【論 文】 UDC ：693
，
56 日本 建 築学 会 構 造 系 論 文 報 告 集 第 403 号・
1989 年 9 月薄
型
シ
ャ
ー
コ ッタ
ー
に
よ
る
合
成 接 合 面
の
設
計
に
関
す
る
研
究
大型
ハー
フPC
合 成床 板
工 法に関
す る 研究
正 会 員 正 会 員高
松
田
崎
博
育
尾
＊ 弘＊ ＊1．
は じめ に 近 年，
躯 体 床 板の お よ そ下 半 分をプレハ ブ 化 （ハー
フ PC 化 ）し， こ れ を打 込み型 枠とし て残り の コ ン クリー
トを 打ち 込 ん で床 板 を構 築す る方 法 が， 労 務 逼 迫や短 工 期に対 応 出来る工 法 として，
広く普 及し て来てい る。
し か し，
ハー
フPC
板は通常プレハ ブ 工場で製造さ れ る た めに，
主と して工事現 場まで の輸送が原因 と なっ て，
ハー
フPC
板の幅が 1−
2m 程度に制限さ れて いる、
し たがって，
大 梁 等で四周 を 囲 まれ る一
グリッ トに複 数 の板の敷 設が必 要と な り，
その結 果，一
方 向 構 造の合 成 床 板と な る こ と，
ジョ イン ト処理が必要で あ る こ と等か ら， 鉄 筋やコ ン ク リー
トなどの物量 増と なっ てい る。
そ こで筆者ら は，
従 来のハー
フPC
合 成 床 板 工 法の 持つ 長 所を 生 か しつ つ，
よ り合理的な構造 設計が可能 と な る大 型ハー
フ PC 合 成 床 板工法 （本工法 ）1 ）を開 発 し た。
本 論 文は， 筆 者らが開 発し た工法に関し て， 大 型ハー
フPC
板 と 打 込みコ ン クリー
トとの合 成 接 合 面で水 平 剪 断 力を伝 達す る方 法を提 案し，
その接 合 部の剪 断 実 験 の考察か ら設計の基と なる考え方を示す。
さ らに その考 え方に よ り試設計し た合成床板につ い ての各 種の実 験か ら その 考え 方の妥 当 性を確認 し たの で報 告す る。
2．
大 型ハー
フ PC 合 成 床 板工法 本工法の概 要と特 徴 を図一
1，
表一
1に示 す。
大 型ハー
フ PC 板は ⊥ 事 現 場 内の敷 地を有 効に利 用 するた め積 層して製 作する。
そこ で， 積 層がで きるよ う に薄い 凹型の コ ッター
をPC
板のL
面に配 置 し てい る。
3．
大型ハー
フ PC 合成床板の合成に関 する検討3，1
検 討の 目的PC
板と打込 みコ ンク リー
トと を一
体化す る た め，
従 来か ら シャー
コ ッ ター
を設計す る事例は多い が，
適用部 位が床 板で全面が水平打継面で あ り常 時水平せ ん断 力が 働いてい る箇所に，
ご く薄い凹 型 シャー
コ ッター
を せ ん 断力が大き く な る 周 辺に集 中して配置し た構造につ い て は，
既 応の研 究 例が ほ と ん ど な く未 知の分 野であ る。
こ の構 造の特性 を 明らか に し，
設 計の基と な る考え方2ト4｝ を提案する事を目的と し た。
3．
2 実 験 計 画 3．
2．
1 試 験の た め の モ デル床 板 大型ハー
フPC
合 成 床 板 を 適 用す る建 築 物とし て，
比較的床板の形状が標準化し ている集 合 住 宅 や 宿 泊 施 設 等を対 象に考え る と，
床板 寸 法は短 辺 ス パ ンで 3〜
5皿，
厚さ15cm 程 度が多い。 そこ で，
試験の た めの モ デル 床 板を有 効ス パ ン で約4．
5m ，
床板の厚さ を15
cm と し た。
また， シ ャー
コ ッ ター
の形 状お よ び寸 法は，
深さ8 mm ×幅80
mm ×80
mm （薄 型シャー
コ ッ ター
）とし，
160 450X） 160 60 90 †tT
．
．
畔
．
一
8
響 ト 匸8
門
Ir 柱糶
羅
i
羅
iii
覊
韶 ：：呂 シャー
コ 7 ター
呂器 冒呂 噐 器 目／ 吊り5
ッ〉＿
噐 噐 ：
ロ
ロ
ロ
ロ
oロ
ロ
ロ
ロ
ロ
ロ
ロ
ロ
囗
ロ
／
厂．．．
一
一
一
〇
mロ
ロ
o aaoロ
P ロ ロロ
ロ
ロ
oロ
ロ
ロ
ロ
ロ
oo ロ．
．
一
一
1−
．
D
ロ
oロ
ロ
O囗
ロ
ロ
ロ
ロ囗
ロ
Oロ
Oロ
ロ
ロ
ロ
ロ
ロ
ロ
器 開 ： 大 型ハー
フPC 板 器 ：：：口
0口
a囗
0
口
nO卩
090a口
0ロ ロ00囗
口
Dロ
ロ
ロ0ロ ロ0 口 囗e自 ロロ
囗
ロ
ロ
ロ
nO ロ ロ ロ ロ ロ ロOOロnロaロ ロ ロ ロ ロ ロ ロ ロ ロ ロ ロ ロ ロ 目8
嬲 器 器8目2呂呂 ：呂目器器目目噐 器口
囗
ロ
ロ
0囗
ロ
ロOロ ロ9口 0口DOOO 囗 口 卩 0一
口
囗
囗
000ロ
ロ
000ロ
ロ
囗
囗
囗
0囗
aO口
囗
8
− 一
．
柱！團
’
梁 大型ハー
フPC 板餮
図一
1 大 型ハー
フPC 合成床 板工 法の概 要 表一
1 大型ハー
フ PC 合 成床 板工法の特 徴 ’清 水 建 設（株 ）技 術 研 究 所 主 任 研 究 員 ＃ 東 京 理科大学 助 教 授・
工 博 （1988 年 10 月 IO日原 稿 受理，
1989年 6月8日採 用 決 定 ｝88
隅
→ L．
大型ハー
フF
で一 7歹丁＝ 「一．一
一
枚 ／一
グリフ トの大型ハー
