JP2017515019A - 平面構成部材、せん断補強筋資材、ならびにせん断補強筋資材を材料にしたせん断補強筋を有する鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材 - Google Patents

平面構成部材、せん断補強筋資材、ならびにせん断補強筋資材を材料にしたせん断補強筋を有する鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材 Download PDF

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Abstract

本発明は、斜め軸方向切り欠き２３を備えたＬ字型金属プレート２１ならびに鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材に関するものである。同構成部材は、上部の軸方向鉄筋層を最低でも１つと、下部の軸方向鉄筋層を最低でも１つと、最上部および最下部軸方向鉄筋を超えた寸法をとって通されるせん断補強筋とを備え、同せん断補強筋は、本発明にもとづく複数枚のＬ字型金属プレート２１から形成されており、同金属プレートは、軸方向切り欠き２３の中に留められたスターラップ３０を備える。本発明にもとづく鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材は、フラットスラブの支柱部における押し抜きせん断強度を向上させる。

Description

発明の属する分野
本発明は、鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリートの構造部、特に、鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材のせん断補強筋に関するものである。
先行技術
鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材の場合、支点となる部分、特に端部の連結部においては、支承反力の結果そこに生じる横方向の力を吸収するために、信頼性の高い何らかのせん断補強筋が必要不可欠である。
ドイツ特許出願公開公報第１０２００９０５６８２６号は、上部および下部の軸方向鉄筋層を最低でも１つ、ならびにせん断補強筋を１つ有する鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材について詳述している。同構成部材は、せん断変形を起こす大きな力および横方向の大きな力を吸収でき、現場打ちコンクリート部材としてコストがかからず、なおかつ半プレキャスト部材としても製造できる。このような好適な性質をもたらすためには、せん断補強筋が最低でも２０枚の建築用鋼材製Ｌ字型金属プレート２０から形成され、各プレートが１本または２本のスターラップ３０を水平の長穴として同金属プレート３０に１箇所造られている直軸方向切り欠き２２の中に、スターラップ湾曲部３４によって留める状態で備えており、なおかつ、同せん断補強筋が最上部軸方向鉄筋層Ｂｏｏおよび最下部軸方向鉄筋層Ｂｕｕを超える寸法をとって同プレートに通されることが求められる。水平の軸方向切り欠き２２は、スターラップ湾曲部３４を差し込むのに適した開口部２８を１箇所伴う入口部Ｚを１つ、Ｌ字型金属プレート２０の横側のへりに設けている。さらに、直軸方向切り欠き２２は留め部ＢＦを１箇所設けており、同留め部の中には、１本または２本のスターラップ３０のスターラップ湾曲部３４が固定される。入口部Ｚも留め部ＢＦも、水平の状態で延在し、互いに組み合わさってなだらかにつながっている。
図１（先行技術）で図示されているのは、周知のせん断補強筋資材Ｑで、１枚のＬ字型金属プレート２０および１本のスターラップ３０から成り立っているものである。同せん断補強筋資材Ｑは、組み込まれている状態で図示されており、この状態において同資材は、鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート建築資材の下部軸方向鉄筋および上部軸方向鉄筋と接合されている。このときＬ字型金属プレート２０は、軸方向鉄筋層Ｂｕ、Ｂｕｕから構成されている下部軸方向鉄筋と接合されており、その一方で、水平の軸方向切り欠き２２の中に配筋されているスターラップ３０が、軸方向鉄筋層Ｂｏ、Ｂｏｏから構成されている上部軸方向鉄筋と接合される状態となっている。それに加えて、同スターラップ３０は、図で示されているように、前方ないし後方に向かって突き出るスターラップ末端３２によって、最上部軸方向鉄筋層Ｂｏｏの２本の棒鋼に乗っている。その一方で、スターラップ湾曲部３４は、水平の軸方向切り欠き２２に設けられた留め部ＢＦの中に配置された状態になっている。スターラップ湾曲部３４をこのように配置できるのは、同スターラップ３０が開口部２８を通って入口部Ｚの中に差し込まれ、同入口部において水平に延在する部分に続き、留め部ＢＦの中に通される場合に限る。スターラップ湾曲部３４はこのとき、水平にしか動かせない。水平の軸方向切り欠き２２に設けられた留め部ＢＦの中にあるスターラップ３０の位置を動かさないようにするために、留め具用金属プレート２４が見込まれている。同金属プレートは、スターラップ３０の配筋をした後、矢印の方向に向かい、矩形のかたちをとる２箇所の切り欠き２５、２６によって形成されたノッチつき突出部２７に掛けられてかみ合わされる。
Ｌ字型金属プレート２０が下部軸方向鉄筋と接合されるには、Ｌ字型金属プレート２０に、図面に基づいて突き出ている（Ｌ字型に形成された）折り曲げ部４０が１つ備えられ、同折り曲げ部が最下部軸方向鉄筋層Ｂｕｕをしっかりと保持することが必要となる。さらに、折り曲げ部４０のすぐ上方には、丸形の切り欠き５０が２箇所並んでおり、同切り欠きは、最下部鉄筋層Ｂｕｕの２本の棒鋼によって貫通されている。この２つの措置をとっているおかげで、Ｌ字型金属プレート２０と最下部軸方向鉄筋層Ｂｕｕとの間がしっかりと結合される。
末端によって最上部軸方向鉄筋層Ｂｏｏの２本の棒鋼に乗っているスターラップ３０は、垂線と対称の傾角αを占め、その傾角は４５°にまで達することもある。このとき、ＨＢ＝ｈＢ／ｃｏｓαによって、スターラップの長さＨＢが与えられている。この場合のｈＢは、最短となるスターラップの長さであり、鉛直に向けられ、スターラップ末端３２によって最上部軸方向鉄筋層Ｂｏｏの棒鋼に乗っている任意のスターラップ３０を指し示すことになる。
先行技術の短所
数々の実地試験が示してきたところによると、先行技術によるＬ字型金属プレート２０の直軸方向切り欠き２２の中に、１本または２本のスターラップ３０を配置するには、同スターラップ３０を、水平の長穴として造られている直軸方向切り欠き２２の中に手作業で引き込まなければ不可能である。以下、この引き込み作業と関連する短所が認められている：
長いスターラップ３０を使用する必要がある。そのスターラップの長さＨＢは、最短となるスターラップの長さｈＢよりも、√２に達することもある因数の分だけ大きい。そのようなスターラップのために使われる材料の消費量は不必要に多い。
同スターラップは、組み込まれている状態ではきわめて傾斜していて、垂線と対称の傾角αで並んでおり、その傾角は４５°にまで達する。したがって、同スターラップは、９０°になるまで反れて組み込まれることもある。このとき、スターラップ３０を終端部位置にもっていってしまう危険がある。最適な位置にあると、同スターラップ３０は、プレキャストの鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート資材の中で引張応力を吸収するが、終端部位置では、同スターラップ３０は、その最適な位置から大きく傾いている（すなわち圧縮応力がかかり、かくして機能を損なっている）。
作業員が手作業でスターラップ３０を引き込む際にかける力が大きい。
縁端部の各種前提条件が幾何学的に好ましくない場合、特に上部軸方向鉄筋層Ｂｏにおける１本の（または２本以上の）棒鋼がぶつかる場合は、上部軸方向鉄筋層Ｂｏにおけるこのような棒鋼を１本／複数本、一時的に移して、スターラップを引き込むのに十分足りる広さの空きスペースＲがつくられなければ、スターラップ３０を１本引き込むことさえ不可能である。かくして、上部にある軸方向鉄筋Ｂｏ、Ｂｏｏを補強鉄筋網の形に造ることは不可能である。
