JP2018090957A - 鉄筋及び鉄筋ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】鉄筋同士が立体交差して重なり合う交差部の厚さを薄くする。
【解決手段】鉄筋１は、交差するようにして他の鉄筋５と重合方向Ｐ_ｄ１に重なり合う重合部３が非重合部４を隔てて長さ方向Ｌ_ｄ２に繰り返し配置された鉄筋本体２を有している。そして、重合部３は、他の鉄筋５と重なり合う側が非重合部４よりも内方に一段低くなっていると共に、重合方向Ｐ_ｄ１及び長さ方向Ｌ_ｄ２と直交する幅方向Ｗ_ｄ２において非重合部４よりも幅広になっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、鉄筋及び鉄筋ユニットに関し、特に、土木構造物や建築構造物などの有筋セメント系固化構造物の補強材として使用される鉄筋及び鉄筋ユニットに適用して有効な技術に関するものである。

有筋セメント系固化構造物として、ＲＣ（Reinforced Concrete）造と呼称される鉄筋コンクリート構造物やＳＲＣ（Steel Reinforced Concrete）造と呼称される鉄骨鉄筋コンクリート構造物などの有筋コンクリート構造物がある。この有筋コンクリート構造物では、コンクリートの補強材として鉄筋や鉄筋ユニットが使用されている。この種の有筋コンクリート構造物は、例えば、鉄筋や鉄筋ユニットを組んで鉄筋体を形成する工程、組んだ鉄筋体の周りに型枠を設置する工程、設置した型枠内にコンクリートを打設する工程、打設したコンクリートが固まった後に型枠を撤去する工程などを施すことによって構築される。

なお、有筋コンクリート構造物に使用される鉄筋及び鉄筋ユニットについては、例えば特許文献１に開示されている。また、この特許文献１には、縦筋と横筋との交差部を上下の電極で加圧しながら加熱溶解して接合する電気抵抗スポット溶接についても開示されている。

特開２０１３−１９２４０号公報

ところで、有筋コンクリート構造物では、鉄筋を立体交差させて配筋しているため、鉄筋同士が立体交差して重なり合う交差部の厚さに相当する分、コンクリートの厚さが厚くなる。
一方、有筋コンクリート構造物においても低コスト化が望まれている。有筋コンクリート構造物は、大半がコンクリートであるため、コンクリートの厚さを薄くしてコンクリートの量を削減することで低コスト化を図ることができる。
しかしながら、建築基準法では、鉄筋に対するコンクリートのかぶり厚、即ち、コンクリートの表面から鉄筋までの最短距離が定められている。従って、このコンクリートのかぶり厚を薄くしてコンクリートの量を削減することは困難である。

そこで、本発明者らは、鉄筋が重なり合って交差する交差部の厚さに着目し、本発明をなした。
本発明の目的は、鉄筋同士が重なり合って交差する交差部の厚さを薄くすることが可能な技術を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る鉄筋は、他の鉄筋と交差するようにして重合方向に重なり合う重合部が非重合部を隔てて長さ方向に繰り返し配置された鉄筋本体を有している。そして、重合部は、他の鉄筋と重なり合う側が非重合部よりも内方に一段低くなっていると共に、重合方向及び長さ方向と直交する幅方向において非重合部よりも幅広になっている。
また、上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る鉄筋ユニットは、互いに立体交差して配置された第１の鉄筋及び第２の鉄筋を備えた鉄筋ユニットであって、第１及び第２の鉄筋の各々は、重合方向に互いに重なり合う重合部が非重合部を隔てて長さ方向に繰り返し配置された鉄筋本体を有している。そして、第１及び第２の鉄筋の少なくとも何れか一方の重合部は、他方の重合部と重なり合う側が一方の非重合部よりも内方に一段低くなっていると共に、重合方向及び一方の鉄筋本体の長さ方向と直交する幅方向において一方の非重合部よりも幅広になっている。

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
鉄筋同士が重なり合って交差する交差部の厚さを薄くすることができる。

本発明の実施形態１に係る鉄筋の一部を示す斜視図である。 図１に示す鉄筋の要部平面図である。 図２のIIａ−IIａ線に沿った断面構造を示す断面図である。 図２のIIｂ−IIｂ線に沿った断面構造を示す断面図である。 図２のIIｃ−IIｃ線に沿った断面構造を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る鉄筋を使用した有筋コンクリート構造物の一部を示す断面図である。 本発明の実施形態２に係る鉄筋ユニットの一部を示す平面図である。 図７に示す領域Ａを拡大した要部拡大平面図である。 図８のIIIａ１−IIIａ１線に沿った断面構造を示す断面図である。 図８のIIIａ２−IIIａ２線に沿った断面構造を示す断面図である。 図８のIIIｂ１−IIIｂ１線に沿った断面構造を示す断面図である。 図８のIIIｂ２−IIIｂ２線に沿った断面構造を示す断面図である。 本発明の実施形態２に係る鉄筋ユニットを使用した有筋コンクリート構造物の一部を示す断面図である。 本発明の実施形態３に係る鉄筋ユニットを使用して有筋コンクリート構造物を補強した状態を示す要部断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
なお、発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
また、図２乃至図５では、図面を見易く及び理解し易くするため、他の鉄筋を二点鎖線で描いている。

