ＯＳフープクリップ工法

梁 の 曲 げ せ ん 断 載 荷 実 験キーワード：鉄筋コンクリート梁 繰返し 曲げせん断 せん断補強筋 鉄筋継手 機械式 スリーブ
実験場所：千葉工業大学 工学部 建築学科 石橋研究室
2.2 実験方法
図-2 に載荷装置図を示す．載荷は大野式逆対称加力による正負交番繰返し載荷で，変形角 R を制御して行った．載荷スケジュールは，R=0.001,0.005（3 回）,0.01（3 回）,0.02（3 回）において正負の繰返しとし，最終サイクルは R=0.04 までの正方向載荷とした．

2.実験概要2.1 試験体
表-1 に試験体及び材料試験結果，図-1 に試験体の形状及び配筋の一例を示す．断面は 400mm×400mm，クリアスパン 850mm とした．鉄筋は，主筋に D22（SD345），せん断補強筋に D10(SD295A)を用い，コンクリートの設計基準強度は Fc=24N/mm2 とした．
試験体は，OS フープクリップと一本物を比較するために両側面に OS フープクリップにより接合した試験体と上下面にフレア溶接して接合した閉鎖型せん断補強筋の試験体で，4 体をせん断破壊型（No.1～No.4），3 体を曲げ破壊型（No.5～No.7）として設計し，計 7 体を作製した．

２００ｔジャッキ
ロードセル１００ｔ

70 0

試験体

40 0

1.はじめに本報は，鉄筋コンクリート部材（以下ＲＣ部材）におけるせん断抵抗部分の補強筋に，機械式重ね継手（以下ＯＳフープクリップ）を有するものと一本物を用いた場合のせん断抵抗性能を，実験によって確認したものである．

4150
8501250

変位計

3750

ロードセル１００ｔ

図-2 載荷装置図
表-1 試験体及び材料試験結果
試験体
破壊型式
継手配置
主筋

No.1

No.2
No.3
No.4
No.5
No.6
No.7
せん断破壊型
曲げ破壊型
OS１対 閉鎖型 OS１対 閉鎖型 OS１対 OS２対 閉鎖型
5-D22(SD345)
3-D22(SD345)
pt=1.38%
pt=0.83%
D10@180(SD295A)

補強筋

D10@90(SD295A)

pw=0.2%
pw=0.4%
24.9
23.4
22.7
24.0
26.7
24.7
コンク σB 26.0
リート Ec 2.70
2.84
2.37
2.35
2.59
2.64
2.60
共通事項：Q/Md=1.21 クリアスパンL=850mm 有効せいd=350mm【D22】降伏点σy=390.4N/mm2 弾性係数Es=1.90×105N/mm2【D10】降伏点σy=374.7N/mm2 弾性係数Es=1.85×105N/mm2
σB：コンクリート強度[N/mm2]，Ec：コンクリート弾性係数[×104N/mm2]
試験部配筋
上 端 主 筋 5-D22
下 端 主 筋 5-D2265
180 180 180 18065

180 180 180 180

850

平面図

Ｏ Ｓ1 対側面図 ＮＯ２65

せん断補強筋

8 50□D10- @180

5 0 3 00
4 005065

ＮＯ１断面図

フレア溶接

試験部配筋
上 端 主 筋 5-D2 2
下 端 主 筋 5-D2 265@ 9065

平面図@9 065

85 0

せん断補強筋□D10 -@90

70 @6 5400ＮＯ３Ｏ Ｓ1 対 側 面 図 Ｎ Ｏ ４

フレア溶接

図-1 試験体及び配筋図

断面図7050300
4005085065

3.実験結果3.1 破壊状況及び耐力
図-3 に最終破壊状況を示す．せん断破壊型の試験体は，初期ひび割れの発生後，それが進行してせん断ひび割れとなった．その後，R=0.005rad になると上端筋及び下端筋に沿った付着割裂ひび割れが確認された．
全体変形角が増大するに従って，両端部のせん断ひび割れと主筋に沿ったせん断ひび割れが進行し，付着割裂ひび割れと繋がり，破壊が進んだ．R=0.04rad において，試験区間の中央を通るせん断ひび割れが発生した．
終局耐力は No.1 及び No.2 において荒川 min.式より10%程度小さい値となり，No.3 及び No.4 では荒川 min.
式に近い値となった．鉄筋のひずみは，主筋では降伏に至らず，せん断補強筋では試験体 No.1 及び No.3 で1 点が降伏に至った．
実験終了後，試験体 No.3 及び No.4 の側面のかぶりコンクリートを剥がすと，OS フープクリップに若干の回転が見られた．観察する際に，かぶりコンクリートを容易に剥がすことができたことから，既にかぶりコンクリートが剥落していたと考えられる．
曲げ破壊型の試験体 No.5，No.6 及び No.７では，せん断破壊型と同様にせん断ひび割れと付着割裂ひび割れが発生したが,曲げ破壊も相当進行した．
終局耐力は曲げ耐力計算値にほぼ近く，主筋の降伏後せん断破壊が生じた．
④－1

No.1No.3

No.2

No.4

No.5

No.7No.6
図-3 最終破壊状況

0
せん断破壊型
pt =1.38%
pw =0.20%

最大せん断力No.1 31.0tonf
No.2 28.2tonf-40-0.05 -0.03 -0.01 0.01 0.03
全体変形角 R (rad)

0.05

No.3
No.4

200-20

せん断破壊型
pt =1.38%
pw =0.40%

せん断力 Q (tonf)

