JP5080475B2

JP5080475B2 - 鉄筋の接合具

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Publication number: JP5080475B2
Application number: JP2008530803A
Authority: JP
Inventors: 聡村山; 光博吉田; 貴章平山; 由貴栗原
Original assignee: 岡部株式会社
Priority date: 2006-08-24
Filing date: 2007-07-23
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Description

本発明は、鉄筋同士を接合する際に適用される鉄筋の接合具に関する。

鉄筋は、鉄筋コンクリート構造（ＲＣ造）や鉄骨鉄筋コンクリート構造（ＳＲＣ造）の主たる構成要素であり、配筋する際の作業性等を考慮して所定長さに加工される。そのため、鉄筋同士を接合する作業が現場では不可欠となる。

鉄筋同士を接合するための方法としては、重ね継手、機械式継手、ガス圧接継手等のさまざまな種類があり、それらの継手は、構造体に求められる品質、作業条件、使用される鉄筋径等に応じて適宜使い分けられる。

ここで、上述した接合方法にはそれぞれ一長一短がある。例えば、重ね継手は、コンクリートとの付着を利用することによって鉄筋同士を簡易に接合することができるが、その一方、２本の鉄筋を重ね合わせなければならないため、鉄筋径が太くなればなるほど、配筋が難しくなったり、重ね長さの確保が難しくなったりする。また、機械継手は、カプラーへの鉄筋の挿入長さや締付けトルクといった項目を管理しなければならず、ガス圧接継手は、作業にあたって資格が必要となる。

そのため、鉄筋を簡単に接合可能でかつ重ね長さを確保する必要がない鉄筋の接合方法も別途開発されているが、それらのうち、互いに平行な２本の鉄筋をまとめて接合する方法では、決まった間隔の鉄筋にしか適用することができず、鉄筋のピッチに関して汎用性に欠ける（特許文献５参照）。

かかる状況下、断面が長円状をなす鋼製の筒体と楔部材とからなる接合具が開発されており、かかる接合具によれば、筒体内に２本の鉄筋端部をそれぞれ逆方向から挿入し、次いで筒体に設けられた楔挿通孔から２本の鉄筋の間に楔部材を打ち込むことにより、鉄筋を相互に接合することができる（特許文献１、特許文献２及び非特許文献１参照）。

実公昭５８−３２４９８号公報実公昭５８−５３８８０号公報実開平０４−１２２１１１号公報実公昭６０−３８５８号公報特許第３１９７０７９号公報 ERICO International Corporation、[平成１８年８月２日検索]、インターネット＜URL : http://www.erico.com/products/QuickWedge.asp＞

しかしながら、このような構成においては、２本の鉄筋の材軸がずれているため、各鉄筋に反対方向の引張力が作用したとき、筒体には曲げモーメントが作用するとともに、筒体は、各引張力の作用線が同一の直線上に一致しようとする方向に回転する。
そのため、引張力だけが作用する場合には生じない曲げモーメントが鉄筋に生じたり、筒体の回転によって、鉄筋に作用する引張力の一部が筒体の開口縁部に作用し、筒体に割裂を生じさせる。

また、筒体の開口縁部を拡げようとする力の反力が筒体から鉄筋に作用し、鉄筋を破断させたり、筒体の回転によって鉄筋と楔部材との係合が緩み、鉄筋が筒体から抜け出すといった事態も招く。

したがって、上述した接合構造を、引張荷重が比較的小さな鉄筋コンクリート構造又は鉄骨鉄筋コンクリート構造のせん断補強筋に適用することはできても、引張荷重が比較的大きな主筋に適用することはできないという問題を生じていた。

なお、開口縁部を斜めに切り欠くことによって、鉄筋に生じる応力集中を防止したり（特許文献３）、楔を十字形断面に形成することによって、楔の回転を防止しようとする提案がなされている（特許文献４）。

しかしながら、鉄筋に引張力が作用したときに生じる筒体の回転は、特許文献３のように筒体の開口縁部を斜めに切り欠いたとしても何ら防止されないし、特許文献４のように楔を十字形断面にしたとしても、上述した筒体の回転はやはり防止されない。

このように、断面が長円状をなす鋼製の筒体と楔部材とからなる接合具はいくつか提案されているものの、２本の鉄筋に引張力が作用したときの筒体回転に起因する鉄筋の引張強度低下という問題については、従来技術において何ら解決されていない。

