JP2011084898A - Reinforced structure with head and joint - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、鉄筋コンクリートに用いられる頭部・継手付き鉄筋構造に関する。 The present invention relates to a rebar structure with a head and a joint used for reinforced concrete.
一般に、鉄筋コンクリート造梁の主筋の端部は、柱コンクリートへの定着の確実のために、上下方向に折り曲げた折り曲げ部分とされる。しかし、上記折り曲げ部分は、使用する鉄筋量の増加を招き、また柱内の配筋が複雑になる。このような課題を解決する工法として、端部に拡径した頭部を有する鉄筋を用い、折り曲げ部に代わる定着強度を持たせるものがある（例えば、特許文献１）。この工法は、Ｔヘッド鉄筋工法、あるいは機械式鉄筋定着方式などと呼ばれている。上記拡径頭部付き鉄筋の加工は、梁へ使用時の長さよりも若干長い寸法の素材鉄筋の端部を、高周波誘導加熱等で加熱し、加圧成形することにより行われる。 In general, the end of the main bar of the reinforced concrete beam is a bent portion that is bent in the vertical direction in order to ensure the fixing to the column concrete. However, the bent portion increases the amount of reinforcing bars to be used, and the bar arrangement in the column becomes complicated. As a construction method for solving such a problem, there is a method of using a reinforcing bar having a head having a diameter enlarged at an end portion to give a fixing strength in place of a bent portion (for example, Patent Document 1). This method is called a T-head rebar method or a mechanical rebar fixing method. The above-mentioned rebar with a diameter-enlarged head is processed by heating the end of a material rebar having a dimension slightly longer than the length when used for a beam by high-frequency induction heating or the like, followed by pressure forming.
また、鉄筋コンクリート造梁等の鉄筋コンクリートにおいて、限られた標準長さの鉄筋を現場において連続な鉄筋とするために、各種の鉄筋継手が用いられる。鉄筋継手としては、鉄筋を所定の長さだけ重ねる重ね継手や、ガス圧接継手が一般的であるが、重ね継手は重なりによって配筋構造が煩雑となり、ガス圧接継手は圧接工の技量に継手の良否が左右されるという欠点がある。
そのため、特殊継手として、スリーブ内に鉄筋と共にグラウトを注入する継手が開発され、またねじ式継手が提案されている。スリーブ内にグラウトを注入する特殊継手は、配筋構造の簡略化の面で好ましく、実用化されているが、グラウトの硬化に、例えば１日程度の養生期間が必要になり、工期が長びくという欠点がある。
Further, in reinforced concrete such as reinforced concrete beams, various types of reinforced joints are used in order to convert a limited length of reinforcing bars into continuous reinforcing bars in the field. As reinforced joints, lap joints and gas pressure welding joints in which reinforcing bars are stacked for a predetermined length are generally used. There is a drawback that the quality is affected.
Therefore, as a special joint, a joint for injecting grout with a reinforcing bar into the sleeve has been developed, and a threaded joint has been proposed. The special joint for injecting grout into the sleeve is preferable in terms of simplification of the bar arrangement structure, and has been put to practical use. However, a curing period of about one day is required for hardening the grout, and the construction period is long. There are drawbacks.
ねじ式継手は、グラウト注入式の特殊継手に必要となる養生期間が不要という利点があるが、まだ実用化に至っておらず、例えば特許文献３に示すものが提案されている。これは、鉄筋の端部に拡径した雄ねじ部を設け、ねじ筒で両鉄筋の雄ねじ部を接続するものである。
The screw type joint has an advantage that the curing period required for the grout injection type special joint is not required, but has not yet been put into practical use. For example, the one shown in
上記拡径頭部付きの鉄筋を用いる工法は、使用鉄筋量の節減や、配筋の簡素化、過密配筋の軽減を図る面で非常に優れた工法である。また、ねじ式鉄筋継手は、上記のように配筋構造の簡素化、接続作業性、施工期間の面で優れている。そのため、拡径頭部付き鉄筋とねじ式鉄筋継手とを併用することを考えた。両者を併用すれば、配筋の簡素化の面で非常に優れたものとなる。 The construction method using a reinforcing bar with an enlarged head is an excellent construction method in terms of reducing the amount of reinforcing bars used, simplifying the reinforcement, and reducing overcrowded reinforcement. In addition, the threaded reinforcing bar joint is excellent in terms of simplification of the bar arrangement structure, connection workability, and construction period as described above. Therefore, we considered using a reinforcing bar with an enlarged head and a screw-type reinforcing bar joint in combination. If both are used together, it will be very excellent in terms of simplification of the bar arrangement.
しかし、上記のように拡径頭部付きの鉄筋の生産には、高周波誘導加熱等で加熱し、加圧成形により拡径頭部を形成することか必要であるため、生産に手間がかかり、また大掛かりな生産設備が必要となる。ねじ式鉄筋継手の製造にも、鉄筋の端部に拡径した雄ねじ部を加工することが必要であり、この雄ねじ部の加工に手間と設備が要する。そのため、拡径頭部付き鉄筋とねじ式鉄筋継手との併用は、生産の手間や設備の面で困難であり、コスト増を招く。 However, as mentioned above, the production of reinforcing bars with an enlarged head requires heating by high-frequency induction heating or the like, and it is necessary to form the enlarged head by pressure molding, so it takes time to produce, In addition, large-scale production facilities are required. Also in the manufacture of a screw-type reinforcing bar joint, it is necessary to process a male thread portion having an enlarged diameter at the end of the reinforcing bar, and labor and equipment are required for processing the male thread portion. Therefore, the combined use of the reinforcing bar with an enlarged head and the threaded reinforcing bar joint is difficult in terms of production effort and equipment, and causes an increase in cost.
