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 1）
214-079 豊原 義昭
1.

示す。試験体は PBL を RC 部材に埋め込んだ要素試験体で序あり，計 10 体が計画された。

近年，建築分野において，鉄骨（以下，S という）部材と鉄筋コンクリート（以下，RC という）部材間のずれ挙動に実験変数は，円孔の埋込み深さ，その孔数及び鋼板の配対する機械的ずれ止めとして，孔あき鋼板ジベル（以下，置である。鋼板の配置は，鋼板 1 枚（以下，単列という）PBL という）を適用した接合部ディテールの研究・開発がと鋼板 2 枚（以下，複列という）の 2 種類が設定されてい行われている。

る。円孔のピッチは 100 mm とし，RC 部材の上面から 200，

図 1 は，PBL を適用した鋼コンクリート接合部形式の例

300 及び 400 mm の位置に配置されている。既往の研究 5)よを示したものである。S 部材と RC 部材が並列的に結合されり，RC 部材上面から第一円孔までの埋込み深さが小さい場

例合，コンクリートのコーン状破壊に至ることが明らかされでは，実験方法として頭付きスタッドのせん断耐力をていることから，文献 5) によって提案されているコンクリ検証する標準押抜き試験が主に行われている。一方，S 部材ートのコーン状破壊が生じない位置に第一円孔が配置されに RC 部材が直列的に接合される直列接合部（複合梁等），ている。

る並列接合部（合成梁）への PBL の適用を検討した研究
えば 1)

及び，S 部材が RC 部材を貫通する直交接合部（柱 RC・梁S 造接合部等）に PBL を適用した研究例例えば 2), 3)

各試験体とも，RC 部材の寸法は 300×300×600 mm であがある。

り，主筋は 8-D16（SD295A），せん断補強筋は 2-D6@50

Leonhardt らによって提案されている PBL のせん断終局耐（SD295A）が配置されている。PBL は幅 120 mm，厚さ 124)力式 （以下，Leonhardt 式という）は，並列接合部のせんmm の鋼板に直径 50 mm の円孔が設けられ，鋼板の RC 部終局断耐力を評価していると考えられ，鋼板 1 枚に単孔を材に対する埋込み深さは 450 mm である。また，複列におけ設けた押抜き試験の結果を対象としていることから，円孔る鋼板の間隔は，100 mm とする。なお，鋼板の表面処理はの配置位置や円孔が複数になった場合の PBL のせん断終局行われていない。表 2 に使用材料の力学的特性を示す。
図 4 にセットアップを示す。実験は，図 2 に示すように，耐力の評価法は構築されていない。

PBL 端部に単調引張力を負荷する。

本研究は，直交及び直列接合部への PBL の適用を想定し3.

た PBL の引抜き要素試験を実施し，円孔の配置位置及び円孔数が PBL のせん断性状に及ぼす影響を検討する。
2.

図 5 に代表的な試験体の最終破壊状況を示す。図中の番号は，表 1 に示す円孔の配置位置である。単列・単孔の試実験計画
表 1 に実験変数，図 2 及び図 3 に試験体及び PBL 詳細を験体では，RC 部材にひび割れは生じなかった。単列・複数

並列接合部例えば 1)

接合部形式
RC 部材

：加力方向

最終破壊状況

PBL

直列接合部 2)直交接合部例えば 3)

S 部材

RC 部材

RC 部材

PBL

S 部材

S 部材

S 部材
RC 部材

PBL

PBL

複合梁

標準押抜き試験

合成梁

柱梁接合部

図 1 PBL を適用した鋼コンクリート接合部形式の例
表 1 実験変数
配置
試験体名

P - s1

P - s2

P - s3単列
P - s12P - s23

P - s13

P - s123

P - w1複列P -w2

鋼板
RC 部材上面①②③
円孔数×鋼板数
孔径板厚1×12×13×150 mm
12 mm

1×2

P - w3582
300
50 100 100

200

8-D16250764
600

450

2-D6@50A

300
150 150300
90 606090

300905050 90

ロードセル

3232

P10010032PAPBL

50

コンクリート121212012(a) 単列 (b) 複列
図 3 PBL 詳細32

図 4 セットアップ

75 15075

50150

150400300
100 100

300
100 100

50505050

表 2 使用材料の力学的特性
N/mm2材料

50

A-A 断面(b) 複列407

主筋D16(SD295A)

1.87×105

340490

横補強筋D6(SD295A)

1.68×105

356506

ヤング係数
Ec

圧縮強度
B

割裂強度
Ft

2.41×10428.32.27

単列複列2×1

円孔数×鋼板数：円孔位置u352

コンクリート配置

引張強さ

y2.04×105

材料

図 2 試験体詳細

降伏強度PL12(SS400)

N/mm2(a) 単列

ヤング係数EsPBL50505030050 505050300
100 10050150450①①②②③

P - s12 試験体

1×23×1①②③③

P - s23 試験体

P - s13 試験体③P - s123 試験体

P - w3 試験体

図 5 最終破壊状況
孔を有する P - s12 及び P - s13 試験体は，最大荷重時に RC次報（その 2）では，引き続き，実験結果及び円孔の配置部材に埋め込まれた鋼板の下部に引張応力に起因するひびやその埋込み深さが PBL のせん断性状に及ぼす影響につい割れが発生し，その後，鋼板の側面に沿ったコンクリートて検討する。の割裂ひび割れが観察された。しかしながら，P - s23 試験体

参考文献
1) 楊東，田中照久，堺純一，河野昭彦：各種ずれ止めを用いた合成梁の弾塑性曲げ性状に関する実験的研究，日本建築学会九州支部研究報告集，第 53 号，pp.397-400，2014.3
2) 西村泰志，山下真一：S 部材と RC 部材を孔あき鋼板ジベルで接合した切替え部の破壊性状，日本建築学会近畿支部研究報告集，
pp.277-280，2008
3) 西村泰志，又吉大輔，斎藤啓一，青山直樹：孔あき鋼板ジベルによる柱 RC 梁 S とする柱梁接合部の支圧破壊性状の改善，
日本建築学会構造系論文集，第 665 号，pp.1727-1736，2010.94) F.Leonhardt，W.Andrä，H.P. Andrä，W.Harre：Neues，vorteilhafies
Verbundmittrl fur Stahlverbund-Tragwerkemithoher Dauerfestigkeit，
beton-und Stahlbeton，pp.325-331，1987.125) 味岡史晃，斎藤啓一，青山尚樹，西村泰志：孔あき鋼板ジベルの引張破壊性状（その 6 ），日本建築学会大会学術講演梗概集（関東），pp.1301-130，2011.8

のみ，第一及び第二円孔間に引張ひび割れが生じた。一方，3 つの円孔を有する P - s123 試験体は，各円孔の位置から生じたひび割れが観察された。また，複列・単孔とした場合，単列・複数孔とほぼ同様のひび割れ性状を示した。
4.

まとめ
本研究の結果，以下の知見が得られた。

1) 単列・単孔の場合，RC 部材にひび割れは観察されなかったが，単列・複数孔の場合，最大荷重時における RC部材の引張ひび割れ及び割裂ひび割れが生じた。
2) 複列・単孔の場合，単列・複数孔の場合とほぼ同じひび割れ性状を示した。

（馬場研究室）