JP2016176229A - Reinforcement joint, and steel bar and sleeve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉄筋を延長方向へ連結するための構造と、その鉄筋継手において使用される鉄筋およびスリーブに関するものである。 The present invention relates to a structure for connecting reinforcing bars in an extending direction, and a reinforcing bar and a sleeve used in the reinforcing bar joint.
従来、スリーブを介在させた鉄筋継手としては、鉄筋に雄ネジを刻設するものがあった(特許文献1参照)。しかしながら、鉄筋の先端に直接雄ネジを刻設する場合には、先端部における鉄筋の有効径が小さくなり、鉄筋の強度を低下させる原因となり得ることが予想されるものであった。そこで、雄ネジの刻設を想定したうえで、鉄筋強度を維持させるためには、本来の鉄筋径よりも大きい径の鉄筋を使用し、刻設される雄ネジの谷径が本体の鉄筋径と同程度になるものを使用しなければならず、経済的に好ましいものではなかった。 Conventionally, as a reinforcing bar joint in which a sleeve is interposed, there is one in which a male screw is engraved on the reinforcing bar (see Patent Document 1). However, when a male screw is directly engraved at the tip of the reinforcing bar, it has been expected that the effective diameter of the reinforcing bar at the tip is reduced, which may cause a reduction in the strength of the reinforcing bar. Therefore, in order to maintain the strength of the reinforcing bar, assuming the engraving of the male screw, use a reinforcing bar with a diameter larger than the original reinforcing bar diameter, and the valley diameter of the male screw to be engraved is the diameter of the main bar It was not preferable from the economical point of view.
そこで、最近では、鉄筋先端に拡径部を形成したうえで当該拡径部に雄ネジを刻設するものが提案されている(特許文献2参照)。この技術は、拡径部にねじ山数が6〜9となる雄ネジを刻設するものであり、刻設された雄ネジの谷径が、鉄筋径の1.05〜1.50倍となるものであった。 Therefore, recently, there has been proposed a method in which a diameter-enlarged portion is formed at the end of a reinforcing bar and a male screw is engraved on the diameter-enlarged portion (see Patent Document 2). In this technique, a male screw having a thread number of 6 to 9 is engraved in the enlarged diameter portion, and the valley diameter of the engraved male screw is 1.05 to 1.50 times the rebar diameter. It was.
しかしながら、前掲の特許文献2に開示される継手は、鉄筋に刻設される雄ネジのねじ山(ピッチ数)が6〜9の範囲となっているため、最大限にスリーブに螺合させたとしても、その数は9となるものであった。そして、継手部分の強度はねじ山の総面積によって左右されるものであるが、この雄ネジのねじ山(ピッチ数)が9よりも少ない状態で螺合される場合には、前記強度はさらに低下することとなるものであった。従って、単に雄ネジをスリーブに螺合させるとしても、鉄筋の強度や連結部の強度が確保され得るものではなかった。
However, in the joint disclosed in
さらに、前掲の従来技術では、連結されるべき鉄筋の軸線が一致している状態であるか否かが明確でなく、スリーブに螺合する際に軸線のずれを修正しなければならず、連結作業現場における継手操作が予想よりも煩雑なものとなっていた。 Furthermore, in the prior art described above, it is not clear whether or not the axes of the reinforcing bars to be connected coincide with each other, and the axial deviation must be corrected when screwed into the sleeve. The joint operation at the work site was more complicated than expected.
本発明は、上記諸点にかんがみてなされたものであって、その目的とするところは、鉄筋の強度および連結部の強度が維持させつつ、容易に継手作業を行うことのできる鉄筋継手と、そのための鉄筋およびスリーブを提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described points, and the object of the present invention is to provide a reinforcing bar joint that can be easily joined while maintaining the strength of the reinforcing bar and the strength of the connecting portion, and therefore Is to provide rebars and sleeves.
そこで、鉄筋継手にかかる本発明は、連結すべき鉄筋の両端にスリーブを介在させて両鉄筋を連結する鉄筋継手であって、前記両鉄筋は、いずれも先端に該鉄筋の公称断面積に対し1.5倍を超える断面積となるように十分に拡径された拡径部を備えるとともに、有効断面積が該鉄筋の公称断面積に対し1.5倍以上、または/および1ピッチあたりのネジ面積が該鉄筋の公称断面積の20%以上となる雄ネジを該拡径部に刻設しており、前記スリーブは、筒状に形成されるとともに、その内径部には前記雄ネジに螺合する雌ネジが刻設されており、両端から前記両鉄筋の拡径部に刻設した雄ネジが10ピッチ以上螺入できる長さを有していることを特徴とするものである。 Therefore, the present invention relating to a reinforcing bar joint is a reinforcing bar joint that connects both reinforcing bars with sleeves interposed at both ends of the reinforcing bars to be connected, both of the reinforcing bars being at the tip relative to the nominal cross-sectional area of the reinforcing bar. It has a diameter-expanded portion sufficiently expanded to have a cross-sectional area exceeding 1.5 times, and the effective cross-sectional area is 1.5 times or more the nominal cross-sectional area of the reinforcing bar, and / or per pitch A male screw having a screw area of 20% or more of the nominal cross-sectional area of the reinforcing bar is engraved in the enlarged diameter portion, the sleeve is formed in a cylindrical shape, and the inner diameter portion is provided with the male screw. An internal thread to be screwed is engraved, and the external thread engraved in the enlarged diameter portion of both the reinforcing bars from both ends has a length that can be screwed into 10 pitches or more.
