【論 文】 UDC ：624
．
012．
45 ：624．
072．
2 ：62−
423 日 本 建 築 学 会 構 造系 論 文 報 告 築 第404 号・
1989 年 IO 月打
ち
継
ぎ を
有
す
る
鉄筋
コン
ク
リ
ー
ト
造
T
形
は
り
部材
の
せ ん
断耐 力
に
関
す
る
実験
研
究
高
松
斎
中
員 員 員 員 会 会 会 会 正 正 正 正 田崎
藤
沢
博
育
春
尾＊弘
＊ ＊ 豊 ＊＊＊ 且生
＊ ＊＊ ＊ 1．
は じ めに 建 設 工 事の 工 期 短 縮や省 力 化とい っ た施工 の合理化 や， さ らに は部 材 精 度の確 保といっ た品質の向上に対応 する方 法と し て，
各 所で部 材の プレキャ ス ト化が進め ら れ ている が， と く に断 面の約 半 分 をプレキャ ス トコ ンク リー
ト（PC
）と する床ス ラ ブ （ハー
フ PC 合 成 床 板） の 開 発 は め ざま しい と、
ころである。
こ の よ うなハー
フPC
部 材は打ち 込 みコ ン ク リー
トによ り部 材 相 互の接 合 が可 能であることか ら在 来 工 法 との適 応 性がよい という 利 点 を 有し， 最 近で は ス ラブの み な らず 柱や梁といっ た 耐 震要素 部 材のハー
フ PC 化が進 めら れて い る。 こ の よ うにハー
フPC
部 材は部 分 的なPC
化とい う特 徴に よ り，
施工上の有 利 性を得る もの で あ る が，
反 面，
断 面 内に必 ず 存 在 することに な る新 旧コ ン ク リー
トの打ち継 ぎ面が構 造 上の弱点と な るこ と が懸念さ れ る。
そのた め， 打ち継ぎ面を介 し た せん断伝達に関 す る研 究は，
内 外で 多 く報 告 されて きて いる が4）−
9｝，
その変形特性や部材 内 に打 ち 継 ぎ を 有 する場 合の部 材 特 性へ の影 響等につ いて は，
実 験 資 料も数 少な く，
いま だ不 明快であ る とい う 現 状で あ る。
従 来，
この よ う なハー
フPC
部 材の設 計に当たっ て は打ち継ぎ面でずれ る ことな く一
体 打ちの部材と して挙 動す ること と して い る の が主た る設 計 方 針で あ る が，
具 体 的に はその都 度 実 験により安 全 性を確認 す る とい う方 法に頼らざる を得な いとい う現状であ る。
さ らに，
ハー
フ PC 合 成 床 板に より構 成さ れ るT
形 梁 部材につ いて は，
そ の実 験 例が乏 しい等の 理由か ら， せ ん断 耐 力 を ど うとらえる か につ い ても検討すべ き問題 点 として残 され て いる。 そ こ で本 研 究で は，T
形 合成梁を構成す る構 法に着 目 本 研究に お け る実 験 結 果の一
部は，
1988 年建 築 学 会 大 会 学 術 講 演におい て発表し たもの であ る1）。
1 清水建設 （株 ）技 術 研 究 所 纏 束 京 理 科 大 学 助教 授・
工博 ＊ ＊1 清 水建設 （株 〉設計 本 部 ＊ ＊ ＊ ＊ 清 水 建 設 （株 〉 技術 研 究 所 〔1988 年12月IO日 原 稿 受 理，
1989卑7月14日 採 用 決 定 ｝ し，
せ ん断 破 壊 先 行型の曲 げせ ん断 実 験を行い，一
体打 ちの 梁と の比較に よ る， ハー
フ PC 合 成 床 板 を 有 する T形 梁の せん断 耐 力を検討す る た めの資料 を得る こと，
お よ び，平 滑な打ち継ぎ面で の ずれ を実 験に よ り確 認 し，
打 ち継ぎの位 置お よ び せ ん断補強量 が そのずれ発 生 耐 力 に及ぼ す影 響 を考 察することを 目的とし た。
2，
実験 概要2．
1 試験 体お よ び使用材料 試 験体一
覧を表一
1に示す。
想 定し た破 壊モー
ドは，
すべ てせ ん断 破 壊 先 行 型で， せ ん断ス パ ン比をα／D
＝2．
0
と す ること と した。
試 験 体に与え た要因 は， 部材を 構 成する構 法，
せん断 補 強 筋 量および載 荷 履 歴 とし た。
試 験 体の配 筋 を図一
1に，
構 法ご と の断 面 形 状を 図一
2 に示す。
試 験 体は実 大の 1／3ス ケー
ルとし， 断 面はb
×D ＝
20．
3cm ×27．
O cm で，
せ ん断補 強 筋CS D 6（SD
30） ， 主 筋は D13 （SD
35）と し た。
な お せ ん断 破 壊を先 行さ せ る た め主 筋に．
は焼き入れ処 理 を施 し降 伏 点 を高め たも 表一
1 試験 体一
覧 村o．
試 験体 名・
獅 法鹽
岡 暑髄
6yk8r ！c■
1●
τ
Co凾
cr巳
しe κ部 邪 載荷 屈 歴 邑 丁田一
29・
凶一
方伺 2 刊・
29・
C 0．
29 繰返し 3 τ凹・
厨一
【 TN0，
58，
一
一
一
2） の 4 τ開・
τ9・
國 o．
79 翻 5 ↑1−
29一
閥 0．
2〕一
方 向 6T1−
58・
門 T 【 o．
58 77 ｝レ29・
鬥 D2 ） RTI ト四・
c 0．
29 睦 返 し 97H−
58．
” TH一
方 向 10TH一
厨一
c0．
闘 314 ｝ 繰 返し 11 τH・
79一
鬥 0．
79 12 刊・
29−
h一
方 向 B 了”・
圏・
cTU0．
圏 1） 2） 雛返し 匚4 τU．
58一
願 o．
田 15 冗一
z〕一
脯 o．
圏 L6 冗・
田・
躍 TCo．
田 】7 捌・
29一
圏一
51一
方向 18 川一
凶・
”・
鉈 鰰 3） 4） 且9 丁驩・
