技報 第 10 号（2012 年）

PSMIX 構法最上階 L 字形柱梁接合部の実験
技術本部

技術部

渡邊一弘

技術本部

技術部

浜田公也

鉄筋を使用し 4 隅の柱主筋のみ 180°フックを設け，他の柱１．はじめに柱を RC 造，梁を S 造とする PSMIX 構法は，平成 22 年 1

主筋は直線とした定着方式である．梁フランジ下端からフッ

月に建築技術性能証明（GBRC 性能証明第 09-26 号）を取得

クまでの柱主筋定着長さは NL3 で 535mm，NL4 で 395mmしている．このうち最上階の L 字形柱梁接合部は，帯筋形式で あ る． コン ク リー ト強 度は σ B=33.2N/mm2 ， 柱主 筋はの既往の実験データが少ないため，ふさぎ板形式を用いるこSD390，梁鉄骨は SN400 を使用した．ととしている．

2.2 実験方法

また，PSMIX 構法では最上階の柱主筋の定着に，従来のフ実験方法は図-2 に示すように，柱脚部をピン支持，梁端部ック式定着，機械式定着に加えて，柱主筋にロックナットでに両端ピン支持とした梁支点柱を接続することによりローラ□形定着板を接合し定着する方法を用いることができるが，ー支持として，梁端にジャッキにより水平力 CQ を載荷した．

柱 RC 造梁 S 造において柱主筋の定着長さに関する研究・実表-1 試験体諸元
NL1

験は少ない．
そこで，帯筋形式の最上階 L 字形柱梁接合部も適用範囲に含めること，柱主筋定着長さ算定式に RC 規準を準用することの妥当性を確認することを目的に実験を実施した．
なお，本実験の結果および既往の実験のデータベースの検討を行い，平成 23 年 9 月 26 日付けで PSMIX 構法建築技術
性能証明を改定している（GBRC 性能証明

第 09-26 号 改）．

２．実験概要2.1 試験体
試験体は L 字形柱梁部分架構 4 体（試験体名は NL1～NL4）

NL2
NL3
NL4
450×450
12-D16 pg=1.18%□-D10@65 pw=0.49%
H1H2H1H1□-D6×6□-D6×7 □-D6×6
帯筋 pjw(%)
接－
pjw=0.24%
pjw=0.24%
pjw=0.24%
合9ウェブmm
部
－ふさぎ板
mm
4.5
定着方式
□字形定着板
4隅フック+他直線
α
1.25
柱
1.00
S
0.70
1.00
主366 (22.9db)
476(29.8db) 381(23.8db)
筋ℓabmm
定385(24.1db) 440(27.5db) 535(33.4db) 395(24.7db)
ℓamm
着計画時
1.01
1.15
0.980.90ℓa/ℓab
実験時
1.05
1.20
1.121.04＊ H1：BH-355×150×9×16 H2：BH-410×150×9×16cB×cDmm
柱主筋 pg(%)
帯筋 pw(%)
梁鉄骨 ＊梁で，柱軸心から梁支点までの長さが 2040mm，梁軸心から柱ピンNL4 はふさぎ板形式である．試験体を図-1 に示す．

正加力 負加力ピン

NL1 は柱主筋端部に□形定着板（t=9mm）をナットで留めた

梁支点柱ピン

定着方法で，梁フランジ下端から定着板までの柱主筋定着長

ピン1200mm

支点までの長さが 1200mm である．NL1～NL3 は帯筋形式，さは 385mm である．NL2 は NL1 に対して梁せいを大きくして，柱主筋定着長さを 440mm とした．NL3 は柱主筋に竹節2040mm

385

図-2 加力方法
NL12.3 実験結果
図-3 に柱せん断力 CQ－層間変形角 R 関係，図-4 に R=±4-∩-D104.0%時の破壊状況を示す．
12006565 ナット留め

各試験体とも，1 段目および 2 段目の柱主筋の降伏は R=±1.0%前後に危険断面で生じ，それ以降に柱主筋降伏領域が柱梁接合部内に進展した．その後正荷重時には R=+2.0%まで強□形定着板t=9
NL1、NL2

4隅フック+直線NL3、NL4度上昇して，最大荷重を記録した．
柱主筋をフック+直線定着とした NL3 および NL4 において，2040

NL3 では R=4.0%に向かう途中の R=3.4%で，NL4 ではR=6.0%に向かう途中の R=5.2%で，それぞれ直線定着主筋の395

440535ふさぎ板定着破壊に伴うと思われる荷重低下が生じた．柱主筋フック定着の定着長さについて NL3 と NL4 を比較すると，ふさぎNL2NL3
図-1 試験体

