(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
現場において定着部付き鉄筋を配置する配筋作業の効率化が求められ、これにより、工期短縮及びコスト削減を実現することが望まれている。本開示は、現場施工における安易な配筋を実現し、配筋作業の効率化を図ることが可能な定着部付き鉄筋、及びアンカーボルト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】
本開示の定着部付き鉄筋は、鉄筋本体と、鉄筋本体の端部に形成され、鉄筋本体の径方向に張り出す平板部を有する定着部と、を備え、平板部は、鉄筋本体の軸線方向を板厚方向とする平板部本体と、平板部本体の長手方向の端部に設けられ、平板部本体に対して傾斜し鉄筋本体側に張り出す返し部とを有する。
【0007】
定着部付き鉄筋では、平板部の先端部に返し部が形成されているので、定着部を他の鉄筋に対して引っ掛け易くすることができ、安易な配筋を実現することができる。これにより、現場での配筋作業の効率化を図ることができる。
【0008】
また、定着部は、電気アップセット鍛造によって鉄筋本体の端部に一体成形されていてもよい。アップセット鍛造によって一体成形することで、加工時における効率化を図ることができる。また、材料として鉄筋を準備するだけで良く、定着部としてのプレートを別途準備する必要がない。
【0009】
また、平板部は、鉄筋本体の径方向において、返し部が設けられた端部とは反対側に張り出す基端部を有する構成でもよい。この構成によれば、鉄筋本体の径方向において、定着部が両側に張り出す構成となるので、例えば試験時において応力集中を回避することができ、確実に引張試験を実施することができ、定着部付き鉄筋の性能評価を実施できる。
【0010】
また、定着部は、鉄筋本体の軸線方向から見て、八角形状を成している構成でもよい。このような構成では、定着部が四角形状を成す場合と比較して、角部の角度を大きくすることができ、成形型を取り外し易くすることができる。これにより、成形型である金型の消耗度合いを緩和することができる。
【0011】
また、定着部は、平板部本体の幅方向における両端で、平板部本体の長手方向に延在する一対の第1辺と、第1辺に対して傾斜し、返し部に向かうにつれて互いに接近するように形成された一対の第2辺と、を含む構成でもよい。このような構成では、返し部の幅を、平板部本体の幅と比較して狭くすることができる。
【0012】
また、定着部は、第1辺に対して傾斜し、返し部とは反対側に向かうにつれて互いに接近するように形成された一対の第3辺を含み、平板部本体の長手方向における第2辺の長さは、平板部本体の長手方向における第3辺の長さより長く、第1辺に対する第2辺の傾斜角は、第1辺に対する第3辺の傾斜角よりも小さい構成でもよい。
【0013】
本開示のアンカーボルトは、上記の定着部付き鉄筋を含むアンカーボルトであって、鉄筋本体の平板部が形成されていない方の端部にはおねじ部が形成されている。このアンカーボルトでは、平板部の先端部に返し部が形成されているので、定着部を他の鉄筋に対して引っ掛け易くすることができ、安易な配筋を実現することができる。これにより、現場での配筋作業の効率化を図ることができる。
【発明の効果】
【0014】
本開示によれば、現場施工における配置作業の効率化を図ることが可能な定着部付き鉄筋、及びアンカーボルトを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【0017】
図1〜
図4に示す定着部付き鉄筋1は、例えば異形鉄筋からなる鉄筋本体2と、この鉄筋本体2の軸線方向(長手方向、X方向)の端部に形成された定着部3とを備える。なお、直交する3方向をX方向、Y方向、Z方向とし、鉄筋本体2が延在する方向をX方向とする。また、鉄筋本体2の径方向のうち、定着部3の長手方向に沿う方向をY方向とし、Y方向に交差する方向をZ方向とする。
【0018】
