JP6359249B2

JP6359249B2 - 鉄筋構造および鉄筋構造の施工方法

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Inventors: 福馬飯干; 義行村田; 佳史中村
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Description

本発明は、梁と接合される複数の柱用の主筋を備えた鉄筋構造および鉄筋構造の施工方法に関する。

従来、柱と、柱と接合される梁とを備えた鉄筋構造が知られている。
このような鉄筋構造では、柱と梁とが接合する柱梁接合部分には、柱用の主筋及びせん断補強筋や、梁用の主筋が配筋されて、コンクリートが打設される。そして、鉄筋コンクリート構造計算規準・同解説第８版第１刷（社団法人日本建築学会編集）によると、以下の式から求められる許容せん断力Ｑに応じて接合部分が設計されることが一般的である。
Ｑ＝κ（ｆ−０．５）ｂＤ（κ：接合部分の形状による係数、ｆ：コンクリートの短期許容せん断応力度、ｂ：接合部分の有効幅、Ｄ：柱せい）

さらに、鉄筋構造として、特許文献１で示される従来例がある。
特許文献１で示される鉄筋構造では、柱用の主筋は、所定強度であって継手部分を有する普通強度部分と、所定強度よりも高い強度である高強度部分とを備え、普通強度部分は柱用の主筋の中央部に配筋され、高強度部分は梁との接合部分に配筋されている。このような柱用の主筋では、普通強度部分の端部どうしが溶接等の継手手段で接合される。

実用新案登録第３１４７６９９号公報

しかし、一般的な設計による鉄筋構造では、接合部分の許容せん断力（せん断耐力）を大きくするためには、コンクリートを構成する材料を変えてコンクリート強度を大きくするか、又は、前述の式からわかる通り、柱せいＤを大きくして接合部の断面積を大きくしなければならない。
コンクリート強度を大きくすると、コストがかかる。また、接合部の断面積を大きくすると、柱全体や梁全体の断面積も大きくなり、居住空間が狭くなってしまう。
特許文献１は、強度が変化する鉄筋どうしを確実に継手するという課題を解決するために主筋を部分的に補強したものであり、居住空間が狭くなってしまうことは特許文献１では解決できるものではない。

また、鉄筋構造は、複数の柱用の主筋とせん断補強筋とで構成される複数の柱構成ユニットを、施工現場で相互に接合させ又は梁と接合させることによって施工される。
ところで、特許文献１では、柱用の普通強度の主筋の任意部分が熱処理により高強度化される。このため、主筋は、普通強度部分と高強度部分とが一体的に連続して形成される。このような主筋は、高強度部分の端部から普通強度部分が延びて形成され、全体として長尺なものとなってしまう。なお、高強度部分や普通強度部分の長さは、鉄筋構造の強度などの所定条件のもとに設定されるので、前記所定条件を無視して各部分の長さを短くすることはできない。
このように、特許文献１では、主筋が長尺なものとなるために柱構成ユニットの大型化を招き、柱構成ユニットの形成、移動、接合が大がかりな作業となる可能性がある。その結果、施工作業性の向上を図り難い。

本発明の目的は、柱用の主筋の耐力を大きくでき、柱の断面積を小さくでき、しかも、施工作業性を向上できる鉄筋構造および鉄筋構造の施工方法を提供することである。

本発明の鉄筋構造は、梁と接合される複数の柱用の主筋を備え、前記柱用の主筋は、降伏点又は０.２％耐力がＪＩＳＧ３１１２で規定する普通鉄筋の降伏点又は０.２％耐力よりも大きい高強度鉄筋と、前記普通鉄筋と、前記高強度鉄筋の端部と前記普通鉄筋の端部とを接続する機械式継手とを備え、前記高強度鉄筋の端部及び前記普通鉄筋の端部には、螺合部がそれぞれ形成され、前記普通鉄筋の端部は高強度化され、前記機械式継手は、前記螺合部のそれぞれに螺合するカプラーを備え、前記カプラーの軸方向長さは、前記普通鉄筋の前記螺合部の軸方向長さの２倍であり、前記高強度鉄筋の前記螺合部の軸方向長さは、前記カプラーの軸方向長さと同等以上であることを特徴とする。
高強度鉄筋には、降伏点又は０.２％耐力が４９０〜１０００Ｎ/ｍｍ^２のものが用いられる。また、普通鉄筋には、降伏点又は０.２％耐力が２９５〜３９０Ｎ/ｍｍ^２のものが用いられる。
この構成の本発明では、高強度鉄筋の降伏点又は０.２％耐力は、ＪＩＳＧ３１１２で
規定する普通鉄筋の降伏点又は０.２％耐力よりも大きいため、柱用の主筋の高強度鉄筋
から構成される部分が高強度である。このため、柱用の各主筋を細くできて隣り合う主筋どうしの間隔を小さくでき、これによって、柱の断面積を小さくできる。
また、この構成の本発明では、柱用の主筋は高強度鉄筋と普通鉄筋とを備えるので、主筋の全部分を高強度にするよりも、コストが低くて済む。
さらに、この構成の本発明では、高強度鉄筋の端部と普通鉄筋の端部とが機械式継手で接続されることで主筋が構成されるため、主筋の構成前は高強度鉄筋と普通鉄筋とを別体として管理できる。従って、鉄筋構造の施工時に、柱構成ユニットを構成する高強度鉄筋の端部から先の構成を省くことができる。このため、柱構成ユニットの大型化を阻止できる。しかも、高強度鉄筋と普通鉄筋との溶接は困難であるが、本発明では、これらを機械式継手で接合したので、高強度鉄筋と普通鉄筋とを強固に結合できる。従って、柱構成ユニットの形成、移動、接合などの作業を容易ならしめ、施工作業性を向上させることができる。

