JP2016065379A - 接続構造、及び、鋼板 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性の高い接続構造及び当該接続構造を提供する鋼板を実現することにある。【解決手段】貫通孔が形成された鋼板と、前記貫通孔を貫通する鋼棒と、の接続構造であって、前記貫通孔に形成された開先が溶接金属で充填されていることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、接続構造、及び、鋼板に関する。

貫通孔が形成された定着板等の鋼板と、前記貫通孔を貫通する鉄筋等の鋼棒と、の接続構造は既によく知られている。

特開２００９−１１４７２９号公報

従来、このような接続構造において、鋼板と鋼棒を適切に接続（接着固定）するために、貫通孔内に無機系あるいは有機系のグラウトを注入することが行われていた（このような接続構造は、一般的な機械式継手として知られていた）。

しかしながら、かかる接続構造には、以下の問題があった。すなわち、グラウトが固まるまでに配筋作業による振動などにより、鋼板が鋼棒に対し相対移動してしまう事象が発生していた。そのため、信頼性に問題が生じていた。

本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、その主な目的は、信頼性の高い接続構造及び当該接続構造を提供する鋼板を実現することにある。

主たる本発明は、貫通孔が形成された鋼板と、前記貫通孔を貫通する鋼棒と、の接続構造であって、
前記貫通孔に形成された開先が溶接金属で充填されていることを特徴とする接続構造である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

本発明によれば、信頼性の高い接続構造及び当該接続構造を提供する鋼板を実現することが可能となる。

本実施の形態に係る接続構造の断面模式図である。 図１に示した接続構造を白矢印の方から見たときの模式図である。 本実施の形態に係る接続構造が梁端部に用いられた様子を示した概念図である。 本実施の形態に係る接続構造が梁端部と柱端部に用いられた様子を示した概念図である。 第一変形例に係る接続構造の断面模式図である。 貫通孔３２の一端部３２ａを越えて鉄筋１０が突出した接続構造の断面模式図である。

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかにされる。

貫通孔が形成された鋼板と、前記貫通孔を貫通する鋼棒と、の接続構造であって、
前記貫通孔に形成された開先が溶接金属で充填されていることを特徴とする接続構造。

かかる場合には、開先に十分な溶接金属が充填されることにより、施工直後に鋼板が鋼棒に対し相対移動する問題は解消され、信頼性を向上させることが可能となる。

また、前記鋼板の厚み方向における前記貫通孔の両端部のうち、前記鋼棒の先端に近い側の一端部に、前記開先が形成されていることとしてもよい。

かかる場合には、溶接作業に必要な作業空間を大きく採れるため溶接作業を容易に実施することが可能となる。

また、前記貫通孔の前記一端部に前記鋼棒の前記先端が合うように、前記鋼板及び前記鋼棒が配置されていることとしてもよい。

かかる場合には、開先全体が溶接金属で充填されると、鋼板のおもて面、溶接面、鋼棒の端面が、面一となるため、溶接金属の充填の完了を、おもて面と端面に溶接面が一致することで判断できる。そのため、溶接作業を容易に実施することが可能となる。

また、前記貫通孔の前記両端部のうち、前記鋼棒の先端から遠い側の他端部にも、前記開先が形成されており、
前記一端部に形成された前記開先は溶接金属で充填されている一方で、前記他端部に形成された前記開先は溶接金属で充填されていないこととしてもよい。

