(57)【要約】【課題】  熟練技術を必要としない低コストかつ簡易な手段によって、柱や梁等に配筋した異形鉄筋をコンクリートに定着させて引き抜き力を強化できる。【解決手段】  定着部材２０３の一端から所定の長さ部分をダイス２９１等で押圧して拡径することにより末広がり状の定着部２３２ｂを形成する。ついで定着部材２０３の中空穴２３１に鉄筋２０２を挿入し、一対のダイス２０８で挟持するように押圧してこの鉄筋の外周に圧着する。圧着部分は鉄筋２０２の竹節２２２に噛み込むように塑性変形するので大きな引き抜き力に対抗できる。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄筋と定着部材とを備え、
上記鉄筋は、竹節またはネジ状の節を有する異形鉄筋であり、
上記定着部材は、上記鉄筋を挿入可能な中空穴を有する筒状部材であって、この筒状部材の外周を押圧することによって縮径して上記鉄筋の外周に圧着してある
ことを特徴とする鉄筋の定着構造。
【請求項２】
請求項１において、上記定着部材は、その軸方向長さのうち所定の長さ部分を縮径して上記鉄筋の外周に圧着してある
ことを特徴とする鉄筋の定着構造。
【請求項３】
請求項２において、上記定着部材は、その一端から所定の長さ部分を縮径して上記鉄筋の外周に圧着し、他の長さ部分を拡径してある
ことを特徴とする鉄筋の定着構造。
【請求項４】
請求項３において、上記定着部材の他の長さ部分は、拡径された部分とその最大拡径部分において全周を内側に折り返して形成された終端部とからなることを特徴とする鉄筋の定着構造。
【請求項５】
請求項３〜４のいずれかにおいて、上記定着部材の他の長さ部分の肉厚は、上記所定の長さ部分より薄肉になっていることを特徴とする鉄筋の定着構造。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかの１において、上記定着部材は、軸対称に配置した複数の第１の押圧爪によってその外周面を押圧して圧縮変形させた後に、この第１の押圧爪と半ピッチずらした外周面を、軸対称に配置されかつ所定の円周方向長さの円弧押圧面を有する複数の第２の押圧爪によって押圧することにより、主としてこの第１の押圧爪で押圧した部分に対応する内側面を上記鉄筋の外周に圧着したものである
ことを特徴とする鉄筋の定着構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱や梁等に配筋した異形鉄筋をコンクリートに定着させて、この鉄筋の引き抜き力を強化するための鉄筋の定着構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、引張り強度が極めて低いコンクリートを補強するために、鉄筋を配筋して全体の引張り強度を強化した鉄筋コンクリート構造が広く使用されている。しかるに鉄筋に対するコンクリートの保持力が弱いと、曲げ等により引張り力が加わった場合には、鉄筋が引き抜かれてしまい、十分な引張り強度を発揮することができない。そこで、鉄筋に対するコンクリートの保持力を確保するために、多くの鉄筋の定着手段が提案されている。
【０００３】
例えば鉄筋の外周に、平行またはネジ状の突起した節を設けて、コンクリートに対する引き抜き力を向上させたもの（以下「異形鉄筋」という。）が広く使用されている。またこの異形鉄筋だけでは不十分な場合には、鉄筋の端部や中間部を折り曲げて、コンクリートに対する引き抜き力を向上させる手段も広く使用されている。さらに鉄筋を折り曲げる手段では、鉄筋を密集して配筋するときに、折り曲げる鉄筋同士が相互に干渉したり、折り曲げ作業のスペースが十分でない場合も生じるため、鉄筋の端部等に次のような定着部材を取付ける手段が提供されている。
【０００４】
すなわちネジ鉄筋の端部に板状の定着部材を螺合し、この螺合部分にモルタル等の充填剤を注入する手段が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。あるいは熱間据え込み加工によって、鉄筋の端部に拡径部を形成する手段も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。さらに鉄筋の端部に雄ネジを摩擦圧接し、この雄ネジに定着板を螺合させる手段も提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【特許文献１】特許第２６６２１５０号公報（第１-４頁、第７〜８図）
【特許文献２】特開２０００−２５７２０９号公報（第１-４頁、第１図）
