(57)【要約】      （修正有）【課題】鋼板を展張して形成される鉄筋部材において、主筋と副筋との間の相対的なねじれ及びひび割れを抑え、強度及び形状が適正な鉄筋部材及び鉄筋コンクリート構造を提供する。【解決手段】互いに平行に配置された複数の主筋部と、隣合う複数の主筋部を連結する複数の副筋部と、を有する鉄筋部材であって、複数の主筋部と複数の副筋部とは、表面が同一平面となるように形成され、開口部を形成し、開口部は、第１方向に沿って複数のスリットを並べたスリット列を有する鋼板１を第１方向に垂直な方向である第２方向に引っ張り、スリット２Ａ、２Ｂを拡開して形成され、スリットは、鋼板を貫通し、第１方向に伸びるＳ字形状であり、Ｓ字形状の第１方向の端部に鋼板の平面視において円弧部を有する孔２ａを備える。【選択図】図１
2019065522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行に配置された複数の主筋部と、隣合う複数の前記主筋部を連結する複数の副筋部と、を有する鉄筋部材であって、
複数の前記主筋部と複数の前記副筋部とは、表面が同一平面となるように形成され、開口部を形成し、
前記開口部は、
第１方向に沿って複数のスリットを並べたスリット列を有する鋼板を前記第１方向に垂直な方向である第２方向に引っ張り、前記スリットを拡開して形成され、
前記スリットは、
前記鋼板を貫通し、前記第１方向に伸びるＳ字形状であり、
前記Ｓ字形状の前記第１方向の端部に前記鋼板の平面視において円弧部を有する孔を備える、鉄筋部材。
【請求項２】
前記副筋部の幅をｂとし前記孔の円弧部の半径寸法をＲとしたときに、Ｒ／ｂ≧０．５を満たす、請求項１に記載の鉄筋部材。
【請求項３】
互いに平行に配置された複数の主筋部と、隣合う複数の前記主筋部を連結する複数の副筋部と、を有する鉄筋部材であって、
複数の前記主筋部と複数の前記副筋部とは、表面が同一平面となるように形成され、開口部を形成し、
前記開口部は、
第１方向に沿って複数のスリットを並べたスリット列を有する鋼板を前記第１方向に垂直な方向である第２方向に引っ張り、前記スリットを拡開して形成され、
前記スリットは、
前記鋼板を貫通し、前記第１方向に伸びるＳ字形状であり、
前記副筋部の幅をｂとし前記鋼板の板厚をｔとしたときに、ｔ／ｂ≧０．６を満たす、鉄筋部材。
【請求項４】
前記Ｓ字形状の前記第１方向の端部に前記鋼板の平面視において円弧部を有する孔を備える、請求項３に記載の鉄筋部材。
【請求項５】
前記副筋部の幅をｂとし前記孔の円弧部の半径寸法をＲとしたときに、Ｒ／ｂ≧０．５を満たす、請求項４に記載の鉄筋部材。
【請求項６】
前記スリット列は、
前記第１方向において隣合った一方の前記スリットの前記Ｓ字形状と他方の前記スリットの前記Ｓ字形状とが前記第２方向において重なるように並べられて構成される、請求項１〜５の何れか１項に記載の鉄筋部材。
【請求項７】
互いに平行に配置された複数の主筋部と、隣合う複数の前記主筋部を連結する複数の副筋部と、を有する鉄筋部材であって、
複数の前記主筋部と複数の前記副筋部とは、表面が同一平面となるように形成され、開口部を形成し、
前記開口部は、
第１方向に沿って複数のスリットを並べたスリット列を有する鋼板を前記第１方向に垂直な方向である第２方向に引っ張り、前記スリットを拡開して形成され、
前記スリットは、
前記第１方向に沿って切り込まれた第１切り込み部及び第２切り込み部と、
前記第１方向に対し傾斜して設けられた中央傾斜部と、
前記鋼板の平面視において円弧部を有する孔と、を備え、
前記鋼板を貫通して形成され、
前記中央傾斜部は、
前記第１切り込み部と前記第２切り込み部とを結び、
前記孔は、
前記スリットの前記第１方向の端部に位置している、鉄筋部材。
【請求項８】
前記副筋部の幅をｂとし前記孔の円弧部の半径寸法をＲとしたときに、Ｒ／ｂ≧０．５を満たす、請求項７に記載の鉄筋部材。
【請求項９】
互いに平行に配置された複数の主筋部と、隣合う複数の前記主筋部を連結する複数の副筋部と、を有する鉄筋部材であって、