（実施形態１）
この実施形態１では、本発明を適用した鉄筋１及びこの鉄筋１を使用した有筋コンクリート構造物について説明する。
図１及び図２に示すように、本発明の実施形態１に係る鉄筋１は、長さ方向Ｌ_ｄ２に延伸する鉄筋本体２を有している。この鉄筋本体２には、長さ方向Ｌ_ｄ２と直交する重合方向Ｐ_ｄ１に他の鉄筋５と重なり合う重合部３が他の鉄筋５と重なり合わない非重合部４を隔てて長さ方向Ｌ_ｄ２に繰り返し配置されている。この鉄筋１は、有筋コンクリード構造物の構築や補修或いは補強などにおいて、重合部３で他の鉄筋５と接触及び立体交差するようにして組まれる。鉄筋１及び他の鉄筋５は、通常、格子状に配筋され、立体交差する交差部６で細い結束筋や溶接によって固定される。

非重合部４は、例えば長さ方向Ｌ_ｄ２に延伸する円柱形状になっており、図５に示すように、長さ方向Ｌ_ｄ２と直交する断面の形状が円形になっている。この実施形態１において、非重合部４の外周面は凹凸が無い滑らかな曲面形状になっているが、既存の異形鉄筋のようにリブや節などを設けて凹凸を有する曲面形状にしてもよい。
重合部３は、図３及び図４に示すように、他の鉄筋５と重なり合う重合側（向かい合う対向側）が非重合部４よりも内方に一段低くなっていると共に、図２、図４及び図５に示すように、重合方向Ｐ_ｄ１及び長さ方向Ｌ_ｄ２と直交する幅方向Ｗ_ｄ２において非重合部４よりも幅広になっている。具体的には、重合部３は、図３及び図４に示すように、重合方向Ｐ_ｄ１に測った外形寸法Ｅ_３が非重合部４で重合方向Ｐ_ｄ１に測った外形寸法Ｅ_４よりも小さくなっていると共に、図２、図４及び図５に示すように、幅方向Ｗ_ｄ２に測った外形寸法Ｗ_３が非重合部４で幅方向Ｗ_ｄ２に測った外形寸法Ｗ_４よりも大きくなっている。すなわち、鉄筋１は、他の鉄筋５と重なり合う重合側に非重合部４の外形寸法Ｅ_４と重合部３の外形寸法Ｅ_３との寸法差（Ｅ_４−Ｅ_３）に相当する段差が設けられている。

図３乃至図５に示すように、重合部３は、他の鉄筋５と重なり合う重合側に設けられた主面３ａと、この主面３ａとは反対側に設けられた裏面３ｂとを有し、長さ方向Ｌ_ｄ２と直交する断面の形状が偏平形状になっている。この主面３ａ及び裏面３ｂは、長さ方向Ｌ_ｄ２及び幅方向Ｗ_ｄ２に広がる平面になっている。
主面３ａは他の鉄筋５と接触する接触面となる。主面３ａは、重合方向Ｐ_ｄ１において、図３に示すように、非重合部４の最上部４ａよりも内方に位置している。一方、裏面３ｂは、重合方向Ｐ_ｄ１において、非重合部４の最下部４ｂと同一の位置となっている。

重合部３は、例えば、断面が円形の棒鋼を熱間圧延によって製造するとき、棒鋼の所定領域を治具で圧着して押し潰すことにより容易に形成することができる。
ここで、重合部３は、長さ方向Ｌ_ｄ２と直交する断面が２つの平面（主面３ａ，裏面３ｂ）を有する偏平形状になっている。したがって、この場合、重合部３で重合方向Ｐ_ｄ１に測った外形寸法Ｅ_３は、重合部３の厚さに相当する。また、非重合部４は、長さ方向Ｌ_ｄ２と直交する断面の形状が円形になっている。したがって、この場合、非重合部４で重合方向Ｐ_ｄ１に測った外形寸法Ｅ_４及び幅方向Ｗ_ｄ２に測った外形寸法Ｗ_４は、非重合部４の直径に相当する。

なお、重合部３の長さ方向Ｌ_ｄ２の長さは、非重合部４の長さ方向の長さよりも短くなっている。重合部３の配列ピッチは、他の鉄筋５を配筋するときの配列ピッチに合わせて設定することが好ましい。重合部３の長さ方向Ｌ_ｄ２の長さは、重合部３と重なり合う他の鉄筋５の幅よりも若干長くすることが好ましい。
また、この実施形態の鉄筋１は、重合部３が非重合部４に対して異形の偏平形状になっているが、この場合、非重合部４で重合方向Ｐ_ｄ１に測った外形寸法Ｅ_４及び幅方向Ｗ_ｄ２に測った外形寸法Ｗ_４を鉄筋１の外形寸法（高さ及び幅，円形の場合は径）として表すことが好ましい。

