JP2010084490A - 鉄筋籠およびその製造方法、並びに鉄筋籠用半体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 搬送効率の高い鉄筋籠を提供する。
【解決手段】
鉄筋籠３は、一対の半体１０を備えている。各半体１０は、互いに平行をなす第１主筋１１、第２主筋１２と、これら主筋１１，１２の長手方向に間隔をおいて配置された剪断補強筋１５とを有している。剪断補強筋１５は、互いに直交する第１辺１５ｘと第２辺１５ｙとを有してＬ字形をなしている。第２辺１５ｙの端部にはフック１５ａが形成されている。第１辺１５ｘの端部に上記第１主筋１１がスポット溶接され、第１辺１５ｘと第２辺１５ｙの交差部に上記第２主筋１２にスポット溶接されている。一対の半体１０の剪断補強筋１５の第１辺１５ｘ同士が互いに平行をなして対峙し、第２辺１５ｙ同士が平行をなして対峙し、各半体１０の剪断補強筋１５のフック１５ａが他の半体１０の第１主筋１１に掛けられた状態で、一対の半体の剪断補強筋１５同士が結束されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、主筋と剪断補強筋を有する鉄筋籠およびその製造方法に関し、更にこの鉄筋籠の構成要素となる半体およびその製造方法に関する。

鉄筋コンクリート製の梁や柱を構築する場合、建築現場において多数の主筋を水平または垂直に配筋する。次に、これら主筋の長手方向に間隔をおいて多数の剪断補強筋を配筋する。この際、現場において剪断補強筋を矩形に折り曲げ加工して、主筋に結束する方法（特許文献１の従来技術の欄参照）と、予め矩形に形成された剪断補強筋を主筋に通して主筋に結束する方法（特許文献２の従来技術の欄参照）がある。いずれの場合でも剪断補強筋の折曲部の内側に４つの主筋が配置される。
上記のように剪断補強筋を主筋に配筋して鉄筋籠にした状態でコンクリートを打設することによって、梁や柱を構築する。

しかし、上記のように現場で剪断補強筋を配筋する作業は煩雑である。そこで最近では工場で鉄筋籠を先組みし、これを現場まで搬送し現場で鉄筋籠を設置する工法が広く採用されてきている。この先組み鉄筋籠は、複数の主筋を囲むように剪断補強筋を環状に配置し、主筋と剪断補強筋とをアーク溶接することにより得られる。
実公平７−４７５４４号公報 特開平３−１８０６５３号公報

しかし、上記のような先組み鉄筋籠は断面矩形をなす内部空間を有しており、この内部空間がデッドスペースとなるため搬送効率が低かった。また、重量が大きいので現場での取り扱いに手間がかかった。

なお、特許文献１では、梁用の鉄筋籠において、剪断補強筋をＵ字形にし、この剪断補強筋を主筋の上下から配筋する技術を提案している。しかし、特許文献１は主筋と剪断補強筋とを溶接することにより構成した一対の半体を提案していない。

また、特許文献２は、Ｌ字形の剪断補強筋を間隔をおいて継筋に連結することにより、剪断補強筋ユニットを形成し、これを予め配筋された主筋に結束していくことにより、鉄筋籠を構成することを提案している。しかし、特許文献２は主筋と剪断補強筋とを溶接することにより構成した一対の半体を提案していない。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、鉄筋籠において、一対の半体を備え、各半体が、互いに平行をなす第１、第２の主筋と、これら第１、第２の主筋の長手方向に間隔をおいて配置された剪断補強筋とを有し、上記剪断補強筋が互いに直交する第１辺と第２辺とを有してＬ字形をなし、上記第１辺の端部に上記第１主筋が溶接され、上記第１辺と第２辺の交差部に上記第２主筋に溶接され、上記一対の半体の剪断補強筋の第１辺同士が互いに平行をなして対峙し、第２辺同士が平行をなして対峙した状態で、上記一対の半体が連結されていることを特徴とする。
この構成によれば、多数の半体を重ねた状態で建築現場まで搬送することができ搬送効率が高まるとともに現場での取り扱いも楽になる。また、剪断補強筋と主筋は溶接されているので、搬送の際に形が崩れることもない。