補強鉄筋網は、プレハブ方式の構成要素であり、同構成要素については、軸方向鉄筋層ＢｏｏおよびＢｏ双方の棒鋼が１本の格子に溶接、すなわち、すでに固定されている。そのような補強鉄筋網であれば、個々の補強鉄筋用棒鋼と比較して、はるかに短時間かつ正確に納めることができる。その使用は、鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート建築資材を効率よく製造するにあたって絶対に必要な条件の１つである。先行技術によってスターラップ３０を引き込む場合に生じる諸問題については、以下詳しく明らかにされ、さらに図１を使って詳しく説明される。
それに加えて、図１では、スターラップ３０の終端部位置のほかにも、１から４までの符号で表した位置を別途で４箇所、破線で示している。スターラップ３０は、引き込む間は時間の推移に伴ってその位置を占め、その後、最終的に（垂線と対称となる傾角αを伴う）終端部位置５にもっていかれる。加えて、スターラップ３０の動く方向は、破線で書かれた矢印によって示されている。終端部位置５にある１本のスターラップ３０をＬ字型金属プレート２０の直軸方向切り欠き２２の中に配置することは、次のような経過をたどる：
最初に、スターラップ３０のスターラップ湾曲部３４は、上部にある軸方向鉄筋Ｂｏｏ、Ｂｏによって傾斜しており、直軸方向切り欠き２２の開口部の直前に通されて（位置１）、引張力ＦＺを負担する。この引張力ＦＺは、直軸方向切り欠き２２の軸方向を示す接線のベクトル成分ＦIIをとる。このような接線のベクトル成分が成り立つためには、はじめは垂直だったスターラップ３０が、角度βの分だけ直軸方向切り欠き２２の方向に傾けられなければならない（位置２、３）。引張力ＦＺにおける接線のベクトル成分ＦII＝ＦＺ・ｓｉｎβは、スターラップ湾曲部３４を直軸方向切り欠き２２の中に差し込む（位置３から位置４に向かう動き）。このとき引張力ＦＺにおける垂直のベクトル成分Ｆ⊥＝ＦＺ・ｃｏｓβは、引き込む間ずっと直軸方向切り欠き２２の上側に接しているスターラップ湾曲部３４において、不都合となる摩擦を招く。角度βが小さいと、望ましい接線のベクトル成分ＦIIは小さく、不都合となる垂直のベクトル成分Ｆは、それとは逆に大きくなる。その結果、作業員は必然的に大きな引張力ＦＺをかけなければならず、作業員の急速な疲労を招くことになる。ＦII＝ＦＺ・ｓｉｎβおよびＦ⊥＝ＦＺ・ｃｏｓβの式が示すところによると、スターラップ３０の傾角βが引き込む場合に大きくなれば、ＦIIを上昇させ、Ｆ⊥を減少させることができる。それは、長いスターラップ３０を使えば達成できる。同スターラップは、傾角β≒２５°...４０°で引っ張られることがあり、なおかつ、終端部位置では、垂線と対称の傾角α＝３０°...４５°を占める。そのようなスターラップのために最大限許容しうるスターラップの長さＨＢは、ＨＢ＝ｈＢ・√２（傾角α＝４５°とする）の数値に達するため、ＨＢの値は、最短となるスターラップの長さｈＢよりも４０％を超えた分だけ大きくなることとなり、材料についてそれ相応の過剰消費につながる。
スターラップ湾曲部３４が留め部ＢＦ内の目標位置に到達すると、最上部軸方向鉄筋層Ｂｏｏの２本の棒鋼に乗っているスターラップ末端は移される。スターラップ３０はこのとき、終端部位置（位置５）に到達し、スターラップ３０は同位置において垂線と対称となり傾角αの位置を占める。
（ＦＺ、ＦII、Ｆ⊥、およびβの関係は、図１でいう位置３において図示されている。位置５においては、終端部位置にあるスターラップの傾角αが描かれている。）
図１では、引き込み作業におけるさらにもう１つの短所が明確になっており、この短所は実際上最も重要なものであると判明した：
スターラップ３０におけるスターラップ軸部（これは対になっているスターラップ構成部分で、対になっているスターラップ末端３２をスターラップ湾曲部３４で接合するものである）は、引き込む間は最上部軸方向鉄筋層Ｂｏｏの棒鋼に対して平行に移動し、きわめて長くフラットな空きスペースＲを横切って動かせるものでなければならない。図１では、このような空きスペースＲが最低でもＬ字型金属プレート２０の２倍の幅となるよう適合しなければならないことを示している。これは、楽で短時間に引き込ませ、かくして建築現場において効率がよく経済的な作業を確実に進めるためである。
このフラットな空きスペースＲを確保するためには、その領域内に、最上部軸方向鉄筋層Ｂｏｏに対して直角に延在している上部軸方向鉄筋層Ｂｏの棒鋼が１本もないことが必要である。図１では、上部軸方向鉄筋層Ｂｏの棒鋼が３本図示されている。このとき、中央に位置し破線で描かれた縁端部によって表されている棒鋼は、空きスペースＲの範囲内にある任意の位置に存在しており、そのおかげでスターラップ３０を引き込むことができなくなる。スターラップ３０を引き込みできるようにするには、この棒鋼は一時的に移されなければならない。補強鉄筋用棒鋼をこのように一時的に移すことは、全くの不経済であり、通常の場合はまったく不可能である。というのも、通常ならば補強鉄筋網が使用され、同鉄筋網においては、対になっている軸方向鉄筋層ＢｏｏおよびＢｏの棒鋼が格子のところに溶接、すなわち、すでに固定されているからである。
Ｌ字型金属プレート２０を複数枚配置して、あらゆるＬ字型金属プレート２０の上方に、図１で示されているきわめて長くフラットな空きスペースＲが、スターラップ３０を引き込むために備えられるようにすることは、きわめて費用がかかり、なおかつ建築現場において、時間の面およびコストの面で余裕がない状況では不可能である。そのうえ、個々のせん断補強筋資材Ｑにおいては一定の間隔が保たれるので、その結果、同Ｌ字型金属プレート２０の位置は、現場打ちコンクリート部材の場合、上部軸方向鉄筋に適合させる目的で制限なく変えることができない。半プレキャスト部材の場合は、同Ｌ字型金属プレート２０の下部構成部分がすでにコンクリートを用いて打設されているため、間隔を保つことはどの道不可能である。
かくして、スターラップ３０の留められているＬ字型金属プレート２０は、補強鉄筋網によって造られる上部の軸方向鉄筋Ｂｏｏ、Ｂｏと接合した状態では挿入することができず、それにより、せん断補強筋資材として同金属プレートを効率よく経済的に使用する方法をとることができない。
スターラップ３０は、その終端部位置では、組み込まれている状態で鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材の中で生じる引張応力の方向に向かい、同引張応力を吸収すべきものとなっている。この引張応力は、垂線と対称の傾きをもつが、このときの傾角は、個々のせん断補強筋資材Ｑに応じて差があるため、通例では正確に知られていない。故に、折り合いをつける好適な案として、実際には、鉛直、またはほぼ鉛直に並んだスターラップが使用される。このようなスターラップは、Ｌ字型金属プレート２０と上部にある軸方向鉄筋Ｂｏ、Ｂｏｏとの間を（ほぼ）最短経路で接合するため、スターラップの長さＨＢは、ほんの少し、特に６％を超えなければ最短となるスターラップの長さｈＢを上回ってもよい。しかし、引き込む手段を使ってスターラップ３０を配筋すると、短いスターラップ３０が入らなくなる。というのも、短いスターラップ３０は、プレキャストの鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材の中で、鉛直（α＝０）または少なくともほぼ鉛直の（α＜２０°）終端部位置を占めるからである。故に、複数のＬ字型金属プレート２０から構成されているせん断補強筋であり、（ほぼ）鉛直に立っているスターラップ３０を何本も伴うもの、という望ましい実施形態は、おおよそ実行さえできない。
かくして、先行技術においては、引き込む場合に作業員がかける力を減らす目的で長いスターラップを使用することと、効果的なせん断補強筋となるため無条件に好まれる短いスターラップを使用することとの間で、両立しがたい状況になることがわかる。
発明の課題
本発明の課題は、先行技術において述べられているこのような短所を無くすことにある。
本課題の解決
今回の課題は、請求項１による平面構成部材２１であり、切抜き部Ａとして造られた入口部を設けるもの、請求項１０によるせん断補強筋資材Ｑ、請求項１３による鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材および請求項１５によるその使用方法、ならびに下記の各請求項に記載されている好適な各態様によって、本発明に基づき解決されている。同構成部材２１は、平面で、特に矩形をしており、同平面構成部材２１と接合しうるスターラップ３０を最低でも１本伴って、せん断補強筋資材Ｑを形成する。平面構成部材２１（例えば下部構成部分）の説明に関し後述で使用される技術的思想は、鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材の中に組み込んだ後の同構成部材２１の向きと関係がある。平面に造られている構成部材２１には、下部構成部分に、保持部が最低でも１つ備えられており、鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材の下部軸方向鉄筋に留めるのに用いられる。この保持部は、最下部軸方向鉄筋層Ｂｕｕの棒鋼に平面構成部材２１を留めるのに十分達する大きさの切り欠き５０を擁しており、および１つ（もしくは２つ以上）の切り欠き５０の真下には、任意の折り曲げ部４０を１つ擁している。任意の折り曲げ部４０は直角に造られており、切り欠き５０の中に配置される最下部鉄筋層Ｂｕｕの棒鋼の下側に直に隣接して、平面構成部材２１をさらに安定させる役割を果たす。このように、安定性を増す機能があるため、折り曲げ部４０を１つ有する平面構成部材２１を造るほうが無条件に好ましい。
