技報 第 14 号（2016 年）

SD490 級梁主筋を機械式継手により柱梁接合部内で接合する
プレキャスト化工法の開発

１.はじめにRC 造建物のプレキャスト（以下 PCa）化工法は主に超高層物件で採用されてきたが，今後は中高層建物でも積極的に

項目

引張鉄筋比

あばら筋

梁

上端筋
継手下端筋用し，同様の構造性能を有するかを確認するための実験を行
接合部

横補強筋

破壊形式

２.試験体

表-2 材料試験結果

試験体一覧，および試験体形状をそれぞれ，表-1 および図は実物の 1/2 とした．試験体の種類は柱梁接合部内におけるRCH-CF

Fc=36N/mm2
450×450
14-D19 (SD390)
pg = 1.98%
4-D6 @50 (SD295A)
Pw=0.56%
360×450
4/2-D19 (SD490)
4/2-D19 (SD490)
pt = 1.22%
4-D6 @50 (SD295A)
pw=0.70%
ネジ式継手(C) ネジ式継手
通し配筋
2箇所(C)
モルタル充填式 ネジ式継手
通し配筋
スリーブ継手(S)(F)
4-D6 ×3段 (SD295A)
pjw=0.23%
梁曲げ降伏型

bB×bD (mm)
上端筋
主筋
下端筋

た試験体の付着性状および履歴性状が通し配筋と同等である

試験体は十字形柱梁接合部の部分架構形式とし，スケール

RCH-CS

RCH-N

帯筋験により確認する必要がある．昨年行った実験では梁主筋に-1 に示す．また，試験体に使用した材料の特性を表-2 に示す．

渡邊一弘

主筋

柱械式継手の使用にあたっては柱梁接合部内での応力伝達を実使用されている 36N/mm2 とした．

技術部

cB×cD (mm)

付着力に関しては十分な設計資料がないのが現状であり，機った.コンクリートの設計基準強度は中高層建物で一般的に技術本部

コンクリート設計基準強度により一体化する工法である．柱梁接合部内の機械式継手のことを確認した．本年度は梁主筋に SD490 の高強度鉄筋を使

新石雅文

試験体て梁主筋を機械式継手により接合して現場打ちコンクリート

SD390 の普通強度鉄筋を使用し，柱梁接合部内に継手を設け技術部

表-1 試験体諸元活用していく必要があると考える．
本工法は柱および梁を単材で PCa 化し，柱梁接合部におい

技術本部

コンクリート

圧縮強度 ヤング係数
N/mm2

N/mm2

下部柱・梁
柱梁接合部

43.6 3.03×10 4

上部柱46.5 3.08×10 4

鉄筋D6(SD295A)
D19(SD390)
D19(SD490)

降伏強度 ヤング係数
N/mm2457432
540

N/mm2
52.00×10
1.98×1055
1.91×10

継手の有無および継手の種類をパラメータとした 3 種類
（RCH-N，RCH-CS，RCH-CF）とした．RCH-N は柱梁接合部内の梁主筋を通し配筋とし，継手を設けない標準試験体である．RCH-CS は上端の梁主筋に C 継手（継手長さ 110mm，継手径 32.6mm のネジ式継手）を，下端の梁主筋に S 継手（継手長さ 260mm，継手径 38mm のモルタル充填式スリーブ継上端筋
下端筋[RCH-CS]

上端筋
下端筋[RCH-CF]手）を設けた試験体である．RCH-CF は上端の梁主筋に C 継手を，下端の梁主筋に F 継手（継手長さ 180mm，継手径32.6mm）を設けた試験体である．試験体の部材寸法は全試験体共通とし，柱断面は 450×450mm，梁断面は 360×450mm，梁支点距離は 1500mm，柱支点間距離は 1500mm とした．
柱梁接合部内の梁主筋の付着強度τu は参考文献 1)を参考に算出し，付着強度τu が設計付着応力度 τj の 0.8 倍程度となるように付着条件の厳しい設計を行った．

柱断面梁断面３.実験方法
試験体の柱脚部はピン支持，梁両端はローラー支持とし，図-1 試験体配筋図(RCH-N)