上記構成によれば、第1に、拡径部は鉄筋の公称断面積に対して1.5倍を超える断面積を有し、かつ、拡径部に雄ネジを刻設したときの当該雄ネジの有効断面積が1.5倍以上となるように構成されることから、継手に作用する部分(ネジ部)の全領域における断面積が鉄筋径よりも大きくなり、鉄筋および拡径部の強度を十分に保持させることができる。第2に、拡径部の雄ネジとスリーブの雌ネジが10ピッチ以上で螺合することから、継手に作用する荷重を10ピッチ以上のねじ山に分散させることができる。このとき、1ピッチあたりのネジ面積が鉄筋の公称断面積の20%以上であれば、10ピッチによる総面積は2倍となり、継手に作用する荷重に耐えることができる。 According to the above configuration, first, the enlarged diameter portion has a cross-sectional area exceeding 1.5 times the nominal cross-sectional area of the reinforcing bar, and the male screw when the male screw is engraved on the enlarged diameter portion. Since the effective cross-sectional area of the screw is configured to be 1.5 times or more, the cross-sectional area in the entire region of the part (screw part) acting on the joint becomes larger than the rebar diameter, The strength can be sufficiently maintained. Secondly, since the male screw of the enlarged diameter portion and the female screw of the sleeve are screwed together at 10 pitches or more, the load acting on the joint can be dispersed in the thread pitch of 10 pitches or more. At this time, if the screw area per pitch is 20% or more of the nominal cross-sectional area of the reinforcing bar, the total area by the 10 pitch is doubled, and the load acting on the joint can be withstood.
ここで、鉄筋の「公称断面積」とは、異形鉄筋のように一様な丸棒でない鉄筋について、示される断面積を意味し、現実の断面積とは異なるが、現実の断面積は公称断面積よりも大きいものである。また、「有効断面積」とは、雄ネジを刻設することによって形成されるネジの山および谷を考慮して算出される断面積であり、ネジ部の有効径を基準に算出されるものである。 Here, the “nominal cross-sectional area” of a reinforcing bar means the cross-sectional area indicated for a reinforcing bar that is not a uniform round bar, such as a deformed reinforcing bar, and is different from the actual cross-sectional area, but the actual cross-sectional area is nominal. It is larger than the cross-sectional area. In addition, the “effective cross-sectional area” is a cross-sectional area calculated in consideration of the crest and trough of the screw formed by engraving the male screw, and is calculated based on the effective diameter of the screw part. It is.
また、上記構成の発明おいては、前記スリーブが、炭素鋼によって構成されており、該スリーブに刻設される雌ネジおよび前記拡径部に刻設される雄ネジは、ともにメートルネジで構成することができる。 In the invention having the above-described configuration, the sleeve is made of carbon steel, and the female screw engraved on the sleeve and the male screw engraved on the enlarged diameter portion are both constituted by metric screws. can do.
スリーブを炭素鋼で構成することにより、安価に製造することができ、また、引張強度、圧縮強度およびせん断強度等について計算しやすく、所望強度のスリーブを得ることができる。また、雄ネジおよび雌ネジをメートルネジで刻設することから汎用される加工機による加工が可能となる。この場合のメートルネジは、JISに規格されるような山径および谷径により構成することができ、有効径も規格に沿った状態として形成することができる。なお、メートルネジは、拡径部の外径(ネジの山径)によって決定されることとなるため、拡径部の断面積が前記のように定められるとき、当該拡径部の外径も必然的に決定されることから、鉄筋の公称断面積が定まれば、刻設すべき雄ネジも定まることとなる。また、規格に沿って1ピッチあたりのネジ面積も特定されることから、10ピッチ以上の螺合によるネジ部(螺合部)の強度も想定することができる。 When the sleeve is made of carbon steel, it can be manufactured at low cost, and it is easy to calculate the tensile strength, compressive strength, shear strength, etc., and a sleeve having a desired strength can be obtained. Further, since a male screw and a female screw are engraved with a metric screw, it is possible to perform processing by a general-purpose processing machine. In this case, the metric screw can be constituted by a crest diameter and a trough diameter as specified in JIS, and the effective diameter can be formed in a state in conformity with the standard. In addition, since the metric screw is determined by the outer diameter (screw thread diameter) of the enlarged diameter portion, when the cross-sectional area of the enlarged diameter portion is determined as described above, the outer diameter of the enlarged diameter portion is also Since it is inevitably determined, if the nominal cross-sectional area of the reinforcing bar is determined, the male screw to be engraved is also determined. In addition, since the screw area per pitch is specified in accordance with the standard, the strength of the screw portion (screwed portion) by screwing of 10 pitches or more can be assumed.
さらに、上記各構成の発明おいて、前記スリーブの少なくとも一方には、前記拡径部の雄ネジに螺合するロックナットによって圧着される構成とすることができる。 Furthermore, in the invention of each configuration described above, at least one of the sleeves may be configured to be pressure-bonded by a lock nut that is screwed into a male screw of the enlarged diameter portion.
このような構成の場合には、ロックナットによる圧着によって、スリーブが回転して螺合状態が緩むことを防止できるのである。「圧着」とは、両部材が固着される状態ではなく、強力に押圧された状態で当接した状態を意味する。両者が、ともに同じ雄ネジに螺合されることから、ロックナットの螺進により押圧力を付与させることができるのである。 In the case of such a configuration, it is possible to prevent the sleeve from rotating and being loosened by the press-fitting by the lock nut. “Press-bonding” means not a state where both members are fixed, but a state where they are in contact with each other in a strongly pressed state. Since both are screwed into the same male screw, a pressing force can be applied by screwing of the lock nut.
前記構成の場合には、さらに、前記ロックナットが、前記拡径部の雄ネジに少なくとも4ピッチで螺合する雌ネジが設けられており、前記拡径部が、前記スリーブとの螺合および前記ロックナットの螺合のための雄ネジが連続して刻設されているように構成してもよい。 In the case of the above configuration, the lock nut is further provided with a female screw that is screwed into the male screw of the enlarged diameter portion at at least 4 pitches, and the enlarged diameter portion is screwed with the sleeve and You may comprise so that the external thread for screwing of the said lock nut may be continuously engraved.
