定着要素にラグスクリューボルトを用いた混合構造非埋込み接合部の開発（その 1）研究目的，予備実験及び要素実験計画
214-034 川岸 みなみ
1. 序

うな LSB を用いた接合部ディテールの開発を試みる。
これは，木構造の柱梁接合部や柱脚接合部に用いられるラグスクリ基礎接合部における A.Bt の引抜き抵抗として，A.Bt 端部に配ューボルト（以下，LSB という）において，外殻パイプねじと置される定着板による支圧抵抗に期待せず，A.Bt の代わりにインナーボルトによって構成される新しい LSB（以下，パイプLSB を用いて，柱脚部の応力を LSB のねじ部による付着抵抗

LSB という）が提案されている。図 1 に LSB の概要を示す。

によって基礎柱に伝達するものである。

図 1(a) に示す従来の LSB に対して，図 1(b) に示すパイプ LSB

提案する接合部ディテールは，接合部の応力伝達を LSB のは，ばらつきの大きい木材を用いた各種接合部の設計において，ねじ部による付着抵抗に依存することから，靭性には乏しい性

外殻パイプねじ内の端部に定着されたインナーボルトの引張質を有するが，比較的接合部へ入力される応力の小さい木質構降伏を先行させることによって LSB の抜出し破壊を抑制し，造柱脚－基礎柱接合部だけではなく，鉄骨部材や木質部材が鉄接合部の設計に及ぼす木材のばらつきの影響を緩和すること

筋コンクリート部材の表面に結合される混合構造非埋込み接が主目的である。

合部への適用も期待できる。

一方，パイプ LSB を柱脚接合部に用いる場合，柱脚部に配置

本研究は，混合構造非埋込み接合部の定着要素に LSB を用されたインナーボルトの引張降伏を先行させることから，柱脚いる想定のもと，接合部へ入力される応力の小さい木質構造柱部の回転を抑制するために，基礎接合部に用いるアンカーボル

脚－基礎柱接合部に着目し，接合部に要求される定着耐力の指ト（以下，A.Bt という）の引張降伏は許容しない設計が求めら標を得ることを目的とした部材予備実験を実施する。また，予れる。したがって，A.Bt には従来の構造用アンカーボルト（例

備実験の結果に基づいて，LSB を用いた非埋込み接合部を開発

えば，ABR 等）に代わり，伸びの小さい高張力の PC 鋼棒等をするための初動として，コンクリートに対する LSB の定着性

A.Bt に使用することになる。この場合，A.Bt の伸びが小さいた能を検討する要素実験計画について述べる。

め，従来の A.Bt 端部に設置される定着板による A.Bt の定着方

2. パイプ LSB を柱脚接合部に用いた実験計画

法では，A.Bt の引抜きに伴う基礎柱のコーン状破壊に対してよ

図 3 に試験体詳細及びセットアップを示す。柱脚接合部におり慎重な設計が求められ，コーン状破壊に対して定着板の被りけるパイプ LSB の引抜き耐力を計測するために，1 体の試験体厚さを十分に確保する必要があることから，基礎柱の断面寸法が計画された。試験体は，45 mm 厚の無垢材（樹種：ホワイトを大きく設定せざるを得ない課題がある。

ウッド）より形成された集成材であり，その断面寸法は 180×360

このような観点から，基礎接合部の定着要素に図 2 に示すよmm，部材長は 3,000 mm である。柱脚部の接合金物は PL32（SS400），200×480mm の鋼板 1 枚を使用する。パイプ LSB の－ ＋(a) LSB

インナーボルト

オイルジャッキ

外殻パイプねじ

図 1 基礎接合部の定着要素に用いる LSB

反力柱
試験体

木柱

0－ ＋135

3,000

パイプ LSB054

水平荷重用ロードセル(b) パイプ LSB

135

木柱

400

パイプ LSB
LSB / パイプ LSB
基礎梁

基礎柱
PL32

図 2 LSB 工法の基礎接合部の概要

ロードセル

図 3 試験体詳細及びセットアップ

9000.04

R (rad.)
0.08
0.12

60
30-15062.5

60 90 90 60
30015620
62.5 75172.5 247.5
105 105
45 45-0.04

1200LSBTmax=106 kNLSBT (kN)

30 P (kN)

0.04

R (rad.)0.12-30-0.04

図 4 履歴曲線

図 5 パイプ LSB1 本あたりの0.08

100 210

310

P400



2-D10(D)（SD295A）

1,000

埋込み深さは 400mm であり，外殻パイプねじは30×5.5t（機れるインナーボルトは M18（SNR490B）を使用する。なお，パ32

32

引張力載荷冶具

引張力 LSBT－R 関係

械構造用炭素鋼鋼管 STKM13A），外殻パイプねじ内に装着さh

abe=135P

引張力載荷冶具

Pcos
3-D16(SD295A)