フ PC板を使用 している 幅80x80x
深 さ の薄 型シ ャー
コ ッター
を，
大型ハー
フP C板表面の 四周の水 平剪 断 力の大 きい箇 所に配 置 している．一
二方 向構造の合成床板で あ る一
13
一
表
一
2 モデル床 板の荷 重条 件 （単 位kgf／mZ ） 一 共 同 住 宅 宿 泊施 設
D
．
L
仕上げ5
需
鸛
1
鵠
韶
天井
15
小 計520
5
論 鵬
勵鴫
0
150
＋10384
20
409
L
．
L
180
300
T
．
L
700
709
「．
一
一
一
一
… 一
一
… 一
一
一
i
実 施 設 計 …一
一
一
一
一一
一
一
一
一
．一
一
一
・
：』
一
一
一
一
一
一
一
一
一
一
一
一
一
一
一
一
一
一
一
一
一
一
… 図一
2 薄型シャー
コ ッ ター
に関す る検 討の フロー
周 辺 梁に沿っ て数 列 設 ける。
モデル床板の荷重条 件 を表一
2に示 す n 3．
2．
2 合 成 接 合 面の水平せん 断 力の検 討床 板 を 単 位 幅の梁と し
，
荷重を表一
2か ら700kgf／m2 と仮 定す る と，
合成接合 面に発 生する最 大 水 平せ ん断力 （τmax ）の大 き さ は，
τmax＝
1．
5×（Q
，／bh
）×［1−
（2 y／h
） 2 〕；
1．
52kgf／cmZ．
．
．
．
．
．
．
．
t．
．
．
．
．
．
．
．
．
．
．
．
．
．
．
t．
．
．
．
．
．
（1） ここ で，
Q
，：総 水 平せ ん断 力bh
：単 位 幅の梁の幅×厚 y ：中 立 軸か ら合 成 接合 面 までの距離 ま た，
合 成 接 合 面の 付 着 強 度はA ．
Mattock5） やHalasz
らの実 験 結 果か ら5kgf／cmZ 程 度であ る と さ れて い る。
し た が っ て，
モ デル床 板の荷 重 条 件か ら算 定し た 水 平せん断 力に対し て付 着 力だ けで充 分で あ る と思わ れ る が，
長 期 間 経 過し た後に は付 着 力の低下 が懸 念さ れ る．
そ こ で，
本工法で は付 着 力 を余 力と 見 な し，
薄型 シャー
コ ッター
の みで合 成 床 板とし て の剛 性や耐 力を確 保す る 事を 設計の基 本 的な考え方と し た。一 14 一
3．
2．
3 試 験の項 目 本 論 文で実 施した試 験の フロー
を図一
2に示す。
ま ず 薄 型シ ャー
コ ッター
のせ ん断 耐 力 試 験 を 実 施して基本的 な せ ん断 力 伝 達 性 能を把 握し，
設 計の基と な る考え方 を 検 討す る。
次に こ の考え方に基づ き試 設 計し た合成床 板 に関して，
剛 性，
耐 力，
長 期た わ み性 状などの試 験を行 い，
合成床板の設計の考え方の妥当 性を確認 す る。
4．
薄 型 シャー
コ ッター
によ る接 合 面 設 計に関する検討 4．
ユ 検 討の 目的 大 型ハー
フPC
板の 四 周端部の．
ヒ面に配 置 する薄 型 シャー
コ ッ ター
や 深30mm
×幅80
×80
mm で 凹 部に φ 9 を ∩ 型 に加工 し た吊り フ ッ ク を内蔵 し た シ ャー
コ ッ ター
（吊りコ ッ ター
） 等が， 合 成 接 合 面のせ ん断力に与 え る効 果につ い て試 験し，
合 成 接 合の設 計 方 法を明ら か にする。
4，
2 試 験 体お よび 使用材料 試 験 体 形 状 と 内容一
覧を 図一
3，
表一
3に示す。
試 験 体は シ ャー
コ ッ ター
の 形 状と打 込み コ ンクリー
トの厚さ を主変動 要因と し，
試 験 体 数は載 荷 履 歴の差 を見るこ と も含め22 体と し た。
要 因の 内 容は以下の通 りであ る。
a．
シャー
コ ッター
の深さを8mm
と4mm
の2
種と し た。 b．
吊 りコ ッター
と薄型 シャー
コ ッ ター
との組 合せ の 効 果 を知る。
c，
シャー
コ ッ ター
の み に よ る せ ん断 力伝 達の効 果 を 知 る た め，
PC 板の表 面は金 鏝で仕 上げ， さ らに，
その 表 面に は く離 剤 を塗 布 すること を基本と し た。 d．
付 着 力に よる せん 断 力 伝 達の効果を 知 る た め，
木 鏝 仕上 げ （は く離 剤の塗布な し〉の因 子を加えた。 試 験 体は，
厚さ18cm
×幅32
cm ×長 さ68 cm のハー
フPC
板 をまず 製作 し，
その 両 側に長 辺 方 向に型 枠 を 組み， 加 力 方向と直交す る短 辺 方 向からコ ン ク リー
トを 打込 ん で製作し た。
試 験 体に使 用した鉄 筋お よ びコ ンク リー
トの材 料 試 験 結 果 を表一
4 に示す。
4．
3 試 験 方 法 試 験 方 法 を 図一
4に示す。
試 験は押 抜型で，一
方 向お∴
器P
鑿
・
職
麹
．
匠
蓴
1
一 打 込みコ ンク リー
ト部 平 面図・
］40−
80ノ’ノ’
了”
遇↑夏ぐ彑1’
，
ニ1
・
1
；⊥
シャー
コ7 ター
．
−
1ミ．
−
7［
ニー
］
躍
試 験 体 形 状 PC ＄ 立 面図 図一
3 薄 型シャー
コ ッ ター
の剪断 耐 力 試 験体表
一
3 剪 断試験の試 験体の種 類およ び試験 結 果 試験
谷可 平