20-20

4040
No.1
No.2

せん断力 Q (tonf)

せん断力 Q (tonf)

40

最大せん断力No.3 36.6tonf
No.4 34.0tonf-40-0.05 -0.03 -0.01 0.01 0.03
全体変形角 R (rad)

0.05

No.5
No.6
No.7

200-20

曲げ破壊型
pt =0.83%pw =0.40%

最大せん断力No.5 33.7tonf
No.6 34.3tonf
No.7 34.2tonf-40-0.05 -0.03 -0.01 0.01 0.03
全体変形角 R (rad)0.05

図-4 せん断力と変形角の関係
表-3 実験結果（負荷重）表-2 実験結果（正荷重）
試験体
継手
引張鉄筋比(%)
補強筋比(%)

試験体
継手
引張鉄筋比(%)
補強筋比(%)

No.1
No.2
No.3
No.4
No.5
No.6No.7
OS1対 閉鎖型 OS1対 閉鎖型 OS1対 OS2対 閉鎖型
1.21 1.21 1.21 1.21 0.73 0.73 0.73
0.20 0.20
0.39 0.39 0.39 0.39 0.39
実験値 eQmax (tonf) 28.4 28.2 36.6 34.0 33.7 34.3 34.2
計算値 Qbu (tonf) 57.1 57.1 57.1 57.1 34.3 34.3 34.3
計算値 Qsu1 (tonf) 33.5 32.9 35.8 35.4 33.6 34.9 33.9
計算値 Qsu2 (tonf) 38.3 37.4 47.6 46.9 48.1 50.2 48.7
0.50 0.49 0.64 0.60 0.98 1.00 1.00
eQmax／Qbu
0.85 0.86 1.02 0.96 1.00 0.98 1.01
eQmax／Qsu1
0.74 0.75 0.77 0.72 0.70 0.68 0.70
eQmax／Qsu2
Qsu1：荒川min式
Qsu2：Ａ法
Qbu：曲げ耐力表-2 及び表-3 に実験結果を示す．実験値を同一配筋量の試験体と比較すると，試験体 No.1 及び No.2 は正荷重時の最大荷重でほぼ等しくなり，負荷重時ではNo.1 が若干 No.2 を超えた．試験体 No.3 及び No.4 では，No.3 が No.4 をやや上回った．試験体 No5,No.6 及び No.7 では，3 体とも最大荷重に差が生じなかった．
3.2 変形角
図-4 にせん断力と変形角の関係を示す．なお，比較のため Q‐R 曲線は同一配筋量の試験体ごとに示してある．試験体 No.1 及び No.2，試験体 No.3 及び No.4 は，R=0.01rad で OS フープクリップを使用した試験体においてせん断補強筋が 1 点降伏したが，耐力及び剛性に違いは見られなかった．また，試験体 No.3 及び No.4 においては，R=0.04rad で若干の耐力低下が見られた．
試験体 No.5,No.6 及び No.7 は，主筋及びせん断補強筋が降伏したが，耐力及び剛性に違いは見られなかった．R=0.04rad においても耐力及び剛性に違いは見られなかった．

No.1
No.2
No.3
No.4
No.5
No.6No.7
OS1対 閉鎖型 OS1対 閉鎖型 OS1対 OS2対 閉鎖型
1.21 1.21 1.21 1.21 0.73 0.73 0.73
0.20 0.20
0.39 0.39 0.39 0.39 0.39
実験値 eQmax (tonf) 31.0 27.5 34.9 32.0 32.6 33.2 32.8
計算値 Qbu (tonf) 57.1 57.1 57.1 57.1 34.3 34.3 34.3
計算値 Qsu1 (tonf) 33.5 32.9 35.8 35.4 33.6 34.9 33.9
計算値 Qsu2 (tonf) 38.3 37.4 47.6 46.9 48.1 50.2 48.7
0.54 0.48 0.61 0.56 0.95 0.97 0.96
eQmax／Qbu
0.93 0.84 0.97 0.90 0.97 0.95 0.97
eQmax／Qsu1
0.81 0.74 0.73 0.68 0.68 0.66 0.67
eQmax／Qsu2
Qbu：曲げ耐力
Qsu1：荒川min式
Qsu2：Ａ法

4.まとめ
耐力，変形，せん断補強筋のひずみ等を比較した結果，せん断補強筋が降伏する応力状態においても，ＯＳフープクリップはひび割れを誘発せず，かぶりコンクリートを剥落させない．ただし，全体変形角 R=0.04rad を経験したＯＳフープクリップはわずかに回転した．
せん断破壊型の試験体では，主筋は降伏せず，補強筋はＯＳフープクリップを用いた試験体において降伏したが，耐力・変形・ひび割れ状況は閉鎖型と同等であった．破壊形式は試験体 No.1 及び No.2 で付着割裂破壊と判断したが，既往の計算耐力式では説明することができなかった．試験体 No.3 及び No.4 では荒川 min.式と同程度となった．
曲げ破壊型の試験体では，いずれも主筋及び補強筋が降伏し，耐力・変形・ひび割れ状況は同等となった．
せん断耐力は荒川 min.式・曲げ耐力略算値・Ａ法靭性考慮(Rp-Vu 関係）と同程度となった．
以上より，ＯＳフープクリップは閉鎖型フープと全体変形角 R=0.01rad までは同等，R=0.04rad においてもほぼ同等の構造性能を有していると評価できた．

④－2