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高強度鉄筋SD50の重ね継手に関する実験的研究

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(1)

【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

−

20 

C 〜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

−

50 

d

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

.

  

 

 .

.

.

.

.

.

.

.

45

 

lSD50} 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 65

 

244 12 ね LP

−

「

8

.

.

−

.

30G

.

厂

’

8d

.

.

.

な し x20c 卩 13 継 LP

 

4

−

40C40d4d

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

14 手 LP

−

8

.

40C 〃 8d 零

:

d

騙

1

,

6cmと し て計算

一 19 一

(2)

IP

」

N

2

−

])10@100

A

「

珥

  1α}

D

700 1駒

LP

−

2

 

〜

LP

−

50C

,

HL4

−

2

 

〜LP

号

40C15D

}

LP

→

2

σ

F

〜

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     38

LP2

 

〜

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   38

LP −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

(3)

 

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

0

     

30

    

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   α

P

ー

      〆

L一

至          

/

.

x

.

一…

イ   

・

   

.

,

→ { 卜L蹴

 

 

丶

Ψ

2°F

▽

\

、

、

、

丶

・

蕭

\

  八

.

、

.

.

.

、

『

、

』

、

.

.

.

.

LP

一

蹴 ●最大荷 重時 0       30    

60

       

−

tS δ(IM ) a >  密着重 ね継 丁 16      LP40F       LP

_

N

レ

ハ

蕾

i

謎

LP

−

、。

菖

      

丶 \ …

 

、

盞

     

90

        120 12 8 ) 4   α P

ー

0

    

30

    

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

(4)

1

」

P

_

N LP

−30C

.

凵

1.

■

τ

1

.

        一一

一一

〒 . 一 一

【

一

=

L司

奪L

’

ノ

    .τ

    」

 

 

 

 

 

 

 

 

I     I

−

一

賢

一

曾

諞

5 ノ

.

. .

『

「

ヨ

需

「 1

=

:聯

門

1

:

≡

 

 

匿

τ

r 

 

− 

;

己

 

己

己

昌

昌

    I    i LP

−

40C

LP −

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       J  

 

       J      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

8 

Vil2

」

・

9・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

…

 

(ユ

 

〉 コ ンク リ

ー

トのヤ ング係数は (

2

)式に よっ た。     

Ec

= 2

.

1×los 

F .

/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

(5)

  」 … 偏

゜

…

… …

.

’

「

ー

…

−

.

」

.

「  

 

 

〒

 

[

.

歴

        」  

岡

 

一

           

一

 

「

 

一

娼

篳

レ

一

一

一

「

.

 

 

         

 

             

 

」 E 計 「

−

」

−

−

ー 」 :

.

… 1

」

1

.

…        

…

 

.

   

幽

「

   

→

   

一

.

 

…

       

 

 

   

 

 

       

 

.

.

.

.

… II  

.

祠

.

.

斗

.

I

−

   

.

 

.

.

一

.

.

.

.

       

「

…

.

.

.

.

… !

.

.

マ

ー

啅

−

   

・

 

…

.

   

唱

←

」

 

.

…

L

.

       

「

 

皿

           

.

       

一

 

 

 

 

 

 

 

  レ

 

 

 

 

 

       

 

ミ  

 

 

 

   

旨

… 「 値

r

竹 旨     …

.

二

.

…

…

F

準

ト

ー

‘

∴

.

.

−

… i

.

r

レ

←

11 …  

.

…

・

.

…    

一

 

一

 

」

… …

t

… tL …

「

’

°

… … … … …

°

   

一

   

一

       

一

   

一

・。 初 醐

鞠

蕩

 

。           ( QO 寸 − o◎ 1 匹 一 り O マ 亨 氏 」 り 0010 ⊃ 1 住 」 り Oo っ 1 亨 巳 一 り ONIOI 匡 」 UO 甲 マ 血 」 」 O “

ー

ユ 」 」 OnI 氏 」 LO 州 ユ 」

8

早 ら 名 り o 寸

,

』 体 り

9

虚 」 験

8N

己 」 試 Z ー 」 」 姓 嫻 初 ア

一

図 ・。

蠡

薑

時 剛

凝

                (

A0

−

.

11

陵

門

… 摂

一

.

.

「 IIII

.

IIII

.

.

.

1

.

1

…

.

.

†

i

.

1 」

.

.

−

.

.

1 … 1

一

     

一

.

