【論 文】 UDC ：624
．
012．
45 ：624．
078 日本 建 築 学 会構 造 系 論 文 報 告 集 第405 号・
1989 年 11月高強度
鉄 筋
SD
50
の
重
ね
継手
に
関
す
る
実験 的
研
究
正 会 員 正 会 員 正 会 員中
木
賀
芳
田
但
大
礼
幸
義
治
＊男
＊ ＊ 荳＊ ＊ ＊ 口 1．
目 的近年， 鉄 筋コ ン クリ
ー
ト造 建 物の 高層化な らびに大 型 化などに伴い使 用 する鉄 筋 も高 強 度 化す る傾 向に あ る。
SD
50 は，
現在JIS
では規 格 化されて い る が，
日本建 築 学 会 「鉄 筋コンク リー
ト構造 計算規 準・
同解 説 」（以 下，
RC
規 準と いう〉で は実験 資料の 不足 などの理 由に より 使用対象 外とな っ て い る。
し か し，
高 強 度コ ン ク リー
ト の開発などに伴い，SD
50 を利 用 しよ うとする機 運も あ る。SD
50を実用 化 す る場 合， 当 然の事な が ら鉄 筋継手 が 必 要と な り，
設 計上 か ら も継
手の 力学的性能が要 求さ れ ることに なる。
鉄筋継 手に は重ね継手， 機 械 的 継 手
，
ガス圧接 継手な ど種々あ る が，
本報はこれ ら継 手の う ちか ら重ね継手を 取り上 げ検 討 し た もの であ る。
重ね継 手に関 する既 往の実 験 研 究3 ｝．
4 ）は比較的多い。
しか し， 既 往の実 験で の使 用 鉄 筋強度はSD
30〜SD
40 程度の範囲の ものが多く，
SD
50の よ う な高強 度 鉄 筋の 重ね継 手に関す る実 験5〕 は少ない。
こ の ことは，
今 後 SD 50の重ね継手に関す る実験資 料の蓄 積 が 必 要なこと を示 唆し て いる もの と考え ら れ る。
本 報では
SD
50の 重ね継 手の 力 学 的 性 能に関す る基 礎 的実験資料を得るこ とを目的と し て，
主 筋の重ね継手 を純 曲げ区 間に設 置し た梁の 曲 げ実験 を行っ た。
重ね継 手の 力 学 的 性 能に影響す る因子ti1） は種々存在す るが， 本報で は主に重ね継 手長さ 似 下，
重 ね 長 さ），
フ ック の有 無お よ び継 手 鉄 筋 相 互 間の あ き寸 法を変動因子と し て 取り上 げ検 討し た。
継 手 鉄 筋 相互間にあ きの あ る重ね 継手 （以 下，
あ き重ね継 手とい う）は，
配 筋 施工 上の 自 由度を増す意 味で有 用であり，H
本 建 築 学 会 「鉄 筋コン ク リー
ト造配筋 指 針・
同 解 説 」で はその規 定が示さ れて い る。 し か し，
そ れ ら はACI
Code
の規 定 を 準 用 した もの で あ り，
我が国に おいて は あ き重ね継 手に関す る既 本 報の一
部は文献 1），
2）で報 告し た もの である。
＊ 東北 工 業 大 学 教 授・
工博 紳 東京職業訓 練 短 期 大 学 校 教 官・
工修 1＃ 東北工業大学 技 術 員 C19S9 ny 3月12日 原稿 受理，
1989年8月 21 H採 用 決 定1 往の 実験fi）．
7）は少な く，
特にあ き重ね継 手の性 状 を 梁 部 材 を用い て検 討 し たもの8）は少ない。 こ の よ うなこと か ら本 報で は，
あき寸 法を一
因 子と し て取り上 げ検 討 し た。
本 報で取り上 げた以 外の影 響 因 子 につ い て は今後 順次検 討す る必要が あ る と考え てい る。
2，
試 験 体 種 別 試験 体種別を表一
1に示し た。
試 験 体は全 部で 14 体 で あ る。LP −N
は継手の ない試 験 体で他の試 験 体と の 比 較 用で ある。
LP−
20C 〜LP −
40F の 7 体は継 手 鉄 筋 相互 間にあき の な い重ね継 手 （以 下， 密 着 重ね継 手とい う）で あ り，LP
−
4−
20C〜LP −8−
40C の 6体は継 手 鉄 筋 相互間にあ き を持つ あ き重ね継 手で あ る。
密着 重ね継 手 試 験 体の う ち，
LP−
20C− LP −50C
はフ ッ クの ない もの で重ね 長 さを20d−
50d
に変 化さ せ た。
LP−
20 F〜
LP −
40F は フ ッ ク付き で重ね長 さ 20 d〜
40 d の もの で あ る。
あ き重ね継 手 試 験 体LP −
4−
20C〜LP −8−
40C は 重ね長さを20d〜
40d と変 化さ せ，
そ れ ぞ れの重ね 長 さにおい てあ き寸 法4d，
8d
の 2種につ い て実 験 を行っ た。
試 験体の形状， 寸 法， 配筋は図一
1の とお りで ある。
あ き重ね継 手試験体の 断面 幅は65cm
と重ね継手の配 筋上密 着重ね継 手の 45cm より大き く設計されて い る。
表一
1 試 験 体種 別 通 し．
試 験 体 名 重ね長 さ あ き 寸 法 フ ック の有 無 断 面 （B×D） 主 筋 あ ば ら 筋 コ 影り 記 F。
（k西ノc ） 1LP−
N 継 手な し一
一
2LP−
20C 零 20d0．
．
．
．
密．
．
．
．
．
．．
．
．
．
．
．
3LP−
30C30d 〃 フック 2−
D16．
．
．
．
．
着．
．
．
．
．
．
．
．
．
45lSD50｝ 262 4LP
−
40C40d，
ρ
な し 重． ．
．
．
．
．
．
x20c 巴 5LP−
50C50d〃
2−
DLO ＠100 6 ね LP−
20F20d即
（SD35 ）．
．
．
継．
．
．
．
．
「
「
「
．
．
．
．
．
．