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、２本の鉄筋に引張力が作用したときの筒体回転に起因する鉄筋の引張強度低下を防止するとともにＲＣ造やＳＲＣ造の主筋に適用することが可能な鉄筋の接合具を提供することを目的とする。

本出願人は、筒体を用いた鉄筋の接合具で鉄筋同士を接続するにあたり、筒体の回転を完全になくすことはできないにしても、その回転量を低減することで、せん断補強筋のみならず、上述した鉄筋の接合具を主筋にも適用することができないかという点に着眼して研究開発を重ねた結果、楔部材を複数本で構成してそれらの圧入位置を離間させるという新規な構成により、筒体の回転量を減少させるとともにそれに伴う鉄筋の曲げ変形を抑制し、あるいは鉄筋の抜け出しを防止することに成功した。

すなわち、本発明においては、第１の楔部材及び第２の楔部材は、第１の鉄筋及び第２の鉄筋の間に圧入される際、筒体の内周面から反力を受ける形で各鉄筋にそれぞれくいこむ。そして、このような２本の楔部材のくい込みと筒体による拘束作用とにより、鉄筋、楔部材及び筒体は、鉄筋に作用する引張力によって筒体が回転する際、第１の楔部材の圧入位置近傍から第２の楔部材の圧入位置近傍まで概ね一体となって回転する。

換言すれば、鉄筋に作用する引張力によって筒体が回転するとき、第１の楔部材の圧入位置と第２の楔部材の圧入位置に挟まれた領域においては、鉄筋、楔部材及び筒体が一体となって回転し、鉄筋に作用する引張力の作用点は、その一体領域の外側にそれぞれずれる。

そのため、楔部材が単体構成であった従来よりも、鉄筋に作用する引張力の作用点間距離が大幅に増加し、それに伴って、鉄筋の引張力を受けたときの筒体の回転量が大幅に減少する。

したがって、鉄筋に生じる曲げ変形が小さくなるとともに、筒体の開口を拡げようとする鉄筋からの力も小さくなり、引張荷重下においては、筒体の割裂破壊、鉄筋の抜け及びウェッジ破断が防止され、鉄筋に母材破断させることが可能となる。

ここで、鉄筋の抜けとは、楔部材が喰い込んだ箇所（断面欠損部）での鉄筋のせん断破壊、筒体の裂けとは、鉄筋が当接することによる筒体縁部の割裂破壊、ウェッジ破断とは、楔部材が喰い込んだ箇所（断面欠損部）での鉄筋の破断をそれぞれ意味するものとする。また、母材破断とは、楔部材の打込み箇所以外での鉄筋の破断をいうものとする。

なお、本発明においては、楔部材の圧入位置を２カ所設けることで引張力の作用点を外側にずらし、それによって作用点間距離を増加させて筒体の回転量を低減することを特徴とするものであって、楔部材の本数は２本に限定されるものではない。すなわち、楔部材が３本以上の場合、作用点間距離は、３つの楔挿通孔のうち、最も外側に位置する２つの楔挿通孔の離間距離となる。なお、この場合、３本の楔部材のうち、最も外側に位置する２つの楔挿通孔に打ち込まれる２つの楔部材が本発明に係る第１及び第２の楔部材となる。

筒体は、第１の鉄筋及び第２の鉄筋を両端の開口から所定の重ね長さをもって挿入可能であってかつ２つの模挿通孔から第１の楔部材及び第２の楔部材をそれぞれ打ち込むことができるように構成されるとともに、そのような接合状態で第１の鉄筋及び第２の鉄筋に引張力が作用したとき、第１の鉄筋又は第２の鉄筋が筒体及び楔部材に先行して母材破断するように筒体の長さが定められる限り、鋼種や肉厚については任意である。

上述したように、筒体を構成するにあたり、その長さを確保することによって、鉄筋を筒体及び楔部材に先行して母材破断させることができるが、鉄筋の引張強さが大きい場合、接合箇所の引張強さが鉄筋の引張強さよりもわずかに劣ることがある。
かかる場合には、筒体の製造過程において焼鈍し処理を施すようにすればよい。
このようにすれば、焼鈍し処理によって筒体が延性に富む部材となり、その結果、筒体の縁部近傍から鉄筋に作用する反力及びその反力で生じる鉄筋の応力が低減するとともに、鉄筋周面の凹凸が筒体内面にくいこむことで鉄筋の周面における凹凸状態のばらつきが吸収され、かくして鉄筋を確実に母材破断させることが可能となる。