【特許文献３】特開２００１−１５９２１４号公報（第１-４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに、ネジ鉄筋の端部に板状の定着部材を螺合し、この螺合部分にモルタル等の充填剤を注入する手段では、適用できる鉄筋がネジ鉄筋にのみに限定され、また定着部は、ネジ鉄筋に合わせた雌ネジを螺設する必要があるために製造コストが高くなる。さらに充填剤を注入する手間も必要になる。また熱間据え込み加工によって、鉄筋の端部に拡径部を形成する手段では、鉄筋の端部を、バーナーや高周波コイルで赤熱させ、これに所定の型枠を押圧して据え込み加工する手段が必要となる。したがって均一な拡径部を形成するためには、ある程度の熟練技術が必要であり、また夏場の炎天下等の高気温の下における作業負担が過大となって、さらに作業性の悪い現場等では火傷の危険性もある。
【０００６】
そして鉄筋の端部に雄ネジを摩擦圧接し、この雄ネジに定着板を螺合させる手段では、雄ネジと、これに螺合する雌ネジを設けた定着板との２種類の部品の準備が必要となる。また例えば梁を柱に連結するときには、梁の端面からの鉄筋の突出長さを、ある程度長くする必要がある場合も多いが、このような場合には、雄ネジを適正に摩擦圧接するためには、突出した鉄筋が撓んだり振れ回らないように固定する手段、ないしは高度の熟練技術が必要となる。
【０００７】
そこで本発明の目的は、熟練技術を必要としない低コストかつ簡易な手段によって、異形鉄筋をコンクリートに定着させて、この鉄筋の引き抜き力を強化する鉄筋の定着構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決すべく、本発明による鉄筋の定着構造の第１の特徴は、鉄筋と定着部材とを備え、この鉄筋は、竹節またはネジ状の節を有する異形鉄筋であり、この定着部材は、この鉄筋を挿入可能な中空穴を有する筒状部材であって、この筒状部材の外周を押圧することによって縮径してこの鉄筋の外周に圧着したものであることにある。
【０００９】
また本発明による鉄筋の定着構造の第２の特徴は、上記特徴１に記載した定着部材は、その軸方向長さのうち所定の長さ部分を縮径して上記鉄筋の外周に圧着してあることにある。さらに本発明による鉄筋の定着構造の第３の特徴は、上記特徴２に記載した定着部材は、その一端から所定の長さ部分を縮径して上記鉄筋の外周に圧着し、他の長さ部分を拡径してあることにある。
【００１０】
本発明による鉄筋の定着構造の第４の特徴は、上記特徴３に記載した定着部材の他の長さ部分は、拡径された部分と、その最大拡径部分において全周を内側に折り返して形成された終端部とからなることにある。ここで上記特徴３〜４のいずれかに記載した定着部材の他の長さ部分の肉厚は、上記所定の長さ部分より薄肉になっていることが望ましい。
【００１１】
本発明による鉄筋の定着構造の第５の特徴は、上記特徴１〜５のいずれかの１に記載した定着部材の所定の長さ部分は、２工程に分けて縮径してあることにある。すなわち上記所定の長さ部分は、軸対称に配置した複数の第１の押圧爪によってその外周面を押圧して圧縮変形させた後に、この第１の押圧爪と半ピッチずらした外周面を、軸対称に配置されかつ所定の円周方向長さの円弧押圧面を有する複数の第２の押圧爪によって押圧することにより、主としてこの第１の押圧爪で押圧した部分に対応する内側面を上記鉄筋の外周に圧着したものである。
【００１２】
なお上記鉄筋の定着構造は、いずれもダイス等の携帯用押圧装置を用いて工事現場で縮径や拡径作業を行う場合に限らず、工場において冷間鍛造やプレス等の冷間加工を用いて、予め異型鉄筋に定着部材を圧着及び拡径したものを、工事現場に搬入して使用することもできる。
【発明の効果】
【００１３】
このように発明を構成することによって、次の作用効果を奏することができる。第１に、定着部材の素材は、異形鉄筋を挿入可能な中空の筒状部材を一定の長さに切断したもので足りるため、低コストで製造できる。特に中空の筒状部材として中空パイプを使用する場合には、極めて低コストで製造または入手が可能となる。
【００１４】
第２に、中空の筒状部材の所定の長さ部分の外周を、例えば円弧溝形状をしたダイスで押圧縮径し、この中空穴の内周を異形鉄筋の節に噛み込ませて圧着するものであるため、定着部材の中空穴に、ネジ鉄筋等と螺合させる雌ネジを加工する必要がない。また中空の筒状部材を塑性変形させて圧着するので、この中空穴の内周寸法は、異型鉄筋を挿入できるクリアランスを見込めば足り、加工精度を高くする必要はない。さらに異形鉄筋への圧着は、中空の筒状部材の外周をダイス等で押圧縮径するだけであるため、熱間据え付け加工や摩擦圧接等に比べて、圧着作業が極めて簡単かつ確実にできる。したがって熟練技術も不要となって、作業負担や危険性を大幅に低減することができる。
