Ｃを通る水平線及び垂直線に対して線対称位置に形成されている。
６４は第一補強筋６３の他端側と連続して第二補強筋６２と同様に折曲形成された第二補強筋、６４ｅは第一補強筋６４の端部の延設部を中心軸Ｃ側に折曲した短辺、６４ｆは短辺６４ｅを略９０°に折曲し略水平に配設したスリーブ管等の型枠材支持部である。
なお、本実施の形態においては、頂点６２ｂ，６３ｂ，６４ｂは同一の高さに形成され、頂点６２ａ，６３ａ，６４ａは同一の幅に形成されている。
【００３４】
以上のように構成された本発明の実施の形態７における貫通孔補強材によれば、実施の形態１に記載したのと同様の作用が得られる。
【００３５】
（実施の形態８）
図９（ａ）は本発明の実施の形態８における貫通孔補強材の正面図であり、（ｂ）は実施の形態８における貫通孔補強材の側面図である。なお、実施の形態７と同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図中、６１ａは１本の鉄筋を折曲して形成された実施の形態８における貫通孔補強材、６５は第二補強筋６２，６４の内側に貫通孔１０１の中心軸Ｃ方向から見たときの投影線が方形の螺旋状に形成された第一補強筋、６５ａは中心軸Ｃを通る水平線上で頂点６２ａより中心軸Ｃ側に配置され角αが略９０°に折曲された第一補強筋６５の頂点、６５ｂは中心軸Ｃを通る垂直線上で短辺６２ｄより中心軸Ｃ側に配置され略９０°に折曲された第一補強筋６５の頂点、６５ｃは頂点６５ａ，６５ｂの間に形成された第一補強部である。第一補強部６５ｃは、第一補強筋６５が中心軸Ｃの周囲を１周する間に４ヶ所ずつ形成されており、また中心軸Ｃ方向から見たときの投影線（図９（ａ））において、中心軸Ｃを通る水平線及び垂直線に対して線対称位置に形成されている。
実施の形態８における貫通孔補強材は、螺旋状に形成された第一補強筋６５の外径が、実施の形態７における貫通孔補強材の第一補強筋６３の外径よりも小さな点で、実施の形態７と相違する。
【００３６】
以上のように構成された本発明の実施の形態８における貫通孔補強材も、実施の形態１に記載したのと同様の作用が得られる。
【００３７】
（実施の形態９）
図１０（ａ）は本発明の実施の形態９における貫通孔補強材の正面図であり、（ｂ）は実施の形態９における貫通孔補強材の側面図である。なお、実施の形態７と同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図中、６１ｂは１本の鉄筋を折曲して形成された実施の形態９における貫通孔補強材、６６は第二補強筋６２，６４の内側に中心軸Ｃ方向から見たときの投影線が外径の異なる方形の螺旋状に形成された第一補強筋である。
実施の形態９における貫通孔補強材は、螺旋状に形成された第一補強筋６６の外径が、中心軸Ｃ方向に沿って変化している点で、実施の形態７と相違する。
【００３８】
以上のように構成された本発明の実施の形態９における貫通孔補強材も、実施の形態１に記載したのと同様の作用が得られる。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
試験体（有孔梁）を作成し、本発明の貫通孔補強材を埋設した試験体の強度性状及び変形性状を評価した。
図１１は試験体の配筋図である。
図中、７０は試験体、７１は試験体７０内に配設された主筋、７２は主筋７１間に配設されたあばら筋、７３は支点、７４は加力点、７５は支点７３及び加力点７４の位置に配設された補強筋（帯筋）、７６は剪断スパン及び梁せいの中央に形成された貫通孔である。
なお、試験体７０の形状寸法は、梁幅ｂ＝２００ｍｍ、梁せいＤ＝４２０ｍｍ、全長Ｌ＝２７６０ｍｍ、剪断スパン比ａ／ｄ＝１．６２とし、主筋７１（Ｄ２５、ＳＤ３９０）、あばら筋（Ｄ１０、ＳＤ２９５Ａ）、補強筋（帯筋）（Ｄ６、ＫＳＳ７８５）を配し、貫通孔７６の開口直径Ｈｅ＝１３３ｍｍ（Ｈｅ／Ｄ≒１／３）として、曲げ降伏に先行して剪断破壊するように試験体７０を設計した。
