NII-Electronic Library Service
1
論 文1
UDC ；624．
Ol2．
45 ：693．
554 ：539．
61 日本 建 築学 会構 造 系 論 文 報 告集 第 396 号・
1989 年 2 月鉄 筋
コン
ク
リ
ー
ト
は
り
主 筋
の
重
ね
継手
の
継手 位
置
に
関
す
る
実 験 的研
究
正 会 員 正 会 員 田中
大 芳 賀
礼
義
治
＊喜
＊ ＊1．
目 的 鉄 筋コ ンクリー
ト構 造で用い られている鉄 筋 継 手 工 法 に は種々あるが， 重ね継 手は現 在，
比 較 的 多 量に使 用さ れ て い る鉄 筋 継 手であろう。 現 行の 日本 建 築 学 会 「鉄 筋コ ン クリー
ト構 造 計 算 規 準・
同 解 説 」（以 後，RC
規準とい う）で は，
重ね継 手 は 「部 材応力お よ び 鉄筋応 力の小 さいか 所 に設 け るこ と を原 則と す る」と規 定してい る が， そ れ ら応 力の大き さ につ いて は定量的に 明示さ れ てい ない。
実 際の設 計お よ び施工で は重ね継手を 比較的 応 力の大きいか所， あるい は種々 の部 材 応 力レベ ル の か所で使 用し たいとい う要望 もあ り，
そ れ ら にこ た えて いくこと は鉄 筋コ ンク リー
ト 造 建 物の設 計，
施工 上の 自由度を増 大さ せ る意 味か ら も 重 要である。 その ためには研 究 的 立 場か ら は， 種々 の部 材 応 力レ ベ ル のか所に重ね継手を設け た 場合に，
重ね継 手が 部材の 強 度，
剛 性，
靱 性，
履 歴特性およ び きれつ幅 な どの力学的性能に及 ぼ す影 響 を 明らか にする と同 時 に，
設 計 的な立 場か らは， 重ね継 手がどの程 度の部 材 応 力 あるい は鉄 筋 応 力の範囲ま で設 置 可 能な の か を定量的 に明確にする必 要がある。
上 記の よ うな検 討 を行 うた めには，
主に継手 強度に重 点を おい た既往の重ね継手に関す る実験 方法，
例えば梁 の純 曲げ部 分に重 ね継 手を設 置す る 方 法，
あ るい は重ね 継 手 部 分をモデル化し た両 引き試 験 方 法な どで は不十 分 であり，
実 際の骨 組の応 力 状 態を想 定し た曲げ，
せ ん断 な どの複 合 応 力を受ける部 材に よ る実 験が 必要で あ る。
上 述し た ような考え方に立 脚した重ね継 手の継 手位置 の影 響につ い て詳 細に検 討し た既往の実 験 研 究’｝は少な く， 今 後 実 験の蓄 積が 必要なこと はい う まで も ないが
，
本 研 究はこの種の実 験の第一
段 階と し て， は り主 筋の重 ね継手につ い て検討し た もの で ある。
す なわ ち，
重ね継 手を種々 の部 材 応 力レベ ル の位 置に設けた梁 部 材の曲 げ， せん 断 実 験 を行い， 重ね継 手の継 手 位 置が部 材の力 学 的 特 性に与える影 響に関す る基 礎 的な実 験 資料を得る こ と を主な目的と し た もの である。
本報で取り上 げた実 験 因子 は主に継 手 位 置の部 材 応 力 レベ ル ， 継 手 長 さおよび主筋の鉄 筋 強 度である が，
既 往 の実 験 研 究な どに よ る と， こ れ ら因子の ほ か に重ね継 手 の力 学 的 性 能に影 響 する要 因は多々存 在す る が，
そ れ ら につ い ては本報では ふ れ られてお らず今 後の課 題と し て 残 さ れている。
ま た， 本報の実 験で用い た梁断面寸法は 15cm × 15 cm の小 型 断 面であること，
ま た梁の シ アス パ ン比 が6 と大き く，
せ ん断 力の影 響 が 比較 的少ない 曲げ性 状の卓 越し た設計に なっ てい る こと な どか ら， 本報で の実験 結 果を種々 の組み合わ せ応 力を受け る実 際の梁部 材の毅
計 に直接結びつ け るの は 困難であ る。
し か し な が ら，
本 実 験か ら得ら れ たい くつかの知 見は，
今後比較的 曲げ性状 の卓越す る梁部材の重ね継 手の設 計 法 を再 検 討す る上で 有用 な資 料ど な り得るもの と考え られ る。
2．
試 験 体の種 別， 形 状， 寸 法， 配 筋 実 験は次の 2 シリー
ズ から成っ て いる。 シリー
ズ1
：種々 の継 手 長さを持つ 重ね継 手を，
各種 部 材 応 力注1）レベ ルあか所に設 置し，
継 手 位 置が部 材の 力 学 的性 能に与え る影 響を調べ ること を目的と し た実験 であ る。 この実験で は主に継 手破壊が先行す る場 合の性 状につ い て検討 す る た め，
主 筋 に高 強 度 鉄 筋SD
50を 用い て い る。 シ リー
ズ ［：重ね継手が梁 降伏後の力学的性状に与え る影 響につ い て検討 す ること を 目 的 と し た実験で あ る。
継 手は危 険 断 面 位 置EZ）あ るい は その近 傍の部 材応 力の 大き い部 分に設け られて い る。
