2017.06

SABTEC 高強度せん断補強筋 設計施工指針（2016 年）

新連載

SABTEC高強度せん断補強筋 設計施工指針（2016年） 第4 回

基礎梁せん断補強筋のフック付き重ね継手
益尾 潔◉一般社団法人建築構造技術支援機構 代表理事力部）の左右に2体ずつ配置し，それぞれせん断スパ

基 礎 梁 せん 断 補 強 筋のフック付き重 ね 継手の背景
RC基礎梁は，通常，断面寸法が大きく，施工上，ン比a／D＝1.125，基礎梁断面寸法250mm×1,000mm，上下主筋3＋2－D25（SD390），重ね継手位置は基礎梁せいの中央，重ね継手末端は135°フックとした。

基礎梁せい中間部でコンクリートを打継ぎ，せん断補本実験は，表1に示すように，系列1と系列2から強筋をフック付き重ね継手とすることが多い。RC配筋なり，系列1では，せん断補強筋鋼種（685N／mm2指針 1）によると，図1のように，SD490以下のせん断級，785N／mm2 級）と重ね長さl，系列2では，せん補強筋の場合，基礎梁せい中間部にフック付き重ね長断補強筋鋼種を685N／mm2 級とし，せん断補強筋比さL1h 以上の重ね継手を配置できる。

pwと重ね長さlを実験因子とした。いずれもコンクリー

RC配筋指針によるフック付き重ね長さは，基礎梁実験によらず，施工上の必要性から工学的判断を基にトの目標圧縮強度は24N／mm2 であり，試験体数は各8体，計16体である。

規定されている。一方，SD490を超える高強度せん

両系列ともに，試験体記号に∞を付した試験体は重断補強筋は，RC配筋指針の適用範囲外であるので，ね継手なし試験体であり，重ね継手あり試験体の重ね

通常，基礎梁せい中間部にはフック付き重ね継手を配長さlはRC配筋指針 1）に準じて計算した必要重ね長さ置できない。

比l／dの値をもとに設定した。dはせん断補強筋の呼これらより，高強度せん断補強筋の鋼種（685N／び名の値を示す。

mm 級，785N／mm 級）およびせん断補強筋比を実系列1の場合，せん断補強筋は2-D10＠250mm

験因子とし，打継ぎ部を設けないフック付き重ね継手（pw＝0.23％）であり，荒川mean式のせん断余裕度を有するRC基礎梁のせん断性状を確認した実験をもQsu／Q fu は0.8程度である。系列2の場合，せん断補22とに，SABTEC高強度せん断補強筋設計施工指針

強筋は2-D10＠250mm（pw＝0.23％）および2-D10＠（2016年）7章2）では，685N／mm2 級基礎梁せん断補125mm（pw＝0.45％）であり，せん断余裕度Qsu／Q fu

強筋のフック付き重ね長さを規定している。

は0.8程度および1.0程度である。Qsu は荒川mean式

ただし，本指針7章の基礎梁せん断補強筋のフック付き重ね長さの規定は，スーパーフープ 685およびパワーリング 685を用いた実験をもとにしているので，上記の高強度せん断補強筋の場合に適用される。
本稿は，フック付き重ね継手を有する基礎梁の実験的根拠を中心に執筆する。のせん断終局耐力，Q fu は平面保持仮定による曲げ終局耐力時せん断力を示す。
系列1，系列2のせん断補強筋は大臣認定の高強度せん断補強筋（KH785，KH685，SPR685）であり，それぞれ JIS G 3112の規格に近い節形状寸法を有する。
⦿実験方法

本実験では，図3のように，試験体中央の反力部基礎梁実験左右の供試部1，2にそれぞれ油圧ジャッキを用いて加力した。載荷履歴は，上端筋引張時を正加力方向

⦿実験計画

試験体は，図2，図3のように，剛強な中央部（反6 4とし，目標部材角R＝（5，10，20）×10－3rad.で 1サイクルずつの正負繰返し載荷後，正加力方向への単SABTEC高強度せん断補強筋 設計施工指針（2016年）●

