(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に節部と底部とが軸方向に並んで形成され、かつ、軸方向に沿って平坦面が形成されるとともに、屈曲部が一部に形成された異形鉄筋であって、
前記屈曲部のうち少なくとも外側になる部分には、前記節部の一部を欠損して欠損面が形成され、前記欠損面は、前記平坦面と連続し、かつ、前記平坦面に対して所定角度の平面である
ことを特徴とする異形鉄筋。
【請求項２】
請求項１に記載された異形鉄筋を製造する方法であって、
前記節部と前記底部とが軸方向に並んで形成された棒状部に軸方向に沿って平坦面を形成する工程と、前記棒状部の前記屈曲部を形成する予定部位における前記節部の一部を欠損して欠損面を形成する欠損面形成工程との一方を実施した後、他方を実施し、
前記平坦面を形成する工程と前記欠損面形成工程を実施した後に、前記欠損面が外側となり前記欠損面とは反対側に位置する部分が内側となるように前記棒状部を折り曲げる折曲工程を実施する
ことを特徴とする異形鉄筋の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載された異形鉄筋の製造方法において、
前記平坦面を形成する工程を実施した後、前記欠損面形成工程を実施し、
前記欠損面形成工程は、予め製造された前記棒状部の前記節部の一部を切削する
ことを特徴とする異形鉄筋の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載された異形鉄筋の製造方法において、
前記欠損面形成工程は、前記節部のうち前記棒状部の欠損面とは反対側にある一部を欠損する工程を含む
ことを特徴とする異形鉄筋の製造方法。
【請求項５】
請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載された異形鉄筋の製造方法において、
前記異形鉄筋は、降伏点又は０.２％耐力がＪＩＳＧ３１１２で規定される普通強度よ
り降伏点又は０.２％耐力が大きく設定された高強度である
ことを特徴とする異形鉄筋の製造方法。
【請求項６】
請求項２に記載された異形鉄筋の製造方法において、
前記欠損面形成工程を実施した後に、前記平坦面を形成する工程を実施する
ことを特徴とする異形鉄筋の製造方法。
【請求項７】
請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載された異形鉄筋の製造方法において、
前記欠損面形成工程は、切削刃を前記棒状部に押し当てる切削加工であり、前記切削加工は、−２０℃以上５０℃以下の温度環境下で実施する
ことを特徴とする異形鉄筋の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異形鉄筋の製造方法及び異形鉄筋に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリート造において、大地震時等の大きな荷重が作用したときに、柱や梁の主筋に引張力が作用して抜け出さないように、一般的に端部が９０度、あるいは９０度以上に折り曲げて定着されている（非特許文献１及び非特許文献２）。
特に、最上階の上側の梁主筋は、上側のコンクリートがひび割れて十分に定着性を発揮できないことから、一般の工法では９０度曲げが必須になっている。
また、複数の主筋の周囲を囲う帯筋には、平面矩形状とするために、４つの角部を９０度に折り曲げた形状の異形鉄筋がある。
【０００３】
通常、１本の鉄筋を折り曲げるために、一対のロールが用いられる。例えば、平面矩形状の帯筋を加工するため、直線状の鉄筋を固定ロールと可動ロールとの間に送り、可動ロールを固定ロールの軸を中心に回動させる従来例がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５２９７６００号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】鉄筋コンクリート造配筋指針・同解説（日本建築学会2010年）
