JP2018091126A - 鉄筋部材、及び、その鉄筋部材を使用した鉄筋コンクリート構造 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の格子状の鉄筋部材を並べて構造物に埋め込む場合に、鉄筋部材を重ね合わせることなく配置できる鉄筋部材、及びその鉄筋部材を使用した鉄筋コンクリート構造を提供することを目的とする。【解決手段】互いに平行に配置された複数の主筋部１０と、隣接する複数の主筋部１０の間を連結する複数の配力筋部２０と、を有する格子状の板により形成された鉄筋部材１００、２００であって、格子状の板の端面１１、２１に突出する係合部５０、２５０を備え、係合部５０、２５０は、当該係合部５０、２５０が突出する方向に対し交差する一方向に突出する係合爪５１、２５１を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、鉄筋コンクリート構造に使用する鉄筋部材に関し、特に鉄筋部材同士の接続部の構造、及び、その鉄筋部材を使用した鉄筋コンクリート構造に関するものである。

従来、鉄筋コンクリート構造による構造物を構築、補修、補強するときには、工場において加工された格子形状を有する平板状の鉄筋部材を現場に搬入して現場で構造物の所定の位置に設置する技術が考案されている。

このような従来の鉄筋部材の施工は、格子状の鉄筋部材を構造物の梁、床、又は柱等の構造物の表面に沿って所定の距離を持って配置し、その上からモルタル等の充填材を吹き付ける。充填材は、鉄筋部材と構造物との間の空間に充填され、さらに鉄筋部材からの充填材の厚さが所定の寸法になる様に鉄筋部材を覆う。このような構造により、棒鋼などの鉄筋を現場で技能者により組み立てる工程や、工場で鉄筋の溶接作業を行う工程が不要となり、鉄筋組み立て時の手間やコストを抑えるとともに技能者の確保が不要となる。また、格子状の鉄筋部材により鉄筋コンクリート構造の耐荷重性能を向上させている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１６−７９５８５号公報

特許文献１に開示されている鉄筋部材においては、鉄筋部材を製造するための材料や鉄筋部材の加工条件などの都合により、鉄筋部材の寸法は、ある程度の大きさに制限される。したがって、鉄筋部材が配置される構造物の大きさによっては、複数の鉄筋部材が構造物の表面に沿って並べて配置される。この場合、隣合う鉄筋部材同士の間の部分の強度を確保するために、鉄筋部材の格子形状の少なくとも１マス分は、隣合う鉄筋部材同士が重なるように配置される。しかし、構造物表面から鉄筋部材の間に充填される例えばモルタルなどの充填材の厚さ、及び鉄筋部材の外側を覆う充填材の厚さは、強度、耐久性の観点から所定の厚みが必要になる。そのため、複数の鉄筋部材を配置した場合には、隣合う鉄筋部材同士の継手部分は、鉄筋部材が重なる分だけ、構造物表面から充填材を施工した後の表面までの厚さを厚くしなければならないという課題があった。

本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、複数の格子状の鉄筋部材を並べて構造物に埋め込む場合に、鉄筋部材を重ね合わせることなく配置できる鉄筋部材、及びその鉄筋部材を使用した鉄筋コンクリート構造を提供することを目的とする。

本発明に係る鉄筋部材は、互いに平行に配置された複数の主筋部と、隣接する複数の前記主筋部の間を連結する複数の配力筋部と、を有する格子状の板により形成された鉄筋部材であって、前記格子状の板の端面に突出する係合部を備え、前記係合部は、当該係合部が突出する方向に対し交差する一方向に突出する係合爪を備えるものである。

本発明に係る鉄筋部材は、互いに平行に配置された複数の主筋部と、隣接する複数の前記主筋部の間を連結する複数の配力筋部と、を有する格子状の板により形成された鉄筋部材であって、前記主筋部は、前記格子状の板の端部において、隣接する前記主筋部に向かって延びる腕部を備え、前記腕部の先端部は、隣接している前記主筋部との間に前記主筋部の幅よりも大きい隙間を持って配置されているものである。

本発明に係る鉄筋コンクリート構造によれば、上記の鉄筋部材は、構造部材としてコンクリート中に配筋されるものである。

本発明に係る鉄筋部材、及び、その鉄筋部材を使用した鉄筋コンクリート構造によれば、上記の構成により、鉄筋コンクリート構造の耐荷重性能を従来以上に確保しながら、鉄筋部材を複数並べて配置することができ、隣合う鉄筋部材同士を重なり合わせることなく接続させることができる。これにより、鉄筋コンクリート構造の表面が一部突出したり、鉄筋部材を覆う充填材を所定の厚みよりも大きくする必要がなくなる。よって、施工後の鉄筋コンクリート構造の表面を平坦にすることができ、かつ、施工後の鉄筋コンクリート構造の全体の寸法を小さくすることができる。また、鉄筋部材を鉄筋コンクリート構造に埋め込むために必要な充填材の量も少なくすることができる。

実施の形態１に係る鉄筋部材の平面図である。 図１のＡ部の拡大図である。 実施の形態１に係る鉄筋部材を既設の鉄筋コンクリート構造に適用した場合の一例を示す斜視図である。 図３のＣ−Ｃ部の断面を示す模式図である。 従来の鉄筋部材を使用した場合の鉄筋部材の継ぎ手部の断面を示す模式図である。 実施の形態２に係る鉄筋部材の平面図である。 図６のＤ部の拡大図である。 実施の形態３に係る鉄筋部材の平面図である。 実施の形態３に係る鉄筋部材の配置例を示した平面図である。 実施の形態４に係る鉄筋部材の配置例を示した平面図である。 図１０のＥ部の拡大図である。 実施の形態４に係る鉄筋部材の配置例を示した断面図である。 図１２のＦ部の拡大図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。各図において、同一の符号を付した部位については、同一の又はこれに相当する部位を表すものであって、これは明細書の全文において共通している。また、明細書全文に表れている構成要素の形態は、あくまで例示であって、本発明は明細書内の記載のみに限定されるものではない。特に構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を別の実施の形態に適用することができる。さらに、添字で区別等している複数の同種の部位について、特に区別したり、特定したりする必要がない場合には、添字を省略して記載する場合がある。また、図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