本実施形態に係る鉄筋の接合具の図であり、(a)は正面図、(b)はＡ−Ａ線に沿う断面図。本実施形態に係る鉄筋の接合具を用いて２本の鉄筋を接合した様子を示した図であり、(a)は正面図、(b)はＢ−Ｂ線に沿う断面図。本実施形態に係る鉄筋の接合具の作用を説明した図。同じく本実施形態に係る鉄筋の接合具の作用を説明した図。楔部材を２つとした試験体に対する引張試験結果を示した写真。楔部材を１つとした試験体に対する引張試験結果を示した写真。変形例に係る鉄筋の接合具の正面図。

符号の説明

１鉄筋の接合具
２筒体
４楔部材
４ａ楔部材（第１の楔部材）
４ｂ楔部材（第２の楔部材）
５ａ鉄筋（第１の鉄筋）
５ｂ鉄筋（第２の鉄筋）
６ａ，６ｂ開口
９ａ，９ｂ楔挿通孔

以下、本発明に係る鉄筋の接合具の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。

図１は、本実施形態に係る鉄筋の接合具を示した正面図である。同図でわかるように、本実施形態に係る鉄筋の接合具１は、断面形状が長円状の筒体２と、楔部材４とからなり、筒体２は、第１の鉄筋としての鉄筋５ａの端部及び第２の鉄筋としての鉄筋５ｂの端部を、それらが所定長だけ重ねられるようにして両端の開口６ａ，６ｂからそれぞれ挿入できるようになっており、楔部材４は、鉄筋５ａ，５ｂの間に圧入される第１の楔部材としての楔部材４ａと、第２の楔部材としての楔部材４ｂとからなる。

筒体２は、湾曲内面が対向するように配置された一対の半円筒状壁部７，７と該一対の半円筒状壁部の対応縁部をつなぐ一対の平板状壁部８，８とからなり、一対の平板状壁部８，８には、楔部材４ａが挿通される楔挿通孔９ａ，９ａと楔部材４ｂが挿通される楔挿通孔９ｂ、９ｂとを鉄筋５ａ，５ｂの材軸に沿って距離Ｌだけ離間されるようにそれぞれ形成してある。
筒体２は、例えば円筒パイプの中に型を入れ、次いで、平板状壁部となる部分の外面に圧力を加えることで形成することができる。

楔挿通孔９ａ，９ａは、一対の平板状壁部８，８の対向位置であって鉄筋５ｂの端部側に形成してあるとともに、楔挿通孔９ｂ，９ｂは、一対の平板状壁部８，８の対向位置であって鉄筋５ａの端部側にそれぞれ形成してある。
楔挿通孔９ａ，９ａの位置は、鉄筋５ａ，５ｂの曲げ変形が卓越する筒体２の開口縁部付近を避けるのが望ましい。すなわち、楔挿通孔９ａ，９ａの位置を筒体２の縁部からある程度離れた位置、例えば鉄筋径と同等程度又はそれ以上離れた位置に設定するのが望ましい。

なお、本実施形態に係る鉄筋の接合具１は、ＲＣ造又はＳＲＣ造の主筋の相互接合に用いることを用途としたものであり、筒体２や楔部材４ａ，４ｂの鋼材の種類については、接合対象となる鉄筋５ａ，５ｂの硬さや引張強さを考慮して適宜定めればよい。

本実施形態に係る鉄筋の接合具１を用いて鉄筋５ａ，５ｂを接合するには、まず、筒体２の一方の開口６ａから鉄筋５ａの端部を挿入するとともに、鉄筋５ｂの端部を筒体２の他方の開口６ｂから挿入する。このとき、鉄筋５ａ，５ｂがそれらの端部で所定長だけ互いに重ねて配置されるように、該鉄筋を筒体２に挿入する。

次に、楔部材４ａを楔挿通孔９ａ，９ａに通してこれを圧入するとともに、楔部材４ｂを楔挿通孔９ｂ，９ｂに通してこれを圧入する。圧入にあたっては、従来公知の楔打込み機を適宜選択して用いればよい。

