文献調査に基づく孔あき鋼板ジベルのせん断終局耐力の評価（その 2）修正せん断終局耐力式の提案
213-901 鍜治田 峻史
1. 序値における回帰直線の傾きが異なっている。これは，鋼板の本報は，前報（その 1）に引き続き，孔あき鋼板ジベル（以表面状態が異なる（著者ら：表面処理なし，西村ら：グリス下，PBL という）の既往のせん断終局耐力式である Leonhardt
1)2)塗布）ためと考えられる。に基づいて，円孔の埋込み深さの影響をPBL のせん断終局耐力がコンクリートの二面せん断によ考慮した修正せん断終局耐力式の提案を試みるとともに，って支配される場合，図 1 に示す実験結果に基づいて，PBLその妥当性について検討する。のせん断終局耐力に及ぼす円孔の埋込み深さに関する効果

2.

を鋼板の付着・摩擦を考慮した係数として(2)式に示す。

式

及び福元式

円孔の埋込み深さを考慮した単純引張試験におけるPBL のせん断終局耐力1    H1  

2.1 円孔の埋込み深さの影響(2)

図 1 は，著者らによる実験及び前報（その 1）で示された

表面処理なしの場合：= 0.0007， = 0.85

PBL の単純引張試験（Type A）の結果と円孔の埋込み深さ

グリス塗布の場合 ：= 0.0010， = 0.60の関係を示したものである。縦軸は PBL のせん断終局強度

なお，は Leonhardt 式に基づいて，1.08 以下とする。

PBL をコンクリートの圧縮強度B で無次元化した値，横軸2.2 円孔の埋込み深さを考慮したせん断終局耐力の評価

は RC 部材上面から第一円孔中心までの距離 H1 である。図コンクリートの二面せん断強度に支配される場合の PBL

中の太線は，円孔の埋込み深さが小さい場合，PBL のせんのせん断終局耐力は，前報（その 1）で示した既往のせん断

断終局耐力はコンクリートのコーン状破壊による耐力 Qcf

終局耐力式に円孔の埋込み深さを考慮した係数  を乗じによって支配され，(1)式によって評価される 3)。

ることによって評価する。したがって，円孔の埋込み深さをQcf  0.6   B  Acf

考慮した PBL のせん断終局耐力は，(3)式（修正 Leonhardt(1)

Acf  2  d  H1  tan   式）あるいは(4)式（修正福元式）によって評価される。

  H1  tan  2

 d 2   4 (3)

(4)

PBL Qu1  1   B  2

2

ここに，

B ：コンクリートの圧縮強度（N/mm2）
Acf：コンクリートのコーン状破壊における有効投影面積

PBL Qu 2  1  Qsu  Qb（mm2）

図 2 に (3) 式及び (4) 式を用いた計算値と実験値の比較

d ：PBL 円孔の孔径（mm）を示す。
縦軸及び横軸は実験値 expQ 及び計算値 calQ である。

H1 ：RC 部材上面からの埋込み深さ（mm）

なお，図中には，expQ /calQ の平均値，標準偏差及び変動係数

：コンクリートのコーン状破壊面の角度を合わせて示している。円孔の埋込み深さを考慮した係数

文献では，実験結果に基づいて，コンクリートのコーン

1 を考慮した(3)式（修正 Leonhardt 式）による計算値は，図状破壊面の角度を= 53としてコーン状破壊耐力を算定

2(a) に示すように，実験値と非常に良い対応（図中のプロしており，図 1 に示す結果はこれに従っている。

ット：◆・■）を示している。一方，係数1 を考慮した (4)

実験値は，円孔の埋込み深さに従ってほぼ直線的に増大式（修正福元式）による計算値は，図 2(b) に示すように，しているが，図中の破線で示す著者ら及び西村ら 3) の実験(3)式による結果に比べてばらつきは認められるものの，実1.2 PBL/

400 expQ (kN)

1.2 1

1.00.83000.80.6：著者ら

0.4：西村ら
(1)式0.20100200300

40050020010001.2calQkN

0100200300(a) (3) 式
図 1 単孔の埋込み深さとせん断強度の関係

400

010.8

300

平均値
0.937
標準偏差0.359
変動係数
0.383

平均値
0.756
200
標準偏差0.321
変動係数 1000.425

H1 (mm)0400 expQ kN

calQkN

0100200300400(b) (4) 式

図 2 実験値と計算値の比較（Type A；引抜き試験結果）

：著者ら
(単孔)
：西村ら 3)(単孔)：著者ら(2 孔)
：著者ら
(3 孔)