好ましくは、各半体の剪断補強筋の第２辺の端部には他の半体の剪断補強筋の第１主筋に掛けられる掛け部が設けられている。
この構成によれば、剪断補強筋の第２辺の端部と第１主筋との間の荷重伝達を溶接手段を介さずに行うことができる。

好ましくは、上記第２辺の端部が第２辺の軸線に対して折れ曲げられることにより、上記掛け部としてのフックが形成されている。
これによれば、掛け部を簡易な構成で提供できる。

好ましくは、上記一対の半体の少なくとも一方の剪断補強筋のフックが、鋭角に折り曲げられている。
これによれば、剪断補強筋の第２辺の端部と第１主筋との間の荷重伝達をより一層確実に行うことができる。

好ましくは、上記剪断補強筋と上記第１、第２主筋との溶接がスポット溶接であり、上記一対の半体同士が結束線により結束されている。
これによれば、アーク溶接を用いずに済むので、材料強度の低下を回避することができる。

好ましくは、上記半体が更に、他の主筋及び／又は主筋より小径の補助筋を有し、これら他の主筋、補助筋が上記剪断補強筋の第１辺及び／又は第２辺の中間部にスポット溶接されている。
これによれば、鉄筋籠の強度を高めるための他の主筋、補助筋を半体に組み込むことができる。

好ましくは、上記剪断補強筋の第１辺の端部には、第１辺の軸線から横に突出する定着部が設けられている。
これによれば、定着部のコンクリートへの定着により第１主筋と剪断補強筋の第２溶接部を補強することができる。

本発明の他の態様は、鉄筋籠用半体において、互いに平行をなす第１、第２の主筋と、これら第１、第２の主筋の長手方向に間隔をおいて配置された剪断補強筋とを有し、上記剪断補強筋が互いに直交する第１辺と第２辺とを有してＬ字形をなし、上記剪断補強筋の第１辺の端部に上記第１主筋が溶接され、上記第１辺と第２辺の交差部に第２主筋が溶接され、上記第２辺の端部には、第２辺の軸線に対して折れ曲げられたフックが形成されていることを特徴とする。

本発明のさらに他の態様は、鉄筋籠用半体の製造方法において、互いに平行をなす第１、第２の主筋と、互いに平行をなす直線状の複数の素筋とを、これら第１、第２主筋と素筋とを直交させた状態でスポット溶接することにより、平たい網筋を得、この工程で、上記素筋の一方の端部と上記第１主筋をスポット溶接し、上記素筋の中間部と上記第２主筋をスポット溶接し、上記網筋の全ての素筋を、上記第２主筋の溶接箇所またはその近傍で直角に折り曲げるとともに、これら素筋の他方の端部を折り曲げてフックを形成することを特徴とする。
この方法によれば、剪断補強筋となるべき直線状の素筋を第１、第２主筋にスポット溶接するので、このスポット溶接作業を円滑に行うことができる。

本発明のさらに他の態様は、上記方法で得た鉄筋籠用半体を一対用意し、上記一対の半体の剪断補強筋の第１辺同士を互いに平行をなして対峙させ、第２辺同士を平行をなして対峙させ、各半体の剪断補強筋のフックを他の半体の剪断補強筋の第１主筋に掛け、これら半体同士を結束線で結束することを特徴とする。

本発明によれば、搬送効率を向上できる鉄筋籠用半体および鉄筋籠を提供できる。

以下、本発明の第１実施形態をなす基礎梁について図１〜図３を参照しながら説明する。図３（Ｃ）に示すように、鉄筋コンクリート製の基礎梁１は図２（Ｃ）の紙面と直交する方向に水平に延び、例えば断面矩形をなすコンクリート２に鉄筋籠３を埋設することにより構成される。

上記鉄筋籠３は、図２（Ｃ）、図３（Ｃ）に示すように断面が縦長の矩形をなしており、図２（Ａ）、図３（Ａ）に示すような工場で先組みされた横断面Ｌ字形の一対の半体１０，１０を建築現場で組み立てることにより得られる。