また、本発明では、カプラーに高強度鉄筋及び普通鉄筋の螺合部をそれぞれ螺合させることで、高強度鉄筋の端部と普通鉄筋の端部とを簡単に接続することができる。例えば、次のようにして接続できる。
先ず、高強度鉄筋及び普通鉄筋のいずれか一方の螺合部にカプラーを回転させて螺合させ、次に、高強度鉄筋及び普通鉄筋のいずれか他方の螺合部を前記一方の螺合部に隣接させ、続いて、カプラーを逆回転させて前記他方の螺合部にも螺合させる。このようにして高強度鉄筋の端部と普通鉄筋の端部とを簡単に接続できる。
また、カプラーと高強度鉄筋及び普通鉄筋の螺合部との螺合長さは調整可能であるため、高強度鉄筋と普通鉄筋との相互の軸方向位置を何度も調整できる。このため、施工時に軸方向寸法に変更があっても、螺合長さの調整により対応可能である。
また、本発明では、高強度鉄筋の前記螺合部の軸方向長さは、前記カプラーの軸方向長さと同等以上であることが好ましい

本発明では、前記機械式継手は、前記普通鉄筋の強度と同等以上の強度を有していることが好ましい。
この構成の本発明では、機械式継手が、普通鉄筋の強度と同等以上の強度を有した普通鉄筋用の継手であるため、主筋に引張力が作用した場合、最終的に普通鉄筋の母材破断を生じさせることができる。このため、例えば高強度鉄筋が曲げモーメントの大きい柱梁接合部に配置され、かつ、普通鉄筋が曲げモーメントの小さい高強度鉄筋間の中央部に配置された場合に、鉄筋構造全体の耐力を向上させることができる。

本発明では、前記柱は、前記柱用の主筋の軸方向と交差する平面内において前記柱用の主筋を囲んで配筋された複数の柱用のせん断補強筋を備え、前記複数の柱用のせん断補強筋の降伏点又は０.２％耐力は前記普通鉄筋の降伏点又は０.２％耐力よりも大きい構成が好ましい。
この構成の本発明では、柱用のせん断補強筋の降伏点又は０.２％耐力は普通鉄筋の降伏点又は０.２％耐力よりも大きいため、せん断補強筋が負担できるせん断力が大きくなり、その分、柱のコンクリート断面の負担分が小さくできる。これによって、柱の断面積をさらに小さくできる。

本発明では、前記高強度鉄筋は、前記柱用の主筋のうち、前記梁と接合される柱梁接合部を含む構成が好ましい。
この構成の本発明では、前記高強度鉄筋は、梁と接合される柱梁接合部を含む。柱梁接合部は、柱にかかる応力が集中するので、柱用の主筋のうち、少なくとも柱梁接合部が高強度になり、柱梁接合部における柱の耐力を向上できる。