この発明の目的は、拡径頭部付きの鉄筋とねじ式鉄筋継手とが併用されて、両者の利点である使用鉄筋量の節減、配筋の簡素化、過密配筋の軽減、接続作業性、施工期間短縮の利点を得ながら、生産が容易で、生産設備も簡素化できる頭部・継手付き鉄筋構造を提供することである。 The object of the present invention is that a reinforcing bar with an enlarged head and a screw-type reinforcing bar joint are used in combination, and the advantages of both are the reduction of the amount of reinforcing bars used, simplification of bar arrangement, reduction of overcrowded bar arrangement, connection workability It is to provide a rebar structure with a head and joints that can be easily produced and simplified in production facilities while obtaining the advantage of shortening the construction period.
この発明の頭部・継手付き鉄筋構造は、両端に雄ねじ部を有する鉄筋と、この鉄筋の一端の雄ねじ部に雌ねじ部で螺合し前記鉄筋の一端に定着力付与用の拡径頭部を形成する拡径頭部形成部品と、内周面が雌ねじ部に形成されて一端で前記鉄筋の他端に螺合し、他端で他の鉄筋の端部の雄ねじ部に螺合して両鉄筋を接続するねじ筒とを備える。前記両端の雄ねじ部は、ねじ溝の溝底径が鉄筋の一般部分の外径に対して同径以上となる太径部とする。
この構成によると、拡径頭部付きの鉄筋とできて、その使用鉄筋量の節減、配筋の簡素化、過密配筋の軽減の利点が得られるうえ、ねじ式鉄筋継手とできて、その配筋簡素化、接続作業性、施工期間短縮の利点が得られる。配筋簡素化は、拡径頭部付き鉄筋とねじ式鉄筋継手の双方で得られ、併用によってより一層高い効果が得られる。しかも、この発明によると、拡径頭部を、鉄筋端部の雄ねじ部に拡径頭部形成部品を螺合して形成するため、誘導加熱および加圧成形で大きな拡径頭部を形成する場合に比べて、簡素な設備で容易に生産できる。特に、鉄筋の両端に雄ねじを形成し、拡径頭部の形成と鉄筋継手とに用いるため、両者の共通性により生産性が優れたものとなる。鉄筋の雄ねじ部の形成は、誘導加熱および加圧成形により拡径部分を形成し、その外周にねじ切りを行うようにしても良いが、その場合でも、拡径頭部を成形する場合に比べて雄ねじ部となる部分の外径は小さくて済むため、加熱，加圧による生成が容易である。雄ねじ部は、ねじ溝の溝底径が鉄筋の一般部分の外径に対して同径以上となる太径部とするため、一般径部分にねじ溝を切るものと異なり、強度確保が行える。
The rebar structure with a head and joint according to the present invention includes a rebar having male threaded portions at both ends, and a male threaded portion at one end of the rebar and screwed with a female threaded portion, and an enlarged head for imparting fixing force to one end of the rebar. The diameter-enlarged head forming component to be formed and the inner peripheral surface are formed in the female threaded portion, and are screwed into the other end of the reinforcing bar at one end and screwed into the male threaded portion at the end of the other reinforcing bar at the other end. A screw cylinder for connecting the reinforcing bars. The male screw portions at both ends are large diameter portions in which the groove bottom diameter is equal to or greater than the outer diameter of the general portion of the reinforcing bar.
According to this configuration, a reinforcing bar with an enlarged head can be formed, and the advantages of reducing the amount of reinforcing bars used, simplifying the reinforcing bars, and reducing overcrowded reinforcing bars can be obtained. Advantages of simplification of bar arrangement, connection workability, and shortened construction period are obtained. The simplification of bar arrangement is obtained with both the reinforcing bar with an enlarged head and the threaded reinforcing bar joint, and a higher effect can be obtained by the combined use. In addition, according to the present invention, the enlarged diameter head is formed by screwing the enlarged diameter head forming component into the male threaded portion of the reinforcing bar end, so that a large enlarged head is formed by induction heating and pressure molding. Compared to the case, it can be easily produced with simple equipment. In particular, since male threads are formed at both ends of the reinforcing bar and used for the formation of the enlarged diameter head and the reinforcing bar joint, productivity is excellent due to the commonality between the two. The male threaded part of the reinforcing bar may be formed by induction heating and pressure molding to form a diameter-expanded part and threaded on its outer periphery, but even in that case, compared to the case where the diameter-expanded head is molded. Since the outer diameter of the male screw portion can be small, generation by heating and pressurization is easy. Since the male thread portion is a large diameter portion in which the groove bottom diameter of the thread groove is equal to or larger than the outer diameter of the general portion of the reinforcing bar, the strength can be ensured unlike the case where the thread groove is cut in the general diameter portion.