本発明に係る鉄筋部材は、鉄筋コンクリート構造の柱、梁、スラブ、橋梁の橋脚、桁、床版等に使用されるものである。また、鉄筋部材は、トンネルの覆工コンクリート、水門、水路などの土木構造物にも使用される。さらに、鉄筋部材は、新設の鉄筋コンクリート構造に適用されるだけでなく、既設の鉄筋コンクリート構造に対する後打ちコンクリート等に使用されるものである。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る鉄筋部材１００の平面図である。はじめに実施の形態１に係る鉄筋部材１００の形状について説明する。ここで、図１は、格子状の鉄筋部材１００Ａ及び１００Ｂの端面１１の周辺を示したものである。鉄筋部材１００Ａは、図１の左右方向に延びる主筋部１０Ａと、図１の上下方向に延びる配力筋部２０Ａが交差して格子状に構成されている。実施の形態１においては、主筋部１０Ａと配力筋部２０Ａとは直交しているが、この形態のみに限定されない。主筋部１０Ａが複数平行に延び、その複数の主筋部１０Ａの間を連結していれば、配力筋部２０Ａが延びる方向は、主筋部１０Ａが延びる方向に対する角度を適宜設定することができる。なお、鉄筋部材１００Ｂも鉄筋部材１００Ａと同じ構成になっている。

鉄筋部材１００Ａは、端面１１Ａから係合部５０Ａが突出している。鉄筋部材１００Ａと鉄筋部材１００Ｂとは、隣合って並べて配置されており、係合部５０Ａと係合部５０Ｂとを係合させて連結されている。以下、係合部５０Ａと係合部５０Ｂとをまとめて係合部５０と呼ぶ。図１において、左右方向が主筋部１０が延びる方向で、上下方向が配力筋部２０が延びる方向である。実施の形態１においては、係合部５０は、配力筋部２０が伸びる方向に突出している形態で説明するが、主筋部１０が伸びる方向の端面２１に突出させてもよい。

図２は、図１のＡ部の拡大図である。係合部５０Ａは、端面１１Ａから配力筋部２０Ａが延びる方向に突出している。そして、係合爪５１Ａａ、５１Ａｂ、５１Ａｃは、係合部５０Ａが突出している方向に対し交差する一方向に突出している。つまり、図１においては主筋部１０Ａが延びる方向に係合爪５１Ａａ、５１Ａｂ、５１Ａｃが突出している。これは、鉄筋部材１００Ｂの係合部５０Ｂにおいても同様の構成になっている。鉄筋部材１００Ａの係合部５０Ａと鉄筋部材１００Ｂの係合部５０Ｂとは、係合爪５１が突出している側を向かい合わせて係合爪５１同士が嵌り合う形状になっている。また、係合部５０Ａと係合部５０Ｂとは、互いに係合爪５１Ａａと係合爪５１Ｂｃ、係合爪５１Ａｂと係合爪５１Ｂｂ、係合爪５１Ａｃと係合爪５１Ｂａ、を係合させている。以下、係合部５０Ａの係合爪５１Ａａ、５１Ａｂ、５１Ａｃをまとめて係合爪５１Ａと呼ぶ。同様に、係合部５０Ｂの係合爪５１Ｂａ、５１Ｂｂ、５１Ｂｃをまとめて係合爪５１Ｂと呼ぶ。

係合爪５１Ａは、各係合部５０Ａに３箇所設けられている。係合部５０Ａの係合爪５１Ａａ、５１Ａｂ、５１Ａｃは、配力筋部２０が延びる方向に等間隔に配置されている。そして、係合爪５１Ａａ、５１Ａｂ、５１Ａｃは、主筋部１０が延びる方向に等間隔にずらして配置されている。なお、係合爪５１の配置は、係合部５０Ｂにおいても同様に配置されている。係合部５０Ａにおいて中央に配置されている係合爪５１Ａｂの係合面５２Ａｂの中央部が配力筋部２０の中心線２５の上に位置している。また、係合部５０Ｂにおいて中央に配置されている係合爪５１Ｂｂの係合面５２Ｂｂの中央部も配力筋部２０の中心線２５の上に位置している。つまり、係合部５０Ａに設けられている３つの係合爪５１Ａと係合部５０Ｂに設けられている３つの係合爪５１Ｂとが係合している各箇所の位置の座標を平均すると、配力筋部２０の中心線２５の延長線上に位置する。換言すると、係合部５０が備える複数の係合面５２の中心は、配力筋部２０の中心線２５の延長線上にある。このように構成されることにより、係合部５０Ａと係合部５０Ｂとを配力筋部２０が延びる方向に引き離す力がかかったときに、係合部５０Ａが図２の矢印５５Ａの方向に、係合部５０Ｂが図２の矢印５５Ｂの方向に倒れるのを抑制することができる。係合部５０Ａと係合部５０Ｂとに配力筋部２０が延びる方向に力が掛かると、係合部５０Ａの係合爪５１Ａと係合部５０Ｂの係合爪５１Ｂとは、係合が外れる方向、つまり、主筋部１０が延びる方向に離れるように動こうとする。しかし、係合部５０Ａにおいて、係合爪５１Ａａ、５１Ａｂ、５１Ａｃのそれぞれに掛かる力を配力筋部２０で受けることができるから、鉄筋部材１００Ａの端面１１Ａを形成している主筋部１０が曲がって係合部５０Ａが矢印５５Ａの方向に倒れるような変形を抑制することができる。なお、複数の係合面５２の中心は、配力筋部２０の中心線２５上に位置しているのが望ましいが、中心線２５から外して構成することも可能である。例えば、複数の係合面５２のうち少なくとも１つが配力筋部２０の中心線２５上に位置する様に構成されていても良い。