フック 7LP−
30F30d ∬ 手．
．
．
．
．
．
．
．
．
．
．
あ り 8LP−
40F40d’
，
一
汀
丁
9 あ LP−
4−
20C20d 奪 4d．
．
．
．
．
．
．
．
．
．
．
．．
」
．
．
10 き LP−
8−
20C．．
．
〃．
．
8d．
．
．
ユ．
1．
． ．
重 LP．
．
−
4−
30C30d4d．
．
フ・
ノク 65244 12 ね LP
−
「
8．
．
−
．
30G．
厂
’
8d．
．
．
な し x20c 卩 13 継 LP4
−
40C40d4d．
．
．
．
．
．
．
．
．
．
．
．
．
14 手 LP−
8．
40C 〃 8d 零：
d騙
1，
6cmと し て計算一 19 一
IP
」N
2−
］）10＠100A
「珥
1α｝D
700 1駒LP
−
2
〜
LP
−
50C
，HL4
−
2
〜LP
号40C15D
｝
LP
→2
σF
〜
LP40Fnd
．」
d A 「 ndr あきnd旧
m凵
一
一＿＿
＿．
A2700 あきnd 一・
A−A
断面1．
P−N
450 一 「鑑
⊆ コ
ー
認 38LP2
〜
50C
LP−20F−40F
450 450一
■ t 一d71za
l
麋
⊇
翻
§
LL＿
1」IP −
4
−
2
〜40C
簿
≒
i
駐
§
7880 64 講 （4d｝L
」圏 92 38 38LP −8
＋20C −−40C
一
一
鋤一
．
lgm鑼
騒
§
78・ag
黼
圏 図一
1 試験体の形状，
寸法，
配 筋 重ね継 手はすべ て純 曲 げ区問 に設 置さ れて い る。
全 試 験 体 と も 引 張 鉄 筋は2−D
16，
圧縮鉄 筋は 2−
6φ，
あ ば ら 筋tl2） はD10
で重ね継 手 部 分は10cm ピッチ で配 筋し た。 主 筋の フ ッ ク は，
内 法 直 径 5d，
余 長4d で あ る。
全 試 験体と もコン ク ワー
ト打 設は重ね継 手が下 端 筋にな る よ うに行っ た。
3
．
使 用 材 料の機 械 的 性 質コ ン ク リ
ー
トは普通コ ン ク リー
トであ り，
実 験 時の強 度 を 表一2
に示し た。 使 用 鉄 筋は，
主 筋 庄 s ） がSD
50
の 表一
2 コ ンク リー
トの機械 的性 質 ＊ lFc ／3時のsecant modutus 表一
3 鉄 筋の機械的性質 種 別 径 降 伏点 強 度 6り 〔 ／c ） 引 張 強 度 σ8 （ ／cr ） 引 張 鉄 筋一
SD50D1662008948 圧 縮 鉄 筋 SR246 φ 34205434 あ ば ち 筋 SD35D1039705110一 20 一
8000 6000・
400Q．
σ （匁 ）12000
0｛
ay＝
6200％ ε y＝
O・
39％ E＝
・
1．
7×106％ O．
2 0．
4 die （％） 図一
2 SD 50の σ一
ε曲 線 0、
6 Dl6，
圧 縮 鉄 筋はSR
24の 6φ，
あば ら 筋 は SD 35 のD10
で あ る。 機 械 的 性 質 を表一
3に示 し た。SD
50は成 分調整 形の鉄 筋で，
明 確 な 降 伏 点 を持つ もの で ある。
SD
50の σ一
ε曲 線を図一
2に示 し た。
4．
加 力 お よ び変形測定 方法加 力は図
一
1に示す よ うに 2点 集 中の単純 梁 形式の も の であ り，・
・
．
．
方 向繰返 し載 荷を中 央た わみ の変形 制 御で 行っ た。 変形は中央た わ み，
純 曲 げ区 間の相対た わみ を 変位 計 （精 度 1／100mm ）で測 定し た。
また，
継 手 鉄筋 の ひずみ をワイヤー
ス トレンゲー
ジ （ゲー
ジ長さ2mm
） で測 定した。
継 手 鉄 筋の ひずみ は全 試 験 体とも一
組の 継 測定し た。 貼りつ け ピッチ は全 試 験体と も 5d （8cm ） であ る。 表一
4 実 験 結 果一
覧 通 し 恥 試 敢 体 名 曲 げひび 割れ荷量 Pc （t） 曲げ 降 伏 荷重 Pり
ω 最 大 荷重 P。
。
．
ω 破 形 式 1LP−
N 1．
6010，
813．
0FC 2LP−
20C 1，
60一
6．
9L 3LP−
30C L50『
9、
2L 4LP−
40C 1．
4811．
412，
3F し 5LP−
50C 1．
4811．
113、
1FC 6LP−
20F L6310．
410、
4FL 7LP−
30F L4810．
612，
7FL 8LP−
40F 1．
47lL313．
1FC 9LP−
4−
20C2，
10一
7．
0L 10LP−
8−
20C2．
15一
6．
9L llLP−
4−
30C2．
3011，
111．
1FL 12LP−
8−
30C2．
1510、
911．
5F し 13LP−
4−
40C2、
0011．
913．
2FL 14LP−
8−
40C2．
0511、
413、
2FL i L ：降 伏 以前に 継 手 破壊 FC ：降伏 後に曲 げ破 壊 FL ：降 伏 後に継 手破 壊一
5．
実 験 結 果 各 試 験体の 曲 げひび 割れ荷 重，
曲 げ降 伏 荷 重， 最 大 荷 重な ら びに破 壊 形 式を表一
4に示し た。 曲げ ひび割れ荷 16 12 8 〕 4 tPー
0 （a ｝ LP−
N 16 12 8 ） 4 tPー
30 60 一 δ（mat） 0 30 60−
△ δ［rmt） （b） LP−
30C 16 90 120 90 120 12 8 −4
仕P
ー
030
60
−
A δCIM） 〔c） LP−
40F 16 12 ⊃ 4 α Pー
90 120 0 30 60 90− 一
・
t・
・