また、この実施形態１では、他の鉄筋５として、長さ方向と直交する断面のサイズが鉄筋１の非重合部４での長さ方向Ｌ_ｄ２と直交する断面のサイズ（外形寸法Ｅ_４＝外形寸法Ｗ_４＝直径）と同等のものを用いている。しかしながら、他の鉄筋５としては鉄筋１の非重合部４と断面のサイズや形状が異なるものを使用してもよい。
この実施形態１において、鉄筋１は、上述したように、他の鉄筋５と重なり合う重合側で重合部３が非重合部４よりも内方に一段低くなっている。したがって、有筋コンクリート構造物の構築や修復、或いは補強などにおいて、鉄筋１の重合部３の重合側（主面３ａ側）で互いに重なり合って立体交差するように鉄筋１及び他の鉄筋５を組むことにより、鉄筋１の重合部３が一段低くなっている分（鉄筋１の重合部３と非重合部４との重合側での段差に相当する分）、鉄筋１と他の鉄筋５とが重なり合って交差する交差部６の厚さＴ_６を薄くすることができる。

また、重合部３は、上述したように、重合方向Ｐ_ｄ１及び長さ方向Ｌ_ｄ２と直交する幅方向Ｗ_ｄ２において非重合部４よりも幅広になっている。したがって、重合部３での長さ方向Ｌ_ｄ２と直交する断面の面積を幅方向Ｗ_ｄ２に稼ぐことができるので、重合部３を非重合部４よりも内方に一段低くしても、重合部３での長さ方向Ｌ_ｄ２と直交する断面の面積と非重合部４での長さ方向Ｌ_ｄ２と直交する断面の面積とを同一にすることができる。
また、重合部３と非重合部４とで各々の断面の面積を同一にすることができるので、重合部３を非重合部４よりも内方に一段低くしても重合部３での長さ方向Ｌ_ｄ２の引っ張り強度と非重合部４での長さ方向Ｌ_ｄ２の引っ張り強度とを同一にすることができる。すなわち、本発明の実施形態１に係る鉄筋１は、長さ方向Ｌ_ｄ２の引っ張り強度を確保しつつ、他の鉄筋５と重なり合って交差する交差部６の厚さＴ_６を薄くすることができる。

ここで、鉄筋１の重合部３と他の鉄筋５とが交差する交差部６の厚さＴ_６は、鉄筋１の重合部３と非重合部４との重合側での段差に反比例して薄くなる。したがって、交差部６の厚さＴ_６の低減化を重視する場合には、重合部３で重合方向Ｐ_ｄ１に測った外形寸法Ｅ_３を非重合部４で重合方向Ｐ_ｄ１に測った外形寸法Ｅ_４の１／２以下にすることが好ましい。
一方、重合部３での曲げ強度は、重合部３と非重合部４との重合側での段差に反比例して低下する。したがって、交差部６の厚さＴ_６の低減化及び重合部３での曲げ強度を重視する場合には、重合部３で重合方向Ｐ_ｄ１に測った外形寸法Ｅ_３を非重合部４で重合方向Ｐ_ｄ１に測った外形寸法Ｅ_４の１／２程度にすることが好ましい。この実施形態１では、重合部３で重合方向Ｐ_ｄ１に測った外形寸法Ｅ_３は非重合部４で重合方向Ｐ_ｄ１に測った外形寸法Ｅ_４の概ね１／２になっている。

次に、本発明の実施形態１に係る鉄筋１を使用した有筋コンクリート構造物７について、図６を用いて説明する。
図６に示すように、有筋コンクリート構造物７は、コンクリート８と、このコンクリート８内に埋設された鉄筋１及び他の鉄筋５と、を具備している。図６では有筋コンクリート構造物７の一部を図示している関係からコンクリート８が３つの層に分かれているように描かれているが、コンクリート８は一体になっている。そして、コンクリート８は、少なくとも互いに反対側に位置する２つの表面（surface）８ａ，８ｂを有している。有筋コンクリート構造物７としては、橋梁、水門、ボックスカルバートなどの土木構造物や、ビルなどの建築構造物がある。そして、建築構造物においては、床スラブ、屋根スラブ、基礎スラブ、梁、柱などある。図６では一例として床スラブの場合を示している。

鉄筋１及び他の鉄筋５は、コンクリート８の一方の表面８ａ側及び他方の表面８ｂ側にそれぞれ配筋されている。そして、鉄筋１及び他の鉄筋５は、コンクリート８の一方及び他方の表面８ａ，８ｂ側において、鉄筋１の重合部３で互いに重なり合って立体交差するように組まれている。
ここで、コンクリート８の２つの表面８ａ，８ｂは、鉄筋１と他の鉄筋５とが重なり合う重合方向Ｐ_ｄ１において、互いに反対側に位置している。このような場合、コンクリート８の一方の表面８ａから他方の表面８ｂまでの厚さは、鉄筋１と他の鉄筋５との交差部６の厚さＴ_６の影響を受ける。

