JP2916416B2 - 継手部を有する鉄筋コンクリート用異形棒鋼及びその継手並びに鉄筋コンクリート用異形棒鋼の継手部の形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄筋コンクリート
用棒鋼（異形棒鋼) を連結する継手部を有する鉄筋コン
クリート用異形棒鋼及びその継手並びに鉄筋コンクリー
ト用異形棒鋼の継手部の形成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンクリート建築物の柱等に使用
される異形棒鋼は、建築物の高層化により、異形棒鋼を
連結することが益々必要となり、かかる連結法としてガ
ス圧接法が知られており、ガス圧接法は異形棒鋼を突合
わせてバーナー加熱しながら両側から加圧して接合する
ものであるが、かかるガス圧接法では特殊技能を要し、
熟練工でなければ良い連結は出来ない欠点を有し、又強
風時や降雨時においては作業中断を余儀なきものとする
欠点を有していた。

【０００３】そこでネジフシ鉄筋が発明され、ネジフシ
鉄筋（トルク法) ではネジ状の鉄筋をカプラーと両ナッ
トで螺締して接続し、又ネジフシ鉄筋（グラウト法) で
はカプラーのみで継ぎ溶剤（グラウト材) を注入口よ
り、充填して接続しており、かかるネジフシ鉄筋におい
ては使用施工面では高トルクをかける専用工具や、高価
なグラウト材を要し、また製造面においては鉄筋のフシ
を全長に渉ってネジ状とするために高度な技術と面倒な
手間労力を要し、コスト高となる欠点を有していた。

【０００４】又、異形棒鋼の端部だけを熱間鍛造して異
形棒鋼より、大径に成形した後に、所定寸法に切削加工
後、材料除去を伴うネジ切り加工するものや、異形棒鋼
の端部に、これより高強度異種材質からなるネジ部を摩
擦圧接により接合するものも発明され、前者のものはネ
ジ部を大径にせねば必要強度を得られず、又後者のもの
は必要強度を得られるが、異種材質の接合で、完全な接
合一体化に危惧を有すると共に、接合部が大径化し、継
手に関して、いずれの継手にあっても連結部が太くな
り、施工上鉄筋間隔及びコンクリートのかぶり厚さの点
で制約を生じている欠点を有していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、継手部並び
に継手を太くせずに強度向上ができ、又加工コストの低
減化と品質の安定化を図る様にした継手部を有する鉄筋
コンクリート用異形棒鋼及びその継手並びに鉄筋コンク
リート用異形棒鋼の継手部の形成方法を提供せんとする
ものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来技術に
基づく、ネジフシ鉄筋において施工時に専用工具や高価
なグラウト材を要する課題、又製造時に高度な技術と面
倒な手間労力を要する課題、或いは異形棒鋼の端部だけ
を加工するに際し作業性、取り扱い性が悪い課題、又は
連結部が太くなる課題に鑑み、鉄筋コンクリート用異形
棒鋼端部の表面突部のみを冷間塑性加工により、略平坦
化する様に変形させて、かかる加工端部を異形棒鋼の基
形部と略同径な略円柱形に形成した後に、ネジ転造によ
る冷間塑性加工により、前記加工端部に雄ネジを形成し
て継手部と成すことによって、冷間での塑性変形による
表面突部の変形及び雄ネジの形成により、加工硬化させ
て継手部を太くせずに母材強度以上に強度を上げ、塑性
変形による表面突部の変形及び雄ネジの形成は、比較的
小さい加工力での形成を可能とし、加工コストの低減化
を図る様にして、上記欠点を解決せんとしたものであ
る。

【０００７】又、継手が太くなる課題に鑑み、上記の様
に継手部が太くならないことによって、連結材を組み合
わせた継手も太くせずに強度を上げる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明すると、１は鉄筋コンクリート埋め込み用
の異形棒鋼であり、該異形棒鋼１は、図１に示す様に、
断面円形状の基形部２である棒鋼の表面に、軸線方向に
突設したリブ、全長にわたり一定間隔で以て円周方向に
突設したフシ等の表面突部３、3a…を形成してなり、異
形棒鋼１の両端部には継手部４、4aを形成し、建設現場
等において異形棒鋼１の継手部４、4aを連結材５により
連結している。

【０００９】図２(a) の異形棒鋼１は、非加工状態を示
しており、異形棒鋼１の両端部Ｙ（継手部４、4aの形成
箇所）において、表面突部３、3a…（図中Ｘで表示す
る）のみを、冷間塑性加工して、継手部４、4aを形成す
る。

【００１０】継手部４、4aは、図２(b) に示す様に、冷
間塑性加工により、異形棒鋼１の両端部の表面突部３、
3a…のみを略平坦化する（表面突部３、3a…の平坦化状
態を示す２点鎖線）様に変形させて、かかる加工端部
６、6aを基形部２の直径Ｄと略同一直径D1の略円柱形に
形成した後に、図２(c) に示す様に、ネジ転造による冷
間塑性加工により、前記加工端部６、6aに、平均直径D2
が基形部２の直径Ｄ及び加工端部６、6aの直径D1と殆ど
変わらない雄ネジ７、7aを形成している。