係合爪５１は、係合面５２を備える。以下、係合部５０Ａの係合面５２Ａａ、５２Ａｂ、５２Ａｃをまとめて係合面５２Ａと呼ぶ。係合部５０Ｂの係合面５２Ｂａ、５２Ｂｂ、５２Ｂｃをまとめて係合面５２Ｂと呼ぶ。また、係合面５２Ａ及び係合面５２Ｂをまとめて係合面５２と呼ぶ。係合面５２は、端面１１に対向して設けられている。そして、係合面５２は、鉄筋部材１００の端面１１の延びる方向に対し、所定の角度だけ傾斜しており、係合爪５１の先端に行くに従い鉄筋部材１００の端面１１に近づくように傾斜している。そのため、係合部５０Ａと係合部５０Ｂとを配力筋部２０が延びる方向に引き離す力がかかったときに、係合部５０Ａの係合面５２Ａと係合部５０Ｂの係合面５２Ｂとが接触し、係合爪５１Ａと係合爪５１Ｂとが離れる方向に対し引っ掛かるため、係合がはずれにくい構成になっている。

図３は、鉄筋部材１００を既設の鉄筋コンクリート構造５１０に適用した場合の一例を示す斜視図である。図３においては、既設の鉄筋コンクリート構造５１０の床版５５０の上面に鉄筋部材１００Ａ及び１００Ｂを並べ、図３中のＢ部において、係合部５０同士を係合させたものである。なお、図３において鉄筋部材１００Ａ及び１００Ｂは、模式的に表してある。鉄筋部材１００は、図３に示されるように既設の鉄筋コンクリート構造５１０の表面に配置され、その上からモルタル等の充填材８０により覆われ、鉄筋コンクリート構造５００に埋め込まれる。なお、実施の形態１においては、床版５５０の補強を例として説明するが、この形態のみに限定されるものではない。鉄筋部材１００は、鉄筋コンクリート構造５００の柱５６０、梁５７０等の形状にあわせて複数並べて設置され、端部において互いに係合部５０を係合させても良い。この場合、主筋部１０及び配力筋部２０は、柱５６０等の表面に沿って同一面上に位置する様に配置される。また、鉄筋部材１００Ａと鉄筋部材１００Ｂとは、係合爪５１同士が係合していれば、主筋部１０及び配力筋部２０とが交差して成す面の面の垂直方向（例えば、図３においては床版５５０の表面に垂直方向）にずれがあっても許容される。

図４は、図３のＣ−Ｃ部の断面を示す模式図である。鉄筋部材１００は、既設の鉄筋コンクリート構造５１０の表面から所定の距離ｔ２を持って配置される。距離ｔ２は、例えば１０ｍｍであり、鉄筋部材１００は、その位置で仮固定される。この状態で、モルタル等の充填材８０が床版５５０の上面に吹き付けられ、鉄筋部材１００と既設の鉄筋コンクリート構造５１０との間の空間に充填材８０が充填される。また、鉄筋部材１００より外側も所定の厚み（以下、「かぶり厚さ」と称する場合がある）の充填材８０により覆われる。鉄筋部材１００から充填材８０の表面までの距離ｔ１は、例えば１０ｍｍであり、充填材８０は、鉄筋部材１００の上に距離ｔ１の厚みで覆われるように吹き付けられる。

図５は、従来の鉄筋部材６００を使用した場合の鉄筋部材６００の継ぎ手部の断面を示す模式図である。図５は、従来の鉄筋部材６００を使用した鉄筋コンクリート構造５０１において、図３のＣ−Ｃ部に相当する部分を示したものである。従来の鉄筋部材６００を既設の鉄筋コンクリート構造５１０に適用した場合、複数の鉄筋部材６００は、図３のＢに相当する部分で継ぎ手部を形成する必要がある。

図５に示されるように、格子状の鉄筋部材６００Ａ及び６００Ｂは、端部に係合部５０を有していない。そのため、鉄筋部材６００Ａと６００Ｂとを並べて配置する場合には、継ぎ手部分において端部同士を厚み方向に重ねて配置する必要がある。このように構成されることにより、鉄筋部材６００Ａ、６００Ｂと充填材８０との接着力により、強度が確保される。ただし、構造物の強度を確保するためには、既設の鉄筋コンクリート構造５１０の表面から鉄筋部材６００Ａ、６００Ｂまでの距離は、所定の距離ｔ２をとり充填材８０を充填する必要がある。また、鉄筋部材６００Ａ、６００Ｂよりも外側も所定の距離ｔ１となる様に充填材８０で覆う必要がある。よって、従来の鉄筋部材６００を使用した鉄筋コンクリート構造５０１は、表面に凸部８５が形成される。つまり、従来の鉄筋部材６００を使用した鉄筋コンクリート構造５０１は、図５に示されるように、表面の一部に凸部８５が形成されるため、表面を平らにすることができない。また、鉄筋コンクリート構造５０１の表面を平らにするためには凸部８５以外の部分の充填材８０を厚くする必要があるため、通常より多くの充填材８０が必要となり、鉄筋コンクリート構造５０１の寸法も大きくする必要があり、鉄筋コンクリート構造５０１の重量自体も増加することになる。