29・
鬥・
闘THo．
四 τH−
29・
凶・
ε崖 21 跏一
凶・
”・
c2拿
匚 園一
2参 照 82 表一
2参 照一
41
一
Q 亀
一
・
一
Q U丑 ⊥一
＿ ．
軌＿一
＿
乳＿
L 」 L＿
騨、
．
⊥＿
靴 」一
遡＿
」 図一
1 配筋図 （ρw＃
O．
29％〉銅
図一2
断面 形状一
覧 表一
2 コ ン クリー
ト材料試 験結果UNIT
kgf／cmt 記 号 使 用 位 置 cσbC σtcE ■／3x1051
） PC 部24625
．
03
．
09
2
｝ RC 部35428
．
12
．
83
3） PC 部24721
．
82
．
35
の RC 部3542L72
．
17
表一
3 鋼 材 材料試 験結果 VNIT kgf／ 塞 種 類 使用位置 SσyS σUsEx106D13
はり主 筋1024012750L76
D6 せん断補 強筋309042701
．
61
D6
せ ん断補強筋368052901
。
77
図 ス ラ ブ筋 407063602．
18 のを使 用するこ と とし た。
要 因と して与えた構法 は，
全 断 面一
体 打ちの TN，
ス ラブの み をハー
フPC
と し たTI
と，
梁のPC
化の度合い に応じ た TH，
TU ，TC
の 補強位 置1
（C｝ S1 トー
一
●一＿＿
●＿＿
●＿＿
○“
＿
S2 トー一一一一 一
一一
一一
●●●一
釧 降一
一
S3 トー一
一
垂
7
「
崔1
eFc＝
駁X〕kgf／ ‘二陸
璽 匡 二 ＝
」
孝
輙
DFc ：ブロ ック圧 縮 強 度 図一3
打 ち継ぎ面補強 方法 300 3EOe 図一
4 加 力 方 法 幽 5種 類 とし，ハー
フPC
合 成 床 板は筆者ら が 開 発 し た2L3 ｝ 薄 型シャー
コ ッター
でせ ん断伝達を図る形 状の もの を使 用し た。 ま た，
梁およ びス ラブともPC
部 と場 所 打 ち 部の打ち継ぎ面は金こて仕上 げ を施し平 滑とした。
な お 試 験 体No ，
17〜
21 は，
TH
タ イプの打ち継ぎ面に ダボ 筋 （S
）またはブロ ック （C
）で ずれ補 強を施 し た もの で， その方 法 を図一3
に示す。
ま た使 用し たコ ン ク リー
トの シ リンダー
供 試 体の強 度 を表一
2に，
鉄筋の力 学 的 性 質 を表一
3に示す。
2，
2 加 力およ び 測 定 方 法 加 力 方 法を図一
4に示 す。 加 力は加 力 ビー
ム を介した 逆対 称モー
メ ン ト載 荷 形 式と し，
加力 ビー
ム お よ び球 座 の重 量 を左 右の カ ウンター
に よ り相殺し た。 載 荷 履 歴は一
方 向 単 調 載 荷お よび正負 交 番繰り返 し載 荷の 2種 類と し， 繰返 し載荷で は要因 が同一
の一
方 向載荷に お け る最．
大 耐力の80
％ の荷 重で正負とも5回 繰り返し た後，
正 方 向で破 壊に至らしめた。
ま た測 定は， 荷 重 をロー
ドセル で， 支点間 相 対 変 位お よ び打 ち継ぎ面 位 置の水 平 ずれを電 気 式変位 計で，
主筋 お よ び せ ん断 補 強 筋の ひずみをひずみゲー
ジで それぞ れ表
一
4 実 験 結 果一
覧 閧o．
粥 曲 げ ひびわ れ d批 〔tD せ ん断 ひび われ oo3c〔巳1， 汀 ち 糂 ぎ面 ず れ ε031α り 瑁050｛しr〕 せ ん断緯 局 酬力．
9鬮
eτ5u 最 健 確壞 性状 11 囲．
圏一
” 2，
36．
4 13．
0 劉．
1 せ ん断 引偶 2 τ躍・
凶・
o3 』 ！一
1．
36．
3ノ・
5．
7 11．
3 躅．
1 せ ん断 引蛋 16．
0 31 團・
田・
n2．
75．
7 解，
o せ ん 断 引 彊 4 刪・
79・
圏 3．
45．
7 20．
346，
9 せ ん断 引蛋 5r 卜蹲・
囲 3』 5．
3 13．
3 叙｝．
8 せ ん断 引彊 6 τ1．
認一
擁 2．
75．
0 隹6．
838．
9 せん断 引摂 7 τ日・
29−
” 2．
45．
4m．
olo．
323．
8 打皺面ずれ 8 川・
凶・
c2．
0ノ・
LT6．
o！−
4．
3一
E．
08．
3 匚9．
2 打 膿函 ず れ 9r 隈．
田．
鬩 2，
05．
014．
o 亘5．
435．
6 打 巌 面 ずれ 107甜・
認・
じ 2．
3！・
Lo7．
3！・
5．
0 且7．
1．
39．
5 せ ん断 引彊 1匚 欄一
79−
” 2．
37．
o．
［8．
542．
9 せん断 引鵐 12r 凵一
四・
圏 3．
25 』 13．
2 跚．
5 せ ん断 引 彊 5310・
凶・
C2．
7ノー
3．
o6．
3！・
6．
0 1L325。
1 せん斯引蛋 14 ！ロ・
闘一
圏 2．
35．
0 15．
9 隈〕」 せん 断 引 函 15τ匸一
圏．
闢 2．
35．
7n．
3 屆o．
323．
8 打 襯 薗ずれ 16Ic．
詔．
” 3．
37．
7 匚8．
342。
3 セ ん断 引 聾 1了 丁匹一
お一
門一
Sl3．
46．
4LO．
012．
0 册 』 扞糂 面 ずれ 18』
田・
四・
同・
認 3」 4．
3 13．
330．
8 せ ん 断 引彊 ig 肝 圏一
厠・
533．
05．
7IL71L727 」 打 継彌 ず れ せん 断 引偶 7H．
四一
碗．
Cl235．
0 H．
7zL1 21 欄・
圏．
擁．
C22．
？ 6．
0 12．
7 圏．
4 ゼ ん 断 引偶 Q （tf） 20 15 10 5 0 ● ず れ 発 生．
▽ 最穴耐 力 TN−
29−
Mヂ
／
』
TI−
「e−
M／
