JP2011102488A - 異径鉄筋ねじ式鉄筋継手および継手付き鉄筋構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 互いに異なる径の鉄筋を接続することができ、かつねじ式鉄筋継手の利点である簡易な接続作業性、施工期間短縮の利点が得られる継手、およびこれを用いた継手付き鉄筋構造を提供する。
【解決手段】 この異径鉄筋ねじ式鉄筋継手３は、互いに径の異なる一対の雄ねじ部３１ｂ，３１ｃを有する両端異径雄ねじ部品３１と、大径側ねじ筒３２と、小径側ねじ筒３３とを備える。各ねじ筒３２，３３に、大径の鉄筋１の雄ねじ部１ａ、および小径の鉄筋１Ａの雄ねじ部１ａを螺合する。この継手付き鉄筋構造は、大径の鉄筋１と小径の鉄筋１Ａとを、前記異径鉄筋ねじ式鉄筋継手３を含む各種のねじ式鉄筋継手２〜４で接続したものである。また、ねじ式の拡径頭部５を有する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、鉄筋コンクリート造の柱や梁等に用いられる異径鉄筋ねじ式鉄筋継手、およびこの継手を用いた継手付き鉄筋構造に関する。

鉄筋コンクリート造の柱や梁において、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。

ねじ式鉄筋継手は、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１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。

また、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２）。この工法は、機械式鉄筋定着方式と呼ばれている。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。また、ねじ孔を有する定着部材の前記ねじ孔に鉄筋の端部を挿入し、この端部を赤熱状態に加熱して増肉することにより、前記定着部材を接合して拡径頭部を形成するものも提案されている（特許文献３、図７）。

特開平１１−３３６２５６号公報 特開２０００−２５７２０９号公報 特開平１１−２９３８５０号公報

従来のねじ式鉄筋継手、例えば特許文献１に示されたねじ式鉄筋継手は、異なる径の鉄筋の接続には用いることができない。鉄筋コンクリート柱においては、上階に至るに従い、作用する荷重が軽減されるため、上階部分の鉄筋に、下階部分の鉄筋よりも小径のものを用いて無駄な鉄筋使用を削減し、必要部分の鉄筋を増加させることが望ましい。鉄筋コンクリート梁においても、例えば、１階部分のみが広い建物では、上階部分がない建物部分の屋根を構成する梁は、上階部分のある建物部分よりも作用する荷重が小さく、細い鉄筋で足りる。このような鉄筋コンクリート柱や鉄筋コンクリート梁では、異なる径の鉄筋を接続することが必要となる。しかし、従来のねじ式鉄筋継手では、このような互いに異なる径の鉄筋を接続することができない。

ねじ式鉄筋継手を採用する場合、鉄筋の端部に雄ねじ部を形成することが必要となる。この雄ねじ部の形成には、強度確保のため、鉄筋端部を加熱および圧縮の付与によって拡径させ、その拡径部分にねじ溝を切ることが必要になる。または、鉄筋の一般部分よりも大径の丸鋼にねじを切った雄ねじ部品を製造し、この雄ねじ部品を鉄筋の端部に圧接するなどの処理が必要となる。これらの拡径処理や、圧接には、精度，信頼性確保のために、大がかりな設備が必要であって、専用の工場で行う必要があり、生産性確保も難しい。
そのため、本発明者等は、鉄筋径毎に、両端に雄ねじ部を有する数種類の長さの定尺の鉄筋を標準化して準備しておき、これを現場に搬入して用いることを考えた。しかし、建物毎や、柱、梁毎に、連続させる鉄筋の長さが異なり、定尺の鉄筋の組み合わせでは、必要な長さに合わせることができない。また、連続させた鉄筋の端部の雄ねじ部が無駄になる。

また、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。

しかし、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。また、特許文献３のように定着部材を増肉加工で接合する場合も、生産の手間や設備が必要となる。

この発明の目的は、互いに異なる径の鉄筋を接続することができ、かつねじ式鉄筋継手の利点である簡易な接続作業性、施工期間短縮の利点が得られる異径鉄筋ねじ式鉄筋継手を提供することである。
この発明の他の目的は、互いに異なる径の鉄筋を有しながら、ねじ式鉄筋継手を用いて簡易な接続作業性、施工期間短縮の利点が得られる継手付き鉄筋構造を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、互いに異なる径の鉄筋を有し、かつねじ式鉄筋継手を用いた継手付き鉄筋構造において、両端に雄ねじ部を有する定尺の鉄筋を用いて生産性の向上を図ることができ、かつ一部のねじ式鉄筋継手の選択により、鉄筋配列の総長を任意の長さにできるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、互いに異なる径の鉄筋を有し、かつねじ式鉄筋継手を用いた継手付き鉄筋構造において、両端に雄ねじ部を有する定尺の鉄筋を用いて生産性の向上を図ることができ、さらに鉄筋配列の両端の雄ねじ部を、定着力確保用の拡径頭部の成形に効果的に利用でき、使用鉄筋量の節減、配筋の簡素化、過密配筋の軽減が図れるようにすることである。

