JPS621964A - ネジフシ鉄筋の接続法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鉄筋の接続法のうち、ネジフシ鉄筋の接続法
に関する。

〔従来の技術とその問題点〕

一般に鉄筋の接続には、ガス加熱圧接による方法を初め
として、カプラー及びロソクリーットによって締付は固
定する方法や、スプライススリーブやカドウェル工法に
みられるように、カプラー内に接着剤を注入する方法、
若しくはカプラーを外側から締付けかしめる方法などが
ある。

一方、鉄筋コンクリート構造物の大形化、あるいは原子
炉建屋等特殊構造物において強度的信頼性を高めるため
、直径５０１をこえる大径鉄筋が密に配筋される場合が
多くなった。

前記接続法のうち、ガス圧接による接続法では、接続す
べき鉄筋の直径が大きくなるにつれて加熱部の長さも長
く必要となるが、圧接押付は時に圧接面に充分な押付は
力を与える長さを確保できるのが困難となり、また、鉄
筋の直径が大きくなるにつれて圧接面にガス加熱時のス
ケールが喰い込みやすくなるため圧接接続部の強度的信
頼性が低下する。さらに接続作業終了後接続部の強度的
信頼性を確かめることができない。

次に、カプラー内に接着剤を注入方法では、これは簡便
であるが、接着剤を注入するときに水が混入すると強度
が低下する恐れがある。また、夏期や冬期においては接
着剤の温度管理を行なう必要があり、さらに、接着剤が
硬化するまで鉄筋が動かないように長時間固定しておく
必要がある等デメリットも多い。

第３に、カプラーのかしめによる方法は、小径異形鉄筋
は容易に接続できるが、鉄筋の直径が大きくなるにつけ
てカプラーのかしめに要する加圧力が大きくなるため使
用する工具も大形になり作業性が低下する。

そこで、大径の鉄筋の接続については、ネジフジ鉄筋を
用いてのカプラー及びロックナツトによって締付は固定
する方法が簡便なものとして、最も得策と思われる。

ところで従来用いられていた中小径のネジフジ鉄筋の接
続と同じ方法によってかかる大径ネジフジ鉄筋を接続し
ようとすると、■接続に用いる治工具が大形になり、密
に配筋された鉄筋の間に入りにくい、■大形化するのに
伴って重量がふえるため作業性が低下する、■大径ネジ
フジ鉄筋の接続に必要な締付は力が与えにくくなるため
接続部の強度信頼性が低下する、などの不都合が生しる
。

このうち、■の大径ネジフジ鉄筋に必要な締付は力が与
えにくい理由を更に詳細に述べる。

第７図〜第９図は従来のカプラー及びロックナツトによ
るネジフジ鉄筋の締イ」げ接続する手順を示すもので、
第１に、ロックナツト２およびカプラー３を接続しよう
とするネジフシ鉄筋の片側１にねじ込み、今一つの接続
しようとするネジフジ鉄筋１′に、ロックナット２°を
ねじ込む（第７図参照）。そして、ネジフジ鉄筋の接続
する当り面からＬｏ／２（ＬＯ；カプラーの長さ）の個
所に印４をつけ、カプラー３の端が印４に合致するまで
ねしもどし、接続する鉄筋１および１′の接触面１ａが
カプラー３のほぼ中央にくるようにする（第８図参照）
。

次いで、ロックナツト２および２′を専用の治具によっ
て締付は緊張する（第９図参照）。

一方、普通ボルトには次式（１）であられされる初期締
付は力Ｆｆを与える。

Ｆｆ＝−・π・ｄ２２　・　（０，７・δｙ）−（１）
ｄ２　：ねじの有効径 δｙ：材料の降伏点 ボルトの断面積当り０．７　・δｙの初期締付は力を与
えるには、次式（２）であられされる締付はトルクＴが
必要である。