／
卑噛
》
z 10．
co δ〔mm）曠
L距形 断 面 で 詐 悩 UN［TLetん ♂
ノ
△ Q （tf｝ 15 10 5 1／1001 〆5D1 ／33 図一
8Q一
δ関 係 （要因 ：構法〉 丁C−
58−
M ●ずれ発 生 TU一
田一
Mek
tt
’ ”．
！
tk
，
ズ
’
『
莎
ク
／
／
／ ノtt
−’
10 1／25R （rad） 0 δ （mm） 図一
5．
最 終 破 壊 状 況 （TN−
2g−
M ） →←
沁
図一
6 最終 破 壊状況 〔TH−
29−
M ＞馳
一 丶 測 定し た。 3．
3．
1．
図一
7 最終破 壊 状 況 （TC−
29−
M ） 実 験 結 果お よ び検 討 破 壊 性 状 実 験 結 果一
覧を表一
4に示 す。 全 試 験 体とも主 筋の降 伏は認め られずせ ん断 破 壊し た。
また繰り返し の試 験 体 であるTH−
29−C
は5
サ イクル負 載 荷におい て目療荷 重 に達す る前に耐 力 が低 下し た た め以 後の載 荷プロ グ ラム を行わず 除荷 し た。
各試験体と も
，
曲げひ び割れ，
せ ん断ひび割れ の順に 1／1001 ／501 ／33 図一
9 Q一
δ関 係 〔要 因：．
構法 ） 1！25R （rad ） ひ び割れ が発 生し， その後 荷 重の増 加に伴い，
せ ん断ひ び割れ が増 加，
伸 展，
あるい は打 ち継ぎ面にずれ が発 生 し で破 壊に至っ た。
曲げ お よ びせ ん断ひび割れの発 生 荷 重につ い て要 因に よる差 異は認め ら れ なか っ た。 最 終 破 壊 時の ひ び割れ状 況 を 図一
5〜
図一
7に示 す。 本 実 験に お ける最 終 破 壊 性 状は図一
5およ び図一
6・
7の いずれ か に分 類でき， 梁断 面の有効梁せい内で打 ち継いだTH ，TC
タイ プの ρw が 比 較 的 小さい試 験 体で は打 ち継ぎ面 にずれ が生 じ るこ と に よ り破 壊に至っ た 〔図一6 ・
7）の に対し， そ の他の試 験体で は， ρωの大きい もの で加 力 点 近 傍の圧 壊がみ ら れ た が，
主に加 力 点か ら伸びる斜め ひび割れ を横切る せ ん断 補 強 筋が降 伏し，
ひび割れ が大 き く 口開くことに よっ て破 壊に至っ た。
3．
2 せ ん断 性 状に対 する構 法の影 響 構 法を要 因と す る，
せ ん断 力（Q
）一
支点問相 対変位 （δ） 関 係の比 較を図一
8，
図一
9に示す。 これ ら は そ れ ぞ れ pω を共 通 要 因と し た一
方向載荷の試験 体の 比較であ り，
前 者が pw＝
029 ％，
後 者が pw；
O．
58％ の もの である。 いずれの補 強 量におい ても，
初 期 剛 性に構 法に よる差は みら れ な か っ た。 その後の加 力に伴 う試 験 体の 挙 動は， ρω； 0，
29％ では，
有 効 梁せい 内に打 ち継ぎを 有す るTH
お よびTC
タイ プは打ち継 ぎ 面 が ずれ るこ．
とによっ て剛 性が低 下し破 壊に至っ た。 こ れ らの内
TC
タイ プは打ち継ぎ面の ずれ発 生 時に最 大 耐 力を示 して い る の に対し， TH タ イプは打 ち継ぎ面にずれが発 生する とと もに一
時 的に耐 力 が 低 下 するが，
その後変形 を 増 加 しつ つ再び耐 力 を 回 復 し， 最 終 的には加 力 点か ら ほ ぼ 45°
方 向に伸びる せ ん断ひび割れ が 口開き最大耐力を示 し た。
し か しこ のずれ発 生 以 後の耐 力 上 昇は大きい も の で はな く， 最 大 耐 力はずれ 発生 耐力 を わずかに上回っ た 程 度で あっ た。
また， こ のTH
タイ プの ずれ の発生 は ρ w＝
＝
O．
58％におい て もみ ら れ た が，
そ れに よ る耐 力低 下は ほとんどな く，
それ以 後におい て も若 干の耐 力 上昇 がみ ら れた。
し か し， こ の耐 力 上昇はずれが発生する こ とに よっ て著し く剛 性 低 下し， 変 形 が 増 大し たの ちの現 象とし て とら え ら れ る もの と考え られ る。
ま たTC
タ イ プのp
ω＝
0，
58％ および TH タイ プの pω＝
O．
79％ の試 験 体で はずれ が発 生せず 破 壊 して お り， ず れ を抑 え る の に対し せ ん断補 強 量の増 加が有 効である ことが認 め ら れた。
以 上よ り， 断 面 内に平滑な打ち継ぎ面を有す る 梁 部 材では，
せん 断 補 強 筋 量 が 比 較 的少ない場 合に おい て打ち継ぎ面にず れ が発 生し，
そ れに よっ て著し く剛性 が低 下 し変 形が増 大 するこ と ， および最 大 耐 力につ いて も一
体 打ちの試 験 体のそ れに比 較 し低 下 する場 合がある こと が明ら か と なり，
設 計 時 点におい て，
こ のずれ発 生 耐 力を せ ん断 耐 力 評 価の一
環と して評 価 する必 要がある ものと考え ら れ る。
な おこの ほ かの構法に よ る試 験 体で は， い ずれ もせ ん 断引張 破壊によ り最 大 耐 力 を 示 し，
そ の耐 力お よ び変 形と もほぼ同様の性 状を示し た。
こ の こ とよ り，
ス ラブの みをハー
フPC
化 し たTI
タイプ，
ス ラ ブ をハー
フPC
化し さ らに梁にU
字形 のPC
部材を 使用 し たTU
タイ プで は， いずれの補 強量に おい て も，
全断面一
体打ち のT
形は り と同等と し て評価し得る もの と考え ら れ る。 次に，