この発明の異径鉄筋ねじ式鉄筋継手は、互いに径の異なる大径の鉄筋と小径の鉄筋の端部間を接続する鉄筋継手であって、
互いに接続される大径の鉄筋および小径の鉄筋の端部にそれぞれ拡径形状に形成されて互いに径の異なる一対の雄ねじ部と、これら大径の鉄筋の雄ねじ部および小径の鉄筋の雄ねじ部とそれぞれ径およびリードが同じとされた大径側雄ねじ部および小径側雄ねじ部を両端に各々有する両端異径雄ねじ部品と、内面に雌ねじ部を有し前記両端異径雄ねじ部品の前記大径側雄ねじ部と前記大径の鉄筋の雄ねじ部とに渡って螺合する大径側ねじ筒と、内面に雌ねじ部を有し前記両端異径雄ねじ部品の前記小径側雄ねじ部と前記小径の鉄筋の雄ねじ部とに渡って螺合する小径側ねじ筒とを備えることを特徴とする。

この構成によると、両端に大径側雄ねじ部および小径側雄ねじ部を両端に各々有する両端異径雄ねじ部品と、これら大小径の各雄ねじ部と大小径の鉄筋の雄ねじ部とに渡ってそれぞれ螺合する一対のねじ筒とを有するため、ねじ式鉄筋継手でありながら、互いに径の異なる大径の鉄筋と小径の鉄筋を接続することができる。また、ねじ式鉄筋継手であるため、接続作業性に優れ、グラウト注入式の特殊継手等と比べて施工期間も短縮される。重ね継手と比べると配筋が簡素化される。鉄筋端部の雄ねじ部は、拡径形状とされているため、ねじ溝を形成したことによる強度低下が回避され、必要な強度が確保できる。

この発明の異径鉄筋ねじ式鉄筋継手において、前記両端異径雄ねじ部品における前記大径側雄ねじ部と小径側雄ねじ部との間の部分である中間部分の外径を、前記大径の鉄筋の外径よりも大径としても良い。このように両端異径雄ねじ部品における中間部分を大径に形成した場合、製造上、切削とねじ加工のみで製造でき、効率が良い。

この発明の継手付き鉄筋構造は、複数本の鉄筋を、鉄筋継手を介して順次接続した継手付き鉄筋構造であって、前記各鉄筋継手を、それぞれ各鉄筋の端部に設けられた雄ねじ部およびこの雄ねじ部に螺合する雌ねじ部が形成されたねじ筒を有する継手であるねじ式鉄筋継手とする。前記複数本の鉄筋には、互いに径の異なる大径の鉄筋と小径の鉄筋とがあり、この大径の鉄筋と小径の鉄筋とを接続するねじ式鉄筋継手に、この発明の上記いずれかの構成の異径鉄筋ねじ式鉄筋継手を用いたことを特徴とする。

この構成によると、各鉄筋は全てねじ式鉄筋継手で接続するため、配筋が簡素にでき、また接続作業性に優れ、施工期間短縮の短縮が図れる。互いに径の異なる鉄筋を用いるため、作用する荷重に応じて必要な径の鉄筋を使用することができて、鋼材使用料が削減できる。径の異なる鉄筋を用いるが、この発明の異径鉄筋ねじ式鉄筋継手を用いるため、ねじ式鉄筋継手を用いながら、接続が可能であり、かつねじ式鉄筋継手による、簡易な接続作業性、施工期間短縮の利点が得られる。

この発明の継手付き鉄筋構造において、前記各鉄筋はいずれも両端に前記雄ねじ部を有するものであり、前記各ねじ式鉄筋継手の一つとして、同径の鉄筋を相互に接続する長さ調整用ねじ式鉄筋継手を設け、この長さ調整用ねじ式鉄筋継手は、互いに接続される一対の鉄筋の対向する雄ねじ部に螺合する雄ねじ部を両端に有する両端同径雄ねじ部品と、それぞれ内面に雌ねじ部を有し前記両端同径雄ねじ部品の各雄ねじ部とこれら雄ねじ部に対向する鉄筋の雄ねじ部とに渡って螺合する一対のねじ筒とを有するものとしても良い。
この構成の場合、長さ調整用ねじ式鉄筋継手につき、長さが種々異なる各種のものを準備しておき、選択して使用することで、鉄筋長さが一定であっても、希望の総長の鉄筋配列が得られる。そのため、両端雄ねじ部付きの鉄筋を、定尺物として多数準備しておき、必要時に使用することができる。例えば鉄筋の製造業者が、両端雄ねじ部付きの鉄筋を定尺の規格品として数種類準備しておき、建物の施工業者がその鉄筋を購入して特に加工することなくそのまま使用することができる。このため、要求長さの鉄筋毎に両端に雄ねじ部を加工する受注生産の場合に比べて、両端雄ねじ部付きの鉄筋を効率良く生産することができて、コスト低減が図れる。また、両端雄ねじ部付きの鉄筋の標準化による品質向上が図れる。長さ調整用ねじ式鉄筋継手は、長さの異なる多種類のものを準備する必要があるが、鉄筋に比べて小さい部品であり、また長さ調整用ねじ式鉄筋継手における両端同径雄ねじ部品のみを種々異ならせて準備しておけば良く、ねじ筒は共通品で良いため、種類増による生産性低下の影響が少ない。