【非特許文献２】機械式鉄筋定着工法設計指針（一般財団法人日本建築総合試験所2010年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
鉄筋は、高強度になるほど延性が低下し、伸び率が小さくなるため、高強度の鉄筋の折り曲げ直径は低高度より大きくするように規定されている。建物では、直交する方向にも鉄筋が配置されるが、配筋の自由度が大きくなるため、折り曲げ直径（曲率半径）は小さい方がよい。
例えば、ＪＩＳＧ３１１２において、強度が２９５ＭＰａ（Ｎ／ｍｍ２）や３４５ＭＰａ（Ｎ／ｍｍ２）で鉄筋径がＤ１６の鉄筋折り曲げ直径は、３ｄ（ｄは鉄筋直径）で曲げることが許容されている。これに対して、４９０ＭＰａ（Ｎ／ｍｍ２）で鉄筋径がＤ２９〜Ｄ４１の鉄筋では６ｄ以上で曲げなければならず、しかも、折り曲げ角度は９０度までとされている。
【０００７】
ＪＩＳ規格でないＳＤ５９０やＳＤ６８５といった異形鉄筋は、強度や伸び等の機械的性質の性能を満足するように成分調整や製造方法の工夫がされている。しかしながら、ＪＩＳで規定されたＳＤ３９０等の普通強度の異形鉄筋を熱処理して６００ＭＰａ以上の高強度にした鉄筋は、ＳＤ５９０等のような材料への処方を施していないため、曲げ性能に劣り、曲げたときに亀裂が生じる。
つまり、異形鉄筋の強度と伸びとが反比例の関係にあり、強度が大きい鉄筋では、伸びが小さくなる。そのため、鉄筋の屈曲部の曲率半径を小さくすると、屈曲部が伸びにくくなる。特に、異形鉄筋では、節部の近傍より節の底部に伸びが集中することになるので、亀裂が生じやすい。
【０００８】
本発明の目的は、屈曲部の曲率半径を小さくすることができる異形鉄筋の製造方法及び異形鉄筋を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の異形鉄筋は、外周面に節部と底部とが軸方向に並んで形成され、かつ、軸方向に沿って平坦面が形成されるとともに、屈曲部が一部に形成された異形鉄筋であって、前記屈曲部のうち少なくとも外側になる部分には、前記節部の一部を欠損して欠損面が形成され、前記欠損面は、前記平坦面と連続し、かつ、前記平坦面に対して所定角度の平面であることを特徴とする。
本発明では、屈曲部の曲率半径を小さなものにできるので建物における配筋の自由度が大きくなる。
本発明の異形鉄筋の製造方法は、前述の異形鉄筋を製造する方法であって、前記節部と前記底部とが軸方向に並んで形成された棒状部に軸方向に沿って平坦面を形成する工程と、前記棒状部の前記屈曲部を形成する予定部位における前記節部の一部を欠損して欠損面を形成する欠損面形成工程との一方を実施した後、他方を実施し、前記平坦面を形成する工程と前記欠損面形成工程を実施した後に、前記欠損面が外側となり前記欠損面とは反対側に位置する部分が内側となるように前記棒状部を折り曲げる折曲工程を実施することを特徴とする。
【００１０】
本発明では、棒状部の屈曲部を形成する予定部位にある節部（螺旋状に形成されたねじ節と複数が互いに平行に配置された竹節又は横節とを含む）の一部を欠損させて欠損面を形成した後、この欠損面が外側となるように棒状部を折り曲げる。欠損面を形成することで、棒状部を折り曲げる際に、屈曲部を形成する予定部位の外側の伸びが平均化され、特定の部位に応力が集中しにくくなる。
即ち、本発明では、棒状部を折り曲げる際に、伸び応力が大きくなる部分の節部を一部欠損しているので、応力が集中せず、亀裂が生じにくくなって屈曲部の曲率半径を小さなものにできる。
しかも、異形鉄筋の屈曲部以外の部分は節部を欠損していないので、異形鉄筋を用いてコンクリート造を施工した際に、異形鉄筋本来の付着力は維持される。
【００１１】
本発明では、前記平坦面を形成する工程を実施した後、前記欠損面形成工程を実施し、前記欠損面形成工程は、予め製造された前記棒状部の前記節部の一部を切削する構成が好ましい。
この構成では、欠損面を形成するにあたり、節部の一部を切削するという手法を用いるので、欠損面の形成を容易に行うことができる。
