JPS5855850B2 - クミタテテツキンチユウ ハリタイノセイゾウホウホウニオケルホキヨウキントシユキントノ ヨウセツホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、組立鉄筋柱・梁体の製造に当り、特にその
主筋と補強筋の各支点を溶接手段によって固着一体化す
るに当り、円滑かつ能率的に溶接作業を行なうと共に、
良好で安定した溶接結果が得られるようにしたものに関
する。

コンクリート柱・梁体の骨格として鉄筋を用いる場合、
工場生産によるプレハブ型式の組立鉄筋柱・梁体を用い
る工法は周知である。

即ちこの組立鉄筋柱・梁体の製造に当っては、多角形の
各頂点位置を占めて平行に配置した鉄筋材による主筋群
の対問に、補強筋（フープ鉄筋）をスパイラル状等に周
回させ、あるいは予じめスパイラル状に形成した補強筋
を、主筋群に嵌合させ、しかる後各主筋と補強筋との交
点部分を、溶接により固定して両者を一体化させるので
ある。

従来この交点溶接に当っては、手作業によるアーク溶接
手段によっていたのであるが多数の各交差点を短時間で
溶接することは困難であり、また別に溶接棒をも必要と
するため、作業自体も煩雑であり、このため近来はこれ
に代り電気抵抗溶接法を用いることが検討されている。

即ちこの溶接手段によれば、溶接棒も不要であり、その
交点部１箇の溶接にかかる時間も１秒程度で済むように
迅速であり、またこの手段によれば機械化（自動化）も
容易であり、組立鉄筋柱・梁体の量産を可能とし得る点
でも有利である。

しかしこの電気抵抗溶接手段を組立鉄筋柱・梁体に用い
るに当っては、パラ鉄筋相互に用いる場合と違って、各
種の技術上の問題点が生じるのである。

今これらについて図面を借りて説明すると、第５，６図
において、周知のように電気抵抗溶接法は、主として電
流■、通電時間Ｔ、押圧力Ｐの３要因によって制御され
るが、このうち押圧力Ｐは、一般的によく用いられてい
る組立鉄筋柱・梁体における補強筋１３φの場合、１〜
２ｔｏｎ程度にもなるのであり、このように大きな押圧
力を、組立鉄筋柱・梁体の主筋のみで受けることは、変
形を招来する点から不可能である。

従って組立鉄筋柱・梁体に用いる場合は、組立鉄筋柱・
梁体の編成に当って使用される主筋ホルダの支持のもと
に行なう必要がある。

即ち第５図において、１は仮想４角柱体の４隅に沿って
平行に配置された主筋であり、２はこの４本の主筋１群
の外周に、その主筋長手方向に沿って遂次スパイラル状
に巻付けられた状態にある補強部を示している。

但し図示の場合は説明の便宜上閉鎖ループ状に示しであ
る。

３は主筋ホルダで、このホルダは公知のように主筋長手
方向に延びる角筒体、即ち図例の場合４角筒体であり、
その４間位置に主筋１を支持する主筋受はバー４が固定
、もしくはホルダ周壁に沿って進退自在（編成後の離脱
を容易とするため）に付設されており、各主筋１を長さ
方向に亘って支持するのであり、このホルダ３が回転す
ることによって、補強筋２のスパイラル状巻付けが容易
に行なえるのである。

このように主筋ホルダ３によって組立鉄筋柱・梁体をバ
ックアップしながら、電気抵抗溶接を行なうようにすれ
ば、その著大な押圧力Ｐに対してよく耐えることが可能
である。

しかしこのように主筋ホルダ３を介在させて溶接を行な
うことになれば、第６図に例示するように、主筋１と補
強筋２との交点を１対の電極５，６で挟圧する一般的な
電気抵抗溶接を用いることはできず、またこのような回
路構成では、回路抵抗および分流損を生じる点でも不利
である。

また次の問題点としては、組立鉄筋柱・梁体における主
筋１と補強筋２との交点数はきわめて多数であるから、
その能率化、機械化の目的を達成するためには、可及的
多数の交点部を１度に溶接することが必要でもある。

このように多数組の交点を溶接するに当り、従来コンク
リートパイルで用いる丸断面の鉄線（鉄筋よりも細い）
籠の溶接において実施されているように、各電極の押圧
方向は求心方向とするのが通例であり、組立鉄筋柱・梁
体における前記仮想４角柱体をなす主筋と補強筋との溶
接に当っても、第７図のようにすることが考えられる。