鉄筋本体2は、例えば鉄筋コンクリート用棒鋼を用いて、直線状に形成されている。この鉄筋本体2の周面2aには、例えば、軸線方向に延在する凸部である一対のリブ9、および、周方向に延在する凸部である複数の節8が形成されている。一対のリブ9は、互いに対向するように配置され、複数の節8は、軸線方向に一定間隔で配置されている。鉄筋本体2の外径D1は、例えば13mmとすることができる。なお、鉄筋本体2の外径D1は、その他の値でもよい。鉄筋本体2として、例えばネジ鉄筋、鋼棒、異形鉄筋等を用いることができる。また、鉄筋本体2の周面2aに形成された凸部は、一対のリブ9及び節8に限定されず、例えばらせん状に配置されているものでもよく、軸線方向に延在するリブ9が形成されていないものでもよい。
【0019】
定着部3は、鉄筋本体2の径方向(Y方向)に張り出す平板部4を有する。平板部4は、平板部本体5及び返し部6を含む。平板部本体5は、鉄筋本体2の軸線方向を板厚方向とするように配置されている。定着部3のY方向における長さL1は、例えば75mmとすることができる。定着部3のY方向における長さL1は、例えば、鉄筋本体2の外径D1の4倍以上とすることができる。
【0020】
また、Y方向において、鉄筋本体2の軸心O2から平板部本体5の端部5aまでの長さL2は、例えば45mmとすることができる。長さL2は、鉄筋本体2の外径D1の3倍以上とすることができる。平板部本体5は、
図2及び
図3に示されるように、Z方向において、鉄筋本体2の周面2aより外方に張り出している。平板部本体5のZ方向の長さである幅Wは、例えば30mmとすることができる。平板部本体5の幅Wは、例えば鉄筋本体2の外径D1の2倍以上とすることができる。
【0021】
平板部本体5は、板厚方向に対して交差する面である第1面5b及び第2面5cを有する。第1面5bは、鉄筋本体2側の面であり、第2面5cは、鉄筋本体2とは反対側の面である。第1面5bと第2面5cとの距離が、平板部本体5の板厚tであり、例えば9mmとすることができる。
【0022】
返し部6は、平板部本体5の長手方向(Y方向)の端部5aに設けられている。端部5aは、Y方向において、鉄筋本体2とは反対側の端部である。返し部6は、平板部本体5に対して傾斜し鉄筋本体2側に張り出している。返し部6は、X方向において、第1面5bよりも鉄筋本体2側に張り出している。返し部6の傾斜角θ1は、例えば5度程度である。返し部6の傾斜角θ1は、例えば第1面5bに対する角度である。返し部6の傾斜角θ1は、例えば第2面5cに対する角度でもよい。また、返し部6のY方向における長さL3は、例えば7mmとすることができる。また、返し部6の張り出し量は、例えば、X方向において、第1面5bからの張り出し長さである。
【0023】
また、平板部4は、Y方向において、返し部6が設けられた端部5aとは反対側に張り出す基端部7を有する。基端部7は、平板部本体5と一体として板状を成している。
Y方向において、鉄筋本体2の軸心O2から基端部7の端部7aまでの長さL4は、例えば18mmとすることができる。基端部7の長さL4は、平板部本体5の長さL2より短い。
【0024】
定着部3は、
図2に示されるように、鉄筋本体2の軸線方向から見て、八角形状を成している。定着部3は、第1辺3a,3b、第2辺3c,3d、第3辺3e,3f、第4辺3g及び第5辺3hを含む。一対の第1辺3a,3bは、Z方向に対向し、Y方向に延在する辺である。一対の第2辺3c,3dは、第1辺3a,3bに対して傾斜し、返し部6側に向かうにつれて互いに接近するように形成されている。第1辺3a,3bに対する第2辺3c,3dの傾斜角θ2は、例えば30度とすることができる。
【0025】
一対の第3辺3e,3fは、第1辺3a,3bに対して傾斜し、返し部6とは反対側に向かうにつれて互いに接近するように形成されている。第1辺3a,3bに対する第3辺の傾斜角θ3は、例えば45度とすることができる。第4辺3g及び第5辺3hは、Y方向において互いに対向し、Z方向に延在している。第4辺3gは、一対の第2辺3c,3dの端部同士を連結するように形成されている。第5辺3hは、一対の第3辺3e,3fの端部同士を連結するように形成されている。
