JP5739613B2 - 組鉄筋の配筋構造 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリートやモルタル内に、格子状の鉄筋やメッシュなどの組鉄筋を埋設する際に適用するスペーサーを使用した組鉄筋の配筋構造である。

従来、鉄骨階段５０で、踏板や踊り場の床を、構築現場でコンククリートを打設して構成する場合には、踏み段部３１や踊り場部３３に予め壁で囲んだ凹状成形枠３２、３４を形成しておき、その凹状成形枠３２、３４内にコンクリートやモルタルを充填していた。この場合、踏板や踊り場の床のコンクリートの割れを防止するために、格子鉄筋２０やメッシュ（鋼製網）を埋設していた（図６）。

この場合、凹状成形枠３２、３４は範囲が狭いため（奥行き３０ｃｍ×巾１ｍ〜２ｍ程度）工場であるいは現場で、凹状成形枠３２、３４の巾方向に複数の異形鉄筋５１、５１を並べて、異形鉄筋５１、５１を凹状成形枠３２、３４の底に溶接していた。そして、異形鉄筋５１、５１上に格子鉄筋２０を配置して、格子鉄筋２０のコンクリートかぶり厚を確保していた（図６）。

一方、一般的な鉄筋コンクリート構造で床スラブの床鉄筋の配筋では、棒状のスペーサーの上端部を屈曲して鉄筋受架部を形成する構造（特許文献１）、板状のスペーサーの上端部に受け溝部を形成する構造（特許文献２）、また、ブロック状のスペーサーの上端部に凹みを形成して凹みに鉄筋を乗せる構造（特許文献３）が提案されている。

特開平９−２２１８７８号公報 特開２００２−２１３０８４号公報 意匠登録第１２９０７１２９号公報

従来の鉄骨階段５０の場合、段板部３１の凹状成形枠３２の巾（＝階段巾）より両端部が若干短い程度の異形鉄筋５１、５１を使用していたので、ほぼ全長の異形鉄筋５１は不要であり、材料の無駄を生じていた。また、材料の無駄を節約するためには、短い鉄筋を複数本並べて溶接する必要があり、この場合には溶接の手間が掛かる問題点があった。

また、スラブ配筋用のスペーサーは、広い範囲（通常、数ｍ×数ｍ）の配筋で、また、床用鉄筋（通常、径１０ｍｍ〜１６ｍｍ）を正確に保持する際には有効であるが、格子鉄筋（通常、径５ｍｍ程度）、鋼製網（通常、径２ｍｍ程度）であり、そのまま適用することはできなかった。

また、凹状成形枠３２の形状に併せて、凹状成形枠３２の内側に配置されるように格子鉄筋を形成し、通常は、予めスペーサーを凹状成形枠３２内に置いて、凹状成形枠３２内に入れた格子鉄筋をスペーサー上に乗せる作業をしてきた。したがって、前記従来の床スラブ用のスペーサーを凹状成形枠３２内に配置した場合、格子鉄筋２０を乗せた後で、格子鉄筋２０の各構成鉄筋の位置に会わせて、スペーサーを移動させなければならず、手間を要することになった。

本発明は、上端高さを揃えた凸部を少なくとも３つ以上連続させてスペーサーを構成するので、前記問題点を解決した。

即ち、この発明は、コンクリートを打設する型枠の上面に、複数のスペーサーを乗せ、スペーサー上に、前記型枠の上面から所定距離を保って、組鉄筋を配置してなり、以下のように構成したことを特徴とする組鉄筋の配筋構造である。
(1) 前記スペーサーの基材上面は一方向に連続した少なくとも３つの凸部とその凸部の間に凹部を形成した。
(2) 前記スペーサーは、前記基材下面と前記型枠上面の間、または前記基材上面と前記基材下面との間で、凸部の直下に開口を形成した。
(3) 前記スペーサーは、前記各凸部の頂点を同一高さで形成した。
(4) 前記格子鉄筋と前記スペーサーとは、前記格子鉄筋の全ての構成鉄筋の長さ方向と、前記スペーサーの凸部の連続方向とが、角度を有するように配置する。
(5) 複数の前記スペーサーは、その長さ方向が互いに平行にならないように構成した１組のスペーサーを含む。

