連 載： S A B T E C

高 強 度 せ ん 断 補 強 筋 設 計 施 工 指 針（ 2 0 2 3 年 ）第2 回

中段筋梁の設 計および基礎梁横補強筋のフック付き重ね継手
益尾 潔

一般社団法人建築構造技術支援機構 代表理事

， ：中段筋梁の幅とせい（mm）：コンクリートの設計基準強度（N／mm2）

はじめに一方，中段筋梁の曲げ終局耐力時中立軸位置比
本連載第2回では，第1回に引き続き，SABTEC／D≦0.25の 場 合， 構 造 規 定 ② に 係 わ ら ず，指針（2023年）の特筆すべき規定として，中段筋梁60N ／mm2 未満でも，中段筋梁としてもよいとの設計および基礎梁横補強筋のフック付き重ね継手している。

について紹介する。

中段 筋 梁の剛 性 低 下 率，降 伏曲げモーメ
ント，曲げ終局耐力

中段筋梁の設計

中段筋梁の剛性低下率α は式（1），降伏曲げモ
基本事項

ーメント

中段筋梁の設計では，SABTEC指針（2023年）1）2）算定する。

に従い，図1のように，全主筋本数を変えずに，梁上下面から梁せいD／3とした中段筋範囲の上側と下側に中段筋を配置し，構造規定①〜④を満足する

は式（2），曲げ終局耐力

は式（3）でa／D≧2の場合：
α ＝（0.043＋1.64n･ ＋0.043 ／D＋0.33η）（･ d／D）2

場合，荒川mean式または修正塑性式によるせん断終局耐力を用いてせん断設計を行うことができる。
【構造規定】①中段筋梁内法スパン長比L／Dは，3.0以上とする。
②中段筋比
場 合

≦2.0％，かつ，中段筋鋼種SD390の30N／mm2 以 上 と し，SD490の 場 合

60N／mm2 とする。
以下とする。

④中段筋は，中段筋範囲の上側と下側ともに1段筋とし，鋼種，呼び名，本数を同じとする。
＝ ／bD：中段筋梁の中段筋比＝ −（＋）：上側と下側中段筋の全断面積（mm2）， ：上端側と下端側の引張鉄筋断面積（mm2）＝0.9 ･ ･（2）＝0.9（ ＋ ／2）･ σ ･（3）

η ：柱軸力比，ただし，梁の場合η ＝0とする。
：多段筋梁の有効せい（図1）（mm）（多段筋梁の圧縮コンクリート縁から上端側または下端側主筋群の重心までの距離 1， 2）：梁主筋の短期許容引張応力度
σ ：梁主筋の降伏強度
SD490の場合σ ＝σ とする。
σ ：規格引張降伏点：中段筋梁の引張鉄筋比：引張鉄筋断面積
4 42
α ＝（−0.0836＋0.159 ／D＋0.169η）･（d／D）

ただし，SD345.，SD390の場合σ ＝1.1×σ ，：全主筋断面積（mm2）＝ ／a／D＜2の場合：a／D：シアスパン比， ：ヤング係数比③中段筋梁の引張鉄筋比 は，曲げ終局強度時釣合い鉄筋比（1）

または （mm2）
SABTEC 高強度せん断補強筋設計施工指針（2023年）●

表1dtoT（正）引張側主筋atT

中段筋梁実験計画
試験体中段筋

KB30‑W‑2 2 段筋

d2D

D/3中段筋範囲

d12020 KB30‑M‑1 中段筋
年 KB60‑W‑2 2 段筋
KB60‑M‑1 中段筋

中段筋（負）引張側主筋atB

KG30‑W‑2 2 段筋

D/32023 KG30‑M‑1 中段筋
年 KG60‑W‑2 2 段筋

dtoBbb（多段筋基礎梁）（中段筋基礎梁）

KG60‑M‑1 中段筋

30SD39060SD49030SD39060SD490

横補強筋鋼種配筋（ ）4+4‑D19（1.91%）

USD
685

4‑D10@100（0.95%）

4+4‑D19（1.91%）

USD
785

4‑D10@100（0.95%）【部材寸法】 =1200mm（ / =3.0）， × =300mm×400mm【記号】 ：コンクリートの目標圧縮強度， ：引張鉄筋比， ：横補強筋比（注）， ：上端側，下端側引張鉄筋断面積， ：上端側，下端側引張主筋群の重心位置：上端引張時の有効せい 2 ＝ : 下端引張時の有効せい
1＝ -多段筋基礎梁と中段筋基礎梁
37 B1〜B3H5B1B5520