梁降伏以前に継手破 壊 を 生 じ さ せ ない よ う主筋に は シ リー
ズ1
よ り も低 強 度のSD
35
を 用い ている。
試 験 体 種 別は表一
1のと お りである。
シ リー
ズ1
が 12 体，
シ リー
ズll
が4体の合 計 16体であ る。 シリー
ズ1
の試 験 体の うち継 手な し （LP 1−
N ）以外 の 11体は，
継 手 位 置の部材応 力レベ ルに よっ て3
グルー
プに大別さ れて いる。 す な わ ち，
継手の始点 を危 険 断 面 本 報の一
部は文 献3〕，
4）で 発表し た もので あ る。
事 東 北 工 業 大 学 教 授・
工 博 ＃ 東 北 工 業 大 学．
技術員 （昭和63年9月 9日原稿受理） 注1） 本 報で の部 材 応 力と は曲げ モー
メン トのことをいう。
注2）危 険 断 面 位 置は， 梁 部 材の柱 型スタフ湎 位 置と定 義し た （図一
1参照）。
一
69
一
N工 工一
Eleotronio Library表
一
1 試 験体 種 別 シY
ズ 名 継 手 位 置 通 し 恥 試 験 体 名 重 ね 継 手 長 さ 共 通 事 項 謎 手 な し 1LP1−
N一
2LP1−
1−
5050d 3 しP1−
1−
4040d 危 険断面 4LP1−
1−
3030d 5LP1−
1−
2020d シ リ ー ズ 匸 6LP レ1−
1010d 主筋 3−
DlO （SD50 ） P士団
L14 ％ σり
冨
5480 ！c あばら筋2−
4φ◎50 P．
＝
0，
33％ σ．
，
・
2850 ん F。
琴
183 ／c ア LPI−
0．
7醗3030d 0．
78位 置 8LPI−
O．
7臣2020d 9LP レ0．
ア匠 1010d 10LPI つ．
56−
3030d 0、
56位置 11LP1−
0．
56−
2020d 12LPI−
0，
56−
1010d 継手 な し 13LP2−
N一
シ リ ー ズ ロ 14LP2−
i−
30A30d 危 険画面 L5LP2−
1−
30B30d 主筋 3−
D1の（SD35） P†
＝
L14％ σり＝
3ア4贓 c国2 あば ら筋 2−
6φ ◎50 P．
・
D，
74％ σ．
广2590 ／c F。
富
236 角酢 16LP2−
1−
30C30d ＃d＝
10mm 例えlf50d；
5Dcm 位 置に設 けたもの5
体 （LP
ユー
1−50− LP
I−1−10
）， 危 険 断 面 応 力注3レの 0，
78倍の応 力位置に設け た も の3
体 （LP
1−
0．
78−
30一
LP 1−
O．
78−
10），
危 険 断 面 応 力の 0．
56倍の応 力 位 置に設け た もの3
体 （LP −O．
56−30〜
LP −
O．
56−
10 ）で あ る。
以 下で は上 記の， 「危 険 断 面 応 力の 0，
78 倍の応力位 置 」お よ び 「危 険 断 面 応 力の0，
56
剣
『 一 〇56 a8 10 しPl−
1−
1o あ はら筋4ρ ヒ黔：1
：器 罅1
：1
：墓8
点勘一
a7S．
10跼
珊
解巳
LPI＿
CsS＿
10 LPI−
0．
56−
20 1PI−
a5卜30 面位 置一
1050 1050：
：
li
：
［
］
1
乢 A−
A断 面 （LPI−
〔X7130 の例 ）圍
：
：
岩
B−
B断面 図一
1 シリー
ズ1試 験体の 形状，
寸法，
配筋 注3） 危 険断面 応 力と は危険 断面位置での部材応 力である。一
70
一
P 6φ一
＠ 聞 上轍 直継 牛 な し皿
一
P一
塑
LiO
− 一＿
＿
皿＿．
．
．
＿
」劃毟
LP2−
1−
30A〔危険 断 面 で イモ 継 牛） 暢 』＿
LP2＋ 、。8仲 脚 み1SUず ら し ） 300 150 LP2−
1−
：｛Oじ（「ト筋ρ）み15tず らL．
）緜
危 脳 面 衄 300 150 150 a（LO一
：
：
：
D
！
⊥ A−
A断面 （LP2一
レ30Bの例 ）［
］
姿
−
h4B
B断面 図一
2 シ リー
ズU試 験体の形状，
寸法，
配 筋 倍の応 力 位 置」 を0．
78位 置およ び 0．
56位 置 と 呼ぶ。
シ リ
ー
ズII
の試 験 体は継 手な し （LP
2−N
）1体 と，
継 手を危 険 断 面 位 置で イモ 継 手 し た もの 1体 （LP
2−
1−30A
）お よびRC
規準に準じて継 手 鉄 筋を相互 に ずら して配 筋したもの 2体 （LP
2−
1−
30B ，
LP
2−
1−
30C
）の合 計 4体で ある。 両シリー
ズと も重ね継 手はすべ て フ ック無 しであ る。 全 試 験 体と も中 央に柱形ス タ ブを持つ 単純梁形 式の も の であり，
シ リー
ズ1
お よびシリー
ズH
の試 験 体の形 状，
寸 法， 継 手 位 置， 継 手 長さ， あばら筋 位置を図一
1お よ び図一
2に示した。 試 験 体の形 状，
寸 法，
断 面 （B
×D
＝
15cm ×15cm ）および主 筋 （3−D
lO）は両シリー
ズ 共 通である。
シ リー
ズ1