また、他の発明は、コンクリートを打設する型枠の上面に、複数のスペーサーを乗せ、スペーサー上に、前記型枠の上面から所定距離を保って、組鉄筋を配置してなり、以下のように構成したことを特徴とする組鉄筋の配筋構造である。
(1) 前記スペーサーの基材上面は一方向に連続した少なくとも３つの凸部とその凸部の間に凹部を形成した。
(2) 前記スペーサーは、前記基材下面と前記型枠上面の間、または前記基材上面と前記基材下面との間で、凸部の直下に開口を形成した。
(3) 前記スペーサーは、前記各凸部の頂点を同一高さで形成した。
(4) 前記格子鉄筋と前記スペーサーとは、前記格子鉄筋の全ての構成鉄筋の長さ方向と、前記スペーサーの凸部の連続方向とが、角度を有するように配置する。
(5)使用する組鉄筋のＸ方向の構成鉄筋の間隔Ｘ _０ 、Ｙ方向の構成鉄筋の間隔Ｙ _０ とする。
(6)スペーサーの隣接する凸部の頂点の間隔をＬとし、該間隔ＬをＸ方向に変換した間隔Ｘ _Ｌ 、Ｙ方向に変換した間隔Ｙ _Ｌ とする。
(7)Ｘ _Ｌ 、Ｙ _Ｌ のいずれも、Ｘ _０ 、Ｙ _０ と異なる値とした。

前記における組鉄筋は、鉄筋を組み、格子状又は網状に形成した鉄筋群で、通常は、Ｘ方向に平行な鉄筋群とＹ方向に平行な鉄筋群を交叉させて形成されている。Ｘ方向とＹ方向とは通常は直交するが、直交しない場合もある。

また、前記におけるモルタルは、骨材の種類や骨材の有無にかかわらず、セメント類を配合した水硬性材料の総称で、セメントミルクやコンクリートを当然に含む。

この発明は、高さを揃えた少なくとも３つの凸部を有し、かつ開口を有するようにスペーサーを構成したので、格子鉄筋の構成鉄筋に対して、斜めに、複数のスペーサーを配置すれば、少ない長さ及び配置数でも、確実に格子鉄筋を支えて、所定位置に格子鉄筋を配筋できる。また、凸部の下方に開口を形成したので、凸部の頂点に当接した格子鉄筋の構成鉄筋を結束できる。

図１は、この発明のスペーサーで、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。 図２は、この発明の実施例の配筋構造の概略した斜視図である。 図３は、この発明のスペーサーの配置を説明する概念図である。 図４は、この発明のスペーサーの配置を説明する踏み段部の凹状成形枠の平面図である。 図５（ａ）〜（ｆ）は、この発明のスペーサーの他の実施例の正面図である。 図６は、従来の配筋構造で（ａ）は概略した斜視図、（ｂ）は踏み段部の概略した縦断面図である。

（１） この発明の、スペーサー１は凸部４と凹部８を繰り返した波状に形成され、波の進行方向１ａをスペーサー１の長さ方向とする。隣接する凸部４、４の頂点５、５の間隔をＬとし（波の振幅にあたる長さ）、凹部８の下面９から凸部４の頂点５までの高さをＨ_１とし（波の波長にあたる長さ）、形成されている（図１）。

（２） スペーサー１を適用する格子鉄筋２２は、
・Ｙ軸方向で、間隔Ｘ_０で配置した構成鉄筋２２、２２
・Ｘ軸方向で、間隔Ｙ_０で配置した構成鉄筋２１、２１
とを直交して配置して構成する（図３）。

（３）即ち、図３に示すように、格子鉄筋２０の構成鉄筋２２、２２はＹ軸に沿って並列され、構成鉄筋２１、２１はＸ軸に沿って、並列して配置する。
スペーサー１はＸ軸と進行方向がθ（０＜θ＜９０°）となるように、Ｘ軸、Ｙ軸と直交又は平行にならないように配置する。通常は、２０°＜θ＜８０°、程度となるように配置することがこのましい。図３ではθ＝６０°程度で形成する。
この場合、凸部４の頂点５の間隔Ｌを、Ｘ軸、Ｙ軸に変換した長さをＸ_Ｌ、Ｙ_Ｌとする。そして、
Ｘ_Ｌ≠Ｘ_０、かつ Ｙ_Ｌ≠Ｙ_０
となるように、スペーサー１を形成して角度θで配置すれば、凸部４の頂点５の内、少なくとも１つの頂点（巾Ｄ_１のいずれかの位置）で、格子鉄筋２０の構成鉄筋２１又は構成鉄筋２２とが当接するので、格子鉄筋２０を載置できる。