B40.60.4300

520

520

1,200

13440037B4300520

表2中段筋梁と2段筋梁試験体の終局耐力一覧
Q fu
Q su（kN） （kN）

試験体

配筋方式

KB30‑W‑22 段筋

527

KB30‑M‑1 中段筋
2020 年（USD685） KB60‑W‑2 2 段筋

Q su
/Q fu

1.41020304050/607080

KG30‑M‑1（中段筋）
KG60‑W‑2（2段筋）

10.80.60

KG30‑W‑2（2段筋）/（30‑W‑2）

KG60‑M‑1（中段筋）（×10‑3rad）01020304050607080（b）
785N/mm2級高強度せん断補強筋の場合
Q fuo
Q fuo
（kN） /Q fu
518

Q su
Q max Q max/Q fuo （kN） /Q fu

Q max/Q fuo

0.98

0.73

545

1.04

1.05
1.03

3800.72513

3460.685181.010.67534

1.04661

484

0.73

630

0.95

0.77708

1.07

1.13

KB60‑M‑1中段筋

6534320.66

630

0.960.69713

1.09

1.13

KG30‑W‑22 段筋

529386

0.73

523

0.99

0.74

565

1.07

1.08

KG30‑M‑1 中段筋

5143860.75

523

1.020.74

557

1.08

1.07

2 段筋

679

522

0.77

640

0.94

0.82

726

1.07

1.13

KG60‑M‑1 中段筋

676

523

0.77

640

0.95

0.82716

1.06

1.12

2023 年（USD785） KG60‑W‑200.2

Bi：主筋ひずみ測定位置，Hi：横補強筋ひずみ測定位置 （寸法単位：mm）

中段筋梁と2段筋梁試験体の配筋詳細

KB30‑M‑1（中段筋）（×10‑3rad）0.4（b）中段筋梁試験体（KB30（60）‑M‑1，KG30（60）‑M‑1）

図2KB30‑W‑2（2段筋）

1.2

133740

B7・B8
H6〜H10
H1〜H5B9・B10
B4〜B6

B7H10 H9H8H7H6H5H4H3H2H1B10B9/（30‑W‑2）（a）685N/mm2級高強度せん断補強筋の場合
133

B1

B53737B2

B6037 B1〜B3

B8

KB60‑M‑1（中段筋）

0.2（a）2段筋梁試験体（KB30（60）‑W‑2，KG30（60）
‑W‑2）

B3

KB60‑W‑2（2段筋）

0.8

B4〜B6

梁主筋：4＋4‑D19/1H1〜H51,200

1.41.2H6〜H10H8H7H6H10 H9H4H3H2H1B63737740

B237

梁主筋：①4＋4‑D19，②4＋2‑D19B3400

図1梁主筋
配筋
Fc
主筋
種別 （N/mm2） 鋼種
（ ）

D/3

：曲げ終局耐力計算値
su：荒川 mean 式によるせん断耐力計算値

図3 中段筋梁と2段筋梁試験体の正加力
時包絡線：平面保持仮定による曲げ耐力時せん断力， ：略算式による曲げ耐力時せん断力：荒川mean 式によるせん断終局耐力， max：最大耐力実験値

図3 に示す。同図中には，2段筋梁試験体の荒川

中段筋梁と 2 段筋梁の実験

mean式によるせん断余裕度λ ＝／＝0.72と0.73を破線で示している（表2）。
中段筋梁の妥当性は，表1，図2に示したSD390

図3によると，SD390， 30およびSD490， 60およびSD490とした中段筋梁と2段筋梁試験体の正の中段筋梁と2段筋梁試験体の性状は，梁曲げ降伏負繰返し加力実験で確認している。中段筋梁試験体後，せん断ひび割れの進展に伴う横拘束効果によっ

では，上下引張側主筋を各4‑D19，上下中段筋を各て，限界部材角4‑D19，中段筋比している。また，同図（b）の785N／mm2 級の場合，＝1.91％としている。