一
・ 応 平 均 心力 度 囎状
況 備 考Ma
×b
× c ×icF
方 法 可 ax ΣA
τ τ／Fc
ΣB
ち b ／Fc
8x8x2
×60
一
方 向25
．
064039
，
10
．
17596
．
2
1
．
16b
12
正22
．
O
34
．
40
．
154
2291
．
〔蹌b
8
×8
×0
×60
一
口12
．
851525
，
00
．
11251
．
22501
．
18b
3
」 侵一
方向
31
，
5
61
．
50
．
275
6152
．
75S
＊5OxO
×2
×60
一
方
向11
，
012885
，
90
．
38445
．
02441
．
09S
繰返し5
，
B
45
．
30
．
202
1292
．
75S
噺
8
× 、×2x6
。百
一
方向
21
，
564033
．
60
．
15096
．
2223
］1
．
00b
正 負41
．
4
64
，
70
．
289
430
・
1
．
92S
堆一
方向56
．
0512109
．
40
．
48951
．
210944
．
89S
＊Fl 一
ロ127．
0
52
．
70
．
235
5
幻2
．
36S
寒超
×8
× °×6
°擢
0
×0
×2x60
一
方向
正 F揖
1
認60
．
90
．
27245
．
01730
．
77S
al薄 型シャー
コ ッター
の深 さ （ ）b
：薄型
シャー
コ ッ ター
の個 数 （片 側） c：吊 りコ ッター
の個 数ic
：後打
ちコ ンク リー
トの厚さ（m皿）F
： ハー
フPC
板の表 面の
処理方法
F1
：≦搬 で仕一
辷ニニ：デた後鰤 鮭剤 を
塗
布し たF2
：木鏝
で仕上げた後
鏑囃 剤 を
塗
布せずPmax
：最大荷重 （ton） Σ 角：剪断全 面積 （cm2） τヨ
Pmax
／ΣA
（kgf
／c而 ΣB
：支
圧全
面積
（cmり 1〕；Pmax
／ΣB
（kgf
／cD
Fc
・
224kgf
／cmZb
：支
圧型破壊
S3
剪断型破 壊S
＊：接 合 面 外 破 壊60
．
90
．
272
1730
．
77S
一
方向6
，
951213
，
50
，
06025
．
6
餌01
．
20b
13
4
×8
×Ox
60
桧
一
方向
7
．
9
15
．
40
．
069
13091．
38b
一
方向6
．
4i
12
。
50
，
056
2501
．
12b
貫 J611
6
．
11
11
．
90
．
053
i2381．
07b
8x8
×2
×100
一
方向
踊
一
1
酉
闊
64028
．
00
，
12596
．
21860
．
83b
781
1
一
方向
17
．
3
27
，
00
，
121
’
1800
．
80b
8
×8
×0
×100
一
方向13
．
351226
．
00
．
11651
，
22601
．
16b
1920
一
方 向15
．
5
30
．
30
．
135
3031
．
35b
0
×0
×2
×60F2
一
方向
61
．
0256023
．
80
．
10645
，
013566
．
06S
1222
繰返し70
．
0
27
．
30
．
122
15576
．
95S
表一
4 曲げ剪 断 試験の試験体お よび試 験結果一
覧 、 1 ton m，
ton） 試 験一
葎一
丙一
谷α3） 剛・
1
晝 ひ び わ れ 荷 隣 伏時荷重 「中央 犬時 シリー
ズ No．
a ×bXc 備 考 黼 計算値 比 脚験 値 計 算 値 比 匐験 値 計 算値 比 試験値 計 算値1 比 荷 重丁 破壊 1： ち O．
43 0．
980．
訖 0．
122，
67一
一
3，
π．
、
2，
91 泓1
凱鉱96．
，
．
曲lI
．
2 0xOxO （腰DMI 木鰻 仕上｝一
『
．
42O．
1一
rO
．
44O．
950．
19 1．
厨一
≡ 3．
91 L344．
03
配 1，
単純 支持 3
一
体打ち 誹DM2O．
53 1．
201．
101．
54O．
71一
一
一
4．
62：4詔 LO74．
64o40 × OxO 上1O
．
47 1．
071．
Ol 0。
66一
一
一
虹．
．
一
一
↓ 065 一
体 打 ち床板L85
一 3．
99111
．
30
トー
二 4．
664
．
013
．
18
曲｝ 曲1 曲げ66x8xO
κ板上 面に 釁1L42
11．
49
」
1．
24
1．
15L751
：面L270
。
790
．
83
一
1 （＃2
）78
6x8x3
二 藤打ち床板」
｛
．
．
一．1．
77
一
21．
43一
．
一
一
一
1．
38
2．
65一1−
： 9．
983，
．
．
8012
σき1．
．
240
774工4．
34
．
8 曲 1 曲げ2，
一
支持 3，
固定支持 5．
211．
‘．
15
461
．
48一
一
己
1．
餡’
0，
56層
10．
98一
6，
531−
L533．
07
15．
73 912x8xO 14．
08 0．
470．
36 L689．
63 O．
6113．
5 曲1 1012−一一一
× 8x3．
一
一■
」
板上面に 3，
ε211．
2O．
323．
56 1，
3410．
8了 1，
6611．
97 0．
7612．
9 曲1 1112 × 4× 3．一一
o．
．
36．
一
0．
517．
577．
57 126x8x3 景 1 ［⊥08．