.

了

.

1

.

 

.

了

.

−

.

.

.

ト

ー

−

.

.

.

     

一

.

」

.

i  

.

⊥

.

1

.

II

.

.

     

一

.

」

.

 

−

 

一

.

L

°

弸

璽

;

「

°

°

値 … …       N 算

.

.

叫

−

−

.

1

.

昌

−

計 I

−

−

.

     

一

…

    4

−

1

.

−

.

−

1 …      

一

晶

[

一

←

一

灘 蝉

嵜

ll

灘

      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 ・

……

(3)

  

 

6c

→

(

1

:  α28   6

)

・

……−

9− ・

…一 ……・

9

(・)

Mue

1

.

4

1

.

2

1

,

0

Muc

 

O

.

8

 

1

   

0

.

6

・

囃

蟇

騰

}

… グ・ ・)

鋲

       / o

…・

…

      △ /

         ダ

     

・

・

!

・・.

 

・

 

……

  

.

   

平

髄

ッ !。

       

/

.

.

      ♂

0

.

4

     

10

  

20

  

30

  

40

  

50

   −

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

.

4

1

.

2

   

1

.

0

塵

Muc

   

O

.

8

・

  

   

0

.

6

     

.

!

.

…フ ・ク

60  

/

      ;/       

.

.

/

.

.

.

_.

.

      !

’

      / 

.

        /        !

..

.

.

・

・

「

・

「

「

…

 

 

 

傷娠

黝 図

一

10   

10

  

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

・

at

・

σy

’

d

,

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

…

 

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 

・

=

6 200 

kg

/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

.

1 

d

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 .

(6)

膿

1

1

.

4

1 .

2

1

.

0

O

.

8

・

重 ね 継 手 長さ

i40d

       

.

一一

e

−一・

}

一一

 

一

〜

     

i30d

    

! e

一一

丁

一一

 

2

〆 イ   ! ! ;

20d

   

0

.

6

      

0

       

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

,

40 

d

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

.

.

150

黔

虔

請

ー

。

T ,

k

− 一一

30d

_____

.

.

+

h

):

LF

齋             P↓(t)

       

厂

6

・

o

・

     

』

’ 

』

      

〃

千

・

° :

颪

》

 

…

、

T

(a) LP

−

30C

150

黔

力 度

請

40

T ・

  ト

ー一一一一一

40d

−一一一一一

爿 t s _       Pω

.

T

      ↓

b

)

,

LP

−

tlOC       

・

lo

,

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

諺

1

:

:

ー

ぎ

鐘

沸

:

ll

   (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

力 度

請

40

T ・

  ト

ー

− 40d

−一一一一一

州

『

で

rrrr

=

rrr

ト

rT

、

L助 F      P 〔t )

.

      ↓       ・10

、

O q

   

・

泌

1

:

1

[

i

ミ

漉妻

亥

彡

il

−

:

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

。

 

 

 

・

」

恥

認

発

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

(7)

150

薯

・。・

籌

融

4Oa

T ’

  ト

}

40d− __

__

→ 明

一

・

’

a江 画 司  :

’

:

’

:

』

: :

’

:ノユ

.

。

・

9

層

       ぴ

r

・

1:

       に

 

,

織

諺

;

;

’

150

LP

−

4

−

40C

響

・oo

 

靈

謐

 

4

    0     (b) 図

一

14

T

・

  ト

ー一一

一

40d− 一一一一一

爿

b

)

・

LP −8−40r

]

・

γ

彦

,

!

β

、

T

       P (t)

.

      ↓        

・

,

■10

.

0

美

》

二

射

i

   

・

一

_

_

=

一

つ

一一

”:

’ 2

.

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 ・

.

.

.

等

F

・

.

・

…

。

塑

喜

.

= 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‘)

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

…

 

rP・

・

・

・

・

・

・

・

…

 (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

(8)

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 μ

4

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 μ

1

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

,

40 

d

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 μ

A

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

(9)

  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 ZOO 

kg

/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

=

6 200 

kg

/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40 

d

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20 

d

,

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

,

20 

d 〜

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

,

p

.

713

,

昭 和61年8月

.

2) 田中礼 治

,

大芳賀 義喜1高強度鉄 筋SD 50の重ね継 手に    関す る実 験研究

,

日本 建 築学会 構造 工学 論 文 集

,

Vol

.

34    B

,

p

.

Z5

.