図２は、楔打込み作業を終えて鉄筋５ａ，５ｂの接合が完了した様子を示した図である。

本実施形態に係る鉄筋の接合具１においては、楔部材４ａ，４ｂは、鉄筋５ａ，５ｂの間に圧入される際、筒体２の内周面から反力を受ける形で各鉄筋にそれぞれくいこむ。そして、このような２本の楔部材４ａ，４ｂのくい込みと、鉄筋５ａ，５ｂを束ねようとする筒体２の拘束作用とにより、鉄筋５ａ，５ｂ、楔部材４ａ，４ｂ及び筒体２は、鉄筋５ａ，５ｂに作用する引張力による筒体２の回転に関する限り、図３(a)に示すように、楔部材４ａの圧入位置近傍から楔部材４ｂの圧入位置近傍までの領域Ｐの範囲内で全体として概ね一体となる。

一方、楔部材が一つしかない従来においては、図３(b)に示すように、楔部材３１の圧入位置を跨ぐ領域Ｐ′の範囲内で一体となるだけである。

すなわち、従来においては、領域Ｐ′が一体領域であったにすぎないのに対し、本実施形態においては、領域Ｐが一体領域となり、鉄筋に作用する引張力の作用点は、領域Ｐ′の境界線上に位置する点Ｐ₁′から、領域Ｐの境界線上に位置する点Ｐ₁にずれる。

そのため、鉄筋間距離Ｎは変わらないが、作用点間距離は、Ｍ′からＭへと大幅に増加する。なお、鉄筋５ａ，５ｂ、筒体２及び楔部材４ａ，４ｂが一体となる領域Ｐの境界がどこにくるのかは、筒体２の長さが影響する。すなわち、筒体２が長いと、その拘束作用によって領域Ｐの境界が筒体２の縁部方向に移り、筒体２が短いと、その拘束作用があまり期待できないため、領域Ｐの境界は筒体の中心方向に移る。加えて、領域Ｐの境界は筒体２の耐力にも依存し、筒体２の耐力が大きいと、その拘束作用によって領域Ｐの境界が筒体２の縁部方向に移り、筒体２の耐力が小さいと、その拘束作用があまり期待できないため、領域Ｐの境界は筒体の中心方向に移る。

図４は、鉄筋に引張力が作用したとき、筒体が回転する様子を示した図であり、同図(a)は、作用点間距離がＭである本実施形態のケース、同図(b)は、作用点間距離がＭ′である従来技術のケースをそれぞれ示したものである。

これらの図でわかるように、従来技術においては、鉄筋の引張力を受けたときの筒体の回転量がθ′であるのに対し（図４(b)）、本実施形態においては、回転量が大幅に減少してθにとどまっているのがわかる（図４(a)）。

以上説明したように、本実施形態に係る鉄筋の接合具１によれば、楔部材４ａが挿通される楔挿通孔９ａ，９ａと楔部材４ｂが挿通される楔挿通孔９ｂ、９ｂとを鉄筋５ａ，５ｂの材軸に沿って距離Ｌだけ離間されるようにそれぞれ形成し、かかる楔挿通孔に楔部材４ａ，４ｂをそれぞれ圧入するようにしたので、鉄筋５ａ，５ｂに引張力が作用したときの筒体２の回転量を大幅に減少させることが可能となる。

したがって、鉄筋５ａ，５ｂに生じる曲げ変形が小さくなるとともに、筒体２の開口を拡げようとする鉄筋５ａ，５ｂからの力も小さくなり、引張荷重下においては、筒体２の割裂破壊や鉄筋５ａ，５ｂの抜けが防止されるとともに、鉄筋５ａ，５ｂのウェッジ破断が防止され、かくして鉄筋５ａ，５ｂに母材破断させることが可能となる。

また、本実施形態に係る鉄筋の接合具１によれば、２つの楔部材４ａ，４ｂを離間させて鉄筋５ａ，５ｂ間にそれぞれ圧入するようにしたので、筒体２はおのずと長くなる。

そのため、鉄筋５ａ，５ｂから筒体２の開口に作用する分力は、大幅に小さくなり、この点からも筒体２の回転を抑制することが可能となる。

図５及び図６は、引張試験結果を示した写真である。図５は、楔部材を２つとした本実施形態に対応した試験体であり、鉄筋には、米国の鉄筋＃８（ＧＲＡＤＥ６０、＃８は日本のＤ２５に相当）を用いた。一方、図６は、楔部材を１つとした従来技術に対応した試験体であり、鉄筋には、米国の鉄筋＃６（ＧＲＡＤＥ６０、＃６は日本のＤ１９に相当）を用いた。