この発明において、前記両端に雄ねじを有する鉄筋における両端の雄ねじ部は、互いに同一の仕様とするのが良い。
両端の雄ねじ部の仕様が同じであれば、各雄ねじ部を拡径頭部と鉄筋継手のどちらに用いても良く、現場施工時に鉄筋の方向性が生じず、施工性がより一層すぐれたものとなる。また、両端の雄ねじ部の仕様を同じとすることで、雄ねじ部の形成作業も両端に共通化できて、生産性に優れたものとなる。
In the present invention, the male screw portions at both ends of the reinforcing bar having male screws at both ends may have the same specifications.
If the specifications of the male threaded part at both ends are the same, each male threaded part can be used for either the enlarged head or the reinforcing bar joint, and the direction of the reinforcing bar does not occur during construction on site, and the workability is even better. It becomes. In addition, by making the specifications of the male screw portions at both ends the same, it is possible to share the work of forming the male screw portions at both ends, resulting in excellent productivity.
この発明において、前記ねじ筒の外周面のおける両端の軸方向の端部から雌ねじ部のねじ山の１山ないし複数山に渡る長さ範囲を、先細りとなるテーパ形状としても良い。
ねじ筒の両側の鉄筋の間に引っ張り力が作用すると、鉄筋の雄ねじ部とねじ筒の雌ねじ部との螺合部分を介して、両鉄筋間に引っ張り力が伝達される。このとき、上記引っ張り力は、螺合部分の各周部分に均等に分散して負荷されるのではなく、ねじ筒の入口側となる第１周目のねじ山の螺合部分に最も大きな力が作用し、ある程度の応力集中が生じる。しかし、この請求項の発明は、ねじ筒の外周面における、端縁から、ねじ山の１山ないし複数山に渡る長さの範囲を、先細りとなるテーパ状部としたため、弾性変形が生じ易くなり、最も大きな力が作用する部分となるねじ筒入口付近の部分が、引っ張り力の作用により拡径状態に弾性変形する。このため、２周目以降の各周の螺合部分が負担する引っ張り力が増えることなり、螺合部分における各周部分の応力伝達が均一化され、ねじ筒を厚肉化することなく、より大きな力の伝達が可能となる。
In this invention, it is good also considering the length range from the edge part of the axial direction of the both ends in the outer peripheral surface of the said screw cylinder to one or several threads of the thread of a female thread part as a taper shape which tapers off.
When a pulling force acts between the reinforcing bars on both sides of the screw cylinder, the pulling force is transmitted between the reinforcing bars via the threaded portion between the male threaded portion of the reinforcing bar and the female threaded portion of the screw cylinder. At this time, the tensile force is not evenly distributed and loaded on each peripheral portion of the screwed portion, but the largest force is applied to the screwed portion of the first thread on the inlet side of the screw cylinder. Acts to cause some stress concentration. However, in the invention of this claim, since the range of the length from the end edge on the outer peripheral surface of the screw cylinder to one or a plurality of threads is a tapered portion that is tapered, elastic deformation is likely to occur. Thus, the portion near the screw cylinder entrance where the greatest force acts is elastically deformed into a diameter-expanded state by the action of the pulling force. For this reason, the tensile force borne by the screwing portion of each circumference after the second round will increase, the stress transmission of each peripheral portion in the screwing portion will be made uniform, and without increasing the thickness of the screw cylinder, A large force can be transmitted.
この発明において、前記ねじ筒の軸方向の中央部分を、外径面が拡径した厚肉部としても良い。ねじ筒には、軸方向の中央に至るに従って、各周の螺合部分で負担する引っ張り力が加算されることになり、軸方向の中央では、両側の鉄筋の間に引っ張り力が全て作用することになる。しかし、ねじ筒の中央部分が厚肉部とされていると、ねじ筒中央部での強度不足の問題がなく、また厚肉部は強度の必要な中央部分だけであるため、ねじ筒を構成する鋼材の無駄がない。ねじ筒の上記厚肉部分は、外径側へ拡径させて設けるため、内径側へ膨らませる場合と異なり、ねじ筒内に鉄筋の雄ねじ部を、中央を超えて他端側までねじ込むことの障害とならない。そのため、厚肉部で施工性の低下を招くことがない。 In the present invention, the central portion in the axial direction of the screw cylinder may be a thick portion whose outer diameter surface is enlarged. As the screw tube reaches the center in the axial direction, the tensile force borne by the threaded portion of each circumference is added. At the center in the axial direction, all the tensile force acts between the reinforcing bars on both sides. It will be. However, if the central part of the screw cylinder is a thick part, there is no problem of insufficient strength at the central part of the screw cylinder, and the thick part is only the central part requiring strength, so the screw cylinder is configured. There is no waste of steel. Unlike the case where the thick part of the screw cylinder is expanded to the outer diameter side and expanded to the inner diameter side, the male threaded part of the reinforcing bar is screwed into the screw cylinder beyond the center to the other end side. It does not become an obstacle. Therefore, the workability is not lowered at the thick portion.