1,500
4,250

2-D10@125（SPR685）

B1

コンクリート打設方向200

押2000kN引1000kN
油圧ジャッキ±1000kNロードセル

H3 H2 H1

H1 H2 H3H6 H5 H4

H4 H5 H6

B2PL-12（FG-0.45-45）30250
1,125DT3（4）
供試部２反力部

1,250

1,250

1,125

1,500載荷床250

表1±1000kN
ロードセル
加力板幅200mm

70 50
50 70

195 305 305 195
150
1,000
1,450

（寸法単位：mm）

実験計画
系列1試験体せん断補強筋鋼種
重ね長さ系列 2試験体せん断補強筋w ％） 重ね長さp（FG785-∞－※
FG-0.23-∞－※785
FG785-55
55d
FG-0.23-5050dN／mm20.23
FG785-5050dFG-0.23-45
45d
級
200DT1（2）FG785-4545d
FG-0.23-40
40d－※FG-0.45-∞－※
FG685-∞
DT3（4）
685
供試部1FG685-5050dFG-0.45-5050d
0.45N／mm2
FG685-4545d
FG-0.45-4545d級
FG685-4040dFG-0.45-4040d
1,250※：重ね継ぎなし，d：せん断補強筋呼び名の値
250/ bx）：せん断補強筋比，b：梁幅，x：せん断補強筋間隔
pw ＝ aw （1,125【せん断補強筋鋼種】（系列1）7
 85N/mm2 級：KH785，
（寸法単位：mm）
685N/mm2 級：KH6852（系列 2）いずれも685N/mm 級：SPR685
系列1，系列 2ともに，コンクリートの目標圧縮強度 24N/mm2

ピン支承

DT1（2）

760
1,000

B2PL-1230 （FG-0.45-40）
250
1,125

1,500
4,250（FG-0.45-45，FG-0.45-40）（基礎梁供試部配筋詳細）

押2000kN
引1000kN
油圧ジャッキローラー支承400（＝40d）

70 50

梁主筋：3＋2-D25
B1 （鋼種：SD390）

300

470

H4 H5 H6

代表的試験体の形状寸法および配筋

加力板幅200mm

4,250

図3H3 H2 H1300

図2H1 H2 H3B2
B2
PL-12PL-1230 （FG-0.45-50）（FG-0.45-∞） 30（FG-0.45-∞，FG-0.45-50）

B2PL-1220（FG685-40）
1,125250（FG685-45，FG685-40）

コンクリート 反力部（断面：400×1,450）
打設方向
梁主筋：3＋2-D25
B1B1 （鋼種：SD390）

2-D10@125（SPR685）

245 255 255 245
1,000150
1,450

B2PL-12（FG685-45） 20
1,125250760
1,000（FG685-40）

300

H4 H5 H6450（＝45d）（FG685-45）（基礎梁断面配筋詳細）

220 280 280 220

H6 H5 H4760
1,000（FG685-50）

梁主筋：3＋2-D25
B1（鋼種：SD390）
H1 H2 H370 50

70 50（FG685-∞）

PL-12

H3 H2 H1B2

1,000 150
1,450

220 280 280 220

B1

コンクリート打設方向

H4～H650 75
75 50
250

20 （FG685-50）（FG685-∞） 20（FG685-∞，FG685-50）

2-K10@250（KH685）

B2530

530470B2

H4～H6

H1～H350 75
75 50250

H1 H2 H3B2

B2

H1～H350 75
75 50250

H4 H5 H6PL-12H4～H6B150 75
75 50250（注）図中のBi：基礎梁主筋，Hi：せん断補強筋のひずみ測定位置
コンクリート 反力部（断面：400×1,450）
2-K10@250
打設方向
梁主筋：3＋2-D25
B1 （鋼種：SD390）（KH685）B1