で は上 端 筋， 下 端 筋 と も 同一
か所で継 手し てお り，
継 手はすべ て イモ継 手になっ ている。
シリー
ズH
で は下 端 筋の み重ね継 手で， 上 端 筋は継 手な し 齣 の 配 筋に なっ てい る。
コ ン クリー
トの打 設は両シ リー
ズ と も上 端 筋 方向か ら 行っ た。3，
使 用 材 料の性 質 a） コ ンク リー
ト シ リー
ズ1 ，
シ リー
ズR
と も，
コ ン ク リー
トは普 通コ ンク リー
トで あ る。 各シ リー
ズの コ ン ク リー
トの 機 械 的 性質を表一
2に示し た。
b
） 鉄 筋 注4） 日本建築学 会 「鉄 筋コ ンクリー
ト造 配 筋 指 針 」では長 期 荷重 時 応 力 を考 慮し，
梁 材 端の上 端 筋に は重ね継 手 を設 け ない規 定と なっ てい る。
シ リー
一
ズnの梁 部 材はこの 規 定に準 じて設 計 した ものであ る。
NII-Electronic Library Service 表
一
2 コ ン ク リー
トの機 械 的 性 質 シリー
ズ名 コ ンク リー
ト 強 度 F。
｛ ／c酌 ヤング 係数 Eレ
3 翼105 ｝ シ リー
ズ11831、
92 シリー
ズH2381．
87 i：F。
／ 3 時のsecantsodu 且us
表
一3
鉄 筋の機 械 的 性 質鹽
彳
ズ 名 翩 別 囃 降 伏 点 強度σり
鰡 c ） 引張 強 疫 σ鹽
甑
〔 〆げ ｝ ヤング 係 歐 E．
x105鰡 げ ） 主 筋 SD50D10548069901．
94 シ リ ー ズ 】 あばら筋 SR244 φ 拿 285045602．
11 シ リ ー ズ 睡 主 筋 SD35D10374052701．
80 あば ち筋 SR246 φ 宰 259040101．
81 宰：0，
2％ set off 8000旧
0
1
臼
20囗
口
3
臼
4 o囗
囗
囗
5 6 7印
o
ロ
Oロ
0ロ
ロ 00鬩囗囗目目ロロ
0 8 9 10 11 12 13 【4 15 16 17 18 19 別 21囗
ooロ囗
o卩
oロ囗
o囗
o回囗
1’
150潮
擢擢即”
9DQ〃
〃
潮
L溜
〃
〃
擢
〃
厚
ρ
ρ
〃
200 900 150 図一
4 コ ンク リー
トひずみ測 定 位 置 SD50．
qy＝
S4SO．
．
εア＝
O．
2829e 罸 綿ヨ
6000・
4000・
σ （％）12000
L
う ！ SD35！ ！ ；
σア
ー
3740 ！ εy＝
α208％ ノ o ！ § SD50 σ＝
6990〆
珥旺＝
527 7fl／ で
．
面 蒙訂撫．
ー
。
§（
響 scl O O．
2 0．
4 A ε （％） 図一
3 主 筋の σ・
ε曲 線 0．
6 た ゲー
ジ ホルダー
に よ りス タブ中 央のた わ み （以 下，
中 央た わ み とい う ）を変位 計 （精 度1
／100mm
）で測 定し た。
ま た，
継 手 位 置 （始点，
終 点）e・
s）の 主 筋ひずみ をワ イ ヤー
ス ト レンゲー
ジ で測 定し た。
シ リー
ズ1
では上端
筋 お よび 下 端 筋 位 置で の コ ン ク リー
トひずみ をコ ンタク ト ゲー
ジ（各 測 定 区 間 10c皿，
精 度 1／100 mm ）で測定し た。 測 定 位 置の詳 細 を 図一
4に示し た。5．
シ リー
ズ1
の実験 結 果お よ び検 討 5．
1P一
δ 曲 線 お よ び 破 壊 形 式LP
1−N ，
LP
1−1−50，
LP
1−0．56−30
の3
体は 正負 荷 重で 曲 げ降 伏し た。
そ れ らの う ちLP
I−1−
50，
LP
l−0．
56−
30の 2体 は，
曲げ降伏後に継手破 壊 し た。LP
l−1−40，LP
1−O．
78−30，
LP
1−0．
56−20
の3
体は， 正荷 重では曲 げ降伏以前に継手破壊し た が，
負荷重では曲 げ 降伏 後に継 手破壊し た。
上記以 外の 試験体は すべ て正負 荷重時に おいて曲げ降 伏 以 前に継 手 破 壊し た。 各 試 験 体の 破 壊 形 式と して は上 記の よ うに， 曲 げ降 伏 後の コ ン ク リー
ト圧壊， 曲 げ 降 伏 以 前の継 手 破 壊お よ び 表一
4 曲げ初き れつ，
降 伏 荷 重；最 大 荷重，
破 壊形 式 シ リー
ズ1
の主 筋はSD
’
50で あ り，
シ リー
ズfi
の主 筋 はSD
35
で あ る。
SD
50，
SD
35
と も明確 な降 伏 点を 持つ性状の もの で あ る。 あ ば ら筋は両シ リー
ズ と もSR
24で あ る。
各シ リー
ズの鉄 筋の機 械 的 性 質 を 表一
3， ま た主 筋の応 力 度一
ひずみ度 曲 線を 図一
3に示し た。
4．
加 力お よ び変形 測 定 方 法 シリー
ズ1
，
シリー
ズ ［とも，
図一
1，
図一2
に示 す よ うに加 力は中央部柱型ス タブに 1点 集 中荷重を作 用さ せ，
単 純 梁加 力 形 式で行っ た。
正負 繰り 返 し荷 重を作用 さ せ， 同一
変位で正負3