δ 【・Mt ｝ （d｝ LP−
8−
40C 図一
3 各 試験体の P一
δ曲 線の 1例 重，
曲 げ 降 伏 荷 重は荷 重〜
中 央た わ み曲線 （P 一
δ曲線 ） よ り求め た。
曲 げ 降 伏 荷 重 時につ い て は ワイ ヤー
ス トレ ンゲー
ジ に よ り降伏に達し ていることを確認し た。
図一3
に はP 一
δ曲線の一
例を，
ま た，
図一
4に は全 試 験 体のP 一
δ曲 線の 包絡線を 示 し た。
表一4
に示 し た よ う に，
破 壊形式と し て は曲げ降伏 以 前に継 手が破 壊し た もの （L
），
曲げ降伏は す る が降伏 後 継 手が破 壊 し た もの （FL ），
継 手が 破 壊 せず 曲げ 降 伏 後コ ンク リー
ト圧 壊に より耐 力 低 下 し たもの （FC
） の 3種が見られ た。L ，
FL
の破 壊 形 式は重ね長さ の比 較的短い試 験体で生じ， こ れ らの破壊は密 着 重ね継 手， あ き重ね継 手の場合と も最大 荷 重後耐 力の低 下が急 激で あっ た。
FC の 破 壊 形 式 は重ね継 手の比較 的長い試 験 体 で見ら れ曲げ降 伏 後 相当の靱性を示 し，
かつ最大荷重後 の耐力低 下が緩や かで あっ た。
全試験体の う ちLP −N ，
LP−
50C ， LP−
40F の 3体の み が FC の 破 壊 形 式であ り， その 他の試 験 体は L お よ び FL の破 壊 形 式で あっ たQ 図一
3 （a）（c）は そ れ ぞ れ継手の ない試 験体， 重ね長 さ40d
で フッ ク付きの試 験体で， いずれ も曲げ降伏 後 コ ン ク リー
ト圧壊に より破 壊し た例であ る。 図一
3 （b
） は曲 げ 降 伏 以 前に継 手が破 壊 し た試 験 体の 例で あり，
（d
）は曲げ降伏 後に継 手が破 壊 した例で あ る。 図一
4か ら分か る よ うに，SD
50の高 強 度 鉄 筋 を使 用 し た場 合でもLP−50C
の よ う に重ね長さを 大き く す る 16 12 8 ） 4 αP
ー
〆L一
至／
．
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一…
イ・
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，
→ ｛ 卜L蹴丶
Ψ
2°F▽
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蕭
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八．
、
．
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『
、
』
、
．
．
．
．
LP一
蹴 ●最大荷 重時 0 3060
−
tS δ（IM ） a ＞ 密着重 ね継 丁 16 LP40F LP＿
Nレ
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謎
LP−
、。菖
丶 ＼ …
、
盞
90
120 12 8 ） 4 α Pー
030
60
90
−
△ δ（rm ） b） あ き 重 ね継 手 図一
4 各 試 験 体の P一
δ曲線の包 絡 線 1」P」
｝40C ノ 〆♂
∠
＼
賊
吋
盤籌
1
＼
盞
120一 21 一
1
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P＿
N LP−30C
．
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；
己
己
己
昌
昌
I i LP−
40CLP −
50（］LIL30F
LP40F
LP −8−・
30C
LP−
8−
40c 図一
5 各 試 験 体の最 終き れつ 図 と か， あ るい はLP −
40F の よ うに フ ッ ク付き の重ね継 手を用い る な ど す れば靱性のある性 状が得ら れる こと が 認められ た。
図一
5は，
試 験 体の引 張 側 底 面の最 終ひび割れ図の例 を示し たもの で ある。 密 着 重ね継 手の ひび割れ状 況は既 往の重ね継 手の実 験9）で も 見ら れ る よ うに，
重ね継 手 部 分に付 着 割 裂ひび割れが材 軸 方 向に生 じ，
継 手が破 壊に 至っ て い る。
あ き重ね継 手LP −8−
30C，
LP −
8−
40C の 場 合は，
両 者とも継 手 相互間の あ き部 分に ほ ぼ45
°
方向のせ ん断ひ び割れ が生 じ，
密 着 重ね継 手の ひび割れ状 況と明らかに 異なっ て い る。 これ らの せ ん断ひび割れ は継 手 鉄 筋 相互 の引 張 力に よっ て，
あ き部分に せ ん断変形が生じ たこと を意 味し て いる。 図一
5に示し てあ るLP−
8−
30C，
LP−8−
40C 試 験 体の 場 合，
あ き部 分の せん断ひび割れ は曲げ降 伏 以前に は ほ と ん ど発 生せ ず，
曲げ降 伏 後急激に増加 し た。
その理由 と して次の よ う なこと が考え られ る。
あき部分が拘 束な く せ ん断 変 形す る た めには，
材軸方 向にせ ん断 変 形の可 能な空聞 が必 要にな る。
しか し， 曲 げ 降 伏 以 前は曲 げひ一
22
一
如30
20
曲 げ ひ び 割 れ 荷 重 cOP （1
1
Z り り り U ］」 凵」
L」 VU り り り りI o o o o o o o o o o o o o
o
＿
