土木学会第65回年次学術講演会(平成22年9月)

Ⅴ‑651

ステンレス鉄筋使用埋設型枠の耐荷性能に関する基礎的研究
日本コンクリート技術㈱

正会員

○篠田佳男

早稲田大学

フェロー

清宮理

日本コンクリート技術㈱

正会員

河野一徳

日本コンクリート技術㈱

正会員

佃有射

SUS 埋設型枠に添え筋を配置した B-SUSD5 および

１．はじめにプレキャスト埋設型枠は，コンクリート構造物のB-SUSD6 の 3 体の試験体を使用した．添え筋は長さ耐久性の向上や施工の合理化などの観点から，各種300mm 一定とした．基準試験体 BS の形状寸法は，

1)．これら断面が 125mm×200mm で長さ 1,800mm とした．ま

埋設型枠はかぶりの一部に考慮して使用されることた，厚さ 30mm の SUS 埋設型枠の設置は，図-1 に示もあるが，引張力を負担する構造となっていない．

すように，BS 下面に中央 2 分割に設置し，その上部一方，耐食性に優れた性能を発揮するステンレスに添え筋を配置した．載荷は，せん断スパン 600mm

鉄筋が 2008 年に JIS 化，また土木学会から設計施工

で等モーメント区間 300mm の 2 点集中載荷とした．の高耐久性埋設型枠が実用化されている

2)

指針(案) が刊行されている．このステンレス鉄筋は，コンクリートは，骨材の最大寸法が 20mm で，圧縮腐食性環境でも最小かぶりで使用することができ，強度 34.1N/mm2 のものを使用した．また，実験には部材の大幅な軽量化を可能とした．

表-2 に示す機械的性質の鉄筋を使用した．

筆者らは，このようなステンレス鉄筋に着目し，
表-1 梁試験体一覧

埋設型枠へ適用した新たな埋設型枠(以下，SUS 埋設部材を鉄筋コンクリート部材として設計ができ，かつ型枠間の引張力を重ね継手により負担することができる．そのために，新設構造物のみでなく，既設構造物の耐震補強など多くの構造物に幅広く活用す

表-2 使用鉄筋の機械的性質
鉄筋の種類

ることが期待できる．

SUS304-SD２．実験概要

異形棒鋼

実験は，SUS 鉄筋埋設型枠の耐荷性能を把握する

試験体仕様
断面 125mm×200mm の RC 梁基準試験体
BS 下面に SUS 埋設型枠+添え筋(D5)長さ 300mm
BS 下面に SUS 埋設型枠+添え筋(D6)長さ 300mm

D5D6D13降伏強度(N/mm2)
455
376
379

SUS鉄筋(D5)

引張強度(N/mm2)
706
654
468

SUS鉄筋(D5)ためのパネル試験と，埋設型枠間における引張力の50負担を期待した梁試験とした．

100

100100509 .5 5 9.524型枠と称す)の開発を進めている．SUS 埋設型枠は，試験体BS
B-SUSD5
B-SUSD640050 25100

図-1 は，パネル試験の概要を示したものである．
試験体は，厚さ 24mm，長さ 400mm に対して幅をた．この試験体の中に D5 のステンレス鉄筋を断面中25100mm，125mm および 150mm の 3 水準に変化させ
図-1 パネル試験の概要

央部に配置し，軸方向鉄筋のかぶりを 7mm とした．
試験は，等モーメント区間 100mm の 3 等分点載荷と添え筋重ね継手(D5)

300

600

した．埋設型枠は水セメント比 30％の早強ポルトランドセメントを使用したモルタル製で，試験材齢時の圧縮強度は 87.9N/mm2 であった．

SUS埋設型枠梁試験は，表-1 に示すように，基準試験体 BS とキーワード

ステンレス鉄筋，埋設型枠，耐震補強

連絡先〒130-0026

東京都墨田区両国 4-38-1

125型枠接合部

図-2 梁試験概要（B-SUSD5）

日本コンクリート技術（株）‑1301‑

1800

ＴＥＬ03-5669-6651

土木学会第65回年次学術講演会(平成22年9月)

