異形な面を交互に成型した異形棒鋼とその接合構造

【課題】異形棒鋼において、コンクリートとの付着性能の向上とともに、鋼材等との溶接性を高める開先並びに付着強度の制御等を可能にする。
【解決手段】コンクリート内に付着する節を設けた面と、鋼材と溶接する開先を設けた面を、長手方向にあらかじめ定めた感覚で交互にロール成型した異形棒鋼。

【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】

【技術分野】
【０００１】
本発明は、異形な面を交互に成型した異形棒鋼とその接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
異形棒鋼は数十年にわたり、節とリブのみ成形された形状で使用されてきたが、周辺技術の著しい進歩に伴い、コンクリートとの付着性能と共に、鋼材等との溶接性を高める開先並びに付着強度の制御など、節が全長に渡り成型された形態では対応出来ない諸機能が求められる現状にある。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の技術には、次のような問題点があった。
【０００４】
節および開先などが長手方向の全長に渡り成型された異形棒鋼は、節の表面が半減する事に伴い付着強度が著しく低下するだけでなく、開先を設けた面と節を設けた面の付着力に差を生じる事から非対称な付着性状を示すなど、付着性能上の欠陥がある。又、節が長手方向の全長に渡り成形されている事により、基礎スラブコンクリートに定着された状態で対称に伸びを発生させる面が無い為、伸びの制御並びに適度な伸びが求められる靭性に富んだ接合部の形成は難しい。
【０００５】
プレストレストコンクリート杭等に使用されているねじ接合式の杭頭接合用異形棒鋼は、異形棒鋼の一端部を直接もしくは熱間鍛造等で太く成型した後、切削等して雄ねじを加工又は異形棒鋼の端部に大きな径の雄ねじを摩擦圧接して製作されている。しかしながら、これらの方法は切削に伴う断面の欠損、摩擦熱による圧接部近傍の結晶粒の粗大化に伴う強度低下並び多大な加工コストと加工時間を必要とする。
【０００６】
異形棒鋼同士のカプラーによるねじ接合並びにプレストレストコンクリート杭等の杭頭にある端板に設けられた雌ねじに異形棒鋼の雄ねじを螺合する場合、スパナを掛けるナット状の部分が無く、ねじ込み作業に手間がかかる。
【０００７】
異形棒鋼と鋼管の側面とは立向の溶接姿勢で行われる為、鋼管杭の溶接に円環形状のエンドタブの機能を目的とした金具を配置して、異形棒鋼の下端の溶接外端を良好になるようにしている。しかしながら、一体型の円環形状のエンドタブは、杭に取付ける異形棒鋼の本数が少ない場合など極めて不経済であり、又、杭は施工時に変形および杭周面にソイルセメント等が付着する為、円環形状の金具を杭上部から挿入する事は難しい。更に、杭と金具との間に隙間等が生じて完全に開先を覆う事が出来ずエンドタブの機能を果たせないなど問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では異形な面を交互に成型した異形棒鋼とその接合構造を開発した事により、前記問題点を解決するものである。
【実施例】
【０００９】
ここで、本発明の異形な面を交互に成型した異形棒鋼とその接合構造の一実施例を図面に基づいて説明する。
【００１０】
第１図は、請求項１の発明に係わる異形な面を交互に成型した異形棒鋼６の立面図である。異形棒鋼６は、節７を設けた面とＪ形開先８およびＪ形開先８の裏面に円形の開先１０を設けた面を、長手方向に予め定めた間隔で交互にロール成型した例を示している。このＪ形開先８と裏面の円形の開先１０とで円周全長に節７が無い面を長手方向に交互に成型した異形棒鋼６は、鋼管等の鋼材との溶接はもとより、前記の節７の無い面の長さおよびピッチを調整する事により、基礎スラブコンクリートに定着された状態での伸びの制御並びに靭性に富んだ接合部の構築を目的とした用途に使用出来る。又、リブ９は長手方向の両側に配置し、かつ、節７は円周方向に並行に配置した例を示しているが、螺旋状の雄ねじを形成するものなど、規則性がある形状及び本数であれば全て成形可能である。
【００１１】
第２図は、第１図のＡ−Ａ線による異形な面を交互に成型した異形棒鋼６の断面詳細図である。Ｊ形開先８は、直線と円弧を組み合わせてアルファベットのＪに似た開先形状の事であるが、レ形など現在使用されている一般的な開先標準は全て成型可能である。この実施例ではＪ形開先８の裏面に形状の異なる円形の開先１０を成型した例を示しているが、Ｊ形開先８を対称に両側に成型する場合もある。尚、溶接はＪ形開先８又は円形の開先１０のどちらかを選択出来る。