N m St m cu の “ N N 何 rり “ 寸 J ± l I l I l I l l I 幽 「 l a＿
t凾
血 O＿
qp 【L O＿
寸 t） 寸 寸 O JJ ヨ 1
コ ニ コ 試 験 体 名
1
巳 ら 三］告E
図一一
6
曲 げひび割れ荷 重 び割れ幅が小さ い た め， あき部分の せ ん断変形が周 辺コ ンク リー
トによっ て拘 束さ れ， そ れ らの拘 束が せ ん断ひ び割れの発 生 を遅 延さ せて いる と考え ら れ る。 曲げ降 伏 後せ ん断ひび割れ が増 加す るの は曲げ降伏により曲 げひ び割れ幅が急 激に増 大 するの で，
そ れに よりせん 断 変 形 に対 する周 辺コ ン クリー
トの拘 束が減 退する ため と考え られ る。
6．
実 験 結 果の検 討 6．
1 曲げひ び割れ荷重，
初期剛性お よ び長 期 荷 重 時 剛 性 図一
6は表一
4の曲げひび割れ荷 重を示 し た もの であ る。 密 着 重ね継 手の LP−
N−
LP 40F 試 験 体の 曲げひ び 割れ荷 重は P、＝
1．
3ト 1．
6tの範 囲に分 布し， 各 試 験体 と も 同程 度の値を示して お り， 重ね 長 さ，
フ ッ クの有無 に よる影響はあ ま り見られ ない。 あ き重ね継手のLP −
4−20C − LP −8−40C
試 験体の曲げ ひ び割れ荷重もP
、＝
2，
0t−
2．
3t に分 布 し，
多 少の ば らつ き は見ら れ るが， あき寸 法による顕 著な影 響は見ら れな い。
図一
6には （ユ） 式の計 算 値 も示 した。
Mc
＝
1曾
8Vil2
」・
9・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
…
（ユ
〉 コ ンク リ
ー
トのヤ ング係数は （2
）式に よっ た。Ec
＝ 2．
1×losF ．
／200− ・
………
（2 ） 実 験 値と計 算 値の 比 は0．
53−
0．
66の 範 囲に分 布 し，
計 算 値が実験値よ り相 当に大きい。RC
規 準に おい て も曲 げひび割れ荷 重は ばらつ きの 大きい こと が指 摘さ れ て い るが， 文 献 12）に おい て も 本 報と同 様な傾 向 が 見ら れ た ことか ら考えると曲げひび割れ荷 重の計 算 値につ い て はP 一
δ曲 線に おける曲 げひび割れ荷 重の決め方 も含め 今後 多少検 討の余地 が あるものと 考え られる。
図一
7お よび 図一
8は， 図一
4のP 一
δ曲 線において，
曲 げひび 割 れ荷 重 時と原 点を直線で結んで得ら れ た 見掛 け の初 期剛性，
お よび長 期 荷 重 時m ） と原 点とを直線で 結んで得られた 長期 荷 重 時 剛 性 を 示し た もの で ある。
図一
7，
図一
8より，
密 着 重ね継 手 試 験 体お よびあ き重ね 継 手 試 験 体の場 合と も，
初 期 剛性お よ び長 期 荷 重 時 剛 性 には多 少の ぱらつ き は見ら れ る が ， 継手の有無， 重ね 長一
」 … 偏
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一
一
一
一
・。 初 醐鞠
蕩
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図一
8 長 期荷 重 時 剛性 さ，
フ ッ ク の有 無，
あき寸 法に よる影響は特に見ら れな い 。 初 期 剛性，
長 期 荷 重 時 剛性 を 曲 げ変形の み を考 慮 し た （3）式 より求め図一
7， 図一8
に示 し た。 初 期 剛 性 の計 算に は （2）式のE
，を用いた。 長 期 荷 重 時 剛 性は 断 面 曲 率 を e 法131で， ま た，
部材の曲 率 分 布 を 直 線と 仮 定し て求め た。
K ＝P
／δc…・
・
………・
……・
・
…一 …一 ・
……
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1
： α28 6）
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A 重ね継手長さ n （e
：＝nd ） 図一
9 重ね継 手 長 さ と継 手 強 度の関 係 Mue ：最大曲 げモrメ ント（実験値）Mug
：（1）eKの計 算値1
．
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黝 図一
1010
20
30
40
＿
△ 重ね継 手 長 さn （4＝ntd） フッ クの有 無と継 手 強 度の関 係 こ こ で，P
：曲げ ひ び割れ荷重お よび長期時荷重 δ。：中央た わみ1
：曲げひび割れ荷重時お よび長期 荷重時 断面 ρ 曲率1
： ス パ ン長さ （＝ 240cm ） α：せ ん断ス パ ン長さ （＝
70cm ） 初 期 剛 性の実 験 値と計 算 値の比は 0．
57〜
O．
81の範 囲に 分 布し計 算 値 が 実 験 値よ りも大きい。
こと理由は明確で はないが 実 際の コ ン ク リー
トのヤ ング係 数が （2
）式よ り小 さ かっ たこと が考え ら れ る。
長 期荷重時剛性の 実験 値と計算 値の 比率の平 均 値は1．
24
と多 少 実 験 値の方が 大きいが比較 的実験値と計算 値は近 似し て い る。
6．
2 継 手 強 度 a ） 重ね長さによる影 響 図一
9は，
フ ック のない試 験 体 （密 着 重ね継手お よ び あき重ね継 手）につ い て， 各試 験体の継 手強度を実験の 最 大 荷 重 時 曲 げモー