この発明の頭部・継手付き鉄筋構造は、両端に雄ねじ部を有する鉄筋と、この鉄筋の一端の雄ねじ部に雌ねじ部で螺合し前記鉄筋の一端に定着力付与用の拡径頭部を形成する拡径頭部形成部品と、内周面が雌ねじ部に形成されて一端で前記鉄筋の他端に螺合し、他端で他の鉄筋の端部の雄ねじ部に螺合して両鉄筋を接続するねじ筒とを備え、前記両端の雄ねじ部は、ねじ溝の溝底径が鉄筋の一般部分の外径に対して同径以上となる太径部としたため、拡径頭部付きの鉄筋とねじ式鉄筋継手とが併用されて、両者の利点である使用鉄筋量の節減、配筋の簡素化、過密配筋の軽減、接続作業性、施工期間短縮の利点を得ながら、生産が容易で、生産設備も簡素化できる。
特に、鉄筋両端の雄ねじ部を互いに同一の仕様とした場合は、拡径頭部付きの鉄筋とねじ式鉄筋継手との雄ねじ部共通化により、現場施工性および工場生産性に双方に優れたものとなる。
The rebar structure with a head and joint according to the present invention includes a rebar having male threaded portions at both ends, and a male threaded portion at one end of the rebar and screwed with a female threaded portion, and an enlarged head for imparting fixing force to one end of the rebar. The diameter-enlarged head forming component to be formed and the inner peripheral surface are formed in the female threaded portion, and are screwed into the other end of the reinforcing bar at one end and screwed into the male threaded portion at the end of the other reinforcing bar at the other end. A screw cylinder for connecting a reinforcing bar, and the male threaded portion at both ends is a large-diameter portion in which the groove bottom diameter of the screw groove is equal to or larger than the outer diameter of the general portion of the reinforcing bar, In combination with the rebar and threaded rebar joint, the advantages of both are the reduction of the amount of reinforcing bars used, the simplification of rebars, the reduction of overcrowding, the workability of connection, and the shortening of the construction period. And production facilities can be simplified.
In particular, when the male threaded parts on both ends of the reinforcing bar have the same specifications, the common threaded part of the reinforcing bar with the enlarged head and the screw-type reinforcing bar joint is excellent in both on-site workability and factory productivity. It becomes.
この発明の第１の実施形態を図１ないし図７に基づいて説明する。この頭部・継手付き鉄筋構造は、両端に雄ねじ部１ａ，１ａを有する鉄筋１と、この鉄筋１の一端（図の右側端）の雄ねじ部１ａに雌ねじ部３ａで螺合し前記鉄筋１の一端に定着力付与用の拡径頭部３Ａを形成する拡径頭部形成部品３と、ねじ筒２とを備える。ねじ筒２は、内周面が雌ねじ部２ａに形成され、このねじ筒一端で前記鉄筋１の他端に螺合し、他端で他の鉄筋１Ａの端部の雄ねじ部１ａに螺合して両鉄筋１，１Ａを接続する。ねじ筒２と、両側の鉄筋１，１Ａの雄ねじ１ａ，１ａとで、鉄筋継手２Ａを構成する。鉄筋１の両端の雄ねじ部１ａ，ａは、互いに同一の仕様である。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This rebar structure with a head / joint includes a
鉄筋１，１Ａの雄ねじ部１ａは、ねじ溝の溝底径を鉄筋１の一般部分の外径ｄ1 （図３）に対して同径以上とする。鉄筋１は、例えば図９に示すような半円状突条１ｂおよび軸方向突条１ｃなどの突出部分を有する異形鉄筋であっても良い。その場合、雄ねじ部１ａは、溝底径が鉄筋１の上記各突条１ｂ，１ｃを除く部分の外径ｄ1 に対して同等以上であれば良いが、同図の例のように、突条１ｂ，１ｃを含む外径に対して同等以上とすることが好ましい。
The