【００１１】尚、フシの形状及び配置は、図１乃至図３
に示す様な所謂横フシの場合、リブで半円に区分される
（図においては上下）両側のフシが、同一円周上に配置
せず、所定間隔ずれて互い違いに配置されたものの方
が、同一円周上に配置されるものより、均一な強度が得
られるので、前者の方がより良いが、かかる方式に限定
されることなく、例えば斜めフシの様に、表面突部３、
3a…を塑性変形させた時に、継手部４、4aの全域で均等
な加工硬化できる連続したフシであっても良い。

【００１２】連結材５は内部にネジ山を螺刻したネジ孔
８を有するカプラー９（長いナット) と成し、該カプラ
ー９を回転して二本の異形棒鋼１、1aを連結し、更にカ
プラー９の両端をナット10、10a で締め付けて異形棒鋼
１、1aを連結する。

【００１３】尚、連結材５は１個のカプラー９と２個の
ナット10、10a からなるものを説明したが、かかる方式
に限定されることなく、他の形式による連結材であって
も良く、又継手部４、4aの基形部２、2aは、略円柱状の
ものであれば、かかる形状は何ら限定されない。

【００１４】次に、継手部４、4aの形成方法を図２及び
図３に基づいて説明すると、先ず、図２(a) 及び図３中
の１点鎖線で示す様に、非加工状態の異形棒鋼１におい
て、継手部４、4aの形成箇所となる両端部Ｙにおける表
面突部３、3a…（図中Ｘで表示する）のみを、絞り加
工、転造加工又は冷間プレス加工などの冷間塑性加工、
即ち再結晶温度以下の温度で塑性変形する加工により、
図２(b) 及び図３中左端の実線で示す様に、基形部２の
直径Ｄを保持しつつ、略平坦化する様に、塑性変形して
押し潰して圧縮し、基形部２の直径Ｄと略同一直径D1と
なる表面滑らかな略円柱形に形成する。

【００１５】図２(b) 中、２点鎖線で示す部分は、図２
(a) で示す表面突部３、3a…が上記冷間塑性加工により
圧潰されて略平坦化した状態を示しており、この冷間塑
性加工により、圧潰された表面突部３、3a…の実質的な
材料移動は、異形棒鋼１端部Ｙの局部的な加工のため、
図２(b) の如く、図２(a) で示す非加工状態よりも異形
棒鋼１の長さ方向に若干長くなって吸収対応されること
となり、表面突部３、3a…の塑性変形により、加工硬化
して静的強度や衝撃強度及び疲労強度が大きくなる。

【００１６】次いで、ネジ転造加工などの冷間塑性加工
により、上記加工端部６、6aの表面層のみに塑性変形を
施し、図２(c) 、図４及び図３中２点鎖線で示す様に、
平均直径D2が基形部２の直径Ｄ及び加工端部６、6aの直
径D1と殆ど変わらない雄ネジ７、7aを形成する。

【００１７】転造加工などの冷間塑性加工による塑性変
形においては、切削加工でネジ切り加工したものが、素
材の成形時に得られた軸方向に並んだ結晶組織が中断さ
れるのに対し、素材の盛り上がりによって雄ネジ７、7a
の形状が形成されるので、連続した繊維状の組織が得ら
れると共に、加工硬化して静的強度や衝撃強度及び疲労
強度が大きくなる。

【００１８】尚、かかる塑性変形による結晶組織の連続
性の維持は、第１工程の圧潰工程でも同様であり、第１
工程の圧潰工程及び第２工程のネジ成形工程を経て、継
手部４、4aの強度を、継手部４、4a以外の非加工部又は
非加工状態の異形棒鋼１である母材強度以上にしてい
る。

【００１９】又、図１乃至図３に示した異形棒鋼１は、
図面上において、表面突部３、3a…を簡略して表してい
るため、図２(b) 中、２点鎖線で示す平坦化状態のフシ
の非成形部Ａが、平坦化状態のフシ幅Ｂより若干大き
く、即ち同一円周上で、平坦化状態のフシ幅Ｂが、フシ
の無い（フシの非成形部Ａ）部分と同一又はそれ以上で
ない様に見られるが、実際の異形棒鋼１は図５に示す詳
細図の様に、フシ幅Ｂがフシの非成形部Ａより広いた
め、同一円周上において、その半円部分は必ずフシ幅Ｂ
が、フシの非成形部Ａよりも幅広に加工硬化しているた
め、同一円周上において半径方向で途切れた部分の強度
を補っている。