回の繰り返 し加力を行っ た。 加 力は変位制御で行い，
シ リー
ズ1
で は上端筋が引張り，
シ リー
ズll
で は 下 端 筋 が 引 張 りにな る 方 向 か ら 加 力 を 開 始し た。 以降，
加 力開始 方向の荷重を 正荷重と す る。 制 御し た変 位ステッ プは両シ リー
ズと も降 伏変位 （δ。）を 注5＞ 基 準と し た 整数 倍の変 位と し た。 変 位は両 支点に固定し 継 手 位置 通 し 試 職 体 名 8 荷 重 曲 げ 輿 初 きれつ 荷重 〔t） 降伏 荷重 P”
ω 最大荷重 P．
榊 鰕 燃 2．
892．
95FC 継 手 な し 1 しP1−
N 正 負 0．
322．
682．
85FC 2．
942，
96F し 2LP 工一
工一
50 正 負 O，
382．
712．
71F し 2．
50 し 3LP レ1−
40 正 負 0．
362．
632，
66FL1．
99L 危険 断 面 4LP1−
1−
30 正 負 0．
36 2、
21L一
1．
36L 5LP1−
1−
20 正 負 0、
34一
L32L一
0，
70 し 6LPI−
1−
10 正 負 0．
34一
0．
59L2．
40L 7 しP1 つ．
7げ30 正 負 0、
362，
692．
70FL1．
66L 0．
78位置 BLP1 丑 7肝20 正 負 0．
32 1．
63L1．
00L 9LP1 →．
78−
10 正 負 0，
34 0，
74L 3．
003、
02FL mLP1 →．
5卜30 正 負 0．
372．
802．
92FL2．
48L 0、
56 位 置 llLPI−
0．
56−
20 正 負 0322．
692．
69FL1．
34L 12LP1 ヨ．
56−
10 正 負 0、
32 L18L 1 正荷窟：上嬲 1張．
負荷重：下蟷筋 引張 ＃ 曲げ 初 きれ つ荷璽は正荷重の み示した mL ：曲げ降伏以前に縫 手破 壊 FC：
曲 げ降 齶 にコ ンク リー
ト圧壊 FL ；曲げ降伏後に継手破姨 本 実 験 で は 部 材 応 力 の 大 きい側の重ね継 手 開 始 点を継 手 始 点 と定 義した。
一 71 一
N工 工一
Eleotronio Library曲げ降伏後の継 手破壊の 3種が見ら れ た
。
表一
4に各 試 験 体の諸 荷 重および破 壊 形 状 を一
覧に し示し た。
図一5
（a）一
（d
）は 上記3種の破 壊 形 状の荷 重一
たわみ 曲線 （以後，
P一
δ曲線とい う）の一
例を，
ま た図一
6に は そ れ ら試験 体の最 終き れつ 図 を示した。
図一5
（a）は，
継 手な しのLP
1−N
の もの であるが 曲 げ降伏後 4δy まで は荷 重の低 下が見られ なかっ たが， 4 茜 時に コ ンク リー
トの圧 壊 後，
主 筋の座 屈に よ り破 壊 し た。P 一
δ曲線は紡錘 型で靱性の ある性 状 を示し た。 図一5
（b
），
（c）は重ね継 手 長さ30d で継 手 を 危 険 断 4 P〔竃） 。 、・
皿 、．
N』
1
』
’
3 2．
」
一「
＿
齟
‘
一
6− 一．
δ（。m） ●島碕重時厂
・
−
2．
3、
、
．
鵡
▽−
4 4 Pω 、 ， 狃 、＋ 、。1
』
3・
2・
1・
一
「
〜 4 6−
1’
．
怜 ：δ．
＠）』
−
2．
’
−
314一 72 一
図一
5 P・
δ曲 線の1例 面 位置お よび0．
78 位置に設け たLP
1−
1−
30 お よびLP
1−0．
78−30
の もの であ る が，
両 者とも 曲 げ 降 伏 以 前に重 ね継手部分の か ぶ りコ ンク リー
トが割 裂し継 手 破 壊を生 じ た。
履 歴 曲線はいずれ も逆S
型で あり，
破 壊は脆性 的であっ た。 これ ら両 試 験 体の最 終き れつ 図を図一6
（b
），
（c）に 示し て あるが，
両試 験 体とも正荷重 δ＝
16mm 時に上 端 筋の継 手 長さ部 分 （A 部 分 ）の ：コ ン ク リー
トが割 裂 破壊し，
つ い で負 荷重 δ＝16mm
時に下 端 筋の継手 部 分 （B
部分）が破 壊し た。
曲げ降伏 以前に破壊し たほ か の試験体の破 壊性状もこ れ ら両 試 験 体 と 類 似し た性 状 を示 した。
図一
5（d
＞は継 手 長 さ30d で継 手 を0．
56位 置に設 け た LP 1−
O．
56−
30の もの であるが ， 曲げ降 伏 後3茜で上 端 筋の重ね継 手 部 分 （図一
6（d）の A 部 分 ）の か ぶ りコ ンクリー
トが割 裂し継 手 破 壊 した。
履 歴 曲 線は継 手 なし の それに近 似し た紡 錘 型で， 比 較 的靱 性の ある性状を示 し た が， 継 手 破 壊 後は荷 重が急 激に低 下し脆性 的な破 壊 性 状 を示し た。
以 上 述べ た よ うに， 例えば継 手長さ が30d
と同一
で あっ ても， 危 険 断 面 位 置 あるいは0，
78
位置と比較的 部 材 応 力の大きい か所で継 手し たもの は継 手 破 壊し，
0，