メン ト （Mue
）と （5
）式の曲げ終 局 強 度 （M
。 。）の比率で評 価し，
示 し た もの であ る。Muc＝
O．
9・
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・
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・
・
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…
t・
・
・
・
・
・
…
（5 ） こ こ で，
at ：引 張 鉄 筋 断 面 積 ay ：降 伏 点 強 度 （表一
3） 広 ：有 効せい （全 試験 体と もd
．＝
＝
16．2
cm ） 図一
9よ り密 着 重ね継手お よびあ き重ね継 手の場合と も当然の こ と な が ら重ね長さの大きい ほ ど継 手 強 度は大 き く な り，
そ の継 手強 度は重ね長さ と お お よ そ直 線 的な 関係に あ る。
ま た，
図一
9より本 実 験の場 合に は密 着 重 ね継 手お よ び あ き重ね継 手の場 合とも， 強 度 的に は重ね 長さ1＝
40d あ れ ば降 伏 点 強 度 （σs・
＝
6 200kg
／cm2 ＞に 十 分 耐え ら れ る こ とが認め られ た。
ち なみ に現行RC
規 準の 短 期 許 容 付 着 応 力 度ti5） を用いた フッ ク な し継手 の必 要 重ね長さは1−
44．
1d
と な り，
継手強 度に関して は現 行 RC 規 準の 重ね 長 さの 計 算 規 定を 降 伏点 6200 kg／cmZ 程 度の高 強 度 鉄 筋ま で適 用し得る可 能 性の あ る こと が 認め ら れ た。
b） フ ッ ク の影 響 図一
10は，
図一
9に示し た フ ック の ない試 験 体の平 均一 23 ．
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1
1
．
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．
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2
〆 イ ！ ！ ；20d
0
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6
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4
8
−
▲ あ き寸法 n （a＝nd ） 図一
11 継 手 強 度にお よ ぼ す あ き寸法の影 響 値とフ ッ ク付きLP −
20F〜LP −
40F 試 験 体の 値を比 較 し たもの で あ る。 図か ら 分 かる よ うに， フック付きで は 重ね長さt；30d
で 降伏 点6200
kg
／cmZ を 十 分 伝 達で き， フ ック の有 効 性が認め ら れ る。
フッ クの あ る試 験 体の場 合，
いずれの 試 験 体も曲げ降 伏してい る た め，フ ック の効 果 を十 分に評 価で き ないが，
LP−20F
は曲げ降 伏 直 後に継 手が破 壊し て い る の で比 較 的 フ ッ ク の 効果の評 価が で き る試 験 体 と 考え，
LP−
20C と最 大 荷重を 比較す る と 10．
4t／6．
9t＝
1．
51 と な る、
こ の値は現 行 RC 規 準の フ ックの効果の評 価と 近 似して お り，
フ ック の効 果につ い て も現行RC
規準 の規 定を降 伏 点6200kg ／cm2 程 度の高 強度 鉄 筋まで適 用し得る可能 性の ある こと が認められ た。 c） あ き寸 法の影 響 図一
llは，
重 ね長 さ が一
定の場 合に重 ね継 手 鉄 筋 相 互のあき寸 法が継 手 強 度に与え る影 響 を示し た もの であ る。
重ね長 さ20d，
30d，
40d
の 場 合 と も あ き 寸 法 4d〜8d
の範囲 では， あ き寸法が大き く なっ て も継手 強 度が密 着重ね継手のそ れ よ り低 下す る傾向は見ら れ な かっ た。 す なわ ち，
本実験の範囲内で は継手強 度に関し て はあき寸 法8d までは許 容し得ること が認め ら れた。
あ き重ね継 手の継 手 強 度に関し，
文 献6），
7）で はあ き重ね継 手の強 度が同一
条 件 下の密 着 重ね継 手の そ れ よ り も低下 す る場 合 が存 在する と報 告され て い る。
こ れ ら の文 献 と本 報の実 験 結 果の傾 向が異な る理 由 として種々 の要因 が考え ら れ る が，
試 験 方 法の相違は大き な要因で あ る と考え ら れ る。 す な わ ち， 文献6
），7
）に お け る実 験はいずれ もモ デル試 験体を用いた両引試験法に よ り行 われており，
試 験体の 両 端 が 自 由 端になっ て いる た め，
あ き部 分のせ ん断変形が梁 部 材の よ う に周 辺コ ンク リー
トで拘 束さ れ て い な い ため，
梁 部 材の場 合よりも早 期に あ き部 分にせ ん断ひ び割れ が 発 生 す る可能性が 高 く，
そ れ らのせ ん断ひび割れの発生が 継手強 度の劣 化 と密 接な 関係にあ る ものと考え ら れ る。
6．
3 継 手の付 着 応 力 度 分 布お よ び最 大 荷 重 時 平 均 付 着 応 力 度24
．
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（b＞ LP−
40C 図一