本発明の鉄筋構造の施工方法は、梁と接合される複数の柱用の主筋を備え、前記柱用の主筋は、降伏点又は０.２％耐力がＪＩＳＧ３１１２で規定する普通鉄筋の降伏点又は０.２％耐力よりも大きい高強度鉄筋と、前記普通鉄筋と、前記高強度鉄筋の端部と前記普通鉄筋の端部とを接続する機械式継手とを備え、前記高強度鉄筋の端部及び前記普通鉄筋の端部には、螺合部がそれぞれ形成され、前記普通鉄筋の端部は高強度化され、前記機械式継手は、前記螺合部のそれぞれに螺合するカプラーを備え、前記カプラーの軸方向長さは、前記普通鉄筋の前記螺合部の軸方向長さの２倍であり、前記高強度鉄筋の前記螺合部の軸方向長さは、前記カプラーの軸方向長さと同等以上である鉄筋構造の施工方法であり、前記高強度鉄筋を複数配置するとともに梁用主筋を接合して柱構成ユニットを構成し、前記カプラーを回転させて前記高強度鉄筋の前記螺合部に螺合させる工程と、前記柱構成ユニットを現場の所定位置に配置し、前記高強度鉄筋の前記螺合部及び前記普通鉄筋の前記螺合部の各端面を互いに当接させる工程と、前記柱構成ユニットを配置する工程の後、前記カプラーを逆回転させて前記普通鉄筋の前記螺合部に螺合させることにより、前記普通鉄筋の端部と前記高強度鉄筋の端部とを前記カプラーで接続する工程と、を含むことを特徴とする。
この構成の本発明では、前述した鉄筋構造の作用効果に加えて、機械式継手で普通鉄筋に接続する高強度鉄筋を複数配置し、これに梁用主筋を接合することで、小型の柱構成ユニットを構成できる。すなわち、端部に普通鉄筋部分が形成されていない短尺の高強度鉄筋を利用して柱構成ユニットを構成できるので、この柱構成ユニットの小型化を図れる。柱構成ユニットの小型化により、これを施工現場でクレーンや人手により移動、配置させる作業を容易に行える。しかも、互いに溶接が困難な高強度鉄筋と普通鉄筋とを機械式継手で接続することで、高強度鉄筋と普通鉄筋とを強固に結合できる。その結果、施工作業性を向上できる。

本発明の目的は、柱用の主筋の耐力を大きくでき、柱の断面積を小さくでき、しかも、施工作業性を向上できる鉄筋構造および鉄筋構造の施工方法を提供することができる。

本発明の鉄筋構造の全体を示す模式図。本発明の実施形態に係る鉄筋構造の要部を示す断面図。本発明の実施形態に係る機械式継手を示す概略図。本発明の実施形態に係る機械式継手を示す断面図。本発明の実施形態に係る各鉄筋の接続手順を説明する概略図。本発明の変形例に係る機械式継手を示す概略図である。本発明の参考例に係るグラウト式継手を示す概略図である。本発明の参考例に係る重ね継手を示す概略図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は鉄筋構造１の全体を示す模式図であり、図２は鉄筋構造１の要部断面図であり、図３は、機械式継手２１３を示す概略図であり、図４は、機械式継手２１３を示す断面図であり、図５は、各鉄筋の接続手順を説明する概略図である。なお、図２において、符号２００を分かり易く図示するため、せん断補強筋３２の一部を省略したが、この一部でせん断補強筋３２が切断されているわけではない。

図１及び図２に示すように、建物は、複数の柱２と、柱２と接合する複数の梁３とを備えた複数階建ての鉄筋コンクリート造りであり、鉄筋構造１にコンクリート１００が打設されている。
柱２と梁３との接合形態としては、十字形接合Ｓ１、ト形接合Ｓ２、Ｌ形接合Ｓ３やＴ形接合Ｓ４があり、本実施形態は、これらの接合Ｓ１〜Ｓ４の柱梁接合部に適用される。以下では、十字形接合Ｓ１を例にとって説明する。

柱２は柱せいＤ０を有し、その鉄筋構造１は、垂直方向に延びて等間隔に配筋された複数の柱２用の主筋２１と、主筋２１の軸方向と交差する平面（図２における紙面と垂直な平面）内において主筋２１を囲んで等間隔に配筋されて柱２のせん断強度を補強する複数の柱２用のせん断補強筋２２とを備える。

主筋２１は、降伏点又は０.２％耐力が、ＪＩＳＧ３１１２で規定する普通鉄筋（以下、単に普通鉄筋という）の降伏点又は０.２％耐力よりも大きい高強度鉄筋２１１と、普通鉄筋２１２と、高強度鉄筋２１１の端部と普通鉄筋２１２の端部とを接続する機械式継手２１３とを備える。高強度鉄筋２１１の降伏点又は０.２％耐力は４９０ＭＰａ(Ｎ/ｍｍ^２)以上１０００ＭＰａ(Ｎ/ｍｍ^２)以下、例えば９００ＭＰａ(Ｎ/ｍｍ^２)である。普通鉄筋２１２の降伏点又は０.２％耐力は２９５ＭＰａ(Ｎ/ｍｍ^２)以上３９０ＭＰａ(Ｎ/ｍｍ^２)以下、例えば３９０ＭＰａ(Ｎ/ｍｍ^２)である。また、主筋２１は、丸鋼でも、異形棒鋼でもよい。

