建築構造用アンカーボルトを用いた露出柱脚の大変形域挙動に関する実験的研究
213-062

芝原達弥

載荷履歴は 1 サイクル目に 0.5θy の変形量を正負に与１． はじめに
近年の地震工学の成果により，建築基準法の想定を超え，全塑性曲げ耐力計算値 Mp に対応する部材角θp に対えるような超大地震が近い将来発生する可能性が指摘さして 2θp，4θp，6θ p の変形量をそれぞれ 2 サイクルれており，その際，鋼構造露出柱脚においてはアンカーずつ与えた後，A.Bt が破断に至るまで正側に単調載荷をボルト（以下 A.Bt）が破断することが懸念される．建物行う．ABR400 の試験体については ABM400 の破断後の倒壊挙動を把握するためにはその破断限界を把握するに負側に単調載荷を行う．

必要があるが，著しく大きい回転角が柱脚に生じ，最大

３．実験結果及び考察

耐力を超えて A.Bt が破断に至るような実験例はない．

〇荷重-変形関係：本章では本実験で得られた結果と，文文献 1)では，A.Bt 頂部付近の局所的なせん断曲げ変形

献 1)の曲げ引抜き試験結果とを比較する．本実験で得らが破断伸び性能に及ぼす影響に着目し，簡易な曲げ引きれた各試験体の柱脚曲げモーメント M-柱脚回転角θ関抜き試験に基づきその破断限界の評価方法を提案してい係を図 2 に示す．A.Bt の破断位置は曲げ引抜き試験同様，る.本論では柱脚形式の載荷実験を行い，その妥当性につABR シリーズの試験体は全て軸部で破断が生じ，ABMいて検討する．の試験体は全てが上ねじ部で破断が生じた．

２． 実験計画
本実験に用いる試験体形状・載荷装置を図 1 に示す．

表2

コンクリート・グラウト材の材料試験結果
5 ( ))

試験体 1 の露出柱脚には ABR490 の A.Bt を 4 本使用し，試験体 2 で ABR400、ABM400 を正方向・負方向でそれ

23.

ぞれ曲げ引張側となるようそれぞれ 2 本ずつ用いる．

0.

表 1 には材料試験から求めた A.Bt の素材試験結果，
表 2 にコンクリートとグラウト材の素材試験結果を示す．

/2 48
E c ( ))

M(kN・m)

試験体には軸力比 0.1 の一定軸力をかけ，載荷には水平加力用オイルジャッキと鉛直加力用オイルジャッキを用いる．また横座屈防止のため横補剛治具を設けている．
表1102

鋼材の材料試験結果

48.



678.

48.

3 5/95/uYR

ABR400

M24)(ABR490
ABM400

M24M24((()cMp)cMu)θ(rad)(a)試験体 1M(kN・m)

基礎部主筋
基礎部フープ筋
定着板（）
× ◯（）

グラウト

cMpcMuθ(rad)
基礎梁あばら筋
基礎梁主筋

図1

試験体形状・載荷装置(b)試験体 2図 2 M-θ関係

〇中立軸の考察：試験終了後，試験体を確認したところ

δut との関係性をプロットした図を図３に示す．本実験

基礎コンクリートに変状は見られず，ベースモルタルのの回転半径 Dr はグラウト材の圧縮強度による xn に基づグラウト材にひび割れやベースプレートによって圧縮さいた値を図示している．曲げ引抜き試験では回転半径れた痕が見られた．この痕を元に曲げ圧縮側から測定しDr が 10d，20d となるよう制御して実験を行ったた中立軸長さを表 3 に示す．一般化累加強度式により最ABR490 の伸び性能は曲げ引抜き試験の近似曲線 1)に大耐力を算出する際に中立軸位置 xn が得られる．耐力算近い値が得られたことから想定通りの伸び性能が得られ定時と同様にコンクリート圧縮強度 cσB を用いて算出したと言える．ABR490 の試験体は負側でθ=-0.1rad の変た xn に加え，グラウト圧縮強度 gσB に置き換えて算出し形が与えられたが，荷重を除荷したところ正側で曲げ引た xn の計算結果を表 3 に示す．中立軸位置はグラウト圧張側となる A.Bt が概ね元の位置に戻ったことから負側縮強度 gσB で算出した xn の計算結果が実験結果と良い対での曲げせん断変形がほぼ弾性内であったと推察される．

応を示したことがわかる．写真１に載荷後のグラウト材

ABR400 は ABM400 の破断後に単調載荷を行ったため，の状態を示す．

ABR400 は正側にθ=0.16rad に相当する曲げの変形を〇最大耐力の考察：表 4 には本試験で得られた全塑性耐与えられたことになる．ABR400 の A.Bt が負側で破断力と最大耐力の実験値と露出柱脚の一般累加強度式からする前には正側で A.Bt が曲げせん断変形し塑性化して導出した計算値との比較値を表す．全塑性曲げ耐力，実いたことから，大きく伸び性能が失われていたと考えら

験値 eMp および最大耐力,実験値 eMmax は，それぞれの計れる．しかしながら，地震時には正負両方向にこのよう算値 cMp，cMu と概ね良い対応を示している．曲げ引抜な大きな変形が生じるとは考えられず，現実的には問題

き試験で曲げが作用した時の A.Bt の最大耐力は純引張にならないと考えられる．表 5 には A.Bt 破断時の柱脚試験に比べ 9 割程度に性能が低下したが，今回の柱脚試回転角θu を表す．

験で算定した最大耐力は実験結果の終局曲げモーメント

本論の柱脚試験と曲げ引抜き試験において，曲げ変形と良い対応を示していた．つまり，最大耐力算定時の応が作用することによる影響が最も大きいのはコンクリー

力中心距離が 1 割程度大きくなったと考えられる．このト上面付近の軸部であるが，ABM400 の A.Bt ではねじことは上述の通り，実験の破壊性状に則してグラウト圧部で破断が生じたかことから，曲げの影響をほとんど受縮強度 gσB を用いて算出した xn が，コンクリート圧縮強けないと考えられる．図３(b)からも δub/δut と Dr の相度 cσB を用いた場合よりも 40mm 程度大きくなることと関性がないことがわかる．

符合する．

４．結論

〇破断伸びの考察：．破断が生じた時点での回転半径と，本論では露出柱脚の柱脚試験において A.Bt の破断限曲げ引抜き試験及び柱脚試験における破断伸びδub を純界を定量的に把握することを目的とし，昨年行われた曲引張試験で得た破断伸びδut で除して無次元化したδub/げ引抜き試験と比較することで破断伸び性能に及ぼす影()

B

1
2

B

xn mm
1823835

ABM400783733ABR4007434351)中田雄斗，他 3 名：建築構造用アンカーボルトの破断伸び性能に関する実験的研究(その 2)日本建築学会大会梗概
集，C-1 分冊，PP.1165-1166，2016.8

柱脚曲げモーメント !

g

ABR490表4
1cMp

 cMu

 

eMp

eMmax

eMp

eMmax

(kN･m) (kN･m) (kN･m)(kN･m)

cMp

cMu

Dr/d

Dr/d







(a)ABR490(b)ABM400

ABR490













ABM400





ABR400











表52

δub/δutc

ub/ut

2

響について考察し，その性能を定量的に評価した．
参考文献

中立軸位置

ub/ut

表3

破断時の柱脚回転角u(rad)

1cBg

BDr/d
ABR4900.25

0.220.22

ABM400
ABR4000.15
0.34

0.130.29

0.16
0.15

(c)ABR400
図３
写真１

グラウト材破壊性状δut/δut−Dr 関係(向出研究室)