上記構成によれば、ロックナットが4ピッチ以上により拡径部の雄ネジに螺合することから、ロックナットに作用する荷重に対し、十分な強度を備えることができる。特に、ロックナットは、スリーブに当接(圧着)されるものであるが、基本的には個別の部材であるから、スリーブとは独立した状態で鉄筋の拡径部に配置することができる。 According to the above configuration, since the lock nut is screwed into the male screw of the enlarged diameter portion at a pitch of 4 pitches or more, sufficient strength can be provided against the load acting on the lock nut. In particular, the lock nut is abutted (crimped) on the sleeve, but is basically an individual member, and can therefore be arranged in the enlarged diameter portion of the reinforcing bar in a state independent of the sleeve.
上記構成の各発明における拡径部は、前記鉄筋の先端を加熱した後に軸線方向へ圧縮することにより膨出させたもの、ヘディング加工によって拡径したもの、または拡径部を該鉄筋の先端に圧接してなるもののいずれかによって構成することができる。 The diameter-enlarged portion in each invention of the above-described configuration is the one that is expanded by compressing in the axial direction after heating the tip of the reinforcing bar, the one that is expanded by heading, or the diameter-enlarged portion at the tip of the reinforcing bar It can be constituted by any one formed by pressure contact.
上記のいずれかによって拡径部を形成する場合には、熱間加工または冷間加工によって鉄筋素材をそのまま使用して拡径部を構成させることができるほか、鉄筋連結方法として汎用される圧接技術を用いて所望の材料によって形成した拡径部を鉄筋の先端に構成することができる。圧接により拡径部を鉄筋先端に設ける場合には、当該拡径部には、予め雄ネジを形成させておいてもよく、圧接後に雄ネジを刻設してもよい。また、圧接は、摩擦圧接やガス圧接など、鉄筋の連結のための従来法を使用することができる。なお、これらの圧接や雄ネジ加工は、予め工場内で実施しておくことで、現場での作業をスリーブの螺合による容易な連結方法のみによって、鉄筋を連結させることができる。 In the case where the enlarged diameter portion is formed by any of the above, the enlarged diameter portion can be configured by using the reinforcing bar material as it is by hot working or cold working, and a pressure welding technique widely used as a reinforcing bar connecting method. The diameter-enlarged portion formed of a desired material using can be configured at the tip of the reinforcing bar. When the enlarged diameter portion is provided at the tip of the reinforcing bar by pressure welding, a male screw may be formed in advance on the enlarged diameter portion, or the male screw may be engraved after the pressure welding. For the pressure welding, a conventional method for connecting reinforcing bars such as friction welding or gas pressure welding can be used. Note that these pressure welding and male thread processing are performed in advance in the factory, so that the rebar can be connected only by an easy connection method by screwing the sleeve in the field.
さらに、上記構成における前記拡径部の雄ネジは、該拡径部の端面中央に凹部を備えるものであり、前記凹部に位置決め部材が配設されるものであってもよい。 Furthermore, the male screw of the said enlarged diameter part in the said structure equips the center of the end surface of this enlarged diameter part with a recessed part, and a positioning member may be arrange | positioned in the said recessed part.
上記構成の場合には、連結すべき鉄筋の先端を所定の状態に配置させるとき、両鉄筋の先端に形成される拡径部の端面が互いに対向することとなり、この端面の凹部の位置を合わせることにより、両鉄筋の軸心を一致させることができる。そこで、前記凹部に位置決め部材を配設することにより、両拡径部の凹部を合わせた状態で鉄筋を配置させることができる。ここで、位置決め部材は、対向して配置される凹部に同時に係入できるものであればよく、例えば、球状のほか、二つの円錐形を底面で合体させた形状とするものでもよい。また、当該位置決め部材は、対向する二つの凹部によって埋没するような大きさで構成してもよく、両凹部にそれぞれ一部を係入させて両拡径部端面に間隙を形成させる大きさに構成してもよい。なお、凹部は、旋盤切削において形成される心出しのための凹部を使用してもよく、別途ポンチ等によって形成してもよい。位置決め部材は、一方の鉄筋の拡径部単縁側に固着してもよいが、端面から分離した個別の部材を使用してもよい。 In the case of the above configuration, when the ends of the reinforcing bars to be connected are arranged in a predetermined state, the end surfaces of the enlarged diameter portions formed at the ends of both the reinforcing bars are opposed to each other, and the positions of the recesses on the end surfaces are aligned. Thereby, the axial center of both reinforcing bars can be made to correspond. Therefore, by disposing the positioning member in the concave portion, the reinforcing bars can be arranged in a state where the concave portions of both the enlarged diameter portions are combined. Here, the positioning member may be any member as long as it can be simultaneously engaged with the concave portions disposed to face each other. For example, the positioning member may have a shape obtained by combining two conical shapes on the bottom surface in addition to a spherical shape. In addition, the positioning member may be configured to be sized so as to be buried by two opposing concave portions, and is sized so that a gap is formed on both end surfaces of the enlarged diameter portions by partially engaging the concave portions. It may be configured. In addition, the recessed part for centering formed in lathe cutting may be used, and you may form it by a punch etc. separately. The positioning member may be fixed to the single edge side of the enlarged diameter portion of one of the reinforcing bars, but an individual member separated from the end surface may be used.
鉄筋に係る本発明は、前記のいずれかに記載される鉄筋継手に使用するものであって、該鉄筋の公称断面積に対して1.5倍を超える断面積の拡径部と、この拡径部の外周部に、有効断面積が前記鉄筋の公称断面積に対して1.5倍以上の有効断面積を有する10ピッチ以上の雄ネジが刻設された雄ネジ部とを備えることを特徴とするものである。 The present invention relating to a reinforcing bar is used in any of the above-described reinforcing bar joints, and includes a diameter-enlarged portion having a cross-sectional area exceeding 1.5 times the nominal cross-sectional area of the reinforcing bar, and this expansion. A male threaded portion in which a male thread of 10 pitches or more having an effective sectional area of 1.5 times or more the nominal sectional area of the reinforcing bar is engraved on the outer peripheral part of the diameter part; It is a feature.