打 ち継ぎ面のずれに よる影 響が顕 著に み られた ρw＝
O．
29％の TH タイ プに対 し，
ダ ボ筋 また はブロ ッ ク でずれ補 強 を施 し た場 合のQ
一
δ関 係 を図一
10 お よ び 図一
11に示 す。 まず，
ダ ボ筋で補 強し た場 合につ いて み る と，
ダボ筋を分 散 配 置し たSl
のず れ発 生 耐 力は ダ ボ 筋 補 強 し ないものと ほ と ん ど変わ ら ない値を示し，
補 強 効 果が ほとん どみ られ なか っ たの に対し，
ス パ ン中央 に集 中 配 置 し たS2
で は，
ずれが 発 生せずせ ん断引張破 壊し最も高い最 大 耐力
を示し た。
ま た，．S2
の半数ずつ を2か所に分けて配 置し た S3 は， こ れ らの 中 間の ずれ 発 生 耐 力 を示し，
集 中 配 置し たものほどずれ拘 束に有効 で あ ること が 認 め られ た。
さ らに， ずれ が 発生し た以 後 のSl
お よ びS3
の挙動は， 最 大耐 力の 発 現 時点こそ異 な る も の の，
お お む ね同等の性状であ る と評 価で き る。
一
方ブロ ック によりずれ補 強し た場 合は， いずれ も ずれ が発 生せずせ ん断 引 張 破 壊 し，
その耐 力は ブロ ッ クの強一
一
Q （tf） 15 10 5 o Q （tf） 20 IS 10 5 ● ず れ 発 生 ▽最 大 耐 力 TH−
Z9−
M−
SZ TH−
29−
M−
SII tTH
−
29−
M−
s3，
乙
厂
一
．
k ／条
髻
『
77
〃
4
∠
＿ 10 20 30 4【1 δ 〔 ）1／100 1／50 1〆お 1！25 R （rad） 図
一
10Q 一
δ関係 （ダポ筋補強 ） o ● ず れ発生 ▽ 最 燃搾
議
〆二
よ
『フ
’
ノ
101 ！1CO1 ／ 駒一
一
一 一＿
＿
r
一 δ 〔闖）−
＋−‘
．−
− 1／33 1！25R （r置d ） 図一
11Q
づ 関係 （ブロ ッ ク補 強 ） 度の上 昇に伴い上昇し た。 な お，
加 力後これ らの試 験 体 を 切断し た ところ，
打ち継ぎ面に沿っ たひ び割れ が ブ ロ ッ ク を横切っ て お り，
ブロ ックの せ ん断 破 壊が確 認さ れ た。3．3
せ ん断耐 力に対す る せ ん断 補 強 量の効 果TH タイ プにおい て
p
ω を要 因と し たQ
−一
δ関係を図一
12に示 す 。 前 述の よ うに ず れの発 生はpω の増 加に より抑 制され、
ずれ に伴 う変 形の増 加も抑え ら れ る傾 向 が み ら れ た。
ま た最大耐力もpw の増 加に より上昇 した。 図一
13に全 試 験 体のせ ん断 補 強 量 （pω・
ωσの と最 大 耐 力 （τ。＝
Qu
／b
∫）の関 係 を 示 す。
本 実 験の 範囲では，
最 大 耐 力はp
ω・
w σy の増 加に伴い ほ ぼ直 線 的に上昇 し た。 こ の実験値と終 局 耐 力 算定式との対 応をみ ると，
ま ず 荒 川mean 式で は，
ずれ が発 生し たTH
タイ’
プpω＝
0．
2g ％（PtV’
way ≒10
kg
f
／cmZ ）の繰り返 しの試 験 体で こ れ を 下回っ た ほか は， 実験値は計 算 値を 上 回っ て お り，
ρW・
way が増加す る につ れ，
荒川mean 式は せ ん断 終 局 耐力 を相 当 安全側に評 価す る傾 向にある。 また渡 辺の論 文 等10）一
］2）で示さ れて い る ように，
せ ん断 終 局 耐 力 を 塑 性理 論による トラス機 構と アー
チ機 構の和と して与え ら れ る耐 力 とする算定 式では， ト ラス機 構の 角 度 φや そ の他の係 数の とり方につ いて， 2つ の方 法 が提 案さ れ てQ （tf） 15 10 o tu （kgf／cゆ 60 1／1DO1 ！50 1／33 図
一
12 ぴδ関係 （要因：pω｝ mm） 1／Z5 R （rad） tX”
−
A法 ／ ／ ／ ／！
／●
！／
／二．
！ノ
〆
B 法／
イ
゜ ／ ／！
ノ
ノノ
ノ
゜
ま
ニノ〆
荒 川 n式
／ ヂ
。
ノ ／ ●一
方 向O
繰返 し ヨ） 40 pw’
wσy 〔kef／じ霞） Q （tf） 丁N−
Z9−
M ▽畿 大耐 カー
1／33−
1／ ヨ〕−
1〆100 15 10 5’
TN一
一
C，
．
・
又．
為 二 40−
」〕−
ZO−
10 10 烈〕 3D 40 δ（一
10一
匸5 1／100 1ノ弱 1！33，
5 1／25R （ 図一
14Q一
δ関 係 （TN タィ ブ） Q （tf） R （rad ） 0 10 20 図一
13 τu−
PW・
ωay関 係 ●ずれ発 生 ▽ 最 大 耐 力一
罵ノ33−
1／m−
1／ 】00 15 10 5P
TH−
29−
M メ磨
40r30−
z）−
lo 10a 〕 30 切 δ（−
1！1DD 5−
10−
15 1！5D 1／331 ／25R （ 図一
15Q一
δ関 係 （TH タイ プ ） R （rad ｝ いるが （A 法，
B 法 〉，
これ ら を暫定 的に付 着の検 討を 無 視 して 適 用 して み る と， 両者 と も ρwニ
0．
29％ （pw・
wσy≒10kgf
／cm2 ）程度では実 験 値とよく適 合して い るが，
せ ん断 補 強 量が増加す るにつ れA 法で は実 験 値 を 上回り，B
法で は 下 回 る傾 向 が ある。 全 体と して，
実 験値はA
法お よびB
法の お お むね中 間に位 置す る結果と なっ た が， pω・