しかしながら、本実施形態１の有筋コンクリート構造物７では、鉄筋１と他の鉄筋５とが鉄筋１の重合部３の重合側（主面３ａ側）で互いに重なり合って立体交差するように組まれている。したがって、鉄筋１の重合部３が一段低くなっている分（鉄筋１の重合部３と非重合部４との重合側での段差に相当する分）、鉄筋１と他の鉄筋５とが重なり合って交差する交差部６の厚さＴ_６が薄くなるため、この交差部６の厚さＴ_６の影響を受けるコンクリート８の厚さを薄くすることができる。これにより、この実施形態１の有筋コンクリート構造物７では、コンクリート８の表面８ａ，８ｂから、このコンクリート８の表面８ａ，８ｂに最も近い他の鉄筋５までの最短距離として建築基準法で定められているコンクリート８のかぶり厚Ｃ_ｔ８を薄くすることなく、有筋コンクリート構造物７でのコンクリート８の厚さ（鉄筋１と他の鉄筋５とが重なり合う重合方向Ｐ_ｄ１に沿う厚さ）を薄くすることができる。

また、コンクリート８の厚さを薄くすることができることから、コンクリート８の量を削減することができるので、有筋コンクリート構造物７の低コスト化を図ることができると共に、有筋コンクリート構造物７自体を軽量化することができる。
なお、上述の実施形態１では、鉄筋１と他の鉄筋５との上下関係において、他の鉄筋５が鉄筋１よりもコンクリート８の表面８ａ，８ｂ側に位置する場合について説明した。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではなく、鉄筋１が他の鉄筋５よりもコンクリート８の表面８ａ，８ｂ側に位置するようにしてもよい。この場合においても、鉄筋１と他の鉄筋５とを鉄筋１の重合部３の重合側（主面３ａ側）で互に重なり合うように交差させることにより、交差部６の厚さＴ_６を薄くすることができる。

また、上述の実施形態１では、鉄筋１の非重合部４を円形の断面形状で形成した場合について説明した。しかしながら、本発明は、この円形の断面形状に限定されるものではなく、非重合部４の断面形状を三角形以上の多角形、若しくは楕円形状で形成してもよい。
また、上述の実施形態１では、鉄筋１と立体交差させる他の鉄筋５として既存の鉄筋を用いた場合について説明したが、既存の鉄筋の代わりに本発明を適用した鉄筋を用いてもよい。

（実施形態２）
上述の実施形態１では、鉄筋１及びこの鉄筋１を使用した有筋コンクリート構造物７について説明したが、この実施形態２では、本発明を適用した鉄筋ユニット及びこの鉄筋ユニットを使用した有筋コンクリート構造物について説明する。
図７及び図８に示すように、本発明の実施形態２に係る鉄筋ユニット１０は、互いに立体交差して配置された第１の鉄筋１１及び第２の鉄筋２１を備えている。
第１及び第２の鉄筋１１，２１の各々は、各々の長さ方向Ｌ_ｄ１２，Ｌ_ｄ２２に延伸する鉄筋本体１２，２２を有している。そして、鉄筋本体１２，２２の各々には、各々の長さ方向Ｌ_ｄ１２，Ｌ_ｄ２２と直交する重合方向Ｐ_ｄ２（図９乃至図１２参照）に互いに重なり合う重合部１３，２３が互いに重なり合わない非重合部１４，２４を隔てて長さ方向Ｌ_ｄ１２，Ｌ_ｄ２２に繰り返し配置されている。第１の鉄筋１１は、長さ方向Ｌ_ｄ１２及び重合方向Ｐ_ｄ２と直交する幅方向Ｗ_ｄ１２に所定の間隔を置いて繰り返し配置されている。第２の鉄筋２１は、長さ方向Ｌ_ｄ２２及び重合方向Ｐ_ｄ２と直交する幅方向Ｗ_ｄ２２に所定の間隔をおいて繰り返し配置されている。この鉄筋ユニット１０においても、有筋コンクリード構造物の構築や補修或いは補強などに使用される。

ここで、第１の鉄筋１１の長さ方向Ｌ_ｄ１２は第２の鉄筋２１の幅方向Ｗ_ｄ２２に対応し、第１の鉄筋１１の幅方向Ｗ_ｄ１２は第２の鉄筋２１の長さ方向Ｌ_ｄ２２に対応する。
第１及び第２の鉄筋１１，２１の各々の非重合部１４，２４は、上述した実施形態２の非重合部４と同様に、例えば長さ方向Ｌ_ｄ１２，Ｌ_ｄ２２に延伸する円柱形状になっており、図１０及び図１２に示すように、長さ方向Ｌ_ｄ１２，Ｌ_ｄ２２と直交する断面の形状が円形になっている。この実施形態２においても、非重合部１４，２４の外周面は凹凸が無い滑らかな曲面形状になっているが、異形鉄筋のようにリブや節などを設けて凹凸を有する曲面形状にしてもよい。