Ⅴ‑651

表-3 パネル試験結果
試験体幅(w)
W=100mm
W=125mmW=150mm

ひび割れ発生応力(N/mm2)
荷重(kN)
0.88
4.56
1.20
4.99
1.364.71

表-4 梁試験結果

終局荷重(kN)
実測値
計算値
5.80
5.215.515.32
6.24
5.40

試験体
BS
B-SUSD5B-SUSD676荷重（ｋN)

荷重(kN)

54
実験値
全断面有効RC断面

321
ひび割れ発生応力：4.56N/mm200123
中央変位（mm）

4

ひび割れ発生応力(N/mm2)
荷重(kN)
10.3
3.69
10.2
2.77
15.0
4.08

80
706050403020100

重ね継手破壊BS
B-SUS D5B-SUS D6

主鉄筋降伏

05

終局荷重(kN)
実測値
計算値
62.9
60.9
70.3
69.475.973.1

123456789変位（mm）

図-4 荷重と中央変位関係(梁試験)図-3 荷重と中央変位関係(パネル試験)
３．試験結果および検討値と計算値の良い一致が認められる．図-4 は荷重と3.1 パネル試験中央部の変位の関係を示したものである．SUS 埋設

表-3 に断面の幅を変化させた 3 体のパネルの試験

型枠が耐荷性能向上に寄与し，2 試験体ともに主鉄筋結果を示す．ひび割れ発生強度は 4.56～4.71N/mm2の降伏以降の挙動が確認されている．なお，鉄筋がであった．また，終局荷重は 5.51～6.24kN で，計算降伏し変形が増すと，継手部の付着応力が増大し重値との比が 1.04～1.16 と比較的良い一致を示していね継手破壊が生じる．今回の実験は添え筋の長さがる．ここで，計算値は曲げモーメントに対する断面300mm で重ね継手長が 150mm と 30φ以下であった

3)耐力を等価応力ブロック を用いて算定した．次に，が，重ね継手破壊が主鉄筋降伏変位δy の 2 倍以上を幅 100mm のパネル試験体での荷重とパネル中央変記録した．これは継手部に横方向鉄筋の配置などの位の関係を，全断面有効と RC 断面の計算値をあわ補強を実施することで，十分な耐荷力が確保できる

2

せて図-3 に示す．荷重 0.88kN(引張応力 4.56N/mm )ことを意味する．なお，SUS 埋設型枠は，重ね継手で曲げひび割れが発生し，その後は剛性を低下させ破壊を生じるまで梁部材との一体化も確認された．

ながら荷重を増す変形性能に優れた挙動を示してい４．まとめる．ひび割れ発生までは全断面有効の計算値と一致

SUS 埋設型枠の耐荷性能実験から，薄肉のモルタし，その後は RC 断面の計算値に向かって変形を大ルパネルは鉄筋コンクリート方式で設計できることきくしている．これら耐力および変形性能から，鉄が明らかとなった．また，SUS 埋設型枠は重ね継手筋コンクリートとしての構造性能が確認された．厚により引張力の負担が確認されており，構造部材へさが 24mm と薄肉のモルタル製パネルでも，内部にの適用など新たな埋設型枠の適用が期待できる．

鉄筋を配置することで鉄筋コンクリートと同様な構参考文献

造性能が期待できることが明らかとなった．

1）(財)土木研究センター：土木系材料技術・公募型

3.2 梁試験

技術審査証明報告書(公技審証第 0504 号，0505

梁試験の結果を表-4 に示す．ひび割れ発生荷重は210.2～15.0kN で，引張縁の応力度が 2.77～4.08N/mm

号，0506 号，0507 号)，1994 年
2）土木学会：ステンレス鉄筋を用いるコンクリートであった．また，終局荷重は SUS 埋設型枠を設置した試験体が大きく，特に D6 の添え筋使用の場合が構造物の設計施工指針(案)，2008 年
3）土木学会：2007 年制定コンクリート標準示方書

BS に比べて 1.2 倍以上となっている．さらに，実測‑1302‑【設計編】, pp.128-129