貫通孔７６には実施の形態１で説明した貫通孔補強材１を設置した。貫通孔補強材１は外径６ｍｍの高強度鉄筋（σｙ＝８００Ｎ／ｍｍ２級）を使用して、第一補強筋２の横幅（頂点２ａ，２ａ間の間隔）を３２６ｍｍに形成し、第二補強筋３の螺旋を３周形成したものを用いた。
打設したコンクリートは、呼び強度２７．０Ｎ／ｍｍ２、スランプ１８ｃｍ、材令３３日、圧縮強度σｃ＝２８．２Ｎ／ｍｍ２であった。
試験は有孔梁試験で一般的に採用されている逆対称曲げモーメント方式で行い、加力は一方向単調載荷とした。荷重、変位等の測定は、荷重をロードセルで、変位は２個の高感度変位計を用いて、剪断スパンにおける支点間相対変位を測定した。
比較のために、貫通孔補強材で補強しない有孔梁の荷重及び変位も測定した。
【００４０】
この結果、貫通孔補強材で貫通孔を補強した有孔梁は剪断強度が８１０ｋＮ（補強しない場合は５２１ｋＮ）であった。また、貫通孔を補強した有孔梁の日本建築学会式（日本建築学会：鉄筋コンクリート構造計算基準・同解説、１９９９，ｐｐ２７１−２７４）で求めた計算値に対する実験値の割合は、１．３５であり、普通鉄筋コンクリート造有孔梁の設計において、低減係数算定の基準値（１．３２）を上回る結果が得られた。
【００４１】
図１２は試験体の荷重−変位曲線である。実線で示したものは、実施の形態１の貫通孔補強材で補強した有孔梁の荷重変位曲線であり、破線で示したものは、貫通孔補強材で補強しない有孔梁の荷重変位曲線である。
図１２によれば、実施の形態１の貫通孔補強材で貫通孔を補強した有孔梁試験体（実施例）の変形性状は、曲げひび割れ、対角線ひび割れ及び接線ひび割れ発生時による局部的な変形の増大もみられず、最大荷重までの剛性低下も小さく、緩やかな変形性能を示していることがわかる。
以上のことから、高強度鉄筋（σｙ＝８００Ｎ／ｍｍ２級）を用いた本実施例の貫通孔補強材は、コンクリート強度ＦＣ＝２７Ｎ／ｍｍ２級の普通コンクリート造有孔梁の開口補強に有効であることが確認できた。
実施の形態３で説明したタイプの貫通孔補強材についても、同様の試験を行い、開口補強に有効であることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、鉄筋コンクリート若しくは鉄骨鉄筋コンクリート等の鉄筋コンクリート建造物において、形成された貫通孔によって生ずる梁等の強度低下を防止する貫通孔補強材及びそれを用いた鉄筋コンクリート建造物の補強構造に関し、打設されたコンクリートの付着が不十分な箇所が生じ難く付着力の低下がみられず、さらに初期ひび割れから最終破壊に至るまでの剪断ひび割れ（対角線ひび割れ及び接線ひび割れ）を抑制し、貫通孔の周囲の強度を増大させるとともに変形性能も増大させることができ高い剪断強度が得られる貫通孔補強材を提供することができ、また、打設されたコンクリートの付着が不十分な箇所が生じ難く付着力の低下がみられず、さらに初期ひび割れから最終破壊に至るまでの剪断ひび割れ（対角線ひび割れ及び接線ひび割れ）が抑制され、貫通孔の周囲の強度が高く、変形性能にも優れる鉄筋コンクリート建造物の貫通孔補強構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】（ａ）実施の形態１における貫通孔補強材の平面図 （ｂ）実施の形態１における貫通孔補強材の正面図 （ｃ）実施の形態１における貫通孔補強材の側面図 （ｄ）実施の形態１における貫通孔補強材の底面図
【図２】（ａ）鉄筋コンクリート建造物の一つである有孔梁に貫通孔補強材を使用した正面図 （ｂ）その側面図
【図３】（ａ）実施の形態２における貫通孔補強材の正面図 （ｂ）実施の形態２における貫通孔補強材の側面図 （ｃ）実施の形態２における貫通孔補強材の底面図