以上より、実施の形態１に係る鉄筋部材１００は、主筋部１０と配力筋部２０とが同一平面に位置し、かつ複数の鉄筋部材１００を並べて配置した場合においても係合部５０を係合させることにより同一平面で接続することができる。これにより、鉄筋部材１００を使用した鉄筋コンクリート構造５００は、図５に示されている従来の鉄筋部材６００を使用した場合と比較して、鉄筋コンクリート構造５００の寸法を小さくすることができ、表面も平らに仕上げることができる。また、鉄筋部材１００を使用した鉄筋コンクリート構造５００は、充填材８０の使用量も少なくすることができ、強度も従来の鉄筋部材６００を使用した場合と同等以上に確保することができる。

また、鉄筋部材１００は、４．５ｍｍ〜１６．０ｍｍ程度の板厚を有し、普通綱、高張力鋼、ステンレス鋼、合金鋼、電磁鋼板などを採用することができる。また、その表面形状は、平板鋼板、リブ付き鋼板、縞鋼板等を採用することができる。表面に突起を有するリブ付き鋼板や、縞鋼板を採用することで、鉄筋部材１００とモルタル等の充填材８０との固着度を向上させることができる。なお、鉄筋部材１００の主筋部１０及び配力筋部２０の本数は、図１〜３に示したものに限定されず、適宜設定することができる。また、鉄筋部材１００は、通常は大きな力が掛かりにくい配力筋部２０が延びる方向に係合部５０を突出させ、隣合う鉄筋部材１００と係合されているが、主筋部１０が延びる方向に突出させても良い。

また、実施の形態１においては、鉄筋部材１００は、主筋部１０と配力筋部２０とが直交する構造になっているが、配力筋部２０の延びる方向は主筋部１０に対して所定の角度をもっていても良い。例えば、鉄筋部材１００は、１枚の鋼板に複数のスリットを形成し、スリットを拡開することにより格子状に形成したものであっても良い。

さらに、実施の形態１においては、既設のコンクリート構造及び鉄筋コンクリート構造に対する増し打ちコンクリート内に配筋する補強用構造部材として、既設の鉄筋コンクリート構造５１０の表面に鉄筋部材１００を並べ、充填材８０を吹き付けることにより鉄筋コンクリート構造５００に埋め込まれる形態で説明した。だが、鉄筋部材１００は、新設の鉄筋コンクリート構造５００に構造部材として適用しても良い。新設の鉄筋コンクリート構造に適用した場合であっても、図４に示されるように、複数の鉄筋部材１００の接続部分は、係合部５０により係合されるため、充填材８０のかぶり厚さを接続部分以外の部位と同じ厚さに仕上げることができる。

実施の形態２．
次に実施の形態２に係る鉄筋部材２００について説明する。実施の形態２に係る鉄筋部材２００は、実施の形態１に係る鉄筋部材１００の係合部５０の形状を変更したものである。実施の形態２では、実施の形態１に対する変更点を中心に説明する。実施の形態２に係る鉄筋部材２００の各部については、各図面において同一の機能を有するものは実施の形態１の説明で使用した図面と同一の符号を付して表示するものとする。

図６は、実施の形態２に係る鉄筋部材２００の平面図である。図７は、図６のＤ部の拡大図である。図６は、格子状の鉄筋部材２００Ａ及び２００Ｂの端面１１の周辺を示したものである。

鉄筋部材２００Ａは、端面１１Ａから係合部２５０Ａが突出している。また、鉄筋部材２００Ｂにおいても同じ構成になっている。鉄筋部材２００Ａと鉄筋部材２００Ｂとは、例えば図３に示される鉄筋部材１００Ａ及び１００Ｂと同様に既設の鉄筋コンクリート構造５１０の表面に隣合って並べて配置されており、係合部２５０Ａと係合部２５０Ｂとを係合させて連結されている。以下、係合部２５０Ａと係合部２５０Ｂとをまとめて係合部２５０と呼ぶ。図６において、左右方向が主筋部１０が延びる方向で、上下方向が配力筋部２０が延びる方向である。実施の形態２においても、係合部２５０は、配力筋部２０が伸びる方向に突出している形態で説明するが、主筋部１０が伸びる方向の端面２１に突出させてもよい。

図７に示されているように、係合部２５０Ａは、端面１１Ａから配力筋部２０Ａが延びる方向に突出している。そして、係合爪２５１Ａａ、２５１Ａｂ、２５１Ａｃは、係合部２５０Ａが突出している方向に対し交差する一方向に突出している。つまり、図６においては主筋部１０が延びる方向に係合爪２５１Ａａ、２５１Ａｂ、２５１Ａｃが突出している。これは、鉄筋部材２００Ｂの係合部２５０Ｂにおいても同様の構成になっている。鉄筋部材２００Ａの係合部２５０Ａは、鉄筋部材２００Ｂの係合部２５０Ｂと係合爪２５１同士が嵌り合う形状になっている。係合部２５０Ａは、係合爪２５１Ａａと係合爪２５１Ａｂとの間に係合爪２５１Ｂｄを、係合爪２５１Ａｂと係合爪２５１Ａｃとの間に係合爪２５１Ｂｃを、係合爪２５１Ａｃと係合爪２５１Ａｄとの間に係合爪２５１Ｂｂを係合させている。また、係合部２５０Ｂは、係合爪２５１Ｂａと係合爪２５１Ｂｂとの間に係合爪２５１Ａｄを、係合爪２５１Ｂｂと係合爪２５１Ｂｃとの間に係合爪２５１Ａｃを、係合爪２５１Ｂｃと係合爪２５１Ｂｄとの間に係合爪２５１Ａｂを係合させている。以下、係合部２５０Ａの係合爪２５１Ａａ、２５１Ａｂ、２５１Ａｃ、２５１Ａｄをまとめて係合爪２５１Ａと呼ぶ。同様に、係合部２５０Ｂの係合爪２５１Ｂａ、２５１Ｂｂ、２５１Ｂｃ、２５０Ｂｄをまとめて係合爪２５１Ｂと呼ぶ。係合部２５０Ａと係合部２５０Ｂとは、２つの係合爪２５１Ａの間に１つの係合爪２５１Ｂが嵌り、２つの係合爪２５１Ｂの間に１つの係合爪２５１Ａが嵌ることにより、係合していることになる。

