短期連載

SABTEC機械式定着工法

S S 3 組 込 プ ロ グ ラム

第1 回

プログラム概要
益尾 潔 ◉一般社団法人建築構造技術支援機構 代表理事
設計指針（2014年）（以下，SABTEC指針）10章のプログラム開発の背景

終局強度設計（設計ルート3）を対象とした置換え方式による梁，柱主筋定着検定の計算プログラムである。

近年，鉄筋の太径化に伴い，機械式定着工法が高置換え方式では，図1のように，SS3本体で接合部せさ60m以下の中高層建物で採用が多くなっている。こん断検定後，SABTEC指針8章の梁，柱主筋定着検れらの背景を踏まえ，当機構では合理的な接合部配筋定および10章の接合部横補強筋比pjwh の検定を行う。

詳細設計施工の実現に向け，『SABTEC 機械式定着

また，置換え方式による本プログラムの検定結果

1）および『SABTEC機械設計指針』（2014年）は，設計建物の確認申請資料および軽微変更のため工法

2）式定着工法デザインマニュアル』（2014年）を発刊し，の検討資料として用いることができる。

機械式定着工法の普及促進に努めてきた。
一方，建築構造設計は一貫構造計算プログラムなプログラム構成および特徴くして今や成立せず，従来，設計建物の機械式定着工法の検定計算に多くの労力を必要とし，この点が機械式定着工法の普及を妨げてきた。

本プログラムは，図2のように，SS3別途計算プログラムとして作成されている。すなわち，本プログラ

これらより，当機構では定着金物開発メーカーの依ムによると，部材断面寸法や配筋関連の SS3本体の頼により，「SABTEC機械式定着工法BUILD.一貫Ⅳ＋入力データを使用でき，定着検定用入力データを必

3）組込プログラム」（2012年12月）を構造ソフトに委託要最小限にとどめている。この点が本プログラムの最して開発するとともに，機械式定着工法のさらなる普及大の特徴であり，その結果，従来，EXCELによる検促進のために，下記のSABTEC技術評価取得6社の定計算で必要なデータ入力が大幅に削減される。

機械式定着工法を適用対象とした「SS3組込プログラ

ただし，プログラム化の制約上，後述の特殊形状4）ム」
をユニオンシステムに委託して開発した。の柱梁接合部内の梁，柱主筋定着検定については，◦オニプレート定着工法 FRIP定着工法：伊藤製鐵所

EXCELによる別途計算で対処する必要がある。

◦タフ定着工法：共英製鋼

一方，SS3本体では設計基準強度Fc＞60N/mm2◦ネジプレート定着工法：JFE条鋼のコンクリートも，設計者判断で扱うことができる。

◦EG定着板工法：合同製鐵

SABTEC指針の高強度RC柱梁接合部編では，図3の◦DBヘッド定着工法：ディビーエス

ように，高強度材料を用いた梁，柱主筋の必要定着◦フジアンカー定着工法：富士ボルト製作所

長さla0 は，普通強度材料と同じSABTEC指針式で算第1回の本稿はプログラム概要，第2回は試設計建物の梁，柱主筋定着検定例について紹介する。

定できる。
すなわち，SS3本体で接合部せん断検定をクリアすれば，高強度材料の場合にもSABTEC指針10章置換え方式による検定の置換え方式を適用できる。これらより，本プログラ
ムでは高強度材料の場合にも，置換え方式による梁，SS3組込プログラムは，SABTEC機械式定着工法
5 0

柱主筋の定着検定を扱えるようにした。
SABTEC機械式定着工法 SS3組込プログラム ●SS3本体接合部せん断検定

120

コンクリート
設計基準強度

高強度コンクリート【高強度編】SABTEC指針8章
梁，柱主筋定着検定

高強度材料【高強度編】

60

SABTEC指針10章の検定
接合部横補強筋比
図145

SABTEC指針10章による置換え方式の検定フロー

図3

図2

普通強度材料
4章〜15章SD295〜SD490

鉄筋鋼種
590級，685級

普通強度材料と高強度材料との関係

SS3メイン画面と本プログラムとの関係

また，SABTEC指針の高強度RC柱梁接合部編では，大臣認定取得の590N/mm2 級および685N/mm2級高強度主筋と，45N/mm2≦Fc≦60N/mm2 のコンクリートを組み合わせた場合も扱うことができる（図3）。
すなわち， 高さ60mm以 下の中高 層 建 物 でも，590N/mm2 級 および685N/mm2 級 高 強 度 主 筋 は，45N/mm2≦Fc≦60N/mm2 のコンクリートと組み合わせて用いることができるので，基礎梁主筋定着部では，590N/mm2 級や685N/mm2 級高強度鉄筋を使用すれ