高強度鉄筋２１１は、柱２の梁３との接合部分である柱梁接合部２００を含め、柱梁接合部２００よりも上側の上側領域２０１と柱梁接合部２００よりも下側の下側領域２０２に延びている。上側領域２０１の上端部と柱梁接合部２００の上端部との間の距離Ｔ１は、柱せいＤ０の約１．１倍〜１．３倍となっている（Ｔ１≒Ｄ０×１．１〜Ｄ０×１．３）。同様に、下側領域２０２の下端部と柱梁接合部２００の下端部との間の距離Ｔ２は、柱せいＤ０の約１．１倍〜１．３倍となっている（Ｔ２≒Ｄ０×１．１〜Ｄ０×１．３）。こ
の距離Ｔ１，Ｔ２は、隣り合う梁３間の層間寸法を柱せいＤ０の４倍としたとき、高強度鉄筋２１１の降伏点又は０.２％耐力と、普通鉄筋２１２の降伏点又は０.２％耐力との比から求められる。

高強度鉄筋２１１は、図４に示すように、垂直方向に延びた鉄筋本体２１１Ａと、鉄筋本体２１１Ａの上下端部にそれぞれ形成された螺合部としての雄ねじ部２１１Ｂとを備えている。雄ねじ部２１１Ｂの軸方向長さは、後述するカプラー本体２１３Ｂの軸方向長さと同等以上である。
このような高強度鉄筋２１１は、主筋２１の母材である普通鉄筋を図示しない加熱コイル内に通して、全体に焼入れすることによって形成される。

普通鉄筋２１２は、図４に示すように、高強度鉄筋２１１と同軸上に直列に配置される。普通鉄筋２１２は、垂直方向に延びた鉄筋本体２１２Ａと、鉄筋本体２１２Ａの上下端部にそれぞれ形成された螺合部としての雄ねじ部２１２Ｂとを備えている。雄ねじ部２１２Ｂの軸方向長さは、後述するカプラー本体２１３Ｂの軸方向長さの２分の１以上である。雄ねじ部２１２Ｂは、そのねじ切り方向が雄ねじ部２１１Ｂと同じである。

機械式継手２１３は、雄ねじ部２１１Ｂ，２１２Ｂが垂直方向で近接するところに配置される断面六角形状のカプラー２１３Ａを備えている。
カプラー２１３Ａは、図３に示すように、筒状のカプラー本体２１３Ｂと、カプラー本体２１３Ｂの内周面に規定された貫通孔２１３Ｃと、カプラー本体２１３Ｂの内周面に形成された雌ねじ部２１３Ｄとによって構成される。
カプラー２１３Ａは、普通鉄筋２１２の強度よりも高い強度を有している。貫通孔２１３Ｃには雄ねじ部２１１Ｂ，２１２Ｂが配され、雌ねじ部２１３Ｄは、これら雄ねじ部２１１Ｂ，２１２Ｂと螺合する。この螺合により、機械式継手２１３は、高強度鉄筋２１１の端部と普通鉄筋２１２の端部とを機械的に接続している。

せん断補強筋２２は、普通鉄筋の降伏点又は０.２％耐力（３９０ＭＰａ）よりも大きい降伏点又は０.２％耐力（９００ＭＰａ）を有するウルボン１２７５（高周波熱錬（株）の商品名）である。
せん断補強筋２２は、柱梁接合部２００を含め、主筋２１が延びている方向に配筋される。

梁３を構成する鉄筋構造１は、水平方向に延びて所定間隔を空けて配筋された複数の梁３用の主筋３１と、主筋３１の軸方向と交差する平面（図２における紙面と垂直な平面）内において主筋３１を囲んで等間隔に主筋３１の延出方向に配筋されて梁３のせん断強度を補強する複数の梁３用のせん断補強筋３２とを備える。主筋３１及びせん断補強筋３２は普通鉄筋である。

以下、鉄筋構造１の施工方法について説明する。
先ず、複数の高強度鉄筋２１１を垂直方向に延びた状態で等間隔に配筋し、この複数の高強度鉄筋２１１を複数のせん断補強筋２２で囲む。この複数のせん断補強筋２２は垂直方向に等間隔に配筋する。これにより、高強度の柱構成ユニットを複数形成する。
一方、複数の普通鉄筋２１２を垂直方向に延びた状態で等間隔に配筋し、この複数の普通鉄筋２１２を複数のせん断補強筋２２で囲む。この複数のせん断補強筋２２も垂直方向に等間隔に配筋する。これにより、普通強度の柱構成ユニットを複数形成する。
このような各柱構成ユニットは、施工現場に持ち込む前に形成可能であるが、これに限られず、施工現場でも形成可能である。