即ち第７図において各主筋１と補強筋２との交点におい
て、１のように矢印Ｑ方向に電極（図示省略）を斜め抑
圧方式とする場合、鉄線籠のように据え込み量の少ない
細い鉄線等の溶接の場合には、差程の開法も生じないの
であるが、本発明で対象とする組立鉄筋柱・梁体のよう
に、その主筋径、補強筋径が比較的太い鉄筋の時には、
その据え込み量も数量程度を必要とするように大きくな
り、この斜め抑圧方式では重大な欠点が生じるのである
。

即ち同図１に示すように据え込みに伴ない、補強筋２の
撓みが発生して、きわめて不都合である。

即ち主筋１間の各距離は、目的製品の仕様に応じて当初
から一定に設定され、かつ不動とされているため、据え
込みに相当する部分が、補強筋２に全面的にしわ寄せさ
れて、撓みとなるのである。

この第１図Ｉでは第５図と同様に、補強筋２を閉鎖ルー
プとして示しているが、組立鉄筋柱・梁体の場合、補強
筋２は実際にはスパイラル状に巻付けられているので、
前記した撓みは第７図１のように作用することになる。

即ち同図のように、撓みが生じることによって、はのＷ
矢印に示すように互いに交点位置から剥離しようとする
力が作用し、第１には既に前の溶接工程で固着した交点
で剥離しようとするし、第２には次の溶接工程で固着し
ようとする交点における主筋１と補強筋２との接触部に
間隙を生じてしまい、その溶接は電流が流れないおそれ
と相まって、非常に大きな押圧力Ｐを加えない限り、は
とんど不可能となるのである。

本発明は、組立鉄筋柱・梁体における主筋と補強筋との
各交点を、電気抵抗溶接によって一体に固着しようとす
るに当り、前記の各問題点を解決して、その円滑で能率
的であると共に、強度的にも性能的にも安定した堅牢な
溶接固定が得られるようにしたものであり、従ってその
特徴とする処は、仮想４角柱体の４隅に沿って平行配置
された４本の主筋群の回りに１本以上の補強筋を同主筋
群の長手方向に沿って順次スパイラル状にかつ相隣る主
筋開運において直線状に渡るように巻付けた状態とする
と共に、各主筋と各補強筋との各交点部において両筒を
電気抵抗溶接する組立鉄筋柱・梁体の製造方法において
、各主筋については最も隣り合う前記各交点部において
補強筋の各々の外側面に溶接電極を押圧して電気抵抗溶
接すること。

更には前記溶接電極の押圧方向は、前記仮想４角柱体の
対向する２つの辺の両翼に存する各電極の押圧力向が相
互に平行で、かつ前記２つの辺を連ねる他の２辺とも平
行であるように、仮想４角柱体の４隅に沿って平行配置
される主筋の長手方向に対して直角の抑圧方向とされた
点にある。

以下図示の実施例に基いて本発明方法を詳述すると、先
ず第８図に例示したものは、本発明を実施する組立鉄筋
柱・梁体を例示したものであり、図示のように４本の主
筋１は、仮想４角柱体の４隅に沿って平行配置され、同
図Ｉに示したものでは、１本の補強筋２がジングルスパ
イラル状に巻付けられたものであり、主筋１群の首尾両
端には固定用枠板７が固定されて主筋１群を連結一体化
し、この内部には図示省略しであるが、第５図のように
主筋ホルダ３が存在することになる。

但しこれは回転する主筋ホルダ３上に先ず主鉄筋１群を
支持させ、しかる後これを回動させ、補強筋２を繰り出
しつつ、遂次主筋１群の長さ方向に移動させてスパイラ
ル状に巻付ける手段の他に、予じめ補強筋２をスパイラ
ル状に形成し、このスパイラル体を主筋１群に外嵌させ
る手段をも含むものとする。

第８図出は第８図口のジングルスパイラル状に巻付ける
パターンの展開図であり、これに対し同図口に示したも
のは２本の補強筋２，２を用いて、主筋１群に対しダブ
ルスパイラル状に巻付ける場合のパターンの展開図を示
しており、本発明はこれらの各パターンのものに適用可
能である。

即ち本発明では前記組立鉄筋柱・梁体における各主筋１
と各補強筋２との各交点位置の溶接に当って、第１図乃
至第４図、更には第８図■、■に例示するように、電気
抵抗溶接手段を用いて溶接固定するに当り、第１図およ
び第８図■のように、先ず個々の主筋１上においては、
並列する各交点部８において、最も隣り合うｌ対の交点
部８，８に、溶接電極５，６を、補強筋２，２の外側面
に押圧して電気抵抗溶接を行なうようにするのであり、
従って電極５，６を連ねる電気抵抗溶接回路９は、図の
ように電極５，６より各交点部８，８、交点部８，８間
の主筋１部分を通じて１組として形成されることになる
。