複数の前記主筋部と複数の前記副筋部とは、表面が同一平面となるように形成され、開口部を形成し、
前記開口部は、
第１方向に沿って複数のスリットを並べたスリット列を有する鋼板を前記第１方向に垂直な方向である第２方向に引っ張り、前記スリットを拡開して形成され、
前記スリットは、
前記第１方向に沿って切り込まれた第１切り込み部及び第２切り込み部と、
前記第１方向に対し傾斜して設けられた中央傾斜部と、
前記鋼板の平面視において円弧部を有する孔と、を備え、
前記鋼板を貫通して形成され、
前記中央傾斜部は、
前記第１切り込み部と前記第２切り込み部とを結び、
前記孔は、
前記スリットの前記第１方向の端部に位置し、
前記副筋部の幅をｂとし前記鋼板の板厚をｔとしたときに、ｔ／ｂ≧０．６を満たす、鉄筋部材。
【請求項１０】
前記第１切り込み部及び前記第２切り込み部の前記第１方向の端部に前記鋼板の平面視において円弧部を有する孔を備える、請求項９に記載の鉄筋部材。
【請求項１１】
前記副筋部の幅をｂとし前記孔の円弧部の半径寸法をＲとしたときに、Ｒ／ｂ≧０．５を満たす、請求項１０に記載の鉄筋部材。
【請求項１２】
前記スリット列は、
前記第１方向において隣合った一方の前記スリットの前記第１切り込み部と前記第２切り込み部とが前記第２方向において重なるように並べられて構成される、請求項７〜１１の何れか１項に記載の鉄筋部材。
【請求項１３】
前記鋼板は、
前記第２方向に前記スリット列が複数並べられ、
隣合う前記スリット列は、
互いに前記第１方向に沿った仮想線について線対称となっている、請求項１〜１２の何れか１項に記載の鉄筋部材。
【請求項１４】
前記副筋部は、
前記主筋部に直交する方向に対し傾斜している、請求項１〜１３の何れか１項に記載の鉄筋部材。
【請求項１５】
前記主筋部及び前記副筋部の側面には、複数の側面突起が形成される、請求項１〜１４の何れか１項に記載の鉄筋部材。
【請求項１６】
請求項１〜１５の何れか１項に記載の鉄筋部材を構造部材としてコンクリート中に配筋する、鉄筋コンクリート構造。
【請求項１７】
請求項１〜１６の何れか１項に記載の鉄筋部材を補強用構造部材として既設コンクリート構造に対する増し打ちコンクリート内に配筋する、鉄筋コンクリート構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋コンクリート構造物に使用する鉄筋部材、及び、その鉄筋部材を使用した鉄筋コンクリート構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄筋コンクリート構造による構造物を構築、補修、補強するときには、異形棒鋼などの鉄筋を現場にて組み立て、その外周に型枠を設置した後に型枠内にコンクリートを充填して硬化させ、鉄筋とコンクリートとを一体化させて構造体を形成する施工方法がとられている。このような従来の鉄筋の施工方法によると、鉄筋部材を現場にて結束するため、結束に要する作業の時間が多大に必要となり、工期が長くかかっていた。このような従来からの鉄筋組み立て作業を効率化するために、鉄筋を予め工場にて格子形状に加工しておき、これを現場に搬入して現場で所定の位置に設置することにより現場作業を省力化する技術が考案されている。
【０００３】
特許文献１及び２においては、一枚の鋼板にスリットを入れ、鋼板の両端を引っ張り、展張させることにより、スリットが拡開し、一枚の格子状の鉄筋部材が形成される。スリットは、Ｓ字状に形成されており、一枚の鋼板の第１方向に沿って並べられ、１列のスリット列を形成している。一枚の鋼板の第２方向に沿って複数のスリット列が並べられている。隣合うスリット列は、第１方向に沿った直線について線対称となるように形成されている。このように構成されることにより、鉄筋部材は、第１方向に沿った主筋と第１方向に交差するように形成された副筋とが形成され、主筋と副筋とは表面が同一平面上に配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１３０４０号公報