上記構成の鉄筋によれば、鉄筋の公称断面積よりも十分に大きい断面積を有する拡径部に雄ネジを刻設するものであるから、雄ネジの形成による強度低下の影響を解消することができる。また、拡径部に刻設される雄ネジは、10ピッチ以上としていることから、スリーブとの螺合に際しては、その10ピッチ以上によって螺合させることができる。さらに、ロックナットを使用する場合には、雄ネジは10ピッチにロックナットが螺合できる範囲を加えたピッチ数とすることとなる。このような比較的長尺な拡径部および雄ネジ部であっても、雄ネジの有効断面積が鉄筋の公称断面積の1.5倍以上であるため、曲げ荷重に対する強度も十分に備えることとなる。 According to the reinforcing bar having the above configuration, since the male screw is engraved on the enlarged diameter portion having a cross-sectional area sufficiently larger than the nominal cross-sectional area of the reinforcing bar, the influence of the strength reduction due to the formation of the male screw is eliminated. Can do. Moreover, since the external thread engraved in the enlarged diameter part is 10 pitches or more, when screwing with the sleeve, it can be screwed by 10 pitches or more. Furthermore, when a lock nut is used, the number of pitches of male threads is 10 pitches plus a range in which the lock nut can be screwed. Even in such a relatively long diameter-expanded portion and male screw portion, the effective cross-sectional area of the male screw is 1.5 times or more than the nominal cross-sectional area of the reinforcing bar, so that sufficient strength against bending load is provided. It will be.
また、鉄筋に係る本発明は、前記位置決め部材が配設される構成の鉄筋継手に使用する鉄筋であって、該鉄筋の公称断面積に対して1.5倍を超える断面積を有する拡径部と、旋盤による切削加工により前記拡径部の外周部に10ピッチ以上の雄ネジが刻設された雄ネジ部と、前記拡径部の端面中央に前記旋盤切削加工時に使用する心出し用の凹部とを備えることを特徴とするものである。 Further, the present invention relating to a reinforcing bar is a reinforcing bar used for a reinforcing bar joint in which the positioning member is disposed, and has a cross-sectional area exceeding 1.5 times the nominal sectional area of the reinforcing bar. A center screw, a male screw part having a male thread of 10 pitch or more engraved on the outer peripheral part of the enlarged diameter part by cutting with a lathe, and a centering used at the center of the end face of the enlarged diameter part during the lathe cutting process And a concave portion.
このような構成によれば、十分に拡径された拡径部の外周部に、旋盤切削により雄ネジを形成する際、必然的に形成される心出し用の凹部を、位置決め部材の配設のために使用し得ることとなる。 According to such a configuration, when the male screw is formed by lathe cutting on the outer peripheral portion of the sufficiently enlarged diameter portion, the centering recess that is inevitably formed is disposed on the positioning member. Can be used for.
他方、スリーブに係る本発明は、前記各構成の鉄筋継手に使用するものであって、前記雄ネジが両端から10ピッチ以上螺入できる長さを有する筒状のスリーブ本体と、このスリーブ本体の内径部に刻設された雌ネジ部とを備えることを特徴とするものである。 On the other hand, the present invention relating to a sleeve is used for the reinforcing bar joint of each of the above-described configurations, and has a cylindrical sleeve body having a length that allows the male screw to be screwed in at least 10 pitches from both ends, and the sleeve body. And an internal thread portion engraved on the inner diameter portion.
上記構成のスリーブによれば、連結すべき二本の鉄筋の両先端を両側から各10ピッチ以上の螺合状態とすることができ、両鉄筋先端を十分強固に連結することができる。なお、雌ネジは、内径部の全体に連続した状態で刻設されるものであり、雄ネジが各10ピッチ以上螺入することから、雌ネジのピッチ総数は20以上となる。 According to the sleeve having the above-described configuration, both ends of the two reinforcing bars to be connected can be screwed in at least 10 pitches from both sides, and both ends of the reinforcing bars can be connected sufficiently firmly. The female screw is engraved in a continuous state on the entire inner diameter portion. Since the male screw is screwed into 10 pitches or more, the total number of pitches of the female screw is 20 or more.