次に、機械式継手２１３を高強度鉄筋２１１の両端部にそれぞれ接続する。
具体的には、先ず、カプラー２１３Ａの一端を高強度鉄筋２１１の雄ねじ部２１１Ｂの先端に当接させる。つづいて、このカプラー２１３Ａを回転させて、雌ねじ部２１３Ｄを雄ねじ部２１１Ｂに螺合させる。そのまま回転をつづけて雄ねじ部２１１Ｂを貫通孔２１３Ｃに挿入し、雄ねじ部２１１Ｂの先端を、カプラー２１３Ａの他端に到達させる（図５参照）。このとき、雄ねじ部２１１Ｂの先端は、カプラー２１３Ａの他端から突出させる。
なお、前述した突出までさせなくても、雄ねじ部２１１Ｂの先端が雄ねじ部２１２Ｂの先端に対面できる位置にあればよく、例えば前記他端と面一にしてもよい。

次に、施工現場で各柱構成ユニットを所定位置に配置する。
高強度鉄筋２１１の鉄筋本体２１１Ａは梁３に接合させて高強度の柱梁接合部２００を形成する。また、高強度鉄筋２１１と普通鉄筋２１２とは垂直方向で同軸上に直列にそれぞれ配置する。

次に、高強度鉄筋２１１と普通鉄筋２１２とを接続する。
具体的には、先ず、高強度鉄筋２１１の雄ねじ部２１１Ｂの先端の端面２１１Ｃを普通鉄筋２１２の雄ねじ部２１２Ｂの先端の端面２１２Ｃに対向させ、これら端面２１１Ｃ，２１２Ｃを当接させる。つづいて、雄ねじ部２１１Ｂに螺合した状態のカプラー２１３Ａを逆回転させて、雌ねじ部２１３Ｄを雄ねじ部２１２Ｂに螺合させ、そのまま回転をつづけて貫通孔２１３Ｃに挿入する（図４参照）。

このように、カプラー２１３Ａの回転、逆回転で雌ねじ部２１３Ｄを雄ねじ部２１１Ｂ，２１２Ｂに螺合させることで、高強度鉄筋２１１と普通鉄筋２１２とを接続する。
これにより、高強度鉄筋２１１、普通鉄筋２１２を回転させなくても、これらを相互に接続することができ、各柱構成ユニットの接続を簡単に行うことができる。
以上のようにして、鉄筋構造１の施工が行われる。なお、このように施工された鉄筋構造１にコンクリート１００が打設されることで鉄骨構造となる。

本実施形態では、以下の作用効果を奏することができる。
（１）本実施形態の鉄筋構造１では、高強度鉄筋２１１の降伏点又は０.２％耐力が普通鉄筋の降伏点又は０.２％耐力よりも大きいため、柱２用の主筋２１の高強度鉄筋２１１から構成される部分が高強度である。このため、柱２用の各主筋２１を細くできて隣り合う主筋２１どうしの間隔を小さくでき、これによって、柱２の断面積を小さくできる。

（２）柱２用の主筋２１は高強度鉄筋２１１と普通鉄筋２１２とを備えるので、主筋２１の全部分を高強度にするよりも、コストが低くて済む。

（３）主筋２１が、高強度鉄筋２１１の端部と普通鉄筋２１２の端部とが機械式継手２１３で接続されて構成されるため、鉄筋構造１の施工時に、柱構成ユニットを構成する高強度鉄筋２１１の端部から先の構成を省くことができる。このため、柱構成ユニットの大型化を阻止できる。しかも、高強度鉄筋２１１と普通鉄筋２１２との溶接は困難であるが、本実施形態では、これらを機械式継手２１３で接続したので、高強度鉄筋２１１と普通鉄筋２１２とを強固に結合できる。従って、柱構成ユニットの形成、移動、接合などの作業を容易ならしめ、施工作業性を向上させることができる。

（４）カプラー２１３Ａに高強度鉄筋２１１及び普通鉄筋２１２の螺合部としての雄ねじ部２１１Ｂ，２１２Ｂをそれぞれ螺合させることで、高強度鉄筋２１１の端部と普通鉄筋２１２の端部とを簡単に接続することができる。
また、カプラー２１３Ａと高強度鉄筋２１１及び普通鉄筋２１２の雄ねじ部２１１Ｂ，２１２Ｂとの螺合長さは調整可能であるため、高強度鉄筋２１１と普通鉄筋２１２との相互の軸方向位置を何度も調整できる。このため、施工時に柱２の軸方向寸法に変更があっても、螺合長さの調整により対応可能である。

（５）機械式継手２１３が、普通鉄筋２１２の強度よりも高い強度を有した普通鉄筋用の継手であるため、主筋２１に引張力が作用した場合、最終的に普通鉄筋２１２の母材破断を生じさせることができる。このため、例えば高強度鉄筋２１１が曲げモーメントの大きい柱梁接合部２００に配置され、かつ、普通鉄筋２１２が曲げモーメントの小さい高強度鉄筋２１１間の中央部に配置された場合に、鉄筋構造１全体の耐力を向上させることができる。