12 密 着 重ね継 手の付 着 応 力度分布の例 〔フ ック な し）1
駒懃
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二
、 図一
13 密 着 重ね継 手の付 着 応 力度分布の 例 （フッ クあ り LP−
40F ） a ） 付着応 力 度 分 布図
一
12 はワ イ ヤー
ス トレインゲー
ジで測 定 し た重ね 継 手 鉄 筋の引 張ひずみ を も とに （6）式 より測 定 区 間の 平 均 付 着 応 力 度を求め，
そ れ らの分 布 を示し たもの であ る。
図で は測 定 値か ら計 算さ れ た値を単に直 線で結んで 示し ている。
・
」
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ん…・
……・
・
…………・
・
・
・
・
…
（・） こ こ で，
εt＋ 1，
εi ：i
＋ 1お よび i位置で の引 張ひずみE
。，As
：鉄 筋の ヤング係 数お よ び鉄 筋 断 面 積 ψ，Al
：鉄 筋の周 長，
測 定 区 間 長さ イ） 密 着 重ね継 手の 分布 例 図一
12〔a） （b）胴 は密 着重ね継 手 （フ ッ ク な し）の付一
150
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0 LP−
8−
40C あ き 重 ね 継 手の付 着 応 力 度 分 布の例 〔フ ッ ク な し｝ 着 応 力 度 分 布の一
例とし てLP −
30C ，LP −
40C 試 験体 の特 定 荷 重 階にお ける分 布 を示し たものである。
両 試 験 体の場 合と も，
分 布に多 少のば らつ き は あ る が継手の始 点お よ び終点近 傍で付 着 応 力 度が大きぐ削，
継 手 中 央 部で小さ く な る分布を示して いる。 こ の よ う な付 着 応 力 度 分布の傾向は既往の研究81におい て も指摘 さ れ て い る が， 本 報のような高 強 度 鉄 筋の場 合に も同 様の傾 向 を示 すこ と が認め られ た。
図一
13は フ ッ ク付きの 例で，LP −
40F 試 験 体の 分 布 を示 し た もので あ る。
フ ック付きの場合も 図…12
の フ ッ ク なしの分布と 「司様の傾 向 を 示す が，
同一
荷 重階におけ る付 着応 力度の値がフ ック な しの そ れに比べ 小さ く なっ て いる。 これ はフ ッ クの効 果に よ るもの と考え ら れ る。 ロ）あ き重ね継 手の分 布 例 図一
14（a） （b
）はあ き重ね継 手の 付 着 応 力 度 分 布の．
例 とし て，LP −
4−
40C，
LP −8−
40C 試 験 体に つ い て 示し た もの で あ るv あ き寸 法4d のLP −
4−
40C の分布 は密 着 重ね継 手の分 布と よ く類 似し た傾 向を示し た。 あ き寸法8d
のLP −8−40C
付着 応力度分布は荷 重の小さ い段 階で は，
始点，
終点 近傍で付 着応 力 度の大 き く な る 密着重ね継手と類 似し た分布を示す。 荷重が大き く な る につ れ分 布は多 少の ば らつ き は 見 ら れ る が，
始 点近傍の 付 着応 力度が小さ く，
終点 近傍で大 き く な る傾向 を 示 し た。
上 記の よ うに，
あ き．
・
j
．
法によっ て重ね継 手の付 着 応 力70
60
50
40
籤
靆
応 力 度襁
Fc＝ 262Fc ＝244 漁 ・
．
．
．
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F
・
．
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…
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．
＝ 二 潤．
、
．
O密
着重ね継手 （Fc＝262％） △あ き重捺継尋 （Fc
＝244
％ ）30
10
20
30
40
50
−
A 重ね継 手長
さ n （乏＝
nd ） 図一15
継 手の最 大 荷 重 時 平 均 付 着 応 力 度2
．
0
亜
fa
1
．
5
f
1
．
0
20
30
40
50
−
“ 重 ね継 手 長さ n （e
＝nd ） 図一
16 最 大 荷 重 時 平 均 付 着 応 力 度と許 容 付 着 応 力 度の比較 度 分 布に は多 少の相 違が見られ た が， 今國の実 験で はそ れ らの相違を定量的に 明 ら か に す るこ と は で き な かっ た。
b
） 最 大 荷重時 平 均 付 着応 力度 重ね継 手の付 着 応 力度は，
前項で述べ たよ うに重ね長 さ全 長に わ たっ て一
．
一
定 値 を示す わ けで は な いが，
最 大 荷 重 時平均 付 着 応 力度は重ね継手の破 壊 強 度あ る い は靱 性 の能 力 を 評価す る有用な指標と考え ら れ るの で、
こ こで は （71 式を用い て各試験 体の最人荷重時 平均付 着応 力 度を求め検 討し た瀏 。 τue＝Mue
／（＿
ノ。
ψ‘）・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
…
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・
・
・
・
・
・
・
…
（7） こ こ で，
Mu 。：最 大 荷 重 時 曲げモー
メ ン トj
：7／8dn ψ：引 張 鉄 筋の周 長t
：重ね長さ 図一15