Ｔ＝に−ｄｔ　　・Ｆｆ ■ ＝−Ｋ・π・ｄユ３・（０，７・δｙ）−−−−−（２
）に−トルク係数 β　：ねじのリード角 Φ′：ねじ山接触面の換算摩擦係数 μｍ　：ボルト頭部座面またはす・ノド座面と被締付は
物との摩擦係数 上記式（２）から明らかなように、締付はトルクはねじ
部の直径の３乗に比例して大きくなるため、ネジフシ鉄
筋の直径が大きくなると、従来行っているようなナツト
の回転締付けによって所望の締付は力を与えることはむ
ずかしくなる。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、手持ちス
パナなどの小型で簡易な道具でも大径のネジフシ鉄筋を
確実に締付は固定できる接続法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は前記目的を達成するため、カプラーとその両端
に位置させるナットを用いてネジフシ鉄筋を接続する場
合において、ナラ１〜はねじ部とねじなし部とを有する
ものを使用し、接続するネジフシ鉄筋相互の接触面をカ
プラーのほぼ中央に位置させ、カプラー両端にナットね
じなし部を当接させて軽くこのナットを締付けた後に、
該両ナツトをゆるめてカプラーから離してカプラー付近
のネジフジ鉄筋を加熱し、再度ナツトを巻きもどして締
付けることを要旨とする。

〔作用〕

本発明によれば、カプラーの両側でのナットの締付けは
、ネジフジ鉄筋のカプラーとのはめ合い部が加熱により
伸長した状態で行われるので、小型の冶具で締付けるだ
（」で冷却後強力な緊張力を与えることができ、また、
ナツトのねじなし部の圧縮力を有効に利用してゆるみの
少ない強力な締イ」け力が得られる。

〔実施例〕

以下、図面について本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図〜第４図は本発明の接続法の各工程を示す説明図
、第５図は要部の縦断正面図で、図中１゜１′は接合す
べきネジフジ鉄筋、３は内側にネジフジ鉄筋の外周のね
じと同ピンチのねし３−１が切られているカプラーを示
し、これは従来使用されたものと同じものでよい。

４．４°は従来のロックナツトに相当するナットである
が、該ナツト４．４′はねじ部と４−１とねしなし部４
−２から構成されており、ネジフジ鉄筋１，１１の外径
をｄｌとすると、ねし部４−１の長さは１．０〜１．５
　ｄ４　、ねじなし部の４−２の長さは０．５〜１．Ｏ
ｄ＋にするのが適切である。

また、このナラｌ−４，４’の外形は六角形あるいは引
掛り用きり孔をもった円形いずれでもよく、要するに軽
い締付けができる引掛りがある形状であればよく、さら
に、ねじなし部４−２の断面積Ａｎはなるべく小さくす
る。ただし、ネジフジ鉄筋１．１１の断面積より小さく
なってはならない。

次に、このようなカプラー３およびナツト４゜４′を用
いて行なう接続法をＭべろ。

１）まず、接続しようとするネジフジ鉄筋の片方１にカ
プラー３およびナツト４を挿入し、今一方のネジフジ鉄
筋１にナツト４′を入れる。ナツト４．４″のカプラー
との接触側にばねしが切られていないねじなし部４−２
が設けられている。このねじなし部４−２の長さＬ　Ａ
は前記のごとくネジフシ鉄筋の外径のｄｌの半分程度以
上、ずなわちＬ　Ａ≧ｄ　ｒ　／　２であると締付作業
が容易になる（第１図）。

２）次いでカプラー３およびナツト４を巻きもどし、接
続するネジフジ鉄筋１および１′の接触面１ａがカプラ
ー３のほぼ中央になるようにしてナラＩ・および４°を
軽く締付ける。また、カプラー３とナツト４，４°の接
触部に合いマーク５および５′をつける（第２図）なお
、この第２図では片側のみしか画いていないが合いマー
クは両側のナツトとカプラーの接触部につけるものであ
る。