第１の鉄筋１１の重合部１３は、上述した実施形態１の重合部３と同様に、図９に示すように、第２の鉄筋２１と重なり合う重合側（向かい合う対向側）が非重合部１４よりも内方に一段低くなっていると共に、図１０に示すように、幅方向Ｗ_ｄ１２において非重合部１４よりも幅広になっている。具体的には、重合部１３は、図９に示すように、重合方向Ｐ_ｄ２に測った外形寸法Ｅ_１３が非重合部１４で重合方向Ｐ_ｄ２に測った外形寸法Ｅ_１４よりも小さくなっていると共に、図１０に示すように、幅方向Ｗ_ｄ１２に測った外形寸法Ｗ_１３が非重合部１４で幅方向Ｗ_ｄ１２に測った外形寸法Ｗ_１４よりも大きくなっている。すなわち、第１の鉄筋１１は、第２の鉄筋２１と重なり合う重合側に非重合部１４の外形寸法Ｅ_１４と重合部１３の外形寸法Ｅ_１３との寸法差（Ｅ_１４−Ｅ_１３）に相当する段差が設けられている。

重合部１３は、上述した実施形態１の重合部３と同様に、図９及び図１１に示すように、第２の鉄筋２１と重なり合う重合側に設けられた主面１３ａと、この主面１３ａとは反対側に設けられた裏面１３ｂとを有し、長さ方向Ｌ_ｄ１２と直交する断面の形状が偏平形状になっている。主面１３ａ及び裏面１３ｂは、長さ方向Ｌ_ｄ１２及び幅方向Ｗ_ｄ１２に広がる平面になっている。主面１３ａは第２の鉄筋２１と接触する接触面となる。主面１３ａは、図９に示すように、重合方向Ｐ_ｄ２において、非重合部１４の最上部１４ａよりも内方に位置している。一方、裏面１３ｂは、重合方向Ｐ_ｄ２において、非重合部１４の最下部１４ｂと同一の位置となっている。

第２の鉄筋２１の重合部２３は、上述した実施形態１の重合部３と同様に、図１１に示すように、第１の鉄筋１１と重なり合う重合側（向かい合う対向側）が非重合部２４よりも内方に一段低くなっていると共に、図１２に示すように、幅方向Ｗ_ｄ２２において非重合部２４よりも幅広になっている。具体的には、重合部２３は、図１１に示すように、重合方向Ｐ_ｄ２に測った外形寸法Ｅ_２３が非重合部２４で重合方向Ｐ_ｄ２に測った外形寸法Ｅ_２４よりも小さくなっていると共に、図１２に示すように、幅方向Ｗ_ｄ２２に測った外形寸法Ｗ_２３が非重合部２４で幅方向Ｗ_ｄ２２に測った外形寸法Ｗ_２４よりも大きくなっている。すなわち、第２の鉄筋２１は、第１の鉄筋１１と重なり合う側に非重合部２４の外形寸法Ｅ_２４と重合部２３の外形寸法Ｅ_２３との寸法差（Ｅ_２４−Ｅ_２３）に相当する段差が設けられている。

重合部２３は、上述した実施形態１の重合部３と同様に、第１の鉄筋１１と重なり合う重合側に設けられた主面２３ａと、この主面２３ａとは反対側に設けられた裏面２３ｂとを有し、長さ方向Ｌ_ｄ２２と直交する断面の形状が偏平形状になっている。主面２３ａ及び裏面２３ｂは、図１１及び図９に示すように、長さ方向Ｌ_ｄ２２及び幅方向Ｗ_ｄ２２に広がる平面になっている。主面２３ａは第１の鉄筋１１と接触する接触面となる。主面２３ａは、図１１に示すように、重合方向Ｐ_ｄ２において、非重合部２４の最上部２４ａよりも内方に位置している。一方、裏面２３ｂは、重合方向Ｐ_ｄ２において、非重合部２４の最下部２４ｂと同一の位置となっている。

図９及び図１１に示すように、第１の鉄筋１１の重合部１３と第２の鉄筋２１の重合部２３とは、各々の主面（１３ａ，２３ａ）同士を向かい合わせて接触させた状態で溶接にて接合されている。重合部１３，２３は、例えば、断面が円形の棒鋼を熱間圧延によって製造するとき、棒鋼の所定領域を治具で圧着して押し潰すことにより容易に成形することができる。
ここで、重合部１３，２３も、上述した実施形態１と同様に、重合部１３，２３が偏平形状になっているので、重合方向Ｐ_ｄ２に測った外形寸法Ｅ_１３，Ｅ_２３は、重合部１３，２３の厚さに相当する。また、非重合部１４，２４も、上述した実施形態１と同様に、断面の形状が円形になっているので、非重合部１４，２４で重合方向Ｐ_ｄ２に測った外形寸法Ｅ_１４，Ｅ_２４及び幅方向Ｗ_ｄ１２，Ｗ_ｄ２２に測った外形寸法Ｗ_１４，Ｗ_２４は、非重合部１４，２４の直径に相当する。

なお、重合部１３，２３の長さ方向Ｌ_ｄ１２，Ｌ_ｄ２２の長さは、非重合部１４，２４の長さ方向Ｌ_ｄ１２，Ｌ_ｄ２２の長さよりも短くなっている。重合部１３，２３の配列ピッチは、第１及び第２の鉄筋１１，２１を配筋するときの配列ピッチに合わせて設定することが好ましい。第１の鉄筋１１の重合部１３の長さ方向Ｌ_ｄ１２の長さは、重合部１３と重なり合う第２の鉄筋２１の重合部２３の幅方向Ｗ_ｄ２２に測った外形寸法Ｗ_２３よりも若干長くすることが好ましい。また、第２の鉄筋２１の重合部２３の長さ方向Ｌ_ｄ２２の長さは、重合部２３と重なり合う第１の鉄筋１１の重合部１３の幅方向Ｗ_ｄ１２に測った外形寸法Ｗ_１３よりも若干長くすることが好ましい。