【特許文献２】特開２０１６−７９５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように鋼板を展張し、スリットを拡開することにより格子状の鉄筋部材を形成する場合、鋼板の展張過程において格子を形成する主筋及び副筋にねじれやひび割れが生じるという課題があった。主筋及び副筋の各部の寸法は、鉄筋コンクリート構造物に必要とされる強度に応じて適宜設定されるが、特に鉄筋部材の厚みに対して、副筋の幅が大きい場合は、展張過程において主筋と副筋との間に相対的なねじれが生じやすい。これにより、主筋の表面と副筋の表面とが同一の平面上に位置せず、鉄筋部材の厚みが当初の鋼板よりも厚くなるという課題があった。
【０００６】
鋼板が展張されると、スリットの端部は主筋と副筋とが接続する部分に相当する。スリットの端部は、スリットが拡開される際に応力が集中し、ひび割れが生じる。すると、鉄筋部材は、主筋と副筋との接続部にひび割れが発生し、鉄筋コンクリート構造物に配筋された状態において鉄筋コンクリート構造物に外力がかかると、ひび割れ部に応力が集中し破損するおそれがある、という課題があった。
【０００７】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、鋼板を展張して形成される鉄筋部材において、主筋と副筋との間の相対的なねじれ及びひび割れを抑え、強度及び形状が適正な鉄筋部材及び鉄筋コンクリート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】
【０００８】
本発明に係る鉄筋部材は、互いに平行に配置された複数の主筋部と、隣合う複数の前記主筋部を連結する複数の副筋部と、を有する鉄筋部材であって、複数の前記主筋部と複数の前記副筋部とは、表面が同一平面となるように形成され、開口部を形成し、前記開口部は、第１方向に沿って複数のスリットを並べたスリット列を有する鋼板を前記第１方向に垂直な方向である第２方向に引っ張り、前記スリットを拡開して形成され、前記スリットは、前記鋼板を貫通し、前記第１方向に伸びるＳ字形状であり、前記Ｓ字形状の前記第１方向の端部に前記鋼板の平面視において円弧部を有する孔を備える。
【０００９】
本発明に係る鉄筋部材は、互いに平行に配置された複数の主筋部と、隣合う複数の前記主筋部を連結する複数の副筋部と、を有する鉄筋部材であって、複数の前記主筋部と複数の前記副筋部とは、表面が同一平面となるように形成され、開口部を形成し、前記開口部は、第１方向に沿って複数のスリットを並べたスリット列を有する鋼板を前記第１方向に垂直な方向である第２方向に引っ張り、前記スリットを拡開して形成され、前記スリットは、前記鋼板を貫通し、前記第１方向に伸びるＳ字形状であり、前記副筋部の幅をｂとし前記鋼板の板厚をｔとしたときに、ｔ／ｂ≧０．６を満たす。
【００１０】
本発明に係る鉄筋部材は、互いに平行に配置された複数の主筋部と、隣合う複数の前記主筋部を連結する複数の副筋部と、を有する鉄筋部材であって、複数の前記主筋部と複数の前記副筋部とは、表面が同一平面となるように形成され、開口部を形成し、前記開口部は、第１方向に沿って複数のスリットを並べたスリット列を有する鋼板を前記第１方向に垂直な方向である第２方向に引っ張り、前記スリットを拡開して形成され、前記スリットは、前記第１方向に沿って切り込まれた第１切り込み部及び第２切り込み部と、前記第１方向に対し傾斜して設けられた中央傾斜部と、前記鋼板の平面視において円弧部を有する孔と、を備え、前記鋼板を貫通して形成され、前記中央傾斜部は、前記第１切り込み部と前記第２切り込み部とを結び、前記孔は、前記スリットの前記第１方向の端部に位置している。
【００１１】