３）ナツト４および４°をゆるめてカプラー３からはな
し、カプラー３付根付近のネジフジ鉄筋１．１１の１部
ｌｂ、Ｉｂ’を電気ヒータまたはガス焔で２００〜４０
０°　Ｃに加熱する（第３図）。この加熱部となる１ｂ
および１ｂ′の長さＬＢはくナット４，４．’のねじな
し部４−２の長さＩ、Ａ）＋（ネジフジ鉄筋の外径ｄ１
）程度にする。

４）ナツト４および４′を巻もどして軽く締付け、先に
つけた合いマーク５および５１の変位量Ｌｃを測定して
所定の締付は力が与えられていることを確かめる（第４
図）。

このナツト４および４′の締付けは、すてにネジフジ鉄
筋１．１′のカプラー３とのはめ合い部となる１ｂおよ
び１ｂ“が加熱によって伸長した状態で行われるため、
手持ちスパナによってナットを締付けるのみでも冷却後
強力な緊張力を与えることができる。そのため密に配筋
された状況の許にあっても容易に大径ネジフジ鉄筋の締
付は接続を行うことができる。

次に、前記工程における要点を詳細に述べる。

まず、本発明によるねじなし部４−２を有するナツト４
，４“の有用性について説明すると、第５図に示すよう
にカプラー３およびナツト４′によってネジフジ鉄筋１
°を締付けたとする。ネジフジ鉄筋１°の伸びをΔＬｂ
、ねじなし部４−２の縮み量をΔＬｎとすると、ネジフ
ジ鉄筋１に生ずる軸力Ｂ　ｉ　、ねじなし部４−２に生
ずる圧縮力Ｃｉは次式（３）であられされる。

Ｂｉ＝Ｋｄ・ΔＬｂ Ｃｉ＝Ｋｎ・ΔＬｎ　　　　　　　−−−−−（３）Ｋ
ｂ：ネジフジ鉄筋のばね常数 Ｋｎ　　　Ｅ　　−Ａｎ Ａｂ、Ａｎ：ネジフジ鉄筋およびねじなし部の断面積。

Ｅ：ヤング率 ネジフジ鉄筋に外荷重Ｐが作用してΔＬだけ伸びたとす
ると、このときのネジフジ鉄筋の軸力Ｂｆ。

ねじなし部の圧縮力ＣｆおよびΔＬは次式（４）％式％ したがって、ＢｆおよびＣｆは次式（５）であられされ
る。

Ｂｆ＝Ｂｔ＋Ｋｂ・Δｌ４ Ｋｂ＋Ｋｎ Ｃｆ−Ｃｉ　　−Ｋｎ　　・　ΔＬ　　　　　　　　−
−−（５）外力Ｐがおおきくなってナット４′とカプラ
ー３が離れるときの荷重をＰ　ｓｅｐとすると、Ｐ　ｓ
ｅｐは式（５）においてＣｆ＝０とおくことによって求
められる。

ネジフジ鉄筋接続部はＰ　ｓｅｐが大きいことが必要で
ある。そのためにはＡ　ｂ　／　Ａ　ｎを小さくする。

ただしＡｎ＜Ａｂであってはならない。したがって、 Ａｂ／Ａｎ＝１．０ とすると、曲成（６）は次式（７）の形になる。

式（７）においてｌｅばネジフジ鉄筋の場合、０．６ｄ
】〜１．Ｏｄ　＋の間にある。ただし、ｄｌ　：ねしの
外径 ｎｄ／ｄ、とｌ！　ｄ　／　Ｉ）　ｄ　＋Ｉ！　ｅの関
係は第６図に示すごとく、Ａｄ／ｄ、の値が大きくなる
につれて大きくなる。ｆｆｄを大きくとることば式（７
）％式％ の値を大きくし、Ｐ　ｓｅｐの値も太き（するが、反面
接続部の寸法も大きくなる。