平面構成部材２１には、切り欠きとして造られている留め部ＢＦが１つ設けられている。同留め部ＢＦは、平面構成部材２１の中心線Ｍの周辺域内に存在しており、１本または２本のスターラップ３０に設けられたスターラップ湾曲部３４を配置するのに適している。本発明に基づいて、この平面構成部材にはさらに、切抜き部Ａとして造られ留め部ＢＦと接合している入口部が１つ設けられており、同入口部があるおかげでスターラップ湾曲部３４を留め部ＢＦのところに大きな角度の域で嵌めることができる。このとき、水平線を出発点としてはかった入口角度ζは、最低でも１０°および１２０°の間で変化するようになっており、そのおかげでスターラップをもっと簡単に嵌めることができるようになる。切抜き部Ａは狭くすることもあり、そうすればスターラップ湾曲部３４を好ましい角度の域または好ましい入口角度ζで嵌めることができる。
本発明の鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材は、軸方向鉄筋を上部および下部に１本ずつ設けている。このとき、上部軸方向鉄筋は、個々の補強鉄筋用棒鋼の形にも、好適な態様によって補強鉄筋網の形にも造ることができ、なおかつ、せん断補強筋を１つ備えている。同せん断補強筋は、本発明に基づき平面構成部材２１から構成されているせん断補強筋資材Ｑが適当な数だけ集まってできたものであり、同資材に留められたスターラップ３０を備え、最上部軸方向鉄筋層Ｂｏｏおよび最下部軸方向鉄筋層Ｂｕｕを超えた寸法をとって通されている。数々の実地試験および模擬実験がこれまで示してきたところによると、そのようなせん断補強筋で、好ましくは最低でも２０のせん断補強筋資材Ｑから構成されるものであれば、鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材において必要となる耐荷力を確保できる。
しかも、この発明の課題は、スターラップ３０を平面構成部材２１の中に押し込んで配筋する方法を開示すれば解決される。終端部位置にある場合、スターラップ３０は小さな傾角αを占め、その傾角はα＜２０°、好ましくはα＜１０°の領域となる。理想的な場合、このスターラップ３０は終端部位置に並べられている（α＝０）。この小さな傾角αとなるには、短いスターラップ３０を使用すれば確実である。この短いスターラップ３０のスターラップの長さＨＢは、最短となるスターラップの長さｈＢを、≦６％の分だけ数値が上回る。そのようなスターラップ３０は、終端部位置では傾角α＜２０°を占める。とりわけ好ましくは、スターラップの長さがＨＢ＝１.０２・ｈＢおよびＨＢ＝ｈＢとなる。
先行技術によるＬ字型金属プレート２０が組み込まれている状態を図示したもの、およびＬ字型金属プレート２０の直軸方向切り欠き２２の中にスターラップ３０を引き込む過程を図示したもの 切抜き部Ａを有する平面構成部材２１を図示したもの 斜め軸方向切り欠き２３をもつＬ字型金属プレートとして造られた平面構成部材２１において、好適な一態様を前面図で図示したもの Ｌ字型金属プレート２１の具体的な実施形態を前面図、側面図および俯瞰図で示したもの 上部の補強鉄筋層Ｂｏの棒鋼による支障が存在しない場合において、Ｌ字型金属プレート２１に設けられた斜め軸方向切り欠き２３の中に、スターラップ３０を押し込む過程を図示したもの 上部の補強鉄筋層Ｂｏの棒鋼による支障が存在する場合において、Ｌ字型金属プレート２１に設けられた斜め軸方向切り欠き２３の中に、スターラップ３０を押し込む過程を図示したもの（同棒鋼について３種類の異なる位置I、II、IIIを示したもので、このとき、位置IIについては先行技術と比較している）
注：スターラップ湾曲部３４の円形は、図４では、図面及び技術をわかりやすくするために図示していない。切り欠き２５ａは、図２ｂ〜図４では、実用的見地から外れて、幅を広くして図示されている。同切り欠きは、実用上、およそ半分の幅に縮めるものであり、そうなると平面構成部材２１の横側のへりに隣接する同切り欠きのへりの位置は、平面構成部材２１の内側にずれ込む。
発明の詳細な説明
解決策その１：本発明に基づく平面構成部材２１、せん断補強筋資材Ｑおよび同資材を備える鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材
異なる形の軸方向切り欠きを設けた平面構成部材をいろいろ試した結果、本発明の課題が最適に解決されるのは、平面で、好ましくは矩形の構成部材２１を１つ、および平面構成部材２１と接合しうるスターラップ３０を最低でも１本用いる場合であると示された。平面に造られているこの構成部材２１には、その下部構成部分に、保持部が最低でも１つ備えられており、下部軸方向鉄筋に鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材を留めるのに用いられる。この保持部は、最下部軸方向鉄筋層Ｂｕｕの棒鋼に平面構成部材２１を留めるのに十分達する大きさの切り欠き５０を擁しており、なおかつ、１つ（もしくは２つ以上）の切り欠き５０の真下には、任意の折り曲げ部４０を１つ擁している。同切り欠き５０は、全部そろって平面構成部材２１の内側に並ぶこともあり、そうなると、最下部鉄筋層Ｂｕｕの鋼棒がそれぞれ１本ずつ、切り欠き５０を通り抜けられるようになる。平面構成部材２１には、そのような棒鋼を軸にして回転する可能性があり、それを防ぐため、同平面構成部材２１には、好適な切り欠き５０が２箇所設けられている。同切り欠きはそのような棒鋼を配置し、平面構成部材２１をしっかりと固定する。切り欠き５０については、平面構成部材２１において完全に内側の部分に設ける代わりに、開口状態または半開口状態でも、平面構成部材２１の横側のへりのところに造られることも考えられる。この場合、最下部鉄筋層Ｂｕｕの鋼棒がその都度、その横側から平面構成部材２１の切り欠き５０の中に差し込まれることもある。任意の折り曲げ部４０が直角に造られ、平面構成部材２１を安定させることができるようにするためには、同折り曲げ部が、切り欠き５０の中に配置されている最下部鉄筋層Ｂｕｕの棒鋼の下側に、じかに隣接することが求められる。好適なのは、折り曲げ部４０に、複数の切り欠きを追加して備えることであり（図２ｃ下に示されている）、同切り欠きがあれば固定用のワイヤを通すことができ、同ワイヤを用いると折り曲げ部４０が最下部鉄筋層Ｂｕｕの棒鋼に引き寄せられる。その結果、平面構成部材２１はぐらつかず、位置がずれることなく固定される（いわゆる締めつけ）。この安定させる機能が付け加わるため、折り曲げ部４０を１つ有する平面構成部材２１を造ることは無条件に好ましい。
平面構成部材２１は、切り欠きとして造られた留め部ＢＦを１つ設けている。同留め部は、平面構成部材２１の中心線Ｍの近辺に存在し、なおかつ、１本または２本のスターラップ３０に設けられたスターラップ湾曲部３４を配置するのに適している。留め部ＢＦは、鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材に平面構成部材２１を組み込んだ後、上部軸方向鉄筋について、ある決まった間隔を設けるように造られている。故に、留め部ＢＦは、特に水平の長穴として造られている。スターラップ３０をもっとしっかり固定できるようにするため、留め部ＢＦもわずかに傾いて造られていること、または、スターラップ湾曲部３４を受けるために付加された切り欠きが、留め部ＢＦの上側（平面構成部材２１の上縁の方向）に設けられることが考えられる。