まず、図６に示すように、従来技術の試験体では、鉄筋に作用する引張力によって筒体が大きく回転するとともに、該回転に伴って鉄筋にも大きな曲げ変形が生じた。また、鉄筋に曲げが生じたことによって、筒体の開口が拡がる方向の分力が鉄筋から作用し、それが原因で筒体に割裂破壊を生じた。

以上の試験結果から、従来技術の試験体では、鉄筋が母材破断する前に筒体が割裂破壊することがわかる。

一方、図５に示した本実施形態に対応する試験体では、鉄筋に作用する引張力によって筒体が回転しているものの、その回転量は図６に比べて大幅に小さく、該回転に伴う鉄筋の曲げ変形も小さい。そのため、筒体には割裂破壊を生じなかった。

以上の試験結果から、本実施形態に対応する試験体では、鉄筋は、接合箇所近傍で曲げ引張り破断しているものの、破断荷重は、鉄筋の引張強さ（規格値）を上回って、素材として本来備えている引張強さと同等の荷重にまで達し、主筋を用途とする鉄筋継手としての性能を十分に満足することがわかった。

本実施形態では、鉄筋の接合具１をＲＣ造又はＳＲＣ造の主筋の相互接合に用いることを用途としたが、これに代えてせん断補強筋の相互接合に用いることを用途としてもかまわない。

また、上述した実施形態では特に言及しなかったが、図７に示すように筒体２にコンクリート充填孔５１を形成するようにしてもかまわない。

かかる構成によれば、コンクリート打設の際、コンクリート充填孔５１を介して筒体２内にコンクリートが流入するため、鉄筋５ａ，５ｂの接合強度を増加させることが可能となる。なお、複数の孔を筒体２の材軸に沿って形成しておき、そのうちのいくつかを楔挿通孔、残りをコンクリート充填孔とすることも可能である。

引張試験の結果を表１に示す。なお、引張試験には、径がＤ２２（公称断面積が３８７．１ｍｍ^２）、鋼種がＳＤ３４５（鉄筋コンクリート用棒鋼、日本工業規格、規格値；降伏点が３４５Ｎ／ｍｍ^２、引張強さが４９０Ｎ／ｍｍ^２）の鉄筋を用いた。また、孔数が２とある場合は、孔間を５０ｍｍとしたものであり、後述する試験でも同様である。

まず、試験体２と試験体３は、鋼種及び形状とも同一の筒体（スリーブ）を用いたものであるが、試験体２の楔部材の数（楔挿通孔の数）が１つであるのに対し、試験体３の楔部材が２つである点が異なる。これらの試験体の比較から、楔部材が１つの場合には、鉄筋の抜け出しが生じているのに対し、楔部材が２つの場合には、鉄筋が母材破断していることがわかる。

これは、筒体が同一鋼種で同一形状であっても、楔部材の数が２つの場合には、接合具は、鉄筋の規格値である引張強さを上回る引張耐力を有していることを示すものであり、本発明の作用効果が実証されている。

次に、試験体５と試験体６は、鋼種や形状は異なるが、試験体２，３の比較と同様に、鋼種及び形状とも同一の筒体を用いるとともに、楔部材を１つの場合と２つの場合で比較したものである。

これらの試験体の比較から、楔部材が１つの場合には、鉄筋の抜け出しが生じているのに対し、楔部材が２つの場合には、鉄筋が母材破断していることがわかる。これは、試験体２，３の比較と同様、筒体が同一鋼種で同一形状であっても、楔部材の数が２つの場合には、接合具は、鉄筋の規格値である引張強さを上回る引張耐力を有していることを示すものであり、本発明の作用効果が実証されている。

次に、試験体１と試験体４は、楔部材がいずれも２つであり、筒体も、肉厚を除く条件はすべて同じであるが（筒体長さは短いが、いずれも１００ｍｍ）、試験体１の肉厚が４ｍｍであるのに対し、試験体４の肉厚は１０ｍｍである点が異なる。

これらの試験体の比較から、肉厚が４ｍｍの場合には、筒体が裂けているのに対し、肉厚が１０ｍｍの場合には、鉄筋が母材破断していることがわかる。この試験結果だけをみると、肉厚が小さい場合には、楔部材が２つであっても、鉄筋を母材破断させることができないことになるが、同じ肉厚で鉄筋が母材破断している試験体３と併せ考えれば、筒体が短い場合、２つの楔部材の離間距離もおのずと短くなるため、２つの楔部材が圧入される位置を離間させることによる本発明の作用効果が十分に発揮されなかったものと思われる。

