JP2010174563A

JP2010174563A - 定着金具を備えた鉄筋および鉄筋の製造方法

Info

Publication number: JP2010174563A
Application number: JP2009020539A
Authority: JP
Inventors: Sukematsu Iwashita; 助松岩下; Kazuhisa Iwashita; 和久岩下
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-01-30
Filing date: 2009-01-30
Publication date: 2010-08-12

Abstract

【課題】加工時間の短縮、材料コストの上昇防止および簡単な作業により得ることができる構成からなる定着金具を備えた鉄筋および鉄筋の接合方法を提供する。
【解決手段】鉄筋１の端面外径よりも大きい外形を有した定着部材２を前記鉄筋１の端面との間に隙間Ｓを設けて対向させ、該隙間Ｓ内で端面中心あるいは外周縁に沿った複数箇所を溶接し、溶接後に溶接により一体化されている前記鉄筋１および定着金具２を回しながら両者の対向面を溶接することにより一体化することを特徴としている。
【選択図】図２

Description

本発明は、定着金具を備えた鉄筋および鉄筋の製造方法に関し、さらに詳しくは、端部に鉄筋の抜け止め機能を有する定着金具を固定された鉄筋および定着金具や鉄筋を対象とした鉄筋の接合に関する。

コンクリート打設による柱と梁との接合部には、梁内に配筋された梁主筋の端部が柱の内部で梁内の配筋方向と直角な方向に折り曲げられたり、柱内に梁主筋の配筋方向端部が進入させてあり、その端部には、主筋に作用する引っ張り力を受けるナットなどの支圧板を取り付けて梁主筋の抜けを防止する構成が用いられている（例えば、特許文献１）。

支圧板と同じ機能の定着板を上述した柱内に位置する梁主筋の端部に設けるだけでなく、柱内に配筋されている柱主筋の上端部に設ける構成も提案されている（例えば、特許文献２）。

特許文献２に開示されている定着板は、次の方法により設けることが提案されている（例えば、非特許文献１）。
つまり、工場において鉄筋の端部にネジを摩擦溶接により取り付け、このネジに定着板を手締めにより取り付ける方法である。

一方、定着板を設ける方法としては、鉄筋端部に板状の定着部材を挿通し、定着部材の厚さ方向両側を対象として加熱により塑性変形を生じさせて膨らみを設け、この膨らみにより定着部材を挟持するようにした方法が提案されている（例えば、特許文献３）。

一方、鉄筋に対する接合部材としては、上述した定着金具だけでなく、鉄筋同士を接合する場合がある。
鉄筋同士の接合には、圧接溶接やアークを用いた溶接などが用いられる。

特開２０００−３５５９７６号公報特開２００４−１００３６９号公報特開２００６−１９４０６９号公報

合同製鐵株式会社発行ニュースリリース［online］２００３年２月１９日号「鉄筋端部の定着工法「ＥＧ定着板工法」」第２頁「資料１」［平成２１年１月１９日検索］インターネット（ＵＲＬ：http://www.godo-steel.co.jp/seihin/pdf/eg-tlt.pdf）

締結部を摩擦溶接により接合させる方法では、鉄筋と別にネジ部を準備する必要があることから、材料コストが高くなる虞がある。しかも、摩擦溶接であることから、納期に際して溶接時間を考慮しなければならず、迅速な入手が難しくなる虞もある。

一方、定着部材の厚さ方向両側に形成された膨出部により定着部材を挟持して鉄筋に定着部材を接合する方法においては、塑性変形が生じるまでの加熱時間が必要となること、および膨出させるための加圧力などの動力が必要となり、加工設備が大げさとなる虞がある。

しかも、上記各方法においては、鉄筋に対してネジ部材を摩擦溶接して一体化していること、また、加圧により膨出部を形成するようになっていることから、摩擦熱を発生させる際あるいは加熱された状態で加圧する際に定着部材が鉄筋の軸線に対して傾いた状態で取り付けられてしまうことがある。つまり、鉄筋の軸線方向に加圧力を作用させることは両方の工法において共通しており、加圧力が作用する際には鉄筋、ネジ部材が軟化傾向となり、加圧力の作用方向によっては、定着部材が鉄筋の軸線と直角とならず、配筋後に受ける引っ張り力を効率よく受けることができない虞がある。

このような不具合を生じさせないようにするには、加圧力が作用した際の鉄筋と定着部材との位置関係を正確に割り出し、そして維持することが必要となり、このことからも設備が大がかりとなる。

