標準わく組足場の座屈実験
独立行政法人労働安全衛生総合研究所 正会員 ○高橋弘樹 独立行政法人労働安全衛生総合研究所 正会員 大幢勝利 独立行政法人労働安全衛生総合研究所 正会員 高梨成次
１．はじめに
標準わく組足場は，足場を型枠支保工として使用することもあるため，全体座屈よりも強度が強い個材座屈 により強度が決まることが前提とされている．わく組足場の座屈強度には，建わくのせん断剛性が影響を及ぼ すことが知られている1)が，わく組み足場を構成する部材には，建わく以外に床付き布わくと交さ筋かいがあ り，これらの部材強度もわく組足場の座屈強度に影響を及ぼすと考える．
本研究の最終的な目標は，建わくと床付き布わくのせん断剛性及び交さ筋かいの設置位置などの関連性がわ く組足場の座屈強度に及ぼす影響を検討し，わく組足場の座屈強度の新しい評価方法を検討することである．
これらに関する研究として，筆者らは，建わくと床付き布わくのせん断剛性をパラメーターとして，わく組足 場の座屈解析を行い，わく組足場の座屈強度に関する評価方法の検討を行った2)．
本論文では，これらの研究に関する基本データの取得を目的として，わく組足場の座屈実験を行ったので，
その結果について報告する．
２．実験概要
実験のわく組足場の設置状況と載荷装置を図1に，実験に用いた建わくの略図を図2に示す．実験に使用し たわく組足場は，市販品を用い，建わくは枠幅900mm，高さh0=1700mm，補剛材の取り付け長さhs=1500mm
キーワード わく組足場、建わく、床付き布わく、交さ筋かい、座屈
連絡先 〒204-0024 東京都清瀬市梅園1-4-6，TEL:042-491-4512，FAX:042-491-7846
h0=1,700 hs=1,500
(寸法単位: mm)
脚柱
補剛材 横架材
(外径42.7×厚さ2.5) 460150
90 55049050
200 120
900
(外径42.7×厚さ2.5)
(外径27.2×厚さ2.0)
(a) 交さ筋かい方向立面 (b) 枠面方向立面 図 1 実験のわく組足場の設置状況と載荷装置
1700501700170017001650
8500 150
150
1800 1800 900
載荷装置 載荷装置
治具
足場 (試験体) 足場
(試験体)
治具
治具 治具
壁つなぎ (単管パイプ 径48.6, 厚2.5) 壁つなぎ
単管パイプ (径48.6, 厚2.5)
1200
荷重 荷重
図 2 実験に用いた建わくの略図 土木学会第64回年次学術講演会(平成21年9月)
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図 3 わく組足場の個材座屈 図 4 座屈した建わく のものを用い，床付き布わくは枠幅240mm，長さ1800mmのものと枠幅500mm，長さ1800mmのものを用い た．また，交さ筋かいは鉛直方向の設置長さが1200mmのものを用いた．足場の層数は，壁つなぎの垂直方向 の法定範囲の最小値の5とした．また，スパン数に関しては，壁つなぎが取り付けられている列の建わくは，
水平方向に移動しないものとして仮定して，壁つなぎが取り付けられていない建わくの列が最低1列あるよう にした最小スパン数の2とした．交さ筋かいと床付き布わくは足場の全層，全スパンにわたって取り付け，壁 つなぎは足場最上層の建わくの脚柱に取り付けた．足場の上下端部は最も危険と考えられるピン接合を仮定し て，足場の上下端にピボットジャッキを取り付け，足場の上下端部がピンとなるようにした．荷重は足場を型 枠支保工として使用した場合を想定し，足場最上部の建わくの脚柱の上端から鉛直方向に作用させた．
３．実験結果
実験後のわく組足場の変形状況を図3, 4に示す．実験の結果，わく組足場は最上層の建わくにおいて個材座 屈となり，座屈は交さ筋かいの鉛直方向の設置長さ間で発生した．最大荷重Pmは221kNであった．ここで，
建わくの補剛材長さを考慮した等価断面2次モーメントIe1)を用いて，座屈長さが交さ筋かいの鉛直方向の設 置長さhbとなる場合のわく組足場の座屈荷重Peを求めると次式のようになる．
ここで，π: 円周率，E : ヤング係数(N/mm2)，
Ie : 補剛材の影響を考慮した等価断面2次モー メント(mm4)， I0 : 脚柱の断面2次モーメント (mm4)，Is :補剛材の断面2次モーメント(mm4)，
hs : 補剛材の取り付け長さ(mm)，h0 : 建わく1 枠の高さ(mm)，hb : 交さ筋かいの鉛直方向の設 置長さ(mm)
今回の足場の条件でPeの値を求めるとPe
=211kNとなる．従って， (1)式のPeに対する実 験の最大荷重Pmの比Pm/ Peは1.05となり，(1) 式は実験結果にほぼ対応していると考えられる．
従って，(1)式より個材座屈が交さ筋かいの鉛直
方向の設置長さhbで発生する場合のわく組足場 の座屈荷重Peが計算できると考える．
本論文では，わく組足場の座屈荷重について検討を行ったが，わく組足場を構成する建わくや床付き布わく のせん断剛性などの関連性がわく組足場の座屈強度に及ぼす影響について検討するためには，今後，建わくや 床付き布わくのせん断剛性を実験により調べる必要があると考える．
４．まとめ
わく組足場の座屈実験を行い，座屈長さが交さ筋かいの鉛直方向の設置長さ hbの場合のわく組足場の座屈 荷重Peの評価方法について検討を行った．
参考文献
1) 森宜制・前郁夫・国森昌之：鋼管製枠組式コンクリート型枠支保工の強度に関する実験報告，労働省産業 安全研究所研究所報，No.3，pp.1-8，1962．
2) 高橋弘樹・大幢勝利・高梨成次：標準わく組足場の耐荷強度に関する評価方法の検討，労働安全衛生研究，
Vol.1，No.3，pp.211-218，2008．
2 0 0
2
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⎝
⎛ +
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π π
) 1 (
最上層の建わくが 個材座屈した
交さ筋かいの設置 長さで座屈が発生
土木学会第64回年次学術講演会(平成21年9月)
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