また、この実施形態２においても、第１及び第２の鉄筋１１，２１は、重合部１３，２３が非重合部１４，２４に対して異形の偏平形状になっているが、非重合部１４，２４で重合方向Ｐ_ｄ２に測った外形寸法Ｅ_１４，Ｅ_２４及び幅方向Ｗ_ｄ１２，Ｗ_ｄ２２に測った外形寸法Ｗ_１４，Ｗ_２４を第１及び第２の鉄筋１１，２１の外形寸法（高さ及び幅，円形の場合は径）として表すことが好ましい。
また、この実施形態２においても、第１及び第２の鉄筋１１，２１として、重合部１３，２３での長さ方向Ｌ_ｄ１２，Ｌ_ｄ２２と直交する断面のサイズ（外形寸法Ｅ_１３，Ｅ_２３×外形寸法Ｗ_１３，Ｗ_２３）及び非重合部１４，２４での長さ方向Ｌ_ｄ１２，Ｌ_ｄ２２と直交する断面のサイズ（外形寸法Ｅ_１４＝Ｅ_２４＝Ｗ_１４＝Ｗ_２４＝直径）が同等のものを用いている。
第１及び第２の鉄筋１１，２１の各々の重合部１３，２３が重なり合った状態で交差する交差部２６の厚さＴ_２６（図９及び図１１参照）は、第１及び第２の鉄筋１１，２１の各々の非重合部１４，２４で重合方向Ｐ_ｄ２に測った外形寸法Ｅ_１３，Ｅ_２３（図１０及び図１２参照）を加算した値よりも薄くなっている。

この実施形態２の鉄筋ユニット１０において、第１の鉄筋１１及び第２の鉄筋の２１各々は、上述したように、互いに重なり合う重合側で重合部１３，２３が非重合部１４，２４よりも内方に一段低くなっている。したがって、この実施形態２の鉄筋ユニット１０では、第１の鉄筋１１の重合部１３が一段低い分（第１の鉄筋１１の重合部１３と非重合部１４との重合側での段差）、及び第２の鉄筋２１の重合部２３が一段低い分（第２の鉄筋２１の重合部２３と非重合部２４との重合側での段差に相当する分）、第１の鉄筋１１と第２の鉄筋２１とが重なり合って交差する交差部２６の厚さＴ_２６を薄くすることができる。この実施形態２では、重合部１３，２３での重合方向Ｐ_ｄ２の外形寸法Ｅ_１３，Ｅ_２３は非重合部１４，２４での重合方向Ｐ_ｄ２の外形寸法Ｅ_１４，Ｅ_２４の概ね１／２になっているので、交差部２６の厚さＴ_２６を非重合部１４，２４での外形寸法Ｅ_１４，Ｅ_２４と同程度にすることができる。

また、重合部１３，２３は、上述したように、幅方向Ｗ_ｄ１２，Ｗ_ｄ２２において非重合部１４，２４よりも幅広になっている。したがって、重合部１３，２３での長さ方向Ｌ_ｄ１２，Ｌ_ｄ２２と直交する断面の面積を幅方向Ｗ_ｄ１２，Ｗ_ｄ２２に稼ぐことができるので、重合部１３，２３が非重合部１４，２４よりも内方に一段低くなっていても、重合部１３，２３での長さ方向Ｌ_ｄ１２，Ｌ_ｄ２２と直交する断面の面積と非重合部１４，２４での長さ方向Ｌ_ｄ１２，Ｌ_ｄ２２と直交する断面の面積とを同一にすることができる。
また、重合部１３，２３と非重合部１４，２４とで断面の面積を同一にすることができるので、重合部１３，２３を非重合部１４，２４よりも内方に一段低くしても重合部１３，２３での長さ方向Ｌ_ｄ１２，Ｌ_ｄ２２の引っ張り強度を非重合部１４，２４での長さ方向Ｌ_ｄ１２，Ｌ_ｄ２２の引っ張り強度と同一にすることができる。すなわち、本発明の実施形態２に係る鉄筋ユニット１０においても、第１及び第２の鉄筋１１，２１の各々の長さ方向Ｌ_ｄ１２，Ｌ_ｄ２２の引っ張り強度を確保しつつ、第１及び第２の鉄筋１１，２１が重なり合って交差する交差部２６の厚さＴ_２６を薄くすることができる。