9

,

1988年3月

.

3) 例え ば

,

武 藤  清

,

小 倉 弘

・

郎

,

安 蒜 忠 夫 :繰 返 し 応 力    を受ける新 形 異 形 鉄 筋 継 手の耐 力

,

日本 建 築 学 会研究 報     告第18号

,

昭和27年5月

,

4) 例えば

,

小倉弘

一

郎

,

亀 田 登 興三郎 :引 張 形 式に よる異    形 鉄 筋の重ね継 手強度試験

,

日本 建 築 学 会 論 文 報 告 集

,

    第89 号

,

p

,

150

,

昭 和38年9月

.

5} 角 陸 純

一,

猿 出tF

.

明 :高 強 度 鉄 筋コ ン ク リ

ー

ト部材の 重   ね継手に関す る実 験 研 究 (そ の 2

,

はりの純 曲げ実験 )

,

   日本建築学会大会学 術 講 演 梗 概 集

,

p

.

143

,

昭和62年 10     月

.

6) 角 睦 純

一

.

,

猿田正 明 :高強 度材を使用し た異 形 鉄 筋 重ね    継 手に関する実 験 研 究 〔そ の 1

一

鉄 筋両引 実験 )

,

口本 建     築 学 会 関 東 支 部

,

昭和 62年

.

7) 後 藤 幸 正

,

大 塚 浩 司

,

村山啓 夫

,

高 梨 洋 治:異 形 鉄 筋の    車ね継 手に関す る研究

,

昭和45 年 度土木 学 会 東 北 支 部 技    術 研 究 発 表 会 講 演 概要

,

1971年2月

.

8) 池 田 尚 治, 堀 田 芳 樹

,

加 藤 聡 :鉄筋の異種径重ね継 手    に関す る研 究

,

土 木 学 会 第 32回 年 次学術 講演会講演 集

,

    昭 和52 年

.

9} 田 中 礼 治

,

大 芳 賀 義 喜 :鉄 筋コ ンク リ

ー

一

トは り主筋の重    ね継 手の 継 手 位 置に関す る実験 的研究

,

凵本 建 築 学 会 構    造系論 文 報告集

,

第396月

,

pp

.

69

−

81, 1989年2月

.

10) 藤 井   栄

,

森田司 郎 :異 形 鉄 筋の付 着 割 裂 強 度に関す る     研 究 〔第 2報 )

,

日本 建 築 学 会 論 文 報 告 集

,

第 324号

,

   pp

.

45

〜

53

,

昭和58年2月

.

11) 山 本 浩二 :鉄 筋コ ン クリ

ー

・

卜短

.

柱の 崩 壊 防 止に関 する総     合研 究

,

日本 建 築 学 会 大 会 学 術 講 演 梗 概 集

,

p

.

1419

,

昭     和 48年 10月

.

一

.

.27 一

(10)

12) 田中礼 治

,

大芳賀 義喜 :高 強 度 鉄 筋 5D50 のあ き重ね継     手に関する実 験 研 究, 東 北工業 大 学 紀 要

1

第6号

,

昭 和     6】年3月

.

13) 梅 村 魁 ;鉄 筋コ ンク リ

ー

ト梁の 塑性変形 お よび 終 局 強     度

,

日本建 築 学会 論 文報告集

,ng

 4Z号

,

 pp

.

1

−

12

,

昭     和26年2月

.

注 1) 重 ね継 手の 力学的性能 に 影 響 す る 因子と しては 重 ね長さ

,

   フ ッ クの有 無

,

コ ン ク リ

ー

ト強 度

,

コ ンク リ

ー

ト か ぶ り    厚 さ

,

鉄 筋 径

,

鉄 筋 強 度

,

鉄 筋形状

,一

段に並 ぶ 鉄 筋 本 数

,

   配 筋 位 置 (すみ筋

,

中 筋な ど)

,

あ き重ね継 手のあ き寸 法

,

   せ ん断 補 強 筋 量

,

曲 げモ

ー

メント勾 配

,

加 力 方 法 な ど が    考え ら れ る

。

本 報で はこれ ら諸因 子のう ちから密 着 重ね    継 手につ いて は重ね 長 さ

,

フ ッ クの有無

,

ま た

,

あ き重    ね 継手につ い て は あ き寸 法を と り あ げ検 討し た

。

      実 際の重ね継 手は曲げ せ ん断な どの複 合 応 力を受け る    わ けで本 実 験の よ う な純 曲げ を受け ること は ほ と ん ど な    い