一定軸力（0.1b・D・Fc）を加えた状態で柱頭部分に水平力を載荷した．加力は層間変形角 R で制御し，正負交番繰り返し

４.実験方法漸増載荷で，層間変形角が 0.25%を 1 回，0.5%，1.0%，1.5%，4.1 破壊性状

2.0%，3.0%，および 4.0%を各 2 回，5.0%を 1 回載荷した．

写真-1 に変形角 R が 2.0%時のひび割れ状況を示す．

(mm)

技報 第 14 号（2016 年）

RCH-CS

RCH-N

RCH-CF
600

400

4004002000-200-400

RCH-N-600-6.0-4.0-2.00.02.0
層間変形角(%)

4.0

2000-200-400RCH-CS-600-6.0

6.0-4.0-2.00.02.0
層間変形角(%)

図-2 荷重変形関係
600

梁曲げ耐力計算値▽

柱せん断力(kN)500400300200RCH-N100RCH-CS
RCH-CF
1.0

2.0

121086420-2-4-6-8-10-123.0

層間変形角 (%)

4.0

4.0-2.05.0

図-3 荷重包絡線（正載荷時）
RCH-N は梁曲げひび割れ発生後 R が 1.5%のサイクルで梁-1.0

1.00-200-400

2.0

RCH-CF-600-6.0

梁主筋降伏0.02006.0a) 梁上端筋-3.000.0

柱せん断力(kN)600

柱せん断力(kN)

柱せん断力(kN)

写真-1 ひび割れ状況（R=2.0%）
600-4.0-2.00.0
2.04.06.0
層間変形角(%) P-δ効果を考慮した
計算値
計算値

最大荷重121086420-2-4-6-8-10-123.0 -3.0b) 梁下端筋

-2.0-1.0

0.0

1.0

2.03.0層間変形角 (%)

層間変形角 (%)

図-4 接合部内平均付着応力の推移手を設けた試験体の方が付着応力が大きく，付着応力の著し下端筋が降伏し最大荷重となった．梁主筋の降伏後は梁端部い低下は生じなかった．のコンクリートの圧壊が顕著となった．RCH-CS は柱梁接合部のせん断ひび割れが発生した後，R が 1.5%で梁主筋と柱梁５.まとめ
梁主筋を柱梁接合部内で機械式継手により接合した十接合部のせん断補強筋が降伏した．その後接合部のせん断ひ字形部分架構の実験を行い，継手を含む梁主筋の付着応力び割れが増加した．RCH-CF も接合部のせん断ひび割れ発生度（鉄筋付着応力度に換算）を検討した．

後，接合部にひび割れが集中したが，RCH-CS に比べ損傷の柱梁接合部内に梁主筋継手がある試験体は通し配筋の程度は小さかった．

試験体に比べて鉄筋換算付着応力度は同等か大きくなっ

4.2 荷重－変形関係た．また，荷重変位関係においても最大耐力到達後の耐力

図-2 に柱せん断力 Q と層間変形角 R の関係を，図-3 に低下の割合が小さく，通し配筋の試験体と同等以上の変形正側の包絡線を示す．RCH-N の最大荷重は 487kN でほぼ性能を有することが確認できた．

梁曲げ耐力の計算値と同程度であったが，R が 2.0%以降，[参考文献]荷重が低下し梁の曲げ耐力を下回った．一方 RCH-CS お1)日本建築学会：鉄筋コンクリート造の靭性保証型耐震設計

よび RCH-CF の最大荷重はそれぞれ 537kN，519kN であ指針・同解説 2009

り RCH-N に対して 7～10%大きく，R が 4.0%まで梁曲げ

Key Words：柱梁接合部，高強度鉄筋，機械式継手，付着耐力の計算値を上回った．また，継手の違いが荷重と変形の関係におよぼす影響は認められなかった．
4.3 柱梁接合部内の梁主筋の付着応力度
図-4 に柱梁接合部内における梁主筋の付着応力度の推移を示す．柱梁接合部全区間の平均付着応力度を比較すると R が1.0%までは全試験体とも同程度の値を示したがそれ以降は継新石雅文

渡邊一弘