平面構成部材２１は、さらに、切抜き部 Ａとして造られ留め部ＢＦと接合している入口部を、本発明に基づき１箇所設けている。同入口部があるため、留め部ＢＦのところにスターラップ湾曲部３４を大きな角度の域で嵌めることができる。このとき、水平線を出発点としてはかった入口角度ζは、最低でも１０°から１２０°までの間で変化するようになっている。この大きな角度の域を許容する切抜き部Ａは、横側のへりに設けられた上部構成部分および平面構成部材２１の上縁の一部によって区切られ図２ａ中の破線によって示される領域にわたっている。図２ａは、スターラップ湾曲部３４がきわめて様々な角度で嵌められることもあると示している。例えば、１０°、３０°、４５°、６０°、９０°および１２０°の角度で嵌められるが、これについては、ａからｆまでの順番で示された矢印によって詳しく説明される。
本発明における好適な態様では、切抜き部Ａが狭められるため、スターラップ湾曲部３４は、適した角度の域でしか嵌めることができない。このときの角度の域は、１０°≦ζ≦１２０°の領域から選び出すことができる。適した角度の域は、１０°≦ζ≦１１０°、好ましくは８０°≦ζ≦１１０°（これによって作業員は、入口部を上から見ることができ、スターラップをもっと短時間でしっかりと配置できる）および１０°≦ζ≦８０°（これによって、スターラップ湾曲部３４は、漏斗の形をした切抜き部Ａの下縁のそばをうまく通ることができる）ならびに、とりわけ好ましくは４０°≦ζ≦５０°である（これによって、作業員が力をかければスターラップがうまく通るようになり、折り合いとなる最適な案を実現することになる）。
本発明におけるまた別の好適な態様では、切抜き部Ａが狭められるため、スターラップ湾曲部３４が選び出された入口角度でしか嵌めることができない。このときの入口角度も、同様に１０°≦ζ≦１２０°の領域から選び出すことができる。好ましい入口角度はζ＝３０°、ζ＝４５°、ζ＝６０°、とりわけ好ましい角度はζ＝４５°である。このような場合、切抜き部Ａによって形成された入口部は狭まって、傾斜し上側方向に向かっている長穴の形をとった入口経路Ｓとなる。同入口経路は、外側のスペースへと通じる開口部２９を備え、同開口部は、スターラップ湾曲部３４を嵌めるのに適している。そのような入口経路Ｓは、留め部ＢＦとともに斜め軸方向切り欠き２３を形成する。
入口経路Ｓが傾斜して延在しているため、（鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材の中に平面構成部材２１を組み込んだあと）開口部２９と上部軸方向鉄筋との間隔は、留め部ＢＦと上部軸方向鉄筋との間隔と比べてわずかである。この特徴は、短いスターラップ３０の使用方法には、決定打となる必要条件のひとつである。入口経路Ｓは、特に一直線に造られるが、円形に造られていることもある。このとき、円の半径は、留め部ＢＦと上部軸方向鉄筋との間隔に適合していなければならない。
留め部ＢＦにおける垂直の配置および平面構成部材２１の高さについては、以下のことを考慮した結果、次のように判明している：平面構成部材２１に設けられた下部側、特に折り曲げられた側を起点とした留め部ＢＦの間隔は、大きいものでなくてはならない。その結果、平面構成部材２１が半プレキャスト部材として造られている鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材の中に組み込まれ、同平面構成部材の下部がすでにコンクリートを用いて打設されているとしても、留め部ＢＦは、なおも自由にものを通すことができる。グラウトの高さは、実際には４ｃｍから６ｃｍまで下部軸方向鉄筋よりも上に達するため、留め部ＢＦは、平面構成部材２１の下部面から最低でも７ｃｍ隔たっていなければならない。平面構成部材２１は、斜め軸方向切り欠きに設けられた領域においてもしっかりと安定している必要があるため、それを実現するためには、留め部ＢＦの上方にある平面のうち、最低でも３分の１が動かないようになっていなければならない。他方では、鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材に組み込まれる平面構成部材２１は、鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材がわずかな厚みをもつ（最小となる厚み１８ｃｍと近似または同じ）場合であっても、同平面構成部材の上部軸方向鉄筋から十分達するような間隔を必ず設けなければならない。平面構成部材２１が１１ｃｍから１２ｃｍの高さをもち、平面構成部材２１の下部面から７ｃｍから８ｃｍにわたって隔たっている留め部ＢＦを備えたものであれば、本発明に基づく課題を解決する。
平面構成部材２１およびスターラップ３０は、引張強度の比較的高い材料から構成されていなければならない。引張強度が高いことを、簡単に加工できることと両立させるのに適した材料とは、建築用鋼材および鉄筋である。このとき、平面構成部材２１には建築用鋼材、それに対して、スターラップ３０には鉄筋が好ましいものとなる。建築用鋼材から製造する場合であれば、平面構成部材２１は最低でも１ｍｍの厚みでなければならず、好ましい厚みは３ｍｍおよび５ｍｍである。スターラップ３０には、リブのついた呼び径６ｍｍのコンクリート用棒鋼が使用されるのが好ましい。引張強度のあるその他各種の材料も同様に使用でき、このときに生じるずれは、場合によって当業者らによって調整される。図２ｂが図示しているのは、本発明に基づく平面構成部材２１における好適な一態様で、この部材には斜め軸方向切り欠き２３が１つ備えられている。同平面構成部材は、建築用鋼材から好適に製造されており、なおかつ、任意ではあるが無条件に推奨されうる折り曲げ部４０を１つ設け、Ｌ字型の横断面を１つ与えられているため、後述する実施例ではいずれもＬ字型金属プレート２１として示される。留め部ＢＦの中には、１本または２本のスターラップ３０（図２ｂでは図示せず）を配筋することができる。
斜め軸方向切り欠き２３に設けられた入口経路Ｓの下縁、およびＬ字型金属プレート２１の横側のへりのそばには、切り欠き２５ａおよび２６ａの２箇所が存在し、ノッチつき突出部２７ａを形成する。同切り欠きには、留め具用金属プレート２４ａが接しており、同金属プレートは、図２ｂで図示されている矢印の方向に掛けられると、かみ合ってスターラップ３０を固定し、位置を動かさないようになっている。留め具用金属プレート２４ａをしっかりとかみ合わせるために、切り欠き２５ａは、矩形に造られることが好ましい。切り欠き２６ａの形は、大幅に自由な選択をすることができる。切り欠き２６ａは、特に三角形として造られ、それが非常に大きいと留め具用金属プレート２４ａを取り付けることができる。切り欠き２６ａがあるため、かくしてＬ字型金属プレート２１の耐荷力が損なわれない。スターラップ湾曲部３４を嵌めることができる入口角度ζは、本態様では、留め部ＢＦと対称となる入口経路Ｓの傾角γによって、一定となる（ζ＝γ）。傾角γは、ζと同じ領域から選び出すことができる。好ましくは同領域が３０°≦γ≦６０°で、この領域内であれば短いスターラップ３０も確実に嵌めることができる。とりわけ好ましくは、このときの角度γ＝３０°、γ＝４５°およびγ＝６０°である。これはすなわち、ζにとっても好ましい角度である。入口経路Ｓの長さＬＳおよび留め部ＢＦの長さＬＢＦは、比較的相対して変化するようになっている。このときの方程式は、ＬＳ・ｃｏｓγ＋ＬＢＦ＝Ｔとなる。このときのＴは、軸方向切り欠き２３の深さをもつ（Ｌ字型金属プレートの横側のへりを出発点としている）。斜め軸方向切り欠き２３における深さＴは、スターラップ径の分だけ、Ｌ字型金属プレート２１の中心線Ｍを超えて及んでいることが好ましい。その結果、留め部ＢＦはちょうど中心線Ｍの部分に並び、なおかつ、Ｌ字型金属プレート２１は、かくして一様に負荷をかけられる。Ｌ字型金属プレート２１の耐荷力を向上させるため、図２ｂで図示されているように、わずかな深さのＴがかえって選択されることもある。留め部ＢＦの長さＬＢＦが選択され、なおかつ切り欠き２５ａ、２６ａの位置が留め具用金属プレート２４ａを留めるために配置されると、１つ、さもなければ２つのスターラップ湾曲部３４を留め部ＢＦの中に差し込むことができ、留め具用金属プレート２４ａがかみ合うと円の位置が動かなくなる。
スターラップ３０の配筋にとって基本となる必要条件とは、斜め軸方向切り欠き２３に設けられた開口部２９が留め部ＢＦよりも高い位置にあることである。これは、留め部ＢＦから傾斜し上側方向に開口部２９の方へと延在している入口経路Ｓによって確保される。ここでは、開口部２９と留め部ＢＦとの高さの差ＨＤが、入口経路Ｓの突出部ＬＳ・ｓｉｎγによって、Ｌ字型金属プレート２１の横側のへりに与えられている。短いスターラップをもしっかりと配筋することができるようにするには、高さの差ＨＤが１ｃｍから２ｃｍまでであれば十分足りる。
