孔あき鋼板ジベルのせん断性状に及ぼす埋込み深さの影響（その 2）
214-099 野々下
1.

序嘉人

二円孔の間に，コンクリートの引張応力に起因するひび割

本報は，前報（その 1）に引き続き，孔あき鋼板ジベル（以れが生じていることから，複数孔の場合，ひび割れ発生位下，PBL という）の円孔の埋込み深さや円孔数が，PBL の置が PBL の最大耐力に影響を及ぼす可能性がある。また，せん断終局耐力に及ぼす影響について，実験的に検討する。

最大荷重発揮後，PBL の抜出し量が大きくなるにつれて，P

2.

実験結果とその考察- s12 試験体の荷重は低下しているが，P - s13 及び P - s23 試験

2.1

PBL のせん断抵抗力－抜出し量関係体における荷重低下の度合いは小さくなっている。孔数 3

図 1 に各試験体の PBL のせん断抵抗力と抜出し量の関係の P - s123 試験体の最大荷重は，孔数 2 の試験体と比較してを示す。縦軸は PBL に負荷された引張力 P，横軸は鉄筋コ僅かに大きい程度である。鋼板を複列とした場合，図 1(c) にンクリート（以下，RC という）部材の下端部に対する PBL

示すように，最大荷重は円孔の埋込み深さに伴って増大すであり，ここでは = 6 mm までの結果を示す。

る傾向を示し，かつ，円孔の埋込み深さが大きくなるにつ鋼板が単列かつ円孔が単孔の場合，図 1(a) に示すように，れて，最大荷重後の荷重低下の度合いは小さくなっている。

円孔の埋込み深さに伴って，最大荷重は僅かに大きくなっ2.2の抜出し量

PBL のせん断抵抗力－円孔の埋込み深さ関係ている。単列・複数孔の場合，図 1(b) に示すように，P - s13

図 2 に円孔 1 つあたりのせん断抵抗力と埋込み深さの関試験体の最大荷重は，P - s12 試験体の結果とほぼ同程度であ係を示す。縦軸は実験値を円孔数で除した円孔 1 つあたりる。一方，P - s23 試験体の最大荷重は，P - s12 試験体と比較のせん断抵抗力 Qp，横軸は RC 部材上面から第一円孔の中して相対的に小さい。これは，P - s23 試験体のみ第一及び第心までの埋込み深さ H1 を示す。PBL が単列・単孔の場合，実験値は第一円孔の埋込み深さに伴って，ほぼ直線的に増250大している。また，図中の点線は，Leonhardt らが提案してP (kN)いる PBL のせん断終局耐力式 1)による計算値を示したもの200である。P - s1 及び P - s2 試験体の実験値は，Leonhardt らの150評価式による計算値よりも若干小さいが，P - s3 試験体の実100

験値は計算値と良い対応を示している。一方，単列・複数50012：P - s1 試験体0345：P - s2 試験体(a)(mm)孔の場合，円孔数の増加に伴って円孔 1 つあたりのせん断6：P - s3 試験体耐力は低下している。また，鋼板を複列とした場合，円孔 1つあたりのせん断抵抗力は，単列の場合と同程度のせん断抵抗力を示している。

単列・単孔250 P (kN)

3.

ひずみ性状

2003.1

鉄筋のひずみ度分布150

図 3 は，PBL が単列配置された代表的な試験体について，

100

主筋及びせん断補強筋の最大荷重時の軸ひずみ度分布を示

500(mm)0123：P - s12 試験体

564：P - s23 試験体：P - s13 試験体：P - s123 試験体(b) 単列・複数孔250したものである。縦軸は主筋及びせん断補強筋のひずみ計
測位置，横軸は各々の軸ひずみ度 である。円孔数にかかわらず，主筋の軸ひずみ度は，PBL の埋込み終点側に向かって直線的に大きくなっているのに対し，せん断補強筋の軸ひずみ度はほぼ進展していないことがわかる。したがって，P (kN)
150 Qp (kN)