係合爪２５１Ａは、係合部２５０Ａに４箇所ずつ設けられている。係合部２５０Ａの係合爪２５１Ａａ、２５１Ａｂ、２５１Ａｃ、２５１Ａｄは、配力筋部２０が延びる方向に等間隔に配置されている。そして、係合爪２５１Ａａ、２５１Ａｂ、２５１Ａｃ、２５１Ａｄは、主筋部１０が延びる方向に等間隔にずらして配置されている。これは、鉄筋部材２００Ｂにおいても、鉄筋部材２００Ａと同じ構成となっている。係合部２５０Ａ及び係合部２５０Ｂのそれぞれの中央部で係合している係合爪２５１Ａｃの係合面２５２Ａｄと係合爪２５１Ｂｃの係合面２５２Ｂｄとは、配力筋部２０の中心線２５の上に位置している。つまり、係合爪２５１Ａと係合爪２５１Ｂとが係合している各箇所の位置の座標を平均すると、配力筋部２０の中心線２５の延長線上に位置する。換言すると、係合部２５０が備える複数の係合面２５２の中心は、配力筋部２０の中心線２５の延長線上にある。このように構成されることにより、係合部２５０Ａと係合部２５０Ｂとを配力筋部２０が延びる方向に引き離す力がかかったときに、係合部２５０Ａが図７の矢印５５Ａの方向に、係合部２５０Ｂが図２の矢印５５Ｂの方向に倒れるのを抑制することができる。係合部２５０Ａと係合部２５０Ｂとに配力筋部２０が延びる方向に力が掛かると、係合部２５０Ａの係合爪２５１Ａと係合部２５０Ｂの係合爪２５１Ｂとは、係合が外れる方向、つまり、主筋部１０が延びる方向に離れるように動こうとする。しかし、係合部２５０Ａにおいて、係合爪２５１Ａａ、２５１Ａｂ、２５１Ａｃ、２５１Ａｄのそれぞれに掛かる力を配力筋部２０で受けることができるから、鉄筋部材２００Ａの端面１１Ａを形成している主筋部１０が曲がることがなく、係合部２５０Ａが矢印５５Ａの方向に倒れるような変形を抑制することができる。なお、複数の係合面２５２の中心は、配力筋部２０の中心線２５上に位置しているのが望ましいが、中心線２５から外して構成することも可能である。例えば、複数の係合面２５２のうち少なくとも１つが配力筋部２０の中心線２５上に位置する様に構成されていても良い。

係合爪２５１Ａは、それぞれ係合面２５２Ａを備え、格子状の板である鉄筋部材２００Ａの端面側に形成された係合面２５２Ａａ、２５２Ａｃ、２５２Ａｅ、２５２Ａｇと、反端面側に形成された係合面２５２Ａｂ、２５２Ａｄ、２５２Ａｆとを備える。鉄筋部材２００Ｂにおいても、鉄筋部材２００Ａと同じ構成となっている。以下、係合部２５０Ａの係合面２５２Ａａ、２５２Ａｂ、２５２Ａｃ、２５２Ａｄ、２５２Ａｅ、２５２Ａｆ、２５２Ａｇをまとめて係合面２５２Ａと呼ぶ。係合部２５０Ｂの係合面２５２Ｂａ、２５２Ｂｂ、２５２Ｂｃ、２５２Ｂｄ、２５２Ｂｅ、２５２Ｂｆ、２５２Ｂｇをまとめて係合面２５２Ｂと呼ぶ。また、係合面２５２Ａと係合面２５２Ｂとをまとめて係合面２５２と呼ぶ。係合面２５２は、鉄筋部材２００の端面１１の延びる方向に対し、所定の角度だけ傾斜している。係合面２５２のうち鉄筋部材２００の端面１１に対向している係合面２５２は、係合爪２５１の先端に行くに従い鉄筋部材２００の端面１１に近づくように傾斜している。係合面２５２のうち鉄筋部材２００の端面１１に対向していない側の係合面２５２、つまり外側を向いた係合面２５２は、係合爪２５１の先端に行くに従い鉄筋部材２００の端面１１から遠ざかるように傾斜している。このように構成されていることにより、各係合爪２５１は、端面１１に対向している側の係合面２５２及び外側を向いた係合面２５２の両側から挟まれて嵌り合う。そして、鉄筋部材２００Ａの係合部２５０Ａと鉄筋部材２００Ｂの係合部２５０Ｂとが離れる方向に移動しようとする場合に、係合面２５２同士が接触して外れないようになっている。そのため、係合部２５０Ａと係合部２５０Ｂとを配力筋部２０方向に引き離す力がかかったときに、係合部２５０Ａの係合面２５２Ａと係合部２５０Ｂの係合面２５２Ｂとが接触し、係合爪２５１Ａと係合爪２５１Ｂとが離れる方向に対し引っ掛かるため、係合がはずれにくい構成になっている。なお、端面１１に対向している側の係合面２５２は、本発明の「内側係合面」に相当し、外側を向いた係合面２５２は、本発明の「外側係合面」に相当する。