スターラップ湾曲部３０が軸方向切り欠き２３内を自由に動くようにするためには、スターラップ３０の呼び径、すなわちスターラップ３０を製造するために使用される棒鋼の材料（コンクリート用棒鋼が好ましい）の呼び径よりも、軸方向切り欠き２３の高さを多少増やさなければならない。スターラップの表面には、特にリブがついており、そのおかげでスターラップ３０の外径がその呼び径よりも大きくなる。軸方向切り欠き２３の高さがスターラップ３０の呼び径よりも３分の１だけ大きければ、軸方向切り欠き２３内にあるスターラップ湾曲部３０は、いかなる場合も自由に動くようになっている。リブのついたスターラップの表面のおかげで、プレキャストの鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート資材の中で、まわりのコンクリートと安定して付着し、かくして鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート建築資材の耐荷力を向上させる。
斜め軸方向切り欠き２３については、様々な方法で変更されることもあり得る：入口経路Ｓは、円形に造られることもある。重要なのは、入口経路が円形に造られた場合であっても、上で開示されている高さの差ＨＤが確保されることである。スターラップ３０をしっかり固定するため、留め部ＢＦは、中心線Ｍの方向にわずかに上側方向に傾いていることもある。好ましいのは、留め部が水平の状態で延在していることである。それは、同留め部が鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート建築資材の中にＬ字型金属プレート２１を組み込んだ後、同金属プレートの上部軸方向鉄筋に決まった間隔を設けるからである。留め部ＢＦの上側に切り欠きを１つ備え、同切り欠きがスターラップ湾曲部３４をしっかり固定することもあり得る。同切り欠きであれば、１ｍｍの範囲というわずかな高さを設けなければならない。それに伴って、上部軸方向鉄筋の間隔は、ほんの少ししか広がらない。わずかに傾いた留め部ＢＦが選択されると、同留め部は、その長さに沿って同様に１ｍｍの範囲というほんのわずかな数値しか中心線Ｍの方向に延びないはずである。
終端部位置にあるスターラップ３０が、小さな傾角α（α＜２０°、好ましくはα＜１０°、最適にはα＝０）を実際にとるという発明の課題については、スターラップの長さＨＢの選択をするために以下を考慮することが有益である：
最短となるスターラップの長さｈＢが、図３で示すとおり、斜め軸方向切り欠き２３に設けられた留め部ＢＦの上縁から最上部軸方向鉄筋層Ｂｏｏの上縁の方までの間隔によって、スターラップ３０の呼び径２つ分を含めて与えられている。終端部位置にあるスターラップの傾角αは、ｃｏｓα＝ｈＢ／ＨＢであるため、最短となるスターラップの長さｈＢに対するスターラップの長さＨＢの割合によって一定となる。斜めスターラップの場合は、スターラップ湾曲部と対称となるスターラップ末端が水平方向のシフト量Ｖを示す（図３を参照）。
量に関し、これに加えて例示された開示内容は、以下の表から読み取ることができる：
終端部位置で傾角α＜２０°を伴うスターラップ３０を短いスターラップとする上記の定義に従うと、上記の表において、１．００・ｈＢ≦ＨＢ≦１．０６・ｈＢのスターラップの長さをもつスターラップ３０を短いスターラップに分類し、ＨＢ＝１．０７・ｈＢ、１．１５・ｈＢ、１．４１・ｈＢのスターラップの長さをもつスターラップを長いスターラップに分類しなければならない。
鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート建築資材の上部軸方向鉄筋として補強鉄筋網を使用する場合にも、スターラップ３０をきちんと組み込むことができるようにするには、水平方向に働く同スターラップのシフト量Ｖが補強鉄筋網における鉄筋間隔の半分未満でなければならない。通例の鉄筋間隔は１５ｃｍに達する。上の表が示すところによると、最短となるスターラップの長さｈＢ＝１２ｃｍとなる場合（およそ２４ｃｍの厚みをもつ鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材に適している）は、長さＨＢ＝１．０６・ｈＢのスターラップであればしっかりと組み込むことができる。最短となるスターラップの長さｈＢ＝３０ｃｍとなってしまうと（およそ４２ｃｍの厚みをもつ鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材が適している）、スターラップの長さＨＢ＝１．０６・ｈＢのスターラップにおける水平方向のシフト量Ｖは、すでに大きすぎることになる。スターラップには、スターラップの長さ（ＨＢ≦１.０３・ｈＢ）が必要となる。最短となるスターラップの長さｈＢのスターラップ３０を選択することは理論上可能であり、このようなスターラップであれば、終端部位置で鉛直に立つ（α＝０）。しかし実際には、製造上の公差を常に考慮に入れなければならない。公差があるとスターラップの長さの誤差を招くおそれがあるためである。故に、最短となるスターラップの長さｈＢをもつスターラップ３０を使用するというのは意義を持たない。このスターラップの部材は短すぎであり、結局は組み込みできないからである。スターラップの長さＨＢ＝１．０２・ｈＢをもつスターラップ３０であれば、適した折衷案を表す。同スターラップは、終端部位置では、わずかな傾角を有し（スターラップの長さを正確に守った場合は、α＝１１．４°）、製造上の公差があるために組み込みのできなくなるおそれがない。本発明のラーメン構造においては、スターラップ３０で、最短となるスターラップの長さｈＢを含める比較的短いスターラップの長さ（１.０１・ｈＢ）であるものが求められる。というのも、製造上の公差が小さくなってきているため、そのようなスターラップが将来、実施上重要なものとして通用するようになるからである。短いスターラップ３０の使用における好適な副次的効果として、棒鋼の材料の削減が挙げられる。
せん断補強筋資材Ｑにおける利点の１つは、スターラップの長さＨＢのばらつきがあるため、様々な厚みの鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材に適合するという点にある。かくして、同一のＬ字型金属プレート２１が、様々な厚みの鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材用に使用されうる。
実施例１（Ｌ字型金属プレート２１に関するもの）
図２ｃは、前面図（左上）、側面図（右上）および俯瞰図（下）において、本発明によるＬ字型金属プレート２１の具体的な一実施形態を、実際に使用するとおりに示したものである。符号については、図２ｂからじかに転用できるため省略されており、あらゆる誤差および公差を（常にミリメートル単位で）明示できるようになっている。スナップ式留め具用金属プレート２４ａだけは、位置を動かさないようにする機能があることをはっきりさせるために、符号と共に図示されている。
Ｌ字型金属プレート２１は、厚み３ｍｍまたは５ｍｍの建築用鋼材から構成され、なおかつ、容易に製造できる型抜き部材として適正価格でプレキャストされている。同金属プレートは、１１６ｍｍまたは１１８ｍｍの高さ（様々な厚みがあることから）、６９ｍｍの幅を指し示している。この幅が選択されたのは、実際に用いられるＬ字型金属プレートのかみ合う条件がいくつもあるためである：複数のＬ字型金属プレートは、（切り欠き５０を通った棒鋼を通り抜けて）最下部鉄筋層Ｂｕｕの棒鋼に数珠つなぎとなっている。その結果、列をなした１つの資材となり、既存の最下部軸方向鉄筋層Ｂｕｕの棒鋼の間にある用心鉄筋として、鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート建築資材の基礎（コンクリートを用いて打設する前の補強鉄筋の配列）中に据えつけられる。既存の軸方向鉄筋層Ｂｕｕの棒鋼には、通常ならば１０ｃｍまたは１５ｃｍのスペースが間に空いている。６９ｍｍ幅を選択されたＬ字型金属プレート２１により列をなした資材であれば、スペースの大きさがいずれの場合でも、間に空いたこのスペース内に楽に据えることができる。このとき、最下部軸方向鉄筋層Ｂｕｕの棒鋼が全体的に配列され、棒鋼の間におおよそ等間隔に空いているスペースをいくつも作り出している。もちろん、Ｌ字型金属プレート２１の幅は、挿入の具体的諸条件を考慮して最適なものにしてもよい。斜め軸方向切り欠き２３は、深さＴ＝（３０±１）ｍｍである。斜め軸方向切り欠き２３の入口経路Ｓは、水平の状態で延在している留め部ＢＦとγ＝４５°の分だけ対称になっている。同入口領域は、（１６±１）ｍｍの長さで傾いており、その結果、入口角度ζ＝４５°に達する。Ｌ字型構成部材２１に設けられた開口部２９と斜め軸方向切り欠き２３の留め部ＢＦとの高さの差ＨＤは、１４ｍｍで実施される。この入口経路Ｓを経由して、１本または２本のスターラップ３０のスターラップ湾曲部３４（図示せず）は、留め部ＢＦの中に押し込むことができる。斜め軸方向切り欠き２３は、８ｍｍの高さをもつ。その結果、呼び径６ｍｍのコンクリート用棒鋼から構成されているスターラップ３０を、斜め軸方向切り欠き２３の中で自由に動かすことができる。