鉄筋継手に係る本発明によれば、鉄筋の強度および連結部の強度が維持させつつ、容易に継手作業を行うことができる。また、鉄筋に係る本発明によれば、上記継手に使用できる構造を実現し、スリーブに係る本発明によれば、その鉄筋に介在させることができる。 According to the present invention relating to a reinforcing bar joint, the joint work can be easily performed while maintaining the strength of the reinforcing bar and the strength of the connecting portion. Further, according to the present invention relating to a reinforcing bar, a structure that can be used for the above joint can be realized, and according to the present invention relating to a sleeve, it can be interposed in the reinforcing bar.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の代表的な実施形態を示す概略図である。この図に示されるように、本実施形態の鉄筋継手は、連結すべき二本の鉄筋1,2の先端にそれぞれ拡径部11,21が形成され、その表面に雄ネジ12,22が刻設されたものと、スリーブ3とで構成されるものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an exemplary embodiment of the present invention. As shown in this figure, in the reinforcing bar joint of this embodiment, enlarged
拡径部11,21に刻設される雄ネジ12,22は、その有効断面積が、鉄筋1,2の公称断面積の1.5倍以上となるように、当該拡径部11,21の断面積は、予め鉄筋1,2の公称断面積の1.5倍を超えるように拡径加工されるものである。拡径加工とは、詳細は後述するが、鉄筋1,2の先端を膨出させるか、または大きい径の部材を圧接等により接合することである。
The
また、刻設される雄ネジ12,22は、前記有効断面積を基準とするほか、1ピッチあたりのネジ面積を基準とすることができる。すなわち、1ピッチあたりのネジ面積(ねじ山が形成されている部分の面積)が、鉄筋1,2の公称断面積の20%以上となるようにするのである。このような構成の場合には、10ピッチ相当分の全体によるネジ面積が、鉄筋1,2の公称断面積の2倍以上となり、ネジ山に作用する荷重を当該2倍以上のネジ面積で分散させることにより、強度を維持させることができるのである。なお、雄ネジ12,22がJIS規格によるメートルネジ等の場合には、その有効断面積とネジ面積との間には規則性があるため、いずれか一方を基準に雄ネジ12,22を設ければよいが、規格外の雄ネジ12,22を刻設する場合には、両条件を満たすことが好ましい。
In addition, the
スリーブ3は、筒状(図は円筒状)に形成されており、前述の拡径部11,12に刻設した雄ネジ12,22の螺入を可能にするため、内径部の全域に雌ネジ31が刻設されている。円筒状の外径は、雌ネジの谷径に対し1.3倍以上としている。このように、外径を谷径の1.3倍以上とすることにより、断面積を大きくすることができ、鉄筋1,2に作用する荷重に耐えることができるのである。また、スリーブ3の内部には、両側から雄ネジ12,22を各10ピッチ以上螺入させるために、その長さ寸法が、雄ネジ12,22の10ピッチ相当分以上に設けられる。例えば、雄ネジが前傾のM20である場合、両側から螺入できる範囲として各20mm(合計40mm)が必要となる。さらに、それ以上とするため、例えば、60mmとすることができる。この場合、雄ネジ12,22が、各12ピッチ相当分だけ螺入すると想定すれば、48mmの範囲が使用されることとなる。そして、雄ネジ12,22の先端は中央に到達しないこととなるが、その場合は、スリーブ3の中央付近が空洞状態となるものである。このような空洞状態を形成したとしても、十分な肉厚(断面積)を有することにより、スリーブ3の強度が低下することはない。
The
なお、スリーブ3を構成するための材料としては、鉄筋1,2と同じ鋳鋼であってもよいが、炭素鋼を使用することができる。炭素鋼は、鉄に炭素が含有する合金であるが、炭素含有量が0.02%〜0.2%の範囲で種々の特性を得ることができる。炭素含有量が0.45%であるS45Cなどの炭素鋼は、汎用性があり、強度も安定していることから、これらを使用することにより安価なスリーブ3を製造することができる。
In addition, as a material for comprising the
ところで、本実施形態の鉄筋継手は、ロックナット4,5を備える構成としている。ロックナット4,5は、鉄筋1,2の拡径部11,12に刻設した雄ネジ12,22に螺合するように、内部に雌ネジ41,51が刻設されたものである。このロックナット4,5は、鉄筋1,2の雄ネジ12,22がスリーブ3に螺入した状態(10ピッチ以上の螺入の状態)で、さらに、スリーブ3の両端面30a,30bに向かって螺進させるものである。このロックナット4,5の螺進によって、スリーブ3の両端面30a,30bにロックナット4,5が強力に当接され、圧着した状態となるのである。この状態を図2に示す。
By the way, the reinforcing bar joint of this embodiment is configured to include
図2に示されるように、ロックナット4,5を雄ネジ12,22に螺合させた状態で両者が圧着することによって、スリーブ3が拡径部11(鉄筋1,2の先端)に強固に接続した(固定した)状態とするのである。すなわち、スリーブ3が回転することによって10ピッチ以上の雄ネジの螺入状態が変化することを抑えるのである。また、同時に、雄ネジ12,22に対しても押圧力が作用することとなり、ネジ間の緩み(バックラッシ等)の発生を解消し、引っ張り方向に対する変位量を小さくすることができるのである。
As shown in FIG. 2, when the
特に、鉄筋コンクリート構造体を構築する場合に使用されるときには、鉄筋に対する圧縮方向の荷重は少なく、専ら引張荷重が重要となる。そのため、ロックナット4,5により、引っ張り方向へのネジの緩み(バックラッシ等)を解消することにより、強力な継手強度を得ることができるのである。
In particular, when used when constructing a reinforced concrete structure, the load in the compression direction on the reinforcing bar is small, and the tensile load is exclusively important. Therefore, strong joint strength can be obtained by eliminating the looseness (backlash or the like) of the screw in the pulling direction by the
なお、ロックナット4,5は、前述のような目的で使用するため、スリーブ3のように長尺である必要はなく、せいぜい4ピッチ程度の螺合範囲が設けられればよい。4ピッチ以上とは、圧着状態を維持するためにネジ山の崩壊を考慮して十分な程度であることを意味し、現実には3.5ピッチ程度でも十分である。
Since the
以上のような構成の継手を構成するために、鉄筋1,2には、拡径部11,12と、その外周面に雄ネジ12,22を刻設した雄ネジ部が設けられる。また、スリーブ3には、内径部に雌ネジ31が刻設された雌ネジ部が設けられるものである。なお、以下において、雄ネジ12,22が刻設された部分を雄ネジ部12,22と表記し、雌ネジ31が刻設された部分を雌ネジ部31と表記する場合がある。
In order to configure the joint having the above-described configuration, the reinforcing
ここで、拡径加工について説明する。拡径加工には、鉄筋1,2の先端を直接加工して径を拡大させる場合と、大径部材を接合する場合とがある。鉄筋1,2の先端を直接加工する方法としては、例えば、鉄筋1,2の先端を軸線方向に押圧することにより、鉄筋1,2の一部を膨出させるような加工がある。この状態を図3に示す。なお、両鉄筋1,2はいずれも同じ加工によるため一方の鉄筋1についてのみ図示するものとする。
Here, the diameter expansion process will be described. In the diameter expansion processing, there are a case where the tips of the reinforcing