また、実施の形態２に係る係合部２５０は、係合部２５０の先端から鉄筋部材２００の端面１１に向かうに従い幅が太くなるように構成されている。この構成により、係合部２５０の強度及び剛性が高くなり、係合部２５０の係合を外す方向に荷重がかかっても外れにくい構成になっている。

なお、実施の形態２に係る鉄筋部材２００も、実施の形態１に係る鉄筋部材１００と同様に鉄筋コンクリート構造５００に適用される。鉄筋部材２００は、係合部２５０を備えることにより、複数の鉄筋部材２００を並べて配置することができ、連結させることができる。よって、従来の鉄筋部材１０１のように重ねて配置する必要がないため、鉄筋コンクリート構造５００は、鉄筋部材２００の連結した部分について表面を突出させる必要がなく、充填材８０を厚くする必要もない。従って、鉄筋コンクリート構造５００は、寸法を大きくすることもなく、重量も抑えることができる。

実施の形態３．
次に実施の形態３に係る鉄筋部材３００について説明する。実施の形態３に係る鉄筋部材３００は、主筋部３１０が延びる方向の端部で、隣合う鉄筋部材３００と厚み方向に重ねることなく配置できるものである。実施の形態３の鉄筋部材３００は、実施の形態１に係る鉄筋部材１００及び実施の形態２に係る鉄筋部材２００と同様に格子状の板により構成されている。

図８は、実施の形態３に係る鉄筋部材３００の平面図である。図８においては、２つの鉄筋部材３００Ａと鉄筋部材３００Ｂとが主筋部３１０が延びる方向において隣接して配置されている。そして、鉄筋部材３００Ａの主筋部３１０Ａの端部と鉄筋部材３００Ｂの主筋部３１０Ｂの端部とが同じ領域に位置しているが、格子状の板である鉄筋部材３００の厚み方向には重ならずに配置されている。なお、鉄筋部材３００Ａと鉄筋部材３００Ｂとは、例えば図３に示されている鉄筋部材１００Ａと鉄筋部材１００Ｂと同様に既設の鉄筋コンクリート構造５１０の表面に配置されるものである。また、図３に示されているような床版の補強だけでなく、既設の鉄筋コンクリート構造５１０の梁、柱に適用しても良い。

図８に示されているように、鉄筋部材３００Ａの端部においては、格子状になっている主筋部３１０Ａ及び配力筋部３２０Ａのうち、複数の配力筋部３２０Ａがその一部分を除去されているような形状に構成された腕部３３０Ａを有している。つまり、格子状の板である鉄筋部材３００Ａにおいて、主筋部３１０Ａは、隣合う主筋部３１０Ａの方向に延びる腕部３３０Ａを備えている。そして、その腕部３３０Ａの先端部３３１Ａは、隣合う主筋部３１０Ａと所定の距離をおいて配置されている。腕部３３０Ａの先端部３３１Ａと隣合う主筋部３１０Ａとの距離は、主筋部３１０Ａの幅より大きく設定されている。なお、鉄筋部材３００Ｂも、鉄筋部材３００Ａと同様の構造を備えている。このように構成されていることにより、一方の鉄筋部材３００Ａの端部における腕部３３０Ａの先端部３３１Ａと隣合う主筋部３１０Ａとの間の隙間３３２Ａに、他方の鉄筋部材３００Ｂの主筋部３１０Ｂを配置することができる。また、他方の鉄筋部材３００Ｂにおいても同様な構成になっており、腕部３３０Ｂの先端部３３１Ｂと隣合う主筋部３１０Ｂとの間の隙間３３２Ｂに、一方の鉄筋部材３００Ａの主筋部３１０Ａを配置することができる。

図９は、実施の形態３に係る鉄筋部材３００の配置例を示した平面図である。鉄筋部材３００は、主筋方向の端部は、図８に示されるような腕部３３０Ａ、３３０Ｂを有する構造になっているが、配力筋方向の端部は、実施の形態１に係る係合部５０を備えていても良い。このように構成されることにより、複数の鉄筋部材３００の配力筋方向は、係合部５０で強固に接続しつつ、主筋方向においては図８に示されるように主筋部３１０Ａ、３１０Ｂを厚さ方向に重ねることなく配置することができる。複数の鉄筋部材３００を配力筋方向の両方に複数接続しつつ、主筋方向に並べて配置することができるため、例えばトンネルの内壁などの長く幅の広い領域に設置することが可能となる。

また、鉄筋部材３００は、厚み方向に重ねて配置する必要がないため、実施の形態１の鉄筋部材１００及び実施の形態２の鉄筋部材２００と同様に、鉄筋コンクリート構造５００の表面を突出させる必要が無く、充填材８０を厚くする必要もない。そして、隣接する鉄筋部材３００同士の主筋部３１０を同じ領域に重複して存在させられるため、単一の鉄筋部材により構成した場合と同様に鉄筋コンクリート構造５００の強度を確保することができる。実施の形態３に係る鉄筋部材３００の構成は、特に補強用構造部材として既設の鉄筋コンクリート構造に適用する場合に、補強を必要とする部位の大きさに合わせて鉄筋部材３００を配置する場合に用いるものである。鉄筋部材３００は、初めから図８に示す形状に製造してもよいが、初めは格子状の板として製造し、現場において補強する部位に合わせて格子状になっている配力筋部３２０を加工し、隙間３３２を設けてもよい。