解決策その２：Ｌ字型金属プレート２１に設けられている斜め軸方向切り欠き２３の中に、スターラップ３０を、本発明に基づいて押し込む
押し込み前における当初の状態：
鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材用には、基礎が１つ用意される。同基礎には、本発明に基づき斜め軸方向切り欠き２３を備えるＬ字型金属プレート２１が必要な数だけ備えられている。同Ｌ字型金属プレート２１は、上述の方法によって、下部の軸方向鉄筋Ｂｕｕ、Ｂｕと接合している。同鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材は、半プレキャスト部材または現場打ちコンクリート部材として造ることができる。半プレキャスト部材として造る際には、基礎における下部の部材は、すでに工場の側でコンクリートを用いて打設されている。このとき、斜め軸方向切り欠き２３のほうはスターラップ３０を配筋するため、切り欠き２５ａ、２６ａのほうは留め具用金属プレート２４ａを取り付けるため、それらがまだ拘束されないようにグラウトの高さが選択される。同構成部材は、グラウトの高さによって４ｃｍから６ｃｍまで、いずれの場合も確保される。現場打ちコンクリート部材として造る際には、コンクリートを用いた打設は全部揃って建築現場で行われる。軸方向鉄筋層ＢｏｏおよびＢｏから構成されている上部の軸方向鉄筋は、双方の実施形態においてすでに乗せられている。上部の軸方向鉄筋は、斜め軸方向切り欠き２３をもつＬ字型金属プレート２１を本発明に基づいて備えているため、補強鉄筋網として造ることができる。同軸方向鉄筋の場合、対になっている軸方向鉄筋層ＢｏおよびＢｏｏは一緒に溶接されており、かくして、スターラップ３０を配筋するために自由に使えるフラットな空きスペースＲは、もはや変化しないようになっている。このように、上部の補強鉄筋を補強鉄筋網として造るほうが無条件に好まれる。というのも、補強鉄筋網のほうが、個々の補強鉄筋用棒鋼と比較してめざましく短時間で正確、かつコスト面で有利に納められるからである。
押し込みの起こる過程：
押し込むため、プレハブ方式のスターラップ３０におけるスターラップ軸部は、上述したとおり長さＨＢが選択され、作業員の手によって上部の補強鉄筋を通り傾斜した状態になる。その結果、対になっているスターラップ軸部と接合するスターラップ湾曲部３４は、斜め軸方向切り欠き２３に設けられた開口部２９の直前に配置される。特にスターラップ３０は、傾斜している間ずっと、わずかな傾角β（β＜１０°）で垂線と対称、またはむしろ鉛直のままとなる。実施例３でさらに詳しく解説するが、必要となる場合、特に上部軸方向鉄筋層Ｂｏの棒鋼とぶつかることを防ぐために、スターラップ３０をはるかに大きく傾ける可能性もありうる。斜め軸方向切り欠き２３の入口経路Ｓが傾斜して上側方向に向かっているため、同切り欠きの開口部２９は、上側方向にスタート位置がずれる。その結果、さらに角度のついている斜めスターラップ３０のスターラップ湾曲部３４であっても、開口部２９の前に配置することができる。かくしてスターラップ３０の傾角βは、押し込みをする間ずっと、スターラップ３０が終端部位置で占める傾角αよりも大きくなる場合がある。
スターラップ湾曲部３４が、斜め軸方向切り欠き２３に設けられた開口部の直前に配置されるとすぐに、作業員の手によってスターラップ３０に圧縮力ＦＤが加えられる。同圧縮力は、スターラップ湾曲部３４を、斜め軸方向切り欠き２３に設けられた開口部２９経由で同切り欠きの入口経路Ｓ内に動かし、さらに入口経路Ｓを経由して斜め軸方向切り欠きに設けられた留め部ＢＦの中に通す。意外にも、この作業には、ほとんどわずかな圧縮力ＦＤで足り、同圧縮力は、先行技術にしたがって引き込む場合に必要となる引張力ＦＺよりもはるかに小さくなることが明らかになった。押し込む際には、軸方向切り欠き２３の上縁に、スターラップ湾曲部３４において不都合となる摩擦の生じないことが、この好適な効果をもたらす要因として認められた。スターラップ湾曲部３４は、ほぼ摩擦を起こさずに留め部ＢＦの中に滑り込む。スターラップ３０のスターラップ末端３２は、そのあと続いて、最上部軸方向鉄筋層Ｂｏｏの２本の棒鋼の上に移される。このとき、スターラップ３０は、この終端部位置でスターラップの長さＨＢによって決まる傾角αをとる。
押し込みの起こる全経過の間はずっと、スターラップ末端３２によって形成されるスターラップ３０の上部は、きわめて短くフラットな空きスペースＲ内で動かせばよい。楽に作業をするためには、斜め軸方向切り欠き２３の深さＴに適合する空きスペースＲが常にあれば十分である。空きスペースＲがもっと小さく、スターラップ３０の外径よりもわずか数ミリメートルしか上回らない長さをもつ場合であっても、その長さがあれば、上部軸方向鉄筋層Ｂｏの２本の棒鋼がきわめて狭い間隔で並んでいる間に通して、スターラップ３０をかろうじて貫通させることができ、なおかつ、このときに４５°にまで達することになっている角度βの分だけ、同スターラップを傾けることができるので、押し込むには十分足りる。例えば、スターラップの外径が８ｍｍ（実際には通例の値）に達する場合、長さ８ｍｍ×√２≒１２ｍｍの空きスペースＲがあれば、４５°の斜めスターラップ３０を上部の軸方向鉄筋に通して貫通させることができる。しかし実際には、任意で定めることのできる空きスペースＲは、常にこれよりも大きくなるのは確実である。というのも、商用で使える補強鉄筋網において、２本の補強鉄筋用棒鋼がとる間隔は、規格に基づけば、１０ｃｍまたは１５ｃｍに達するからである。かくして、スターラップ湾曲部３４は、Ｌ字型金属プレート２１に設けられている斜め軸方向切り欠き２３の中に、常に問題なく押し込むことができる。スターラップの長さＨＢを短いものに選択すると、スターラップ３０は、最上部軸方向鉄筋層Ｂｏｏの２本の棒鋼上にその末端を移した後、わずかな傾角αを確実にとることになる。その結果、スターラップ末端３２は、わずかに働く水平方向のシフト量Ｖ、特にＶ＜５ｃｍを指し示す。かくして、空きスペースＲ≦５ｃｍであれば、スターラップ３０をその終端部位置にもっていくのには十分である。この空きスペースＲは、垂線を出発点とし、スターラップ末端３２を移すのに考えられる両方向のうち、少なくとも一方の向きに常に与えられる。
全Ｌ字型金属プレート２１についてスターラップ３０を配筋し終えると、鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材は、コンクリートを用いて打設して仕上げられる。
スターラップ３０を押し込む際における個々のＬ字型金属プレート２１に関しては、上部軸方向鉄筋層Ｂｏの棒鋼がその都度位置を占めるという条件があるため、はるかに違う状態がいくつも考えられる。同状態については、以下の各実施例で詳述される。
実施例２：Ｌ字型金属プレート２１に設けられている斜め軸方向切り欠き２３の上方に、上部の補強鉄筋層Ｂｏの棒鋼が存在しない
図３で図示されている状態では、必要となるフラットな空きスペースＲが最適な状態で配置されており、したがって、即座に使うことができる。ある簡単な統計的見積もりが示すところでは、この好適な状態の見られるＬ字型金属プレート２１は、７０％を超える。図３で示されているＬ字型金属プレート２１には、図２ｃ中に開示されている誤差がある。スターラップの長さＨＢ＝１.０３・ｈＢをもつスターラップ３０が１本使用されるが、この長さはすなわち、最短となるスターラップの長さｈＢと比べて３％大きいことになる。スターラップの長さｈＢは、ここでは１６ｃｍに達するので、スターラップの長さＨＢは１６．５ｃｍほどである。押し込む場合、スターラップ湾曲部３４は、スターラップ３０にかける圧縮力ＦＤによって、位置１および２を経て斜め軸方向切り欠き２３に設けられた留め部ＢＦの中に通される。スターラップはその後、左方向に向かい、終端部位置３に傾けられる。このとき、同スターラップは、傾角α≒１４°となる。スターラップ３０を押し込み、なおかつそのスターラップ末端３２を最上部軸方向鉄筋層Ｂｏｏの２本の棒鋼の上に移すためには、空きスペースＲが約３ｃｍで足りることが示されている。図３の配列においては、スターラップ３０を右方向に移すことも可能である。というのも、そのために必要となる空きスペースが同様に使えるためである。全く同様に、２本のスターラップ３０が押し込まれることもあり、このときは、１本は右方向に、もう１本は左方向に移される。