また、この発明の継手付き鉄筋構造において、前記各鉄筋は、いずれも両端に前記雄ねじ部を有するものであり、鉄筋配列の両端にそれぞれ配置された各鉄筋の鉄筋配列の端部の雄ねじ部に、内周に雌ねじ部を有し、定着力付与用の拡径頭部を形成する拡径頭部形成部品を螺合しても良い。
この構成によると、ねじ式鉄筋継手で接続されることによる配筋の簡素化、施工期間短縮に加えて、拡径頭部付きの鉄筋とできて、より一層の配筋の簡素化、使用鉄筋量の節減、過密配筋の軽減の利点が得られる。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、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、両端雄ねじ部付きの鉄筋の雄ねじ部を、ねじ式鉄筋継手と拡径頭部とのいずれにも使用できて、鉄筋配列の端部の鉄筋を含めて、全ての鉄筋に両端雄ねじ部付きの鉄筋を用いることができ、生産性の向上が図れる。これにより、両端雄ねじ部付きの鉄筋の標準化、定尺化による生産性向上の各効果が、より効果的に得られる。拡径頭部は、鉄筋に一体に形成する場合は、拡径頭部の形成のための専用の誘導加熱，加圧成形の設備が必要となるが、鉄筋継手と兼用の雄ねじ部を利用することで、このような設備も不要となる。

この発明の継手付き鉄筋構造は、例えば、鉄筋コンクリート柱の複数本設けられる各主筋に適用できる。その場合、前記複数本の鉄筋のうち、最上部の鉄筋を含む上側の１本または複数本の鉄筋が前記小径の鉄筋とされる。
鉄筋コンクリート柱では、前記のように上階の主筋となる鉄筋は、作用する荷重が小さいために小径の鉄筋が使用されることが多い。そのため、この発明における異径の鉄筋を用いながら、ねじ式鉄筋継手により作業性良く接続できて施工期間が短縮できるという利点が、より一層効果的となる。

この発明の異径鉄筋ねじ式鉄筋継手は、互いに径の異なる大径の鉄筋と小径の鉄筋の端部間を接続する鉄筋継手であって、互いに接続される大径の鉄筋および小径の鉄筋の端部にそれぞれ拡径形状に形成されて互いに径の異なる一対の雄ねじ部と、これら大径の鉄筋の雄ねじ部および小径の鉄筋の雄ねじ部とそれぞれ径およびリードが同じとされた大径側雄ねじ部および小径側雄ねじ部を両端に各々有する両端異径雄ねじ部品と、内面に雌ねじ部を有し前記両端異径雄ねじ部品の前記大径側雄ねじ部と前記大径の鉄筋の雄ねじ部とに渡って螺合する大径側ねじ筒と、内面に雌ねじ部を有し前記両端異径雄ねじ部品の前記小径側雄ねじ部と前記小径の鉄筋の雄ねじ部とに渡って螺合する小径側ねじ筒とを備えるため、互いに異なる径の鉄筋を接続することができ、かつねじ式鉄筋継手の利点である簡易な接続作業性、施工期間短縮の利点が得られる。

この発明の継手付き鉄筋構造は、複数本の鉄筋を、鉄筋継手を介して順次接続した継手付き鉄筋構造であって、前記各鉄筋継手を、それぞれ各鉄筋の端部に設けられた雄ねじ部およびこの雄ねじ部に螺合する雌ねじ部が形成されたねじ筒を有する継手であるねじ式鉄筋継手とし、前記複数本の鉄筋に、互いに径の異なる大径の鉄筋と小径の鉄筋とがあり、この大径の鉄筋と小径の鉄筋とを接続するねじ式鉄筋継手に、この発明の異径鉄筋ねじ式鉄筋継手を用いたため、互いに異なる径の鉄筋を有しながら、接続作業性の向上、施工期間短縮の利点が得られる。

この発明の継手付き鉄筋構造において、前記各鉄筋がいずれも両端に前記雄ねじ部を有するものであり、前記各ねじ式鉄筋継手の一つとして、同径の鉄筋を相互に接続する長さ調整用ねじ式鉄筋継手を設け、この長さ調整用ねじ式鉄筋継手は、互いに接続される一対の鉄筋の対向する雄ねじ部に螺合する雄ねじ部を両端に有する両端同径雄ねじ部品と、それぞれ内面に雌ねじ部を有し前記両端同径雄ねじ部品の各雄ねじ部とこれら雄ねじ部に対向する鉄筋の雄ねじ部とに渡って螺合する一対のねじ筒とを有する場合は、両端に雄ねじ部を有する定尺の鉄筋を用いて生産性の向上を図ることができ、かつ一部のねじ式鉄筋継手の選択により、鉄筋配列の総長を任意の長さにすることができる。

この発明の継手付き鉄筋構造において、前記各鉄筋が、いずれも両端に前記雄ねじ部を有するものとし、鉄筋配列の両端にそれぞれ配置された各鉄筋の鉄筋配列の端部の雄ねじ部に、内周に雌ねじ部を有し、定着力付与用の拡径頭部を形成する拡径頭部形成部品を螺合した場合は、両端に雄ねじ部を有する定尺の鉄筋を用いて生産性の向上を図ることができ、さらに鉄筋配列の両端の雄ねじ部を、定着力確保用の拡径頭部の成形に効果的に利用でき、使用鉄筋量の節減、より一層の配筋の簡素化、過密配筋の軽減が図れる。