：単列・単孔200：単列・複数孔(2)150100100500(mm)102：P - w1 試験体：単列・複数孔(3)：複列・単孔50：Leonhardt 式

3564：P - w2 試験体：P - w3 試験体

(c)

複列

図 1 せん断抵抗力－抜出し量関係

H1 (mm)00100200300400500

図 2 円孔 1 つあたりのせん断抵抗力－埋込み深さ関係

：P- s1 試験体
PBL-s1：P - s2 試験体：P - s3 試験体(%)-0.2-0.1(a)00.10.2

主筋PPBL-s1：P- s1 試験体-0.2(a)：P - s12 試験体-0.100.1(%)
0.2

単列・単孔

：P - s123 試験体：PPBL-s1- w1 試験体：P - w2 試験体：P - w3 試験体100(%)-0.2-0.1

00.10.2P(b) せん断補強筋-0.2

図 3 鉄筋の軸ひずみ度分布-0.10(%)
0.20.1(b) 複列・単孔
PBL-s1：P- s1 試験体

本実験の範囲では， PBL の抜出しに伴うせん断抵抗力が，：P - s12 試験体

コンクリートを介して直接主筋の付着抵抗として伝達され：P - s123 試験体ていると推察される。
3.2

鋼板の軸ひずみ度分布

図 4 に最大荷重時の鋼板の軸ひずみ度分布を示す。縦軸はひずみ計測位置，横軸は鋼板の軸ひずみ度 P である。鋼板のひずみ計測位置は，鋼板に設けられた円孔の上部，下P部及び円孔の中心に応じる位置である。単列・単孔の場合，-0.2

図 4(a)に示すように，円孔上部及び中心に応じる位置には

(c)

-0.1

00.1

(%)
0.2

単列・単孔及び単列・複数孔

図 4 鋼板の軸ひずみ度分布

引張ひずみ度が生じているのに対して，下部では圧縮ひずみ度が生じている。これは，円孔に充填されたコンクリートの支圧力の反力が，円孔下部の鋼板に作用するためと考対して，中心に応じた位置に生じる引張ひずみ度は，円孔えられる。円孔上部及び中心に応じる位置の引張ひずみ度の埋込み深さに伴って，ほぼ直線的に小さくなっている。の大きさは，円孔の埋込み深さに依存せず，ほぼ同じ値をこれらの結果より，単列の鋼板に複数の円孔が設けられる示しているが，下部に生じる圧縮ひずみ度は，若干ではあ場合，PBL の第一円孔のせん断抵抗力が卓越することが推るが円孔の埋込み深さに伴って大きくなっている。鋼板の察される。

材軸方向の力の釣合いを考えれば，円孔の埋込み深さが大4.

きくなると，円孔から鋼板の埋込み終点側の端部にかけて鋼板の表面に作用する付着・摩擦力の効果は小さくなるた

本研究の結果，以下の知見が得られた。
1)めと推察される。また，図 4(b)に示すように，複列の場合の鋼板の軸ひずみ度分布においても，単列・単孔の場合とほぼ同じ性状を示している。しかしながら，図 4(c)に示す
ように，単列・複数孔の場合は，単列あるいは複列・単孔結語
単列あるいは複列・単孔の場合，PBL のせん断抵抗力は，円孔の埋込み深さに伴って増大する。

2)

単列・複数孔の場合，単列・単孔の場合と比較して，円孔 1 つあたりのせん断抵抗力は低下する。

参考文献に応じた位置に生じる引張ひずみ度と下部に生じる圧縮ひ1) F.Leonhardt ， W.Andrä ， H.P. Andrä ， W.Harre ： Neues ，vorteilhafies Verbundmittrl fur StahlverbundTragwerkemithoher Dauerfestigkeit，beton-und Stahlbeton，pp.325-331，1987.12

ずみ度の分布傾向は，単列・単孔の場合と同じであるのに（馬場研究室）の場合と分布状態は異なる。各円孔の上部，下部及び中心に応じた位置におけるひずみ度の符号，及び，円孔の中心