【００２０】

【実施例】次に、本発明の実施例は下記の通りである。
母材の種類ＳＤ２９５Ａ及びＳＤ３４５、呼び名Ｄ２５
の異形棒鋼（横フシ）を使用して第１工程を絞り加工、
第２工程をネジ転造加工で行った。その結果、いずれの
異形棒鋼にあっても、継手部の引張強さが母材強度に対
して概ね10％向上した。

【００２１】

【発明の効果】要するに本発明は、鉄筋コンクリート用
異形棒鋼１端部の表面突部３、3a…のみを冷間塑性加工
により、略平坦化する様に変形させて、かかる加工端部
６、6aを異形棒鋼１の基形部２と略同径な略円柱形に形
成したので、又ネジ転造による冷間塑性加工により、前
記加工端部６、6aに雄ネジ７、7aを形成して継手部４、
4aと成したので、塑性変形による表面突部３、3a…の圧
潰及び雄ネジ７、7aの形成により、加工硬化して非加工
部（母材）よりも強度を向上させられ、その結果継手部
４、4aを太くすることなく、連結材５を細く出来、従来
のものより、施工現場において、鉄筋間隔やかぶり厚さ
などの施工上の制約を受けることが少ない。

【００２２】又、両継手部４、4aを連結材５により連結
したので、実施例においては、連結材５をネジ孔８を有
するカプラー９と成し、該カプラー９を継手部４、4aに
螺合したので、連結のために異形棒鋼１を回転させるこ
となく、単にカプラー９を回転させるだけで異形棒鋼
１、1aの連結を行え、その連結作業が容易で、施工能率
を飛躍的に向上出来、しかもその連結状態を強固に出来
る。

【００２３】又、鉄筋コンクリート用異形棒鋼１端部の
表面突部３、3a…のみを冷間塑性加工により、略平坦化
する様に変形させて、かかる加工端部６、6aを異形棒鋼
１の基形部２と略同径な略円柱形に形成する工程と、ネ
ジ転造による冷間塑性加工により、前記加工端部６、6a
に雄ネジ７、7aを形成する工程から成り、継手部４、4a
の強度を母材強度以上にしたので、異形棒鋼１の表面突
部３、3a…のみを冷間塑性加工するだけのため、作業
性、取り扱い性が良く容易に加工出来、又表面突部３、
3a…又は基形部２の表面部分だけに対する加工であるた
め、加工に要する力が僅かで、設備の簡素化が図れ、加
工コストを低減でき、しかも表面突部３、3a…の塑性変
形により、継手部４、4aを太くすることなく、異形棒鋼
１の表面を加工硬化して、継手部４、4aの強度を母材強
度以上に向上させることができる。

【００２４】又、冷間塑性加工により、雄ネジ７、7aを
成形しているため、切削加工で雄ネジを成形した場合の
様に、素材の成形時に得られた軸方向に並んだメタルフ
ロー（連続した結晶構造のつながり）が中断されず、連
続した繊維状の組織が得られると共に、加工硬化して静
的強度や衝撃強度及び疲労強度を向上させられ、継手部
４、4aの強度を向上できる等その実用的効果甚だ大なる
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る継手部を有する鉄筋コンクリート
用異形棒鋼継手の正面図である。

【図２】鉄筋コンクリート用異形棒鋼の継手部の形成方
法を示す工程図である。

【図３】鉄筋コンクリート用異形棒鋼の継手部の加工状
態の過程を示す正面図である。

【図４】図２(c) の端部拡大図である。

【図５】鉄筋コンクリート用異形棒鋼の詳細な形態を表
した正面図である。

【符号の説明】

１ 異形棒鋼 ２ 基形部 ３、3a… 表面突部 ４、4a 継手部 ５ 連結材 ６、6a 加工端部 ７、7a 雄ネジ ８ ネジ孔 ９ カプラー 10、10a ナット

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄筋コンクリート用異形棒鋼端部の表面
   突部のみを冷間塑性加工により、略平坦化する様に変形
   させて、かかる加工端部を異形棒鋼の基形部と略同径な
   略円柱形に形成した後に、ネジ転造による冷間塑性加工
   により、前記加工端部に雄ネジを形成して継手部と成し
   たことを特徴とする継手部を有する鉄筋コンクリート用
   異形棒鋼。
2. 【請求項２】 両継手部を連結材により連結したことを
   特徴とする請求項１の継手部を有する鉄筋コンクリート
   用異形棒鋼継手。
3. 【請求項３】 鉄筋コンクリート用異形棒鋼端部の表面
   突部のみを冷間塑性加工により、略平坦化する様に変形
   させて、かかる加工端部を異形棒鋼の基形部と略同径な
   略円柱形に形成する工程と、ネジ転造による冷間塑性加
   工により、前記加工端部に雄ネジを形成する工程から成
   り、継手部の強度を母材強度以上にすることを特徴とす
   る鉄筋コンクリート用異形棒鋼の継手部の形成方法。