本発明に係る鉄筋部材は、互いに平行に配置された複数の主筋部と、隣合う複数の前記主筋部を連結する複数の副筋部と、を有する鉄筋部材であって、複数の前記主筋部と複数の前記副筋部とは、表面が同一平面となるように形成され、開口部を形成し、前記開口部は、第１方向に沿って複数のスリットを並べたスリット列を有する鋼板を前記第１方向に垂直な方向である第２方向に引っ張り、前記スリットを拡開して形成され、前記スリットは、前記第１方向に沿って切り込まれた第１切り込み部及び第２切り込み部と、前記第１方向に対し傾斜して設けられた中央傾斜部と、前記鋼板の平面視において円弧部を有する孔と、を備え、前記鋼板を貫通して形成され、前記中央傾斜部は、前記第１切り込み部と前記第２切り込み部とを結び、前記孔は、前記スリットの前記第１方向の端部に位置し、前記副筋部の幅をｂとし前記鋼板の板厚をｔとしたときに、ｔ／ｂ≧０．６を満たす。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る鉄筋部材によれば、鋼板にスリットを形成し鋼板を展張することにより形成される格子状の鉄筋部材において、拡開されたスリットの端部にひび割れの発生を抑制することができるため、強度の高い鉄筋部材が得られる。また、副筋部の幅と鋼板の板厚を適正な範囲に設定することにより、主筋部及び副筋部の相対的なねじれを抑制することができる。従って、従来と同等の強度を確保しつつ厚みを抑えた鉄筋部材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１に係る鉄筋部材の平面図である。
【図２】実施の形態１に係る鉄筋部材の平面図である。
【図３】実施の形態１に係る鉄筋部材の平面図である。
【図４】実施の形態１に係る鉄筋部材の側面図である。
【図５】図１及び図３の接続部の拡大図である。
【図６】図１及び図３の接続部の拡大図である。
【図７】実施の形態１に係る鋼板において、展張後の円弧部のひび割れの発生の有無を示した実験結果を示す図である。
【図８】実施の形態１に係る鉄筋部材の比較例である鉄筋部材を示す斜視図である。
【図９】実施の形態１に係る鉄筋部材の接続部の断面図である。
【図１０】実施の形態１に係る鋼板において、展張時に副筋部の面外変形の発生の有無を示した実験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る鉄筋部材１００、２００は、鉄筋コンクリート構造物の柱、梁、スラブ、橋梁の橋脚、桁、床版等に構造部材として使用するものである。また、トンネルの覆工コンクリート、水門、水路などの土木構造物や、既設コンクリート構造に対する後打ちコンクリート等に補強用構造部材として使用するものである。
【００１５】
実施の形態１．
はじめに実施の形態１に係る鉄筋部材１００の製作工程、及び、その形状について説明する。
図１〜図３は、実施の形態１に係る鉄筋部材１００の平面図である。
ここで、鉄筋部材１００は、鋼板１に貫通したスリット２を形成し、鋼板１を表面に平行な所定の方向に引っ張ることによりスリット２を展張させて形成される。図１は、鋼板１に鋼板１を貫通するスリット２（切り込み）を形成した平面図である。スリット２は、大きくＳ字形状で鋼板１の長尺方向（本発明の第１方向に相当する）に半分程度重なるように形成されている。スリット２は、鋼板１の長尺方向の端部に形成された孔２ａ、及びスリット２の中央部に鋼板１の長尺方向に対して傾斜して切り込まれた中央傾斜部２ｄを有する。そして、スリット２は、孔２ａと中央傾斜部２ｄとを結び、ジグザク形状に切り込まれた第１切り込み部２ｂ及び第２切り込み部２ｅで形成されている。第１切り込み部２ｂ及び第２切り込み部２ｅは、鋼板１の長尺方向に沿って切り込まれており、ジグザグ形状に切り込まれていることにより複数の側面突起３ｃ、４ｃが形成されている。
【００１６】
スリット２は、鋼板１の長尺方向に沿って複数並べられスリット列を形成している。ここで、図１に示されているスリット２のうち、鋼板１の長尺方向に隣合うスリットをスリット２Ａ及びスリット２Ｂと呼ぶ。長尺方向において隣合うスリット２Ａとスリット２Ｂとは、スリット２Ａの第１切り込み部２ｂとスリット２Ｂの第２切り込み部２ｅとが向かい合うように並べられている。各スリット２は、第１切り込み部２ｂと第２切り込み部２ｅとがそれぞれ同じ長さで形成されている。そして、スリット２Ａの第１切り込み部２ｂの両端とスリット２Ｂの第２切り込み部２ｅの両端は、鋼板１の長尺方向において同じ位置に来るように配置されている。言い換えると、スリット２Ａの第１切り込み部２ｂとスリット２Ｂの第２切り込み部２ｅとは、それぞれの両端の位置を揃えて鋼板１の短尺方向（本発明の第２方向に相当する）に重なり合っている。第１切り込み部２ｂ及び第２切り込み部２ｅの長尺方向の端部であって、中央傾斜部２ｄ側と反対側の端部には、孔２ａが形成されている。孔２ａは、平面視において円弧部２ｆ及び直線部２ｇを備える。