56 位 置の部 材 応 力の小さ い か所で継 手し た もの は曲 げ 降 伏 後靱性の ある性 状を示し たよ うに，
継 手 位 置が異な れ ば 部材の履歴性状が変化し，
継 手 位 置が部 材の力学 的 性状 に影 響 を 与えるこ と が 分 か る。
また，
例え ば図一
5（d）の よ うに，
曲げ降 伏 後 継 手 破 壊 するよ うな場 合 も存 在す る わ けであ り，
特に靱 性 設 計 に お い て は要 求さ れ る靱性 能との関係で継手位置の設計 が重 要にな る もの と考え ら れ る。 図一
7 （a）〜
（C）は各 試 験 体のP 一
δ曲線の包絡線を示 した もの で ある。
継 手 位 置が同一
であ れば当然の こと な が ら重ね継 手 長さが長く な る ほど継 手 強 度が増 大 し部 材 耐 力 が 増 加 する。
ま た， 継 手 長 さが同一
の場 合には継 手 廴 1 「L
，
」
’
、
．
学 酷 … lr・
驫 ・盤
珀
（a）LP1−
N 継 帳 さ 継i
黯
｝A 訓川 i l卜
賢一
．
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1・
』
；1犀 ，
．
一
豆
H
コ
｛b｝LP1−
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6 最 終き れつ 図の 1例NII-Electronic Library Service 43
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図一
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δ 曲線の包絡線桂
1
羈
畢
lllll
聾slsss → 試 験 体 名 図一
8 初き れつ 荷重 を部 材 応 力の小さいか所に設け る ほ ど部 材 耐 力が増 加す ること が 認 め ら れ る。
ま た，LP
1−1−40，
LP
I−1−50
の よ うに，
正 荷重 （上 端 筋引張）で曲げ 降伏 以 前あるい は 降 伏直後に継手 破壊を生じ た もの で も， 負 荷 重 （下 端 筋 引 張）では曲 げ降 伏 後 靱 性の ある性 状 を示し て い るもの も見ら れ，
継手が上 端 筋と下 端 筋に よっ て， 異なる性 状 を示すこ とが認め られ る。
5．
2 曲げ 初 き れっ 荷重 お よ び初 期剛性 各 試験体の曲げ初き れつ 荷重および初 期 剛 性を図一
8，
図一9
に示し た。 図一
8は表一
4に示した曲げ初き れつ 荷重を 図で示 し た もの であ る。 曲げ初きれつ 荷重は P・
δ曲線の処女履歴曲線 （正荷重時）に お け る最 初の反 曲 点 と 定義し求め たもの であ り，
初期 剛性は曲げ初き れつ 荷重点と 原点と を 直線で結んで得ら れ た剛 性と して求め た もので あ る。 曲 げ初き れつ の発生位置は，
重ね継手の有無，
継手の 位 置と 無関 係に，
全 試 験 体とも危 険 断 面の近 傍であっ た。 図一8
か ら分か るよ うに，
重ね継 手 を持っ梁の 曲 げ初 き れつ荷重は継手な し のそ れ とほぼ同 程 度の値を示 し，
重 ね継手を持つ 梁 部 材の曲 げ初き れつ 荷 重が継 手なし の も の に比べ そ の値が小さ く な る ような傾 向は特に見ら れ な かっ た。
また，
（1） 式 よ り求めた曲げ初きれつ 荷 重はP。
＝0，
37t
とな り， 実 験 値と計 算 値 を比 較す る と多 少の ぱら つ きは あ る が，
全 試 験 体におい て両 者は比 較 的 よ く近 似 し て い る こと が分か っ た。〃C
＝
1．
8＞7
蓼・
Zε注 5………『
・
…・
………・
…・
…
（1） 図一9
から も分か るよ うに，LPI ・
1・
50，LPI −
1−
40の よ うに危 険 断 面 位 置に重ね継 手 を設けた もの で継 手 長さ が40 d，
50d と大きい もの の 初 期 剛 性は明らか に継 手 なし のそ れよりも大 きく な る傾 向にある こと が認め ら れ た。
これは重ね継 手 部 分の主 筋 量が継 手な し の そ れ よ り も多 く，
重ね継 手 部 分の断 面 剛 性が増大するため と 考え ら れ る。 ただし，
危険 断 面 位 置で継手し たもの でも継手長 さが30d 〜
10d
と小さい もの，
ま た，
O．
78位 置，0．
56位 置 で重ね継手し た ものな どの初期剛性は継手な しの そ れ と 近 似して い た。
5．
3 コ ンク リー
トの引 張ひずみ度 分 布お よ び長 期 荷 重 時 きれつ 幅 o．
？ 0．
6鰯
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5 （1／ 1 0．
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→ 試験体名 図一
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覧 〒一