【００１２】
本発明では、前記欠損面形成工程は、前記節部のうち前記棒状部の欠損面とは反対側にある一部を欠損する工程を含む構成が好ましい。
この構成では、屈曲部を形成する予定部位のうち棒状部を折り曲げる際に、外側に位置する部分の節部だけでなく、内側に位置する部分の節部を欠損するので、屈曲部の外側の伸びと内側の縮みとは、それぞれ平均化され、特定の部位に応力がより集中しにくくなる。即ち、棒状部を折り曲げる際に、伸び応力が大きくなる部分の節部の一部だけでなく、圧縮応力が大きくなる部分の節部の一部も欠損するので、伸びと圧縮とがそれぞれ平均化できる。
そのため、棒状部を折り曲げる際に生じる亀裂をより効率的に防止できるため、屈曲部の曲率半径をより小さなものにできる。
【００１４】
本発明では、前記異形鉄筋は、降伏点又は０.２％耐力がＪＩＳＧ３１１２で規定される普通強度より降伏点又は０.２％耐力が大きく設定された高強度である構成が好ましい。
この構成では、高強度の異形鉄筋において、前述の効果を奏することができる。
【００１５】
本発明では、前記欠損面形成工程を実施した後に、前記平坦面を形成する工程を実施する構成が好ましい。
【００１６】
本発明では、前記欠損面形成工程は、切削刃を前記棒状部に押し当てる切削加工であり、前記切削加工は、−２０℃以上５０℃以下の温度環境下で実施する構成が好ましい。
この構成では、−２０℃以上５０℃以下という常温の環境下で切削作業を行うから、青熱脆性が現れることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる異形鉄筋を示す平面図。
【図２】折り曲げる前の棒状部の一部を示すもので、（Ａ）は側面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ線に沿う矢視断面図。
【図３】折り曲げる前の棒状部の一部を示すもので、（Ａ）は正面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ線に沿う矢視断面図。
【図４】屈曲部の一部を示す斜視図。
【図５】第１実施形態にかかる異形鉄筋の製造装置の概略図。
【図６】（Ａ）〜（Ｄ）は第１実施形態にかかる異形鉄筋の製造方法を説明する概略図。
【図７】実験例において屈曲部が形成される予定部位に歪センサが設置された状態を示す要部斜視図。
【図８】測定回数と歪量との関係の実験結果を示すグラフ。
【図９】第２実施形態にかかる異形鉄筋の製造装置の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［第１実施形態］
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
第１実施形態を図１から図８に基づいて説明する。
［異形鉄筋］
図１には第１実施形態の異形鉄筋１が示されている。
第１実施形態の異形鉄筋１は、柱や梁の主筋に引張力が作用して抜け出さないようにするためのものである。
図１において、異形鉄筋１は、第一棒状部２１と第二棒状部２２とが直角に配置されており、第一棒状部２１と第二棒状部２２との間には、曲率半径ｒの屈曲部３が設けられている。異形鉄筋１は、１本の棒状部２を折り曲げて形成されている。
異形鉄筋１の直径は、例えば、２５ｍｍ以上である。
【００２０】
第１実施形態では、異形鉄筋１は、降伏点又は０.２％耐力は限定されるものではないが、降伏点又は０.２％耐力がＪＩＳＧ３１１２で規定される普通鉄筋の強度より降伏点又は０.２％耐力が大きく設定された高強度鉄筋が好ましい。
ここで、普通鉄筋の降伏点又は０.２％耐力は、２９５ＭＰａ(Ｎ/ｍｍ２)以上３９０ＭＰａ(Ｎ/ｍｍ２)以下であり、高強度である異形鉄筋１の降伏点又は０.２％耐力は、４９０ＭＰａ(Ｎ/ｍｍ２)以上１０００ＭＰａ(Ｎ/ｍｍ２)以下である。
【００２１】
図２及び図３には、折り曲げられる前の棒状部２の一部が示されており、図２は棒状部２を一方向から見た図であり、図３は図２とは直交する方向から見た図である。