【００１５】
第３に、定着部材の軸方向長さのうち、所定の長さ部分だけを縮径することによって、押圧されない元の外周形状のままの他の長さ部分との間に、外周上半径方向に段差が生じるため、この段差によってコンクリートへの定着力を増大させることができる。
【００１６】
第４に、定着部材の一端にダイスを押し当てる等して、他の長さ部分を例えば末広がり状に拡径するものであるため、大型の拡径冶具を必要とせず、また特に熟練技術を要することなく、コンクリートに対する充分な定着面積を成形することができる。第５に、定着部材の他の長さ部分を拡径して、その最大拡径部分において全周を内側に折り返して終端部を形成することによって、拡径部がいわば二重壁となり、鉄筋の引き抜き力に対する強度を増強することができる。さらにこのような形状は、定着部材の一端面にダイス等を押し当てる一工程で、迅速かつ容易に形成することができる。
【００１７】
第６に、定着部材を拡径する部分の肉厚を薄くしておくことによって、ダイス等の押し当て力を小さくでき、より簡単容易に拡径することが可能となる。第７に、定着部材の所定の長さ部分を、軸対称に配置した複数の第１の押圧爪と、第２の押圧爪とによって、円周を部分的に、かつ２工程にわけて押圧することにより、中空穴と鉄筋の外周との半径方向クリアランスが大きい定着部材であっても、小さな押圧力で大きく圧縮変形させて、確実に鉄筋の外周に圧着することができる。したがって押圧されない他の長さ部分との外周半径方向段差を大きくすることができるので、コンクリートへの定着力を増大させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
まず最初に、図１を参照しつつ、本発明による鉄筋の定着構造の使用例を説明する。図１は、それぞれコンクリート製の梁４と柱５とを結合した建造物に、鉄筋の定着構造１を使用した場合を例示している。すなわち鉄筋の定着構造１は、鉄筋２と、この鉄筋の端部に圧着した定着部材３とを備えている。鉄筋２は、梁４の長手方向に沿って複数本埋設されており、それぞれの先端部分が、この梁の端面から突き出て、柱５に埋設された鉄筋６の間に配置されている。したがって鉄筋２の引き抜き力に対して、定着部材３が大きな抵抗となり、この鉄筋を柱５と梁４とに確実に保持することができ、この梁の下面に生じる曲げ応力や、この柱との分離力等に対して、十分な強度を確保することができる。
【００１９】
図２（Ａ）〜（Ｂ）に鉄筋の定着構造１の詳細を示す。すなわち鉄筋２は、丸棒２１に所定のピッチで平行な竹節２２を一体形成した異形鉄筋を使用している。竹節２２は、長手方向に沿って設けたリブ２３を挟んで半周づつロール形成する。なお平行な竹節２２の替わりに、ネジ状の節を形成した異形鉄筋を使用することもできる。一方定着部材３は、図２（Ｃ）〜（Ｄ）に示すように、鉄筋２が挿入可能な円形の中空穴３１を有する四角形断面形状をした、鉄製の短い筒状部材を使用している。
【００２０】
そして図２（Ｅ）に示すように、鉄筋２の一端部を中空穴３１に挿入し、かつ互いに対向する円弧溝８ａを有する一対のダイス８によって、定着部材３の外周の平行辺３２を挟み込むようにして押圧する。このように定着部材３の外周を押圧すると、四角形の４角が円弧溝８ａによってそれぞれ中心方向に押圧され、この部分から圧縮変形して、この部分の中空穴３１の内周が、鉄筋２の外周に圧着する。そして最終的には、図２（Ｂ）に示すように、定着部材３の外周３２ｂが円形に近い楕円形になるように圧縮変形し、ほぼ中空穴３１の内周の全周が鉄筋２の竹節２２に食い込むようにして圧着する。
【００２１】
ところでこのように定着部材３の外周を四角形断面のように多角形にしておくと、まずそれぞれの角部がダイス８の円弧溝８ａによって圧縮変形し、次いで円形に近い楕円形に圧縮変形する。したがって圧縮変形が、いわば２段階に分けて行われるために、定着部材３の外周を円形に形成し、全周に渡って押圧して、一度に圧縮変形する場合に比べて押圧力を小さくできる。このためダイスの押圧手段を小型にすることができる。また肉厚の厚い定着部材３を容易に縮径することができるため、コンクリートに対する定着面積を大きくすることができる。また中空穴３１と鉄筋２の竹節２２の外径とのクリアランスは、塑性変形による圧着力が充分確保できる程度の大きさであれば足り、精密に加工しておく必要はない。
【００２２】