way の増 加に伴うせん断耐 力の増 加の度 合い はB
法に よ る場 合の傾 きによい一
致を示し，B
法に．
よ る算定 値は実験の 下 限 値 的 な 推 移を示す も の と なっ た。 3．
4 繰り返 し載荷に よ る影 響 表一
4お よ び 図一
13に 示す ように， ほ と ん どの繰り 返 し載 荷の試 験 体の耐 力は，
同一
要因の一
方 向載 荷の試 験 体に比べ低 下し，
TH タイ プpω＝0．58
％の場 合 を 除き，
一
方 向 載 荷の 80−
87 ％の 値 を示し た。
pw＝
0．
29％ の TN タイ プお よ びTH タ イプの繰 返 し載 荷のQ 一
δ関 係 を図一
14お よび図一15
に示す。
これらは第一
サイクル の除荷 時荷重と同一
荷 重 内で の繰り返し を与え た もの で あ る が，TN
とTH
で は そ の性 状に大き な 差異が み られ，TH
タイ プでは第一
サ イク ル負 載 荷に発 生し た打ち継ぎ 面のずれに より， すべ り および剛 性 低 下の著しい ルー
プ を示し た。 な おTH
タイプで も， 補 強量 を 増 加 しずれ を拘束し た場 合に は， 繰り返し に よ る著し い変 形の増 大 は み ら れず， 安 定し たルー
プ形 状 を示し た 。 この よ うに 打 ち継ぎ面のずれの発 生は，
繰 返し荷 重を受け る場合の せ ん 断 性 状に対 し て特に顕 著な影 響を与え る 因子であ り，
ずれ発 生 耐 力 をせ ん断 耐 力と し て評価する必要があ るもの と考え ら れ る。3
，
5 せ ん断補 強 筋の ひず み 度分布 図一
16に pw＝0．29
％ の試験体の せ ん断 補 強 筋の ひ ずみ度分布を示す。 いずれ の試験体に おいても，
せん 断 補 強 筋の ひずみ度 分 布は試 験 区 間 両 側のせ ん 断 ひ び割れ 発 生 位 置の みが卓 越 し，
’
中央 部のせ ん断補強筋が降伏し た試 験 体はみ ら れ な かっ た。
ま た，
せ ん断ひび割れ は，
打ち継ぎ面のずれ が発 生し た TH，
TC タイ プと その他 の タイ プでは， その発 生 角 度 を異に し，
ず れ が発生 して い ない タイ プの方が比 較 的材 軸 方 向に傾斜し て 発生 して い るが，
せん断 補 強 筋の ひず みに対して は，
本 実 験の間 隔で は差が認め ら れず，
お お むね両 端か ら梁せ い （D） 程 度の範 囲内の ひずみ が卓越す る傾 向 を 示した。
4．
打ち継ぎ 面 のずれ耐 力に 関 す る考 察 4．
1 すべ り破 壊 条 件．’
前項ま で に おい て，
平滑な打 ち継ぎ面 を有 する梁 部 材 に おいて は，
そこ にずれ が 発生する場 合が ある こと，
お一
一
eCXIO
’
e｝ 跏 10CO o一
TN− 一
一
r旧 図一16
せ ん断 補 強 筋ひずみ分布 よび， これによ りせ ん断耐力は低 下し，
特に繰返 し荷 重 を受 ける場 合に その 影 響が大きい ことを述べ た。
本 項で は，
試み と して，
こ の よ うに部 材の せ ん断 性 状に著し く 影 響を及ぼす， 打ち継ぎ面のずれ耐 力 をコ ンク リー
トの すべ り破 壊 条 件に基づ き考 察 を加える。
コ ン クリー
ト破 壊 を極 限 解 析によっ て推 定す る場 合，
降伏線にお け るエ ネルギー
の散逸に対し，
コ ン ク リー
ト の破 壊 基準を設 定す る13）。
鉄筋コ ン ク リー
トに極 限 解 析 を 適 用 し た例とし て は，
直接せ ん断に対す るJensen
の 研 究14 〕， 梁の せ ん断 抵 抗に対するNielsen
の ］5） 研 究な ど が報 告 されて い る。 こ れ らは いずれも，
図一17
に示す コ ン ク リー
トの すべ り破 壊 条 件 を表 す，
修 正Mohr −
Coulo皿bの基準に基づ き解を導き，
実 験 結 果と「
の対応 を検 討し た もの で あ る。一
方，Mattock
は，
直 接せ ん 断に対す るコンクリー
トの抵抗を実験に より検討 し， 実 験 式 を与え て い る5 ，が，
こ の 実 験 結 果 も，Mohr −
Coulomb
の基 準を引 張 側で補 正 し た Zia包 絡 線や， ひ び割れ を有す る場 合に は さ らに引 張 側 を補 正し たもの に ょっ て近 似し得る こと が報 告され て い る。
ま た金 子・
田 中は同 様のすべ り基 準 を 用いて， 短 柱の斜張 力亀裂面で のせん 断 伝 達に注 目し， せ ん断 耐 力の解 析を行っ て い る16 ）が， こ れ はすべ り面 をあ らか じめ決 定す るこ とで，
そ の位 置における垂 直応 力 度 とせ ん断 応 力 度に すべ り基 準を適 用し た もの であ る。
本 報 では， Mattock らの ひび割れ を有す る場 合の実 験結 果を参考に
，Zia
によ る破 壊 包 絡 線を表す式一 1
諾
響
・一
・＋ a・）＝1．
77（一
σ＋F
，）……・
・
・
………・
一 ・
一 ・
…
（1） こ こ に，
μ＝ tan37
°
，
σ，＝Ft
≒0．
14
。σ。一
一
♂xH
e丶
々 ρ！
〆 ノ 〆 厂 τ Mat賦 ke）轄 襲 ；「
Aiの包 路 綴 図一
17 aa吼
Fc Fti3 1 ∠La
”
一
・
μ＝
37《
．
引張 側を修 正し たMohr−
Coulomb の破 壊 基 準！
）
，i
・ ，）
1
［
z
， ． tanO＝
π嘛 耳丁一