実施の形態４．
次に実施の形態４に係る鉄筋部材４００について説明する。実施の形態４に係る鉄筋部材４００は、実施の形態１で説明した係合部５０を備えている。そして、係合部５０は、鉄筋部材４００の主筋部４１０が延びる方向の端部及び配力筋部４２０が延びる方向の端部に設けられている。実施の形態４に係る鉄筋部材４００は、主筋部４１０が延びる方向の端部及び配力筋部４２０が延びる方向の端部のそれぞれで、他の鉄筋部材４００と係合させて配置できるように構成されたものである。

図１０は、実施の形態４に係る鉄筋部材４００の配置例を示した平面図である。図１１は、図１０のＥ部の拡大図である。図１２は、実施の形態４に係る鉄筋部材４００の配置例を示した断面図である。図１３は、図１２のＦ部の拡大図である。図１０〜図１３は、鉄筋部材４００を設置する鉄筋コンクリート構造の一例として、マンホール５８０の頂版５８２に適用した場合の図である。マンホール５８０は、矩形の躯体部分である鉄筋コンクリート製の函体５８１の頂版５８２に開口用首部５８３が接続されている。開口用首部５８３は、函体５８１に連通する開口部５８４を有する例えば円筒状のものである。開口部５８４には蓋（図示無し）が配置され、開口部５８４が塞がれる。

函体５８１は、地中に埋設される。そして、頂版５８２の上には、例えば土が被され、地表を通る車両等の荷重がかかる。また、開口用首部５８３は、円筒部分を囲む土から土圧を受け、さらに地表を通る車両等の荷重もかかる。従って、開口用首部５８３からの荷重がかかると、頂版５８２の下面の内側開口部５８５の周りには引張応力が作用する。コンクリートは、圧縮力には強く、引張力には弱い。よって、長年の使用により、頂版５８２の下面には、開口部の周辺を中心として、ひび割れなどの劣化が生じる。従って、図１２及び図１３に示されるように、頂版５８２の下面に鉄筋部材４００を設置し、充填材８０で覆うことにより、頂版５８２の下面を補強する。なお、鉄筋部材４００は、図１３に示されるように既設鉄筋９００が設置されている鉄筋コンクリート構造の補強に用いられているが、新設の鉄筋コンクリート構造に埋設して設置しても良い。

図１０に示されるように、マンホール５８０の頂版５８２には、内側開口部５８５の周囲を囲んで鉄筋部材４００が配置されている。製造や運搬の都合上、鉄筋部材４００は、一体で大きい形状に製作するのが困難であるため、図１０のように内側開口部５８５を囲んで配置するためには、複数の鉄筋部材４００を係合部５０にて係合させて一体にし配置される。複数の鉄筋部材４００は、主筋部４１０が延びる方向の端部及び配力筋部４２０が延びる方向の端部に係合部５０が配置されている。よって、鉄筋部材４００同士を主筋方向及び配力筋方向の両方で接続することができる。そのため、図１０のように内側開口部５８５を囲んで鉄筋部材４００を配置したい場合でも、複数の鉄筋部材４００を自由に組み合わせて配置できる。なお、図１０に示されているように、鉄筋部材４００を配置する必要の無い内側開口部５８５の形状に合わせて、適宜鉄筋部材４００の端部を切断して配置することができる。マンホール５８０以外の構造に適用する場合も自由に形状を変えて鉄筋部材４００を設置することができる。

図１１に示されるように、実施の形態４に係る鉄筋部材４００によれば、主筋方向及び配力筋方向の両方において係合部５０同士を係合させて複数の鉄筋部材４００を接続させることができるため、主筋方向及び配力筋方向の両方にかかる引っ張り応力に対し鉄筋コンクリート構造を補強することができる。そして、係合部５０の厚さは、その他の主筋部４１０及び配力筋部４２０と同じ厚さであるため、頂版５８２等のコンクリート構造物に埋め込まれても係合部５０のかぶり厚さを厚くする必要が無く、図１２及び図１３に示される様に頂版５８２の表面を突出させること無く鉄筋部材４００を配置できる。なお、鉄筋部材４００に設けられた係合部５０は、実施の形態２の係合部２５０であっても良い。それぞれの係合部５０、２５０の複数の係合面５２の中心は、配力筋部２０又は主筋部１０の中心線２５上に位置しているのが望ましいが、外れて構成することも可能である。例えば、複数の係合面５２のうち少なくとも１つが中心線２５上に位置していても良い。さらに、実施の形態４においては、マンホール５８０の頂版５８２の補強構造に鉄筋部材４００を適用する例で説明したが、その他のコンクリート構造にも適用することができる。