図２及び図３に示される通り、棒状部２は、軸方向に沿って節部２Ａと底部２Ｂとが連続して形成されている。節部２Ａは断面が楕円形状となっている。隣合う節部２Ａの基端を接続する面が底部２Ｂである。
図２及び図３では、節部２Ａは、螺旋状に形成されたねじ節であるが、本実施形態では、複数の節部２Ａが互いに平行に配置された竹節又は横節であってもよい。
【００２２】
棒状部２は、節部２Ａと底部２Ｂとを軸方向に沿って切削した平坦面２Ｃが形成されている。
平坦面２Ｃは、棒状部２の軸芯を挟んで互いに反対側に形成されており、これらの平坦面２Ｃにより、節部２Ａ及び底部２Ｂとは２つの領域に区切られている。
平坦面２Ｃは、節部２Ａを削除した第一面２Ｃ１と、底部２Ｂを切削した第二面２Ｃ２とから構成されている。
第１実施形態では、第一棒状部２１と第二棒状部２２とのそれぞれに節部２Ａ、底部２Ｂ及び平坦面２Ｃが形成されている。
【００２３】
図４には屈曲部３の外周面の一部が示されている。
図２から図４において、屈曲部３のうち外側となる部分には節部２Ａ及び底部２Ｂの一部を欠損した欠損面３Ａが形成されている。欠損面３Ａは、屈曲部３を構成する部分の全てあるいは一部に形成されるものであり、図４では２箇所の節部２Ａに形成されている。
欠損面３Ａは、平坦面２Ｃと連続し、かつ、平坦面２Ｃに対して角度αの平面である。角度αは、概ね１０°以上２５°以下である。
欠損面３Ａは、平坦面２Ｃの両側にそれぞれ形成されている。
本実施形態では、屈曲部３のうち軸芯を挟んで欠損面３Ａとは反対側の部位に欠損面３Ｂが形成されている（図２及び図３参照）。欠損面３Ａ，３Ｂと平坦面２Ｃとのなす角度は同じであっても、部位によって相違するものでもよい。
欠損面３Ｂは、屈曲部３の内側にある節部２Ａの一部を欠損して形成されるものであり、平坦面２Ｃの両側にそれぞれ形成されている。なお、第１実施形態では、欠損面３Ｂを省略し、欠損面３Ａのみを形成するものとしてもよい。
【００２４】
次に、第１実施形態の異形鉄筋の製造装置を説明する。
［異形鉄筋の製造装置］
図５には異形鉄筋の製造装置の概略が示されている。
図５において、異形鉄筋の製造装置は、棒状部２の節部２Ａ（図５では図示省略）の一部を欠損して欠損面３Ａ，３Ｂ（図５では図示省略）を形成する欠損面形成機構４と、欠損面形成機構４で欠損面３Ａ，３Ｂが形成された棒状部２を折り曲げる折曲機構５と、棒状部２を切断して１本の異形鉄筋１を成形する切断機構６と、切断機構６で切断された異形鉄筋１を搬出する図示しない搬出機構とを備えている。
欠損面形成機構４には、図示しない送り機構により、節部２Ａ、底部２Ｂ及び平坦面２Ｃ（図５では図示省略）が形成された棒状部２が送り込まれる。
欠損面形成機構４は、棒状部２の屈曲部３を形成する予定部位における節部２Ａの一部を切削して欠損面３Ａ，３Ｂを形成するものであり、フライスからなる切削刃４Ａ，４Ｂを棒状部２に押し当てる切削加工をする。
【００２５】
切削刃４Ａは、屈曲部３を形成する予定部位のうち外側の部位に欠損面３Ａを形成するものである。棒状部２を挟んだ反対側には切削刃４Ａで棒状部２を押す力を受ける受ローラ４１が配置されている。平坦面２Ｃを挟んで両側に欠損面３Ａを形成するため、矢印Ａに示される通り、棒状部２が軸方向を中心に回動自在とされている。
切削刃４Ｂは、屈曲部３を形成する予定部位のうち内側の部位に欠損面３Ｂを形成するものである。棒状部２を挟んだ反対側には切削刃４Ｂで棒状部２を押す力を受ける受ローラ４２が配置されている。切削刃４Ｂは切削刃４Ａに対して棒状部２の軸方向に離れて配置されている。
【００２６】
折曲機構５は、欠損面３Ａが外側となり欠損面３Ａとは反対側に位置する欠損面３Ｂが内側となるように棒状部２を折り曲げるものであり、固定ローラ５１、可動ローラ５２及び一対のガイドローラ５３を備えている。
可動ローラ５２は、棒状部２を挟んで固定ローラ５１とは反対側に配置され、かつ、固定ローラ５１の軸芯を回動中心として回動自在とされている。ガイドローラ５３は、可動ローラ５２が回動操作された際に棒状部２にかかる反力を押さえる機能を備える。