【0026】
Y方向において鉄筋本体の軸心O2から頂点3iまでの長さL5は例えば45mmとすることができる。頂点3iは、第1辺3a,3bと第2辺3c,3dとの境界である。長さL5は、例えば鉄筋本体2の外径D1の3倍以上とすることができる。また、Y方向における第2辺3c,3dの長さL6は、Y方向における第3辺3e,3fの長さL7より長い。長さL7は、例えば7mmとすることができる。また、第1辺3a,3bに対する第2辺3c,3dの傾斜角θ2は、第1辺3a,3bに対する第3辺3e,3fの傾斜角θ3よりも小さい。また、Z方向における第4辺3gの長さL8は、Z方向における第5辺3hの長さL9よりも短い。
【0027】
次に
図4を参照して、定着部付き鉄筋1の配置について説明する。定着部付き鉄筋1は、例えばせん断補強筋として使用される。Z方向に延在する主筋10に対して、定着部付き鉄筋1の鉄筋本体2は、X方向に延在している。定着部3はY方向に張り出すように配置され、主筋10に対して引っ掛けられる。主筋10の周面10aに対して、平板部本体5の第1面5bはX方向に対向して配置される。平板部本体5の第1面5bは、主筋10の周面10aに当接して配置される。また、Y方向において、主筋10の周面10aと鉄筋本体2の周面2aとの間には、空き寸法L10として例えば6mm程度の隙間が生じている。
【0028】
次に
図5を参照して定着部付き鉄筋1を中子筋として使用する場合の配置について説明する。
図5(a)〜
図5(e)に示されるように、定着部付き鉄筋1は、例えば中子筋11,12として使用可能である。主筋14〜17は、四角形の四隅に対応する位置に配置され、Z方向に延在している。また、Y方向に隣り合う一対の主筋14〜17間の中央にも主筋18,19がそれぞれ配置されている。フープ筋20は、6本の主筋14〜19を取り囲むように配置され、四角形の枠体を成すように配置されている。中子筋11は、フープ筋20に対してY方向の中央に配置され、鉄筋本体2は、X方向に延在している。鉄筋本体2の一方の端部2bには定着部3が設けられている。
図5(a)に示されるように、鉄筋本体2の他方の端部2cにはフック部21が形成されている。フック部21はU字状を成すように形成されている。定着部3は、主筋19に引っ掛けられ、フック部21は、主筋18に引っ掛けられている。
【0029】
図5(b)では、2本の中子筋12,22が配置されている。中子筋12は、定着部付き鉄筋1であり、鉄筋本体2の一方の端部2bに定着部3が設けられ、他方の端部2cにフック部21が設けられている。中子筋22は、鉄筋本体の両端部にフック部24,25が設けられている。中子筋12の定着部3は主筋19に引っ掛けられ、中子筋22のフック部24は、主筋18に引っ掛けられている。中子筋12,22のフック部21,25は、X方向の中央部に配置され、フック部21,25同士が対向するように配置されている。
【0030】
図5(c)では、2本の中子筋12が配置されている。中子筋12は定着部付き鉄筋1である。定着部3は、主筋18,19に引っ掛けられて配置され、フック部21はX方向の中央部で互いに対向して配置されている。
【0031】
図5(d)では、2本の鉄筋26が四角形を成すように配置されている。鉄筋26は、Y方向に延在する鉄筋本体27と、X方向に延在する一対の鉄筋本体28とを有する。鉄筋本体28の端部にはフック部29が設けられている。フック部29は、X方向において主筋14,16の中央部で互いに対向するように配置されている。フック部29は、X方向において主筋15,17の中央部で互いに対向するように配置されている。
図5(e)では、
図5(b)と同様に中子筋12,22が配置されている。
【0032】
本開示の定着部付き鉄筋1では、平板部4の先端部に返し部6が形成されているので、定着部3を他の鉄筋に対して引っ掛け易くすることができる。これにより、安易な配筋を実現することができ、現場での配筋作業の効率化を図ることができる。
【0033】