【００１７】
図２は、図１に記載の鋼板１の状態から鋼板１の短尺方向に引張り力を加え、各スリット２の部分が開き始めた状態を示している。
鋼板１の長尺方向（本発明の第１方向に相当する）に垂直な短尺方向（本発明の第２方向に相当する）に引張り力を加えると、各スリット２が拡開し開口部５が形成される。開口部５は、平行に並んだ直線形状の主筋部３と、隣り合う主筋部３同士を連結する副筋部４とにより囲まれた部分である。このとき主筋部３と副筋部４とは同一の鋼板１から形成されるため、共に平板形状（本発明の第１平板部と第２平板部に相当する）となっている。また、主筋部３と副筋部４とは捻れなどの変形のない同一平面内（本発明の第１面内に相当する）に形成されている。なお、主筋部３の幅寸法は、副筋部４の幅寸法よりも広く構成されていても良い。
【００１８】
図３は、図２の状態からさらに鋼板１の短尺方向に引張り力を加え、鉄筋部材１００を形成した状態を示している。
この状態では、開口部５が平行四辺形に大きく開き、各主筋部３の軸方向に対して各副筋部４の軸方向が鋭角（６０°程度）に傾斜した状態で接続されている。言い換えると、副筋部４は、主筋部３に直交する方向に対して傾斜している。副筋部４が主筋部３に接続する部分は、一部幅が細く形成されている。この接続部４ａは、スリット２の端部の孔２ａの円弧部２ｆ及び直線部２ｇと中央傾斜部２ｄとの間に位置する部分である。図３においては、接続部４ａは塑性変形した状態となっている。なお、図３において中央の主筋部３に副筋部４が接続する部分を接続部４ａと呼ぶ。接続部４ａが位置する副筋部４の端部と反対側の端部には接続部４ｂがある。また、実施の形態１において図３中の角度θは、図に示される角度のみに限定されるものではない。
【００１９】
また、主筋部３と副筋部４の側面には、第１切り込み部２ｂ及び第２切り込み部２ｅに設けられたジグザグ形状により、複数の側面突起３ｃ、４ｃが開口部５の内側に向かって突設されている。実施の形態１に係る鉄筋部材１００は、主筋部３及び副筋部４の側面に側面突起３ｃ、４ｃが形成されているため、コンクリート打設後に複数の側面突起３ｃ及び複数の側面突起４ｃの間にコンクリートが挟まる形状で硬化する。これにより、鉄筋部材１００とコンクリートとが強固に一体化する。なお、第１切り込み部２ｂ及び第２切り込み部２ｅは、直線状であってもよい。
【００２０】
図４は、実施の形態１に係る鉄筋部材の側面図である。
ここで、図４（ａ）は、鉄筋部材１００に平板鋼板を使用したときの側面図である。
図４（ｂ）は、鉄筋部材１００の片面にリブ等の突起１２を有するリブ付き鋼板、もしくは縞鋼板を使用したときの側面図である。
図４（ｃ）は、鉄筋部材１００の両面にリブ等の突起１２を有するリブ付き鋼板、もしくは縞鋼板を使用したときの側面図である。
鋼板１は、２．４ｍｍ〜１６．０ｍｍ程度の板厚を有し、普通綱、高張力鋼、ステンレス鋼、合金鋼、電磁鋼板などを採用することができる。また、その表面形状は、平板鋼板、リブ付き鋼板、縞鋼板等を採用することができる。表面に突起１２を有するリブ付き鋼板や、縞鋼板を採用することで、鉄筋部材１００とコンクリート打設後のコンクリートとの固着度を向上させることができる。
なお、図１では主筋部３を３本とした例を示したが、主筋部３の本数に制限はなく、鋼板１の短尺方向にスリット列を複数並べ、主筋部３を４本以上設けることができる。また、隣合ったスリット列は、そのスリット列の間の中央にある長尺方向に沿った仮想線について線対称になるように形成されている。
【００２１】