板形式の NL4 が定着長さが短いにも拘らず，帯筋形式の NL3(単位 mm)

NL4より靭性能が良好である．

技報 第 10 号（2012 年）

250
200
150
100500-50 0-6 -4 -2-100-150-200
250CQ(kN)200150100500-50 0-6 -4 -2-100-150-200CQ(kN)

250
200
150
10050R(%)
0-50 04 6 8 10 -6 -4 -2-100
NL1-150-2000.8CQmax CQ(kN) 250
200
150
100
50R(%)
0-50 04 6 8 10 -6 -4 -2-100
NL2-150-200
0.8CQmax

22CQ(kN)

0.8CQmax

2468R(%)
10NL3

NL1

NL2NL3

NL40.8CQmax

24○1 段目主筋降伏，△2 段目主筋降伏，◇最大荷重，
図-3 CQ－R 関係
2.4 柱主筋の付着応力度
柱主筋の測定ひずみを応力度に変換し，柱主筋定着直線部の平均付着応力度τb を算出した．図-5 にτb の推移を示す．
図中には，危険断面の鉄筋応力が降伏点σy に達し，定着部終端でσ=0 としたときの柱梁接合部内の平均付着応力度τ（鉄a6

平均的にτb=3.7N/mm2 程度でτa に達しておらず，□形定着板が定着力を負担していることが解る．鉄筋の降伏強度 Ty=σy×As に対して直線部分の付着力により伝達される鉄筋力は NL1 では約 80%，NL2 では約 90%であった．NL3 では，R=1.0%～2.0%で平均的にτb=3.3N/mm2 で，τa とほぼ同等

R(%)
10NL4

図-4 R=±4.0%時ひび割れ状況

CQCU26543210τb(N/mm )2
τa=4.7N/mm
τb=3.7N/mm

2NL10筋の付着で鉄筋力をコンクリートに伝達するとしたときの平均付着応力度）を示した．NL1 および NL2 では鉄筋降伏時に8123R(%)426543210τb(N/mm )2
τb=3.3N/mm
2
τa=3.1N/mm

NL3τb=3.7N/mm
NL2065432102123 R(%)42τb(N/mm )2
τb=4.6N/mm
τa=4.1N/mm

2NL423 R(%)4012
図-5 柱主筋平均付着応力度の推移

R=3.0%を超えると急激にτb が低下しており，cQ－R 関係かのと思われ急激に耐力低下したが，NL3 に比べて耐力低下のらも解るように定着破壊が脆性的な破壊で，柱の曲げ降伏耐度合いは小さかった．

力は確保したが，定着長さに余裕が無いことを示している．

6) 実験最大荷重の 80%まで低下したときの変形，あるいはR=1.0% で 概 ね τ b=4.6N/mm2 で τ

柱曲げ降伏計算荷重を保持する変形を本架構の変形能力と考

a=4.1N/mm2 を 10%程度上回った．

1

τb(N/mm )2
τa=4.1N/mmとなっている．しかし，τb がτa を下回り徐々に減少して，NL4 で は 鉄 筋 降 伏 時

0265432103 R(%)4えると，帯筋形式で□形定着板を用いた場合の柱主筋の定着長さを，RC 規準を準用した PSMIX 構法設計指針に示される

３．まとめ

必要定着長さ以上としておけば，柱降伏が先行し，R=5.0%程

1) 帯筋形式の L 字形柱梁接合部においても，想定した柱曲度の変形性能が得られる．

げ降伏先行型となった．

7)2) 柱主筋の引張降伏は概ね R=±0.8～1.0%で生じ，R=2.0%当である．

で最大荷重となった．
3) □形定着板により柱主筋を定着した NL1 および NL2 では，最大耐力以降徐々に耐力低下し，柱曲げ耐力略算値もしRC 規準を準用して算定した柱主筋の定着長さは概ね妥

Key Words：ハイブリッド構法，L 字形柱梁接合部，柱主筋定着・付着，設計法

くは最大耐力の 80%低下時の層間変形角（終局変形角）は概ね R=5.5%であった．
4) 帯筋形式で柱主筋を 4 隅フック+直線定着とした NL3 では，R=3.0%以降に直線定着鉄筋の付着割裂が生じたものと思われ，急激に耐力低下した．
5)

ふさぎ板形式で柱主筋を 4 隅フック+直線定着としたNL4 では，R=5.5%以降に直線定着鉄筋の付着割裂が生じたも

渡邊一弘

浜田公也