一方、定着金具に替えて鉄筋同士を接合する場合に用いられる圧接溶接では、鉄筋端部を軟化させて押しつけることが必要であることから、特許文献３に開示された方法と同じく、加熱時間や加圧設備が必要となる。
また、溶接の場合には、僅かな隙間を設けてその隙間内に溶接用線材やアークなどを充満させることになるが、溶接用線材を差し入れる側と反対側の隙間内の視認性が悪く、溶接されているかどうかを確認しながら作業することが多く、これにより作業時間が長くなる虞がある。

本発明の目的は、上記従来の定着金具を備えた鉄筋および鉄筋同士を対象とする接合方法における問題に鑑み、加工時間の短縮、材料コストの上昇防止および簡単な作業により得ることができる構成からなる定着金具を備えた鉄筋および鉄筋の製造方法を提供することにある。

この目的を達成するため、本発明は次の構成よりなる。
（１）端部に定着金具を備えた鉄筋であって、
前記鉄筋の端面外径よりも大きい外形を有した定着部材が前記鉄筋の端面に対向させてあり、少なくとも前記鉄筋の端面領域に相当する面積を溶接されて互いに一体化されていることを特徴とする鉄筋。

（２）端部に定着金具を備えた鉄筋の製造方法であって、
前記鉄筋の端面外径よりも大きい外形を有した定着部材を前記鉄筋の端面との間に隙間を設けて対向させ、該隙間内で単一もしくは複数箇所を溶接し、溶接後に溶接により一体化されている前記鉄筋および定着金具を回しながら両者の対向面を溶接することにより一体化することを特徴とする鉄筋の製造方法。

（３）前記隙間内で予め溶接される箇所は、前記鉄筋の端面中心であることを特徴とする（２）に記載の鉄筋の製造方法。

（４）前記隙間内で予め溶接される箇所は、前記鉄筋の端面周囲の複数箇所であることを特徴とする（２）または（３）に記載の鉄筋の製造方法。

（５）前記鉄筋用定着金具は、円形もしくは回転可能な多角形であることを特徴とする（２）乃至（４）のいずれかに記載の鉄筋の製造方法。

（６）前記鉄筋用定着金具は、前記鉄筋との対向面中心が他の部分よりも前記鉄筋の端面に向け膨出させてあることを特徴とする（２）乃至（４）のいずれかに記載の鉄筋の製造方法。

（７）端部に定着金具を備えた鉄筋の製造方法であって、
前記鉄筋の端面外径よりも大きい外形を有した定着部材を前記鉄筋の端面と対向させ、
前記定着金具と前記鉄筋との対向面同士を当接させた状態で回しながら該鉄筋の外周囲を対象として溶接することにより対向面領域よりも広い範囲を溶接により接合することを特徴とする鉄筋の製造方法。

（８）対向する端面同士を接合する鉄筋の製造方法において、鉄筋同士の対向端面を当接させた状態で回しながら該鉄筋の外周囲を対象として溶接することにより対向領域よりも広い範囲を溶接により接合することを特徴とする鉄筋の製造方法。

本発明によれば、鉄筋とこれに対向する定着金具とが、少なくとも前記鉄筋の端面領域に相当する面積を溶接されて互いに一体化されているので、鉄筋に対する形状変更やこれに取り付けられる定着金具を支持するための部材を準備する必要がない。
これにより、部品点数の低減によるコスト低下ができるとともに形状変更に伴う補強対策等を敢えて用いなくても、鉄筋用定着金具が鉄筋から外れるような事態を確実に防止することができる。

さらに本発明によれば、隙間内で単一もしくは複数箇所を溶接し、溶接後に溶接により一体化している前記鉄筋および鉄筋用定着金具を回しながら両者の対向面を溶接するので、鉄筋をその軸線方向へ加圧するような作業を要しない。
これにより、加圧力が作用した際に発生する鉄筋の曲がりによる定着金具の傾きを生じさせることがなく、傾いた場合に発生する、引っ張り力の受け機能の低下を防止できる。

しかも、隙間内で予め溶接により一体化されている鉄筋と鉄筋用定着金具を回しながら溶接することにより、鉄筋端面全周囲に亘って視認しながら均一な溶接が可能となり、溶接欠損などを防止することができる。
これにより、接合強度を確保するために加圧力を作用させる場合と違って、大がかりな設備を要することがない。

さらに本発明によれば、定着金具と当接させた状態であるいは定着金具に替えて鉄筋同士を当接させた状態で両者を回しながら鉄筋の外周囲を対象として溶接するだけで両者を接合することができるので、視認性が良好となり、溶接状態の確認も容易に行えて溶接作業の時間を短縮することができる。