図５及び図６は、図１及び図３の接続部４ａの拡大図である。図５（ａ）及び図６（ａ）は、鋼板１の展張前である図１の接続部４ａを示し、図５（ｂ）及び図６（ｂ）は、鋼板１の展張後である図３の接続部４ａを示す。
図５に示されている様に、副筋部４は、展張前から展張後において角度θだけ回転移動する。図５（ａ）の状態においては、副筋部４は、主筋部３と平行になっているが、図５（ｂ）においては主筋部３と角度θを成すように展張される。これに伴い、接続部４ａが変形し、副筋部４と接続部４ａとの境目である断面４ｐは、角度θ回転する。
【００２２】
接続部４ａは、孔２ａの円弧部２ｆ及び直線部２ｇと、副筋部４と、中央傾斜部２ｄと、主筋部３とに囲まれた部分である。副筋部４と接続部４ａとの境目を断面４ｐとし、主筋部３と接続部４ａとの境目を断面３ｐとする。以下の説明において、鋼板１が展張するにあたり、主筋部３及び副筋部４は変形せず、接続部４ａが変形するものとする。
【００２３】
図５（ａ）において、孔２ａの円弧部２ｆは、半径Ｒ０である。鋼板１が展張し、副筋部４の主筋部３に対する角度が増加すると、円弧部２ｆは、半径が増加する。つまり、図５（ｂ）に示されている様に、副筋部４の主筋部３に対する角度が角度θとなった時には、円弧部２ｆは、半径Ｒの円弧になっている。
【００２４】
接続部４ａは、鋼板１が展張されるに伴って曲げられ、円弧部２ｆ側が伸び、中央傾斜部２ｄ側が縮むように変形する。図５（ａ）及び図５（ｂ）において、接続部４ａの中央断面を断面４ｑとする。断面４ｑは、円弧部２ｆの中央と中央傾斜部２ｄの中央とを結ぶ断面である。断面４ｑは、接続部４ａの変形前後において、接続部４ａの中央断面である。よって、鋼板１の展張前の断面４ｑと展張後の断面４ｑとの成す角度はθ／２である。従って、図５（ｂ）に示される様に、円弧部２ｆの中央部は、鋼板１の展張後においてｄ１だけ伸びる。
【００２５】
図６に示される接続部４ａは、図５に示される接続部４ａに対し断面４ｑの幅が小さくなっている。つまり、図５に示される接続部４ａの幅ｂ１の方が、図６に示される接続部４ａの幅ｂ２よりも大きい（ｂ１＞ｂ２）。図６に示される接続部４ａは、鋼板１の展張に伴い、図５に示される接続部４ａと同様に変形する。すなわち、図６においても展張前の断面４ｑと展張後の断面４ｑとの成す角度はθ／２である。従って、図６（ｂ）に示される様に、円弧部２ｆの中央部は、鋼板１の展張後においてｄ２だけ伸びる。
【００２６】
図５に示されるｄ１と図３に示されるｄ２とを比較すると、ｄ１＝ｂ１／２×ｓｉｎ（θ／２）であり、ｄ２＝ｂ２／２×ｓｉｎ（θ／２）である。ｂ１＞ｂ２であるため、円弧部２ｆの伸びる量もｄ１＞ｄ２である。従って、図２及び図３から、円弧部２ｆの半径寸法が同じである場合において、接続部４ａの円弧部２ｆの伸び量は、接続部４ａの幅が大きい程大きくなることが言える。つまり、接続部４ａの幅と円弧部２ｆの伸び量との関係は、ｄ２／ｄ１＝ｂ２／ｂ１で表される。
なお、接続部４ａについて説明したが、接続部４ｂも同様な構造であるため、上記の説明は接続部４ｂにおいても同様である。以下、接続部４ａを用いて説明をするが、接続部４ａを接続部４ｂに置換しても同様に成立する。
【００２７】
（円弧部２ｆにひび割れが発生しないパラメータについて）
図７は、実施の形態１に係る鋼板１において、展張後の円弧部２ｆのひび割れの発生の有無を示した実験結果を示す図である。図７においては、接続部４ａの円弧部２ｆの半径Ｒと幅ｂとを変化させて、円弧部２ｆのひび割れの発生を確認したものである。図５及び図６において、鋼板１を展張させて孔２ａの円弧部２ｆが伸びたときの円弧部２ｆの表面（孔２ａの内周面）に発生する応力は、一般的に円弧部２ｆの半径Ｒが大きい程小さい。一般的に円弧部が変形する場合、変形が生じる部分の半径が大きいほど応力集中しないためである。逆に、円弧部２ｆの半径Ｒが小さい場合は、応力集中し易く、円弧部２ｆの表面に発生する応力が高くなり、円弧部２ｆにひび割れが発生し易くなる。
【００２８】