切断機構６は、カッター６１と受台６２とを備えている。
【００２７】
［異形鉄筋の製造方法］
以上の構成の異形鉄筋の製造装置を用いて異形鉄筋１を製造する方法を図６に基づいて説明する。第１実施形態では、外周面に節部２Ａ、底部２Ｂ及び平坦面２Ｃが形成された棒状部２を予め製造しておき、この棒状部２を欠損面形成機構４に送る。
まず、欠損面形成工程を実施する。欠損面形成工程では切削加工が実施されるが、この切削加工は、−２０℃以上５０℃以下の温度環境下で実施される。
【００２８】
図６（Ａ）で示される通り、棒状部２の屈曲部３を形成する予定部位のうち内側に相当する部位の節部２Ａ（図６では図示を省略）を切削刃４Ｂで切削して欠損面３Ｂを形成する。欠損面３Ｂは、受ローラ４２で棒状部２を受けながら切削刃４Ｂを節部２Ａの一部に当てながら回転させて形成する。
欠損面３Ｂを所定長さに渡って形成するため、棒状部２を矢印Ｂの通り、進退させる。これにより、平坦面２Ｃの両側のうち一方に接続される欠損面３Ｂが形成される。１つの欠損面３Ｂが形成されたなら、矢印Ａの通り、棒状部２を回動させた後、棒状部２を矢印Ｂの通り、進退させ、平坦面２Ｃのうち他方に接続される欠損面３Ｂを所定長さに渡って形成する。
２箇所の欠損面３Ｂが形成されたら、欠損面３Ｂが受ローラ４１の位置になるまで棒状部２を送り出す。
【００２９】
図６（Ｂ）で示される通り、屈曲部３を形成する予定部位のうち外側に相当する部位を切削刃４Ａで切削して欠損面３Ａを形成する。欠損面３Ａは、受ローラ４１で棒状部２を受けながら切削刃４Ａを回転させて形成するが、欠損面３Ｂの形成と同様に、棒状部２を進退させる。そして、１つの欠損面３Ａが形成されたなら、棒状部２を回動させ、その後、棒状部２を進退させ、平坦面２Ｃのうち他方に接続される欠損面３Ａを形成する。これにより、欠損面３Ａはいわば「ハ」の字状に形成される。なお、本実施形態では、節部２Ａが竹節又は横節である場合には、節部２Ａを周方向に切削することになる。
２箇所の欠損面３Ａが形成されたら、棒状部２を折曲機構５まで送り出す。
【００３０】
図６（Ｃ）で示される通り、可動ローラ５２を固定ローラ５１の軸芯を中心に回動させて棒状部２を折り曲げる。
図６（Ｄ）で示される通り、カッター６１を作動させて棒状部２を切断する。
これにより、異形鉄筋１が製造される。異形鉄筋１は図示しない搬出機構で装置外に搬出される。
【００３１】
従って、第１実施形態では、次の効果を奏することができる。
（１）外周面に節部２Ａと底部２Ｂとが軸方向に沿って連続形成された棒状部２を折り曲げて屈曲部３が一部に形成された異形鉄筋１を製造するにあたり、棒状部２の屈曲部３を形成する予定部位における節部２Ａの一部を欠損して欠損面３Ａを形成し、欠損面３Ａが外側となり欠損面３Ａとは反対側に位置する部分が内側となるように棒状部２を折り曲げた。そのため、屈曲部３を形成する予定部位の外側の伸びが平均化され、特定の部位に応力が集中せず、亀裂が生じにくくなる。そのため、屈曲部３の曲率半径ｒを小さなものにできる。しかも、異形鉄筋１の屈曲部３以外の部分は節部２Ａを欠損していないので、異形鉄筋１を用いてコンクリート造を施工した際に、異形鉄筋本来の付着力は維持される。
【００３２】
（２）異形鉄筋１における屈曲部３の曲率半径ｒを小さなものにできるため、建物における配筋の自由度が大きくなる。
【００３３】
（３）予め製造された棒状部２の節部２Ａの一部を切削するため、欠損面３Ａの形成を容易に行うことができる。
【００３４】
（４）節部２Ａのうち棒状部２の互いに反対側に位置する欠損面３Ａ，３Ｂを形成すれば、棒状部２を折り曲げる際に、屈曲部３の外側の伸びと内側の縮みとは、それぞれ平均化され、特定の部位に応力がより集中しにくくなる。そのため、棒状部２を折り曲げる際に生じる亀裂をより効率的に防止できるため、屈曲部３の曲率半径ｒをより小さなものにできる。
【００３５】