この発明の第１の実施形態に係る継手付き鉄筋構造を備えた鉄筋コンクリート柱の配筋説明図、並びにその異径鉄筋ねじ式鉄筋継手および他の各種の鉄筋継手等の説明図である。 同継手付き鉄筋構造に選択的に使用される各種長さの鉄筋の説明図である。 同鉄筋の雄ねじ部の拡大正面図である。 前記鉄筋コンクリート柱の断面の配筋図である。 同継手付き鉄筋構造における一般部用ねじ式鉄筋継手の一例を示す断面図である。 同一般部用ねじ式鉄筋継手のねじ筒の各例の断面図である。 同継手付き鉄筋構造における異径鉄筋ねじ式鉄筋継手の一例を示す断面図である。 同継手付き鉄筋構造における異径鉄筋ねじ式鉄筋継手の他の例を示す断面図である。 （Ａ）は同継手付き鉄筋構造における長さ調整用ねじ式鉄筋継手の一例を示す断面図、（Ｂ）は長さ調整用ねじ式鉄筋継手の他の例を示す断面図である。 同継手付き鉄筋構造におけるねじ式拡径頭部の一例の断面図である。 同ねじ式拡径頭部の拡径頭部形成部品の各例を示す正面図である。 同継手付き鉄筋構造を備えた鉄筋コンクリート柱の他の例の配筋説明図である。 同継手付き鉄筋構造を備えた鉄筋コンクリート梁の一例を示す配筋説明図である。

この発明の一実施形態を図１ないし図１１と共に説明する。図１（Ａ）は、この異径鉄筋ねじ式鉄筋継手および継手付き鉄筋構造を適用した鉄筋コンクリート柱の配筋構造を示す。柱１０は、鉄筋コンクリート造の建物における鉄筋コンクリート柱であり、複数の階の床梁等となる梁１１が接合される。柱１０の配筋は、図４に水平断面を示すように、柱断面の外周部に沿って配列される複数本の主筋１２と、上下に多数並んで設けられて主筋１２を取り巻くフープ１３とでなる。

図１に示すように、各主筋１２は、それぞれ複数本の鉄筋１，１Ａを、ねじ式の鉄筋継手２〜４を介して順次接続され、１本の連続した鉄筋配列となる継手付き鉄筋構造とされている。この鉄筋配列の上下端の鉄筋１，１Ａにおける鉄筋配列の端部には、ねじ式の拡径頭部５が設けられている。この主筋１２となる鉄筋配列の鉄筋１，１Ａのうち、最上部の鉄筋を含む上側の１本または複数本の鉄筋１Ａは、下側の鉄筋１に比べて小径のものが使用されている。これら大径の鉄筋１および小径の鉄筋１Ａは、いずれも、図２に示すように両端に雄ねじ部１ａを有する両端雄ねじ付き鉄筋とされている。これら両端雄ねじ付きの鉄筋１，１ａは、各種の鉄筋径毎に、互いに種々長さの異なる複数種類の定尺物として準備され、その準備された中から、任意の長さの鉄筋１，１ａが選択して使用される。この定尺物として準備する両端雄ねじ付きの鉄筋１，１ａの種類は、例えば、通常に市販されている定尺の鉄筋の長さ毎であり、例を挙げると、３．５ｍ〜１２ｍの範囲で、５００mm毎のピッチのものとされる。雄ねじ部１ａは、鉄筋１，１Ａの長さが異なっていても、各径毎に同じ仕様とされる。

各鉄筋１，１Ａは、例えば図３に示すように、半円状突条１ｃおよび軸方向突条１ｄなどの突出部分を有する異形鉄筋であっても良く、またこのような突条を有しない円形断面の鉄筋であっても良い。

同図に示すように、大径および小径の各鉄筋１，１Ａの雄ねじ部１ａは、これらの鉄筋１，１Ａの一般部分よりも拡径した拡径形状とされる。詳しくは、雄ねじ部１ａは、ねじ溝の溝底径ｄ３を、鉄筋１，１Ａの一般部分の外径ｄ１に対して同径以上とする。鉄筋１が同図のような突条１ｃ，１ｄ等を有する異形鉄筋の場合は、溝底径ｄ３が鉄筋１，１Ａの上記各突条１ｃ，１ｄ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１ｃ，１ｄを含む外径ｄ２に対して同等以上とすることが好ましい。

鉄筋１，１Ａの雄ねじ部１ａのピッチ円直径ｄ４（＝２ｒ）は、他に支障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ｄ４（＝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ｄ４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が柱１０の主筋１２や梁の主筋である場合、その周辺にフープ１３スターラップ等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やねじ式鉄筋継手２〜４の構成部品が干渉することが、回避され易くなる。

鉄筋１，１Ａ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。

図１おいて、前記ねじ式の鉄筋継手２〜４としては、同図（Ｄ）の一般部用ねじ式鉄筋継手２と、同図（Ｂ）の異径鉄筋ねじ式鉄筋継手３と、同図（Ｃ）の長さ調整用ねじ式鉄筋継手４とが用いられている。異径鉄筋ねじ式鉄筋継手３は、大径の鉄筋１と小径の鉄筋１Ａとの接続箇所に用いられる。長さ調整用ねじ式鉄筋継手４は、図示の例では、１本に接続される鉄筋配列の中で１か所に用いられている。長さ調整用ねじ式鉄筋継手４は、大径の鉄筋１の鉄筋配列毎、および小径の鉄筋１Ａの鉄筋配列毎に、それぞれ１か所設けても良く、さらに複数設けても良い。一般部用ねじ式鉄筋継手２は、１本に接続される鉄筋配列の任意の箇所に用いられる。