かかる場合には、鋼板の表裏を意識することなく、接続作業を実施することができるため、接続作業の簡便化が図れることとなる。

次に、鋼棒と接続する鋼板であって、
前記鋼棒が貫通する貫通孔を備え、
前記貫通孔には、溶接金属で充填される開先が形成されていることを特徴とする鋼板。

かかる場合には、開先に十分な溶接金属が充填されることにより、施工直後に鋼板が鋼棒に対し相対移動する問題は解消され、信頼性を向上させることが可能となる。

また、前記鋼板の厚み方向における前記貫通孔の一端部のみに、前記開先が形成されていることとしてもよい。

かかる場合には、鋼板に対する開先加工を行う箇所を少なくすることが可能となる。

また、前記鋼板の厚み方向における前記貫通孔の両端部に、前記開先が形成されていることとしてもよい。

かかる場合には、鋼板の表裏を意識することなく、接続作業を実施することができるため、接続作業の簡便化が図れることとなる。

＝＝＝本実施の形態に係る接続構造について＝＝＝
先ず、本実施の形態に係る接続構造について、図１乃至図４を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る接続構造の断面模式図である。図２は、図１に示した接続構造を白矢印の方から見たときの模式図である。図３は、本実施の形態に係る接続構造が梁端部に用いられた様子を示した概念図である。図４は、本実施の形態に係る接続構造が梁端部と柱端部に用いられた様子を示した概念図である。

この接続構造（継手１）は、鋼棒の一例としての鉄筋１０と、鋼板の一例としての定着板３０と、により構成されている。

鉄筋１０は、例えば、梁主筋６０や柱主筋６２である。鉄筋１０が梁主筋６０である場合には、一般的に、鉄筋１０は水平方向に沿って設けられるが（図３及び図４参照）、定着力を上げるために鉄筋１０が曲げられて、鉄筋１０が上下方向に沿って設けられる場合もある（図４参照）。一方、鉄筋１０が柱主筋６２である場合には、一般的に、鉄筋１０は上下方向に沿って設けられる（図４参照）。

鉄筋１０は、円形状の断面を備えている。本実施の形態における鉄筋１０は、ネジ鉄筋であり、これらの鉄筋の外面には、螺条（換言すれば、雄ねじ部）が形成されている（便宜上、鉄筋１０の螺条を鉄筋螺条１０ａと呼ぶ）。

定着板３０は、鉄筋１０のコンクリートに対する定着長さが短くても、十分な引っ張り力を発現させる機能を有する。この定着板３０は、鉄筋１０と接続している。

この定着板３０は、図２に示すように、円形状の板材である（しかしながら、これに限定されるものではなく、例えば、矩形状の板材であってもよい）。

また、定着板３０には、貫通孔３２が形成されており、当該貫通孔３２を鉄筋１０が貫通する。この貫通孔３２は、円形状の定着板３０の円中心部に設けられている。

貫通孔３２は、円形状の断面を備えている。そして、貫通孔３２の内周面３４には、螺条（換言すれば、雌ねじ部。以下、便宜上、定着板螺条３６と呼ぶ）が形成されている。

そして、定着板螺条３６には、鉄筋１０の鉄筋螺条１０ａが螺合している。当該螺合は、例えば、定着板３０を回転させつつ貫通孔３２へ鉄筋１０を挿入することにより、実現される。

また、貫通孔３２には溶接のための開先４０が形成されている（開先加工が施されている）。本実施の形態において、この開先４０は、定着板３０の厚み方向における貫通孔３２の両端部のうち、鉄筋１０の先端１０ｂに近い側の一端部３２ａに形成されている。開先４０は、前記厚み方向において貫通孔３２の中央部から一端部３２ａへ向かうほど、広がっている。したがって、定着板３０の前記先端１０ｂに近い側の面（便宜上、おもて面３０ａとする）における貫通孔３２の径（直径）は、前記先端１０ｂから遠い側の面（便宜上、裏面３０ｂとする）における貫通孔３２の径（直径）よりも、大きくなっている。

そして、貫通孔３２に形成された開先４０は溶接金属５０で充填されている。すなわち、溶接により鉄筋１０と定着板３０とが接続されている。したがって、図２に示すように、径方向において、中央から外側に向かって、鉄筋１０、溶接金属５０（開先４０）、定着板３０の順に並んだ状態で、鉄筋１０と定着板３０が溶接金属５０で溶接されることとなる。なお、本実施の形態においては、貫通孔３２の前記一端部３２ａに鉄筋１０の先端１０ｂが合うように、定着板３０及び鉄筋１０が配置されている。したがって、開先４０全体が溶接金属５０で充填されると、定着板３０のおもて面３０ａ、溶接面５０ａ、鉄筋１０の端面１０ｃが、面一となる。