鉄筋１，１Ａの雄ねじ部１ａのピッチ円直径ｄ2 （＝２ｒ）は、他に支承が生じない範囲で大きくすることが好ましい。これは次の理由による。雄ねじ部１ａの全体のねじ溝長さは、雄ねじ部１ａの軸方向長さをｌ、リードをＰ1 とすると〔２πｒ×（ｌ／Ｐ1 ）〕となる。ねじの力の伝達能力はねじ溝長さに依存するため、同じねじ溝長さを得るにつき、ピッチ円直径ｄ2 （＝２ｒ）を大きくすることで、雄ねじ部１ａの軸方向長さｌが大幅に短くなる。また、ピッチ円直径ｄ2 を大きくすると、雄ねじ部１ａをねじ溝深さの深い溝とすることが可能であり、ねじの力の伝達能力も増す。雄ねじ部１ａの軸方向長さｌを短くすると、ねじ筒２の長さも短くて済み、鉄筋１の周辺の配筋との干渉が避けられる。例えば、鉄筋１，１Ａが梁や柱の主筋等である場合、その周辺にスターラップやフープとなる配筋が多く設けられるが、このような配筋に対して雄ねじ部１ａやねじ筒２が干渉することが、回避され易くなる。
It is preferable to increase the pitch circle diameter d2 (= 2r) of the male threaded
鉄筋１に、このような太径の雄ねじ部１ａを設ける方法としては、例えば次の２種類の方法が採用できる。その一つは、鉄筋１の端部に、高周波誘導加熱を行いながら圧縮力を与えることで太径部を形成し、その太径部にねじ切り加工を施すことで、太径の雄ねじ部１ａとする方法である。他の一つは、鉄筋１と別体で鉄筋１よりも大径の雄ねじ部材を鉄筋１の端面に圧接等で接合することで、太径の雄ねじ部１ａとする方法である。
For example, the following two types of methods can be employed as a method of providing the reinforcing
拡径頭部形成部品３は、鋼板または鋼製のブロック材に穴を設けて雌ねじ部３ａを形成した部品である。拡径頭部形成部品３の正面形状は、例えば図４（Ａ）のように円形としても、また同図（Ｂ），（Ｃ）のように矩形としても良い。雌ねじ部３ａは、拡径頭部形成部品３の中心に設けても良く、また図４（Ｃ）のように中心から偏った位置に設けても良い。拡径頭部形成部品３の正面形状は、この他に任意の形状とできる。また、拡径頭部形成部品３の断面形状は、図１のように平板状としても、また図８のように、内周部が軸方向に対して厚肉部３ｂとなった形状等としても良い。
The diameter-enlarged
図１において、ねじ式鉄筋継手２Ａを説明する。このねじ式鉄筋継手２Ａは、互いに連結される一対の鉄筋１，１Ａの対向する端部を太径の雄ねじ部１ａに形成し、内周面が、前記一対の鉄筋１，１Ａの雄ねじ部１ａ，１ａが螺合する雌ねじ部２ａとされたねじ筒２を設けたものである。ねじ筒２の外周面における、両端の軸方向の端縁から、雌ねじ部２ａのねじ山の１山ないし複数山に渡る長さの範囲Ｌは、先細りとなるテーパ状部２ｂとしてある。雄ねじ部１ａおよび雌ねじ部２ａの、ねじ溝およびねじ山の断面形状は、図示の例では３角形状としているが、台形状や矩形状であっても良い。この実施形態では、両鉄筋１，１Ａの雄ねじ部１ａ，１ａの螺旋方向は互いに同じ方向としてある。ねじ筒２の雌ねじ部２ａの螺旋方向は、ねじ筒２の全長に渡り同じ方向としてある。いずれも順ねじ方向である。
In FIG. 1, the threaded reinforcing bar joint 2 </ b> A will be described. In this threaded reinforcing bar joint 2A, opposing ends of a pair of reinforcing
ねじ筒２は、鋼製のスリーブの内周面に、全長に渡って一様な雌ねじ部２ａを、ねじ切り加工で形成したものである。ねじ筒２の素材となるスリーブ（図示せず）は、厚肉の鋼管をねじ筒長さ毎に寸断したものであっても、また一般的な肉厚の鋼管を、圧縮力を付与しながら誘導加熱する増肉加工で増肉し、その増肉鋼管を寸断したものであっても良い。ねじ筒２の両端のテーパ状部２ｂは、切削加工で形成しても良く、また上記の増肉鋼管とする場合は、その増肉過程でテーパ状に形成しても良い。
The
ねじ筒２の全体の長さは、両側の鉄筋１，２の雄ねじ部１ａが互いに突き合わされる程度にねじ込まれた状態で、各雄ねじ部１ａの端がねじ筒２の端と一致する程度の長さか、または雌ねじ部２ａの開口縁に１周程度の未螺合部分が余る程度の長さとされる。図示の例では、１周程度の未螺合部分を余らせてある。なお、ねじ筒２の長さは、両側の鉄筋１の雄ねじ部１ａの長さを加えた長さよりも十分に長くしても良い。その場合、両側の鉄筋１の雄ねじ部１ａは、ねじ筒２の両端部に螺合し、対向する両側の雄ねじ部１ａの間隔を広げることになる。
The entire length of the
先細りとなるテーパ状部２ａの長さ範囲Ｌは、長いほど好ましく、ねじ筒２の軸方向の中央まであっても良いが、中央部には、ねじ筒２を連結作業時に回転させるための工具の係合部分として、中央に直筒部分を残すことが好ましい。また、テーパ状部２ａが長くなると、それだけテーパ状部２ａの加工に手間がかかる。そのため、テーパ状部２ａの長さ範囲Ｌは、ねじ筒２の一端から中央までの長さの３／４程度が好ましい。上記加工の手間を考慮すると、テーパ状部２ａの形成による後述の応力伝達の均一化の効果が得られる範囲で、ある程度短くしても良い。このため、上記範囲Ｌは、雌ねじ部２ａのねじ山の１山ないし２山程度（すなわち、ねじのリードの１リードまたは２リード程度）としても良く、またそれ以上としても良い。ねじ筒２の端部に、雄ねじ部１ａの未螺合部分を生じさせる場合は、その未螺合部分となる長さに加えて、上記１山ないし２山程度に上記範囲Ｌを設定する。雌ねじ部２ａのねじ山数は、例えば、中央から端縁までの各片側部分につき、７〜８山程度とされる。これは、同図の例のように両側の雄ねじ部１ａ，１ａを略突き合わせる場合であり、両側の雄ねじ部１ａ，１ａの間に広い間隔を開ける場合は、その間隔分を追加したねじ山数とする。