中段筋梁と 2 段筋梁試験体の正加力時包絡線を● 建築技術 2024.02

80 を超える大変形域までほぼ一致

横補強筋の降伏強度の増加に伴い，部材角R ＝
4 5

1.5

せん断破壊型安全率
回帰勾配1.28

Qmax/Qfu

1.5

せん断破壊型安全率
回帰勾配1.28

Qmax/Qfu

T2T/3

1.01.02段筋○

中段筋◆●○ 既往実験

0.50.5
荒川mean式

0.00.00.5
1.01.5（a）中段筋梁の場合

T/3

荒川mean式

Qsu/Qfu

Qsu/Qfu
0.00.02.0

図4

中段筋梁と一般梁の耐力安全率

max ／表3RC配筋指針によるフック付き重ね長さ比 1h ／0.5
1.01.5（ｂ）一般梁の場合−せん断余裕度

／＝T/3

関係

鉄筋鋼種

F c （N/mm2）

SD295

213024273025333639424520485460：コンクリートの設計基準強度：鉄筋呼び名の値

SD345

SD390

3035（フック）

4030352025302T/3TSD490−25＋2.0（重ね継手部）

図5 フック付き重ね継手の抵抗機構

する場合，一般梁と同様，せん断設計を行うことができるとしている。

基礎梁横補強筋のフック付き重ね継手

40×10−3rad.以降の変形性能が改善される。

80 は最大耐力の80％低下時限界部材角実験値を示す。

RC計算規準16条（付着および継手）2の継手 3）では，図5のフック付き重ね継手の場合，フックが鉄中段筋梁と 2 段筋梁試験体の終局耐力

筋引張力の1／3，重ね継手部が鉄筋引張力の2／3を負担するとしていることより，RC配筋指針 4）で中段筋梁と2段筋梁試験体の終局耐力一覧を表2，−せん断（4）と安全短期荷重時の式（5）のフック付き重ね長関係を図4に示す。 max は最大耐力

さ比 ／dの大きい方を 1h／ として，表3で規定

中段筋梁と一般梁の耐力安全率余裕度／実験値，max／は平面保持仮定に基づく精算式であり，は略算式による曲げ終局耐力時せん断力，は荒川mean式によるせん断終局耐力を示す。
中段筋梁の略算式は式（3）であり，2段筋梁の略
算式は慣用式（は，SD295〜SD490の場合，損傷短期荷重時の式＝0.9 ･ σ ･ ）としている。

図4（a）では2段筋梁と中段筋梁実験値（◆●），している。
≧（2／3）･{ σ ･ ／（4 ）}（4）≧（2／3）･{ σ ･ ／（4 ･ ）}（5）

：フック付き重ね長さ， ：鉄筋呼び名の値
σ ：短期許容引張応力度：短期許容付着応力度

同図（b）では1段筋梁と2段筋梁（以下，一般梁）実：付着割裂基準強度（ ， ともに，上端筋の値）

験値（○）を示し，：鉄筋配置と横補強筋による修正係数／≦1.0（せん断破壊型）の回帰勾配（1.28）を示している。計算耐力はコンクリ

ただし， ＝1.9とする。

ートおよび鉄筋の実強度を用いて算定している。

SABTEC評価を取得した685N／mm2 級と785N／

表2に示すように，中段筋梁試験体の式（3）による曲げ終局耐力時せん断力mm2 級高強度せん断補強筋の場合，図6のせん断スの0.94〜1.02

パン比 ／ ＝1.125，断面寸法250×1,000mmと倍， max の1.03〜1.13倍であり，2段筋梁試験体とした基礎梁実験を基に，RC配筋指針に準じ，式同様， max に対して安全側に評価されている。