実施例３：Ｌ字型金属プレート２１に設けられている斜め軸方向切り欠き２３の上方に、上部の補強鉄筋層Ｂｏの棒鋼が１本存在する
Ｌ字型金属プレート２１に設けられている斜め軸方向切り欠き２３の上方に、上部の補強鉄筋層Ｂｏの棒鋼が１本あると、スターラップ軸部３２が平行に動くのに支障となり、最上部軸方向鉄筋層Ｂｏｏの棒鋼の方へと向かうことができない。図４では、適合した３つの状態（I、II、III）が図示されている。要約すると、この３つの状態が見られるＬ字型金属プレート２１は３０％未満である。ここでは、Ｌ字型金属プレート２１に設けられている斜め軸方向切り欠き２３の上方には、最適な状態で配置され長さＴをもつフラットな空きスペースは存在しないが、障害物となっている上部の補強鉄筋層Ｂｏの棒鋼の両側には、フラットな空きスペースがあり、その長さは長さＴよりも確実に大きい。同空きスペースは、任意で配置されているフラットな空きスペースと同じく、スターラップ３０を同じ方法で押し込むのに適している。
使用されるのは、最短となるスターラップの長さｈＢのスターラップ３０で、同スターラップは、終端部位置で鉛直、またはほぼ鉛直に立つ。スターラップ３０は、図４で詳しく説明されるとおりに押し込まれる。ここでは、上部の補強鉄筋層Ｂｏの棒鋼がどのように障害物となっているか、その３つの異なる位置について示される。
状態Iにおいては、上部の補強鉄筋層Ｂｏの棒鋼が１本、鉛直となって、斜め軸方向切り欠き２３に設けられた開口部２９の上方に存在する。図４では、最短となるスターラップの長さｈＢをもつスターラップ３０がわずかに傾けられるため、問題なく、障害になっている棒鋼のそばを貫通し（スターラップの位置１）、同スターラップのスターラップ湾曲部３４が斜め軸方向切り欠き２３に設けられた開口部２９の中に押し込まれて入口経路Ｓを通り抜け（スターラップの位置２）、スターラップ３０が鉛直の終端部位置にもっていかれる（スターラップの位置３）ことが明確になっている。この終端部位置には、スターラップ湾曲部３４が斜め軸方向切り欠き２３に設けられた留め部ＢＦ内に存在し、その一方では、スターラップ３０のスターラップ末端３２が最上部軸方向鉄筋層Ｂｏｏの２本の棒鋼に乗っている。したがってこの例では、スターラップ３０は、押し込む過程の始め（スターラップの位置１）には傾角β＝５°をとっていたのに対して、終端部位置に来ると傾角α＝０°をとることになる。
状態IIにおいては、入口経路Ｓから斜め軸方向切り欠き２３の留め部ＢＦに入り込む通り道の上方から鉛直のところに、上部の補強鉄筋層Ｂｏの棒鋼が１本存在している。図４では、最短となるスターラップの長さｈＢをもつスターラップ３０が１本、この状態でも問題なく、障害になっている棒鋼のそばを通り向けることができることを示している（スターラップの位置１）。このためには、同スターラップは、状態Iと比較して多少大きめの傾角β（ここではβ＝１７°）にとどめてもっていかれなければならない。すると、同スターラップのスターラップ湾曲部３４は、斜め軸方向切り欠き２３に設けられた開口部の中に押し込まれて入口経路Ｓを通り（スターラップの位置２）、斜め軸方向切り欠きに設けられた留め部ＢＦの中に通される。上部の補強鉄筋層Ｂｏの鋼棒が入口経路Ｓから留め部ＢＦの中へと通じる通り道の上方に配置されているため、スターラップ３０は、ここではまさに鉛直の終端部位置にもっていかれることはない。しかしながら、同スターラップをほぼ鉛直の終端部位置にもっていくことはできる。図４によると、この例ではすでに、障害になっている上部の補強鉄筋層Ｂｏの棒鋼のそばにスターラップ３０を突き通すには、傾角α＝１°で足りることが示されている。スターラップ３０をこの終端部位置にもっていくには、作業員がスターラップ末端３２をほんの少しだけ固定するだけでよい。
状態IIにおいては、斜め軸方向切り欠き２３をもつ本発明のＬ字型金属プレート２１が、先行技術と比較して明らかな利点をいくつももつことが明らかとなっている。それを明確化するため、図４には、先行技術によるＬ字型金属プレート２０に関して同じ状態が図示されている。
状態IIにおいては、最短となるスターラップの長さｈＢをもつスターラップ３０が、問題なく、本発明に基づくＬ字型金属プレート２１の中に配筋されることもある。というのも、傾斜し上側方向に向かっている入口経路Ｓがあるため、最短となるスターラップの長さｈＢをもつスターラップ３０が大きな傾角（ここではβ＝１７°）をとるような状態になると、斜め軸方向切り欠き２３に設けられた開口部２９にも、スターラップ湾曲部３４が到達することになるからである。それとは逆に、図４で示すとおり、最短となるスターラップの長さｈＢをもつスターラップ３０を１本、先行技術によるＬ字型金属プレート２０の中に配筋することは不可能である。というのも、そのようなスターラップ３０（通常は呼び径６ｍｍ）は、同スターラップのスターラップ湾曲部３４をもってＬ字型金属プレート２０の横側のへりに隣接しているため、水平の状態で延在している軸方向切り欠き２２の開口部２８には到達し得ず、同開口部の中に差し込むことができないからである。やむを得ず、比較的長いスターラップ３０の使用が必要となるが、その場合、同スターラップは、その終端部位置で不都合となる傾きがはるかに大きくなることを示しており、補強鉄筋網をつかって上部にある軸方向鉄筋Ｂｏ、Ｂｏｏを造れば、組み込み不可能となる。
状態IIIにおいては、上部の補強鉄筋層Ｂｏの棒鋼が１本、ちょうど鉛直となって、斜め軸方向切り欠き２３に設けられた留め部ＢＦの上方に存在する。図４は、ここでも、最短となるスターラップの長さｈＢをもつスターラップ３０のスターラップ湾曲部３４を、状態IIのときよりもはるかに大きく傾けて（ここではスターラップの位置１においてβ＝１９°）斜め軸方向切り欠き２３の開口部２９の中に押し込み、そのあとスターラップ３０をその終端部位置（スターラップの位置２）にもっていくこともあると示している。上部の補強鉄筋層Ｂｏの棒鋼が障害となっているため、スターラップ３０は、まさに鉛直の終端部位置にはもっていかれず、ここでは、終端部位置で傾角α＝２．５°を占めることもある。１／ｃｏｓ２．５°≒１．００１であるため、そのようなスターラップ３０であるならば、最短となるスターラップの長さｈＢと比べてスターラップの長さを０．１％長くして設けなければならない。しかし、状態IIで示すとおり、ここでも最短となるスターラップの長さｈＢをもつスターラップ３０が使用できる。というのも、作業員がスターラップ３０の末端に下部の応力をかければ、スターラップの長さがほんの少しだけ長ければ実施可能となるためである。状態IIIにおいても、最短となるスターラップの長さｈＢをもつ２本目のスターラップ３０を配筋することができる。同スターラップは、スターラップの位置１’を出発点とし、終端部位置２’にもっていかれ、その位置で同スターラップは、同様にα＝２．５°の傾角をとる（ただし対置の方向に傾けられる）。終端部位置２および２’にあるスターラップ３０はいずれも、この例では開口部の角度２α＝５°となる。
本発明における各課題は、かくして全面的に解決される：
Ｌ字型金属プレート２１から構成され、最短となるスターラップの長さｈＢをもつスターラップ３０を鉛直、またはほぼ鉛直に立った状態で備えているせん断補強筋が、鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材用に用意される。本発明に基づくＬ字型金属プレート２１には斜め軸方向切り欠き２３があるため、スターラップ湾曲部３４を押し込んで斜め軸方向切り欠き２３の中に入れれば、短時間であまり力を使わずに、スターラップ３０を確実に配筋できる。このとき、押し込むために必要となる空きスペースＲがわずかにあるため、補強鉄筋用棒鋼を手作業でずらす必要がない。かくして、上部の軸方向鉄筋は、補強鉄筋網によって実施可能であり、同補強鉄筋網は、個々の補強鉄筋用棒鋼と比較して、短時間かつコスト面で有利に納めることができる。
本発明に基づく鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材は、本発明に基づきＬ字型金属プレート２１から構成されるせん断補強筋を伴っており、同せん断補強筋と共にスターラップ３０を鉛直にまたはほぼ鉛直に立てて備えているため、特に、フラットスラブの支柱部で使用する用途で見込まれている。同構成部材は、そのような支柱部の押し抜きせん断強度を向上させる。
