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切削ねじ(ABM)の場合）
213-002

A.Bt セット計 21 組（各 2 本）に表 2 に示すようなパラ序
本研究はその 1（ABR）に引き続き，切削ねじ（ABM）メータを設定する．アムスラー試験機を用いて載荷を行アンカーボルト（以下 A.Bt）の破断伸びについて検討すう．

る．

3

実験結果と考察

23.1

実験結果

実験計画

引張試験結果（最大耐力 Pemax，破断伸び，破断位置を示し，数値は 2 本の平均）の一覧を表 2 に示し，実験よ・り得られた荷重 P-平均軸歪 εave 関係を図 2 に示す．ねじ

以下のパラメータを設定した．
鋼種：ABM400，ABM490
鋼材の種類として，SNR400，SNR490 の違いがあり，

本試験では破断伸び性能に影響を及ぼすと考えられる部が軸部に先行して降伏し，その後ねじ部のひずみ硬化

・ ナット数：シングル，ダブル

変形が進む．下側をシングルナットとしたものは，文献  により耐力が上昇し，軸部が降伏することで荷重一定で
 

破断伸び性能に影響する．

1)と同様に，ねじ山の有効せん断面積が小さく，ねじ山ねじ山せん断破壊の影響を調べるためシングルナットとダブルナットの場合を比較する．のせん断破断が生じてしまったため，十分伸び性能を発・ 上端ねじ部長さ：3d，4.5d揮できなかった．M36 では公差を満足すれば，ねじ山で遊びねじ長さが変化することによる破断伸び性能に対せん断破壊が生じないと予測されていたが，A・B 社とする影響を考察する．

も公差を超える寸法誤差がアンカーボルトにあり，その・ことが影響したと考えられる．下側をダブルナットとし

ねじの呼び：M24，M36



1

吾郷友貴

文献 1)で提案される試験体に基づいた場合，ねじ部最た場合にはナット（めねじ）の有効高さが大きくなり，大引張耐力 Pseu に対するねじ山せん断耐力 Pstu の比率

ねじ山の有効せん断面積が増加したことにより，ねじ山（Pstu/Pseu）が，公差(寸法許容範囲)内であっても M24せん断破壊を防止し，7〜10%程度の伸び性能を発揮した．

では 1 を下回り，ねじ山せん断破壊が生じる可能性があ

3.2

最大耐力の評価

る．一方， M36 では 1 を上回っており，ねじ山せん断

Pbu，下付，A.Bt 軸部，ねじ部それぞれの最大引張耐力破断が生じないと予想される．よって M24 と M36 の 2種類の呼び径をパラメータとして設定し，その影響を検Pseu，およびねじ山の最大せん断耐力 Pstu を算出したものを表 2 に併記している．これを見ると，寸法誤差を考証する．

慮することで計算から想定される破断位置と実験結果が・良く対応することがわかる．ただし， ねじ山せん断破ねじ製造メーカー

 

関係が変化すると考えられるため，異なるメーカーをパ

により，ねじ山せん断破断耐力とねじ部最大引張耐力の0)1

ねじ製造メーカーの違いにより生じる寸法誤差の影響

ラメータ（以降，A 社・B 社とする）として設定しその影響を検証する．

/ ) .A)())

%%)%図1   

M244.5d0)10)1













M24
3.0d%
%(%(  M243.0d32d0)
 





( ()%

                 (()(% (( )%(((((()) )((()/% .A/ ) A%

 %/ 

%93/ ) .A/% A645/% A645%

2 B8 7 930 11%))%%( )( )%()% ) %/./B8 2
0 11%(%%/% A./ /% .A/ ) A

丸鋼の材料試験結果

表1 

使用する A.Bt（丸鋼）の材料試験結果を表 1 に併記する．

 %/



本実験で用いた試験体の形状および寸法を図 1 に示し，

A.Bt の形状および寸法

-&#M360)10)1

壊が生じる際には計算耐力 Pu より実験耐力 Pemax が 1〜2と，δut = Ls1 εf + Lb εb + Ls2 εu と表せる．同式において，割程度小さくなる場合もあった．

第 1 項が破断した側のねじ部伸び，第 2 項が軸部伸び，3.3

第 3 項が破断しない側のねじ部伸びを表している．以上

破断伸び性能の評価

材料試験で得られた破断伸びを基に引張試験の破断伸により，計算した引張試験の伸び εut （= δut / Le）と実びを文献 1)で提案された方法で評価し，引張試験で得ら験値を比較する．εut の各部の成分について実験値と計算れた破断伸びとの比較を行う．このとき，ねじ部破断時値の比較した例を図 4 に示し，εut に関する全ての実験値の軸部伸びを εb，材料試験の一様伸び時点のひずみを εu，と計算値の比較を図 5 に示す．ABM シリーズでは，ね材料試験の破断伸び時点のひずみを εf とする．なお，得じ部での伸びを小さく評価しているため，実験で得られられた εb の値は ABM400 で M24 の A 社 5.25％ B 社

た破断伸びに比べて想定した破断伸びが小さく現れてい4.52％，M36 で A 社 4.84％ B 社 4.97％，ABM490 でるが，概ね良い対応を示している．

M24 の昨年の A 社 3.94％ 今年の A 社 3.71％ B 社

43.66％，M36 で A 社 3.60％ B 社 3,74％である．

結
今回得られた丸鋼の材料試験を基に引張試験の破断伸最大耐力まではねじ部と軸部で伸びが生じ，それ以降び性能を予測するための評価式は，丸鋼の材料試験の結は破断が生じる方のねじ部のみに局所的な伸びが生じる．

果のみを用いて引張試験の破断伸び性能を予測すること

引張試験で A.Bt に生じたひずみ分布を単純化したものができると考えられる．

を図 3 に示す．よって，引張試験で想定される破断伸び

参考文献

δut は Ls1：ねじ部有効長さ（図 3 の上下のうち長い方），

1) 長谷川隆：露出柱脚を有する鉄骨構造骨組の地震時応答

Ls2：ねじ部有効長さ（図 3 の上下のうち短い方）とする

性状，構造工学論文集 vol.46B，2003.3

図2

図3荷重-歪関係

A.Bt 破断時歪分布飼

ABM400B 社 M24
全長：27d
上ねじ：3dダブルナット

図4
表２ABM490
B 社 M24
全長：27d
上ねじ：3dダブルナット

εut の実験値と計算値の比較

試験体一覧と試験および考察結果

図５

破断伸び性能に関する評価値と実験値の比較

注 1)

下線は耐力計算値の最小値を示す．

(向出研究室)