また、定着部付き鉄筋1によれば、鉄筋本体2の径方向において、定着部3が両側に張り出す構成となるので、例えば試験時において応力集中を回避することができ、確実に引張試験を実施することができ、定着部付き鉄筋1の性能評価を実施できる。
【0034】
また、定着部3は、鉄筋本体2の軸線方向から見て、八角形を成しているので、例えば、定着部が四角形を成す場合と比較して、角部の角度を大きくすることができ、成形型を取り外し易くすることができる。また、定着部3を成形するための金型(成形型)の消耗度合いを緩和することができる。そのため、金型の寿命を延長することができる。
【0035】
また、定着部3は、平板部本体5の幅方向における両端で、平板部本体5の長手方向に延在する一対の第1辺3a,3bと、第1辺3a,3bに対して傾斜し、返し部6に向かうにつれて互いに接近するように形成された一対の第2辺3c,3dと、を含んでいる。この構成によれば、返し部6の幅(長さL8)を、平板部本体5の幅Wと比較して狭くすることができる。
【0036】
定着部3は、例えば電気アップセット鍛造によって鉄筋本体2の端部2bに一体成形されている。なお、定着部3は、その他の加工方向によって成形してもよい。電気アップセット鍛造によって一体成形することで、加工時における効率化を図ることができる。定着部付き鉄筋1を製造するための材料として鉄筋を準備するだけでよく、定着部3としてのプレートを別途準備する必要がない。
【0037】
次に、
図6を参照して、柱及び梁の連結部における定着部付き鉄筋1の配置について説明する。
図6では、柱31はY方向(上下方向)に延在し、梁32はX方向に延在している。また、梁33は、Z方向に延在している。柱31では、主筋34がY方向に延在している。柱31において複数の主筋34を取り囲むようせん断補強筋(フープ筋)35が配置されている。
【0038】
定着部付き鉄筋1は、梁32の主筋として利用されている。そして、定着部付き鉄筋1の定着部3は、梁32と直交する梁33の主筋36に引っ掛けられて、配筋される。なお、柱31のせん断補強筋35に定着部付き鉄筋を適用してもよい。この場合、柱31の主筋34に定着部が引っ掛けられて配筋される。また、梁32,33のせん断補強筋37に定着部付き鉄筋を適用してもよい。この場合、梁32,33の主筋に定着部が引っ掛けられて配筋される。
【0039】
定着部付き鉄筋1を主筋端部定着として使用する場合において、横補強筋及びせん断補強筋等の隙間に、外から定着部付き鉄筋1を進入させて配置することができる。例えば、円形プレートの定着部を備える鉄筋では、円形プレートが横補強筋及びせん断補強筋等に引っ掛かり、外から進入させることが困難であった。
【0040】
上側の主筋である定着部付き鉄筋1の端部5aを下向きに配置し、下側の主筋である定着部付き鉄筋1の端部5aを上向きに配置する。このような柱・梁接合部によれば、コンクリートの仕口部内(柱・梁接合部)の引き抜き抵抗力が上がるので、仕口部のコンクリートのひび割れ挙動を緩和することができる。
【0041】
次に、
図7を参照して、本開示の定着部付き鉄筋のアンカーボルトへの適用について説明する。
図7に示すアンカーボルト41が、
図1に示す定着部付き鉄筋1と違う点は、鉄筋本体2の端部(定着部3が形成されていない端部)2cに、おねじ部42が形成され、ナット43を螺合可能な構成とされている点である。
【0042】
アンカーボルト41は、基礎コンクリート部44内で、上下方向に延在して配置されている。おねじ部42が形成された端部(上端部)2cは、地上に露出し、その他部分は、基礎コンクリート部44内に埋め込まれた状態で固定されている。
【0043】
鉄骨柱脚46の下端に配置された柱脚金物47は、矩形状の平板であり、その四つ角には、開口部48が形成されている。アンカーボルト41は、柱脚金物47の開口部48に各々挿通され、ナット43は、おねじ部42に螺合されている。柱脚金物47は、アンカーボルト41及びナット43によって固定され、鉄骨柱脚46は、柱脚金物47を介して、基礎コンクリート部44に確実に固定されている。
【0044】