The length range L of the tapered
ねじ筒２のテーパ状部２ｂによる外径の絞り量（すなわちテーパ状部２ｂの最小径部分と最大径部分の半径の差）ｂは、例えば、ねじ筒２の肉厚ｔに対して、１／２〜１／５程度とすることが好ましく、１／３程度が最も好ましい。ねじ筒２の上記肉厚ｔは、雌ねじ部２ａが形成されているので、有効断面積を与える断面形状における肉厚を示す。
The amount of restriction of the outer diameter by the tapered
図２は、この頭部・継手付き鉄筋構造を適用した鉄筋コンクリート造の柱・梁配筋構造を示す正面図である。いずれも鉄筋コンクリート造とした両端の柱１２，１２の間に梁１１を設けてある。中間柱１３が設けられていても良い。梁１１の配筋構造は、梁断面の上端および下端にそれぞれ幅方向に複数本並ぶ主筋２１と、上下の主筋２１の配列を囲むあばら筋１４とで構成される。上記各主筋２１に、この実施形態の頭部・継手付き鉄筋構造を適用している。各主筋２１は、いずれも、梁両端の鉄筋１と、梁中間の鉄筋１Ａとで構成され、各鉄筋１，１Ａは互いに上記構成のねじ式鉄筋継手２Ａで接続されている。梁両端の鉄筋１は、柱１２内に埋め込まれる端部が、上記構成の拡径頭部３Ａとされている。各柱１２の配筋は、上下に延びる複数本の主筋１５とあばら筋１６とで構成される。柱１２の主筋１５につき、この実施形態の頭部・継手付き鉄筋構造を適用しても良い。
FIG. 2 is a front view showing a reinforced concrete column / beam arrangement structure to which the rebar structure with head and joints is applied. In both cases, a
上記構成の頭部・継手付き鉄筋構造によると、図１のように、鉄筋１が拡径頭部３Ａ付きの鉄筋とできて、折り曲げ部を有する鉄筋に比べ、その使用鉄筋量の節減、配筋の簡素化、過密配筋の軽減の利点が得られ、かつ、ねじ式鉄筋継手２Ａとできて、その配筋簡素化、接続作業性、施工期間短縮の利点が得られる。配筋簡素化は、拡径頭部３Ａ付き鉄筋とねじ式鉄筋継手２Ａの双方で得られ、併用によってより一層高い効果が得られる。しかも、拡径頭部３Ａを、鉄筋端部の雄ねじ部１ａに拡径頭部形成部品３を螺合して形成するため、誘導加熱および加圧成形で大きな拡径頭部を形成する場合に比べて、簡素な設備で容易に生産できる。特に、鉄筋１の両端に雄ねじ１ａを形成し、拡径頭部３Ａの形成と鉄筋継手２Ａとに用いるため、両者の共通性により生産性が優れたものとなる。鉄筋１の雄ねじ部１ａは、誘導加熱および加圧成形により拡径部分を形成し、その外周にねじ切りを行うことで形成するが、拡径頭部３Ａの全体を加熱，加圧で形成する場合に比べて、雄ねじ部１ａとなる部分の外径は小さくて済むため、加熱，加圧による生成が容易である。雄ねじ部１ａは、ねじ溝の溝底径が鉄筋の一般部分の外径に対して同径以上となる太径部とするため、一般径部分にねじ溝を切るものと異なり、強度確保が行える。
According to the reinforcing bar structure with head / joint having the above-described configuration, as shown in FIG. 1, the reinforcing
また、鉄筋１における両端の雄ねじ部１ａは互いに同一の仕様であるため、各雄ねじ部１ａ，１ａを拡径頭部３Ａと鉄筋継手２Ａのどちらに用いても良く、現場施工時に鉄筋１の方向性が生なくて、施工性がより一層すぐれたものとなる。また、両端の雄ねじ部１ａの仕様を同じとすることで、雄ねじ部１ａの形成作業も両端に共通化できて、生産性に優れたものとなる。
Further, since the male threaded
鉄筋継手２Ａについては、次の作用，効果が得られる。両側の鉄筋１，１Ａの間に引っ張り力が作用すると、鉄筋１，１Ａの雄ねじ部１ａ，１ａとねじ筒２の雌ねじ部２ａとの螺合部分ａを介して、両鉄筋１，１ａ間に引っ張り力が伝達される。このとき、上記引っ張り力は、螺合部分ａの各周部分ａ1 〜ａn に均等に分散して負荷されるのではなく、ねじ筒の入口側となる第１周目のねじ山の螺合部分ａ1 に最も大きな力が作用し、ある程度の応力集中が生じる。しかし、この実施形態では、ねじ筒２の外周面における両端部を先細りとなるテーパ状部２ａとしたため、弾性変形が生じ易くなり、最も大きな力が作用する部分となるねじ筒入口付近の部分が、引っ張り力の作用により拡径状態に弾性変形する。このため、２周目以降の各周の螺合部分ａ2 〜ａn における応力伝達が均一化され、ねじ筒２を厚肉化することなく、より大きな力の伝達が可能となる。また、ねじ山の螺合部分ａの強度不足も解消される。
The following actions and effects can be obtained for the rebar joint 2A. When a tensile force acts between the
先細りとなるテーパ状部２ａの長さ範囲Ｌは、応力伝達の均一化の面からは長いほど好ましいが、上記のように、ねじ筒２を連結作業時に回転させるための工具の係合部分として、中央に直筒部分を残すことが好ましく、またテーパ状部２ａの加工の手間の観点からは短い方が好ましい。そのため、上記範囲Ｌは、雌ねじ部２ａのねじ山の１〜２山程度から、ねじ筒２の一端から中央までの長さの３／４程度が好ましい。テーパ状部２ｂの長さ範囲Ｌが、ねじ山の１山未満の場合は、テーパ状部２ａが変形容易となって応力集中が緩和されるという効果が不十分である。
The length range L of the tapered