。

し か し

,

純曲 げ 区問に お け る重ね継手は継 手相互の     鉄 筋 が 同

一

の応 力 を受け るの で

,

曲 げモ

ー

メン ト勾 配 を     持つ 重ね継 手よ りも応 力状 態 が 簡 明であり重ね継 手の基     本 的な力 学 的 性 状を把 握す るの に比較 的理 想的な試 験法    で あ る と考え

,

本 報では は り の純 曲げ 試験を採 用し た

。

   ま た

,

加力方法 につ い ても本実験で は まずSD 5  の重ね    継 手の

一

方 向 加 力 時の性状を 明 ら か に す る意 味で

一

方 向    く り返 し加 力 実 験 を行っ た

。

もち ろ ん正 負く り返し加 力     実 験の必 要 も あ る わ けで

,

それらにつ いて は後H検 討 す     る予 定である

。

2) あ ば ら筋量 は

,

はり幅45cm の試 験 体ではpw

=

・

O

.

 33%

,

   はり幅65・crn のものは p

.

・

・

O

,

22% と 比較 的 小さいあ ば    ら筋比で設 計さ れて いる

、

3> 主 筋 に は DACON (神戸製 鋼 )を 用い た

。

4> こ こで は

、

長 期 許 容 引 張 応 力 度 をSD 40 と 同 様の

ft

=

2    220kg/cm2 と仮 定し

,

 M

=

a,

・

ft

・

」より求 めた

。

5> 許 容 付 着 応 力 度は下 端 筋

,

Fc

=

244 kg/cm ビと し て求め た

。

6) 図

一

12

,

図

…

13

,

図

一

14の重 ね 継手の付 着 応 力 度 分 布 は    継手鉄 筋のう ちの外 側 筋の分布を示し た もの で あ る

。

7) 純曲げ 部 分 に 設 置 し た重ね継 手は継 手 帽 互の鉄 筋が同

.・

    応 力を受け るこ と に な る ので

,

継 手 鉄 筋 相 互の応 力が純   粋にコ ン ク リ

ー

トの弾 性せ ん断機構に よっ て伝 達さ れ る    とすれ ば

,

理論 的に は始 点と終 点の付 着応 力 度は等し く    な る はずである

。

しか し

,

例えば図

一

12(a〕に お い て荷   重の小さい時は始点

,

終点の付 着 応 力度がほ ぼ等し い値   を示す が

,

荷 重が大き く な るにつ れ始点側の付着 応 力 度   が終 点側の そ れ よ el大き く な る

。

こ れ は継手鉄筋相互 の   応 力 伝 達機構が弾塑性性 状へ と移 行するた め と考え られ   るが, そ れ らにつ い て本 報で は定 量 的に明らか にする こ    とは でき なかっ た

。

8) 曲 げ降 伏 以 前に継 手 破 壊 した LP

−

20C

,

  LP

−

30C

,

  LP

−

4

−

20C

,

 LP

−

8

−

20C の 4体につ い て

,

最 大 荷 重時の     継 手 始 点の ワイヤ

ー

ス トレン ゲ

ー

ジの測 定 値 (ε

、

) をも     とに下 記の (A) 式 より最 大 荷 重 時 平 均 付 着 応 力 度 を 求    め (7〕 式の 計 算 値と比 較し下 表に示した

。

表より両 者    は よ く合 致して い ること が分かる

.

こ の こと は最 大 荷 重     時 平 均 付 着応 力度が (7)式で十分 求め得ること を示し     ている

。

) 9

 

  

・

一

窘

…………・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

…… ・

・

・

・

・

・

……

(・

1

    σε

=

E3

・

εに こ こ で

,

σt:継 手 始 点の存 在応 力 度       ε‘:継手 始点の最大 荷 重 時ひずみ度      Es

=

1

.

7×lo6 kg/cm2       αど

=

3

.

98cm2     ψ

,

1

:(7) 式 参 照 試 験 体 名 〔7 }式に よる         τ

凵

9

 (kg/cm2 ) (A)式によ る        τ

邸

 (kg/cm2 } τ

。

,

/τ

。

LP

−

20C 47

.

4 46

.

9o

,

99 LP

−

30C 47

.

6 44

.

2o

,

93 LP

−

4

−

20C53

.

9 46

.

7O

.

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参照

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