このようなアンカーボルト41では、従前のように、U字形状のアンカーボルトと地下梁主筋とを交錯させて配筋する必要が無いため、配筋を簡素とし、作業の省力化を図ることができる。また、アンカーボルト41を、柱脚金物47の開口部48に容易に挿通させることができるため、作業の省力化を一層図ることができ、工期短縮を実現することができる。
【0045】
このようなアンカーボルト41において、基礎コンクリート部44内の地下梁主筋45に定着部3を引っ掛けた状態で使用することができる。これにより、安易な配筋を実現することができ、現場での配筋作業の効率化を図ることができる。
【0046】
次に、
図8を参照して、本開示の定着部付き鉄筋の開口補強構造への適用について説明する。開口補強構造51を含む梁52は、梁52の長手方向に延在する複数の主筋53を備え、これらの複数の主筋53の外周を取り囲むように複数のせん断補強筋54が配筋されている。複数のせん断補強筋54は、Y軸方向及びZ軸方向に延在し、複数の主筋53の外周を囲繞している。梁52には、鋼管55が挿通されて、梁52の長手方向と交差する方向に貫通する開口56が形成されている。
【0047】
開口補強構造51では、他のせん断補強筋として定着部付き鉄筋1が斜め配筋されている。この定着部付き鉄筋1では、鉄筋本体2の両端部2b,2cに定着部3が設けられている。この定着部3は、それぞれ主筋53に引っ掛けられている。複数の定着部付き鉄筋1は、開口56を取り囲むように配置されている。
【0048】
複数の定着部付き鉄筋1は、開口56が延在する方向から見てX字状に配置されている。X字状に配置された定着部付き鉄筋1の定着部3同士が重なるように(接近して)配置されている。開口補強構造51では、開口56を取り囲む複数の定着部付き鉄筋1によって、開口56の周辺部が補強されている。これにより、配筋を省力化して簡素な構造で開口56の周辺部を補強することができる。また、定着部付き鉄筋1が主筋53に対して斜めに配筋されているため、鉄筋本体2の耐力を有効に使用することができる。
【0049】
次に、
図9を参照して、本開示の定着部付き鉄筋(アンカーボルト)61を用いたRC(Reinforced-Concrete)構造について説明する。
図9では、柱31はX方向(上下方向)に延在し、梁62はY方向に延在している。梁62は例えば地中に配置された基礎梁である。梁62では、主筋63がY方向に延在している。梁62において複数の主筋63を取り囲むようにせん断補強筋64が配置されている。
【0050】
定着部付き鉄筋61は、柱31の主筋として利用されている。定着部付き鉄筋61の下端部には、定着部3が設けられている。定着部3は、梁62の内部に配置されている。RC構造において、基礎梁と柱31との連結部、基礎梁と中柱との連結部に、定着部付き鉄筋61を使用することができる。
【0051】
本開示は、前述した実施形態に限定されず、本開示の要旨を逸脱しない範囲で下記のような種々の変形が可能である。
【0052】
上記の実施形態では、定着部3は平板部本体5とは反対側に張り出す基端部7を備える構成としているが、定着部は基端部7を備えていない構成でもよい。また、上記の実施形態では、八角形状を成す定着部としているが、定着部は、鉄筋本体2の軸線方向から見て、例えば四角形状を成すものでもよく、六角形状を成すものでもよく、その他の形状を成すものでもよい。
【0053】
また、上記の実施形態では、定着部付き鉄筋1を、主筋、せん断補強筋、アンカーボルト、開口補強構造として適用する場合について説明しているが、定着部付き鉄筋1をその他の用途に用いてよい。定着部付き鉄筋1は、梁、柱、基礎、床、壁等に使用することができる。また、上記の寸法等の値はその他の値でもよい。
【解決手段】定着部付き鉄筋1は、鉄筋本体2と、鉄筋本体2の端部2bに形成され、鉄筋本体2の径方向に張り出す平板部4を有する定着部3と、を備え、平板部4は、鉄筋本体2の軸線方向Xを板厚方向とする平板部本体5と、平板部本体5の長手方向Yの端部5aに設けられ、平板部本体5に対して傾斜し鉄筋本体2側に張り出す返し部6とを有する。