はフ ッ クの ない試 験体 （密 着重ね継手お よ び あ き重ね継手）の最 大荷重時平均付着 応 力度を示し たも のであ る。 図か ら分か る ように，
最 大 荷 重 時 平 均 付 着 応 力 度は全 般 的にあ き重ね継 手の方が密 着 重ね継 手の そ れ より も大きい値を示 し て い る。
重ね長さ 40d，
50d の 最 大 荷 重 時 平 均 付 着 応 力 度が 20d ， 30d の それ よ り多 少 低いの は鉄 筋の降 伏に よる た めで ある。
曲 げ降 伏 以 前 に継 手が破 壊し た試 験 体の最 大 平 均 付 着 応 力 度は 47，
4〜
53．
gkg ／cm2 の範 囲に分 布 し てい た。
図一
15には同 時 に森 田 博士1°）の 計 算 値蘭 も示し たが，
曲げ降 伏し た重ね 長 さ40d，
50d の もの，
およ び密 着重ね継 手 30d の実一
25
一
5
蘇
o
姻5
惚04
舷、
長
0
手3
継 ね0
重2
4
3
2
1
0
最 大 荷 重 時 の 塑 性 率 μ4
ー 図一
17 最 大荷重時の塑 性 率黥
o
副5
留ぱ
・。 鰤 。 動2
6
5
4
3
2
1
（ 略 κ 最 大 荷 重 時 ） の塑
性 率 μ1
図一18
〔0．
8×最 大 荷 重 〉 時の塑 性 率 験 値は計 算 値よ り小さ かっ た。 20d の もの お よび あ き 重ね継 手230d
の もの は計算 値と 比較 的近似し た値を 小 し た。
図一
16は，
図一
15の最 大 荷 重 時 平 均 付 着 応 力度とRC
規 準の許 容 付 着 応 力 度 （fs
）を比 較し たもの であ る。
図よ り， 曲げ降 伏し た重ね長さ 50d の もの は τu。〃』が 1．
12 と 小さいが， その他の 20 d，
30d，
40d
の τue 〃 』 はL32 −
1、
69
の範 囲に分 布・
して おり，
その 平 均 値は1，
49
で あっ た。
6，
4 重ね継 手の靱 性 従 来重ね継 手の力 学 的 性 能 評 価は主に継 手 強 度に重 点 が置か れ て お り，
強 度 を目的と し た実 験 的 方 法と し て継 手部分をモ デル化し た試 験 体 を用い た両 引 試 験4） など も 行わ れて い る。
し か し，
継 手を応 力の大きい箇 所に用い る場 合には継手性能と して強 度の他に靱 性も要求さ れ る もの と考えられ る。
そこ で，
こ こ で は継 手の靱 性 を純 曲 げ 区 間の相 対たわ み の塑 性 率を用い て検 討し た。
塑 性 率は （8
）式， （9）式で求めた。
（8）式は最 大 荷 重 時の塑 性 率で あり，
〔9）式は文 献 n ＞な どで用い ら れている荷 重が最 大 荷 重の 8割まで低 下し たとき の塑26
．
一
4
3
2
塑
性率
μ 最 大 荷 重 時 の11
0
4
8
＿−
bh．
あき寸 法 n （aこ
nd ）） 図一
19 あ き寸法 と 塑性 率の関係6
5
4
3
（ 僞 さ 取 大 荷 重 時 ） の 塑 性 率 μA
2
1
20
30
40
50
継手一
一
Z ・ 重 ね継 手 長 さ ・ （e
・ nd ）な し 図一
20 現行RC 規 準の重ね継手 長 さで の塑 性 率 性 率である。
μr＝ δur／δyr…………・
・
……・
・
…………・
……
（8 ＞ Ptr（o．
8
）＝
δur （o．
8
）／δyr・
……・
……・
……・
・
……
（9） こ こ で，
δ。
．
：降 伏 時 相 対た わ み δur ：最 大 荷 重 時 相 対た わ み δ．
。
（0．
8）：荷 重が最 大 荷 重の 8割 まで低 下し た時の相 対たわ み ［〔0．
8X 最 大 荷 重 時 相 対た わ み）ユ 重ね長さ と塑性 率と の関係を示し たの が図一
17一
図一
19
で あ る。
図一17，
図一
ユ8
は最 大荷重時お よ び最 大 荷 重時の 8割まで低 下 し た と きの 塑 性率と 重 ね 長 さの 関 係 を示 したもの で あり，
図一
19は あ き寸 法との 関 係 を示 し た もの で ある。
図一17〜
図一
19 より次の事が認 めら れ た。
イ）重ね継 手 を持つ もの塑 性 率は継 手のない もの よ り も小さい。
ロ〕 重ね長さの 大きい もの ほど 塑 性 率は大き く な る傾 向にあ る。
ハ） 重ね長さ が同一
な ら，
多 少の ば らつ き は あ る が フ ック付きの方が 塑 性率が 大 きい。
二 ）曲 げ降 伏 後， 継 手が破 壊す る も の は最大荷重後の 耐 力 低 下が急 激である ため．
8×最 大 荷 重 ） 時の 塑 性 率の伸びは さ ほ ど期 待で き な い。
ホ） 重ね長さ 40d の場 合に はあき寸 法が大きい ほ ど 塑 性 率が大き く な る傾 向が見られたc，
一
次に
，
現行RC
規準か ら求め ら れ る重ね長 さ が どの 程 度の塑 性 率 を保 有し て い る か を， 図一
18の グラ フ か ら推 測できると仮 定 し，
試み たの が 図一
20で ある。
図一
20 は （0．
8×最 大 荷 重 ） 時の塑 性 率の実 験 値を 直線で 結ん で得たグラ フ で あ る。
図一20
に示し た破 線の操 作 よ りRC
規準の必要重ね長さ （フ ック な し1＝
44．
ld，
フ ッ ク 付 きZ
＝29．
4d ）に おい て，
塑 性率は そ れぞ れ μ＝2．
7お よ びμ＝3．3
と な り，
塑 性率は比 較 的 大 きな値 を示す が塑 性 率の大き さは フ ッ ク付き と，