TypeC-1TypeB

600expQkN

11.2

0.8 標準偏差0.180

400(3)
式

変動係数
0.142

20000200expQkN

400

600

1.2

10.8 標準偏差

200

変動係数
0.366

0.439

平均値
1.57

変動係数
0.265

200

400

600

600 expQkN

1.2

10400

600

平均値
1.13

変動係数
0.456

200

200expQkN

0.8

0200

400

平均値
0.880
標準偏差0.569
変動係数
0.647

200calQkN

0200

600

expQ kN



400

600

1.2

1

平均値0.815
0.8 標準偏差0.536400

変動係数0.657

200calQ kN011.240000.8 標準偏差0.514

400calQ kN0600calQkN

0.416

200

平均値
1.20

40000.8 標準偏差

400011.2calQkN

600(4)
式

600 expQkN

平均値
1.27

TypeC-26000calQkN

0200

400600

図 3 実験値と計算値の比較（押抜き試験結果）
験値を概ね評価しているといえる。

前のせん断終局耐力式による評価に対して，円孔の埋込み2.3 複数孔への適用の検討

深さを考慮した本提案式による評価精度の向上はみられな

鋼板に複数の円孔が設けられる場合，各円孔の埋込み深い。したがって，本提案式は，引抜き試験（Type A）にのみさに基づいたコンクリートの二面せん断耐力を算出する必適用可能であり，押抜き試験（Type B 及び C）の評価への要があると考えられるが，ここでは，RC 部材上面から第一適用は妥当ではない。

円孔のせん断抵抗が最も支配的であると考え，第一円孔の4. 結語埋込み深さのみを考慮した(2)式による検討を試みる。その結果，図 2(a) に示す（図中のプロット：×・▲）ように，本研究の結果，以下の知見が得られた。
1)

引抜き試験結果は，円孔の埋込み深さ係数を考慮した(3)式による計算値は危険側の評価を与えていることから，修正 Leonhardt 式により評価できる。また，円孔が複数配PBL のせん断終局耐力は，単純に円孔数に比例しない結果置された引抜き試験結果は，修正福元式を用いることにを示している。一方，図 2(b) に示す(4)式による計算値は，よって，安全かつ精度よく評価できる。

概ね実験値を安全側に評価している。これは，Leonhardt 式

2)引抜き試験の評価が可能な修正せん断終局耐力式は，が円孔に充填されるコンクリートの二面せん断耐力と鋼板押抜き試験結果の評価には整合しない。に作用する付着・摩擦耐力を混在させた PBL のせん断終局

PBL のせん断終局耐力に関する実験データは，押抜き試耐力を評価しているのに対して，福元式は，その両者を区分験によるものが大半であり，引抜き試験に関する実験デした単純累加に基づく PBL のせん断終局耐力の評価を与えータは非常に少ない。今後，これらの実験データを蓄積ていることに起因すると考えられる。

し，提案された PBL の修正せん断終局耐力式の妥当性，

3. 押抜き試験における修正せん断終局耐力式の適用及び，押抜き試験結果に対するせん断終局耐力の評価法

ここでは，引抜き試験（Type A）における円孔の埋込み深さを考慮した PBL の修正せん断終局耐力式に基づいて，前報（その 1）で示された押抜き試験（Type B 及び C）についても同様の検討を行う。図 3 に(3)式及び(4)式を用いた実験値と計算値の比較を示す。縦軸及び横軸は，図 2 と同じである。
Type B の実験値に対する(3)式及び(4)式による結果は，ともに安全側の評価を与えている。一方，Type C の結果はばらつきがみられ，特に，RC 部のかぶりが除去された試験体（図中のプロット：□）の計算値は，実験値を過大評価する傾向が認められる。また，前報（その 1）で示された修正について，更なる検討が必要である。
謝辞
本研究のデータベース作成にあたっては，多くの貴重なデータを使用させていただいた。ここに，感謝の意を表します。
参考文献
1) Leonhardt，F et al：Neues，vorteilhafies Verbundmittrl fur StahlverbundTragwerkemithoher Dauerfestigkeit，beton-und Stahlbeton，pp.325-331，
1987.122) 福元敏之：摩擦・付着を考慮した拘束応力下に於ける孔あき鋼板
ジベルの終局せん断耐力，日本建築学会構造系論文集 第 82 巻 第742 号，pp.1935-1944,2017.123) 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（馬場研究室）