3．
62 O．
321．
346．
合5
．
0．
138．
80 1．
．
35161 二 ： 9，
01 妊 （＃1）ll 部に 臨＝
0．
04、
峩・
0。
％tmの」
モー
メン ト・
ロしている。
〔樗2）1書 不 を示す。
（＃3）；試 験体内容のa はコ ノター
数 （片側 ），
bはコ ノター
深 さ （ ），
c は吊 リフ ッ ク の数を示す。
・碧
響
静
日一
300×3004−
H−
300x300 e−SOO
図一
4 水 平接合面0）剪 断 耐 力 試 験 方 法 （平 面 図 ） よ び 正 負 交番の 繰 返 し せ ん 断力を加 力 治具等 を介し て，
ハー
フPC
板に載 荷し，
打込 み コ ンク リー
ト部 2枚で 反 力を受け る方法と し た。
加 力お よび反 力 荷 重はロー
ド セル で計 測 し接 合 面の せ ん 断 力 伝 達 量 を検 定し た。
加 力 時には，
打込み コ ン ク リー
ト部 相 互の間 隔 を維 持する た め，
貫 通 孔に長 ネジ を手締めに よ り固定し た。 な お，
こ の長 ネジの抵 抗を知る た め，
ゲー
ジ を貼 布し，
ひずみ度 を計測 し た。
また，
加 力に よ るハー
フPC
板と打 込み コ ン ク リー
トとの相 対せん断ズレ量 を 計 測 する ため， 電 気 式 ダ イヤル ゲー
ジ を配 置 し た。
4．
4 試 験 結果 お よび 検 討 試験結果を表一3
に 示 す。 破壊性 状は， 深 さ が8mm
， 4mm の 薄型 シャー
コ ッ ター
も支圧破 壊型 と な り，
深 さ 30mm の 吊コ ッ ター
は せ ん断 破 壊型 を 示 し た。
な お 表一
3
の破 壊状況欄の 「S
＊ ；nt
合面外破 壊」と は接合面 以外 で破壊し た もの で，
本工法では付着力 を構造 上の余力と 考えて いる た め 以降の検 討か ら除 外し た。
さ らに，
長 ネ ジには図一
5に示す ように最 大 荷 重に至 る までほ と ん ど ひずみ度の変 化がな か っ た の で，
こ の拘 束の影 響は な い もの と し た。
またハー
フ PC 板と打 込み コ ン ク リー
ト の相 対 変 位は図一
6に示す よ うに最 大 荷 重に至る まで ほ一 15
25
15
5
0
5
P
ω 丶 ’ 〆、 4
＼
， ’’
●
■
長ネ ジ 1 レ ・・ ■．
400
0
40D
一
ε（xlO’
8 ）25
20
1510
5
o5
．
10
25
155
0
一
5
P
（t）、
’亀
亀
、
、
8’
●
、丶
、
、
1一
400
0
400
一
ε｛x 蓋0
図一
5 長 ネ ジの ひずみ度 変 化 （No．
2試 験体 ｝ P（t） ’ノ
働
！
’ ’一
．
一
・［
藝
一
4
一
δ（鳳 ）0
4
2551
5
o
．
5
．
8
ゆ δ 1 4 駈 馳 、 q 竃、
驢 鹽 蒐 t 噛 馳 ¶ 覧6
0
（ P 覧0
（
8
ご κ 霍 驫 餌 潭 絳 釈 嘔15
10
図一
6 接 合 面の変 位 測 定結 果 （No．
2試 験 体） ○ ●；吊りコ ッ ター
有 △：吊りコ
ー
v ター無
騨
・正鱒
返し1
1
−．
．
一
．
− ρ D一
1L
5o
平均値．
一
一
．
20．
7t
−
／ ／ ／ ／ ／．
7 ∠．
一
平 均値一
．
／ ／13．
9t
−
／．
／ ／ノ 平均 値／ ノ
It
’
．
13
．
．
−16
ll
一
平均値156 ．
8t
fc＝t，
2Fc
0
4
薄 型シ ャー
コ’
7 ター
の深さ （mm）．
．
一
一
一
→
8
127
−
1718
19−
3
図一
ア 薄 型シャー
コ ッ ター
の深さ と最大耐力 と ん ど変 化がな く また載 荷 履 歴の影 響 も認め られ ない。
な お，
試 験 結 果の検 討に当た っ て は材 料 試 験の結 果か らコ ン ク リー
トの圧縮 強 度を 224kgf
／cmt とし た。
図一
7に，
薄型 シャー
コー
ター
の 深さ と最 大 耐 力との 関 係を示す。
本 試 験か ら以 ドに示す結果を得た。
a．
本 試 験の範囲内に おい て は，
載 荷 履歴の 影 響は ほ．
−
16
一
とん ど認め ら れ な か っ た。
b．
薄 型シ ャー
コー
ター
のみ の試 験体で は，
すべ て コ ッ ター
の側 面での 支圧破 壊型 であ り，
その際の最 大 耐 力の平 均 値は深さ 4mm で約 6．
8tf，8mm
で約 13．
9 tf で あ る。
コ ッ ター
の 支圧面積の増 加に伴い．
比 例 して増 大 して お り，
これ をコ ッター
の支圧面 積で除し た支 圧 応 力 度は平 均 して26g
kgf
／cm2 （約 1．
2F。
）であっ た。
c．
吊りコ ッター
のみの試 験 体では，
コ ッ ター
部の水 平せ ん断破 壊 型と な り， 最 大 耐 力の平均値は約8．1tf，
平 均せん断 応 力 度は 63kgf／cm2 （約0．
28
F
。）で あっ た。d．
深さ8mm の薄 型シャー
コー
ター
と深さ 30 mm の吊りコ ッター
と を組み合わ せ た試 験 体で は， や やバ ラ ツキが見ら れ るものの平 均 値で 20、
7 tfの耐 力 を 示し，
上記b，
c で述べ た耐 力の和に ほ ぼ近 似する値と なっ た。 e．