一般部用ねじ式鉄筋継手２は、大径の鉄筋１および小径の鉄筋１Ａに応じた各径のものが用いられる。長さ調整用ねじ式鉄筋継手４についても、大径の鉄筋１の鉄筋配列および小径の鉄筋１Ａの鉄筋配列にそれぞれ用いる場合は、大径の鉄筋１および小径の鉄筋１Ａに応じた各径のものが用いられる。

図５において、一般部用ねじ式鉄筋継手２を説明する。このねじ式鉄筋継手２は、互いに連結される一対の鉄筋１，１（１Ａ，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１，１（１Ａ，１Ａ）の雄ねじ部１ａ，１ａが螺合する雌ねじ部６ａとされたねじ筒６を設けたものである。ねじ筒６の外周面における、両端の軸方向の端縁から、雌ねじ部６ａ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６ａ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１，１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６の雌ねじ部６ａの螺旋方向は、ねじ筒６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。

ねじ筒６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６ａを、ねじ切り加工で形成したものである。ねじ筒６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６の外周の断面形状は、例えば図６（Ａ）のように円形であっても、同図（Ｂ）のように６〜８角形等の多角形であっても良い。多角形であれば、工具を係合させることができて、ねじ締め作業が容易である。ねじ筒６は、軸方向の中央など、一部のみに外周が多角形の部分を形成したものであっても良い。

ねじ筒６の全体の長さは、両側の鉄筋１，１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６の端と一致する程度の長さか、または雌ねじ部６ａ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６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６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。

図７において、異径鉄筋ねじ式鉄筋継手３を説明する。この異径鉄筋ねじ式鉄筋継手３は、１本の両端異径雄ねじ部品３１と、大径側ねじ筒３２と、小径側ねじ筒３３と、互いに接続される大径および小径の各鉄筋１，１Ａの端部に形成された雄ねじ部１ａ，１ａとでなる。前記両端異径雄ねじ部品３１、大径側ねじ筒３２、および小径側ねじ筒３３により、異径鉄筋用継手部品組２４が構成される。両端異径雄ねじ部品３１は、大径の鉄筋１の雄ねじ部１ａおよび小径の鉄筋１Ａの雄ねじ部１ａとそれぞれ径およびリードが同じとされた大径側雄ねじ部３１ｂおよび小径側雄ねじ部３１ｃを、丸軸部材３１ａの両端に各々形成したものである。前記大径側ねじ筒３２と、これに接続される両端異径雄ねじ部品３１の大径側雄ねじ部３１ｂ、および大径の鉄筋１の雄ねじ部１ａにより、大径側継手部３ａが構成され、前記小径側ねじ筒３３と、これに接続される両端異径雄ねじ部品３１の小径側雄ねじ部３１ｃ、および小径の鉄筋１Ａの雄ねじ部１ａにより、小径側継手部３ｂが構成される。

両端異径雄ねじ部品３１の丸軸部材３１ａは、大径軸部３１ａａの一端に小径軸部３１ａａを形成した段付き軸状とし、大径軸部３１ａａの端部および小径軸部３１ａａの端部に、これら大径軸部３１ａａおよび小径軸部３１ａａよりも拡径した拡径形状の大径側雄ねじ部３１ｂおよび小径側雄ねじ部３１ｃが形成してある。両端異径雄ねじ部品３１は、この部品の最大径の部分よりも大径の丸軸材から旋削等により各部を削り出して各部の外径を異ならせたものであっても、小径軸部３１ａｂまたは大径軸部３１ａａと同径の丸軸材を用い、加熱および圧縮により拡径させてその拡径部分に各雄ねじ部３１ａ，３１ｂを形成したものであっても良い。両端異径雄ねじ部品３１の材質は、鉄筋１，１Ａと同じであっても、異なる鋼材であっても良い。

大径側ねじ筒３２は、内面に雌ねじ部３２ａを有し前記両端異径雄ねじ部品３１の大径側雄ねじ部３１ｂと大径の鉄筋１の雄ねじ１ａとに渡って螺合する部品である。小径側ねじ筒３３は、内面に雌ねじ部３ａを有し両端異径雄ねじ部品３１の小径側雄ねじ部３１ｃと小径の鉄筋１の雄ねじ部１ａとに渡って螺合する。

大径側継手部３ａおよび小径側継手部３ａは、それぞれ一方の雄ねじ部３１ｂ，３１ｃが鉄筋ではなく両端異径雄ねじ部品３１に設けられたものである点を除き、それぞれが図５，図６と共に前述した一般部用ねじ式鉄筋継手２と同様な構成である。大径側ねじ筒３２および小径側ねじ筒３３は、特に説明した事項を除き、一般部用ねじ式鉄筋継手２のねじ筒６と同様である。