１０ 主筋部、１１ 端面、１１Ａ 端面、２０ 配力筋部、２１ 端面、２５ 中心線、５０ 係合部、５０Ａ 係合部、５０Ｂ 係合部、５１ 係合爪、５１Ａ 係合爪、５１Ａａ 係合爪、５１Ａｂ 係合爪、５１Ａｃ 係合爪、５１Ｂ 係合爪、５１Ｂａ 係合爪、５１Ｂｂ 係合爪、５１Ｂｃ 係合爪、５２ 係合面、５２Ａ 係合面、５２Ａａ 係合面、５２Ａｂ 係合面、５２Ａｃ 係合面、５２Ｂ 係合面、５２Ｂａ 係合面、５２Ｂｂ 係合面、５２Ｂｃ 係合面、５５Ａ 矢印、５５Ｂ 矢印、８０ 充填材、８５ 凸部、１００ 鉄筋部材、１００Ａ 鉄筋部材、１００Ｂ 鉄筋部材、１０１ 鉄筋部材、２００ 鉄筋部材、２００Ａ 鉄筋部材、２００Ｂ 鉄筋部材、２５０ 係合部、２５０Ａ 係合部、２５０Ｂ 係合部、２５０Ｂｄ 係合爪、２５１ 係合爪、２５１Ａ 係合爪、２５１Ａａ 係合爪、２５１Ａｂ 係合爪、２５１Ａｃ 係合爪、２５１Ａｄ 係合爪、２５１Ｂ 係合爪、２５１Ｂａ 係合爪、２５１Ｂｂ 係合爪、２５１Ｂｃ 係合爪、２５１Ｂｄ 係合爪、２５２ 係合面、２５２Ａ 係合面、２５２Ａａ 係合面、２５２Ａｂ 係合面、２５２Ａｃ 係合面、２５２Ａｄ 係合面、２５２Ａｅ 係合面、２５２Ａｆ 係合面、２５２Ａｇ 係合面、２５２Ｂ 係合面、２５２Ｂａ 係合面、２５２Ｂｂ 係合面、２５２Ｂｃ 係合面、２５２Ｂｄ 係合面、２５２Ｂｅ 係合面、２５２Ｂｆ 係合面、２５２Ｂｇ 係合面、３００ 鉄筋部材、３００Ａ 鉄筋部材、３００Ｂ 鉄筋部材、３１０ 主筋部、３１０Ａ 主筋部、３１０Ｂ 主筋部、３２０ 配力筋部、３２０Ａ 主筋部、３２０Ｂ 主筋部、３３０ 腕部、３３０Ａ 腕部、３３０Ｂ 腕部、３３１ 先端部、３３１Ａ 先端部、３３１Ｂ 先端部、３３２Ａ 隙間、３３２Ｂ 隙間、４００ 鉄筋部材、４１０ 主筋部、４２０ 配力筋部、５００ 鉄筋コンクリート構造、５０１ 鉄筋コンクリート構造、５１０ 鉄筋コンクリート構造、５５０ 床版、５６０ 柱、５７０ 梁、５８０ マンホール、５８１ 函体、５８２ 頂版、５８３ 開口用首部、５８４ 開口部、５８５ 内側開口部、６００ 鉄筋部材、６００Ａ 鉄筋部材、６００Ｂ 鉄筋部材、９００ 既設鉄筋、ｔ１ 距離、ｔ２ 距離。

Claims (13)

1. 互いに平行に配置された複数の主筋部と、
   隣接する複数の前記主筋部の間を連結する複数の配力筋部と、を有する格子状の板により形成された鉄筋部材であって、
   前記格子状の板の端面に突出する係合部を備え、
   前記係合部は、
   当該係合部が突出する方向に対し交差する一方向に突出する係合爪を備える、鉄筋部材。
2. 前記係合爪は、
   前記格子状の板の端面側に形成された内側係合面を備える、請求項１に記載の鉄筋部材。
3. 前記内側係合面は、
   前記格子状の板の端面に対し傾斜しており、
   前記係合爪の先端に行くに従い前記格子状の板の端面に近づく、請求項２に記載の鉄筋部材。
4. 前記係合爪は、
   前記格子状の板の反端面側に形成された外側係合面を備える、請求項１〜３の何れか１項に記載の鉄筋部材。
5. 前記外側係合面は、
   前記格子状の板の端面に対し傾斜しており、
   前記係合爪の先端に行くに従い前記格子状の板の端面から遠ざかるように傾斜している、請求項４に記載の鉄筋部材。
6. 前記係合部は、
   複数の前記係合爪を備え、
   前記係合爪が備える前記内側係合面及び前記外側係合面のうち少なくとも１つは、
   前記配力筋部の中心線上又は前記主筋部の中心線上に位置する、請求項２〜５の何れか１項に記載の鉄筋部材。
7. 前記係合部は、
   前記主筋部に交差する方向に突出する、請求項１〜６の何れか１項に記載の鉄筋部材。
8. 前記係合部は、
   前記主筋部が延びる方向の端部に突出する、請求項１〜７の何れか１項に記載の鉄筋部材。
9. 前記主筋部は、
   前記格子状の板の端部において、隣接する前記主筋部に向かって延びる腕部を備え、
   前記腕部の先端部は、
   隣接している前記主筋部との間に前記主筋部の幅よりも大きい隙間を持って配置されている、請求項７に記載の鉄筋部材。
10. 互いに平行に配置された複数の主筋部と、
    隣接する複数の前記主筋部の間を連結する複数の配力筋部と、を有する格子状の板により形成された鉄筋部材であって、
    前記主筋部は、
    前記格子状の板の端部において、隣接する前記主筋部に向かって延びる腕部を備え、
    前記腕部の先端部は、
    隣接している前記主筋部との間に前記主筋部の幅よりも大きい隙間を持って配置されている、鉄筋部材。
11. 請求項１〜１０の何れか１項に記載の鉄筋部材は、
    構造部材としてコンクリート中に配筋される、鉄筋コンクリート構造。
12. 請求項１〜１０の何れか１項に記載の鉄筋部材は、
    補強用構造部材として既設のコンクリート構造に対する増し打ちコンクリート内に配筋される、鉄筋コンクリート構造。
13. 前記鉄筋部材は、
    前記主筋部と前記配力筋部とが同一面上に位置する様に配置される、請求項１１又は１２に記載の鉄筋コンクリート構造。

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