薄 型シャー
コ ッター
を配 置せず接 合面を木 鏝 均 し とし，
付 着 抵 抗に よ りせん断 力 を伝 達す る場 合の平 均せ ん断 応 力 度は， 約 26kgf／cm2 （約0．
lFc
）で あっ た。
4．
5
試験結 果の考察 本試 験か ら，
薄型 シャー
コ ッ ター
は・
．
個 あ た りの支圧 面 積が 6．
4cm2 であ るの に対 し せ ん 断 面積が 64 cmZ で あり，
そ の比が1D と比 較 的 大きい た め すべ て支圧破 壊 と な り， その支 圧 応 力 度は約 1，
2Fc で あ ること が認め られ た。
一
方，
吊りコ ッ ター
は一
個あ た り の支 圧 面 積 24cm2 に対 して せ ん断 面 積が64 cmZ で あり， そ の 比が 2．
7と 小さいた め すべ て吊リコ ッター
の横 断 面で せ ん断破 壊し た。
こ の場 合の耐 力は，
こ の面 を 降 伏 線 とす る極限解析 に よ り導か れ たHansen
脚 ｝ らの式が 与え ら れて お り，
既 応の実 験 結 果によ く合 致す る式と し て （2
）式が提 案 され てい る。
seQu ／Fc＝
0．
〔｝9
As
十at＞くfy
／Fc・
『
・
『
・
『
『
・
・
・
・
・
・
・
…
〔2 ） こ こ で，
s。Qu
：吊リコ ッ ター
の せ ん断 耐 力 F，：コ ン ク リー
ト圧 縮 強 度A 、
：吊りコ ッター
の横 断面面 積 at ：横 断 面 を横切 る補 強 筋断面 積fy
：補強 筋の降 伏 点応 力度式 （
2
）に本 試験で得た数値を代入する とa。Qu
＝
5．
6
tfと な る。 こ の 値に薄型 シャー
コ ッ ター
の せ ん断 耐 力 1．
ZFc ×支 圧 面 積 を 加 算 した もの を図一
7の中に点線で 示す。
図 か ら明 ら か な よ うに，
吊 り コ ッ ター
と薄 型 シャー
コ ッ ター
と を併せ持つ 試 験 体の耐 力とお お む ね近 似 してい る。
ま た全 試 験 体とも最 大 耐 力 時まで水 平ズレがほとんど な く，
全て の コ ッ ター
がほ ぼ同 時に破 壊して い る こと を 考 慮す る と，
接合 面の 水平せん断 力の 伝 達 耐 力は お お む ね薄型 シャー
コ ッ ター
の耐 力と吊りコ ッ ター
の耐 力との 和として 表 現で きるもの と考えられ る。
し か し，
こ の 接 合 面の耐 力は吊リコ ッター
を有す る 場 合に バラツキ が 大き くなる傾 向 が 見られる
。
し たがっ て実 構 造 物の設計で は吊りコ ッ ター
に よ る耐 力の増 分 を設 計 上の余力と見な す等の 配 慮が 必要に な る と考え ら れ る。 以 上の 考察か ら，
後述の実験の試 験体を設計す るにあ た り以下に示す考え方を設定し た。 こ の 設計の考え方は 後 述の 実 験により妥 当 性 を確 認し た後に実 構 造 物の 設 計 にお け る基 本 的な考えを示 す もの と位 置づけて い る。 a．
接 合 面に発 生する水 平せ ん 断 力は，
薄 型シ ャー
コ ッ ター
のみ で伝 達す る もの と し てコ ッター
数 を 決 定す る。
b．
接 合 面のせ ん 断 応 力 度は床板の全 断 面 に たい して 弾性 論よ り求め ら れ る最 大せ ん断 応 力 度と し，
こ の応 力 度に対し て許容応 力 度を行うこと と する。
c．
薄 型シ ャー
コ ッ ター
部の許 容 応 力 度 α∫は，
（3），
〔4）式による こと とする。
許 容 支圧応 力 度 αr。
−
F。
／3…・
・
…・
…・
……
（3） 許 容せ ん断応 力度 afs；F
。／30…・
…・
……
（4 ） こ こ で ：Fc
は打込 みコ ンク リー
トの 設計基準 強度5．
合 成 床 板の曲 げ 剪 断 試 験 5．
1 試 験の 目的 接 合 面の設 計の考え方に基づい て試 設 計し た合 成 床 板 に関して， 剛性， 耐力， 変形性状お よ び破 壊状況 を調べ ， 設計の考え方の妥 当性を確認 す る事を 目的と し て試 験を 行っ た。
試験は，
水平接 合面の有無 が床 板の 耐力な どに 与え る影 響を知る た めに，
シャー
コ ッ ター
を配 置せ ず接 合 面に は く離 剤を塗 布 し ない合 成 床 板 （シ リー
ズ1 ），
甌一
「ヒ
π 8［
【
ユ ロ ユ＿
。， ．．
．、靜
輔 讐
響
鬢
豐 聲
嬬轟
レ
・75・礎ジ ・ ・
晶
ジ ・ ・些
腿∬
｛ ｝ 内 数 値ttk．
1．
恥．
2試験体 を示す シリー
ズ1 菊o i踟 L250 価o 上鵡筋 下端 筋 シリー
ズ2 12se9
1250 goo ：駒 シ1）一
ズ3 図一
8 曲げ 剪断試験体 端部梁の 回 転 拘 束 を な くし，
応 力 状 態 を 明 確にす る た め の ピン・
ロー
ラー
支 持に よる単 純 梁形式 （シ リー
ズ2
＞，
お よ び実 際の床 板の固定状態を想 定し， PC 鋼 棒で両 端 を固 定し た固 定 梁 形 式 （シ リー
ズ3
）の3
シ リー
ズと し た。
な お シ リー
ズ2，3
で は，
シャー
コ ッ ター
と吊り フッ ク （φ9−
