JP4017700B2 - 構成要素間連結部材の製造方法及びこの方法で製造した構成要素間連結部材 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼製コア及びステンレス鋼製さや管からなる構成要素間連結部材（横力ボルト）の製造方法並びにこの方法に従って製造された構成要素間連結部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
構成要素間連結部材（横力ボルト）は、二つの構造的構成要素間を水平方向に連結し、これらの要素間で力を伝達するために使用される。このような連結部材は、特に、二つのコンクリート製フロアスラブ間の伸縮隙間の間の領域で使用され、スラブを階段の踊り場上の構造要素に連結された状態に置くために使用される。連結部材は、伸縮隙間の両側の適当な支持スリーブに着座され、水平方向伸縮移動は可能とならなる必要があるが、相対的な垂直方向移動は止めなければならない。
【０００３】
構成要素間連結部材には、環境の作用が必然的に加わり、及び従って腐蝕することがある。従って、多くの製造者は、構成要素間連結部材を高級なステンレス鋼から製造するようになってきている。このような構成要素間連結部材は、好ましくはクロム−ニッケル−モリブデン鋼で作製される。これは極めて高価であるにも関わらず、特定の適用領域における安全性についての必要条件を満たさない。最近の発見によれば、全体がステンレス鋼でできたロッドは、材料の強度を低下させる水素脆化を被り易い。
【０００４】
以上の考察に基づき、コンクリート製の二つの要素を連結するための腐蝕性の鋼製の張力ロッド又は圧縮ロッドを、ロッドが少なくとも隙間領域において耐蝕性材料製スリーブによって包囲されるようにし、且つスリーブと鋼との間の隙間に硬化剤を注入するように設計することによって変更を行なった。ドイツ国特許公開第３８ ０１ １２１号によるこの解決策は、アンカーボルトに関して実験され、多くの理由により、このシステムは構成要素間連結部材に関しては受入れることができない。
【０００５】
最も大きな問題点は、コアをスリーブに正確に埋め込むことと関連しており、このような構成要素間連結部材の製造中に起こる。この理由のため、本出願人は、カバーとして使用されたステンレス鋼製スリーブを変更してこれを切断し、その中に短い腐蝕性の鋼製ロッドをコアとして挿入し、開放端をプラスチック製で閉鎖した。この解決策に従って製作されたロッドは、材料特性に関して大幅に改善されている。
【０００６】
冒頭に述べたように、水平方向に配置された二つの構造的構成要素間の連結をロッドを用いて行い、互いに関する垂直方向への移動を実際上停止する。しかしながら、材料組成が定められていない最後に言及した種類の構成要素間連結部材は、これらの必要条件を十分に満たすことができない。鋼製コアをステンレス鋼製さや管に挿入するには或る程度の遊びが必要である。経済的な理由により、横力連結部材の全ての構成要素を寸法規制された要素から製作することはできない。この場合でも、コアをさや管に遊びなしで挿入することは、純粋に技術上の理由のため、不可能である。かくして、周知の解決策では、製造技術上の理由により、幾つかの許容差領域が設けられる。これは、最悪の場合には重複してしまう。別のものについては、コアの外側寸法及びさや管の内側寸法が一つの許容差領域を形成する。別のものについては、さや管の外側寸法が許容差領域を有し、構成要素間連結部材が着座する支持スリーブの内側寸法もまた許容差領域を有する。上記中に言及したように、全てのこれらの許容差が重複してしまう。従って、このようにして得られた遊びにより、構成要素間連結部材によって互いに連結された水平方向に配置された二つの構造的構成要素間に垂直方向での或る程度の移動の自由度が提供される。従って、建物の要素に生じる振動により垂直方向移動が生じ、これによってロッド連結部材の領域に亀裂が形成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、鋼製コア及びステンレス鋼製さや管からなる構成要素間連結部材（横力ボルト）の製造方法を提供することである。このような方法で製造された構成要素間連結部材には、上文中に言及した欠点の大部分がもはやない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的は、請求項１の特徴部分の方法によって達成される。
【０００９】
さや管への鋼製コアの挿入中、さや管の外側寸法の規制を行う場合には、構成要素間連結部材とこの構成要素間連結部材が着座する支持スリーブとの間の許容差領域が更に小さくなる。
【００１０】
適用領域及び対応する必要条件に応じて、上文中に言及した方法で製造した構成要素間連結部材をプラスチック製プラグで閉鎖してもよいし、ステンレス鋼製のディスクをさや管の開放端に挿入し溶接してもよい。本発明による製造方法は添付図面に示してある。添付図面には、この製造プロセスに従って製造した構成要素間連結部材の二つの例示の実施例もまた示してある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の方法に従って構成要素間連結部材（横力ボルト）を製造するための最初の材料は、一方では、薄鋼板からなるコア１であり、他方では、ステンレス鋼管からなるさや管２である。この場合、コア１は、従来の構造用鋼で製造できる。以下に説明する工程ａ）乃至ｃ）は、通常は、適当な設備を備えた製鋼所で行われ、これに続く工程ｄ）乃至ｈ）は、建築用製品（technical building products ）を製造する会社で行うことができる。いわゆる半製品が工程ａ）乃至ｃ）で製造され、これに続く工程ｄ）乃至ｈ）は特定の順番に従った仕上げに関する。
【００１２】
第１工程ａ）では、前記ステンレス鋼製さや管を対応する寸法を持つ鋼製ロッド１上に周知の技術に従って引き込む。この場合、鋼製ロッドがコア１を構成する。引き込みプロセス中、コア１自体は寸法規制用マンドレルとして作用し、このマンドレルにより、ほぼ遊びがない所望の状態が確保される。製造設備によっては、ステンレス鋼製さや管の大きさを引き込みと同時に又はその直後に寸法規制することができる。適当な寸法規制工具が工程ｂ）において全く概略に参照番号２０で示してある。さや管２内へのコア１の引き込みは、数ｍの長さの従来のロッド材料を用いて行われる。寸法が極めて正確で少なくとも遊びがない鋼製コアの引き込みは、これに特に適したオイルを付けて行われる。工程ｃ）に示す半製品を、建築用製品を製造するための工場に運ぶ。
【００１３】
半製品を受け取った企業は、ロッド材料３を所定の大きさに切断し、適当なロッド区分４にする−工程ｄ）。これを鋸ブレード３０で象徴的に示す。工程ｅ）に概略に示すように、この段階でコア１を所定の長さａだけさや管２から押し出す。次いで、この突出区分５を切断し、ｆ）に示すようにさや管と面一にする。引き込み中に使用したオイルにより、永久変形を生ぜしめることなく、適当な油圧機械でコア１をさや管２から押し出すことができる。
【００１４】
しかしながら、製鋼所によっては、引き込み中にオイルを用いないで作動する。この場合には、押出しを行う前に、さや管２がコア１よりも大きく加熱されるように、所定の大きさに切断されたロッド区分４の外側を短時間に亘って加熱する。これによって小さな膨張の差が生じ、コアをさや管から押出すことが容易になる。
【００１５】
コア１の突出部分５の切除後、鋼製コアを、切断したコアの方向からさや管１内に同じ油圧工具によって押し戻す。このとき、押し戻し距離は、切断した部品５の長さの半分、即ちａ／２である。この状態を図１のｇ）に示す。鋼製コア１及びさや管２からなるロッドをこのように製造する。ロッドは、さや管開放端６が鋼製コア１の両側に突出している。図１による最終製造工程ｈ）では、開放さや管端６を閉鎖する。最終的には、完成したロッド１０がこのようにして得られる。
【００１６】
本発明に従って製造されたロッド１０を図２に示す。ロッド１０の一方の半部はプラスチック製プラグ７によって閉鎖されており、他端はさや管の開放端６に挿入したステンレス鋼製ディスクで閉鎖されている。プラスチック製プラグ７は、幾つかの用途で、詳細には建物の内部で非常に適している。必要なシールは、プラスチック製プラグ７に設けた適当なシールリップ８によって達成される。支持強度が特に大きな用途については、できるだけ正確な寸法のステンレス鋼製ディスク９をさや管の開放端６に挿入し、さや管とともに溶接する。所望のシールに応じて、溶接部は点溶接であってもよいし、周囲溶接ビード１１として形成されていてもよい。この場合、強度が僅かに増大するが、ディスク９の支持効果にはそれ程影響しない。しかし、コア１をさや管２に絶対的に固定することによって強度が増大する。これにより、非常に強いサンドウィッチ構造が得られる。
【００１７】
このようなサンドウィッチ構造の強度は、中実のロッドからなる一部品構成要素間連結部材よりも大きい。従って、使用される構成要素間連結部材の寸法に関し、直径を小さくすることができる。これは経済的利益をもたらすばかりでなく、構成要素間連結部材の支持スリーブの大きさを小さくすることにつながり、及び従って支持スリーブのコンクリートカバーを大きくすることにつながり、これにより、静的な構造的利点を提供する。
【００１８】
さや管２の壁厚は、基本的には、鋼製コア１の直径に関して所定の関係を持つように選択される。本プロセスでは、さや管に対し、驚く程薄い壁厚を選択できる。さや管２を鋼製するステンレス鋼管の壁厚は、従来は、０．４mm乃至５．０mmであった。ステンレス鋼製さや管２は壁厚が比較的薄いため、更に大きな経済的利益をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ａ）乃至ｈ）の種々の製造工程を示す図である。
【図２】 上文中に言及した方法に従って製造した完成した構成要素間連結部材の図であり、端部を閉鎖するための二つの異なる実施例が示してある。
【符号の説明】
１ コア
２ さや管
３ ロッド材料
４ ロッド区分
５ 突出区分
６ さや管開放端
７ プラスチック製プラグ
８ シールリップ
９ ステンレス鋼製ディスク
１０ ロッド
１１ 周囲溶接ビード
３０ 鋸ブレード