また、接続部４ａの幅と円弧部２ｆの伸び量との関係は、ｄ２／ｄ１＝ｂ２／ｂ１で表される。円弧部２ｆの伸び量が大きい程、円弧部２ｆの表面に発生する応力が高いため、円弧部２ｆにひび割れが生じ易くなる。以上より、鋼板１の展張により円弧部２ｆに発生するひび割れは、接続部４ａの幅ｂが小さいほど、円弧部２ｆの半径Ｒが大きい程発生しにくくなる。よって、鋼板１の展張時の円弧部２ｆのひび割れの発生しにくさを表す指標として、Ｒ／ｂを採用することができる。Ｒ／ｂの値が大きいほど鋼板展張時の円弧部２ｆのひび割れが発生しにくい。
【００２９】
図７は、縦に接続部４ａの幅ｂを、３〜１０ｍｍまでを１ｍｍ刻み、１０ｍｍ〜１６ｍｍまでを２ｍｍ刻みで並べ、横に円弧部２ｆの半径Ｒを０ｍｍ〜７ｍｍまでを１ｍｍ刻みで並べてある。接続部４ａがある幅ｂである場合に円弧部２ｆの半径Ｒを振ったときのひび割れの発生の有無の結果が、図７の各行の各欄に表示されている。ある幅ｂにおいて円弧部２ｆの半径Ｒである場合に、その幅ｂの行と半径Ｒの列とが交差した欄に、実験結果が示してある。ひび割れが発生した場合は、各欄に×が表示され、ひび割れが発生しない場合は、各欄に○が表示されている。各欄に表示されている数値は、Ｒ／ｂの値を示している。図７によれば、Ｒ／ｂ≧０．５であれば鋼板１の展張時に円弧部２ｆにひび割れが発生しない。
【００３０】
（展張後の鋼板１にねじれが発生しないためのパラメータについて）
図８は、実施の形態１に係る鉄筋部材１００の比較例である鉄筋部材９００を示す斜視図である。鉄筋部材９００は、鉄筋部材１００と同様に鋼板１にスリット２を加工し、鋼板１を展張することにより形成される。鉄筋部材９００は、鉄筋部材１００に対し、接続部４ａの幅ｂ及び鋼板１の厚さで表されるパラメータｔ／ｂが異なっている。そのため、鉄筋部材９００は、主筋部３の表面と副筋部４の表面とが同一平面上に位置しておらず、ねじれた面を形成している。従って、鉄筋部材９００は、ねじれた分だけ厚さ方向の寸法が増加するため、鉄筋コンクリート構造物に配筋された場合に鉄筋コンクリート構造物も大きくなるという課題がある。
【００３１】
図９は、実施の形態１に係る鉄筋部材１００の接続部４ａの断面図である。図９は、例えば図３のＡ−Ａ部の断面を示している。鋼板１が短尺方向に引っ張られてスリット２が展張すると、図１において主筋部３に対し平行であった副筋部４は、主筋部３に対し角度を持つようにスリット２が開く。つまり副筋部４の接続部４ａは、曲げモーメントを受けて塑性変形する。
【００３２】
スリット２を入れた鋼板１を展張する場合に、副筋部４の接続部４ａが塑性変形し、鋼板１の面内で変形する場合に、曲げモーメントＭが作用しているとする。このとき、図９（ｂ）に示される様に、面内曲げ変形の中心軸を０として、接続部４ａの円弧部２ｆに引っ張り応力の最大値が発生し、中央傾斜部２ｄ側に圧縮応力の最大値が発生する。鋼板１の材料の降伏応力をσｙとし、接続部４ａを図９（ａ）の水平方向に曲げたときの断面係数をＷとすると、σｙ＝Ｍ／Ｗ、Ｗ＝ｔｂ２／６の関係が成り立つ。従って、鋼板１を展張させ副筋部４が鋼板１の面内で変形したときに、曲げモーメントＭは、Ｍ＝ｔｂ２σｙ／６で表される。
【００３３】
一方、副筋部４が、図８に示される様にねじれる場合、すなわち鋼板１の面外に変形する場合の曲げモーメントをｍとする。このとき、図９（ａ）の上面又は下面の一方に引っ張り応力の最大値が発生し、他方に圧縮応力の最大値が発生する。鋼板１の材料の降伏応力をσｙとし、接続部４ａを図９（ａ）の上下方向に曲げたときの断面係数をＺとすると、σｙ＝ｍ／Ｚ、Ｚ＝ｂｔ２／６の関係が成り立つ。従って、鋼板１を展張させ副筋部４が鋼板１の面外に変形したときに、曲げモーメントｍは、ｍ＝ｂｔ２σｙ／６で表される。
【００３４】
図９において、展張時の副筋部４の面外への変形は、副筋部４に作用する水平方向の曲げモーメントＭが大きい程発生し易く、上下方向の曲げモーメントｍに対し対抗する抵抗モーメントが大きい程発生しにくい。抵抗モーメントは、接続部４ａが塑性変形するときの曲げモーメントｍで表される。すなわち、副筋部４の面外への変形は、副筋部４に作用する水平方向の曲げモーメントＭが小さく、接続部４ａが塑性変形するときの曲げモーメントｍで表される抵抗モーメントが大きい程発生しにくくなるため、鋼板１の展張時の面外変形を発生しにくさは、ｍ／Ｍで表すことができ、ｍ／Ｍが大きい程面外変形が発生しにくい。上記より、ｍ／Ｍは、次式で表すことができる。