フ ックな し で 異な る ことが 認め ら れ る。
こ の こ と は現 行RC
規 準の 必 要 重ね長さはある程 度の靱 性 を 保 証し てい ること は分 か る が，
そ れ ら靱 性に はば らつ き が あ る もの と 考 え ら れ る。
7．
結 論 高 強 度鉄筋 SD 50 （σ y＝ 6 ZOOkg
／cmz ）の 重ね継 手に 関す る実 験 を 行っ た結 果，
本 実 験の範 囲 内におい て次の こと が 認 め られた。
1＞ 降 伏点強度が Oy＝
6 200kg
／cm2 と大き い高 強 度 鉄 筋を 用い た 場合で も， 重ね長さを50d 程 度と大き く す れば 曲げ降伏後も靱 性のあ る部 材が得ら れ ることが認 め ら れ た。こ の こ と は，
SD 50の よ う な高 強 度鉄筋で あっ て も重ね継 于．
を比 較 的 部 材 応 力の大きい箇所に設け得る 可 能 性の ある こと を示 唆 し て い ると考え ら れる。
2） 曲 げひび割れ荷 重， 初 期 剛 性お よ び長 期 荷 重 時 剛 性に関して は重ね継 手の有 無，
重ね長さ， フ ッ ク の有無， あ き寸法に よ る 影 響 は特に見う れ な かっ た。
3
） 密着重ね継手お よ ぴ あ き重ね継手の場合と も，
重 ね継 手強 度は重ね長さ と はほぼ 比例 的な関 係にあ る。 密 着 重ね継 于．
および あき重ね継 手の場 合と も，
強 度 的に は 重ね長さが40d
あれ ば降 伏 点 強 度 （σ。＝
6200kg ／cm2 ） に十 分 耐え られ る こ とが認め られ た。
現 行RC
規 準に よる必要重ね長さは ‘−
44．
ld と な り， 継 手強度に関し て は現行RC
規 準の 計算 規 定を降伏点6200
kg
／cm2 程 度の高 強 度 鉄 筋ま で適用 し得る可能性の ある こと が認め ら れ た。
また，
フ ッ ク の 効 果に つ い て も 現行RC
規準 の規 定 を適 用し得る可 能 性の あるこ と が認め ら れた。
4） あき寸 法4d〜
8d の範 囲で は，
重ね長 さ20d
，
30d ，40
d
の場 合と も あ き寸 法が大き くなっ て も継 手 強 度が密 着 重ね継手より低 下す る傾 向は見 ら れ な か っ た。 す な わ ち，
本 実 験の範 囲 内では継 手 強 度に関しては あ き．
・
1
．
法8d まで は許．
容し得る こ と が認め ら れ た。
5） 密 着重 ね継 手お よび あき寸 法4d のあ き重ね継 手 の付 着 応 力 度 分 布は既 往の実 験で も晃られ る よ うに継 手 始点お よ び終 点で大きく継 手 中 央で小さ く な る 分布を示 し た。
し か し，
あき寸 法8d の もの は他の試験 体 と は異 な り始 点 近 傍の付 着 応 力 度 が 小さ く終 点 近傍で大き く な る分布を示 し た。 6） 最大荷重時平 均 付 着 応 力度はあき重ね継 手の方が 密 着 重ね継 手の もの よ り大きい値 を示 した。
最 大 荷 重 時 平均 付着応 力度とRC
規 準の 許容 付 着応力度と の 比 は 重ね長さ 50d の もの は，
1．
12と小さいが，
20d 〜
40d の もの は1．
32〜
1，
69の範 囲に分 布し ており そ の平 均 値 はL49
で あっ た。 7 ）．
重ね継 手を持つ 試 験 体の塑 性 率は継 手な し の そ れ よりも小さ い。
また，塑 性 率は他の条件が同一
で あ れば， 重ね長 さの大きい ほどかつ フックの あるもの の方が大き く なる。
謝 辞 本実 験は東北工業 大 学 昭 和 59年 度 卒 業 論 文 研 修 生 石 塚 崇悦 君，
須 佐 稔 君お よび昭 和60年 度 門 脇 久 充 君に よっ て行わ れ たもの で ある．
心 より感 謝 申し上 げ ます。
また，
本 研 究に当たり鉄筋は （株 ）神戸製 鍋，
（株 〉川 崎製 鉄 より， コ ン クリー
トは （株 ｝岩 沼セ メン ト工業よ り寄贈してい た だい た。 関 係 各 位に厚く御 礼 申し上 げ ま す。
参 考 文 献 1） 田 中 礼 治，
大 芳 賀 義 喜 ：SD 50 の重ね継手に関 す る実験 研 究 （その 2一
フ ック な し およびフッ ク付き継 手 〉日本 建 築学 会大会学術講 演梗概 集，
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2） 田中礼 治，
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3） 例え ば，
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5｝ 角 陸 純一，
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6） 角 睦 純一
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7） 後 藤 幸 正，
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8） 池 田 尚 治， 堀 田 芳 樹，
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9｝ 田 中 礼 治，
大 芳 賀 義 喜 ：鉄 筋コ ンク リー
一
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一
．
．27 一
12） 田中礼 治