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初期剛性 注 6） F。
＝
183kg／cm2，
E。
＝
2．
1×105厠 kg／cm2 E。
＝
1．
94×106kg／cm2 を用い た。
一
73
一
N工 工一
Eleotronio Library2
．
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．
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0 （1
’°
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5 123456789 工011121314 ユ516 正71819em 鐵．
一
測 定 位 置阻 L2345578910111213141515171819an
21
−
h 測定位 置 晦 2．
0 L5 cεti’
O （0
．
O 12345678910 瓦1臣 131415 ユ61718192D 罰一
測 定位 置阨 123456T891e 111213141516171819 勿 21一
測 定位 置M 図一
10 コ ン ク リー
トひずみ分 布の 1例 図一
10（a）〜
（d）は，
正 荷 重 時に おける上 端 筋 位 置の コ ンク リー
トの引張ひずみ度 分 布の 1例 を，
表一
4に示 し た 各 破 壊 形 式の試 験体に つ い て示 した もの である。 図 中に は長 期 荷 重 時t「7）お よ び最大荷重時の分布に つ い て 爪 してある。 注7＞ 現行RC 規 準では，
SD 50は使 用 対 象 外と なっ て お り，
長期 許 容引 張 応 力 度 は規定 さ れ ていない が，
こ こ で は SD 50の 長 期 許 容 引 張 応 力 度 をft
＝
2 200 kg／cm2 〔SD
35，
SD 40 と 同一
値 ）と仮 定し，
下 式よ り求め た。
ML＝ aLf、j
以上か ら求め た艮期許容荷重は P，＝
1．
18tで あっ た。一
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一
12 長 期 荷 重 時 最 大き れつ幅 3．
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・』 P7 （t）・
2．
5↑
2．
0 ∴ 5e 試 験 体 名 ？一
亠 当 図一
13 降伏 荷 重： 810り
．
ロ
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一
臨
」
コ ンク リー
トの引 張ひずみ度 分 布は図一
4 に示し た10 cm の各 測 定 区 間をコ ン タ ク トゲー
ジを用い て測 定 した もの であ り，
図一10
は各 測 定 区 間の値 を1点で プロ ッ トし， そ れ らを直線で結ん だ も の で あ る。 図一
10よ り，
長期 荷 重時に お け る 引 張ひず み度分 布 の傾 向を見て み ると，
いずれ の破 壊 形 式の試 験体に おい て も引張ひずみ度の最 大 値は材 端 区 間 （図一
4の 10あ るいは 12の区間〉に生 じ て い る こと，
また，
重ね継 手 を持つ試験 体の継 手 始点お よ び終点位 置で の引 張ひずみ 度が ほ か の部分 に比べ特に大き く な る ような傾 向は特に 見ら れ な かっ た。 図一
11 は，
図一
10より長 期 荷 重 時の引 張ひずみ度のNII-Electronic Library Service 最 大値を全試験 体につ い て示し たものであ る が
，
最 大 値 は 危 険 断 面 位 置で継 手 した試験 体 （LP 1−
1−
50，
LP l−
1−
40，LP
I−1−30，
LP
1−120
）で は継 手な しのLP
l−N
に 比 べ 多少 大き く な る傾向は見ら れ る が，．
ほ か の 試 験体では 同等か そ れ 以下の値であっ た。 図一
12 は，
長 期 荷重時に お け る き れつ幅 を 次の仮 定 に従っ て求め，
き れつ 幅の最 大値を示し たもの であ る。 す な わ ち，
図一
10に示し た各 区 間の全 引 張ひずみ量が その区 間の き れつ に集 中して生じ る と仮 定 し，
さ らにき れう幅を き れつ 本 数で除して求め た。 すな わ ち，
こ こ で い う き れつ 幅 は 各 区 間にお け る平均 き れつ 幅である。
長期荷重 時の最大き れつ 幅はい ずれの試 験 体 も材 端 区 間 （図一4
の10
あ るい は12
の区 間）に生 じてい る。 特 に，
危 険断 面位置 で継 手 し たLP
I−
1−
50一
一
LP 1−
1−
20 の試 験 体の最 大きれつ幅はいずれ も継 手な しのLPl −N
よりも相 当に大 き くなっ て いる。
そ の主な原 因と し て は，