次に、本発明の実施形態２に係る鉄筋ユニット１０を使用した有筋コンクリート構造物２７について、図１３を用いて説明する。
図１３に示すように、有筋コンクリート構造物２７は、コンクリート２８と、このコンクリート２８内に埋設された鉄筋ユニット１０を具備している。図１３においても有筋コンクリート構造物２７の一部を図示している関係からコンクリート２８が３つの層に分かれているように描かれているが、コンクリート２８は一体になっている。そして、コンクリート２８は、少なくとも互いに反対側に位置する２つの表面（surface）２８ａ，２８ｂを有している。この実施形態２においても、上述の実施形態１と同様に、図１３では一例として床スラブの場合を示している。

鉄筋ユニット１０は、コンクリート２８の一方の表面２８ａ側及び他方の表面２８ｂ側にそれぞれ配筋されている。そして、鉄筋ユニット１０の第１の鉄筋１１及び第２の鉄筋２１は、コンクリート２８の一方及び他方の表面２８ａ，２８ｂ側において、各々の重合部１３，２３の重合側で互いに重なり合って立体交差するように組まれている。そして、コンクリート２８の２つの表面２８ａ，２８ｂは、第１の鉄筋１１と第２の鉄筋２１とが重なり合う重合方向Ｐ_ｄ２において互いに反対側に位置している。したがって、第１及び第２の鉄筋１１，２１の各々の重合部１３，２３が一段低い分、第１の鉄筋１１と第２の鉄筋２１とが重なり合って交差する交差部２６の厚さＴ_２６が薄くなるため、この交差部２６の厚さＴ_２６の影響を受けるコンクリート２８の厚さを薄くすることができる。これにより、この実施形態２の有筋コンクリート構造物２７においても、コンクリート２８の表面２８ａ，２８ｂから、このコンクリート２８の表面２８ａ，２８ｂに最も近い例えば第１及び第２の鉄筋１１，２１までの最短距離であるコンクリート２８のかぶり厚Ｃ_ｔ２８を薄くすることなく、有筋コンクリート構造物２７でのコンクリート２８の厚さ（第１の鉄筋１１と第２の鉄筋２１との重合方向Ｐ_ｄ２に沿う厚さ）を薄くすることができる。

また、この実施形態２の鉄筋ユニット１０は、第１及び第２の鉄筋１１，２１の各々の重合部１３，２３が一段低くなっているため、第１及び第２の鉄筋１１，２１の何れか一方を一段低くする場合と比較して交差部２６の厚さＴ_２６をより薄くすることができる。
また、コンクリート２８の厚さを薄くすることができることから、コンクリート８の量を削減することができるので、有筋コンクリート構造物２７の低コスト化を図ることができると共に、有筋コンクリート構造物２７自体を軽量化することができる。
なお、上述した実施形態２では、第１の鉄筋及び第２の鉄筋として同一サイズのものを用いた場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、第１及び第２の鉄筋として異なるサイズのものを用いてもよい。
また、上述した実施形態２では、第１及び第２の鉄筋１１，２１の各々の重合部１３，２３を一段低くした場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、第１及び第２の鉄筋１１，２１の少なくとも何れか一方の重合部（１３又は２３）を一段低くするようにしてもよい。

（実施形態３）
この実施形態３では、本発明の鉄筋ユニットとして実施形態２の鉄筋ユニット１０を用いて有筋コンクリート構造物３０の補強を実施した場合について、図１４を用いて説明する。
図１４に示すように、有筋コンクリート構造物３０は、少なくとも互いに反対側に位置する２つの表面３１ａ及び３１ｂを有する既存のコンクリート３１と、このコンクリート３１内に埋設された第１の鉄筋３２および第２の鉄筋３３と、コンクリート３１の一方の表面３１ａとは反対側に位置する他方の表面３１ｂ側に設けられた補強部３４とを具備している。

第１及び第２の鉄筋３２，３３の各々は、一端側から他端側に亘って同一の形状で形成され、長さ方向と直交する断面の形状が例えば円形で形成されている。補強部３４は、例えばポリマーセメントモルタル材からなるモルタル層３５と、このモルタル層３５内に埋設された鉄筋ユニット１０とを具備している。モルタル層３５は、コンクリート３１の他方の表面３１ｂに密着して設けられている。そして、モルタル層３５は、コンクリート３１の他方の表面３１ｂ側とは反対側に表面３５ａを有している。図１４においても、有筋コンクリート構造物３０の一部を図示している関係からコンクリート３１が３つの層に分かれているように描かれているが、コンクリート３１は一体となっている。また、モルタル層３５も２つの層に分かれているように描かれているがモルタル層３５も一体となっている。この実施形態３においても、上述の実施形態１と同様に、図１４では一例として床スラブの場合を示している。

補強部３４は、コンクリート３１の他方の表面３１ｂ側に鉄筋ユニット１０を配置した後、コンクリート３１の他方の表面３１ｂに向かって生モルタルを吹き付け法によって吹き付けてモルタル層３５を形成することによって構築される。
鉄筋ユニット１０は、実施形態２で説明したように、第１の鉄筋１１と第２の鉄筋２１とが各々の重合部１３，２３の重合側で互いに重なり合って立体交差するように組まれている。そして、モルタル層３５は、第１の鉄筋１１と第２の鉄筋２１とが重なり合う重合方向Ｐ_ｄ２に厚さを有している。

