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【標準試験】あと施工アンカーのせん断試験法・同解説(案)

出典:一般社団法人日本建設あと施工アンカー協会(Japan Construction Anchor Association)

(1)総則

1)目的

本せん断試験法(案)(以下、本試験法という)は、普通コンクリーにせん断されたあと施工アンカー(以下、アンカーという) 単体のせん断性能を調べるための標準的な試験方法である。

2)適用範囲

適用対象とするアンカーは、母材を普通コンクリートとした金属拡張アンカーと接着系アンカーとする。

(2)用語

1)あと施工アンカー

穿孔した母材の孔に固着機能によって固着されるアンカー

2)金属拡張アンカー

固着部に拡張機能を有し予め穿孔された孔の中でアンカーを打込みまたは締め付けることによって拡張部が開き母材に物理的に固着するアンカー

3)接着系アンカー

穿孔した孔をアンカー筋と接着剤で充填して硬化させアンカー筋と母材とを物理的に固着するアンカー

4)へりあき

施工したアンカーの中心から最も近い母材端部までの距離

5)はしあき

アンカー中心から作用応力方向のコンクリート端部までの距離

6)アンカーピッチ

隣り合うアンカーとアンカーの中心間距離。アンカー間隔

7)破壊モード

アンカーの引張試験やせん断試験で、アンカーと母材との一体化が壊れる形態

8)コーン状破壊

アンカーの引張試験において、アンカーが母材を円錐状に破壊する破壊モード

9)アンカー抜け

アンカーの引張試験またはせん断試験で、アンカーが孔から抜ける破壊モード

10)アンカー破断

アンカーの引張試験またはせん断試験で、アンカーが破断する破壊モード

11)付着破壊

接着系アンカーで、コンクリートと接着剤の界面、または接着剤とアンカー筋の界面でアンカー筋が抜ける破壊モード

(3)試験の対象および試験体

1)アンカーのサイズ

本試験法において使用するアンカーのサイズは、M6 からM24、D10 からD25 とする。

2)母材コンクリート

a.対象

普通コンクリートとする。

b.圧縮強度

圧縮強度の範囲は、試験実施時において18 から24 N/mm2 および30 から36 N/mm2 の範囲とする。
圧縮強度の確認は、母材コンクリートと同じ養生条件とした円柱供試体(φ100×200 mm)により、せん断試験を実施する材齢と同時に試験を行うものとする。

c.養生

母材コンクリート打込み後、所定の強度に達したことが確認された後にアンカーの施工を行うものとする。
母材コンクリートの養生環境は、原則として常温の室内とする。ただし、屋外で養生を行う場合は、日光の直射、急激な乾燥および寒気に対して適切な養生を行うものとする。

3)試験体

a.形状および寸法

試験体は、母材であるコンクリート供試体(以下、供試体)とせん断したアンカーから構成されるものとする。
供試体の形状は原則として矩形とし、きれつ等の生じていない健全な状態のものとする。
供試体の最小厚さは、あと施工アンカーの埋込み長さの2 倍もしくは埋込み長さに100 mm を加えた厚さ以上かつ150mm 以上とする。ただし、はしあき部分がコーン状破壊するような場合には、供試体の厚さをはしあき寸法の1.5 倍以上とする。

b.製作方法

アンカーの施工は、せん断性能に影響を及ぼさない様にアンカー相互の干渉あるいは、コンクリートの影響などを排除した、はしあき、へりあきおよびピッチを定めて行うものとする。

c.製作精度

アンカーの傾き角度は、供試体載荷面に対して5度以内とする。

d.試験体数量

試験体の数量は、5体とする。

(4)試験方法

1)試験装置

試験装置は、載荷装置、荷重計測装置、変位測定装置より構成されるものとする。

  1. 載荷装置はアンカーにせん断力を与える加力装置とその反力を支える反力装置から構成される。
  2. 加力装置はアンカーの軸方向に対して直角にせん断力を与えられるような機構とし、想定される最大せん断強度を十分上回る加力装置を有し、かつ連続的にせん断力を加えられるものとする。
  3. 反力装置は、想定される最大せん断耐力に対して十分な強度を有し、加力によってせん断力方向が変わらないような十分な剛性を有するものとする。

2)荷重計測装置

  1. 荷重計測装置は、アンカーに加えられたせん断力を正確に測定できるものとする。
  2. 荷重計測装置は、想定される最大せん断力を十分上回る容量を持ち、計測装置の精度は±1.5%以内とし、最少読取り値で最大引張荷重の1/20(5%)以下の荷重を計測できるものとする。

3)試験方法

試験は、以下の手順によって行う。

  1. 載荷装置、荷重計測装置および変位計測装置をセットする。
  2. 載荷速度は、平均増加率、毎秒5 から20 N/mm2 程度で、アンカーにせん断力を加える。
  3. 荷重計測と変位測定は、同時に行い記録する。
  4. 試験終了後、せん断破壊位置、破壊状況、取り付け鋼板取り付け面のせん断破壊状況を写真等により記録する。

試験装置例

油圧式(油圧ジャッキによる加力)

  • 油圧式試験装置
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