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 1転造ねじ(ABR)の場合)
210-046

１．序河瀬良平

による耐力上昇の程度を把握するため全ねじの引張試験


表 2，全ねじの引張試験結果を表 3 に示す．表 3 には破度とされている 1)．アンカーボルト（以下 A.Bt）の塑性を行う．JIS2 号引張試験片による丸鋼の材料試験結果を


大地震時の露出形式柱脚部の必要回転量は 0.03rad 程 %/て全ねじの最大耐力は,1.15〜1.26 倍になっていることがわかる．この倍率について各パラメータの平均値を比 

現在 JIS で規格化されている構造用転造両ねじアンカー 

度の伸びに相当する塑性変形があれば良いことになる．

 
当する）を示す．表 3 を見ると，丸鋼の材料試験に対し
 

Le（ナット間長さ）が曲げ回転半径と等しい場合，3%程 

断伸びは標点距離を 5d とした値（14 号引張試験片に相 

変形によってこの回転量を確保するには，有効引張長さトセット（ABM）において，ABR では 10%程度の伸びであり 2%の差，製造メーカーでは A 社では1.17 で B 性能，ABM では 3%程度の伸び性能が保証されているも社では 1.20 であり 3%の差であった．ねじの呼び径の影






較すると，鋼種では ABR400 が 1.17 で ABR490が 1.19


ボルトセット（ABR）と構造用切削両ねじアンカーボル

響が最も大きく，M24 では 1.21 で M39 では 1.15 であ

背景から既往の研究 2)で建築構造用 A.Bt セットの引張り 6%の差が生じた．M24 の方が H/d が高かったためと試験を行っているが，A.Bt セットとしての伸び性能を把考えられる．ABR
では，ねじ部の断面積が軸部よりも 5のの，その定量的な根拠は示されていない．このような〜6%小さいが，引張強度が上述のとおり 15〜26%大き握するには試験体数やパラメータが十分とはいえない．



そこで本論その 1 では，アンカーボルトセット（ABR）くなったので，軸部破断が生じると推察される．の引張試験を行い，伸び性能について定量的に評価する

本実験では破断伸び性能に影響を及ぼすと考えられる

3927s30D



以下のパラメータを設定した．

 

    %/         %/ %/ 

 %/  

     



図1%/           0)10)10)1,0#
/  /22  
27d 3d,3d2
%/ %/223d,3d2
27d2
4.5d,3d2
2
32d 3d,3
d
22
27d 3d,3d2
,0* 1

-&#"
-&#"-&#"  

使用材料（丸鋼のまま）の引張試験に加え，塑性加工

用いて載荷を行う．試験体の形状及び寸法を図 1 に示す．

 ラメータを表 1 のように設定する．アムスラー試験機を"       

A.Bt セット計 12 組（各 2 本）に上記に示すようなパ+.)A
M24
R4B-2427s30DB
ABR400
R4A-3927s30DA
M39
R4B-3927s30D
B
R5A-2427s30DA
R5B-2427s30DB    
R5A-2427s45D
A
M24
R5B-2427s45D
B
ABR490
R5A-2432s30DA
R5B-2432s30D
B
R5A-3927s30DA
M39
R5B-3927s30DB 0)10)10)1$'&!%ローラ丸ダイス，B 社：2 ローラ丸ダイス），それがねじ試験体一覧

R4A-2427s30D %/%/  %/メーカーにより転造加工用の機械が異なり（A 社：3  

 ,0(表1・ねじ製造メーカー：A 社，B 社

部の強度に影響することも考えられるので，実験により

-&#"


の影響を検証する．

0)

0)10)10)10)1

の比率が伸び性能に影響することが推察されるので，そ

試験体の形状・寸法

0)10)1
A.Bt で破断が生じる場合には，ねじ部長さと軸部長さ0)1 ・上端ねじ部の長さ：3d，4.5d0)1  ・A.Bt 長さ：27d，32d 

-&#"

 