【図４】（ａ）実施の形態３における貫通孔補強材の平面図 （ｂ）実施の形態３における貫通孔補強材の正面図 （ｃ）実施の形態３における貫通孔補強材の側面図 （ｄ）実施の形態３における貫通孔補強材の底面図 （ｅ）実施の形態３における貫通孔補強材の背面図
【図５】（ａ）実施の形態４における貫通孔補強材の平面図 （ｂ）実施の形態４における貫通孔補強材の正面図 （ｃ）実施の形態４における貫通孔補強材の側面図 （ｄ）実施の形態４における貫通孔補強材の底面図
【図６】（ａ）実施の形態５における貫通孔補強材の平面図 （ｂ）実施の形態５における貫通孔補強材の正面図 （ｃ）実施の形態５における貫通孔補強材の側面図 （ｄ）実施の形態５における貫通孔補強材の底面図 （ｅ）実施の形態５における貫通孔補強材の背面図
【図７】（ａ）実施の形態６における貫通孔補強材の正面図 （ｂ）実施の形態６における貫通孔補強材の側面図
【図８】（ａ）実施の形態７における貫通孔補強材の正面図 （ｂ）実施の形態７における貫通孔補強材の側面図
【図９】（ａ）実施の形態８における貫通孔補強材の正面図 （ｂ）実施の形態８における貫通孔補強材の側面図
【図１０】（ａ）実施の形態９における貫通孔補強材の正面図 （ｂ）実施の形態９における貫通孔補強材の側面図
【図１１】試験体の配筋図
【図１２】試験体の荷重−変位曲線
【図１３】従来の梁開口補強材の正面図
【符号の説明】
【００４４】
１，１ａ 貫通孔補強材
２ 第一補強筋
２ａ，２ｂ 頂点
２ｃ 第一補強部
３ 第二補強筋
３ａ，３ｂ 頂点
３ｃ 第二補強部
４ 第一補強筋
４ａ，４ｂ 頂点
５ 下部補強筋
６，６ａ 型枠材支持部
７ 下部補強筋
８，８ａ 型枠材支持部
９，１０ 固着部
１１ 主筋
１２ あばら筋
１３ 型枠材
２１ 貫通孔補強材
２２ 第二補強筋
２２ａ，２２ｂ 頂点
２２ｃ 第二補強部
３１ 貫通孔補強材
３２ 第一補強筋
３２ａ，３２ｂ 頂点
３２ｃ 第一補強部
３２ｄ，３２ｆ 短辺
３３ 第二補強筋
３３ａ，３３ｂ 頂点
３３ｃ 第二補強部
３４ 第一補強筋
４１ 貫通孔補強材
４２ 第二補強筋
４２ａ，４２ｂ 頂点
４２ｃ 第二補強部
４２ｄ 短辺
５１ 貫通孔補強材
５２ 第一補強筋
５２ａ，５２ｂ 頂点
５２ｃ 第一補強部
５３ 第二補強筋
５３ａ，５３ｂ 頂点
５３ｃ 第二補強部
５４ 第一補強筋
６１，６１ａ，６１ｂ 貫通孔補強材
６２ 第二補強筋
６２ａ，６２ｂ 頂点
６２ｃ 第二補強部
６２ｄ，６２ｅ，６４ｅ 短辺
６２ｆ 型枠材支持部
６３ 第一補強筋
６３ａ，６３ｂ 頂点
６３ｃ 第一補強部
６４ 第二補強筋
６４ｆ 型枠材支持部
６５ 第一補強筋
６５ａ，６５ｂ 頂点
６５ｃ 第一補強部
６６ 第一補強筋
７０ 試験体
７１ 主筋
７２ あばら筋
７３ 支点
７４ 加力点
７５ 補強筋
７６ 貫通孔
１００ 梁開口部補強材
１０１ 貫通孔
１０２ 型枠材支持部
１０３ 下部補強筋
１０４，１０６，１０９，１１１ 接線割れ抑制筋
１０５，１０７，１０８，１１０ 対角線割れ抑制筋
１１２ 型枠材支持部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄筋で折曲形成され鉄筋コンクリート建造物に形成される貫通孔の周囲を補強する貫通孔補強材であって、中心軸の周囲に１周以上折曲形成された第一補強筋と、前記中心軸の周囲を１周する前記第一補強筋に４ヶ所形成され前記中心軸の左右に各々配される２ヶ所のなす角αが８０〜９８°に形成された第一補強部と、前記第一補強筋と連続して前記中心軸の周囲に１周以上折曲形成された第二補強筋と、前記中心軸の周囲を１周する前記第二補強筋に４ヶ所形成され前記中心軸の左右に各々配される２ヶ所のなす角βが１００〜１２０°に形成された第二補強部と、を備えていることを特徴とする貫通孔補強材。