図3(a)に示されるように、当初は先端まで同種の鉄筋素材であったものについて、その所定範囲の先端部分10を軸線方向に押圧することによって、当該先端部分10を膨出させるのである。鉄筋材料を膨出させるためには、加熱した先端に対し、強力に押圧力を付与することにより、変形させるものがある。例えば、本願発明者らが開発した定着鉄筋の製造方法(特開2008−334206号公報参照)に使用されるように、高周波誘導加熱器により加熱した後、軸線方向に圧縮することにより膨出させる方法がある。また、ヘディング加工のように、冷間による鍛造加工によって所定径および所定形状に膨出させる方法がある。
As shown in FIG. 3 (a), the
図3(b)は、前記により鉄筋材料を拡径させた状態を示している。この図に示されるように、鉄筋材料の先端部分10は押し縮められる反面、当該部分は周辺に膨出し、外径が拡大した拡径部11が形成されるものである。図は模式的に描いているため、拡径部11を丸棒状に示されているが、現実には表面が歪な形状となる場合がある。
FIG.3 (b) has shown the state which expanded the diameter of the reinforcing bar material by the above. As shown in this figure, the
このように形成された拡径部11の表面を切削し、さらにネジ切り加工を施すことにより、図3(c)に示すような雄ネジ12を有する拡径部11を設けることができるのである。従って、ネジ切り加工前の拡径部11は、所定の有効断面積を有する雄ネジ12を設けるために、雄ネジ12のネジ山径よりも大きい径を有するものとしている。
By cutting the surface of the
他方、鉄筋1,2とは異なる材料によって製造したものを、圧接等によって接合することによって拡径部11,21を鉄筋1,2の先端に形成することも可能である。この種の拡径加工の状態を図4に示す。圧接等によって拡径部11を鉄筋1の先端に接合し、当該拡径部11に雄ネジ12を形成するために、拡径部11を先ず接合する場合(図4(a)および(b)参照)と、雄ネジ12が刻設された拡径部11を鉄筋1の先端に接合する場合(図4(c)および(d)参照)とがある。
On the other hand, it is also possible to form the
後に雄ネジ12を刻設する場合には、図4(a)に示すように、拡径部11の一端に圧接のための小径部11aの端面11bを形成し、この端面11bを鉄筋1の先端10aの端面10bに当接させ、摩擦圧接またはガス圧接させるのである。そして、図4(b)に示すように、圧接された周辺部分には、材料の一部がバリ11cとなって張り出した状態となるが、拡径部11の本体よりも小径であるため、雄ネジ12の刻設に支障はないものである。なお、雄ネジ12を刻設した状態は図4(d)と同様である。
When engraving the
他方、先に雄ネジ12を刻設した拡径部11を圧接により接合する場合には、図4(c)に示すように、表面に雄ネジ12が刻設された拡径部11と、その一端に設けられた圧接のための小径部11aを備える部材を設け、この小径部11aを前記と同様に鉄筋1に圧接するのである。
On the other hand, in the case where the
このように、圧接により接合する場合、雄ネジ12を有する拡径部11を鉄筋1の先端に圧接する方法であれば、長尺な鉄筋1の先端に雄ネジ12を刻設する手間がないため、加工が容易となるが、拡径部11(雄ネジ12)の中心が鉄筋1の軸心に一致させるように注意しなければならない。これに対し、先に拡径部11を接合した後に雄ネジ12を刻設する場合には、鉄筋1の軸心を中心として回転させつつ雄ネジ12を刻設させれば、鉄筋1の軸線と、雄ネジ12の中心軸との偏りを防止することができる。いずれも一長一短があるため、いずれの方法を選択してもよい。
Thus, when joining by pressure welding, if it is the method of press-contacting the
ところで、上述のように拡径部11,12に刻設される雄ネジ12,22は、JIS規格に従ったメートルネジとし、ピッチ総数を10以上となるようにしている。ネジピッチ数10以上刻設するため、予め拡径部11,12の長さは、当該ピッチ数の刻設が可能な長さに形成されている。例えば、M20のメートルネジでは、1ピッチの長さが2mmであるため、10ピッチで20mmとなり、10ピッチ以上の雄ネジを刻設するために、拡径部11,21の長さを20mm以上とするのである。
By the way, as described above, the
なお、10ピッチ以上の雄ネジを刻設する場合には、後述のロックナット4,5が螺合できないことから、拡径部11,12の長さを50mmとし、雄ネジを50ピッチ刻設することができる。拡径部11,12の断面積および刻設される雄ネジ12,22の有効断面積は、前述のとおり、鉄筋1,2の公称断面積の1.5倍以上であるため、拡径部11,21が長尺であっても強度の点で劣ることがないのである。ただし、材料を経済的に利用する場合には、拡径部11,12の長さを短く設定してもよい。
When engraving male screws with a pitch of 10 pitches or more, since the
次に、継手に係る他の実施形態について説明する。図5は、これらの実施形態を例示するものであり、鉄筋1,2とスリーブ3との関係を把握しやすくするために、鉄筋1,2を断面で示している。なお、図5(a)は前記代表的な実施形態である。
Next, another embodiment according to the joint will be described. FIG. 5 exemplifies these embodiments, and the
これらの図に示されるように、ロックナット4,5は必須の部材ではない。図5(a)に示されるように、代表的な実施形態では、雄ネジ12,22が10ピッチ以上の比較的短い範囲(図は11ピッチを想定)でスリーブ3に螺入する場合、その先端同士がスリーブ3の内部で間隙C1を有する状態となっている。このとき、雄ネジ12,22は、スリーブ3の両端側外方にも存在するため、当該部分にロックナット4,5が螺合できる範囲を得ることができるのである。
As shown in these drawings, the
これとは異なり、図5(b)に示すように、雄ネジ12,22を深く螺入させる場合(図は15ピッチを想定)には、同じ長さL1のスリーブ3を使用しても、先端同士の間隙C2は、前記の場合よりも狭くなり、他方、スリーブ3の両端側にロックナットを螺合させる領域が存在しない。このようなスリーブ3との螺合状態とした場合においては、ロックナットによる締め付け力を付与させることはないが、数多くの雄ネジ12,22がスリーブ3の両側から螺入することとなるため、両鉄筋1,2とスリーブ3との一体性を確保することができる。特に、図示のように間隙C1が小さくなるように、両側から鉄筋1,2を接近させることによって、鉄筋1,2に引っ張り力を作用させ、これにより締着力を増加させることも可能となるのである。
Unlike this, as shown in FIG. 5 (b), when the
また、図5(c)は、当初より、雄ネジ12,22を10ピッチ以上の長い範囲(図は15ピッチを想定)で螺合させるために、スリーブ3の長さL2を前記よりも長尺に構成したものである。この場合、ロックナットを螺合しないことが想定されるため、雄ネジ12,22のほとんどの範囲がスリーブ3に螺入された状態となる。このときの間隙C1は、代表的な実施形態(図5(a))の場合と同程度となるようにしている。このような螺合状態においても、ロックナットを使用することなく、広い範囲で雄ネジ12,22がスリーブ3に対して両側から螺入することとなり、鉄筋1,2とスリーブ3との一体性を確保し得ることとなる。このように、必ずしもロックナットによる締め付けが必要となるものではないが、鉄筋1,2の雄ネジ12,22をスリーブ3に螺入するための手間と、ロックナット4,5の螺進の手間を比較考慮すれば、ロックナット4,5を使用することが好ましいものである。
FIG. 5C shows that the length L2 of the