本発明による定着金具を用いた鉄筋の端部構造を示す図である。図１に示した鉄筋の端部と定着金具との接合手順を説明するための図である。図２に示した接合手順に対で実行される手順を説明するための図である。図２に示した接合手順に用いられる定着金具の端面形状に関する一例を説明するための図である。図１に示した定着金具を対象とする鉄筋の接合する製造方法に関する変形例を説明するための図ある。図５に示した定着金具に代えた鉄筋同士の端面を接合する製造方法を説明するための図である。

以下、図面により本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明による鉄筋１の端部構造を示す図である。
図１において、鉄筋１は、端部に鉄筋１よりも大きな外形を有した定着金具２が接合されている。
鉄筋１は、定着金具２を定着金具２が溶接により端部に接合されており、その手順が図２および図３に示されている。

図２は、定着金具２を備えた鉄筋１の製造方法に係る手順を説明するための図であり、本製造方法は、鉄筋１と定着金具２とを溶接により接合するに際して、予接合工程（図２）と、本接合工程（図３）とが実行される。

予接合工程では、図２（Ａ）に示すように、円形あるいは回転が可能な多角形の外形を有し、鉄筋１よりも大きな外形寸法で形成された定着金具２を準備し、この定着金具２を鉄筋１の端面に対して隙間Ｓを設けて対向させて接合の準備が行われる。
このとき、鉄筋１と定着金具２とは、鉄筋１の軸線が定着金具２の端面中心に一致するように位置決めされている。

定着金具２は、鉄筋１に対向する面の形状として、平坦面に限らず、図４に示すように、端面中心が鉄筋１側に向けて膨出する（図４中、符号２Ａで示す）ダボ部を設けることも可能である。これは、後で説明する予接合時でのアークなどの溶接火炎を端面中心にめがけて照射した際に、溶解した溶接用線材および端面の一部として埋没することにより端面同士の直接的な接合を行わせるためである。

対向面同士の間に隙間Ｓが設けられた状態で配置されている鉄筋１および定着金具２に対する予接合は、例えば、溶接用線材を用いてアーク溶接を行う場合には、図２（Ａ）に示すように、対向する端面中心に向け溶接用線材４が挿入され、端面中心にアークなどの溶接火炎が当てられて溶接用線材および端面の中心部を熔解させる。
これにより、対向する端面中心が溶接されて互いに一体化される。

予接合に際して溶接される箇所としては、端面中心に限らず、端面周部の複数箇所とすることもできる。この場合には、図２（Ｂ）中、符号３で示すように、端面外形に合わせた形状を持つ銅製の裏当て部材３を鉄筋１の端面外周に当てて溶接する。この裏当て部材３は、熔解した溶接用線材や端面の溶融部分が漏れ出るのを防止するものであり、溶接後には取り除くことができる部材である。

端面中心あるいは外周部の複数箇所を溶接した後、本接合工程が実行される。
本接合工程は、図３（Ａ）に示すように、一体化されている鉄筋１および定着金具２を共に回しながら隙間Ｓ内の端面中心あるいは外周部以外の未接合部分を溶接する。このときのアークなどの溶接火炎は、端面中心から外周に向けて移動させる。

端面中心が溶接されている鉄筋１および定着金具２を回すことにより、アーク等の溶接火炎や溶接用線材を、隙間内で隙間幅方向に振りながら端面中心から半径方向に移動させると、端面の全域に亘って熔解部分が広がるので、鉄筋１側の端面奥側から始めて端面全域を溶接する場合に比べて溶接作業に要する時間を短縮することができる。

上述した本溶接工程は、図３（Ｂ）に示すように、熔解部分が鉄筋１の端面外周部から少しでもはみ出した時点で完了する。これにより、鉄筋１の端面はその全領域が定着金具に接合されることになり、溶接強度を確保するだけで端部近傍を対象とした加圧による膨出等を要することなく鉄筋１と定着金具２との接合強度が得られる。

このため、鉄筋１への定着金具２の接合、つまり一体化は、鉄筋１に対してネジ部材などの定着金具支持用部材を準備するような必要がないので、部品コストの上昇を防ぐことができる。

しかも、定着金具を保持する構造が溶接のみであり、その溶接に際しても、鉄筋１に対する加圧作業などを要しないので、鉄筋１の塑性変形による形状変化や曲がりを防止して定着金具２が鉄筋１の軸線に対して正確に直角な状態で取り付けられる。