L／D cOt96；
i．
i） 図一
18 梁の せ ん断抵 抗機構 Cσ → Cσ XTxy 図一
19 打ち継ぎ面 要素の応 力状態 を 引 張 側’
・・
・・−
g
Ft・概 ・ た式・
一
・．
77（
1一
σ＋ 言F
・）
一 一・
・
t−
一 …一 ・
（・｝ を すべ り破 壊 条 件とし て，
打ち継ぎ面に お け る せ ん断伝 達 を検 討 する こととする。 4．
2 ずれ発 生 時に おける応 力 状 態の仮 説 図一
18に本考 察で想 定するずれ 発生時の 梁の応 力状 態 を 示す。
本項で は梁にお け る伝 達せ ん断力を，
ト ラス 機構に よ る 伝 達 とアー
チ機 構に よ る伝達の 和 と して とら え，
図一19
に示すずれ発 生時の打ち継ぎ面の 要 素の応 力 状 態 を定め ること とす る。
な お，
実験結果を考慮して，
トラス機 構の圧縮 束の角 度をB法 的に φ ・45eと し，
さ ら にずれ発 生 時におい て，
軸 方 向に は せん断 補 強 筋の反 力と して，
分 布 圧 縮 応 力度 PW・
way が生じ，
トラス機 構 が形 成さ れ て い る状態 を仮 定す る こと とす る。
打ち継ぎ面の要 素の作 用応 力 は図 式 的に以 下の ように 与え ら れ る。 トラ ス機 構に よる打 ち継ぎ面 作 用 圧 縮 力 c σ、＝一
ρw・
w σジ・
……・
・
…・
……・
…一 ・
……
（3）力 トラス機構に よ る打ち継ぎ面作 用せ ん断 力 ctt
＝＝
−
c σt’
cot φ＝
pw・
w σy・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
…
t−・
・
（4 ） アー
チ機構
に より打ち継ぎ面を介し て伝 達させ る圧 縮 cCa＝Ca・
t／（D／2）＝b ・
かσa。
COS θ・
・
……・
・
………・
…・
（5 ） アー
チ 機 構による打 ち継ぎ面 作 用圧縮 力cCav
＝b・
t・
σ a・
cos θ・
sin θ・
…・
…・
・
・
・
・
…
…
（6
＞cCa
＝
cCay ／〔b・
t・
cot θ）＝ σ
α
・
sin2θ・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
…
9・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
…
（7 ）ア
ー
チ機構に よ る打ち継ぎ面作 用せ ん断 力cQa ；
− b・
t・
σa・
cos2 θ・
…・
・
…tt
・
・
…・
・
………
（8）c τa＝ cQa ／（
b・
t・
cot θ）
＝一
σ a・
sin θ・
COS θ……・
・
…・
…・
…・
…
…
（9） ＝−
c σa’
cot θ’
’
’
’
’
”t’
’
’
’
’
”・
’
”・
……
……・
・
（10） 以 上によ り， 打 継 面 作 用 圧 縮 力は， cσy＝
cの ＋ cσα ； r−
PW・
wσ y十σa・
sin2 θ……・
…・
…
……・
（11・
） 打 継 面 作 用せん断 力は，
。鞠＝
c τt＋」
c τa
＝
ρ w・
tU σ y一
σa・
sin θ・
cOS θ・
・
……・
・
…・
（IZ ） と な る。
こ こ に，
c σtニ ト ラス 機 構に よる打 ち 継ぎ面 作 用 垂 直応 力 度 （kgf
／cm2 ） 。ポ トラス機構による打ち継ぎ面 作 用せ ん断 応 力 度 （kgf
／cm2 ）「
C
α：アー
チ機構に よ る伝達圧縮力 （kgf
） 、C
。：Ca
の う ち打ち継ぎ面を介して伝 達さ れる圧 縮 力 （kgf
） cCav ：。C
。の鉛直方 向 成 分 （kg
f
） cQa ：。Ca
の材 軸 方 向 成 分 （kg
f
） aa ：アー
チ 機 構による伝 達 圧 縮 応 力 度 （kg
f
／cm2 ＞ e σa ： アー
チ機 構に よる打 ち 継ぎ面 作 用 垂 直 応 力 度 （kg
f
／cm2 ） eTa ：アー
チ機 構による打 ち継ぎ面 作 用せ ん 断応 力 度 （kg
f
／cm2 ），
σジ 打ち継ぎ面要素に作用 す る鉛直方向垂直応力 度 （kg
f
／cm2 ） 。Txy ：打 ち 継 ぎ 面要 素に作 用す る せ ん断応力度 （kg
f
／cm2 ＞ θ ：アー
チ機構の圧縮束 方向と材軸との角 度b
：打 ち継 ぎ面の幅 （cm ）t
：梁上端か ら打ち継ぎ面まで の距離 （cm ） 4．
3
打ち継ぎ面のずれに対 するすべ り破 壊 条 件の適 用本項は
，
打ち継ぎ面が式 （2） の 条 件によ りずれを発 生す る と して， 応 力 状 態を定め ること と し，
図一
20に Qu（tf） く2， u田 τ¶
石一
一
一
匸
τ
鳳
yあ
辱
き 奪臥
lI 青 ’ o匿一
一
一
一一
c「
凪
θ 111
1 3 c σy じao ト c σ レt°
Pw’
way h！3 図一
20 ずれ発 生 時にお け るσ一
τ関 係 凶 、。0 σ 10 L4
・
8 2D 図一
21Qu −
pw・
wσ y 関 係・
3D 40 pw・
way （kgf〆cdi） ずれ発 生 時の打 ち継ぎ面 要 素の応 力 状 態 を示す。 これよ り せ ん断補強 筋を有 する梁におい て，
打ち継ぎ 面のずれ はベ ク トルOC
により発 生 する。
こ こ にOC
を 形成す る式 （ユ0
）上の．
OB
お よ び BC の ベ ク トル は， そ れ ぞ れ アー
チ機構お よ び トラス機 構に より伝 達さ れ る応 力を 示す。 ま た，