なお、異径鉄筋ねじ式鉄筋継手３は、鉄筋１の径毎に、または鉄筋１Ａの径毎に準備しておくことが好ましい。また、大径の鉄筋１と小径の鉄筋１Ａの径の、互いに接続可能な組み合わせ毎に準備しておいても良い。

図８は異径鉄筋ねじ式鉄筋継手の変形例を示す。この異径鉄筋ねじ式鉄筋継手３Ａは、両端異径雄ねじ部品３１における中間部分３１ａｃを大径としたものである。詳しくは、両端異径雄ねじ部品３１における大径側雄ねじ部３１ｂと小径側雄ねじ部３１ｃとの間の部分である中間部分３１ａｃの外径を、大径側雄ねじ部の付近となる大径側軸部３１ａａおよび小径側雄ねじ部３１ｃの付近となる小径側軸部３１ａｂを除き、前記大径の鉄筋１の外径よりも大径としたものである。
このように中間部分３１ａｃを大径とした場合は、製造上、切削とねじ加工のみで製造でき、効率が良い。

図９（Ａ）は、長さ調整用ねじ式鉄筋継手４の具体例を示し、同図（Ｂ）はその変形例となる長さ調整用ねじ式鉄筋継手４Ａを示す。長さ調整用ねじ式鉄筋継手４，４Ａは、それぞれ、両側の継手部４ａ，４ａを互いに同じ径，同じ仕様とした点を除き、異径鉄筋ねじ式鉄筋継手３，３Ａとそれぞれ同様である。長さ調整用ねじ式鉄筋継手４は、鉄筋１，１Ａの各径毎に、長さの異なる複数種類のものを準備し、その中から選択して使用する。

図９（Ａ）において、長さ調整用ねじ式鉄筋継手４は、１本の両端同径雄ねじ部品４１と、一対のねじ筒４２と、互いに接続される同径の各鉄筋１，１（または１Ａ，１Ａ）の端部に形成された雄ねじ部１ａ，１ａとでなる。前記両端同径雄ねじ部品４１および一対のねじ筒４２により、長さ調整用継手部品組４４が構成される。両端同径雄ねじ部品４１は、鉄筋１または鉄筋１Ａの雄ねじ部１ａと径およびリードが同じとされた雄ねじ部４１ｂを、丸軸部材の両端に各々形成したものである。前記各ねじ筒４２と、これに接続される両端同径雄ねじ部品４１の雄ねじ部４１ｂ、および鉄筋１または鉄筋１Ａの雄ねじ部１ａにより、それぞれ継手部４ａが構成される。その他の構成は、異径鉄筋ねじ式鉄筋継手３と同様である。

図９（Ｂ）の長さ調整用ねじ式鉄筋継手４Ａは、同図（Ａ）の長さ調整用ねじ式鉄筋継手４に対して、両端同径雄ねじ部品４１の中間部分４１ａｃを、この継手に接続する鉄筋１（または鉄筋１Ａ）よりも大径としたものである。その他の構成は、図９（Ａ）の例と同様である。この構成の場合も、中間部分４１ａｃを大径としたため、製造上、切削とねじ加工のみで製造でき、効率が良い。

図１０，図１１は、ねじ式の拡径頭部５の例を示す。拡径頭部５は、鉄筋１，１Ａの端部の雄ねじ部１ａに、同図の拡径頭部形成部品５１を螺合して構成される。拡径頭部形成部品５１は、鋼板または鋼製のブロック材に穴を設けて雌ねじ部５１ａを形成した部品である。拡径頭部形成部品５１の正面形状は、例えば図１１（Ａ）のように円形としても、また同図（Ｂ）のように矩形としても良い。雌ねじ部５１ａは、拡径頭部形成部品５１の中心に設けても良く、また中心から偏った位置に設けても良い。拡径頭部形成部品５１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５１の断面形状は、図１０のように平板状としても、また、例えば円筒部の軸方向の一部からフランジ状に張り出す部分を設けた形状等としても良い。

上記構成の作用を説明する。上記構成の異径鉄筋ねじ式鉄筋継手３によると、大径側雄ねじ部３１ｂおよび小径側雄ねじ部３１ｃを両端に各々有する両端異径雄ねじ部品３１と、これらの雄ねじ部３１ｂ，３１ｃと鉄筋１，１Ａの雄ねじ部１ａ，１ａとに渡ってそれぞれ螺合する一対のねじ筒３２，３３とを有するため、ねじ式鉄筋継手でありながら、互いに径の異なる大径の鉄筋１と小径の鉄筋１Ａを接続することができる。また、ねじ式鉄筋継手であるため、接続作業性に優れ、グラウト注入式の特殊継手等と比べて施工期間も短縮される。重ね継手と比べると配筋が簡素化される。鉄筋１，１Ａの端部の雄ねじ部１ａは拡径形状とされているため、ねじ溝を形成したことによる強度低下が回避され、必要な強度が確保できる。

この継手付き鉄筋構造は、各鉄筋１，１Ａの全てをねじ式鉄筋継手２〜４で接続するため、重ね継手に比べて配筋が簡素にでき、またグラウト注入式の機械継手等と比べて接続作業性に優れ、施工期間短縮の短縮が図れる。柱１０の主筋１２として、互いに径の異なる鉄筋１，１Ａを用いるため、作用する荷重に応じて必要な径の鉄筋を使用することができて、鋼材使用料が削減できる。径の異なる鉄筋１，１Ａを用いるが、前記実施形態の異径鉄筋ねじ式鉄筋継手３を用いるため、ねじ式鉄筋継手を用いながら、接続が可能であり、かつねじ式鉄筋継手による、接続作業性、施工期間短縮の利点が得られる。

