固定用アンカーのビス穴を有する床スラブの曲げ耐力

日大生産工 ○師橋 憲貴
合成高分子ルーフィング工業会

中村 修治

同 湯浅昇

同 中野 五郎

どのような影響を及ぼすのか実験的に検討を1.はじめに行ったものである。

合成高分子ルーフィング工業会における技2.実験概要

術資料では，独立行政法人建築研究所発行の『建築物の長期使用に対応した材料・部材の表-1 に試験体詳細を示す。試験体は，RC 及品質確保・維持保全手法の開発に関する研究』

び ALC ともに幅×全長が 600×2000mm，厚さからの出典として，合成高分子ルーフィング

は RC と ALC で異なり，RC が 150mm，ALC がシートに分類される加硫ゴム系及び塩化ビニ100mm となっている。図-1 に固定用アンカー

ル樹脂系シートの推定耐用年数は，標準耐用のビス穴を開けた位置における試験体断面を年数を 15 年としていくつかの係数を乗ずる示す。ビス穴の径はΦ8.5mm で，深さは 60mm式が提案されている １）。この推定耐用年数はとした。試験体は RC 及び ALC 各 4 体ずつで，維持保全係数など最良の値を用いても 28 年

RC ではビス穴なし 2 体と図-2 a)図に示すビであり，建築物の供用期間に防水改修は同一ス穴間隔 200mm を 2 体とした。ALC ではビスの建築物で 1 回ないし複数回は必然的に行う穴なしとビス穴間隔 200mm の実験後における必要が生じるものと考える。日本建築学会発

曲げ耐力を考慮して，図-2 b)図に示すビス穴行の建築工事標準仕様書・同解説 JASS 8 防間隔を広くしたビス穴間隔 300mm の試験体に２）においては合成高分子系シート防ついても実験を行った。ALC の試験体数は，水工事の材料として用いる固定金具及び固定ビス穴なしとビス穴間隔 300mm を各 1 体，ビ金具を下地に固定する固定用アンカーとビスス穴間隔 200mm を 2 体とした。

について，その材質などは規定されているが，3.載荷及び測定方法

水工事

固定用アンカーのビス穴についてはビス穴間加力は単調載荷で，3 等分点 2 点集中加力隔などの規定は示されていない。鉄筋コンク

表-１

リート床スラブ(以下，RC と称す)及び軽量気固定用アンカーのビス穴は建築物の供用期間に複数回の防水改修を想定した場合には比較RC的狭い間隔で開けられることになる。そこで
本研究は固定用アンカーのビス穴によるコンクリートの欠如が RC 及び ALC の曲げ耐力に主筋(mm)

鉄筋種類

試験体名

泡コンクリート(以下，ALC と称す)に設ける

ALC

No.1
No.5
No.2
No.6
No.3
No.4
No.7No.8

試験体詳細

スラブ厚

1504-D10(SD295A)

穴の有無
ビス穴間隔(mm)

ビス穴
径･深さ(mm)なし

なし

あり@200なし

1009-4.5Φ
(SWRM6)あり@200あり@300

The Flexural Loading Capacity of the Slab with Anchor Vis HoleNoritaka MOROHASHI, Noboru YUASA,
Shuji NAKAMURA and Goro NAKANO

Φ8.5･60なし
Φ8.5･60とし構造物試験機自動計測制御システム

最終加力荷重は，RC では試験体中央のたわ(5000kN 構造物試験機)を使用して載荷した。

み が 約 37 ～ 40mm( 支 点 片 側 か ら 1/20 ～たわみは支点の位置と試験体中央の相対変位1/19rad)に達し加力を終了した時点の最終荷を測定した。

重を示し，ALC では試験体破壊時の最大荷重4.実験結果を示した。

表-2 に実験結果一覧を示す。コンクリート a)RC ビス穴間隔 200mm

CL
アンカー穴径:φ8.5mm,深さ:60mm

15060の圧縮強度σ B は，RC では，現場封かん養生と90したφ100×200mm のテストピースを用いて，RC の載荷日に圧縮試験を行った。RC で用いた200100

コンクリートは，材齢 4 週時のコンクリート200100600
単位:mmCLb) ALC ビス穴間隔 200mm

6060

造されたレディーミクストの普通コンクリー

アンカー穴径:φ8.5mm,深さ:60mm

40トを用いた。ALC については，ALC メーカーの試験成績報告書に示される値を用いた。

100200200

100

600

図-1単位:mm

固定用アンカーのビス穴位置における試験体断面CLa)ビス穴間隔 200mm (RC・ALC)

100

200

600

200

100

アンカー穴径:φ8.5mm,深さ:60mm

400

200

200

200

200

200

200

400

2000

単位:mmCLb)ビス穴間隔 300mm (ALC)

300
150
400

300

300

3003002000

図-2

固定用アンカービス穴位置

400

単位:mm600

150

アンカー穴径:φ8.5mm,深さ:60mm

100

強度を 24 N/mm2 に目標とした生コン工場で製図-3 a),b)に荷重－たわみ関係を示す。a)

ひび割れが下端から上端に進展し，最大荷重図 RC では，荷重 25ｋN 付近で曲げひび割れ時ではせん断区間に発生したせん断破壊によの発生により剛性が低下し，荷重 45ｋN 付近り耐力が低下した。