OC の成 分 を 示 す 式 （11
）， 式 （12
）とすべ り 破 壊 条 件 式 （2） より，
アー
チ機 構に よ り伝 達さ れる圧 縮 応 力 度 σa は せ ん断 補 強量 pw’
way の 関数 と し て表す こ と がで き，
aa
一
蓋黠
号
窓
盍
1診
矍
認
）…・
…・
……・
〔・3＞ とな る。
また，
せ ん断 補 強 筋のない 場 合 は 図一
20中の ベ ク トル OA により， ずれ を発 生する。
以上 よ り，
打ち継ぎ面のずれ発 生 時において アー
チ機 構の 圧縮力に より伝 達され る せ ん断 力は，bD
Qa
＝一
・
σα・
tan
θ2
bD
（0．
77．
pω，
w σ s十1．
77 Ft ／3〕＝−
i
。 。s θ（1．
77・
。i
。 θ一
。 。s θ厂”t−’
（14
） な る関 係で示すこと がで き， これ をQ
∬一
ρω・
wσy 関 係 上に図 示 すると， 図一21
の 実線の ように な る。 また，
同 図 中の点 線は， コ ン クリー
ト圧縮 束の圧 潰で決 まる アー
チ機 構によ る 伝 達 せ ん 断 力Qa
＝tan
θ・
（1一
β）・
b’
D ・
c σb／2……・
・
………
（15）こ こ に
，
β：トラス機 構によりコ ンクリー
トに伝 達 され る圧 縮応力の 圧縮 強 度に対す る割 合 c σ b ：コ ン クリー
ト圧縮強 度 （kg
f
／cm2 ） で，
式 （14）および （15 ）に前 述の材 料 定 数 を 代入 す る と，
これ ら は，
pw・
w σs＝
14．
8kg
f
／cmZ で交 点 を 持っ。
これ は，
ρzo・
way の小さい場 合に打ち継ぎ面の ずれ に よ り耐 力が決ま る とい うこと を意 味してお り，
結 果と し て アー
チ機構に よ り伝達さ れ る せ ん断 力は，
図 中の ドッ ト 部で示さ れ る。
これに トラス機 構に よ る伝 達せん断 力 を 加えた ものが部材の せん断 耐 力というこ とに な るが， こ れ は図 中の一
点 鎖 線で示す値を と る。 実 験 結 果 （△ ：’
ずれ破線，
●：せ ん断引張破壊）との 対応をみ ると， ずれ破 壊し た もの のうち繰 返し載 荷 した ものが ほ か を や や下回っ ている が， ほ ぼずれ耐 力 を近 似 し得て いる もの と考え ら れ る。
ま た，
本 方 法に より，
せ ん断 補 強 量の増 加によるずれの拘 束に伴 う破 壊モー
ドの 変 化を お お む ね推 定 すること がで きること が 認め ら れ る。5．
結 梁部材の断 面内に打ち継ぎ面が存 在 する場 合の せん断 抵 抗 を評 価す る 目的で，
ハー
フPC
合 成 床 板を有ずる 鉄 筋コ ン ク リー
トT
形合成梁部材の曲げ せ ん断 実 験 を行 い，
打ち継ぎ面にお け る せ ん断伝 達に関す る考 察 を試み た。
本 実 験 研 究におい て得ら れ た知 見 をまとめると以 下 の よ うにな る。 打ち継ぎ面が平 滑で， さ らにせ ん断 補 強 量が比 較 的 少な い場合は，
打ち継ぎ面のずれによ り，
せん 断 耐 力 が低 下 することが認 め られ た。打 ち継ぎ面の ずれ が発 生す る よ う な せ ん断補強 量 の範囲に お い て
，
ダボ筋ある い はブロ ッ クの よ う なずれ 拘 束要素を付加 的に使 用す ることによっ てずれ を拘束で き一
体 打 ちの場 合 と 同 様の性 状 を示 すこと が明ら か と な っ た。
本 実 験の範 囲におい て
，
打ち継ぎ面の ずれ が 発生 し ない場 合の せ ん断耐力は φ＝45°
と し た トラス機 構 と アー
チ機 構の和と して与え ら れ る耐 力で ほぼ推 定で き る こと，
お よ び打ち継ぎ面にずれ が発 生する場 合のずれ発 生耐力は上 述の アー
チ機 構に対し すべ り破 壊 条 件より求 め ら れ る耐力を適 用す ることによっ て得 られ る耐 力で近 似 し得るこ と が認め ら れ た。 ス ラブにハー
フPC
合成床板を使用 し た場 合に お い て，
ス ラブの接 合 面で のすべ りは み ら れず，
終 局 時 まで一
体 として挙 動 し，一
体 打ちの スラブとの有為 差は 認め ら れ な かっ た。 謝 辞 本研究を進め るに当たっ て御 協 力い ただいた，
東 京理一
一
科 大 学 松 崎 研 究 室・
舟 山 勇 司 氏，
金 子 裕一
氏をは じ め同 研究室の諸兄に心 よ り感謝申し あ げ ま す。 参 考 文 献 1） 松 崎 育 弘，
中 野 克 彦，
舟 山 勇 司，
高 田 博 尾ほ か ：鉄 筋コ ンク リー
ト造T形 合 成はり 部 材の力 学 的 性 状に関 す る 実 験研究 （シ アコ ッ ター
を有する合成床版によるT形はり の曲 げ・
せ ん断 実 験），
日本建築学会大 会学術講 演梗概 集，
No．
2817，
pp．
193−
194，
1988 2） 黒正 清 治，
松 崎育弘，
高 田 博 尾 ほ か ；合 成床 板 （PICOS ） の構 造 性 能に関 する研 究 （その 1−・
その 4），
日本 建 築 学 会 大 会 学 術 講 演 梗 概 集，
No．
2691−
it694
，
pp．
1973−
1980，
19833） H
．
Takada，
S．
Kokusho，
Y．
Matsuzaki，
K．
Kobayashi：New Co皿positeSlab SystembyLargeS 〔：alePC Panel
Cast in Site