次に、上記構成の継手の使用方法を簡単に説明する。ここでは、前記実施形態のうち代表的なものについてのみ説明する。図6は、その手順を示すものである。この図に示されるように、まず、連結すべき鉄筋1,2の双方には、予めロックナット4,5を挿入しておくのである(図6(a)参照)。ロックナット4,5の挿入は、雄ネジ部12,22を螺進(後進)させることによって行うことができる。次に、一方の鉄筋1の雄ネジ部12をスリーブ3の片側から雌ネジ部31に螺合させるのである(図6(b)参照)。このときの螺合は、10ピッチ以上となるように、鉄筋1またはスリーブ3を10回以上回転させるのである。このときの螺合状態を変化させないために、一方のロックナット4を螺進させ、スリーブ3の片側端面に当接させる(図6(c)参照)。
Next, a method of using the joint having the above configuration will be briefly described. Here, only a representative one of the embodiments will be described. FIG. 6 shows the procedure. As shown in this figure, first,
続いて、他方の鉄筋2の雄ネジ部22を、スリーブ3の反対側から雌ネジ部31に螺合させるのである(図6(d)参照)。このとき、先に螺合した雄ネジ部12とスリーブ3との螺合状態を変化させないために、スリーブ3は回転させず、他方の鉄筋2を回転させるのである。このときの回転数は10回以上とし、10ピッチ以上の螺入を実行するのである。その後、他方のロックナット5を螺進させ、スリーブ3の他方端面に当接させる(図6(e)参照)。この他方のロックナット5の螺進が終了した後、両方のロックナット4,5を十分に締め付け、圧着状態とするのである。
Subsequently, the
図7には、別の使用方法を示している。この図に示しているように、スリーブ3は、予め一方のロックナット4とともに、一方の鉄筋1に挿入しておくのである(図7(a)参照)。この状態で、鉄筋1の先端面に他方の鉄筋2の先端面を当接させ(図7(b)参照)、その後、スリーブ3を回転させて両鉄筋1,2の雄ネジ部12,22に跨がるように雌ネジ部31を螺合させるのである(図7(c)参照)。この場合、雄ネジ部12,22の10ピッチ以上が螺合できるように、他方の鉄筋2の雄ネジ部22との螺合が開始した後、スリーブ3の回転数が10以上となるように調整するのである。
FIG. 7 shows another method of use. As shown in this figure, the
なお、前記の使用方法においても、ロックナット4,5は、予め両鉄筋1,2に挿入していることから、最終的に十分に螺進させて、スリーブ3の両端面に圧着する状態とするものである(図7(d)参照)。
Even in the above-described method of use, the
ここで、上記のような使用方法を円滑に行うため、次のような変形例があり得る。すなわち、図8に示すように、鉄筋1,2の先端面には、中央に凹部13,23を形成し、両凹部13,23に係入可能な位置決め部材6を設置するのである。凹部13,23は、拡径部11,21に雄ネジ12,22を刻設する際に使用する芯出しのためのものを利用することができる。旋盤等による切削加工によって雄ネジ12,22を刻設する場合には、芯出し用の凹部13,23が形成されるからである。
Here, in order to smoothly perform the above-described usage, there may be the following modifications. That is, as shown in FIG. 8, the
また、位置決め部材6は、ラグビーボールのような楕円球状に形成したものを図示しているが、球状としたものでもよく、二つの円錐形を底面部で接合した形状としてもよい。さらに、位置決め部材6は、二つの凹部13,23に分かれて没するような大きさでもよいが、両端が部分的に係入し、中央部分が埋没しない大きさでもよい。これは、連結する鉄筋1,2の端面の間隔をどのようにするかによって決定されるものである。
In addition, the positioning
以上のように、本実施形態によれば、十分な強度を有する拡径部11,12に雄ネジ12,22が刻設された鉄筋1,2を、十分な肉厚を有するスリーブ3を介して連結することができるものである。また、その使用方法の説明から明らかなとおり、連結作業が容易である。鉄筋の先端面に凹部13,14を有し、位置決め部材6を配置する構成の場合には、鉄筋1,2の軸線を一致させた状態で配置させたうえで、スリーブ3による連結を容易にすることができる。
As described above, according to the present embodiment, the
前記実施形態は、本発明を例示するものであって、これらに限定させることを意図するものではない。従って、本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形が可能である。例えば、前記雄ネジ12,22および雌ネジ31は、それぞれメートルネジを例示したが、その詳細が、並目ネジである場合のほか、細目ネジとする場合もある。また、台形ネジとする形態であってもよい。また、国内基準におけるネジに限定されるものではなく、ユニファイネジやウィットワースネジのインチネジを使用してもよい。本発明の基準に沿ったネジピッチまたはネジ表面積となるように構成すればよいのである。
The above embodiments are illustrative of the present invention and are not intended to limit them. Therefore, various modifications are possible within the scope of the present invention. For example, the
さらには、これらの各種ネジ構造について、二条ネジや三条ネジなどの多条ネジとすることも可能である。多条ネジとすることにより、鉄筋1,2の雄ネジ12,22とスリーブ3の雌ネジ31とを螺合する際、少ない回数の回転によって所定範囲の螺合を完了させることができる。すなわち、二条ネジの場合は、リード長がピッチ長の2倍であり、三条ネジの場合はリード長がピッチ長の3倍であるため、所定ピッチ(10ピッチ以上)の範囲を螺合させる場合、1条ネジに対して1/2または1/3の回転によって螺合を完了させることができるのである。これは、建設現場における鉄筋連結作業の手間を省くこととなり、短時間による配筋作業を可能にすることに資するものである。
Furthermore, it is also possible to use a multi-threaded screw such as a double thread or a triple thread for these various screw structures. By using a multi-threaded screw, when the
以下に、現実に作成した鉄筋継手の引張試験の結果を示す。代表的なものとして、数種類の鉄筋について示すものとする。下表は、鉄筋の公称断面積、雄ネジの有効断面積等の各寸法および使用したスリーブを示す。なお、いずれの場合も10ピッチの雄ネジを螺合して試験した。 Below, the result of the tensile test of the actually created reinforcing bar joint is shown. As a typical example, several types of reinforcing bars are shown. The table below shows the dimensions and the sleeve used, such as the nominal cross-sectional area of the reinforcing bar and the effective cross-sectional area of the external thread. In each case, the test was conducted by screwing a 10 pitch male screw.