∩ 型筋 ）を配 置 し，
ま た大き な水 平せ ん断 力 を 想定し有 効ス パ ンが 短い （2．
5m ）試 験 体で計 画し て い る9 5．
2 試 験 体お よ び使 用 材 料 試 験 体・・
覧を 表一
4に， 試験 体の配筋 状況 と薄型 シ ャー
コ ッター
などの位 置を 図一
一8
に示す。
シ リー
ズユの試 験 体の 主 変 動 因 子 はモー
メ ン トの有 無 と し た。
モー
メ ン ト有で はO．
83
tm，
無で はO．
04 tm の モー
メ ン トを 両 端の跳 出し梁に よ り試 験体に与え てい るD シ リー
ズ2，
3の 試験 体の主変動 因 子は，
薄 型シャー
コ ッ ター
の数と深さ，
吊りフ ッ ク の有無で あ る。
ハー
フ PC 板の 梁 部へ の の み込み 深さは 2cm とし，
PC 板 上 面に は く離 剤 を 塗 布し接 合 面で の付 着の影 響 をな く し た。
な お合成床板はハー
フPC
板を水 平構 台の上 で製 作 し，
そのま まの状 態で上か らコ ンク リー
トを打 込んで製 作し た。
試験体に使用 し た材料の 内容を表一
5に示す。
表一
5 使 用 材 料の試 験 結 果 （試 験 時 材 令の平均 値 ） コ ン ク リー
トノ〉
一
フPC
部 L．
．
−
2
−
62一
鉄 後打ち部 筋±鹵飜
カー
一
耳窺亞一
…一
…｝τ7ク リー
ト て現瑠吾気，
2223 曲 ｝．
4 32．
0．4
輙2．
36x105
31 ．
2
2
．
66xlos
34 ．3
破壊 時 応 力50 ．6
つ f／，
鉄筋 f／闢．
1
ロー
ラー
／／
騨
硝δ
載 荷点 ビンー
匙
．鍛一
⊥
遡一」
．
山
1＼測 足 治 具 1250民
（トラス鉄筋 ｝ 1250．
一
．
．
．
一
．．
⊥
」 麹幽
シリー
ズ 1β
編 点 ロー
ラー
■
鞴 点 ビ 「瞳
m 珈 脚 脚 測鶴
協
ラ鈩
娵
シサー
ズ2 ビン幽
釦 適
一
塾 鯉一
翅⊥
」塑．
鍛 塾 ユ廴
塾咆
シリー
ズ3
図一
9 曲 げ菊 断 試験 方 法一
17
一
5
．
O 4．
5 4．
o＾
3・
5耋
1
，．
。 窄2．
5農
12．
・ 瓢 L51 ：l
：
：
：
床板 申 央部の変 形量：5（■｝ 5（
63）
」腫
瑠 に 緯 o一
「一
下¶
一
0 10 15 床 坂 中央部 の 変 形 量 ：δ 〔艪） 14 13 12 。tlo
］
S8
腎躍
5 o lo 20 即 床糎 中央 部の変 形 量：δ（一⊃ 40 50 5，
3 試 験 方法 図一
10 曲げ試 験 結 果 加 力 位 置と測定方 法を図一9
に示す。
全て二 点集 中載 荷 方 式である。
載 荷 重は，
ユ0 トン の ロー
ドセル で検 出し，
変 位 量は電 気 式 変 位 計を使用 して計測 し，
鉄 筋の 降 伏は 歪 ゲー
ジに より確 認し た。
5．
4 試 験 結果お よ び検 討 試験 結果 を表一
4に示す。
荷 重 P と床 板 中 央 部の変 形 δ との関係を 図一
IO に示す。
こ こで，
荷 重P
は床 板 自重 と加 力 治 具の重 量 （約 100kg ）を 除い て い る。
試 験の結 果か ら，
以 下の事が わ かっk 。
a．
シ リー
ズ1
（付着 力に よ り合成し た床 板 ） 4試 験 体はすべ て曲げ破壊で あっ た。
在来一
体打の No．
1と合 成 床 板の No．
2試 験 体 （モー
メ ン ト無），
お よ び在 来一
体 打の No．
3と合 成 床板のNo ．
4
試 験 体 （モー
メ ン ト有 ）は，
各々剛 性，
耐力，
終 局に至 る挙動におい て ほぼ同一
の挙 動を示し，
水 平接 合 面の有 無が床 板に与 え る 効果は 認 め ら れ なか っ た。
まず 試 験 体の中 央 部下面 に曲 げひび わ れ が 発生し， 漸 次 成 長し，
各 試 験 体の側 面 で 合成 接 合面に達し た ひびわ れ は接 合 面で水 平スベ リ を 起こ さず打込み コ ンク リー
ト側に進んで行っ た。
一
．
．
−
18
−．
一
．
b，
シリー
ズ 2 （単 純 梁 試 験 ）一
体 打の床 板 No．
5試 験 体は，
典型的な曲げ破 壊で あっ た。一
方， 吊りフックが ない No．
6試 験 体は，
ハー
フPC
板と打 込み コ ンク リー
トと が試 験の初 期か らは く離して お り，
降伏荷 車に達する以 前に最 大 荷 重に達し た。 吊り フッ ク を有す るNo ．
7試 験体は，
No ．
5
試 験体と 降 伏 荷 重お よ び最 大 荷 重ともほ ぼ一
致してい る。 No．
7 試 験 体は変 形 性 状におい て比 較 的 優れてお り，
中 央 部の 変形 が約60mm ま で は，
No．
5試 験 体と同等の性 状を示 し た。 c．
シ リー
ズ3
（固 定 梁 試 験 ）．
体打 床 板 No．
8
試 験体は典型的な曲げ破 壊で あっ た。 吊リ フッ ク を有す るNo ．
ユ0
試 験体は，
No ．8
試験体 とほ ぼ同等な降 伏お よ び最大耐 力か あり，一
体打床板と して の計算値ともほ ぽ一
致し て い る。 吊り フ ッ ク が ないNo ．
9
試 験 体は，
最 大 荷 重は，
No ．