次に、試験体７と試験体８は、楔部材の数が同じで筒体の鋼種や肉厚はすべて同じであるが、試験体７の筒体長さが１００ｍｍであるのに対し、試験体８の筒体長さは１２０ｍｍである点が異なる。

これらの試験体の比較から、筒体の長さを長くすることによって、筒体の回転が抑制され、その結果、筒体縁部の裂け、鉄筋の抜け及びウェッジ破断が防止されていることがわかる。

別の引張試験の結果を表２に示す。同表において、抜けとは、楔部材が喰い込んだ箇所（断面欠損部）での鉄筋のせん断破壊、裂けとは、鉄筋が当接することによる筒体縁部の割裂破壊、ウェッジ破断とは、楔部材が喰い込んだ箇所（断面欠損部）での鉄筋の破断をそれぞれ意味するものとする。

なお、引張試験には、径がＤ２２、鋼種がＳＤ３９０（鉄筋コンクリート用棒鋼、日本工業規格、規格値；降伏点が３９０Ｎ／ｍｍ^２、引張強さが５６０Ｎ／ｍｍ^２）の鉄筋を用いた。また、試験結果にばらつきが生じたものについては、「試験結果」の欄を複数表示してある。

まず、試験体９では結果にばらつきが生じたので、この点を踏まえ、筒体の全長を１００ｍｍから１１０ｍｍに延ばして試験体１０〜１２としたが、概ね母材破断させることができることがわかった。これは、筒体が短いと、その回転量が大きくなって鉄筋への曲げモーメントが大きくなり、楔喰込み部（断面欠損部）への影響が大きくなって鉄筋がウェッジ破断する一方、筒体を長くすれば、その回転量が小さくなって鉄筋への曲げモーメントが小さくなることから、喰込み部への影響が小さくなって母材破断するものと考えられる。
しかしながら、試験体１０〜１２の引張強さ比は０．９３〜０．９９であって、さらに性能を向上させる余地が残っていることもわかった。

ここで、引張強さ比とは、試験で得られた引張強さを鉄筋（素材）の引張強さで除した比率をいうものとし、この数値が１未満であれば、２本の鉄筋を接合したことによって引張強さが低下したことを意味する。

次に、試験体１０〜１２で十分な引張強さ比を得られなかった点を踏まえ、筒体の肉厚を５ｍｍに増やして試験体１３〜１４としたが、結果に大きな改善は見られなかった。

試験体１０〜１４の結果からわかるように、スリーブ長を確保することで一定の引張強さ比を得ることはできるものの、肉厚を増やしてもさらなる改善ができない。本出願人は、この原因を筒体の剛性が高すぎるからであると考え、試験体９〜試験体１４で用いた筒体を焼鈍し処理し、これを試験体１５〜２０とした。

すなわち、試験体９〜試験体１４で用いた筒体は、焼入れ処理が施されていない生材のＳ４５Ｃ（機械構造用炭素鋼鋼材、日本工業規格）を用いたものの、生材のＳ４５Ｃは焼入れ処理をせずとも十分な硬さを有しているため、試験体１５〜２０では、Ｓ４５Ｃに焼鈍し処理を施すことで、硬さが鉄筋よりも小さくなるようにした。

その結果、肉厚をほぼ４．８ｍｍにした試験体１８〜２０では、引張強さ比がほぼ１となり、鉄筋をすべて母材破断させることができた。これは、焼鈍し処理によって筒体が延性に富む部材となり、その結果、筒体の縁部近傍から鉄筋に作用する反力及びその反力で生じる鉄筋の応力が低減するとともに、鉄筋周面の凹凸が筒体内面にくいこむことで鉄筋の周面における凹凸状態のばらつきが吸収されるからであると考えられる。

鉄筋径をＤ２２からＤ２５に変更して同様の引張試験を行った結果を表３に示す。筒体長さは、鉄筋径の増加に合わせて１１０〜１３０ｍｍに変更してあるが、試験結果は概ね、試験体９〜試験体２０と同様であり、Ｓ４５Ｃを焼鈍し処理した試験体２８〜３５では、引張強さ比がほぼ１となり、試験体３３の一部を除くすべての試験体で鉄筋をすべて母材破断させることができた。