図面に基づき、この発明の実施例を説明する。

１．スペーサー１の構成（図１）

巾Ｄ_１の帯状の鋼板を水平に配置して、上下に波状に屈曲して、両端に水平部２、２が形成され、水平部２、２の間に凸部４、４が５つ形成されたスペーサー１を構成する。スペーサー１は、波状の凸部４は上端部が曲面状に凸となっており、隣接する凸部４、４の間に凹部８が形成され、凹部８の底（下端）に水平部９が形成される。

両端部の水平部２、２と凹部８の水平部９、９は、同一平面状に形成され、全ての凸部４、４の頂点５、５も同一高さに形成される（図１（ａ））。各水平部２、９には、溶接などに使用する透孔１１、１１を穿設する。

また、水平部２の下面３、水平部９の下面１０を結ぶ面と、凸部４、４の下面６、６と基材下面１５との間の隙間に、開口１３、１３が形成される。したがって、凸部４の頂点５の直下（鉛直下方）に開口１３が形成される。

前記において、例えば、以下のような寸法で形成される。
スペーサー１の高さ（凸部の高さ）Ｈ_１ １５ｍｍ
スペーサー１の巾Ｄ_１ １９ｍｍ
スペーサー１の凸部４の連続方向の長さＬ_１ ２３０ｍｍ
凸部４、４の間隔Ｌ_０ ４５ｍｍ

また、前記において、帯状の鋼板の上面（凸部４の上面、凹部８の上面、水平部２の上面、水平部９の上面）が基材上面１４を構成する。また、帯状の鋼板の下面（凸部４の下面６、凹部８の下面、水平部２の下面３、水平部９の下面１０）が基材下面を構成する（図１（ａ））。

また、このように帯状の鋼板を波状に屈曲して、スペーサー１を構成する場合、このスペーサー自体がモルタル版の補強や割れの防止に寄与できる。したがって、使用する格子鉄筋２０の構成鉄筋２１、２２の径を小さくしり、構成鉄筋２１、２２の間隔を広くして格子枠の大きさを大きくすることもできる。したがって、格子鉄筋２０で使用する鉄筋量を軽減できる。

２．配筋構造

（１） 使用する格子鉄筋２０は、例えば、径５ｍｍの鉄筋をＸ方向（構成鉄筋２１）及びＹ方向（Ｘ方向と直交。構成鉄筋２２）に組み、格子の大きさ５０ｍｍ×５０ｍｍ程度に組んで構成する。

（２） 鉄骨階段３０は、階段状の段板部３１の両側（階段巾方向）と、段板部３１の上下に踊り場部３３、３３を形成し、段板部３１と踊り場部３３の両側をささら桁３５で挟んで構成する。段板部３１には、ささら桁３５と協同して、１段の踏板部分に、モルタルを充填するための凹状成形枠３２、３２が形成されている。また、踊り場部３３にもささら桁３５と協同して、モルタルを充填するための凹状成形枠３４、３４が形成されている。

（３） 続いて、鉄骨階段３０の凹状成形枠３２、３２の平坦な底３２ａ、凹条成形枠３４、３４の平坦な底３４ａに、夫々スペーサー１を４つ配置する。この場合、
・凹状成形枠に階段巾方向に、格子鉄筋３０のＸ方向が沿い
・階段巾方向に直角な方向に、格子鉄筋３０のＹ方向が沿い
となるように、格子鉄筋３０を配置する予定であるので、スペーサー１は、凹状成形枠３２、３４の底３２ａ、３４ａに、格子鉄筋３０のＸ方向（階段の巾方向）と角度θ（θ＝４５度程度）となるように、中心線（巾方向に二分する線）４１から一側に２つスペーサー１Ａ、１Ａ、他側に２つのスペーサー１Ｂ、１Ｂを夫々配置する。一側のスペーサー１Ａ、１Ａは互いに平行で、他側の２つのスペーサー１Ｂ、１Ｂも互いに平行に配置され、４つのスペーサー１Ａ、１Ｂ全体で、中心線４１で線対称となるように配置される（図４、図２）。
スペーサー１の長さ方向の両端（水平部２の端縁）は、凹状成形枠３２、３４の側壁から所定距離（コンクリートかぶり厚相当）離して配置される。また、配置したスペーサー１（１Ａ、１Ｂ）は、透孔１１又は水平部２、９の周縁の一方又は両方で溶接して、スペーサー１（１Ａ、１Ｂ）が凹状成形枠３２、３４内で動かないようにする。