＝＝＝上記実施形態に係る接続構造等の有効性について＝＝＝
上述したとおり、上記実施の形態に係る接続構造は、貫通孔３２が形成された定着板３０と、貫通孔３２を貫通する鉄筋１０と、の接続構造であった。そして、貫通孔３２に形成された開先４０が溶接金属５０で充填されていることとした。

また、上記実施の形態に係る定着板３０は、鉄筋１０と接続し、鉄筋１０が貫通する貫通孔３２を備え、貫通孔３２には、溶接金属５０で充填される開先４０が形成されていることとした。

そのため、信頼性の高い接続構造及び当該接続構造を提供する定着板３０を実現することが可能となる。

貫通孔３２が形成された定着板３０と、貫通孔３２を貫通する鉄筋１０と、の接続構造は既に知られていたが、従来、このような接続構造において、定着板３０と鉄筋１０を適切に接続（接着固定）するために、貫通孔３２内に無機系あるいは有機系のグラウトを注入することが行われていた（このような接続構造は、一般的な機械式継手として知られていた）。

しかしながら、かかる接続構造には、以下の問題があった。すなわち、グラウトが固まるまでに、配筋作業による振動などにより、定着板３０が鉄筋１０に対し相対移動してしまう事象が発生していた。そのため、信頼性に問題が生じていた。

これに対し、本実施の形態においては、定着板３０に開先４０が設けられ、グラウトではなく開先４０に対する溶接により定着板３０と鉄筋１０の接続が行われる。したがって、開先４０に十分な溶接金属５０が充填されることにより、施工直後に定着板３０が鉄筋１０に対し相対移動する問題は解消され、信頼性を向上させることが可能となる。

また、従来は、前述した機械式継手の他に、ガス圧接による接続も行われていた。しかしながら、このようなガス圧接による接続においては、器具が特殊で鉄筋組み立て後の作業が困難であり、定着板３０の取り付け位置の自由度がない問題があった。

これに対し、本実施の形態においては、特殊な器具を必要としない溶接により定着板３０と鉄筋１０の接続が行われる。そのため、鉄筋組み立て後の作業が可能であり、定着板３０の取り付け位置に自由度を持たせることが可能となる。

また、上記実施の形態においては、定着板３０の厚み方向における貫通孔３２の両端部のうち、鉄筋１０の先端１０ｂに近い側の一端部３２ａに、開先４０が形成されていることとした。

そのため、前記両端部のうち先端１０ｂから遠い側の他端部３２ｂに開先４０が形成されている場合に比べ、溶接作業に必要な作業空間を大きく採れるため溶接作業を容易に実施することが可能となる。

＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
上記の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。

上記実施の形態においては、鉄筋１０は、ネジ鉄筋であり、貫通孔３２の内周面３４には、定着板螺条３６が形成されていることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、図５に示すように、鉄筋１０は、ネジ鉄筋ではなく一般的な異形鉄筋であり、定着板螺条３６が形成されていない例（第一変形例）であってもよい。また、鉄筋１０がネジ鉄筋である場合に、定着板螺条３６が形成されていない例（第二変形例）であってもよい
なお、第一変形例や第二変形例の場合には、上記実施の形態とは異なり、鉄筋１０と定着板３０との螺合が存在しないため、開先４０を設けて溶接により定着板３０と鉄筋１０の接続を行うことの有用性がさらに高まることとなる。

また、上記実施の形態においては、貫通孔３２の前記一端部３２ａに鉄筋１０の先端１０ｂが合うように、定着板３０及び鉄筋１０が配置されていることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、図６に示すように、貫通孔３２の前記一端部３２ａを越えて、前記鉄筋１０が突出していることとしてもよい。

ただし、開先４０全体が溶接金属５０で充填されると、定着板３０のおもて面３０ａ、溶接面５０ａ、鉄筋１０の端面１０ｃが、面一となるため、溶接金属５０の充填の完了を、おもて面３０ａと端面１０ｃに溶接面５０ａが一致することで判断できる。そのため、溶接作業を容易に実施することが可能となる点で、上記実施の形態の方が望ましい。