尚、一般に開先８は溶着金属の溶け込みを良くする為に滑らかに仕上げる事を原則とするが、製作上等の理由から、１．０ｍｍ程度の開先面での寸法許容値以内の凹凸を持たせて加工する事もある。
【００１２】
第３図は、第１図のＢ−Ｂ線による異形な面を交互に成型した異形棒鋼６の断面詳細図である。節７を成型した断面の形状は、Ｊ形開先８および円形の開先１０にそのまま節７を配置した例を示しているが、左右対称な断面形状を採用する事も可能である。
【００１３】
第４図は、第１図のＣ線による異形な面を交互に成型した異形棒鋼６の立面図である。開先８と開先８の間は鋼管２に接触するように成形した面１１である。
【００１４】
第５図は、請求項１の発明に係わる異形な面を交互に成型した異形棒鋼６の立面図である。異形棒鋼６は、異形棒鋼６の一方の片側において、節７を設けた面とＪ形開先８を設けた面が長手方向に予め定めた間隔で交互にロール成型され、かつ、他方の片側には全長に渡り、節７を設けた例を示している。この節７の無い面を片側にだけ交互に成型した異形棒鋼６は、鋼管等の鋼材との溶接はもとより、付着強度の低下を抑え、かつ、対称で一様な付着力の発現を目的とした用途に使用出来る。又、節７を螺旋状の雄ねじにし、この雄ねじにナット等の定着体を螺合して端部に付ける事で、コンクリートとの付着性能を更に高める事が可能である。
尚、リブ９は長手方向の両側に配置した例を示しているが製造上必要ない場合、成型しない事もある。
【００１５】
第６図は、第５図のＤ−Ｄ線による異形な面を交互に成型した異形棒鋼６の断面詳細図である。Ｊ形開先８は、一方の片側のみに成型され、他方の片側には節７のみ成型されている。
【００１６】
第７図は、第５図のＥ−Ｅ線による異形な面を交互に成型した異形棒鋼６の断面詳細図である。節７を成型した断面の形状は、左右対称な例を示している。
【００１７】
第８図は、第５図のＦ線による異形な面を交互に成型した異形棒鋼６の立面図である。
【００１８】
第９図は、請求項２の発明に係わる異形な面を交互に成型した異形棒鋼６の立面図である。異形棒鋼６は、節７を設けた面と円形の面１２が長手方向に予め定めた間隔で交互にロール成型された例を示している。この円形の面１２は、予め、太く成型した後、雄ねじを転造等して加工し、プレストレストコンクリート杭等に使用されている一端部に雄ねじを有する異形棒鋼を製造する事を目的としている。尚、円形の面１２は、異形棒鋼６より小径にする事もある。又、雌ねじに異形棒鋼の一端部に加工した雄ねじを螺合するなどのねじ込み機能を持たせる場合は、この円形の面１２をスパナを掛けるナット状の六角形に成型する事になる。
【００１９】
第１０図は、第９図のＧ−Ｇ線による異形な面を交互に成型した異形棒鋼６の断面詳細図である。
【００２０】
第１１図は、第９図のＨ−Ｈ線による異形な面を交互に成型した異形棒鋼６の断面詳細図である。節７部の断面形状は、円形の開先１０に節７を配置した左右対称な例を示している。
【００２１】
第１２図は、第９図のＩ線による異形な面を交互に成型した異形棒鋼６の立面図である。
【００２２】
第１３図は、請求項１、３および４の発明に係わる異形な面を交互に成型した異形棒鋼６を鋼管杭１の鋼管２の側面に取り付けた状態の平面図である。鋼管杭１は外側の鋼管２と内部に打設されたコンクリート３から構成され、異形棒鋼６は外側の鋼管２の側面に均等に６本溶接した例を示している。この杭頭接合部は節７を設けた面と交互に成型された、Ｊ形開先８と円形の開先１０とで円周全長に節７の無い面で伸びを発生させる事により、節７が長手方向の全長に渡り成形されている異形棒鋼と異なり、適度に伸びを発生する靭性に富んだ挙動を示す接合部を形成出来る。尚、本実施例ではＪ形開先８を溶接する面に採用している。
【００２３】
第１４図は、第１３図のＪ−Ｊ線による縦断面図であり、異形な面を交互に成型した異形棒鋼６を、杭１の鋼管２の側面に多数本溶接した状態の例を示している。異形棒鋼６の各々の下端には、エンドタブ１３が配置されている。
尚、Ｊ形開先８を成型した異形棒鋼６は本実施例以外に、Ｈ形などの形鋼との溶接ならびに異形棒鋼６同士の溶接などあらゆる鋼材との溶接に適用可能である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係わる異形な面を交互に成型した異形棒鋼とその接合構造には、次の様な特有の効果がある。
【００２５】
節が片側だけでなく、両側に配置出来る為、付着強度の低下を抑え、かつ、対称で一様な付着力の発現が可能となる。更に、節と交互に成型された節の無い開先等の面が伸びを発生させるので、節の無い面の長さおよびピッチを調整する事により、基礎スラブコンクリートに定着された状態での伸びの制御並びに靭性に富んだ接合部の構築が可能となる。