継 手 部分 と ほ か の部分 との主 筋 量の相 違による断面 剛 性の違い に よ り継 手 始 点 近 傍に きつ れ幅が集 中して生 ずることが考え られる。
こ の こと は継 手 を持つ 試 験 体の危 険 断 面 近 傍での きれつ数が継 手 な し の そ れ よ りも 少な か っ た こ と か ら も認め られ る。
しか し， 重ね継 手 を0．
78位 置，0．
56位置に設け たも の の長 期 荷 重 時 最 大きれつ 幅の大き さは継 手な しの それ と近 似し て い た。
図10に は，
各 試 験 体の最 大 荷 重 時の引 張ひずみ度 分 布も示 し て あるが，
継 手な し の LP 1−N
の もの と継 手 を持つ試 験体の 分布では明ら かに異なっ て いる。 す な わ ち， 継 手な し のLP
1−
N で は材 端 部 分の ひずみ度が大 き く なり最 大 荷 重に達して い る が，
継 手を持つ 試 験体で は継 手 始 点お よび終 点近傍で の引張 ひずみ度が 急 増 し，
最大荷 重に達し破 壊し てい る様子が分か る。5，
4
降伏荷重お よ び降 伏 変 位 各試験体の正負荷重時の降 伏 荷 重は表一
4の と お り で ある。 図一
7か ら分か るよ うに，
LP 1−
1−
40，LP
ユー
0．
78−
30，
LPl −
0．
56−
20試 験 体の場 合，
正荷 重で継 手 破 壊し，
そ の後 負 荷 重で曲 げ降 伏し たe こ の場 合，
負 荷 重 時の降 伏 荷重は 正荷重で継手
破 壊し た後の経 験 荷 重である ため，
正 荷 重の 継 手 破 壊の 影響 を受けてい る もの と考えられ る。
それ故， ここ で は正荷 重 時の降 伏 荷 重お よ び降 伏 変 位にっい て述べ る。
図一
13は正 荷 重で降 伏し たLP
1−N ，
LP
1−
1−
50，
LP
l−
0．
56−
30の 降 伏 荷 重 （正荷 重 〉を比 較し た もの である が，
正荷 重で の降 伏 荷 重は各 試 験 体ともほ ぼ同程 度の値 を示して い ること が分か る。
ま た，
図一
14に は上 記 試 験 体の降 伏 変 位を示し たが， いず れの試 験 体ともほ ぼ同 程 度の降
伏 変 位 を示 してお り，
本 実 験の範 囲 内では降 伏 荷 重，
降 伏 変 位に関して は継 手の有 無お よび継 手 位 置の 2．
1 ぐ ロ t エ し し 降 伏 変 位↑
〔 1．
21．
ao．
86 4 旺 十 匠 殊↑
囗’
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O生 罕
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→ 試 験体 名 図一
14 降 伏変位 叩 欝．
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− 一 」一 一 → 試験体 名 図
一
15
曲げ終 局強度 の実
験値 計 算値 の 比 較 影 響は特 に見られな かっ た。5
5
最大 荷 重 負 荷重 時の最大荷重 も ， 降伏荷 重の場 と同 様，
荷 重時に おけ る継手破壊 の影響を
受 け て いるも の と えら れる。それ故 ，こ こでは
正荷 重 時 の最
大 荷重 を 象 に 検討
する
。 曲げ
終局
強度を
（2
）式より
求め
，各試験
体の正 荷 重 の最大荷重 と比較 し た のが図一15 であ る。曲 げ降伏ｵ
たLP
ユ ーN
，LP
1 −1
−50
，LP
1
−D
56
− 30 の 大 荷重 は 計算
値と比 較的
よく合
致 しているが
，
曲
げ降
伏
以
前
に継
手
破
壊
し
た
も
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然
の
こ
と
な
が
ら，計算 よりも
小 さくな っているQ Mu ＝0
．9
at
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・dtlB
） ・ ・… tt ・ ・・ ・・ ・ ・ ・ ・・ ・ … tt ・・ ・・…（2 ） 図 一16 は 重 継 手を特 定 の 部材応力レベ
ル
位置 に 設 置 し，継 手 長 を変化さ せた 場 合 の最 大荷 重（正 荷重 ） の変
化を 示 たもの
である。図から分 か る よ うに，
継手 位 置の 部 応 力レ ベ ルが
同一であれば最大荷重は継
手長 さの
大きさ に ほぼ比 例的に 上 昇 する ま た ， 図 一16
より
同一
の最 大荷 重を 得よ
う と すれば，継手 位 置の 材 応 注8） σy ＝5480kg／cmz ， d ＝
12
．5cm し て 求め た 最大 荷重の 計 算値はP。 ＝ ・2． 93 ﾅ あ っ た。
な
み
に下
記
の荒川式
に
よ
る
せ
ん断力
はQ
。
．4Qt とな り，本 実 験の試験体 はせん断 力 に対し て4 3 最
壷
・芻
、1
。 10d Z）d 30d−
一