図4 「検定と結果出力」画面
L形
接合部

T形接合部

ト形
接合部

十字形接合部

ば，主筋本数を減らすことで，配筋施工の合理化が図れる。

定着検定と結果出力
⦿基本事項

梁，柱主筋定着の検定計算は，図2の SS3メイン

図5 ト形，L形，T形，十字形接合部

画面の「別途計算機能」から「機械式定着の検定」

クを入れている（図5）。この場合，両方向ともに，トの「検定と結果出力」（図4）をクリックし，①定着金形，L形，T形，十字形接合部内に，梁，柱主筋定物名称，②検定箇所の指定（形状指定と方向指定）着部が存在するとして検定が行われる。しかし，T 形，にチェックを入れると実行される。

十字形接合部内では梁主筋定着部が配置されない

図4の画面では，（方向指定）は両方向，（形状指ことが多く，そのような梁主筋定着部でも検定計算

定）はト形梁筋，L形梁筋，T形梁筋，十字梁筋およが行われるので，不必要な検定結果が出力される。

びト形柱筋，L形柱筋，T形柱筋，十字柱筋にチェッ梁，柱主筋定着の検定計算では，後述の「出力内● 建築技術 2015.12

5 1

一方，T形，十字形接合部内の梁主筋定着の有無は，設計によって異なる。梁主筋定着なしのT形，十字形接合部の場合，「検定と結果出力」画面の該当形状を指定しないか，または図6（c）「断面検定省略部材」で，梁主筋定着なしのT形，十字形接合部位置を入力すればよい。
⦿ト形柱筋，L 形柱筋，T 形柱筋，十字柱筋の指定（a）接合部横補強筋比 pjwh X，pjwhY

ト形柱筋，L形柱筋，T形柱筋，十字柱筋の指定では，通常，L形，T形接合部では柱主筋定着が行われるので，（形状指定）でL形柱筋，T形柱筋にチェックを入れる。本プログラムでは，接合部上下柱で，①柱せいが異なり，上下柱筋本数が異なる場合，②柱せいが異なり，上下柱筋本数が同じ場合，③柱せいが同じで，上下柱筋本数が異なる場合，指定の有無にかかわらず，柱主筋定着の検定が行われる。

（b）定着耐力の低減係数βa0

すなわち，上記①～③に該当する場合，ト形柱筋，十字柱筋の指定にかかわらず，ト形，十字形接合部内の柱主筋定着の検定が行われる。

入力内容
⦿基本事項

本プログラムでは，デフォルト値以外のデータを用いる場合，図6（a）～（c）にデータを入力する。
図6（a）（, b）は，接合部横補強筋比pjwhX，pjwhYと（c）断面検定省略部材

図6 「入力内容」画面

定着耐力の低減係数βa0 およびそれらの位置情報の入力欄で構成され，図6（c）は断面検定省略部材の位容」で説明する（判定内容）の「不足」や「不適」

置情報の入力欄で構成される。

が発生する柱梁接合部を把握し，その対処方法を検⦿接合部横補強筋比 pj whX ，pj whY討することが重要である。上記の観点から，第2回の接合部横補強筋比pjwhX，pjwhY は，X，Y方向の梁試設計建物の梁，柱主筋検定例で詳述するように，主筋の必要定着長さla0 の計算に用いられ，本プログラ梁，柱主筋の検定計算では下記の 2点が基本となる。

ムではデータ入力がなければ，デフォルト値（SABTEC1）（方向指定）はX方向とY方向を別々に行う。

指針の構造規定による最小補強筋比）を用いて必要定2）（形状指定）はト形梁筋，L形梁筋，T形梁筋，十着長さが計算される。一方，最小補強筋比以外の横字梁筋およびト形柱筋，L形柱筋，T形柱筋，十字柱補強筋比pjwhX，pjwhY を用いる場合，図6（a）にデータ筋を別々に行う。

を入力すれば，設計補強筋比pjwhX，pjwhY に応じた必

⦿ト形梁筋，L 形梁筋，T 形梁筋，十字梁筋の指定要定着長さla 0 が計算される。

ト形梁筋，L形梁筋，T形梁筋，十字梁筋の指定

梁主筋の必要定着長さla 0 が判定基準をクリアできなでは，通常，ト形，L形接合部では梁主筋定着が行い場合でも，接合部横補強筋比pjwh を最小補強筋比われるので，（形状指定）でト形梁筋，L形梁筋にチェよりも大きくすることで判定基準をクリアできれば，コンックを入れる。