（４） 続いて、凹状成形枠３２、３４に格子鉄筋２０を配置する。格子鉄筋２０は、一側のスペーサー１Ａ、１Ａの１０個の凸部４、４の頂点５の少なくとも２箇所と夫々当接し、他側のスペーサー１Ｂ、１Ｂの１０個の凸部４、４の頂点５でも少なくとも２箇所で夫々当接する。したがって、格子鉄筋２０は、凹状成形枠３２、３４の底面３２ａ、３４ａから所定距離Ｈ_１で、ほぼ水平に配置される。
また、必要ならば、格子鉄筋２０の構成鉄筋２１、２２と、当接した凸部４、４の頂点５とを結束線で連結する（図示していない）。この際、結束線は開口１３を通過できるので、結束作業が容易にできる。また、工場で予め凹条成形枠３２、３４に格子鉄筋２０、２０を取り付ける場合など、当接した凸部４の頂点５と構成鉄筋２１、２２とを溶接することもできる。

（５） 続いて、凹状成形枠３２、３４内にモルタル３９を充填して、格子鉄筋２０を凹条成形枠３２、３４内に埋設する。モルタル３９が固化後に、固化モルタル３９が踏板を構成し、踏板が一体の鉄骨階段３０を構成する。格子鉄筋２０は、固化モルタル３９（踏板）の厚さ方向の中央付近に埋設される。

（６） 前記において、凹条成形枠３２、３４内にスペーサー１Ａ、１Ｂを配置し、スペーサー１Ａ、１Ｂ上に格子鉄筋を載せた状態で、この発明の配筋構造を構成する。

（７） 前記において、配置したスペーサー１、１で、階段巾方向（中心線４１に直交する方向）で隣接するスペーサー１、１の間隔Ｌ_３は３００ｍｍ程度に形成する。また、歩行方向（階段巾方向に直交する方向。中心線４１の方向）で隣接するスペーサー１、１の間隔Ｌ_４は３００ｍｍ程度に形成する（図２）。通常踏み面巾が３００ｍｍ程度であるので、支持間隔を同程度としたものである。この場合、Ｌ_３、Ｌ_４を３００ｍｍより大幅に広げると、格子鉄筋２０配筋後に現場作業者が歩行に使用する場合や、モルタル打設時にモルタルの重量がかかった場合、配置した格子鉄筋２０がたわむおそれがある。逆に、Ｌ_３、Ｌ_４を３００ｍｍより大幅に狭くした場合には、材料の無駄が生じるおそれがあった。

（８） また、前記において、鉄骨階段３０に適用したので、最適であるが、通常の鉄筋コンクリート構造のスラブの配筋など、略水平面にある程度の厚さの水平の版（モルタル製）を構築する際に使用することもできる。

３．他の実施例

（１） 前記実施例において、スペーサー１の凸部４は５つ形成したが、少なくとも３つ形成して有ればよい（図示していない）。

（２） また、前記実施例において、帯状の鋼板を屈曲して形成したので、単独で安定して配置でき、かつ格子鉄筋２０の構成鉄筋２１、２２が凸部４の頂点５とより多くの位置で当接するので、帯状が好ましい。しかし、同様に、凸部４、凹部８等が形成されれば、棒状の鉄筋などを使用することもできる（図示していない）。

（３） また、前記実施例において、スペーサー１の水平部９に透孔１１を形成したが、透孔１１は主に溶接用の手段であるので、一部又は全部の水平部９で透孔１１を省略することもできる（図示していない）。