（５）棒状部２には節部２Ａと底部２Ｂとを軸方向に沿って切削した平坦面２Ｃが形成され、欠損面３Ａ，３Ｂは平坦面２Ｃと連続した面であるため、欠損面３Ａ，３Ｂの形成を容易に行うことができる。しかも、屈曲部３の外側の伸びがより平均化され、特定の部位への応力集中が防止されるため、屈曲部３の曲率半径をより小さなものにできる。
即ち、第１実施形態では、節部２Ａを平坦面２Ｃと連続する付け根から欠損させたので、他の部位を欠損する場合に比べて、応力集中を防止することができる。
【００３６】
欠損面３Ａ，３Ｂを形成する部位が節部２Ａを平坦面２Ｃと連続する付け根としたことが好ましい理由を図７及び図８に基づいて説明する。
図７には、節部２Ａと底部２Ｂとを軸方向に沿って切削した平坦面２Ｃを有する直線状の異形鉄筋が図示されている。図７において、底部２Ｂのうち平坦面２Ｃに近接した位置に第一歪センサＳ１を設置し、平坦面２Ｃのうち隣合う底部２Ｂの中間位置に第二歪センサＳ２を設置し、平坦面２Ｃのうち隣合う節部２Ａの中間位置に第三歪センサＳ３を設置し、節部２Ａの傾斜面に第四歪センサＳ４を設置し、節部２Ａの先端面に第五歪センサＳ５を設置する。
この状態で、異形鉄筋を１回につき角度３°加えるように折り曲げ、第一歪センサＳ１、第二歪センサＳ２、第三歪センサＳ３、第四歪センサＳ４及び第五歪センサＳ５からの信号を受けて軸方向の歪み量を測定した。この測定を６回行った結果を図８に示す。
図８に示される通り、第一歪センサＳ１で検出した軸方向ひずみ量が他のセンサで検出した軸方向のひずみ量より大きなものであった。これから、直線状の異形鉄筋を折り曲げた際に、節部２Ａの平坦面２Ｃと連続する付け根が最も軸方向ひずみ量が多いことがわかり、この位置に欠損面３Ａ，３Ｂを形成することで、軸方向ひずみ量が減少できる。
【００３７】
（６）異形鉄筋１を、降伏点又は０.２％耐力がＪＩＳＧ３１１２で規定される普通強度より降伏点又は０.２％耐力が大きく設定された高強度とすれば、高強度の異形鉄筋１において、前述の効果を奏することができる。
【００３８】
（７）欠損面３Ａ，３Ｂを形成するために、切削刃４Ａ，４Ｂを棒状部２に押し当てる切削加工を実施した。しかも、切削加工を、−２０℃以上５０℃以下の温度環境下で実施したから、青熱脆性が現れることを防止できる。つまり、この温度領域を超える高温で切削加工を行うと、青熱脆性が現れることになる。
【００３９】
第１実施形態の効果を確認するための実験例について説明する。
本実験例で使用した異形鉄筋の仕様は次の通りである。
製造元：(株)伊藤製鐵所
鉄筋名：ネジonicon  (ねじ節鉄筋)
元の規格：SD390  （JIS G 3112）
呼び名：  D35
成分(%)：C:0.25, Si:0.21, Mn:0.99,V:0.044, (不純物P:0.026,  S:0.036)
【００４０】
当該異形鉄筋には熱処理を施しているが、熱処理前の耐力は４３０Ｎ／ｍｍ２であり、引張強さは６２８Ｎ／ｍｍ２であり、伸びは１８％である。熱処理前の異形鉄筋の曲げ特性は、曲げ角度がＪＩＳの規定では５ｄにおいて１８０°である。ここで、ｄは鉄筋呼び名であり鉄筋径に近似する。
熱処理をした後の異形鉄筋であって、互いに対向する位置に欠損面３Ａ，３Ｂを形成した場合では、耐力は８７８Ｎ／ｍｍ２であり、引張強さは９７８Ｎ／ｍｍ２であり、伸びは１０％である。熱処理後の異形鉄筋の曲げ特性は、前述の通り、小さな折り曲げ直径で曲げることが望ましい。
【００４１】
熱処理をした後の異形鉄筋であって、外側にのみ欠損面３Ａを形成した場合では、耐力は８９６Ｎ／ｍｍ２であり、引張強さは９９５Ｎ／ｍｍ２であり、伸びは１０％である。熱処理後の異形鉄筋の曲げ特性は、曲げ角度が９０°である場合、６ｄである。
熱処理をした後の異形鉄筋であって、いずれの欠損面３Ａ，３Ｂを形成しない場合では、耐力は９０２Ｎ／ｍｍ２であり、引張強さは１００３Ｎ／ｍｍ２であり、伸びは１０％である。熱処理後の異形鉄筋の曲げ特性は、曲げ角度が９０°である場合、８ｄは可能であったが、６ｄは不可能であった。
【００４２】