クリートの設計基準強度を上げない設計が可能となる。

5 2

SABTEC機械式定着工法 SS3組込プログラム ●（注）下図の場合，①，②の2本の梁が接合部AのX方向に取り付くものとする。
X：ト形
Y：ト形

X：十字
Y：ト形

X：十字
Y：ト形

上，設計建物によっては，後述の「特殊形状の扱い」のように，直交梁の接合部被覆率を正確に計算できないことがある。その場合，別途求めた定着耐力の低減

A①

係数βa 0 を図6（b）に入力する必要がある。

②⦿断面検定省略部材

断面検定省略部材は，例えば，図4「検定と結果出力」画面で，T形梁筋，十字梁筋にチェックを入れたYX

X：ト形
Y：ト形

X：十字
Y：ト形

X：十字
Y：ト形（a）軸振れ（注）下図の場合，①の梁が接合部Bおよび接合部CのX方向に取り付くものとする。
X：十字
Y：ト形

X：十字
Y：ト形

場合でも，梁主筋定着なしT形，十字形接合部での梁主筋定着検定を省略したいときには，梁主筋定着なしの該当接合部位置を図6（c）に入力すれば，梁主筋定着の検定結果は出力されず，出力内容が見やすくなる。

特殊形状の扱い①YX

本プログラムでは，プログラム化の制約上，特殊形②B
X：ト形
Y：なし状の柱梁接合部は，図7のように，梁，柱位置を平X：十字
Y：ト形

X：十字
Y：ト形（b）隅切り
X：ト形
Y：ト形

X：十字
Y：ト形

X：十字
Y：ト形

C

行移動させてモデル化している。
「軸振れ」の場合，梁の傾斜角をなくすことで，接合部AをX方向が十字形接合部，Y方向がト形接合部とみなしている。また，「隅切り」および「セットバックによる梁の平行移動」の場合，梁を平行移動させることで，X方向が十字形接合部とみなしている。

①

これらの場合，梁①の主筋定着部の条件は実状と異なるおそれがあるので，計算結果による梁主筋の定YX

図7

X：ト形
Y：ト形

X：十字
Y：ト形

X：十字
Y：ト形（c）
セットバックによる梁の平行移動

特殊形状の扱い

着長さl agと背面かぶりCb が確保されることを，設計図で確認する必要がある。
また，本プログラムでは，上記の点を明確にするた

最小補強筋比は，普通強度材料の場合，ト形接合部

めに，梁，柱定着の検定結果では，上記の特殊形状

ではpjwh＝0.2％とし，T形，L形，十字形接合部では接の接合部箇所数を示すとともに，特殊形状の各接合合部被覆率50％以上の両側直交梁付きの場合は部に“＊”を付している。

pjwh＝0.2％，それ以外の場合はpjwh＝0.3％としている。
一方，高強度材料の場合，接合部形状に係わら出力内容ず，最小横補強筋比pjwh は0.3％としている。
ただし，最下階柱・基礎梁接合部の場合，SABTEC

⦿基本事項

指針14.1節に従い，普通強度材料，高強度材料とも

梁，柱主筋必要定着長さの検定結果の出力では，に，接合部形状にかかわらず，最小補強筋比pjwh は【定着金物】，（記号説明），（留意事項）の記載後，図0.2％としている。