上記半体１０の製造工程を図１を参照しながら説明する。図１（Ａ）に示すように、異形鉄筋からなる第１〜第３の主筋１１〜１３（複数の主筋）および腹筋１６（補助筋）を互いに平行かつ同一高さをなして所定位置に支持する。例えば、複数の細長い支持台（図示しない）を互いに平行かつ同一高さをなして離間して配置し、これら支持台上に支持台と直交するようにして、上記主筋１１〜１３および腹筋１６を載せる。

上記第１主筋１１と第２主筋１２との間隔は、上記鉄筋籠３の縦幅と略等しい。第２主筋１２と第３主筋１３との間隔は、上記鉄筋籠３の横幅の略半分である。腹筋１６は、主筋１１，１２の間の中央に配置されている。

次に、直線状の異形鉄筋からなる多数（複数）の素筋１４を、上記主筋１１〜１３と直交させるとともに主筋１１〜１３の長手方向に等間隔をおいて主筋１１〜１３の上に載せる。各素筋１４の一端部は第１主筋１１に位置させる。なお、素筋１４および腹筋１６は、主筋１１〜１３より小径である。

次に、上記素筋１４と主筋１１〜１３，腹筋１６とを、その交差部において図示しないスポット溶接機を用いてスポット溶接する。スポット溶接機は、一対の電極を各交差部の上下に配置させ、これら電極で素筋１４と主筋１１〜１３，腹筋１６とを挟んで電流を供給することにより溶接する。主筋１１〜１３および腹筋１６が同一水平面上に配置されているため、スポット溶接機の上下の電極を上記交差部の上下に容易に位置させることができ、スポット溶接を円滑に行うことができる。

上記溶接により平たい網筋１０Ａが得られる。本実施形態では、上記スポット溶接は全強度溶接（溶接強度が素筋１４すなわち後述の剪断補強筋１５の規格降伏点以上の強度を有するように溶接すること）である。

なお、各素筋１４を主筋１１〜１３、腹筋１６上で位置決めする度にスポット溶接を行い、これを繰り返すことにより、上記網筋１０Ａを得てもよいことは勿論である。

上述したようにして網筋１０Ａを製造した後、図１（Ｂ）に示すように網筋１０Ａをひっくり返し、図１（Ｃ）に示すように折り曲げ加工する。詳述すると、全ての素筋１４をほぼ同時に第２主筋１２の溶接箇所またはその近傍で直角に折り曲げるとともに、第３主筋１３に近い方の端部を９０°超（例えば約１３５°）折り曲げる。これにより、素筋１４はＬ字形の剪断補強筋１５となり、上記網筋１０Ａが上記半体１０となる。

上記剪断補強筋１５は長辺をなす第１辺１５ｘと短辺をなす第２辺１５ｙとを有し、第２辺１５ｙの端部に鋭角のフック１５ａ（掛け部）が形成されている。
第１辺１５ｘの端部に第１主筋１１が溶接され、第１辺１５ｘと第２辺１５ｙの直角の交差部の内側に第２主筋１２が溶接され、第２辺１５ｙの中央に第３主筋１３が溶接され、第１辺の中央に腹筋１６が溶接されている。

上記半体１０は、多数まとめて工場から建築現場まで搬送される。この際、半体１０はＬ字形をなしているので、同姿勢で重ねることができ、デッドスペースが殆どない状態で搬送できる。その結果、搬送効率が向上する。また、半体１０は溶接により構成されているので、搬送の際に確実に形状保持ができる。さらに、建築現場でも通常の先組み鉄筋籠に比べて半分の重量であるので、作業者等による持ち運びや取り扱いも楽である。

建築現場において、上記一対の半体１０により鉄筋籠３を組み立てる。以下、その詳細を説明する。
図２（Ａ）、図３（Ａ）に示すように、一対の半体１０を互いに逆向きにした状態で、これら半体１０の剪断補強筋１５の第１辺１５ｘ同士を左右方向（半体１０の長手方向と直交する方向）に対峙させるとともに、第２辺１５ｙ同士を上下方向（半体１０の長手方向と直交する方向）に対峙させる。なお、第１辺１５ｘ同士の間隔を鉄筋籠３の横幅より狭め、第２辺１５ｙ同士の間隔を鉄筋籠３の縦幅より広くする。