イプ LSB の配置は，柱断面の引張及び圧縮側に各 2 本とする。

Psin

期張力 50 kN 程度によって，剛な基礎と仮定した鉄骨の反力梁

32

実験は，アンカーボルトに相当する高力ボルト 1 本あたりの初に柱脚部プレートを結合し，柱脚部より 3,000 mm の位置に対5-D16 (SD295A)して正負漸増繰返し水平力を負荷するものである。

図 6 試験体詳細図（PC-T 試験体）

abeA.Bt
2-D10@100 (SD295A)

図 7 載荷方法

3. 実験結果
図 4 に履歴曲線を示す。縦軸は試験体に負荷された荷重 P,

表 1 使用する定着要素の詳細

横軸は部材変位角 R である。また，図 5 にパイプ LSB1 本あた

ピッチP インナーボルト
形状
断面PC鋼棒(C種1号)
外殻パイプ
P-LSB パイプ LSB  30.0×5.5t
10LSB
17(M18×P 1.5)
LSBS45CLSB
18.28.92
PC鋼棒
C種1号 ・ 17(M18×P 1.5), 定着板：PL-70×70×9t

りの引張力と部材変位角の関係を示す。縦軸は LSB の端部に装着したロードセルから得られた荷重 LSBT，横軸は部材変位角R である。履歴性状は，R = 1/75 rad.時，インナーボルトの引張A.Bt

降伏により剛性が低下し，すべり性状が顕著になるものの，最表 2 使用材料の力学的特性終振幅の R = 1/10 rad.まで荷重低下の見られない安定した履歴曲線を示した。一方， パイプ LSB 1 本あたりの最大引張力は，
R = 1/10 rad.時の LSBTmax = 106 kN（引張側 LSB の総引張力 LSBTmax

材料= 212 kN）を得た。この結果に基づいて， LSBTmax を接合部の主筋

A.Bt に要求する定着性能の指標としたコンクリートに対する帯筋

LSB の引抜き要素実験を実施し，LSB を定着要素に用いた接合部ディテールの可能性を検証する。
4. コンクリートに対する LSB の引抜き実験計画

材料N/mm2

ヤング係数
Es

降伏強度ssyy

引張強さssu

1.87×1053404901.71×105323475

ヤング係数Ec

圧縮試験
ssBB

割裂試験
Ft

1.87 × 104

23.7

2.34

D16(SD295A)
D10(SD295A)
N/mm2

コンクリート図 6 に代表的な試験体詳細，及び，表 1 に使用する定着要素の詳細を示す。実験変数は，定着要素である A.Bt の種類であ予備実験における柱脚部のパイプ LSB の位置を想定して，基り，計 3 体の試験体が計画された。使用する A.Bt は，パイプ礎柱断面の主軸より偏心距離 abe = 135 mm の位置に A.Bt 引張LSB（P-LSB 試験体）
，LSB（LSB 試験体）及び従来の A.Bt タ

力導入用の冶具を介した単調引張力 P を負荷する偏心載荷をイプ（PC-T 試験体）の 3 種類である。パイプ LSB は，外殻パ行うものである。

イプねじが予備実験と同様でインナーボルトにの PC 鋼棒5. 結語（C 種 1 号）を装着したもの，及び，LSB は20（機械構造用本研究は，混合構造非埋込み接合部において，異種構造部材炭素鋼鋼管 S45C）である。また，従来の A.Bt タイプはパイプ間の応力を LSB のねじ部による付着抵抗に期待する LSB を用LSB のインナーボルトと同じ PC 鋼棒を使用し，定着板は 70×いた接合部ディテールの開発を試みるために，木質構造柱脚－70×9t（SS400）とする。各試験体とも，A.Bt は RC 部材に対すRC 基礎柱接合部に着目し，接合部の定着耐力に要求される性る埋込み深さを 400 mm とし，引張側にのみ 2 本配置されてい能指標を得るための予備実験，及び，その実験結果に基づいたる。基礎柱の断面寸法は 300×620 mm，高さが 1,000 mm であコンクリートに対する LSB の定着性能を検討するための要素る。A.Bt 引張側の主筋は 5-D16（SD295A），圧縮側の主筋は 3-実験計画が示された。

D16（SD295A）とし，帯筋は 2-D10@100（SD295A）とする。
表 2 に使用材料の力学的特性を示す。
図 7 に載荷方法を示す。実験は，試験体を反力梁に固定し，次報（その 2）では，コンクリートに対する LSB の定着性能を検討するための要素実験の結果について検討する。
（馬場研究室）