8の出力例（抜粋）に示すように，梁，柱主筋検定ともに，

⦿定着耐力の低減係数βa 0

下記の（判定結果の集計）を示し，層ごとの各接合部定着耐力の低減係数βa 0 は，直交梁の接合部被覆内の梁，柱主筋必要定着長さの検定結果を示している。

率を考慮して計算され，梁，柱主筋の必要定着長さ「不足」：必要定着長さ（l ag，l ac）の不足箇所数

la0 の計算に用いられる。しかし，プログラム化の制約「不適」：材料または必要定着長さ（l a 0）の適用範囲● 建築技術 2015.125 3

（梁判定結果の集計）
不足：0
不適：0
層Z13Y軸1X軸101

不可：0Fc方向

要形状確認：0形状

27.0 〈 X 〉 L形
〈 Y 〉 L形

Z13110227.0 〈 X 〉 T形

〈 Y 〉 L形

（柱判定結果の集計）
不足：2
不適：13
層Y軸

2101Z06

2102Z06

2105Z06

2106Z06

3106Z06

図8X軸

Fcσsydbpjwh

上端
下端
右側 13G11 上端
下端
左側 13G1 上端
下端

380
380
380
380
380
380

29
29
29
29
29
29

0.30％
0.30％
0.30％
0.30％
0.30％
0.30％

右側 13G2

380
380
380
380

29
29
29
29

0.30％
0.30％
0.20％
0.20％

梁符号

右側 13G1

上端
下端
右側 13G12 上端
下端

βa0

Djg

la0

Cb

lag

Dc

71％
71％
71％
71％
71％
71％

0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8

57
57
57
57
57
57

307
307
307
307
307
307

87
87
87
87
87
87

525
525
525
525
525
525

700
700
700
700
700
700

71％
71％
71％
71％

0.8
0.8
1.0
1.0

57
57
57
57

307
307
115
115

87
87
87
87

525
525
525
525700
700
700
700

○
○
○○

lac

Dc

525525375
525375
375

700
700
500
700
500500

判定

被覆率判定

○○
○○
○○nh

1313139（a）梁主筋必要長さの検定結果
不可：11
方向

21.0 〈 X 〉〈Y〉
21.0 〈 X 〉〈Y〉
21.0 〈 X 〉〈Y〉
21.0 〈 X 〉〈Y〉
21.0 〈X〉
〈Y〉

形状

L形
L形
T形
L形
T形
L形
T形
L形
T形
L形

要形状確認：2
柱符号

5C3
5C3

5C5

e

0000000000σsydb

380
380
380
380
380
380

222222221922pjwh

被覆率βa0Djc

la0Cb

0.30％ 47％0.857292660.30％ 54％0.852270
66
0.30％ 47％0.857292
66
0.30％ 33％
0.857292
66
0.30％ 88％0.841178
570.30％ 38％0.8
41
178
57
配筋が指定されていないため検定を行いません
配筋が指定されていないため検定を行いません
配筋が指定されていないため検定を行いません
配筋が指定されていないため検定を行いません

○○○○○
○
不可
不可
不可
不可

nh

55556
4――――

（b）柱主筋必要定着長さの検定結果

梁，柱主筋必要定着長さの検定結果の出力例（抜粋）

外の箇所数筋を想定し，下階柱横補強筋断面積×2としている。

「不可」：計算不可の箇所数

ただし，下階に柱がない柱梁接合部の場合，上階柱「要形状確認」：特殊形状の接合部（“＊”付き出力）

横補強筋断面積×2としている。の箇所数

一方，XY各方向ともに，接合部位置が同じでも，ここで，梁，柱主筋の必要定着長さ（ l ag，l ac）は，接合部横補強筋の必要組数「nh」は，検定方向の接SABTEC指針による必要定着長さであり，設計図ある合部に接続する梁上下最外縁主筋の中心間距離j tgo のいは施工図に記載すべき定着長さは，上記の必要定値によって異なることがあるので，注意が必要である。

着長さ（ l ag，l ac）よりも長くする必要がある。
⦿「nh 」 の出力

おわりに

図8の出力では，『nh＝pjwh ･Bc･j tgo／a wh』として求めた接合部横補強筋の必要組数「nh」を示している。

本稿では，機械式定着工法の検定計算の省力化を意「nh」は施工時に配置すべき接合部横補強筋の必要図して開発されたSABTEC機械式定着工法SS3組込プ組数を表す。

ログラムの概要について紹介した。本プログラムの実務設

pjwh：SABTEC指針による最小接合部横補強筋比ま計への適用性については，次回の「試設計建物の梁，たは，接合部横補強筋比の入力値（図6（a））

柱主筋定着検定例」で紹介する。 （ますお きよし）

Bc ：柱幅jtgo ：梁上下最外縁主筋の中心間距離a wh ：接合部横補強筋1組の断面積
SABTEC指針による最小接合部横補強筋比pjwh は，普通強度材料の場合，接合部被覆率50％以上かつ両側直交梁付き以外のT形，L形，十字形接合部の場合，0.3％としているので，注意が必要である。
また，接合部横補強筋1組の断面積a wh は，外周5 4【参考文献】
1）建築構造技術支援機構：SABTEC機械式定着工法 設計指針（2014年），2014年6月
2）建築構造技術支援機構：SABTEC機械式定着工法 デザインマニュ
アル（2014年），2014年6月
3）益尾潔：建築技術「連載」高強度・太径鉄筋を用いた配筋設計施工の品質保証 第5回機械式定着工法による接合部設計プログラム，
建築技術2012年12月号，pp.52―55
4）建築構造技術支援機構：SABTEC機械式定着工法 SS3組込プログ
ラム取扱い説明書，講習会テキスト，2015年9月

SABTEC機械式定着工法 SS3組込プログラム ●