ねじ筒２で連結する一対の鉄筋１，１Ａは、雄ねじ部１ａ，１ａの端面を互いに突き合わせても、また非接触としても良いが、突き合わせた場合は、圧縮力が鉄筋１，１Ａ間で直接に伝達される。なお、鉄筋コンクリートにおいて、主に鉄筋は引っ張りを負担する部材となるため、圧縮力の伝達については、ねじ式鉄筋継手において強度上の問題が生じ難い。
The pair of
図７は、この鉄筋の継手構造における接合方法の一例を示す。この接合方法は、同図（Ａ）のように、一方の鉄筋１（同図の右側の鉄筋）の雄ねじ部１ａを、ねじ筒２内に、そのねじ込み側端と反対側の端部の付近までねじ込む過程と、前記一方の鉄筋１に対して他方の鉄筋１Ａを略突き合わせ状態（同図（Ｂ）の状態）とする過程と、前記一方の鉄筋１がねじ込まれたねじ筒２をねじ戻して、図１のように他方の鉄筋１に螺合させ、ねじ筒２が両側の鉄筋１，１Ａの雄ねじ部１ａに略均等にねじ込まれた状態とする過程とを含む。この場合に、上記一方の鉄筋１は、図７（Ａ）のようにねじ筒２内にねじ込んで状態で、この鉄筋構造の製造工場から、鉄筋コンクリートの施工現場への運搬や、その途中での保管等を行い、このねじ筒２が螺合した状態で鉄筋１の配筋を行うことが好ましい。なお、上記の「略突き合わせ状態（同図（Ｂ）の状態）とする」とは、突き合せ状態とするか、または多少の隙間を介して対向状態にすることを言う。
FIG. 7 shows an example of a joining method in this reinforcing bar joint structure. In this joining method, as shown in FIG. 4A, the male threaded
この接続方法によると、一方の鉄筋１の雄ねじ部１ａを、ねじ筒２内にねじ込み側端と反対側の端部の付近までねじ込むため、互いに接合される一対の鉄筋につき、接続作業のために特に間隔を広げることなく、接続完了状態の配置としておいて、ねじ筒２をねじ戻すことにより接続が行える。また、両側の鉄筋１，１Ａの雄ねじ部１ａ，１ａが共に順ねじであるため、後に図１０，図１１と共に説明する片方を逆ねじとしたものに比べて、締結に大きな力を必要とせずに接続が行える。そのため、接続の作業性に優れる。また、一方の鉄筋１の雄ねじ部１ａをねじ筒２で覆った状態で工場から施工現場への運搬や保管が行え、そのため鉄筋１の雄ねじ部１ａが、運搬や取扱時に器物に当たることなどで傷つくことが防止される。
According to this connection method, since the male threaded
また、上記の例では、拡径頭部３Ａ付きとする鉄筋１側にねじ筒２を螺合して準備するようにしたため、この鉄筋１を拡径頭部形成部品３およびねじ筒２付きとして準備することができ、運搬，保管に便利である。なお、ねじ筒２は、拡径頭部３Ａを有しない鉄筋１Ａ側にねじ込んで準備しても良い。また、ねじ筒２で接続する両側の鉄筋１，１Ａとも、拡径頭部３Ａ付きであっても良く、その場合、いずれの鉄筋１，１Ａ側にねじ筒２をねじ込んで準備しても良い。
Further, in the above example, since the
図１０，図１１は、鉄筋継手２Ａの変形例を示す。この例は図１〜図７に示した実施形態において、片方（図の左側）の鉄筋１Ａの雄ねじ部１ａの螺旋方向を、もう片方（図の右側）の鉄筋１の雄ねじ部１ａの螺旋方向と逆方向として逆ねじとしてある。ねじ筒２は、軸方向の中央に対して両側に、互いに螺旋方向が逆となる雌ねじ部２ａ，２ａを設けている。その他の構成は、図１〜図７に示す第１の実施形態と同様である。
10 and 11 show a modification of the reinforcing bar joint 2A. In this embodiment, in the embodiment shown in FIGS. 1 to 7, the spiral direction of the
この実施形態の場合、接続作業として、ねじ筒２の両側から鉄筋１，１Ａの雄ねじ部ａを螺合させ、ねじ筒２の回転により両側の鉄筋１，１Ａをねじ筒２内に引き込んで締結する。図７（Ａ）のような一方の鉄筋１の雄ねじ部１ａを、ねじ筒２内に、そのねじ込み側端と反対側の端部の付近までねじ込むことはできない。上記のように両側の鉄筋１，１Ａをねじ筒２内に引き込んで締結することになり、またその引き込む鉄筋１，１Ａは長いため、締結作業に大きな力が必要となる。しかし、用途によってはこのような逆ねじとした鉄筋継手も実用可能である。
In the case of this embodiment, as a connection work, the male screw portions a of the reinforcing
図１２，図１３は、鉄筋継手２Ａのさらに他の変形例を示す。この例は図１〜図７に示した第１の実施形態において、ねじ筒２の軸方向の中央部分を、外径面が拡径した厚肉部２ｃとしたものである。厚肉部２ｃの軸方向に沿う断面の断面形状は、図示の例のように台形状としても、後述の図１５の例のような円弧状としても良い。厚肉部２ｃの軸方向に垂直な断面における断面形状は、例えば図１３（Ａ）のように円形としても、また図１３（Ｂ）のように８角形等の多角形としても良く、あるいは図示は省略するが、円形の一部を、一対の平行な面で切り落とした形状としても良い。多角形の場合、角数は偶数とするなど、直径方向の対向箇所に平行部分が生じる形状とすることが好ましい。
12 and 13 show still another modification of the reinforcing bar joint 2A. In this example, in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 7, the central portion in the axial direction of the