（６）また、柱２用のせん断補強筋２２の降伏点又は０.２％耐力は普通鉄筋の降伏点又は０.２％耐力よりも大きいため、せん断補強筋２２が負担できるせん断力が大きくなり、その分、柱２のコンクリート断面の負担分が小さくできる。これによって、柱２の断面積をさらに小さくできる。

（７）また、高強度鉄筋２１１は柱梁接合部２００を含む。柱梁接合部２００は、柱２にかかる応力が集中するので、柱２用の主筋２１のうち、少なくとも柱梁接合部２００が高強度になり、柱梁接合部２００における柱２の耐力を向上できる。

（８）前述した鉄筋構造１の施工方法では、前述した鉄筋構造１の作用効果に加えて、機械式継手２１３で普通鉄筋２１２に接続する高強度鉄筋２１１を複数配置し、これに梁用主筋３１を接合することで、小型の柱構成ユニットを構成できる。すなわち、端部に普通鉄筋部分が形成されていない短尺の高強度鉄筋２１１を利用して柱構成ユニットを構成できるので、この柱構成ユニットの小型化を図れる。柱構成ユニットの小型化により、これを施工現場でクレーンや人手により移動、配置させる作業を容易に行える。しかも、互いに溶接が困難な高強度鉄筋２１１と普通鉄筋２１２とを機械式継手２１３で接続することで、高強度鉄筋２１１と普通鉄筋２１２とを強固に結合できる。その結果、施工作業性を向上できる。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

前記実施形態では、カプラー２１３Ａは、普通鉄筋２１２の強度よりも高い強度を有しているが、これに限定されず、主筋２１に引張力が作用した場合、最終的に普通鉄筋２１２の母材破断を生じさせられればよい。従って、例えば、カプラー２１３Ａは、普通鉄筋２１２の強度と同等の強度を有していてもよい。

前記実施形態では、機械式継手２１３は、カプラー２１３Ａを備えているが、この構成に加えて、雄ねじ部２１１Ｂ，２１２Ｂのうちの少なくともいずれか一方に螺合した少なくとも一つのロックナット２１４をさらに備えていてもよい。例えば、図６に示すように、雄ねじ部２１１Ｂに螺合したロックナット２１４を備えていてもよい。このロックナット２１４は、カプラー２１３Ａの回り止めを行う。

前記実施形態では、カプラー２１３Ａは、図３の（Ｂ）に示すように断面六角形状であるが、これに限定されず、例えば、断面円形状、断面六角形状以外の断面多角形状であってもよい。

前記実施形態では、雄ねじ部２１１Ｂ，２１２Ｂの先端は互いに対向し、当接されるが、この構成に加えて、両先端を係合させる係合手段を備えていてもよい。この係合手段は、例えば、雄ねじ部２１１Ｂ，２１２Ｂのいずれか一方の先端に形成された係合凸部と、雄ねじ部２１１Ｂ，２１２Ｂのいずれか他方の先端に形成された係合凹部とを備える。このため、雄ねじ部２１１Ｂ，２１２Ｂの先端が互いに当接される際に、係合凸部と係合凹部とを係合させることができ、これにより、高強度鉄筋２１１と普通鉄筋２１２との相互の位置決めの容易化を図れる。

前記実施形態では、カプラー２１３Ａは、先の回転により高強度鉄筋２１１に接続し、後の逆回転により普通鉄筋２１２に接続したが、これに限られず、逆に、先に普通鉄筋２１２に接続し、後に高強度鉄筋２１１に接続してもよい。この場合、高強度鉄筋２１１の雄ねじ部２１１Ｂの軸方向長さはカプラー本体２１３Ｂの軸方向長さの２分の１以上あればよく、普通鉄筋２１２の雄ねじ部２１２Ｂの軸方向長さはカプラー本体２１３Ｂの軸方向長さと同等以上あればよい。

前記実施形態では、高強度鉄筋２１１の端面２１１Ｃと普通鉄筋２１２の端面２１２Ｃとは互いに当接されるが、これに限定されず、例えば、端面２１１Ｃ，２１２Ｃは互いに離れていてもよい。

前記実施形態では、機械式継手２１３は、高強度鉄筋２１１の端部と普通鉄筋２１２の端部とを螺合により接続するカプラー２１３Ａを備えて構成される。
参考例として、例えば図７に示すように、グラウト材２１５を介して接続するグラウト式継手２１６を説明する。このグラウト式継手２１６は、スリーブ２１７と、スリーブ２１７に注入されるグラウト材２１５とを備える。
グラウト式継手２１６により互いに接続される鉄筋は、前述した高強度鉄筋２１１及び普通鉄筋２１２に代えて、例えば、異形鉄筋として形成される高強度鉄筋２１８及び普通鉄筋２１９で構成されてもよい。高強度鉄筋２１８と普通鉄筋２１９には、スリーブ２１７に対する挿入量を示すべくマーキングされたマーク部２２０が設けられていてもよい。
グラウト式継手２１６は、普通鉄筋２１９の強度と同等以上の強度を有していてもよい。