これはＤ２２の場合と同様、焼鈍し処理によって筒体が延性に富む部材となり、その結果、筒体の縁部近傍から鉄筋に作用する反力及びその反力で生じる鉄筋の応力が低減するとともに、鉄筋周面の凹凸が筒体内面にくいこむことで鉄筋の周面における凹凸状態のばらつきが吸収されるからであると考えられる。

また、筒体長さを１２０ｍｍから１３０ｍｍに変更した試験体３５では、確実に母材破断させるとともに、引張強さ比を１．００〜１．０１に改善することができたが、これは、筒体を長くすることによって筒体の回転量が小さくなったからであると考えられる。

なお、上述した筒体の割裂破壊を、焼鈍し処理による筒体の強度低下が原因であると考え、筒体の肉厚を大きくして断面性能を向上させるようにすることも考えられる。かかる方法によっても、筒体の割裂破壊を防止するとともに、鉄筋を確実に母材破断させることができるものと思われる。

このように、焼鈍し処理がなされた筒体を用いることによって、本発明に係る接合具の継手性能を大幅に向上させることができる反面、焼鈍し処理による強度低下を例えば肉厚の増加という形で補ってやらないと、筒体が縁部から裂けることがあることもわかった（試験体１５，１６，３３）。
すなわち、焼鈍し処理がなされた筒体を用いるにあたっては、筒体の断面性能や焼き鈍し後の強度を十分に考慮することが重要となる。
一方、焼鈍し処理による強度低下を補う代わりに、筒体の長さを長くすることで筒体の回転を抑制し、筒体に作用する荷重の低減を図ってやるようにしてもよい。かかる方法でも、筒体縁部の裂けを回避し、鉄筋を確実に母材破断させることが可能となる（試験体１と試験体３、試験体７と試験体８を参照）。

Claims

第１の鉄筋及び第２の鉄筋がそれらの端部で所定長だけ重ねて配置されるように該各端部を両端の開口からそれぞれ挿入可能な断面形状が長円状の筒体と、該筒体を構成する壁部のうち、対向する一対の平板状壁部にそれぞれ形成された楔挿通孔に挿通され前記第１の鉄筋と前記第２の鉄筋との間に圧入される楔部材とを備え、
前記楔部材は、前記楔挿通孔のうち、前記第２の鉄筋の端部側に位置決めされた楔挿通孔に挿通される第１の楔部材と、前記第１の鉄筋の端部側に位置決めされた楔挿通孔に挿通される第２の楔部材とを備え、
前記第１の鉄筋及び前記第２の鉄筋は、鉄筋コンクリート構造又は鉄骨鉄筋コンクリート構造の主筋であり、
前記筒体の長さを、該筒体に前記第１の鉄筋及び前記第２の鉄筋が所定の重ね長さで挿入されそれらの間に前記楔部材が圧入された状態で前記第１の鉄筋及び前記第２の鉄筋に引張力が作用したときに前記第１の鉄筋又は前記第２の鉄筋が前記筒体及び前記楔部材に先行して母材破断するように定めたことを特徴とする鉄筋の接合具。
第１の鉄筋及び第２の鉄筋がそれらの端部で所定長だけ重ねて配置されるように該各端部を両端の開口からそれぞれ挿入可能な断面形状が長円状の筒体と、該筒体を構成する壁部のうち、対向する一対の平板状壁部にそれぞれ形成された楔挿通孔に挿通され前記第１の鉄筋と前記第２の鉄筋との間に圧入される楔部材とを備え、
前記楔部材は、前記楔挿通孔のうち、前記第２の鉄筋の端部側に位置決めされた楔挿通孔に挿通される第１の楔部材と、前記第１の鉄筋の端部側に位置決めされた楔挿通孔に挿通される第２の楔部材とを備え、
前記第１の鉄筋及び前記第２の鉄筋は、鉄筋コンクリート構造又は鉄骨鉄筋コンクリート構造のせん断補強筋であり、
前記筒体の長さを、該筒体に前記第１の鉄筋及び前記第２の鉄筋が所定の重ね長さで挿入されそれらの間に前記楔部材が圧入された状態で前記第１の鉄筋及び前記第２の鉄筋に引張力が作用したときに前記第１の鉄筋又は前記第２の鉄筋が前記筒体及び前記楔部材に先行して母材破断するように定めたことを特徴とする鉄筋の接合具。
前記筒体の製造過程において焼鈍し処理を施す請求項１又は請求項２記載の鉄筋の接合具。