【００２６】
節を設けた面と交互に円形の太い面を成型した後、雄ねじを転造等して加工する事で、プレストレストコンクリート杭等に使用されている一端部に雄ねじ有する異形棒鋼の製造において、著しい生産効率の向上とコストダウンが図られる。更に、摩擦圧接などの溶接が無い為、熱影響の無い、全長にわたって均一で緻密な組織から成る、機械的性質の一端部に雄ねじを有する異形棒鋼が製造出来る。
【００２７】
スパナを掛けるナット状の六角形に成型した面と、コンクリート内に付着する節を設けた面を、予め、長手方向に交互にロール成型する事により、異形棒鋼同士のねじ接合並びに、異形棒鋼の一端部に加工した雄ねじを杭頭にある端板の雌ねじ等に螺合するなどのねじ込み作業を簡易に行う事が可能となる。
【００２８】
異形棒鋼に個々に配置する独立式のエンドタブを使用する事により、迅速で経済性と施工性を高め、かつ、立向の溶接姿勢で異形棒鋼の下端の溶接外端から上端に至る溶接部を確実に溶接する事が可能となる。特に、杭が施工時に変形また杭周面にソイルセメント等の付着がある場合でも、異形棒鋼毎に取付ける為、杭とエンドタブと隙間等を生じる事無く、完全に開先を覆い健全な溶接が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１図は、請求項１の発明に係わる異形な面を交互に成型した異形棒鋼の立面図である。
【図２】第２図は、第１図のＡ−Ａ線による異形な面を交互に成型した異形棒鋼の断面詳細図である。
【図３】第３図は、第１図のＢ−Ｂ線による異形な面を交互に成型した異形棒鋼の断面詳細図である。
【図４】第４図は、第１図のＣ線による交互に異形な面を成型した異形棒鋼の立面図である。
【図５】第５図は、請求項１の発明に係わる異形な面を交互に成型した異形棒鋼の立面図である。
【図６】第６図は、第５図のＤ−Ｄ線による異形な面を交互に成型した異形棒鋼の断面詳細図である。
【図７】第７図は、第５図のＥ−Ｅ線による異形な面を交互に成型した異形棒鋼の断面詳細図である。
【図８】第８図は、第５図のＦ線による異形な面を交互に成型した異形棒鋼の立面図である。
【図９】第９図は、請求項２の発明に係わる異形な面を交互に成型した異形棒鋼の立面図である。
【図１０】第１０図は、第９図のＧ−Ｇ線による異形な面を交互に成型した異形棒鋼の断面詳細図である。
【図１１】第１１図は、第９図のＨ−Ｈ線による異形な面を交互に成型した異形棒鋼の断面詳細図である。
【図１２】第１２図は、第９図のＩ線による異形な面を交互に成型した異形棒鋼の立面図である。
【図１３】第１３図は、請求項１、３および４の発明に係わる異形な面を交互に成型した異形棒鋼６を鋼管杭１の鋼管２の側面に取り付けた状態の平面図である。
【図１４】第１４図は、第１３図のＪ−Ｊ線による縦断面図である。
【符号の説明】
１鋼管杭
２鋼管
３鋼管杭内のコンクリート
４基礎スラブ
５杭と開先を成型した異形棒鋼との溶接部
６異形な面を交互に成型した異形棒鋼
７異形な面を交互に成型した異形棒鋼に設けられた節
８異形な面を交互に成型した異形棒鋼に設けられたＪ形の開先
９異形な面を交互に成型した異形棒鋼に設けられたリブ
１０異形な面を交互に成型した異形棒鋼に設けられた円形の開先
１１開先と開先の間の鋼管と接触する面
１２異形棒鋼に交互に設けた円形の面
１３異形棒鋼の下端に配置したエンドタブ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管等の鋼材と溶接するＪ形等の開先を設けた面と、コンクリート内に付着する節を設けた面を、長手方向に予め定めた間隔で交互にロール成型等した事を特徴とする異形棒鋼。
【請求項２】
円形等の任意形状を設けた面と、コンクリート内に付着する節を設けた面を、長手方向に予め定めた間隔で交互にロール成型等した事を特徴とする異形棒鋼。
【請求項３】
鋼管杭および鋼管を巻いたコンクリート杭とその上部に構築する基礎スラブとの接合において、基礎スラブコンクリート内に付着する節を設けた面と、杭の鋼管側面に溶接するＪ形等の開先を設けた面を、長手方向に予め定めた間隔で交互にロール成型等した異形棒鋼を、杭の鋼管側面に多数本溶接してある事を特徴とする杭と基礎スラブとの接合構造。
【請求項４】
鋼管杭および鋼管を巻いたコンクリート杭とその上部に構築する基礎スラブとの接合において、基礎スラブコンクリート内に付着する節を設けた面と、杭の鋼管側面に溶接するＪ形等の開先を設けた面を、長手方向に予め定めた間隔で交互にロール成型等した異形棒鋼の下端に、開先を覆う幅を有したエンドタブを個々に配置して、杭の鋼管側面に前記異形棒鋼を多数本溶接してある事を特徴とする杭と基礎スラブとの接合構造。

【図１】