ねじ筒２には、軸方向の中央に至るに従って、各周の螺合部分ａ1 〜ａn で負担する引っ張り力が加算されることになり、軸方向の中央では、両側の鉄筋１，１Ａ間の引っ張り力が全て作用することになる。しかし、この実施形態では、ねじ筒２の中央部分を厚肉部２ｃとしたため、ねじ筒２の中央部での強度不足の問題が解消される。厚肉部２ａは強度の必要な中央部分だけであるため、ねじ筒２を構成する鋼材の無駄がない。ねじ筒２の上記厚肉部分２ｃは、外径側へ拡径させて設けるため、内径側へ膨らませる場合と異なり、ねじ筒２内に鉄筋１の雄ねじ部１ａを、中央を超えて他端側までねじ込むことの障害とならない。そのため、厚肉部２ｃで施工性の低下を招くことがない。
また、厚肉部２ｃが、図１３（Ｂ）の例のように多角形状とされ、あるいは前記のように平行面が形成されていると、厚肉部２ｃを、ねじ筒２を回すときの工具の当たり面とできて、ねじ筒２の締め込み作業性が向上する。
この実施形態におけるその他の構成，効果は、第１の実施形態と同様である。
As the
Further, when the
Other configurations and effects in this embodiment are the same as those in the first embodiment.
図１４は、鉄筋継手２１Ａのさらに他の変形例を示す。この例では、図１２の例において、ねじ筒２の両端にテーパ状部２ａを設けずに、ねじ筒２の両端を円筒状としたものである。すなわち、ねじ筒２の外周面形状は、軸方向の中央部分を、外径面が拡径した厚肉部２ｃとしているが、その他の部分は全長に渡って円筒面状としている。その他の構成は図１２の例と同様である。厚肉部２ｃの軸方向に沿う断面の断面形状は、台形状であるが、図１５の例のような円弧状としても良い。また、厚肉部２ｃの軸方向に垂直な断面における断面形状は、図１２の実施形態と同様に、図１３（Ａ）のような円形としても、また図１３（Ｂ）のような８角形等の多角形としても良く、さらに、円形の一部を、一対の平行な面で切り落とした形状としても良い。多角形の場合、角数は偶数とするなど、直径方向の対向箇所に平行部分が生じる形状とすることが好ましい。
FIG. 14 shows still another modification of the reinforcing bar joint 21A. In this example, in the example of FIG. 12, both ends of the
この変形例のように、ねじ筒２の中央に厚肉部２ｃを設けた場合は、図１２の例につき前述したように、両側の鉄筋１，１Ａ間に作用する引っ張り力が全て作用するねじ筒２の中央部における強度の不足の問題が解消される。厚肉部２ａは強度の必要な中央部分だけであるため、ねじ筒２を構成する鋼材の無駄がない。また、厚肉部２ｃが、図１３（Ｂ）の例のように多角形状とされ、あるいは前記のように平行面が形成されていると、厚肉部２ｃを、ねじ筒２を回すときの工具の当たり面とできて、ねじ筒２の締め込み作業性が向上する。
When the
１，１Ａ…鉄筋
１ａ…雄ねじ部
２…ねじ筒
２Ａ…鉄筋継手
２ａ…雌ねじ部
２ｂ…テーパ状部
２ｃ…厚肉部
３…拡径頭部形成部品
３Ａ…拡径頭部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
4. The reinforcing bar structure with a head and joint according to claim 1, wherein a central portion in the axial direction of the screw cylinder is a thick wall portion whose outer diameter surface is enlarged. 5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009237160A JP2011084898A (en) | 2009-10-14 | 2009-10-14 | Reinforced structure with head and joint |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| JP2011084898A true JP2011084898A (en) | 2011-04-28 |
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ID=44078046
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2009237160A Pending JP2011084898A (en) | 2009-10-14 | 2009-10-14 | Reinforced structure with head and joint |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013157531A1 (en) * | 2012-04-19 | 2013-10-24 | Fukuda Akira | Threaded reinforcing bar coupling for deformed reinforcing bar, and threaded deformed reinforcing bar |
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-
2009
- 2009-10-14 JP JP2009237160A patent/JP2011084898A/en active Pending
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