次に、図２（Ｂ）、図３（Ｂ）に示すように、一対の半体１０の第２辺１５ｙ同士を互いに近づけることにより、各半体１０の第１主筋１１を他方の半体１０の剪断補強筋１５のフック１５ａを横切って当該他の剪断補強筋１５の第２辺１５ｙに当接ないしは近づける。

次に、図２（Ｃ）、図３（Ｃ）に示すように、一対の半体１０の第１辺１５ｘを互いに遠ざけ、各半体１０の第１主筋１１を他方の半体１０のフック１５ａの奥に入れる。
上記のようにして、鉄筋籠３の最終形状が得られる。これら一対の半体１０の組み立てに際し、フック１５ａは第２辺１５ｙの端部だけに形成されるので、フック１５ａを回避しながら円滑に組み立てを行うことができる。

次に、細いなまし鉄線等の柔らかい結束線（図示しない）を用いて、隣接した位置にある上下の剪断補強筋１５同士を結束する。具体的には、各剪断補強筋１５の第１辺１５ｘの端部と他方の剪断補強筋１５のフック１５ａとを結束する。その結果、上記隣接した２本の剪断補強筋１５は、互いにほぼ当接した状態まで近づけられ、従来の鉄筋籠における環状の剪断補強筋と同様の役割を果たすことができる。なお、上記剪断補強筋１５同士の結束の際に、第１主筋１１も一緒に結束してもよい。

上記のようにして組み立てられた鉄筋籠３において、上側の半体１０の第２、第３の主筋１２，１３と下側の半体１０の第１主筋１１が、３本の上側主筋として提供される。また、上側の半体１０の第１主筋１１と下側の半体１０の第２、第３主筋１２，１３が、３本の下側主筋として提供される。２本の腹筋１６は上下の主筋間に配置される。

上記鉄筋籠３において、剪断補強筋１５と主筋１１〜１３、腹筋１６との連結および半体１０の剪断補強筋１５同士の連結にアーク溶接を用いずに済むので、材料強度の低下を回避することができる。
本実施形態では、剪断補強筋１５と主筋１１〜１３、腹筋１６とが全強度溶接されているので、上記鉄筋籠３がコンクリート２に埋設された状態で荷重を付与された時に、剪断補強筋１５が降伏する前に溶接部が破壊されることはない。

次に、本発明の他の実施形態について図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施形態において、先行する実施形態に対応する構成部には同番号を付してその詳細な説明を省略する。なお、以下の実施形態の説明においてスポット溶接を単に溶接と称して説明する。

第２実施形態をなす基礎梁用の鉄筋籠３について、図４を参照しながら説明する。図４（Ａ）に示すように半体１０は、剪断補強筋１５の長辺をなす第１辺１５ｘの端部に第１主筋１１が溶接され、第１辺１５ｘと第２辺１５ｙの交差部に第２主筋１２が溶接されている点で、第１実施形態と同様である。ただし、本実施形態では第２辺１５ｙの中間部に溶接される第３主筋１３は２本である。また、第１辺１５ｘの中間部には、上記第１主筋１１、第２主筋１２にそれぞれ近い位置において第４主筋１７が溶接されている。

上記第２実施形態では、工場において、第１実施形態と同様にして主筋１１，１２，１３，１７と素筋を溶接することにより網筋を得、この網筋を折り曲げ加工して半体１０を得る。
建築現場では、第１実施形態と同様に一対の半体１０を組み立てて図４（Ｂ）に示す鉄筋籠３を得る。鉄筋籠３は、上下とも２段をなして主筋１１〜１３，１７が配置されている。

図５に示す第３実施形態では、第１辺１５ｘが短辺をなし第２辺１５ｙが長辺をなしている点で、第１、第２実施形態と異なる。上記第１辺１５ｘの端部に第１主筋１１が溶接され、第１、第２辺１５ｘ、１５ｙの交差部に第２主筋１２が溶接され、第２辺１２ｙの端部にフック１５aが形成される点は、第１実施形態と同様である。