響を検証する．

0)1 M24（11.9%）と比較的小さな M39（9.6%）について影検証する．

が小さくなると考えられる．この比率が比較的大きな

きいほど塑性硬化の影響が大きく，小さいほどその影響 

ねじ山のとがり山高さ H とボルト径 d の比 H/d が大 ・ねじの呼び径：M24，M39

   る．



鋼材の種類として，SNR400B，SNR490B の違いがあ    

 %/ ・鋼種：ABR400，ABR490

0)12432s30D 












２．実験計画2427s45D


2427s30D0)1

ことを目的とする．

0)0)10)1

表2



7067
6467
6264666564242322211720201617323432332728292728   

312
287298282
342
334
328
345
344

M24 (A
M24 (BABR400
M39 (AM39 (B
M24 (A 
M24 (A 2)
ABR490M24 (B
M39 (A
M39 (B

447
429
462
423
548
526
495
528
539(1)

δut = Lbεu + Lbf (ε f − εu )丸鋼の材料試験

Lb：軸部有効長さ
Lbf：εf 測定時の標点距離（ここでは JIS2 号引張片8D とする）
同式において，第 1 項が一様伸びに至るまでの軸部伸び，第 2 項が軸部破断位置周辺での局部伸びを表している．
ねじ部については，塑性加工による強度上昇の程度が不明瞭なため，過大評価とならないようゼロと見なしている．図 2 に破断伸び性能に関する評価値と実験値の比較

表3を示す．図 3 にεut の実験値と計算値を比較したものを全ねじの引張試験結果
    

192
168
390
390
240
168
390
390

414
357
360
319
408
364
408
364

516
541
501
492
649
597
625
621

M24 (A
M24 (BABR400
M39 (A
M39 (B
M24 (A
M24 (BABR490
M39 (A
M39 (B示す．図 2 から軸部では大きく伸び，ねじ部では伸びが 
!



22.8
27.4
22.8
27.8
27.8
21.9
23.0
22.7

1.16
1.26
1.08
1.16
1.23
1.20
1.18
1.15

少ないことがわかる．図 3 から実験値と計算値が概ね良い対応を示し安全側の評価ができることがわかる．
４．結材料試験を基に引張試験の破断伸び性能を予測するための評価式は，実験値を概ね安全側に評価できることがわかった．引張試験において呼び径，A.Bt 長さ，上端ねじ長さ，製造メーカーの違いによる有意な差は生じてお

３．実験結果と考察らず，伸び性能に大きな影響を与えないと考えられる．

実験結果

参考文献
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性状，構造工学論文集 vol.46B，2003.3
2) 中田雄斗，他 3 名：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 1)日本建築学会大会梗概集，
C-1 分冊，PP.1165-1166，2016.8

A.Bt セット引張試験で得られた結果をまとめる．第 2章で予測した通り，ABR では全て軸部で破断した．
鋼種ごとの伸び性能について比較する．ABR の試験体
では，ねじ部が転造加工により降伏強さが上昇している
ため，ねじ部に先行して軸部で降伏する．その後 ABR400，30ABR490 いずれの試験体でも，18〜25%程度で破断に至25ることが確認できた．伸びについては呼び径，A.Bt 長さ，20上端ねじ長さ，製造メーカーの違いによる有意な差は生じなかった．

15破断伸び性能の評価

10丸鋼の材料試験で得られた破断伸びを基に A.Bt セット引張試験の破断伸びを評価し，実際に A.Bt セット引5張試験で得られた破断伸びとの比較を行う．評価方法と

0εut(%)
0

しては，文献 1)で示された次式より評価する．

図33025102030εut の実験値と計算値の比較

εut 2015



10

2



R5B-3927s30D-2

R5B-3927s30D-1



R5A-3927s30D-2

R5A-3927s30D-1



R5B-2432s30D-2

R5A-2432s30D-2

R5A-2432s30D-1



R5B-2427s45D-2

R5B-2427s45D-1



R5A-2427s45D-2

R5A-2427s45D-1



R5B-2427s30D-2

R5B-2427s30D-1



R5A-2427s30D-2

R5A-2427s30D-1



R4B-3927s30D-2

R4B-3927s30D-1



R4A-3927s30D-2

R4A-3927s30D-1



R4B-2427s30D-2

R4B-2427s30D-1



R4A-2427s30D-2

0

R4A-2427s30D-1

5R5B-2432s30D-1

3.2εut(%)



3.1

 

（向出研究室）