Claims (7)

1. １本の鋼製コア（１）及びステンレス鋼製さや管（２）からなる構成要素間連結部材を製造するための方法において、
   ステンレス鋼でない鋼製のロッドからなる１本の鋼製コア（１）を寸法的に正確に遊びなしで、さや管（２）として使用されるステンレス鋼製チューブに引き込む工程と、
   このようにして形成されたロッドを所望の構成要素間連結部材の寸法に切断する工程と、
   を備え、
   前記コアを前記さや管から部分的に突出させ、前記コアの突出部分を切除する工程と、
   突出させて切除した前記部分の長さの半分だけ前記コアを押出し戻す工程と、
   さや管開放端を閉鎖する工程とを有することを特徴とする方法。
2. 前記さや管開放端（６）は、プラスチック製プラグ（７）によって閉鎖されている、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記さや管開放端（６）は、これらの開放端に押し込まれてこれらの開放端に溶接されたステンレス鋼製ディスク（９）によって閉鎖されている、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記さや管（２）の外側寸法は、引き込み中に寸法規制される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 所定の大きさに切断された前記ロッドは、前記コアを前記さや管から部分的に突出させる前に外側から短時間に亘って加熱される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の方法に従って製造された構成要素間連結部材において、コア（１）はさや管（２）よりも短いことを特徴とする構成要素間連結部材。
7. 前記ステンレス鋼製さや管（２）の厚さは、０．４mm乃至５．０mmの範囲である、ことを特徴とする請求項６に記載の構成要素間連結部材。

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