8試 験 体とほ ぼ「司等 で あ り中央部が降 伏 し たの ち端 部が 降 伏 し た。
な お No．
9試 験 体は中 央 部 変 形が約 30 mm に至 る まで耐 力 低 下 を 生 じな かっ た。
吊りフ ック が最大耐力に及ぼす効 果はあ まり見ら れ な いが， 単純梁 試 験と 同様に変 形 性 状に及ぼ す効 果は明ら かで あ り，No ．
10 試 験 体で は中 央 部の変 形がNo ．
9試 験 体の約 2倍に達す る まで耐 力は低 トせず，No ．
8試 験体 と ほ ぼ同 等の挙 動を示し た。 な お，
No ．
9，
No ．
10
，No ．1
ユ， お よ びNo．
12試 験 体で の終 局 時の床板 端部に お け る平 均せ ん断 応 力 度は， 床 板 全 断 面 を有 効と して も短 期 許 容 せ ん断 応 力 度 を上 回っ て い た。
薄 型シ ャー
コ ッ ター
の深 さ が 4mm で あ るN
。．
ll
試 験体と，
数量 が少 な いNo ．12
試験体は，
支圧破壊し合成 接 合面が剥が れ て崩 壊し た。
な お，
梁へ の の み込 み部分で破 壊し た試 験体は な かっ た。 d．
初 期 剛 性とひびわれ 両 端 を 固 定し た床 板の初 期 剛 性1よ，
表一
4に示す よ う に一
体打床板と合成床板との 間に大き な差 異は認め られ ないが，
初期ひびわ れに関して一
体 打 床 板No．
8試 験 体 に近い性 能 を 持つ もの は，
吊 りフ ック の効果が見ら れ る No．
10試 験 体の みであっ た。 この原因はNo ．
9，
No ．
11，
No ．
12
試 験 体の接合部で は低 荷重域で付 着に よ る一
体 性が失わ れ た事に よ る と考え ら れ る．
5．
5 試 験 結 果の考 察 シ リー
ズ1，
2の ほ と ん ど の試 験体は曲げ破 壊し た。
シ リー
ズ3では曲げ破 壊に至 る 以 前にシャー
コ ッター
が 破 壊し た試 験 体が あ る。 そこで シ リー
ズ3の試 験 結 果に つ い て以下に 考 察す る。
図一
11に シャー
コ ッ ター
で合 成し た床 板の耐 力に関 する モ デル を示す。
第一一
ゾー
ンは床 板の合 成 接 合 面が完全に離反 しこ枚 板 の状 態に お い て最 大 耐 力が決まる範 囲を示す。 構 造モ デ（ § ζ
”
劇 輝 擬 i211ln ・［
一
L
垂 剥臆 剤 塗 伍 岡o．
5蹴一
下 1．
上 0可
む
一
一
一
∈トヱー一
日コ
休 鐘竺上げ一
』 一
一一
「爾
。．
ター
剥雌剤塗 有・
金罎 仕ヒ げ め．
4試 験 体匸
O 呂 自6目 臼 目 口
I
z臼口 団 日 団 1 一 o団 口 自 目 図 1 日 囗 田 臼 日 シ ャー
コγター
印駐x聞x4 x 且2ヶ
吊りコノ
ター
一
目目呂 日噐 制離剤鼕布』
金場仕．
坦 No．
3試貅 噐 呂 呂日呂 U LO 20 30 40、
W δO TO 縁0 簿 型シャー
コ・
1 ター
の支圧 面積A （d） 図…
11 薄型 シャー
一
コ ッター
の支圧面 積と載 荷 重のモ デル ル は二枚 板 と も両 端が固 定で， 載 荷 点 位 置で ピン接 合し 二枚 板へ の荷 重の分 配は剛 性の比 率に よる。
破 壊は鉄 筋 が断 面 中心 よ り 下側にあ り，
剛性が高く載 荷 重を多く負 担す る 下層床 板の端 部上端で生じ る。
第ニ ゾー
ンは床板の合成接 合面の シャー
コ ッ ター
の破 壊に より合 成 床 板の耐 力が決ま る範 囲を示す。
構 造モデ ル は両 端 固定で，
床 板は両 端 部の シ ャー
コ ッ ター
の みで 合 成して お り，
それ以 外は完 全に はく離して い るもの と し た。
図中に複数の モデルが あ るの は シャー
コ ッ ター
の 支 圧耐力 を変 化さ せ たこ と に よ る。 第ニ ゾー
ン は シャー
コ ッ ター
の せ ん断 耐力 が床 板の曲 げ降 伏を 上回り，
床 板が曲げ降 伏に より決まる範 囲 を示 す。
こ の時の構 造モ デル は一
体 打 床 板と同じ と し た。
図 中に シ リー
ズ3の試 験 結 果を示す。
な お No，
8試 験 体は一
体 打 床 板であり支 圧 面 積 を 設 定で き ないが ， 曲 げ破 壊 型の第三 ゾー
ンに示して いる。
多くの床板は曲げに よ り最 大 耐 力に 至っ てお り，
第一
ゾー
ンや第ニゾー
ンの低位での結果が少ないが，
深さ4 mm の 薄型 シャー
コ ッ ター
の No．
11試 験 体は支 圧 耐 力 を1．
OF 。程 度と し た時，
また深 さ8mm の薄型 シャー
コ ッ ター
を少な く配 置し たNo ．
12試 験 体は ユ．
1F 。程 度 「」
0 罷」
d生 二三竺 二mo×嬰一
S！ i．
2．
T．
嘔り・汐 二 剥 離 剤 塗 布’
金 鎧 ｛目璽 閥o．
2謝 瑁目呂8
呂日1 1 ロ ロ 囗 口O口 匚 1口 囗 ロロロF ソヤー
コソダー
80X嬲X 8×12ゲ No．
1試験 体 8卜
「．
．
」 O 諾 L 正玉：璽丁、了
广
广
广
广
岫
η
广耐
h
、
買广
獣
鴛舜
斷
讌
鰍1
厭
照
i觴
li、
緇 継影 図一
12 長 期 載荷ク リー
プ試験体 とした時，
ほ ぼ床 板の耐 力に関 する モ デル に合 致し てい る。