更に本発明では前記各電極５，６による補強筋２の外側
面に対する押圧方向を、第２図および第４図と、第８図
ＩＶ、Ｖに示すように、４本の主筋１群の配置による仮
想４角柱体を横断面方向より見る時、第２回出で明らか
なように、相対向する２つの辺イ２口（図で上下の辺）
における各両翼位置の電極５，６組の押圧力向は、矢印
Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄのように相互に平行とされ、また他の２
つの辺ハ、二（図で左右の辺〕に対しても、辺ハ、二と
平行であるようにされたものである。

この場合同図■に点線で示すように、その電極５，６組
による各抑圧位置と方向は、点線矢印ａ、ｂ、ｃ、ｄの
ようにしても同効である。

またその溶接順序はＡ 、 Ｂ 、 Ｃ、Ｄ、あるいは
ａ。

ｂ、ｃ、ｄ順でなくとも、自由に通電溶接できるのであ
り、単にクランプする時に、互いに反力がとれるように
しておけばよく、場合によっては、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ−１
−ａ、ｂ、ｃ、ｄによる溶接もあり、その各電極５，６
の押圧地点は、図示では主筋１の中心位置直上を示して
いるが、勿論中心位置直上でなくてもよい。

また第３図のように、主筋１がリブ１ａとフシ１ｂとを
有するような異形鉄筋の場合は、電極５゜６の押圧力向
に主筋１のリブ１ａが位置するようにすれば、溶接強度
の安定と堅牢な固着の点で望ましいが、これは自由であ
る。

また主筋１に対する補強筋２の巻付けに当り、第８図口
のように、２本の補強筋２，２を用いてダブルスパイラ
ル状に巻付け、名辺イ２口、ハ。

線上において、補強筋２，２がＸ状に交互する巻付はパ
ターンの場合には、第４図と第８図■に示すように、そ
の′Ｘ状交叉部を挾むように、各溶接電極５，６組を配
置することが必要である。

本発明方法は以上の通りで、組立鉄筋柱・梁体における
主筋と、補強筋との溶接固定に当り、前記のようにその
電気抵抗溶接用電極の配置と押圧力向を特定することに
よって、以下の利点が生じる。

即ち各主筋１上において、最も隣り合う各交点部８，８
の１対に対し、補強筋２，２の外側面に、１対の溶接電
極５，６の組を押圧して、抵抗溶接回路９を構成して、
電気抵抗溶接を行なうようにしたので、組立鉄筋柱・梁
体を主筋ホルダ３にセットした状態でも、支障なく電気
抵抗溶接を行なうことができ、しかも第８図ＩＶ、Ｖに
も例示されるように、きわめて能率的に多数の交点部８
の同時溶接施工が行なえるのであり、機械化、自動化も
容易である。

しかも本発明による電極５，６の抑圧方向の特定によれ
ば、第１図Ｉ、ＩＩの対比で明らかなように、従来手段
（同図Ｉである）で、補強筋２に著しい撓みが生じて、
固着部分の剥離や以後の溶接困難等のトラブルを生じる
に反し、本発明方法では同図■の矢印で示すように対向
２辺の平行押しであるため、その押圧直角方向の２方（
辺ハ、二である）へしか撓みは生じないのである。

従って前の溶接工程で既に固着した点が剥離しようとし
、また次の溶接工程で固着しようとする主筋１と補強筋
２との接触部に隙間を生じ、次の溶接固着が通電不能に
よって行なえないような欠陥は全く生じないのである。

即ち第８図■において、補強筋２が主筋１を周回して、
ホ、へ、ト、チ、す、ヌ。

ル、オ、ワ、力の順にスパイラル状に巻付けられである
時、前記平行押しによる撓みは、ト、ルおよびす、ワの
部分に生じるが、このしわ寄せはへと力の部分にはこな
いのであり、従ってホ、へと主筋１との交点部８（既に
溶接固定済み）、力と次のヨにおける主筋１の交点部８
（次の溶接工程部分）に剥離、隙間等の生じるおそれは
全くないのである。

また同図Ｖのダブルスパイラルパターンの場合には、図
示の各ホ、へ、ト、チ、す、ヌ。

ル、オ、ワ、力において、撓みはへ、トおよびワ。

力の部分に出るが、この場合でも同様に既に溶接固定し
た部分と、次の溶接固定に当って押圧しようとする部分
に、影響は全く生じないのであり、何れにもせよ本発明
の電極５，６組の配置とその抑圧方向の組合せとによっ
て、問題点は生じないのであり、円滑確実な溶接が可能
である。