でたわみの増加が認められた。以降の耐力は

写真-1 に最終破壊形状を例示する。写真は若干のばらつきが見られるものの，ビス穴な側面とビス穴を開けた上面を示したが，上面

しの No.1(実線)とビス穴間隔 200mm の No.2(1ではビス穴が RC の曲げ破壊及び ALC のせん点鎖線)の荷重―たわみ曲線はほぼ一致し，最断破壊に影響を及ぼす様子は認められずビス

終加力荷重はビス穴なし及びビス穴ありの試

表-2

験体でほとんど差は認 められず，69.35～穴の有無
試験体名70.85ｋN となった。b)図 ALC では，荷重 10ｋ
N 付近で曲げひび割れの発生により剛性が低下し，以降荷重の増加とともにたわみが増加

No.1
No.5
No.2
No.6
No.3
No.4No.7No.8RCし，せん断破壊により最大荷重 16.55～19.60
ｋN を迎え，荷重が低下した。ビス穴なしの実験結果一覧

ALCNo.3(実線)と比較して，ビス穴ありの試験体

コンクリート

ビス穴間隔 圧縮強度σB
2(mm)(N/mm )なし
あり@200なし
あり@200あり@300

最終加力荷重(kN)

破壊
形式

70.40
圧縮側コン69.35
クリートの
27.6
70.85
圧縮破壊
69.35
19.60
せん断区間
18.15
＊における
4.916.55
せん断破壊
18.05＊)メーカーの試験成績報告書による。

は耐力が若干低くなる傾向が認められたが，最 大 耐 力 は ビ ス 穴 あ り に 対 し て 84.4 ～a) RC▼:最終加力荷重92.6％となり荷重―たわみ曲線の履歴から使用上問題となる構造耐力の低下ではないものと考える。ビス穴間隔 200mm の No.4，No.7 とビス穴間隔 300mm の No.8 では，せん断破壊発生荷重のばらつきと考えられる荷重の差が許容曲げ荷重 41.54kN

ビス穴間隔 200mm の No.4 と No.7 の比較において認められたが，ビス穴間隔 200mm の最大荷重が大きい方の No.4 とビス穴間隔 300mm

曲げひび割れ荷重 26.48kNの No.8 では最大荷重の差は少なく，ビス穴間隔を 200mm から 300mm に広くした範囲では，耐力の差はさほど認められなかった。このことから，ALC ではビス穴間隔よりもビス穴を開けることによる厚さ(せい)方向のコンクリートの欠如が耐力に影響を及ぼしているものb) ALCと推察される。
図-4 に曲げひび割れの進展状況を例示す▼:最終加力荷重
許容曲げ荷重 19.81kNる。
RC では，曲げひび割れが 30ｋN で発生し，以降曲げひび割れの発生本数が増加し，Pmax時では，圧縮側縁から 25mm 程離れた位置の材

せん断終局荷重18.28kN
曲げひび割れ荷重4.96kN

δ軸に沿って圧縮破壊が発生した。ALC では，曲げひび割れが 12ｋN で発生し，その後曲げ

図-3

荷重－たわみ関係a) RC ビス穴間隔@200 No.6
P=30kNa) RC ビス穴間隔@200 No.6 Pmax=69.35kN

側面P=40kN

Pmax=69.35kNb) ALC ビス穴間隔@200 No.4
P=12kN
上面加力点

中央加力点

b) ALC ビス穴間隔@200 No.4 Pmax=18.15kN

P=18kN

側面Pmax=18.15kN

図-4

曲げひび割れの進展状況

穴からのひび割れ発生も認められなかった。
5.まとめ
合成高分子系シート防水工事固定用アンカ
上面

ーのビス穴を開けた RC 及び ALC の床スラブ

加力点

写真-1の曲げ性状について検討した結果，本実験の中央加力点

最終破壊形状

範囲内で以下に示す知見が得られた。
1)RC のビス穴なし及びビス穴ありの曲げ耐の圧縮破壊，ALC ではせん断区間に発生し力を比較すると，ビス穴間隔 200mm としたたせん断破壊となった。床スラブ上面のビ試験体の荷重―たわみ曲線はビス穴なしとス穴の観察により， RC の曲げ破壊及び ALCほぼ一致し，最終加力荷重にほとんど差はのせん断破壊に影響を及ぼすようなビス穴認められなかった。

からのひび割れの発生は認められなかった。

2)ALC のビス穴なし及びビス穴ありの曲げ耐力を比較すると，ビス穴なしに比較して，ビス穴ありは曲げ耐力が若干低くなる傾向

謝辞
本実験に際し，KRK(合成高分子ルーフィング工業会)には，ご助言及び多大なるご協力をいただきました。ここに記して謝意を表します。

が認められた。ビス穴ありの試験体について，ビス穴間隔の違いを比較すると，ビス穴間隔 200mm 及び 300mm の曲げ耐力に差はさほど認められなかった。
3)破壊形式は RC では圧縮側のコンクリート

参考文献
1) 合成高分子ルーフィング工業会：KRK シート
防水マニュアル，2014 年改訂，p.90-922)日本建築学会：建築工事標準仕様書・同解説
JASS 8 防水工事，2008 改訂