（4），式（5）より，表4の重ね長さ比 1h／ を規定

これらより，せん断余裕度／≧1.1の場

そこで，基礎梁実験による重ね継手なしと重ね継を上回るので，SABTEC指針（2023

手あり試験体について，重ね長さ比 ／ が耐力安年）1）2）では，中段筋梁についても基本事項を満足
4 6している。

max は式（3）の曲げ終局耐力合，最大耐力実験値
時せん断力は全率

max／および限界部材角実験値

80 に及ぼSABTEC 高強度せん断補強筋設計施工指針（2023年）●5050

【FG685ｰ∞】【FG685ｰ50】

5050250250【FG685ｰ45】【FG685ｰ40】50

中段筋梁と一般梁実験の耐力安全率【FG785ｰ∞】

50507050760
1,00070760
1,0005050

H4〜H675 75

50450（＝45d）
B275 75

50507070500（＝50d）

760
1,000

H4〜H6H1〜H350250250250【FG785ｰ55】【FG785ｰ50】【FG785ｰ45】（b）785N/mm2級の場合

max ／−せん断余裕度／関係（×10‑3rad）
R80

Qmax/Qsu

1.375 75

5050250

B1H1〜H3B270

B2（a）685N/mm2級の場合

図65070550（＝55d）760
1,00075 75

H4〜H65075 7550B27070

H4〜H6B1

H1〜H350760
1,000

H1〜
H35075 75

B17070400（＝40d）
B2760
1,000

505050507050250

B1

H1〜H350760
1,00075 75

H4〜H670450（＝45d）

7070500（＝50d）

B2250

B1

H1〜H35075 75

50

B1

H4〜H6

H1〜H3B25070

B2760
1,000

H1〜
H35050

B170

B130

1.2
1.120
1
重ね長さ比 /d0.9∞55（50）

50（45）

重ね長さ比 /d1045（40）∞55（50）（a）
Qmax/Qsu− /d関係

50（45）

45（40）（b）
R80− /d関係

KH785

SPR685（0.23%）

OT685

USD685

USD785（0.45%）

KH685

SPR685（0.45%）

GTS685

USD785（0.23%）

UHY685（注）KH685，KH785：スーパーフープ 685，785，SPR685：パワーリング685，OT685：OT685フープ，GTS685：GTSフープ 685，UHY685：UHY685フープ
USD685，USD785：キョウエイリング685，785

図7 フック付き重ね長さ比 ／ が耐力安全率
表4max ／および限界材角実験値 80に及ぼす影響

本指針によるフック付き重ね長さ比 1h ／ の計算値と規定値

RC 配筋指針の L 1h/d
685N/mm2 級 785N/mm2 級Fc（N/mm2）SD295 SD345 SD390 SD490 計算値 規定値 計算値 規定値
2130−3024352730402554.450.147.745.53362.3−54.7

502539303541.7

4547.8

40.1
38.5

44.1

37.1

42.5

205435.8202530605045.9454038.3

31.3

35.9

では，耐力安全率
角実験値

80max／／=0.99＝0.47％試験体は1.0〜1.05，限界部材は28〜30×10−3 rad.となった。

135°フックとし，フック付き重ね継手の妥当性を確認しているので，RC配筋指針のフック付き重ね41.033.4とした685N／mm2 級SPR685のこれらより，基礎梁実験では，横補強筋末端を49.9

42485552.2

43.5

36−57.4

一方，荒川mean式のせん断余裕度45継手を基に，135°フックまたは180°フックのいずれかを用いてもよいとしている 。

：コンクリートの設計基準強度
計算値：式（4），式（5）の計算値の大きい方の値おわりにす影響を図7に示す。同図中，横軸∞は重ね継手なし試験体を示し， max は最大耐力実験値，は荒

本稿では，連載第2回として，中段筋梁の設計お川mean式によるせん断終局耐力， max と80 の実

よび基礎梁横補強筋フック重ね継手の規定とそれら験値は正加力時の値であり，計算耐力はコンクリーの実験的ならびに理論的根拠について紹介した。
（ますお きよし）

ト実圧縮強度σ を用いて算定している。
同図によると，685N／mm2 級，785N／mm2 級ともに，荒川mean式のせん断余裕度0.9とした基礎梁横補強筋比／＝0.8〜=0.23％と0.45％の重ね継手あり試験体では，耐力安全率

max ／は1.1〜1.2であり， ＝0.23％の試験体では，限界部材角実験値● 建築技術 2024.02−3 rad.程度となった。
80 は20×10【参考文献】
1）（一社）建築構造技術支援機構：SABTEC高強度せん断補強筋設計施工指針（2023年），2023年8月
2）益尾潔：（連載）SABTEC高強度せん断補強筋設計施工指針（203年）第1回 SABTEC指針（2023年）の概要，pp.48〜49，建築技術
2024年1月号
3）日本建築学会:鉄筋コンクリート構造計算規準・同解説，2018年
4）日本建築学会:鉄筋コンクリート造配筋指針・同解説，2021年

4 7