また本発明の平行押しによれば、無効な押圧力が小さい
点も利点である、即ち先に述べたように主筋ボルダ３に
主筋１群をセットした状態で、補強筋２を巻付けし、各
交点部を溶接する場合、各電極５，６にかける油圧や空
圧による押圧力の全てが、補強筋２と主筋１との接触点
に有効に作用することは望めないのである。

第９図のように主筋上に拘束された補強筋２を、据え込
み量δに相当する分だけ（このさい隙間がある場合はそ
の分だけ更に加算されることになる）。

変位させる力が余分に必要となる。

この余分な力を無効な押圧力とでも称すれば、図示で明
らかなように求心方向への斜め押圧による押圧力Ｐ１と
、本発明の平行押しによる押圧力Ｐ２とでは、Ｐｌ〉Ｐ
２であることが確認されたものである。

また本発明の平行押しでは、その溶接電極５゜６の交点
部８に対する押圧位置は、第１０図において示すように
、主筋１の中心線直上位置よりδだけ偏位させてもよい
のであり、このように変位させると（但しこの偏位量δ
は補強筋、主筋の善後、押圧力等によって適宜設定する
必要がある）第１１図示のように、辺イ２口において矢
印のように平行押しを行なう場合、辺イ２口において図
のような変形を生じるので、他の２辺ハ、二における外
方への膨出変形を効果的に防止することも可能であり、
また第１２図Ｉ、ＩＩのように、補強筋２における断面
欠損を最小に抑止できるのである。

即ち抵抗溶接では、その被溶接母材がスパッタとなって
飛散分を生じること。

更には押圧力による匝漬は不可避であるが、第１２図１
のように偏位量の全くない場合には、図のように断面欠
損部２ｂを生じるが、これに対し第１０図のように偏位
させておけば、その断面欠損部２ａは、同図■のように
なって、最少に押えることが可能である。

また第１１図においてＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄの４箇所を同時押
圧してやれば、横方向の突っ張りによる押圧力増加が見
込めるので、全体としての必要押圧力Ｐを軽減できる利
点も得られるのである。

本発明は以上の通り、組立鉄筋柱・梁体、特に仮想４角
柱体の４隅位置に４本の主鉄筋１を配置し、これら主筋
１群の外周に１本以上の補強筋を巻付は乃至嵌合セット
して、各主筋１と各補強筋２との各交点の溶接固定に当
り、電気抵抗溶接を用いることによって、能率的な溶接
処理、かつはその自動化、機械化を容易とし、しかも円
滑確実で安定堅牢な溶接効果が得られるものであり、組
立鉄筋柱・梁体編成における溶接手段としてきわめて優
れたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法による電気抵抗溶接回路と電極配置
実施例の正面図、第２図は同正面図、第３図は主筋リブ
と押圧方向実施例の説明図、第４図は同Ｘ形交叉部をも
つ補強筋における電極配置の説明図、第５図は主筋ホル
ダ説明図、第６図は一般の電気抵抗溶接回路の構成図、
第７図は従来の電極押付けと本発明による電極押付けの
対比説明図、第８図は組立鉄筋柱・梁体と本発明方法に
よる実施例との各説明図、第９図は電極抑圧作用例の説
明図、第１０図乃至第１２図は本発明による電極抑圧偏
心例とその各作用例の説明図である。 １・・・・・・主筋、２・・・・・・補強筋、３・・・
・・・主筋ホルダ、５．６・・・・・・抵抗溶接用電極
、８・・・・・・交点部、９・・・・・・抵抗溶接回路
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 仮想４角柱体の４隅に沿って平行配置された４本の
   主筋群の回りに１本以上の補強筋を前記主筋群の長手方
   向に沿って、順次スパイラル状にかつ相隣る主筋開運に
   おいて直線状に渡るように巻付けた状態にするとともに
   、各主筋と各補強筋との各交点部において両筒を電気抵
   抗溶接する組立鉄筋柱・梁体の製造方法において、各主
   筋については最も隣り合う前記各交点部において、補強
   筋の各々の外側面に溶接電極を押圧して電気抵抗溶接す
   ること、更に前記溶接電極の抑圧方向は、前記仮想４角
   柱体の対向する２つの辺の両翼に存する各電極の押圧方
   向が相互に平行で、かつ前記２つの辺を連ねる他の２辺
   とも平行であるように、仮想４角柱体の４隅に沿って平
   行配置される主筋の長手方向に対して直角の押圧方向で
   あることを特徴とする組立鉄筋柱・梁体の製造方法にお
   ける補強筋と主筋との溶接方法。