量に関して本特許出願で開示された各発明内容、特に、Ｌ字型金属プレート２１の誤差に関するものについては、例示したものであり、限定して解釈されるものとみなすべきものではない。誤差の変動を伴うＬ字型金属プレートを量に関して調整することは、当業者にとって問題なく実施できる。このような各種調整に関しても、本発明で保護される請求範囲に含まれる。
１〜５：スターラップを引き込む場合ないし押し込む場合において、時間上、順を追って置く位置
２０：先行技術によるＬ字型金属プレート
２１：本発明に基づき斜め軸方向切り欠きをもつ平面構成部材で、特にＬ字型金属プレートとして造られるもの
２２：水平の長穴として造られる直軸方向切り欠き
２３：斜め軸方向切り欠きで、留め部ＢＦおよび入口経路Ｓをもつもの
ＢＦ：留め部
Ｚ：直軸方向切り欠き２２に設けられた入口部
Ａ：切抜き部として造られる入口部
Ｓ：入口経路
２４：ノッチつき突出部２７用の留め具用金属プレート
２４ａ：ノッチつき突出部２７ａ用の留め具用金属プレート
２５、２６：留め具用金属プレートを掛けるための切り欠き（先行技術によるＬ字型金属プレートの場合）
２５ａ、２６ａ：留め具用金属プレートを掛けるための切り欠き（本発明によるＬ字型金属プレートの場合）
２７：先行技術によるＬ字型金属プレート２０のノッチつき突出部
２７ａ：本発明によるＬ字型金属プレート２１のノッチつき突出部
２８：Ｌ字型金属プレート２０に設けられた直軸方向切り欠き２２の開口部
２９：斜め軸方向切り欠き２３の開口部
３０：スターラップ
３２：スターラップ末端
３４：スターラップ湾曲部
４０：折り曲げ部
５０：折り曲げ部４０の真上にある切り欠き
Ｂｏｏ：最上部にある補強鉄筋層
Ｂｏ：上部にある補強鉄筋層（Ｂｏｏの真下）
Ｂｕｕ：最下部にある補強鉄筋層
Ｂｕ：下部にある補強鉄筋層（Ｂｕｕの真上）
Ｍ：平面構成部材２１の中心線
Ｑ：１枚のＬ字型金属プレート２０または２１、および１本のスターラップ（または２本のスターラップ）３０から構成されているせん断補強筋資材
Ｒ：スターラップを、軸方向切り欠き２２または２３の中に引き込みまたは押し込むのに必要となる空きスペース
ａ〜ｆ：スターラップ湾曲部３４を嵌めるときに選び出される入口角度

式の説明
ＨＢ：スターラップの長さ
ｈＢ：最短となるスターラップの長さ
ＨＤ：入口経路Ｓの開口部２９と留め部ＢＦとの高さの差
ＬＢＦ：軸方向切り欠き２３の留め部ＢＦの長さ
ＬＳ：軸方向切り欠き２３の入口経路Ｓの長さ
Ｔ：軸方向切り欠き２２または２３の深さ
α：鉛直の軸に対するスターラップ３０の傾角（終端部位置にあるスターラップ）
β：鉛直の軸に対するスターラップ３０の傾角（引き込み中または押し込み中）
γ：留め部ＢＦに対称となる入口経路Ｓの傾角
ζ：切抜き部Ａにスターラップ湾曲部３４を留め部ＢＦのところに嵌められる入口角度
ＦＺ：スターラップ３０を引き込む際の引張力
ＦII：引張力Ｆｚにおける接線のベクトル成分
Ｆ⊥：引張力Ｆｚにおける垂直のベクトル成分
ＦＤ：スターラップ３０を押し込む際の圧縮力
Ｖ：スターラップ末端３２およびスターラップ湾曲部３４との間に働く、水平方向のシフト量

Claims (15)

  1. スターラップ（３０）を保持するのに適しており、鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材における下部軸方向鉄筋との接合に適している下部構成部材が設けられ、留め部（ＢＦ）および前記留め部に接合される入口部を擁した上部構成部材が設けられたせん断補強筋資材（Ｑ）用の平面構成部材（２１）であって、前記入口部が切抜き部（Ａ）として造られて最低でも１０°から１２０°までの入口角度ζを示し、この場合、前記切抜き部（Ａ）が、前記平面構成部材（２１）の横側のへりおよび／または上縁に接合部を有することを特徴とする、せん断補強筋資材（Ｑ）用平面構成部材（２１）。
  2. 前記入口角度ζが、１０°から１１０°までの領域、好ましくは１０°から８０°までの領域および８０°から１１０°までの領域、とりわけ好ましくは４０°から５０°までの領域を含むことを特徴とする、請求項１に記載の平面構成部材（２１）。
  3. 傾斜し上側方向に向かう軸方向切り欠きの形をとりスターラップ湾曲部（３４）を嵌めるのに適した開口部（２９）を伴う入口経路（Ｓ）のところで、前記切抜き部（Ａ）が狭まっていることを特徴とする、請求項１または２に記載の平面構成部材（２１）。
  4. 前記入口経路（Ｓ）が、前記留め部（ＢＦ）と接合して前記平面構成部材（２１）の斜め軸方向切り欠き（２３）を形成し、この場合、前記入口経路（Ｓ）が、直線状または曲線状に形成されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の平面構成部材（２１）。
  5. 前記入口経路（Ｓ）が、２つの切り欠き（２５ａ）および（２６ａ）によって形成され留め具用金属プレート（２４ａ）を保持するのに適したノッチつき突出部（２７ａ）を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の平面構成部材（２１）。
  6. 前記留め部（ＢＦ）が、前記平面構成部材（２１）の上縁の方向に、切り欠きを有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の平面構成部材（２１）。
  7. 前記平面構成部材の下部構成部分が、直角の折り曲げ部（４０）を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の平面構成部材（２１）。
  8. 前記入口経路（Ｓ）が、傾角γを示し、前記傾角が、最低でも１０°から１２０°までの領域から選択されることを特徴とする、請求項３〜７のいずれか１項に記載の平面構成部材（２１） 。
  9. 前記入口経路（Ｓ）が、傾角γを示し、前記傾角が、３０°から６０°までの領域から選択されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の平面構成部材（２１）。
  10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の平面構成部材（２１）および前記平面構成部材（２１）に留められたスターラップ（３０）を最低でも１本擁する、鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材用のせん断補強筋資材（Ｑ）。
  11. 複数本のスターラップ（３０）が使用され、前記スターラップにおける長さＨＢが、最短となる前記スターラップの長さｈＢと相関して、ｈＢ＜ＨＢ≦１.０６・ｈＢの前提条件を満たし、この場合、前記スターラップの長さが、ＨＢ＝１.０６・ｈＢ、ＨＢ＝１.０５・ｈＢ、ＨＢ＝１.０４・ｈＢ、ＨＢ＝１.０３・ｈＢ、ＨＢ＝１.０２・ｈＢおよびＨＢ＝１.０１・ｈＢであることが好ましいことを特徴とする、請求項１０に記載のせん断補強筋資材（Ｑ）。
  12. 前記複数本のスターラップ（３０）使用され、前記スターラップにおける長さＨＢが、最短となる前記スターラップの長さｈＢと同じであることを特徴とする、請求項１０に記載のせん断補強筋資材（Ｑ）。
  13. 上部および下部のせん断補強筋を１本伴う鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材で、請求項１〜９のいずれか１項に記載の平面構成部材（２１）および前記平面構成部材（２１）と接合したスターラップ（３０）を最低でも１本伴う、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載のせん断補強筋資材（Ｑ）を最低でも１つ擁し、この場合、 前記せん断補強筋資材（Ｑ）における前記スターラップ（３０）が最低でも１本、前記鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材における上部軸方向鉄筋に接合し、前記平面構成部材（２１）が、前記鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材における下部軸方向鉄筋に接合する、鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材。
  14. 前記上部軸方向鉄筋が、補強鉄筋網として造られていることを特徴とする、請求項１３に記載の鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材。
  15. フラットスラブの支柱部における、請求項１３または１４に記載の鉄筋コンクリート／プレストレストコンクリート構成部材の使用方法。
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