ｍ／Ｍ＝（ｂｔ２σｙ／６）／（ｔｂ２σｙ／６）＝ｔ／ｂ
従って、鋼板１の展張時に面外変形を起こさない条件を示す指標としてｔ／ｂを採用することができる。
【００３５】
図１０は、実施の形態１に係る鋼板１において、展張時に副筋部４の面外変形の発生の有無を示した実験結果を示す図である。図１０においては、鋼板１の板厚と接続部４ａの幅ｂとを変化させて、副筋部４の面外変形の発生を確認したものである。図１〜図３においては、鋼板１を短尺方向に鋼板１の平面に対し平行に引っ張り荷重を加えるが、引っ張り荷重が小さいほど（すなわち曲げモーメントＭが小さいほど）副筋部４の面外変形が発生しにくくなる。また、副筋部４の接続部４ａが面外方向に変形する抵抗力が大きいほど副筋部４の面外変形が発生しにくくなる。そのため、上記のｍ／Ｍが大きい程面外変形が発生しにくい。
【００３６】
図１０には、縦に接続部４ａの幅ｂの３ｍｍ〜１６ｍｍまでの条件を並べ、横に鋼板１の板厚ｔの２．４ｍｍ〜１６ｍｍまでの条件を並べてある。接続部４ａがある幅ｂである場合に鋼板１の板厚ｔを振ったときの面外変形の発生の有無の結果が、図１０の各行の各欄に表示されている。ある幅ｂにおいて鋼板１の板厚ｔを振った場合に、その幅ｂの行と板厚ｔの列とが交差した欄に、実験結果が示してある。副筋部４の接続部４ａの面外変形が発生した場合は、各欄に×が表示され、副筋部４の接続部４ａの面外変形が発生しない場合は、各欄に○が表示されている。各欄に表示されている数値は、ｍ／Ｍ＝ｔ／ｂの値を示している。図１０によれば、ｔ／ｂ≧０．６であれば鋼板１の展張時に副筋部４の面外変形が発生しない。
【００３７】
（実施の形態１の効果）
実施の形態１に係る鉄筋部材１００は、上記のような構成としたことで、１枚の鋼板１を展開して主筋部３と副筋部４とを形成することができる。また、副筋部４の接続部４ａ、４ｂの幅ｂ及び円弧部２ｆの半径ＲをＲ／ｂ≧０．５の条件を満たすように構成することにより、鋼板１の展張時に円弧部２ｆにひび割れが発生することがないため、鉄筋部材１００は、必要な強度を確保することができる。
【００３８】
また、副筋部４の接続部４ａの幅ｂ及び鋼板１の板厚ｔをｔ／ｂ≧０．６の条件を満たすように構成することにより、鋼板１の展張時に副筋部４が面外変形を起こすことがないため、図８に示される様な主筋部３と副筋部４とがねじれる現象を抑えることができる。よって、鉄筋部材１００は、鋼板１の板厚ｔと厚さ方向の寸法が同等に形成されるため、必要な強度を確保しながら、鉄筋コンクリート構造物の大きさを小さくすることができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  鋼板、２  スリット、２Ａ  スリット、２Ｂ  スリット、２ａ  孔、２ｂ  第１切り込み部、２ｄ  中央傾斜部、２ｅ  第２切り込み部、２ｆ  円弧部、２ｇ  直線部、３  主筋部、３ｃ  側面突起、３ｐ  断面、４  副筋部、４ａ  接続部、４ｂ  接続部、４ｃ  側面突起、２ｆ  円弧部、４ｐ  断面、４ｑ  断面、５  開口部、１２  突起、１００  鉄筋部材、２００  鉄筋部材、９００  鉄筋部材、Ｍ  曲げモーメント、Ｒ  半径、Ｒ０  半径、ｍ  曲げモーメント、ｔ  板厚、θ  角度。
【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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【図９】
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【図１０】
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