H3 H2 H1

H1～H350 70

基礎梁せん断補強筋のフック付き重ね継手1）

B150 70

図1B2（中子筋）

50 70

（外周筋）

B1500（＝50d）

H1～
H3

打継ぎ部

760
1,000

LLhLLh

B1

実験装置

調載荷とした。部材角は，加力位置のたわみ量δをせん断スパン長（1,250mm）で除した値とした。

を写❶に示す。Q fu は平面保持仮定による曲げ終局耐⦿実験結果および考察

力時せん断力である。同図によると，

1）荷重－変形性状および破壊性状①系列1の785N／mm2 級せん断補強筋を用いた試験

実験因子別の正加力時基準化梁せん断力Qg／Q fu－体では，いずれも主筋が引張降伏し，せん断補強部材角R関係を図4，代表的試験体のひび割れ状況

筋が引張降伏するとともに，R＝10×10－3rad. 程度● 建築技術 2017.06

6 5

1.2

1.2Qg/Qfu
FG785-50

1.0▽Qsu/Qfu

0.8

FG785-∞

0.60.0R（×10－3 rad）
0102030（785N/mm2級）

400.2
0.01.0▽Qsu/Qfu

0.8

0.6

0.4

FG-0.23-40

0.4

0.0

FG-0.23-50
010R（×10－32030（pw＝0.23%）

rad）0102030（685N/mm2級）
Qg/Qfu4040（重ね断手なし試験体）

FG-0.45-∞▽Qsu/Qfu

ーFG-0.45-50＋H2H1H6H5H4FG-0.45-45
R（×10－3 rad）
0102030（pw＝0.45%）（重ね断手あり試験体）

40

図5 せん断補強筋ひずみ測定位置（系列2試験体）
Qsu：曲げ終局耐力時せん断力計算値
Qfu：荒川mean式のせん断耐力計算値

図4H3QFG-0.45-40

0.20.0H1R（×10－3 rad）

0.8

FG-0.23-45

H2＋

1.00.6

H3Q

FG685-40
FG685-50

1.2
FG-0.23-∞0.2

FG685-∞（系列1試験体）

Qg/Qfu1.2ー▽Qsu/Qfu

0.80.4

FG785-450.2

FG685-45

1.00.6

FG785-550.4

Qg/Qfu

実験因子別の正加力時基準化Qg/Qfu－R関係①①③③②②【FG-685- ∞】（重ね継手なし）【FG-685-50 】（重ね長さ50d）
685N／mm2 級を用いた系列 1試験体（pw=0.23％）①③①③②②【FG-0.23- ∞】（重ね継手なし）【FG-0.23-50 】（重ね長さ50d）
685N／mm2 級を用いた系列 1試験体（pw=0.45％）①曲げひび割れ，②せん断ひび割れ，③付着割裂ひび割れ❶代表的試験体のR=10×10－3rad.時ひび割れ状況

6 6SABTEC高強度せん断補強筋 設計施工指針（2016年）●

6

εHmax（×10－3 rad）

6442200－25－220R（×10－3 rad）
（785N/mm2級）（系列1試験体）

εHmax（×10－3 rad）
6442200－251020R（×10－3 rad）
（pw＝0.23%）

R C配筋指針によるフック付き重ね長さ比L1h/d

鉄筋鋼種
Fc（N/mm2） SD295 SD345 SD390 SD490106

表2εHmax（×10－3 rad）

51020R（×10－3 rad）
（685N/mm2級）

εHmax（×10－3 rad）

－2

51020R（×10－3 rad）
（pw＝0.45%）

213024303527302533362530394245204854202560
Fc：コンクリートの設計基準強度
d：鉄筋呼び名の値
T（系列2試験体）：∞：50：45度より耐力低下を起こした。重ね継手あり試験体の耐力低下度合いは，重ね継手なし試験体よりも大きいが，重ね長さによる有意差は認められない。
23530T/3＋T/3

図6 せん断補強筋の最大ひずみεHmaxの推移

以降ほぼ一定耐力を保持し，R＝20×10－3rad. 程

402T/3＝：40―2T/3T（フック） （重ね断手）

図7 フック付き重ね継手の抵抗機構

筋の最大ひずみεHmax の推移を図6に示す。

②系列1の685N／mm 級せん断補強筋を用いた試験

同図によると，系列1のεHmax は，おおむね，R＝体はR＝10×10 rad. 程度まで同様に挙動したが，20×10－3rad.時に降 伏ひ ずみに達した。 系 列2のそれ以降，耐力低下を起こした。重ね継手あり試

εHmax は，おおむね，pw＝0.23％の場合，重ね継手なし

験体の耐力低下度合いは，重ね継手なし試験体よりのFG-0.23-∞ではR＝5×10－3rad.時，重ね継手あり試も小さく，重ね長さによる有意差は認められない。

験体ではR＝10×10－3rad.時に降伏ひずみに達した。

重ね継手なしとありの耐力低下度合いの違いは，両また，pw＝0.45％の場合，おおむね，R=20×10－3rad.

者のせん断ひび割れの進展状況の差異に起因する時に降伏ひずみに達した。

－3と考えられる。

以上によると，梁主筋引張降伏後に発生した耐力低③系列2のpw＝0.23％の場合，系列1と同様，重ね下は，せん断ひび割れ幅の進展に伴い生じたせん断補強筋の引張降伏に起因すると考えられる。

長さによる有意差は認められない。
④系列2のpw＝0.45％の場合，主筋引張降伏後，いずれもR＝10×10－3rad. 程度以降ほぼ一定耐力をフック付き重ね長さ妥当性の確認保持し，R＝20×10 rad. 程度より耐力低下を起こ－3した。重ね継手あり試験体の耐力低下度合いは，