また、上記実施の形態においては、定着板３０の厚み方向における貫通孔３２の一端部３２ａのみに、開先４０が形成されていた。しかしながら、これに限定されるものではなく、図５に示すように、定着板３０の厚み方向における貫通孔３２の両端部（一端部３２ａ及び他端部３２ｂ）に、開先が形成されていることとしてもよい。

上記実施の形態（図１の例）においては、定着板３０の表裏を反対にして定着板３０を鉄筋１０に接続させてしまった場合に、開先４０が鉄筋１０の先端１０ｂから遠い側の端部に位置してしまうため、溶接作業が容易に実施できなくなる。そのため、定着板３０の鉄筋１０への接続をやり直す必要がある。

これに対し、第一変形例（図５の例）においては、定着板３０の表裏を反対にしたとしても（定着板３０の表裏をどちら側にしても）、いずれかの開先４０が鉄筋１０の先端１０ｂに近い側の端部に位置するため、定着板３０の鉄筋１０への接続をやり直す必要がなくなる。したがって、定着板３０の表裏を意識することなく、接続作業を実施することができるため、接続作業の簡便化が図れる。

すなわち、第一変形例においては、図５に示すように、貫通孔３２の両端部のうち、鉄筋１０の先端１０ｂから遠い側の他端部３２ｂにも、開先４０が形成されており、一端部３２ａに形成された開先４０は溶接金属５０で充填されている一方で、他端部３２ｂに形成された開先４０は溶接金属５０で充填されていない。

前述したとおり、このような接続構造においては、定着板３０の表裏を意識することなく、接続作業を実施することができるため、接続作業の簡便化が図れることとなり、この点で望ましい。

一方で、定着板３０の厚み方向における貫通孔３２の一端部３２ａのみに開先４０が形成されている上記実施の形態（図１の例）は、定着板３０に対する開先加工を行う箇所を少なくすることができるため、この点で望ましい。

なお、上記においては、定着板３０の厚み方向における貫通孔３２の両端部に開先が形成されている例として、定着板３０に一般的な異形鉄筋が接続されている例を挙げたが、定着板３０にネジ鉄筋が接続されている場合にも適用可能である。

１ 継手
１０ 鉄筋
１０ａ 鉄筋螺条
１０ｂ 先端
１０ｃ 端面
３０ 定着板
３０ａ おもて面
３０ｂ 裏面
３２ 貫通孔
３２ａ 一端部
３２ｂ 他端部
３４ 内周面
３６ 定着板螺条
４０ 開先
５０ 溶接金属
５０ａ 溶接面
６０ 梁主筋
６２ 柱主筋

Claims (7)

1. 貫通孔が形成された鋼板と、前記貫通孔を貫通する鋼棒と、の接続構造であって、
   前記貫通孔に形成された開先が溶接金属で充填されていることを特徴とする接続構造。
2. 請求項１に記載の接続構造において、
   前記鋼板の厚み方向における前記貫通孔の両端部のうち、前記鋼棒の先端に近い側の一端部に、前記開先が形成されていることを特徴とする接続構造。
3. 請求項２に記載の接続構造において、
   前記貫通孔の前記一端部に前記鋼棒の前記先端が合うように、前記鋼板及び前記鋼棒が配置されていることを特徴とする接続構造。
4. 請求項２又は請求項３に記載の接続構造において、
   前記貫通孔の前記両端部のうち、前記鋼棒の先端から遠い側の他端部にも、前記開先が形成されており、
   前記一端部に形成された前記開先は溶接金属で充填されている一方で、前記他端部に形成された前記開先は溶接金属で充填されていないことを特徴とする接続構造。
5. 鋼棒と接続する鋼板であって、
   前記鋼棒が貫通する貫通孔を備え、
   前記貫通孔には、溶接金属で充填される開先が形成されていることを特徴とする鋼板。
6. 請求項５に記載の鋼板において、
   前記鋼板の厚み方向における前記貫通孔の一端部のみに、前記開先が形成されていることを特徴とする鋼板。
7. 請求項５に記載の鋼板において、
   前記鋼板の厚み方向における前記貫通孔の両端部に、前記開先が形成されていることを特徴とする鋼板。

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