，
IABSE 13 th C〔］ngress in Helsinki，
pp．
957−
962，
19884）R
．
F．
Mast ：Auxiliary Reinforcement in Concrete Con・
nections
，
P【oceeding，
ASCE，
Vol．
94， ST6，
pp．
1485−
1504，
19685｝A
．
H．
Mattock，
N，
M，
Hawkins：Shear Transfer inReinforced Concrete Recent Research
，
PC lJournal
Vol
．
17，
No．
2，
pp．
55−
75，
19726）
J．
A．
Hofbeck， 1，
0．
Ibrahim，
A．
H．
Mattock；ShearTlansfer in Reinforced Concrete
，
ACIJournal
，
pp
．
ユ19−
128，
Feb．
1969 7） 古屋 則 之，
竹 本 靖 ：コ ン ク リー
ト打ち継ぎ面での せ ん 断伝 達 （そ の 3ハ ケ仕上 げ面の せ ん断 強 度）日本 建 築 学 会 大 会 学 術 講 演 梗 概 集，
No．
2527，
pp．
ユ563−
1564，
ユ978 8） 青 柳 征 夫：せ ん断 伝 達 機 構とそ の設 計 上の取り扱い，
コ ンク リー
ト工学，
Vol．
20，
No，
12，
pp．
4−
10，
1982 9）松 崎 育 弘， 浜 田 真， 鈴木英之 ：水平打ち継ぎ を有する はり部 材’
のせ ん 断 耐 力に関 する実験 研 究 （そ の 2＞，
日本 建 築 学 会 大 会 学 術 講 演 梗 概 集，
N〔》．
2895，
pp．
447−
478，
1986 1e） 渡 辺 史 夫 ：鉄 筋 コ ン ク リー
ト部材 の せ ん断 強 度と変 形 性 能，
コ ンク リー
ト工学年次論文報告 集，
10−
1，
pp．
105−
114，
1988 11） 南 宏一
：せ ん断を受け る鉄 筋コ ンクリー
ト部 材の極 限 解 析につ い て，
RC 構 造の せん断 問 題に関す る解 析 的 研 究に関す るコ ロキ ウム論 文 集，
pp．
1−
16，
1982 12） 日本 建築 学会：鉄筋コ ンク リー
ト造 建 物の終局強度型耐 震 設 計 指針 （案 ）・
同解 説，
198813）W
，
F．
Chen ； Plasticity in Reinfc．
Tced CencTete，
MaG．
iaw
−
Hill International，
198214） B
．
C．
Jensen
；Lines of Discontinuity for］）isplacementsin the Theory ef Plasticity Qf ］？lain and ReinfQrced
Concrete
，
Mag．
of Concrete Research．
Vl〕1，
27，
No．
92，
pp．
143−
150，
197515） MP
，
Nielsen，
M，
W．
Braestrup，
F．
Bach ：RationalAna且ysis Qf Shear in ReinfoTcl∋d Concrete Beams
，
IABSE Proceedings P 15
，
pp．
1−
16，
】97816； 金 子雄太 郎
，
田中弥 寿雄 ：せ ん断 伝達 理論に基づ く鉄 筋 コ ン ク リー
ト短 柱のせ ん断 耐 力に関す る研 究，
日本 建 築 学 会 論 文 報 告 集，
267号，
pp．
39−
47，
1978SYNOPSIS
UDC:624. 012. 45 :
SHEAR624.072.2:62-423
STRENGTH'
OF
RC
COMPOSITE
by
BEAMS
WITH
T-FIGURE
HIkOO TAKADA, ShimizuCorp.Dr ZAKI, Assoc Prof. of science Univ.
SAITO, ShimizuCorp,and HARUO
Corp.Members of A,I.J.
SECTION.
.YASUHIRO
MATSU-ef Tokye, YUTAKA
NAKAZAWA, Shimizu
Itis recogpized thatthe method
for
fablicating
rnembersby
composing precast'concrete
and in-site placed.con-crete isadvafitageous on construction of structures.
St[uctuJely,
such members are required tobehave
asmono-lithic members without the noxlous slip at the interfacebetween precast concrete and in-siteplaced concrete,
but
'a
standerd specification
for
structuraldesign
on the slipis
not yet established,because
the stress trinsfermechanism at the
interface
isinfluencedby
many unexplained contribrtions.The experimental study fortwenty-onespecimens with T-figure section whose
phrameters
were the amount of'
'
shear reinfoTcement