前記構成の長さ調整用ねじ式鉄筋継手４を用いた場合は、長さ調整用ねじ式鉄筋継手４につき、種々異なる長さのものを準備しておき、選択して使用することで、前記雄ねじ付きの鉄筋１，１Ａの長さが一定であっても、希望の総長の鉄筋配列体となる主筋１２が得られる。そのため、両端雄ねじ部付きの鉄筋１，１Ａを、図２と共に前述したように定尺物として多数準備しておき、必要時に使用することができる。例えば鉄筋の製造業者が、両端雄ねじ部付きの鉄筋１，１Ａを定尺の規格品として数種類準備しておき、建物の施工業者がその鉄筋を購入して特に加工することなくそのまま使用することができる。このため、要求長さの鉄筋毎に両端に雄ねじ部を加工する受注生産の場合に比べて、両端雄ねじ部付きの鉄筋１，１Ａを効率良く生産することができて、コスト低減が図れる。また、両端雄ねじ部付きの鉄筋１，１Ａの標準化による品質向上が図れる。長さ調整用ねじ式鉄筋継手４は、長さの異なる多種類のものを準備する必要があるが、鉄筋１，１Ａに比べて小さい部品であり、また長さ調整用ねじ式鉄筋継手４における両端同径雄ねじ部品４１のみを種々異ならせて準備しておけば良く、ねじ筒４２は共通品で良いため、種類増による生産性低下の影響が少ない。

また、前記のように、鉄筋１，１Ａに拡径頭部形成部品５１を螺合して定着力付与用の拡径頭部５を形成する場合は、ねじ式鉄筋継手２〜４で接続されることによる配筋の簡素化、施工期間短縮に加えて、拡径頭部付きの鉄筋とできて、より一層の配筋の簡素化、使用鉄筋量の節減、過密配筋の軽減の利点が得られる。配筋簡素化は、拡径頭部５付きの鉄筋とねじ式鉄筋継手２〜４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５は、鉄筋１，１Ａの端部の雄ねじ部１ａに拡径頭部形成部品５１を螺合して形成するため、両端雄ねじ部付きの鉄筋１，１Ａの雄ねじ部１ａを、ねじ式鉄筋継手２〜４と拡径頭部５とのいずれにも使用できて、鉄筋配列の端部の鉄筋１，１Ａを含めて、全ての鉄筋１，１Ａに両端雄ねじ部付きの鉄筋１，１Ａを用いることができ、生産性の向上が図れる。これにより、両端雄ねじ部付きの鉄筋１，１Ａの標準化、定尺化による生産性向上の各効果が、より効果的に得られる。拡径頭部５は、鉄筋に一体に形成する場合は、拡径頭部の形成のための専用の誘導加熱，加圧成形の設備が必要となるが、鉄筋継手２〜４と兼用の雄ねじ部１ａを利用することで、このような設備も不要となる。

この継手付き鉄筋構造を、この実施形態のように、柱１０の主筋１２に適用した場合は、その大径の鉄筋１と小径の鉄筋１Ａとを接続できる利点が、より効果的に発揮させる。すなわち、鉄筋コンクリート柱１０では、前記のように上階の主筋となる鉄筋１Ａは、作用する荷重が小さいために小径の鉄筋が使用されることが多い。そのため、上記構成の異径鉄筋ねじ式鉄筋継手３によって、異径の鉄筋１，１Ａを用いながら、ねじ式鉄筋継手により作業性良く接続できて施工期間が短縮できるという利点がより一層効果的となる。

なお、前記実施形態では、鉄筋コンクリート柱１０は、上階部分に小径の鉄筋１Ａを用いるが、柱全体の断面を一定としたが、図１２に示すように、鉄筋コンクリート柱１０の上階部分１０ｂを下階部分１０ａよりも小径としても良い。その場合、主筋１２は、柱断面の寸法の変化する部分に屈曲部１２ａを設け、上階部分１０ｂおよび下階部分１０ａのいずれにおいても、必要な被り厚を保ちながら、鉄筋１，１Ａをできるだけ柱断面の外周に近い位置とする。この場合、屈曲部１２ａよりも上方に小径の鉄筋１Ａを使用する。この小径の鉄筋１Ａとその下の大径の鉄筋１との接続に、前記実施形態の異径鉄筋ねじ式鉄筋継手３，３Ａを用いる。なお、鉄筋は、３種類以上の径のものを順次接続するようにしても良く、その場合、それぞれの異なる径の鉄筋同士の接合に、異径鉄筋ねじ式鉄筋継手３を使用する。