この結果、打設コンクリート内に配筋された場合に作用する引っ張り力を鉄筋１の軸線方向に作用するように受け止めることができるので、傾いて定着金具２が取り付いている場合と違って、傾きによる鉄筋１への分力が原因する鉄筋の曲がり変形などを確実に防止することができる。

次に本発明の別の実施形態について説明する。
図５は、図１に示した定着金具を対象として鉄筋に接合する場合を示しており、同図に示す方法は、鉄筋１の端面と定着金具２の端面との対向面同士を当接させて回しながら溶接されることを特徴としている。
つまり、図５（Ａ）に示すように、鉄筋１の端面を定着金具２の端面に当接させて、いわゆる、突き当てた状態とし、この状態で両者を回しながら鉄筋の端部外周囲を対象として溶接する。
鉄筋１の外周囲を対象として溶接すると、図５（Ｂ）に示すように、定着金具２に対する鉄筋１の対向領域よりも広い範囲が溶接されたことになり、鉄筋１と定着金具２との接合範囲が対向面以上に広げられていることになる。

本実施形態によれば、図２に示した隙間を設ける方法と違って、単に端面同士を当接させるだけの簡単な作業で済むので、隙間を維持する場合と違って作業性を上げることができる。

本実施形態においては、上述した定着金具２に替えて、鉄筋１同士を接合する場合も可能である。つまり、鉄筋１の端面同士を突き当てた状態で両者を回しながらその外周囲を対象として溶接する。
これにより対向領域よりも広い接合範囲が得られ、突き合わせ（アップセット）溶接等の場合あるいは複数の火口を鉄筋の外周に沿って設ける場合と違って、加圧設備や大がかりな溶接設備など要しないで済む。

図６は、端面同士を突き当てた状態でその外周を溶接する場合の例として、鉄筋（図６中、符号１，１’で示す）対象とした場合を示している。
図６において、鉄筋１，１’の端面同士（図６中、符号１Ａ、１Ａ’で示す）同士を突き当てて当接した状態とし（図６（Ａ）参照）、この状態で鉄筋同士１，１’を回しながら対向面外周を溶接する（図６（Ｂ）参照）。
この場合においても、図５に示した場合と同様に、対向領域よりも広い接合範囲が得られる。この方法は、鉄筋を固定しながら繋ぐ工法が用いられる柱などへの縦筋と違って自由度がある、梁などに用いられる横筋を対象とした場合に特に有効である。これにより、接合作業が容易化され、作業時間や作業性の改善が図れる。

１鉄筋
２定着金具
２Ａ膨出部分
３裏当て部材

Claims

端部に定着金具を備えた鉄筋であって、
前記鉄筋の端面外径よりも大きい外形を有した定着部材が前記鉄筋の端面に対向させてあり、少なくとも前記鉄筋の端面領域に相当する面積を溶接されて互いに一体化されていることを特徴とする定着金具を備えた鉄筋。
端部に定着金具を備えた鉄筋の製造方法であって、
前記鉄筋の端面外径よりも大きい外形を有した定着部材を前記鉄筋の端面との間に隙間を設けて対向させ、該隙間内で単一もしくは複数箇所を溶接し、溶接後に溶接により一体化されている前記鉄筋および定着金具を回しながら両者の対向面を溶接することにより一体化することを特徴とする鉄筋の製造方法。
前記隙間内で予め溶接される箇所は、前記鉄筋の端面中心であることを特徴とする請求項２に記載の鉄筋の製造方法。
前記隙間内で予め溶接される箇所は、前記鉄筋の端面周囲の複数箇所であることを特徴とする請求項２または３に記載の鉄筋の製造方法。
前記鉄筋用定着金具は、円形もしくは回転可能な多角形であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の鉄筋の製造方法。
前記鉄筋用定着金具は、前記鉄筋との対向面中心が他の部分よりも前記鉄筋の端面に向け膨出させてあることを特徴とする請求項（２）乃至（４）のいずれかに記載の鉄筋の製造方法。
端部に定着金具を備えた鉄筋の製造方法であって、
前記鉄筋の端面外径よりも大きい外形を有した定着部材を前記鉄筋の端面と対向させ、
前記定着金具と前記鉄筋との対向面同士を当接させた状態で回しながら該鉄筋の外周囲を対象として溶接することにより対向面領域よりも広い範囲を溶接により接合することを特徴とする鉄筋の製造方法。
対向する端面同士を接合する鉄筋の製造方法にて、
鉄筋同士の対向端面を当接させた状態で回しながら該鉄筋の外周囲を対象として溶接することにより対向領域よりも広い範囲を溶接により接合することを特徴とする鉄筋の製造方法。