スリーブ２１７は、筒状のスリーブ本体２１７Ａと、スリーブ本体２１７Ａの軸方向両端部にそれぞれ設けられた環状のシール２１７Ｂとを備える。スリーブ本体２１７Ａには、螺合孔及び注入口（図示省略）が形成される。この螺合孔には、先端で高強度鉄筋２１８及び普通鉄筋２１９にそれぞれ圧接してこれらを仮止めする止めねじ２１７Ｃが螺合する。注入口からは、グラウト材２１５が注入される。

グラウト式継手２１６を用いた高強度鉄筋２１８と普通鉄筋２１９との接続は、例えば次の通りに行われる。
先ず、スリーブ本体２１７Ａの一端から高強度鉄筋２１８の端部及び普通鉄筋２１９の端部のうちのいずれか一方を挿入し、所定位置で止めねじ２１７Ｃにより仮止めする。次に、スリーブ本体２１７Ａの他端から高強度鉄筋２１８の端部及び普通鉄筋２１９の端部のうちのいずれか他方を挿入し、所定位置で止めねじ２１７Ｃにより仮止めする。次に、注入口からグラウト材２１５を注入し、スリーブ本体２１７Ａ内を充填する。
このようにして、高強度鉄筋２１８の端部と普通鉄筋２１９の端部とを接続する。
これにより、高強度鉄筋２１８と普通鉄筋２１９との相互の軸方向位置の設定自由度を広くでき、施工時に柱２の軸方向寸法に変更があっても対応可能である。また、高強度鉄筋２１８と普通鉄筋２１９との本止めは、グラウト材２１５を注入するだけで簡単に行うことができる。

前記実施形態では、高強度鉄筋２１１と普通鉄筋２１２とをカプラー２１３Ａで接続している。
参考例として、例えば図８に示すように、高強度鉄筋２１１の端部と普通鉄筋２１２の端部とを主筋２１の軸方向と交差する方向において重ね合わせ、重ね合わされた部分を重ね継手３００で機械的に接続する場合を説明する。この重ね継手３００は、前述の重ね合わされた部分に針金などの線材３０１を巻き付けて結線する。なお、重ね継手３００を採用する場合、高強度鉄筋２１１の端部と普通鉄筋２１２の端部とには雄ねじ部２１１Ｂ，２１２Ｂが形成されていなくてもよい。
これにより、高強度鉄筋２１１と普通鉄筋２１２とを機械的に速やかに接続できる。また、施工時の柱２の軸方向寸法に変更があっても重ね合わせ量を調整することで対応可能である。

また、機械式継手２１３による接続は、次のように行われてもよい。
先ず、高強度鉄筋２１１の下端部に位置する雄ねじ部２１１Ｂにカプラー２１３Ａの雌ねじ部２１３Ｄを回転により一端側から螺合させる。一方、普通鉄筋２１２の下端部に位置する雄ねじ部２１２Ｂに別のカプラー２１３Ａの雌ねじ部２１３Ｄを一端側から回転により螺合させる。
次に、雄ねじ部２１１Ｂに螺合したカプラー２１３Ａの他端側に普通鉄筋２１２の上端部に位置する雄ねじ部２１２Ｂを配置する。つづいて、カプラー２１３Ａを逆回転させて雌ねじ部２１３Ｄを雄ねじ部２１２Ｂに他端側から螺合させる。一方、普通鉄筋２１２の下端部に位置する雄ねじ部２１２Ｂに螺合した別のカプラー２１３Ａの他端側に高強度鉄筋２１１の上端部に位置する雄ねじ部２１１Ｂを配置する。つづいて、この別のカプラー２１３Ａを逆回転させて雌ねじ部２１３Ｄを雄ねじ部２１１Ｂに他端側から螺合させる。

このようにして、高強度鉄筋２１１の下端部と普通鉄筋２１２の上端部とを接続し、かつ、普通鉄筋２１２の下端部と高強度鉄筋２１１の上端部とを接続してもよい。この場合、高強度鉄筋２１１の下端部に位置する雄ねじ部２１１Ｂと普通鉄筋２１２の下端部に位置する雄ねじ部２１２Ｂの軸方向長さは、カプラー本体２１３Ｂの軸方向長さと同等以上であればよい。また、高強度鉄筋２１１の上端部に位置する雄ねじ部２１１Ｂと普通鉄筋２１２の上端部に位置する雄ねじ部２１２Ｂの軸方向長さは、カプラー本体２１３Ｂの軸方向長さの２分の１以上であればよい。