実用的にはＩＩ　ｄ　／　ｄ　ｔ　＝０．５〜１．０の
値を取るのが適当である。

以上の結果を要約すると、本発明になるネジフジ鉄筋継
手部は下記の条件をみたすように設計されることが望ま
しい。

（１）（ネジフジ鉄筋の有効断面積Ａｂ）／（ねじなし
部の断面積Ａｎ）＝１．０゜ ただしＡｎ＜Ａｂであってはならない。

（２）ねじなし部の長さ７！ｄは長い方がよいが、実用
的見地からｅ　ｄ　／　ｄ　１〜０．５〜１．０にする
。ただしｄｌ　：ねじの外径 次にナット締付は量について述べると、ナット４．４”
の締付けに要するナツト回転角は次式（８）％式％ Ｋｂ：ネジフジ鉄筋のばね常数 Ｋｎ：ねじなし部のばね常数 ＡｂさＡｎであるから、曲成（８）は次式（９）の形に
なる。

δ　：締付は応力　Ｋｇｆ　／　ＩＨＩ２゜Ｅ　：ヤン
グ率（＝　２１．ＯＯＯＫｇｆ　／　ｍｍ２）　。

７！ｄ：ねしなし部の長さ　ｍｍ。

ｄｌ　：ネジフシ鉄筋の外径ｍｍ。

Ｐ　：ねじ山のピッチ　　ｍｍ。

θ　：ナラトの回転角度　” いま、δ−４０ｋｇｆ　／ｍｍ’　、　ｊ２　ｄ　＝２
５ｍｍ、　ｄ　１部５０ｍｍ、　Ｐ　−１９ｍｍとする
と、θ−５，４″　となる。ネジフジ鉄筋の必要加熱温
度は約３２０°Ｃとなる。

したがって接続しようとするネジフジ鉄筋のカプラーへ
のねじ活部付近をまず電熱またはガス焔によって加熱し
た後、ナットをスパナによって人力で、または専用の小
形締付は治具によって締付け、締イ１け前につジノた合
いマークの移動量を測定することにより、締付けの確実
さを確かめることができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明のネジフジ鉄筋の接合法は、従
来不可能とされたいた大径ネジフジ鉄筋が、人力による
手持ちスパナによって、または中小径鉄筋用小形締付治
具によって容易に接続できるようになるものであり、ま
た締付けの良否が締付は作業終了後確かめることができ
、信頼性が高まるものである。

なお、異形鉄筋１１！手部の強度に関しては（財）日本
建築センターによって鉄筋継手の性能試験法および性能
判定規準が作成されており、この規準に合格した鉄筋継
手は使用が認められるが本発明になる鉄筋継手は上記Ｓ
Ａ級判定規準に合格することがすでに確かめられており
、鉄筋組み作業の合理化に寄与している。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明のネジフジ鉄筋の接続法の各工
程を示す説明図、第５図は要部の縦断正面図、第６図は
発明で使用するナットの有用性を示すグラフ、第７図〜
第９図は従来の接続法を示す説明図である。 １ａ・・・接触面　　　　１ｂ、ｌｂ’・・・１部１．
１′・・・ネジフジ鉄筋 ２．２１・・・ロックナツト ３・・・カプラー　　　　３−１・・・ねじ４．４′・
・・ナラ）・ ４−１・・・わし部　　　４−２・・・ねじなし部５．
５′・・・合いマーク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. カプラーとその両端に位置させるナットを用いてネジフ
   シ鉄筋を接続する場合において、ナットはねじ部とねじ
   なし部とを有するものを使用し、接続するネジフシ鉄筋
   相互の接触面をカプラーのほぼ中央に位置させ、カプラ
   ー両端にナットねじなし部を当接させて軽くこのナット
   を締付けた後に、該両ナットをゆるめてカプラーから離
   してカプラー付近のネジフジ鉄筋を加熱し、再度ナット
   を巻きもどして締付けることを特徴とするネジフジ鉄筋
   の接続法。