以上の実験例から、屈曲部３に２箇所の欠損面３Ａ，３Ｂを形成した場合には、曲げ特性が最もよく、外側の欠損面３Ａのみを形成した場合では、欠損面３Ａ，３Ｂを形成した場合よりも劣るが、欠損面３Ａを形成していない場合に比べると、良好なことがわかる。なお、以上の実験では、ねじ節が形成された異形鉄筋で行ったが、竹節又は横節が形成された異形鉄筋でも同様の結果が生じることが想定される。
【００４３】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図９に基づいて説明する。
第２実施形態は、異形鉄筋１の製造方法が第１実施形態と異なるもので、異形鉄筋１の構造は第１実施形態と同じである。
第２実施形態では第１実施形態と同様の構成要素は同一符号を付して説明を省略する。
図９には異形鉄筋の製造装置の概略が示されている。
図９において、異形鉄筋の製造装置は、折曲機構５及び切断機構６の上流側に棒状部形成機構７が配置された構成である。
【００４４】
棒状部形成機構７は、鋼棒を圧延する第一圧延部７１、第二圧延部７２及び第三圧延部７３と欠損面形成部７０とを備えている。なお、図９では、第三圧延部７３を欠損面形成部７０に対して下流側に配置しているが、本実施形態では、第三圧延部７３を欠損面形成部７０より上流側に配置してもよい。
第一圧延部７１は、それぞれ成型凹部を有する一対の圧延ローラ７１Ａ，７１Ｂを備えている。第二圧延部７２は、第一圧延部７１から送られる鋼棒を熱間圧延するものであり、一対の圧延ローラ７２Ａ，７２Ｂを備えている。これらの圧延ローラ７２Ａ，７２Ｂは、螺旋状の節部を形成するための周面を有する。
欠損面形成部７０は、第１実施形態の欠損面形成機構４と同様の構成でもよいが、一対の欠損面形成用の一対のローラを備えた構成でもよい。
第三圧延部７３は、一対の圧延ローラ７３Ａ，７３Ｂを備えており、第二圧延部７２から送られた鋼棒に最終的な圧延工程を施すとともに、平坦面を形成する。
【００４５】
以上の構成の異形鉄筋の製造装置を用いて、異形鉄筋１を製造する方法について説明する。
まず、棒状部形成機構７により、節部２Ａ、底部２Ｂ、平坦面２Ｃ及び欠損面３Ａ，３Ｂ（図９での図示を省略）が形成された棒状部２を製造する。つまり、第一圧延部７１及び第二圧延部７２により、鋼棒に節部２Ａ及び底部２Ｂを形成した後、欠損面形成部７０により、欠損面３Ａ，３Ｂを形成し、さらに、第三圧延部７３により、平坦面２Ｃを形成して棒状部２を製造する。
そして、第１実施形態と同様に、折曲機構５で棒状部２を折り曲げて屈曲部３を形成し、切断機構６により棒状部２を切断して異形鉄筋１を製造する。
【００４６】
従って、第２実施形態では、第１実施形態の（１）から（６）と同様の効果を奏することができる他、次の効果を奏することができる。
（８）欠損面形成工程は、棒状部２を製造する工程で実施されているから、棒状部２を形成すると同時に欠損面３Ａ，３Ｂも形成されることになり、異形鉄筋１の製造効率をよいものにできる。
【００４７】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本発明では、建築構造物以外にも、橋等の土木構造物に用いられる異形鉄筋にも適用することができる。
前記実施形態では、欠損面３Ａ，３Ｂは、それぞれ平坦面２Ｃを挟んで両側に形成されたが、本発明では、両側ではなく一方にのみ形成するものでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、鉄筋コンクリート造の建築構造物や土木構造物に利用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１…異形鉄筋、２…棒状部、２１…第一棒状部、２２…第二棒状部、２Ａ…節部、２Ｂ…底部、２Ｃ…平坦面、３…屈曲部、３Ａ，３Ｂ…欠損面、４…欠損面形成機構、４Ａ，４Ｂ…切削刃、５…折曲機構、７…棒状部形成機構、７０…欠損面形成部、ｒ…曲率半径
【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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