これにより、カプラー２１３Ａを逆回転させながら下降させる際に自重を利用でき、高強度鉄筋２１１と普通鉄筋２１２との接続を円滑に行うことができる。さらに、自重との関係上、カプラー２１３Ａに上方への移動を伴う意図しない回転が生じる虞をなくして、鉄筋接続状態を確実に維持することができる。

また、前記実施形態では、全体が普通強度を有した普通鉄筋２１２を備えているが、これに限定されない。例えば、焼入れ等により一部（端部など）が高強度化された高強度部分を有した普通鉄筋を備えていてもよい。

前記実施形態では、複数の高強度鉄筋２１１を複数のせん断補強筋２２で囲んで鉄筋籠を形成することで高強度の柱構成ユニットを構成するが、これに限定されない。例えば、複数の高強度鉄筋２１１を複数のせん断補強筋２２で囲んで鉄筋籠を形成し、さらにこの鉄筋籠にコンクリートを打設してプレキャストコンクリートを形成することで高強度の柱構成ユニットを構成してもよい。

本発明は、梁と接合される複数の柱用の主筋を備えた鉄筋構造および鉄筋構造の施工方法として利用できる。

１…鉄筋構造、２…柱、３…梁、２１…主筋、２１１，２１８…高強度鉄筋、２１２，２１９…普通鉄筋、２１１Ｂ，２１２Ｂ…雄ねじ部、２１３…機械式継手、２１３Ａ…カプラー、２１３Ｄ…雌ねじ部、２１６…グラウト式継手、２２…せん断補強筋、２００…柱梁接合部、３００…重ね継手、３０１…線材。

Claims

梁と接合される複数の柱用の主筋を備え、
前記柱用の主筋は、降伏点又は０.２％耐力がＪＩＳＧ３１１２で規定する普通鉄筋の降伏点又は０.２％耐力よりも大きい高強度鉄筋と、前記普通鉄筋と、前記高強度鉄筋の端部と前記普通鉄筋の端部とを接続する機械式継手とを備え、
前記高強度鉄筋の端部及び前記普通鉄筋の端部には、螺合部がそれぞれ形成され、
前記普通鉄筋の端部は高強度化され、
前記機械式継手は、前記螺合部のそれぞれに螺合するカプラーを備え、
前記カプラーの軸方向長さは、前記普通鉄筋の前記螺合部の軸方向長さの２倍であり、
前記高強度鉄筋の前記螺合部の軸方向長さは、前記カプラーの軸方向長さと同等以上である
ことを特徴とする鉄筋構造。
請求項１に記載の鉄筋構造において、
前記機械式継手は、前記普通鉄筋の強度と同等以上の強度を有している
ことを特徴とする鉄筋構造。
請求項１または請求項２に記載の鉄筋構造において、
前記柱は、前記柱用の主筋の軸方向と交差する平面内において前記柱用の主筋を囲んで配筋された複数の柱用のせん断補強筋を備え、前記複数の柱用のせん断補強筋の降伏点又は０.２％耐力は前記普通鉄筋の降伏点又は０.２％耐力よりも大きい
ことを特徴とする鉄筋構造。
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の鉄筋構造において、
前記高強度鉄筋は、前記柱用の主筋のうち、前記梁と接合される柱梁接合部を含む
ことを特徴とする鉄筋構造。
梁と接合される複数の柱用の主筋を備え、
前記柱用の主筋は、降伏点又は０.２％耐力がＪＩＳＧ３１１２で規定する普通鉄筋の降伏点又は０.２％耐力よりも大きい高強度鉄筋と、前記普通鉄筋と、前記高強度鉄筋の端部と前記普通鉄筋の端部とを接続する機械式継手とを備え、
前記高強度鉄筋の端部及び前記普通鉄筋の端部には、螺合部がそれぞれ形成され、
前記普通鉄筋の端部は高強度化され、
前記機械式継手は、前記螺合部のそれぞれに螺合するカプラーを備え、
前記カプラーの軸方向長さは、前記普通鉄筋の前記螺合部の軸方向長さの２倍であり、
前記高強度鉄筋の前記螺合部の軸方向長さは、前記カプラーの軸方向長さと同等以上である鉄筋構造の施工方法であり、
前記高強度鉄筋を複数配置するとともに梁用主筋を接合して柱構成ユニットを構成し、前記カプラーを回転させて前記高強度鉄筋の前記螺合部に螺合させる工程と、
前記柱構成ユニットを現場の所定位置に配置し、前記高強度鉄筋の前記螺合部及び前記普通鉄筋の前記螺合部の各端面を互いに当接させる工程と、
前記柱構成ユニットを配置する工程の後、前記カプラーを逆回転させて前記普通鉄筋の前記螺合部に螺合させることにより、前記普通鉄筋の端部と前記高強度鉄筋の端部とを前記カプラーで接続する工程と、を含む
ことを特徴とする鉄筋構造の施工方法。