⦿基礎梁せん断補強筋のフック付き重ね継手

重ね継手なし試験体よりも大きいが，重ね長さによRC計算規準16 条（付着および継手）2．継手 3）でる有意差は認められない。また，せん断補強筋のは，フック付き重ね継手の場合，図7のように，フック引張降伏は，FG-0.45-50では発生せず，それ以外が鉄筋引張力の1／3を負担し，重ね継手部が鉄筋引の試験体ではR＝±10または±20×10 rad.の繰張力の2／3を負担するとしている。

－3

返し載荷時に発生した。
2）せん断補強筋ひずみの推移
せん断補強筋ひずみ測定位置を図5，せん断補強● 建築技術 2017.06

これらより，RC配筋指針 1）では，式（1）と式（2）の大きい方の値をもとに，フック付き重ね長さ比L1h/dを表2で規定している（RC配筋指針の付録A4（定着と6 7

1.3

表3

Qmax/Qsu

Fc（N/mm2） SD295

1.21.11
重ね長さ比 l/d0.9∞504540（Qmax/Qsu－l/d 関係）40

本指針による685N/mm2級のL1h/dの計算値と規定値

R80（×10－3 rad）SD345

せん断補強筋鋼種

SD390

SD490 685N級
2130―54.424303550.1
402747.7302545.5
3343.53641.72530353940.1
4238.54537.1204835.85420253033.46031.3
Fc：コンクリートの設計基準強度，685N級：計算値
SD295～SD490の L1h/d：RC配筋指針の値

規定値―
504540験体との有意差は認められない。
30

これらより，式（1）と式（2）の大きい方を685N／mm2級高強度せん断補強筋のフック付き重ね長さ比L1h/dとした計算値を表3に示した。

20
重ね長さ比 l/d
10∞504540（R80－l/d 関係）
pw＝0.23%

図8pw＝0.45%

耐力安全率Q max /Q suおよび限界材角実験値R80に及ぼすフック付き重ね長さ比l/dの影響

本指針 2）では，表3のように，L1h/dの計算値を安全側にまるめ，685N／mm2 級高強度せん断補強筋のL1h／dの規定値を定めている。また，基礎梁実験では，せん断補強筋末端を135°フックとし，フック付き重ね継手の妥当性を確認したので，RC配筋指針のフ重ね継手の長さの計算）参照）。式（1）は損傷短期荷

ック付き重ね継手をもとに135°
フックまたは180°
フック

重時，式（2）は安全短期荷重時の算定式である。のいずれかを用いてもよいとしている。

l ≧（2／3）･{σt ･d／（4 fa）}

（1）

l ≧（2／3）･{σt ･d／（4K･f b）}

（2）

おわりに

l ：フック付き重ね長さ，d：鉄筋呼び名の値
σt ：短期許容引張応力度

本稿では，SABTEC高強度せん断補強筋設計施工

fa ：短期許容付着応力度

指針（2016年）7章 2）の構造規定として定めている基

f b ：付着割裂の基準となる強度礎梁せん断補強筋のフック付き重ね長さについて，フ（ fa，f bともに，上端筋の値）

ック付き重ね継手を有する基礎梁の実験的根拠を中心

K ：鉄筋配置と横補強筋による修正係数に詳述した。

ただし，K＝1.9とする。

本連載全4回は，SABTEC高強度せん断補強筋設◎基礎梁実験の耐力安全率および限界部材角実験値

計施工指針（2016年）の特長を中心に詳述したもので基礎梁実験の耐力安全率実験値Qmax／Qsu および限あり，同設計施工指針は，当機構の建築構造技術審界部材角実験値R80 に及ぼすl／dの影響を図8に示す。

議委員会（委員長：窪田敏行近畿大学名誉教授）委Qmax は正加力最大耐力実験値，Qsu は荒川mean式の員の皆様からのご指摘を踏まえまとめられている。ここ

せん断終局耐力，R80 はQmax の80％耐力低下時の正に記して，委員の皆様に厚く御礼申し上げます。
（ますお きよし）

加力部材角実験値であり，計算耐力はコンクリートおよび鉄筋の実強度を用いて算定した。
図8によると，フック付き重ね継手あり試験体の耐力安全率Qmax／Qsu および限界部材角実験値R80 は，それぞれ重ね継手長さにかかわらず，重ね継手なし試
6 8【参考文献】
1）日本建築学会：鉄筋コンクリート造配筋指針・同解説，2010年
2）（一社）建築構造技術支援機構：SABTEC高強度せん断補強筋設計施工指針（2016年），2016年11月
3）日本建築学会：鉄筋コンクリート構造計算規準・同解説，2010年

SABTEC高強度せん断補強筋 設計施工指針（2016年）●