図３（Ａ）〜（Ｂ）に、他の実施の形態を示す。なお図２に対応する部品及び部分については、参照の便宜を図るため、図２に示す番号にそれぞれ１００を加えた番号にしてある。すなわち定着部材１０３は、図３（Ｃ）〜（Ｄ）に示すように、鉄筋１０２が挿入可能な中空穴１３１を有する、六角形断面形状の筒状部材を使用している。そして図３（Ｅ）に示すように、中空穴１３１に鉄筋１０２の端部を挿入し、その挿入部分の長さ部分を、図２（Ｅ）と同様にして、円弧溝１０８ａを有するダイス１０８で押圧、縮径して、この鉄筋の外周に圧着する。
【００２３】
したがって定着部材１０３の外周は、図３（Ａ）〜（Ｂ）に示すように、押圧してほぼ円形断面形状に縮径された部分１３２ａと、元の六角形のままの縮径していない部分１３２ｂとの間に外周半径方向段差が生じ、この段差によって、コンクリートに対する定着力を増強することができる。
【００２４】
図４（Ａ）〜（Ｂ）に示す鉄筋の定着構造２０１は、定着部材の所定の長さ部分を縮径し、他の長さ部分を拡径したものである。なお図２に対応する部品及び部分については、参照の便宜を図るため、図２に示す番号にそれぞれ２００を加えた番号にしてある。すなわち定着部材２０３は、図４（Ｃ）〜（Ｄ）に示すように、鉄筋２０２が挿入可能な中空穴２３１を有する、中空パイプを使用している。そして一端から約半分の長さ部分だけを、肉厚が薄い部分２３１ｂに形成してある。
【００２５】
定着部材２０３は、図４（Ｅ）に示すように、まず薄肉部分２３１ｂを拡径する。すなわち中空穴２３１と、この長さに対応する外周２３２部分とを、チャック２９２，２９３に取付けて固定し、薄肉部分２３１ｂの内周に挿入可能な円柱突起部２９１ａを有するダイス２９１を、この薄肉部分の端部に押圧する。押圧すると、まず薄肉部分２３１ｂの端部が、円柱突起部２９１ａの根元のアール部分２９１ｂによって拡径し、次いでこの拡径した端部が、ダイス２９１の平坦部分２９１ｃによってさらに押し広げられ、最終的には、図４（Ｆ）に示すように、末広がり状に拡径した部分２３２ｂが形成される。
【００２６】
次に図４（Ｇ）に示すように、拡径していない中空穴２３１に鉄筋２０２を挿入し、その挿入長さ部分を、図２（Ｅ）と同様にして、円弧溝２０８ａを有するダイス２０８で押圧、縮径して、この鉄筋の外周に圧着する。以上により、定着部材２０３は、図４（Ａ）〜（Ｂ）に示すように、薄肉部分２３１ｂが末広がり状に拡径され、残りの部分２３２ａが縮径されて鉄筋２０２の外周に圧着された構成となる。したがって、末広がり状に拡径された部分２３２ｂによって、コンクリートに対する大きな定着力を得ることができる。
【００２７】
図５（Ａ）〜（Ｂ）に示す鉄筋の定着構造３０１は、定着部材の約半分の長さ部分を拡径し、かつその終端部全周を内側に折り返して、いわば二重構造にしたものである。なお図２に対応する部品及び部分については、参照の便宜を図るため、図２に示す番号にそれぞれ３００を加えた番号にしてある。すなわち定着部材３０３は、図５（Ｃ）〜（Ｄ）に示すように、鉄筋３０２を挿入可能な中空穴３３１を有する薄肉中空パイプを使用している。
【００２８】
図５（Ｅ）に示すように、まず定着部材３０３の約半分の長さ部分の内外周３３１，３３２を、それぞれチャック３９２，３９３に挿入して取り付ける。次に平坦面３９１ａを有するダイス３９１を、定着部材３０３の端面に押圧する。ある程度押圧すると、定着部材３０３の所定の長さ部分は、その押圧端面とチャック３９２，３９３の取付け端面との間で、外側方向に膨らむように座屈する。そしてさらに押圧を進めると、この外側方向に膨らんだ部分が軸方向に圧縮され、最終的には図５（Ｆ）に示すように、拡径された部分３３２ｂと、その最大拡径部分３３２ｃにおいて、全周を内側に折り返して形成された終端部３３２ｄとが形成される。
【００２９】
拡径しない残りの約半分の長さ部分３３２ａは、図５（Ｇ）に示すように、上述した図４（Ｇ）と同様な手段によって縮径して、鉄筋３０２の外周に圧着する。
【００３０】
図６（Ａ）〜（Ｂ）に示す鉄筋の定着構造４０１は、定着部材の所定の長さ部分を２工程に分けて縮径したものである。なお図２に対応する部品及び部分については、参照の便宜を図るため、図２に示す番号にそれぞれ４００を加えた番号にしてある。すなわち定着部材４０３は、図６（Ｃ）〜（Ｄ）に示すように、鉄筋４０２の外径より充分大きい中空穴４３１を有する、薄肉中空パイプを使用している。
【００３１】
さて定着部材４０３の約半分の長さ部分について、まず図６（Ｅ）に示すように、軸対称に配置した４個の台形のダイス４８１によって、外周４３２の四箇所を押圧して、圧縮変形させる。圧縮変形後の断面形状は、ダイス４８１の押圧面４８１ａが当接する部分が、ほぼ平坦な部分４３２ａに縮径され、押圧されない四隅の部分が、ほぼ円弧状の部分４３２ｃに変形する。なお平坦な部分４３２ａの中心間隔は、鉄筋４０２の外周よりわずかに広くなるように、ダイス４８１の押圧位置を調整してある。