したがって、第１及び第２の鉄筋１１，２１の各々の重合部１３，２３が一段低くなっている分、第１の鉄筋１１と第２の鉄筋２１とが重なり合って交差する交差部２６の厚さＴ_２６が薄くなるため、この交差部２６の厚さＴ_２６の影響を受けるモルタル層３５の厚さを薄くすることができる。これにより、この実施形態３の補強部３４においても、モルタル層３５の表面３５ａから、このモルタル層３５の表面３５ａに最も近い第２の鉄筋２１までの最短距離であるモルタル層３５のかぶり厚Ｃ_ｔ３５を薄くすることなく、モルタル層３５の厚さを薄くすることができる。

なお、上述の実施形態３では、補強部３４の構築に使用される鉄筋ユニットとして、第１及び第２の鉄筋１１，２１の各々の重合部１３，２３が非重合部１４，２４よりも内方に一段低い鉄筋ユニット１０を用いた場合について説明した。しかしながら、補強部３４の構築では、第１及び第２の鉄筋１１，２１の少なくとも何れか一方の重合部（１３又は２３）を一段低くした鉄筋ユニットを用いても、モルタル層３５の厚さを薄くすることができる。また、補強部３４の構築では、上述した実施形態１の鉄筋１を用いてもよい。

以上、本発明を上記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
例えば、上述の実施形態では有筋コンクリート構造物の補強材として使用される鉄筋及び鉄筋ユニットについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、有筋コンクリート構造物や有筋モルタル構造物などのセメント系固化構造物の補強材として使用される鉄筋及び鉄筋ユニットに適用することができる。

１…鉄筋
２…鉄筋本体
３…重合部
４…非重合部
５…鉄筋
６…交差部
７…有筋コンクリート構造物
８…コンクリート
１０…鉄筋ユニット
１１…第１の鉄筋
１２…鉄筋本体
１３…重合部
１４…非重合部
２１…第２の鉄筋
２２…鉄筋本体
２３…重合部
２４…非重合部
２６…交差部
２７…有筋コンクリート構造物
２８…コンクリート
３０…有筋コンクリート構造物
３１…コンクリート
３２…第１の鉄筋
３３…第２の鉄筋
３４…補強部
３５…モルタル層
Ｃ_ｔ８，Ｃ_ｔ２８，Ｃ_ｔ３５…かぶり厚
Ｌ_ｄ２，Ｌ_ｄ１２，Ｌ_ｄ２２…長さ方向
Ｐ_ｄ１，Ｐ_ｄ２…重合方向
Ｔ_６，Ｔ_２６…厚さ（交差部）
Ｗ_ｄ２，Ｗ_ｄ１２，Ｗ_ｄ２２…幅方向
Ｅ_２，Ｅ_３，Ｅ_１２，Ｅ_１３，Ｅ_２２，Ｅ_２３…外形寸法（重合方向）
Ｗ_２，Ｗ_３，Ｗ_１２，Ｗ_１３，Ｗ_２２，Ｗ_２３…外形寸法（幅方向）

Claims (7)

1. 立体交差するようにして他の鉄筋と重合方向に重なり合う重合部が非重合部を隔てて前記重合部と直交する長さ方向に繰り返し配置された鉄筋本体を有し、
   前記重合部は、前記他の鉄筋と重なり合う側が前記非重合部よりも内方に一段低くなっていると共に、前記重合方向及び長さ方向と直交する幅方向において前記非重合部よりも幅広になっていることを特徴とする鉄筋。
2. 前記重合部は、前記長さ方向と直交する断面の面積が前記非重合部での断面の面積と同一になっていることを特徴とする請求項１に記載の鉄筋。
3. 前記重合部は、前記重合方向に測った外形寸法が前記非重合部で前記重合方向に測った外形寸法の１／２以下になっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄筋。
4. 前記重合部は、前記他の鉄筋と重なり合う側に前記長さ方向及び幅方向に広がる平面を有することを特徴とする請求項３に記載の鉄筋。
5. 互いに立体交差して配置された第１の鉄筋及び第２の鉄筋を備えた鉄筋ユニットであって、
   前記第１及び第２の鉄筋の各々は、重合方向に互いに重なり合う重合部が非重合部を隔てて長さ方向に繰り返し配置された鉄筋本体を有し、
   前記第１及び第２の鉄筋の少なくとも何れか一方の重合部は、他方の重合部と重なり合う側が前記一方の非重合部よりも内方に一段低くなっていると共に、前記重合方向及び前記長さ方向と直交する幅方向において前記一方の非重合部よりも幅広になっていることを特徴とする鉄筋ユニット。
6. 前記一方の重合部は、前記一方の鉄筋本体の長さ方向と直交する断面の面積が前記一方の非重合部での断面の面積と同一になっていることを特徴とする請求項５に記載の鉄筋ユニット。
7. 前記第１及び第２の鉄筋の各々の重合部が重なり合った状態で交差する交差部の厚さは、前記第１及び第２の鉄筋の各々の非重合部で前記重合方向に測った外形寸法を加算した値よりも薄いことを特徴とする請求項６に記載の鉄筋ユニット。

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