（４） また、前記実施例において、帯状の鋼板を波状に屈曲してスペーサー１を形成したので、少ない鋼材で充分な強度を有し、またモルタルとの定着も良く、製造も容易である利点を有するが、凸部４、４を３つ以上有し、かつ開口１３を有する構造であれば、他の構成とすることもできる（図５）。
例えば、帯状の鋼板を四角の波状に折り曲げて構成し（図５（ａ））、また、三角形の波状に折り曲げて、スペーサー１を構成することもできる。また、パイプ（円筒）を半割にした部材１７、１７を凸部４を上にして、ベース板１６に固定して、スペーサー１を構成することでもできる（図５（ｃ））。また、パイプ（円筒）からなる部材１７をベース板１６上に固定して、スペーサー１を構成することでもできる（図５（ｄ））。
また、パイプ（円筒）からなる部材１７、１７を並べて、鉄筋からなる連結材１８で連結して、スペーサー１を構成することでもできる（図５（ｅ））。また、凸部４、４を有するブロック状の部材で、頂点５の直下に開口１３を形成して、スペーサー１を構成することでもできる（図５（ｆ））。

１ スペーサー
２ スペーサーの水平部
３ 水平部の下面
４ スペーサーの凸部
５ 凸部の頂点
６ 凸部の下面
８ スペーサーの凹部
９ スペーサーの水平部（凹部）
１０ 水平部の下面
１１ 水平部の透孔
１３ スペーサーの開口
１４ 基材上面
１５ 基材下面
２０ 格子鉄筋
２１ 構成鉄筋（Ｘ方向）
２２ 構成鉄筋（Ｙ方向）
３０ 鉄骨階段
３１ 鉄骨階段の段板部
３２ 段板部の凹状成形枠
３２ａ 凹状成形枠の底
３３ 鉄骨階段の踊り場
３４ 踊り場の凹状成形枠
３４ａ 凹状成形枠の底
３５ ささら桁
３９ モルタル
４１ 中心線（スペーサー配置）
５０ 鉄骨階段（従来）
５１ 異形鉄筋（従来の鉄骨階段）

Claims (2)

1. コンクリートを打設する型枠の上面に、複数のスペーサーを乗せ、スペーサー上に、前記型枠の上面から所定距離を保って、組鉄筋を配置してなり、以下のように構成したことを特徴とする組鉄筋の配筋構造。
   (1) 前記スペーサーの基材上面は一方向に連続した少なくとも３つの凸部とその凸部の間に凹部を形成した。
   (2) 前記スペーサーは、前記基材下面と前記型枠上面の間、または前記基材上面と前記基材下面との間で、凸部の直下に開口を形成した。
   (3) 前記スペーサーは、前記各凸部の頂点を同一高さで形成した。
   (4) 前記格子鉄筋と前記スペーサーとは、前記格子鉄筋の全ての構成鉄筋の長さ方向と、前記スペーサーの凸部の連続方向とが、角度を有するように配置する。
   (5) 複数の前記スペーサーは、その長さ方向が互いに平行にならないように構成した１組のスペーサーを含む。
2. コンクリートを打設する型枠の上面に、複数のスペーサーを乗せ、スペーサー上に、前記型枠の上面から所定距離を保って、組鉄筋を配置してなり、以下のように構成したことを特徴とする組鉄筋の配筋構造。
   (1) 前記スペーサーの基材上面は一方向に連続した少なくとも３つの凸部とその凸部の間に凹部を形成した。
   (2) 前記スペーサーは、前記基材下面と前記型枠上面の間、または前記基材上面と前記基材下面との間で、凸部の直下に開口を形成した。
   (3) 前記スペーサーは、前記各凸部の頂点を同一高さで形成した。
   (4) 前記格子鉄筋と前記スペーサーとは、前記格子鉄筋の全ての構成鉄筋の長さ方向と、前記スペーサーの凸部の連続方向とが、角度を有するように配置する。
   (5)使用する組鉄筋のＸ方向の構成鉄筋の間隔Ｘ _０ 、Ｙ方向の構成鉄筋の間隔Ｙ _０ とする。
   (6)スペーサーの隣接する凸部の頂点の間隔をＬとし、該間隔ＬをＸ方向に変換した間隔Ｘ _Ｌ 、Ｙ方向に変換した間隔Ｙ _Ｌ とする。
   (7)Ｘ _Ｌ 、Ｙ _Ｌ のいずれも、Ｘ _０ 、Ｙ _０ と異なる値とした。

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