【００３２】
次に図６（Ｆ）に示すように、縮径した中空穴４３１ａに鉄筋４０２を挿入し、上述したダイス４８１と円周方向に半ピッチずらした４個のダイス４８２によって、ほぼ円弧状の部分４３２ｃを押圧する。このようにして円弧状の部分４３２ｃを、中心方向に向けて押圧すると、隣接する平坦な部分４３２ａがさらに縮径して、鉄筋４０２の外周に圧着する。なおダイス４８２の円弧押圧面４８２ａは、円弧状の部分４３２ｃの表面に沿う凹面円弧形状に形成してあるため、押圧する際に当接面が滑って、隣接する平坦な部分４３２ａの縮径が不均一になるのを防止できる。
【００３３】
以上により定着部材４０３は、外周を部分的に、かつ二工程に分けて圧縮変形させるため、比較的小さな押圧力で大きく縮径することができ、かつ縮径されない部分との外周半径方向段差を大きくして、コンクリートへの定着力を増強することができる。なおダイス４８１，４８２は、それぞれ４個の場合に限らず、軸対称であれば３個、あるいは５個以上であってもよい。また第１の押圧爪４８１の押圧面４８１ａは、図示してあるような平坦面に限らず、凸円弧面であってもよい。
【００３４】
なお上述した鉄筋の定着構造は、いずれも現場等で、コンクリートに埋設した鉄筋の一端に定着部材を圧着してから、携帯用ダイス等を使用して所定の長さ部分を拡径することもできる。しかし上述したように、まず所定の長さ部分を拡径しておき、これを定着現場に持ち込んで、鉄筋の一端に圧着したほうが、作業性や安全性等の点では好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明による鉄筋の定着構造は、熟練技術を必要としない低コストかつ簡易な手段によって、鉄筋の引き抜き力を強化することができるため、鉄筋コンクリートの建造物に広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】鉄筋の定着構造を梁と柱との結合に使用した場合の全体構成図である。
【図２】鉄筋の定着構造とその製造手段とを示す説明図である。
【図３】他の鉄筋の定着構造とその製造手段とを示す説明図である。
【図４】他の鉄筋の定着構造とその製造手段とを示す説明図である。
【図５】他の鉄筋の定着構造とその製造手段とを示す説明図である。
【図６】他の鉄筋の定着構造とその製造手段とを示す説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１，１０１〜４０１            鉄筋の定着構造
２，１０２〜４０２            鉄筋
２２，１２２〜４２２          竹節
２３１ｂ                      薄肉部分
２３２ｂ                      拡径部分
２９１                        ダイス
２９２，２９３                チャック
３，１０３〜４０３            定着部材
３１，１３１〜４３１          中空穴
３２，１３２〜４３２          外周
３３２ｃ                      最大拡径部分
３３２ｄ                      終端部
３９１                        ダイス
３９２，３９３                チャック
４                            コンクリート
４８１                        ダイス（第１の押圧爪）
４８２                        ダイス（第２の押圧爪）
４８２ａ                      円弧押圧面
５                            コンクリート
６                            縦鉄筋
８，１０８〜３０８            ダイス
８ａ，１０８ａ〜３０８ａ      円弧溝
【図１】
2005126972.tif 000003
【図２】
2005126972.tif 000004
【図３】
2005126972.tif 000005
【図４】
2005126972.tif 000006
【図５】
2005126972.tif 000007
【図６】
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