上記第３実施形態では、第１辺１５ｘの中央に第３主筋１３が溶接され、第２辺１５ｙの中央に腹筋１６が溶接されている。
組み立てられた鉄筋籠３において、一対の半体１０の第１辺１５ｘ同士が上下に対峙し、第２辺１５ｙ同士が左右に対峙しているが、全体形状は第１実施形態に似ている。

図６に示す第４実施形態では、剪断補強筋１５の第１辺１５ｘの端部に瘤１５ｓ（大径部、定着部）が形成されているが、他の構成は第１実施形態と同じである。この瘤１５ｓは、例えば直線状の素筋の端部を軟化させて軸方向に圧縮力を付与することにより、剪断補強筋１５と一体をなして形成される。この瘤１５ｓの形成後に第１実施形態と同様に網筋を作る。

上記瘤１５ｓは、コンクリートに定着されることにより、その近傍に位置する第１主筋１１と剪断補強筋１５の第１辺１５ｘとの溶接部を補強する役割を担うことができる。したがって、主筋１１〜１３と剪断補強筋１５との溶接強度を全強度溶接より低くすることも可能である。
上記瘤１５ｓの代わりに、別部品（大径部、定着部）を第１辺１５ｘの端部に装着してもよい。

図７に示す第５実施形態では、第４実施形態の瘤１５ｓの代わりに、第１辺１５ｘの端部を直角に折り曲げることにより、補助フック１５ｍ（定着部）が形成されている。

図８に示す第６実施形態では、瘤１５ｓの代わりに、第１辺１５ｘの端部を鋭角に折り曲げることにより、補助フック１５ｐ（定着部）が形成されている。この補助フック１５ｐはフック１５ａとほぼ同形状であってもよい。
この第６実施形態でも、第１実施形態と同様にして（特に図３参照）、鉄筋籠３が得られる。

図９に示す第７実施形態は、剪断補強筋１５のフックが鋭角でなくてもよい場合があることを示している。この実施形態では、下側の半体１０のフック１５’（掛け部）が直角をなしている。基礎梁１’のコンクリート２’が逆Ｔ字形をなしており、このコンクリート２’の幅広のベース部が、上記フック１５’と上側の半体１０の第１主筋１１との引っ掛かりの弱さを補っている。

本発明は上記実施形態に制約されず、種々の態様を採用可能である。
第２辺の端部に設けられる掛け部は、フックの代わりに瘤であってもよいし、別部品を装着することにより構成してもよい。
本発明の鉄筋籠は、基礎梁の他に天井梁等にも用いることができる。梁用の鉄筋籠の断面形状は正方形でもよく、横に広い扁平な形であってもよい。また、本発明の鉄筋籠は柱に用いてもよい。
鉄筋籠の半体は、第１主筋１１と第２主筋１２だけを剪断補強筋に溶接することにより構成してもよい。
第１、第２の主筋以外の主筋や腹筋等の補助筋を組み付ける必要がある場合には、建築現場で半体に結束してもよい。
半体の製造方法において、最初に素筋を配置し、その上に主筋等を載せて溶接してもよい。

（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、本発明の第１実施形態をなす鉄筋籠用半体の製造工程を順に示す斜視図である。 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、上記一対の半体により鉄筋籠を組み立てる工程を示す斜視図である。 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、上記一対の半体により鉄筋籠を組み立てる工程を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る鉄筋籠を示す断面図であり、（Ａ）は組み立て前の状態、（Ｂ）は組み立て後の状態を示す。 本発明の第３実施形態に係る鉄筋籠を示す断面図であり、（Ａ）は組み立て前の状態、（Ｂ）は組み立て後の状態を示す。 本発明の第４実施形態に係る鉄筋籠を示す断面図であり、（Ａ）は組み立て前の状態、（Ｂ）は組み立て後の状態を示す。 本発明の第５実施形態に係る鉄筋籠を示す断面図であり、（Ａ）は組み立て前の状態、（Ｂ）は組み立て後の状態を示す。 本発明の第６実施形態に係る鉄筋籠を示す断面図であり、（Ａ）は組み立て前の状態、（Ｂ）は組み立て後の状態を示す。 本発明の第７実施形態に係る鉄筋籠を示す断面図であり、（Ａ）は組み立て前の状態、（Ｂ）は組み立て後の状態を示す。