図３は、この継手付き鉄筋構造を、梁１４の主筋１５に適用した例を示す。この梁１４を設けた建物１６は、１階部分のみが広い建物であって、上階部分がある建物部分１６ａと、上階部分のない建物部分１６ｂとがある。この上階部分のない建物部分１６ｂの屋根を構成する梁１４は、上階部分がある建物部分１６ａに渡って形成されているが、梁主筋１５には、上階部分がある建物部分１６ａでは太い鉄筋１が、上階部分のない建物部分１６ｂでは細い鉄筋１Ａが使用されていて、前記実施形態と同様に、各ねじ式の鉄筋継手２〜４により接続されている。すなわち、大径の鉄筋１と小径の鉄筋１Ａとの接続に異径鉄筋ねじ式鉄筋継手３，３Ａが用いられ、他の部分に一般部用ねじ式鉄筋継手２および長さ調整用ねじ式鉄筋継手４，４Ａが用いられている。また、この鉄筋配列の左右両端の鉄筋１，１Ａにおける鉄筋配列の端部には、ねじ式の拡径頭部５が設けられている。

なお、上記各ねじ式鉄筋継手２〜４や拡径頭部形成部品５１は、建築／土木一般用や、土木せん段用など、用途に応じて形状や材質を異ならせても良い。また、上記各ねじ筒６、３２、３３、４２の外周面には、エポキシ系塗料等による防錆被覆を設けても良い。

１，１…鉄筋
１ａ…雄ねじ部
２…一般部用ねじ式鉄筋継手
３，３Ａ…異径鉄筋ねじ式鉄筋継手
４，４Ａ…長さ調整用ねじ式鉄筋継手
５…拡径頭部
６ａ…雌ねじ部
６…ねじ筒
１０…柱
１１…梁
１２…主筋
３１…両端異径雄ねじ部品
３２…大径側ねじ筒
３３…小径側ねじ筒
３１ｂ…大径側雄ねじ部
３１ｃ…小径側雄ねじ部
３２…大径側ねじ筒
３２ａ…雌ねじ部
３１ａｃ…中間部分
４１…両端同径雄ねじ部品
４１ｂ…雄ねじ部
４２…ねじ筒
５１…拡径頭部形成部品
５１ａ…雌ねじ部

Claims (6)

1. 互いに径の異なる大径の鉄筋と小径の鉄筋の端部間を接続する鉄筋継手であって、
   互いに接続される大径の鉄筋および小径の鉄筋の端部にそれぞれ拡径形状に形成されて互いに径の異なる一対の雄ねじ部と、これら大径の鉄筋の雄ねじ部および小径の鉄筋の雄ねじ部とそれぞれ径およびリードが同じとされた大径側雄ねじ部および小径側雄ねじ部を両端に各々有する両端異径雄ねじ部品と、内面に雌ねじ部を有し前記両端異径雄ねじ部品の前記大径側雄ねじ部と前記大径の鉄筋の雄ねじ部とに渡って螺合する大径側ねじ筒と、内面に雌ねじ部を有し前記両端異径雄ねじ部品の前記小径側雄ねじ部と前記小径の鉄筋の雄ねじ部とに渡って螺合する小径側ねじ筒とを備えることを特徴とする異径鉄筋ねじ式鉄筋継手。
2. 請求項１において、前記両端異径雄ねじ部品における前記大径側雄ねじ部と小径側雄ねじ部との間の部分である中間部分の外径を、前記大径の鉄筋の外径よりも大径とした異径鉄筋ねじ式鉄筋継手。
3. 複数本の鉄筋を、鉄筋継手を介して順次接続した継手付き鉄筋構造であって、前記各鉄筋継手を、それぞれ各鉄筋の端部に設けられた雄ねじ部およびこの雄ねじ部に螺合する雌ねじ部が形成されたねじ筒を有する継手であるねじ式鉄筋継手とし、前記複数本の鉄筋に、互いに径の異なる大径の鉄筋と小径の鉄筋とがあり、この大径の鉄筋と小径の鉄筋とを接続するねじ式鉄筋継手に、請求項１または請求項２に記載の異径鉄筋ねじ式鉄筋継手を用いたことを特徴とする継手付き鉄筋構造。
4. 請求項３において、前記各鉄筋はいずれも両端に前記雄ねじ部を有するものであり、前記各ねじ式鉄筋継手の一つとして、同径の鉄筋を相互に接続する長さ調整用ねじ式鉄筋継手を設け、この長さ調整用ねじ式鉄筋継手は、互いに接続される一対の鉄筋の対向する雄ねじ部に螺合する雄ねじ部を両端に有する両端同径雄ねじ部品と、それぞれ内面に雌ねじ部を有し前記両端同径雄ねじ部品の各雄ねじ部とこれら雄ねじ部に対向する鉄筋の雄ねじ部とに渡って螺合する一対のねじ筒とを有する継手付き鉄筋構造。
5. 請求項３または請求項４において、前記各鉄筋は、いずれも両端に前記雄ねじ部を有するものとし、鉄筋配列の両端にそれぞれ配置された各鉄筋の鉄筋配列の端部の雄ねじ部に、内周に雌ねじ部を有し、定着力付与用の拡径頭部を形成する拡径頭部形成部品を螺合した継手付き鉄筋構造。
6. 請求項３ないし請求項５のいずれか１項において、鉄筋コンクリート柱の複数本設けられる各主筋となる継手付き鉄筋構造であって、前記複数本の鉄筋のうち、最上部の鉄筋を含む上側の１本または複数本の鉄筋が前記小径の鉄筋である継手付き鉄筋構造。
   

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