曲 げと せ ん断 応 力 を 同 時に受けた薄型 シャー
コ ッ ター
の耐 力は，
直 接せん断 試験にお け る 場合よ り も や や 低下し てい る。
な お本 検討で は吊リ フッ クの効果を除 外 してい る。
以上 より，
前 述の 接 合 面の設 計の考え方に基づき深さ 8mm の薄 型シャー
コ ッ ター
を 必要量配 置す るこ とに よっ て， 合成 床 板は 体 打 床 板とほ ぼ同 等の最 大 耐 力を 発 現で き ることが 認め られたが， 破 壊に至る過程に おい て一
体 打 床 板 と同 様の挙 動 をさ せ る た めには吊リフ ッ ク 等に よっ て床 板の一
体 化を図る た めの配 慮が 必要と なる こと が明ら か と なっ た。
6．
合成床板の長期ク リー
プ試 験 6．
1 試 験の目 的 薄 型シ ャー
コ ッター
で合 成し た床 板が長 期 間 載 荷 を受 表一
6 長 期ク リー
プ試 験の試 験体お よ び試 験 結 果一
覧．
（単位：擁み mm，
ズレ・
ヒ ラ キ・
ひびわれx103m ゆ 試 験 体冖
蓉 央部の み 面のズレ 面ヒラキ ひ わ れ Nα「シヤー
コソ歹 吊 りコッ タPC
面几 δo δ1 比 率 端 部1
／61
／3
中央．
端 部1
／61
／3 ．
中 央 1端 中央 端1
在来一
体 打一
L
』
L7016 ．
19 ．
471
3
1147
4749
42344133161
亘’
32
深12
個さ（片 側）8mm
O
I4，
42134
，
4
−一
『
了．
7821121010163071313311804
149106 ．
588177
金鏝仕上 げ2
．
6924
．
218
．
9943
1402584310
527
2206199317
．
4
…
卩
o …12
個 （片側）i
深さ4mm
3
泉1鑼 布…2
．
掻354
，
919 ，
1164316171393
I I8218361901158476513296
788
3037423
工 繝3
蕗O
I0 木 鏝仕上げ 魚囃 剤塗布．
−
1．
9241，
821 ，
8
一
緬．
一
一
一
4
δ〒1431127551494i
6
深さ8mm
12
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け た場 合の挙 動 と， 接 合 面に配 置 し た薄 型シャ
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コ ッ ター
や吊りコ ッター
が そ の挙 動に与え る影 響 を試 験によ り把 握し， 床 板と し て支 障がな い か ど うか を明ら か にす る事 を目的 とし た。
6，
2 試 験 体お よ び使用材 料 試 験 体の 内容を表一
6に， 試 験体の形状や寸 法を図一
12に，
ま た，
試 験で使用し た材料 試験結果を表一
5に示 す。
載 荷 期 間は一
年 間と した。
6，
3 試 験 方 法 載 荷 方 法および測 定 方 法 を 図一
13に示 す。
載 荷す る 荷重は， 表一
2で示すモ デ ル床板のT ．L ．
700kgf
／mZ か ら試験体の 自重を差し引い た 分 と し た。
ま た，シャー
コ ッ ター
の数はコ ッター
部の コンク リー
トの短期許 容 応 力 度 （支 圧 破 壊で 凡 の 2／3，
せ ん断 破 壊で F。 の 2／30）か ら求 めた。 コ ッ ター
の 効 果を明 確にする た め PC 板．
ヒ面 を金鏝 で均しは く離 剤 を塗 布し た。
また，
シ ャー
コ ッター
の深 さ が4mm
の もの，
接 合 面 全 面 を木 鏝 均しとし たもの も 併 せて試 験し た。
なお加 力に は重 量ブロ ックを 使 用し た。
計測の内容や位 置は， 合 成 床 板の曲げせ ん断 試 験に準 じ て行っ ている。
床 板 変位 量 と 梁 部 回転 変 位 量 を 測 定す る た め 試 験体の両 側部で 12箇 所に電 気 式 変 位 計を 配置 し，
ま た合 成 接 合 面の ズレやヒ ラ キ を測 定す る た め に，
図一
14に示 すよ うに コ ンタ ク トゲー
ジ を貼 付け た。
ズ レ に関し て は．
対 角の変 位の平 均 値を相 対ズレとし た。
さ ら に試 験 時に は温 度 と湿 度 を計 測し た。
6．
4 試 験 結 果お よび検 討 試 験 結 果の概 要を表一
6に，
床板 中央部の一
年 間のた わ み量の推 移を図一
ユ5
に，
載 荷時の た わ み変化を図一
16に示す。
ま た，
床 板の挙 動が顕著に現れ た時 期 〔132日 目〉ま での床板 中央部の た わ み 量の差，
お よ び接合 面の 層 問ズ レ量 とヒラ キ 量 につ い て図一17一
図一20
に示す。 こ の試験結果か ら，
以下の 事が明ら か に な っ た。
a．
床 板 中 央 部の た わみ量の推 移 1 1 図一
13 長 期 載 荷 試 験の載 荷・
計 測 方法 100 図一14
コ ン タ クトゲー
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3SM 延日数 図一
15 床 板 中央 部た わ み の推 移一 20 − 一
400 ：