符号の説明

３ 鉄筋籠
１０ 半体
１１ 第１主筋
１２ 第２主筋
１３，１７ 他の主筋
１４ 素筋
１５ 剪断補強筋
１５ａ、１５ａ’ フック（掛け部）
１５ｓ 瘤（大径部、定着部）
１５ｍ、１５ｐ 補助フック（定着部）
１５ｘ 第１辺
１５ｙ 第２辺
１６ 腹筋（補強筋）

Claims (10)

1. 一対の半体を備え、
   各半体が、互いに平行をなす第１、第２の主筋と、これら第１、第２の主筋の長手方向に間隔をおいて配置された剪断補強筋とを有し、
   上記剪断補強筋が互いに直交する第１辺と第２辺とを有してＬ字形をなし、上記第１辺の端部に上記第１主筋が溶接され、上記第１辺と第２辺の交差部に上記第２主筋に溶接され、
   上記一対の半体の剪断補強筋の第１辺同士が互いに平行をなして対峙し、第２辺同士が平行をなして対峙した状態で、上記一対の半体が連結されていることを特徴とする鉄筋籠。
2. 各半体の剪断補強筋の第２辺の端部には他の半体の剪断補強筋の第１主筋に掛けられる掛け部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の鉄筋籠。
3. 上記第２辺の端部が第２辺の軸線に対して折れ曲げられることにより、上記掛け部としてのフックが形成されていることを特徴とする請求項２に記載の鉄筋籠。
4. 上記一対の半体の少なくとも一方の剪断補強筋のフックが、鋭角に折り曲げられていることを特徴とする請求項３に記載の鉄筋籠。
5. 上記剪断補強筋と上記第１、第２主筋との溶接がスポット溶接であり、上記一対の半体同士が結束線により結束されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の鉄筋籠。
6. 上記半体が更に、他の主筋及び／又は主筋より小径の補助筋を有し、これら他の主筋、補助筋が上記剪断補強筋の第１辺及び／又は第２辺の中間部にスポット溶接されていることを特徴とする請求項６に記載の鉄筋籠。
7. 上記剪断補強筋の第１辺の端部には、第１辺の軸線から横に突出する定着部が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の鉄筋籠。
8. 互いに平行をなす第１、第２の主筋と、これら第１、第２の主筋の長手方向に間隔をおいて配置された剪断補強筋とを有し、
   上記剪断補強筋が互いに直交する第１辺と第２辺とを有してＬ字形をなし、上記剪断補強筋の第１辺の端部に上記第１主筋が溶接され、上記第１辺と第２辺の交差部に第２主筋が溶接され、上記第２辺の端部には、第２辺の軸線に対して折れ曲げられたフックが形成されていることを特徴とする鉄筋籠用半体。
9. 互いに平行をなす第１、第２の主筋と、互いに平行をなす直線状の複数の素筋とを、これら第１、第２主筋と素筋とを直交させた状態でスポット溶接することにより、平たい網筋を得、この工程で、上記素筋の一方の端部と上記第１主筋をスポット溶接し、上記素筋の中間部と上記第２主筋をスポット溶接し、
   上記網筋の全ての素筋を、上記第２主筋の溶接箇所またはその近傍で直角に折り曲げるとともに、これら素筋の他方の端部を折り曲げてフックを形成することを特徴とする鉄筋籠用半体の製造方法。
10. 請求項９の方法で得た鉄筋籠用半体を一対用意し、上記一対の半体の剪断補強筋の第１辺同士を互いに平行をなして対峙させ、第２辺同士を平行をなして対峙させ、各半体の剪断補強筋のフックを他の半体の剪断補強筋の第１主筋に掛け、これら半体同士を結束線で結束することを特徴とする鉄筋籠の製造方法。

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