【請求項２】
前記第一補強部が、前記中心軸方向から見たときの投影線において、前記中心軸を通る水平線及び垂直線に対して線対称位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の貫通孔補強材。
【請求項３】
前記第一補強筋及び／又は前記第二補強筋が、前記中心軸の周囲に螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の貫通孔補強材。
【請求項４】
請求項１乃至３の内いずれか１に記載の貫通孔補強材の第一補強部が、鉄筋コンクリート建造物の材軸に対して４０〜４９°になるように貫通孔の周囲に配置され、前記貫通孔補強材の第二補強部が、前記材軸に対して５０〜６０°になるように前記貫通孔の周囲に配置されていることを特徴とする鉄筋コンクリート建造物の貫通孔補強構造。
【請求項１】
鉄筋で折曲形成され鉄筋コンクリート建造物に形成される貫通孔の周囲を補強する貫通孔補強材であって、中心軸の周囲に１周以上折曲形成された第一補強筋と、前記中心軸の周囲を１周する前記第一補強筋に４ヶ所形成され前記中心軸の左右に各々配される２ヶ所のなす角αが８０〜９８°に形成された第一補強部と、前記第一補強筋と連続して前記中心軸の周囲に１周以上折曲形成された第二補強筋と、前記中心軸の周囲を１周する前記第二補強筋に４ヶ所形成され前記中心軸の左右に各々配される２ヶ所のなす角βが１００〜１２０°に形成された第二補強部と、を備えていることを特徴とする貫通孔補強材。
【請求項２】
前記第一補強部が、前記中心軸方向から見たときの投影線において、前記中心軸を通る水平線及び垂直線に対して線対称位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の貫通孔補強材。
【請求項３】
前記第一補強筋及び／又は前記第二補強筋が、前記中心軸の周囲に螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の貫通孔補強材。
【請求項４】
請求項１乃至３の内いずれか１に記載の貫通孔補強材の第一補強部が、鉄筋コンクリート建造物の材軸に対して４０〜４９°になるように貫通孔の周囲に配置され、前記貫通孔補強材の第二補強部が、前記材軸に対して５０〜６０°になるように前記貫通孔の周囲に配置されていることを特徴とする鉄筋コンクリート建造物の貫通孔補強構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−５０８１６（Ｐ２００８−５０８１６Ａ）
【公開日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２２７２１６（Ｐ２００６−２２７２１６）
【出願日】平成１８年８月２３日（２００６．８．２３）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り ２００６年７月３１日 社団法人 日本建築学会発行の「２００６年度大会（関東）学術講演梗概集 Ｃ−２分冊」に発表
【出願人】（８０２００００３１）財団法人北九州産業学術推進機構 (187)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月２３日（２００６．８．２３）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り ２００６年７月３１日 社団法人 日本建築学会発行の「２００６年度大会（関東）学術講演梗概集 Ｃ−２分冊」に発表
【出願人】（８０２００００３１）財団法人北九州産業学術推進機構 (187)
【Ｆターム（参考）】
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