上記に示した鉄筋継手の引張試験の結果、いずれも許容範囲以上の強度である結果を得た。なお、参考例として、拡径部の断面積を鉄筋の公称断面積が1.4倍とし、10ピッチ以上を螺合させたもの、および断面積は実施例と同じであるが、螺合ピッチ数を9.5以下とした場合についても引張試験を行った結果、いずれも許容範囲以下となった。 As a result of the tensile test of the rebar joint shown above, all the results obtained have a strength exceeding the allowable range. In addition, as a reference example, the cross-sectional area of the enlarged diameter portion is 1.4 times the nominal cross-sectional area of the reinforcing bar and 10 pitches or more are screwed together, and the cross-sectional area is the same as the embodiment, but the screwing pitch As a result of conducting a tensile test in the case where the number was 9.5 or less, all were within the allowable range.
従って、前記有効断面積を有する雄ネジを10.5ピッチだけスリーブに螺入することにより、安全率を考慮しつつ十分な連結状態であるという結果を得ることができた。 Therefore, by inserting the male screw having the effective cross-sectional area into the sleeve by 10.5 pitches, it was possible to obtain a result that the connection state was sufficient while considering the safety factor.
1,2 鉄筋
3 スリーブ
4,5 ロックナット
6 位置決め部材
10 鉄筋の先端部分
10a 鉄筋の先端
10b 鉄筋先端の端面
11,12 拡径部
11a 小径部
11b 小径部の端面
11c バリ
12,22 雄ネジ(雄ネジ部)
13,23 凹部
30a,30b スリーブ端面
31 雌ネジ(雌ネジ部)
L1,L2 スリーブの長さ
C1,C2 鉄筋先端同士の間隙
DESCRIPTION OF
13, 23
L1, L2 Sleeve length C1, C2 Gap between rebar tips
Claims (9)
前記両鉄筋は、いずれも先端に該鉄筋の公称断面積に対し1.5倍を超える断面積となるように十分に拡径された拡径部を備えるとともに、有効断面積が該鉄筋の公称断面積に対し1.5倍以上、または/および1ピッチあたりのネジ面積が該鉄筋の公称断面積の20%以上となる雄ネジを該拡径部に刻設しており、
前記スリーブは、筒状に形成されるとともに、その内径部には前記雄ネジに螺合する雌ネジが刻設されており、両端から前記両鉄筋の拡径部に刻設した雄ネジが10ピッチ以上螺入できる長さを有していることを特徴とする鉄筋継手。 A rebar joint that connects both rebars with sleeves at both ends of the rebars to be connected,
Each of the rebars has a diameter-expanded portion that is sufficiently enlarged to have a cross-sectional area that exceeds 1.5 times the nominal cross-sectional area of the rebar at the tip, and the effective cross-sectional area has a nominal area of the rebar. A male screw having a thread area of 1.5 times or more with respect to the cross-sectional area or / and a screw area per pitch of 20% or more of the nominal cross-sectional area of the reinforcing bar is engraved in the enlarged diameter portion,
The sleeve is formed in a cylindrical shape, and an inner thread is engraved with an internal thread that is screwed into the external thread. Reinforcing bar joint characterized by having a length that can be screwed in more than the pitch.
該鉄筋の公称断面積に対して1.5倍を超える断面積の拡径部と、この拡径部の外周部に、有効断面積が前記鉄筋の公称断面積に対して1.5倍以上の有効断面積を有する10ピッチ以上の雄ネジが刻設された雄ネジ部とを備えることを特徴とする鉄筋。 Reinforcing bars used for the reinforcing bar joint according to any one of claims 1 to 5,
An expanded diameter portion having a cross-sectional area exceeding 1.5 times the nominal cross-sectional area of the reinforcing bar, and an effective cross-sectional area of 1.5 times or more the nominal cross-sectional area of the reinforcing bar at the outer peripheral portion of the expanded diameter portion And a male screw part in which a male screw of 10 pitches or more having an effective cross-sectional area is engraved.
該鉄筋の公称断面積に対して1.5倍を超える断面積を有する拡径部と、旋盤による切削加工により前記拡径部の外周部に10ピッチ以上の雄ネジが刻設された雄ネジ部と、前記拡径部の端面中央に前記旋盤切削加工時に使用する心出し用の凹部とを備えることを特徴とする鉄筋。 Reinforcing bars used for the reinforcing bar joint according to claim 6,
A diameter-enlarged portion having a cross-sectional area exceeding 1.5 times the nominal cross-sectional area of the reinforcing bar, and a male screw in which a male screw having a pitch of 10 pitches or more is engraved on the outer peripheral portion of the diameter-enlarged portion by cutting with a lathe And a centering recess used at the time of the lathe cutting at the center of the end face of the enlarged diameter portion.
A sleeve used for the reinforcing bar joint according to claim 1, wherein the male screw has a length capable of being screwed in at least 10 pitches from both ends, and is engraved on an inner diameter portion of the sleeve main body. And a female screw part.
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