継 報 さ 最 大 荷 重 よ 昇 率↑
40d 50d 継手 なL 図一
16 継 手 長 さと最 大 荷重の関 係1．
0
078
→ 継手位 置欝
驪
跏O．
56
図一
17 継 手 位 置と最 大 荷重 上昇率 の 関 係 カレベ ル に応じて重ね継 手 長さ を変 化さ せ得るこ と が分 か る。 例えば図一
16よ り，
最 大 荷 重P ＝
2t を 得よ う と すれ ば継 手を危 険断面 位置に設ける場 合は重ね継 手 長さが 30d 程 度 必 要であるが， 危 険 断 面 応 力の ほ ぼ 0．
60倍 程 度の所に設 ける場 合に は20d
程 度と短く て よい こと が 分か る。 図一
17は，
重ね継 手 長さ を同一
に し，
継 手 位 置の部 材 応 力レ ベ ルを変 化さ せ た場 合の最大荷重の 上昇率を危 険 断 面 位 置の最 大 荷 重 を基 準と して示し た もの で あ る。 同一
継手 長 さの継手 耐 力 が継 手 位 置にか か わらず一
定で あ る と仮 定し， かつ， 継 手 破 壊に よっ て最 大 荷 重が決ま るとすれ ば，
計 算 上の最 大 荷 重は継 手 位 置の部 材 応 力レ ベ ルに よっ て変化す る。 図一17
の破 線は そ の最大 荷 重 の変 化 を危 険 断 面 位置の最 大 荷 重 を基 準 とし て示 したも の で ある。
継 手 長さ10d，
20d，
30 dの場 合とも上昇 率は破 線の 傾 向に近い。 た だ し，O．
56
位置での30d
は破線を下 回っ て い る が，
これ は 主 筋 が降伏 し た た め と考え ら れ る。
5。6
継手の最 大 平 均付着応 力度 図一18
は，
重ね継 手 長さを同一
に し，
継手 位置の部 材応 力レ ベ ル を変 化さ せ た 場 合の， 正荷 重 時に お ける継 手の最 大 平 均付着 応 力 度を示し た もので ある。 最大平均 付 着応力度は （3
）式よ り求め た。tu
一
睾穿
………・
…・
………・
……・
……
（3 ）一
一
60 司 最 大 平 均 付 着 20 応 力 度動
（↑
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0 α78 → 継手 位置 「▽
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， 短 期許容 付着応力度 」 〔［，
56 図一18
継手の最大平均付 着応 力度 3 2 1 且 吐 且 継 手 始 点、
王 筋 ひ ず み 度 飼 最 大 荷 重 時 宜 荷 重 あ （↑
。．
。 塞 盆 30dノ ノ Pt ／
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冠
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湎 厭 瀟芹
べく
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の継 手破壊 10d ▲ ：曲け降 伏 後 の 継 手 硬 壌 日−
累 閔 ゐ 瞬 冩−
齶 ヨー
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匹
」
名 囃 → 図一
19 継 手 始 点の最 大荷 重 時ひずみ度 こ こ で， ru ：重ね継 手の最大平均付着 応力 度 σt ：最 大 荷 重 時の 継手始点の存在応 力度 at ：鉄 筋 断面積1，
ぴ：重 ね 継手長 さ お よび鉄 筋の周 長 （3 ）式中の σtは ワイヤー
ス トレインゲー
ジ で測 定し た継手 始点の主 筋ひずみt「g］ か ら求め た応 力 度であり，
図一
19に各 試 験 体の 正荷重の最大 荷 重 時に お け る継 手 始 点の主 筋ひずみ度 を示し た。 図一
18より各 継 手 長さの場 合と も多 少のばらつ き は あるもの の最 大 平 均 付 着 応 力 度は継 手 位 置の部 材 応力 レ ベ ル の大 き さに か か わらず，
ほ ぼ近 似し た値を示し てい る。 ま た，
図一
18におい て 継手長 さ30d の もの は 20d，
10d
の もの よりも最 大 付 着 応 力度が小さくなっ て お り，
こ の傾 向は既 往の研 究で も見 られ る ように継 手 長さ が長い ほど最 大 平 均 付 着 応 力 度が低 下す る傾 向と類似して い る。 図一20
は，
危 険 断 面位置に おいて継 手長さをle
d −
50d に変 化さ せ た場 合の最 大 平均 付着 応 力 度で あ る が，
注9） 最 大 荷 重 時の継 手 始点の主 筋ひずみの実 験値と断面の平 面 保 持を仮 定し e 関数 法51よ り求 め た 計 算 値 との比は LO−
1．
39の範 囲に分 布し，
全 般 的に実 験 値の ひずみ が 計算値のそ れ よ り大きい値 を示し た。
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