JP6666203B2 - A method for estimating the allowable pull-out strength of anchor members embedded in short fiber reinforced cementitious materials - Google Patents
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Description
本発明は、固化した短繊維補強セメント系材料に埋設されているアンカー部材を引き抜く際の許容引抜き耐力を精度よく推定できる方法に関するものである。 The present invention relates to a method for accurately estimating an allowable pull-out strength when pulling out an anchor member embedded in a solidified short fiber-reinforced cementitious material.
建築構造部材をコンクリート等のセメント系材料に固定する固定具として、セメント材料に埋込んで使用される大径頭部を有するアンカー部材(頭付きアンカーボルト)が知られている。従来、通常のコンクリートに埋設されているアンカー部材を引き抜く際の許容引抜き耐力は、日本建築学会「各種合成構造設計指針・同解説(2010)第4編各種アンカーボルト設計指針」で提示されている以下の(X)式および(Y)式(以下、建築学会式という)に基づいて算出されている(特許文献1参照)。
Pk=Φ・uσt・Ak・・・(X)
Ak=π・L(L+D)・・・(Y)
ここで、Pkは許容引抜き耐力、Φは低減係数、uσtは材料の引張強度、Akは下記(Y)より算出されるコーン状破壊面の有効水平投影面積、Lはアンカー部材の埋込み長、Dは大径頭部の頭部径である。
As an anchor for fixing a building structural member to a cement-based material such as concrete, an anchor member (anchor bolt with a head) having a large diameter head used by being embedded in a cement material is known. Conventionally, the permissible pull-out strength at the time of pulling out an anchor member buried in ordinary concrete is presented in the Architectural Institute of Japan's "Guidelines for Designing Various Synthetic Structures / Commentary (2010), Fourth Edition, Guidelines for Designing Various Anchor Bolts". It is calculated based on the following formulas (X) and (Y) (hereinafter, referred to as Architectural Institute formula) (see Patent Document 1).
P k = Φ · u σ t · A k (X)
A k = π · L (L + D) (Y)
Here, P k is the allowable pull strength, [Phi is the reduction coefficient, u sigma t is the tensile strength of the material, A k is the effective horizontal projected area of the conical fracture surface which is calculated by the following (Y), L is the anchor member The embedding length, D, is the head diameter of the large diameter head.
ところで、通常のコンクリートに比べて引張力に対する変形性能に優れ、引張強度および靭性に優れた建材として超高強度ひずみ硬化型セメント系材料(以下、UHP−SHCCという)等の短繊維補強セメント系材料が知られている(特許文献2参照)。UHP−SHCCにアンカー部材を埋設して引抜き試験を行ったところ、測定された引抜き耐力と建築学会式に基づいて算出した計算値とは結果が大きく異なることが判明した。そのため、短繊維補強セメント系材料のように、通常のコンクリートと引張強度や靱性能が大きく異なる材料に埋設されているアンカー部材を引き抜く際の引抜き耐力を精度よく推定するには改善の余地がある。 By the way, short fiber reinforced cementitious materials such as ultra-high strength strain hardening type cementitious materials (hereinafter referred to as UHP-SHCC) as building materials which are superior in deformation performance to tensile force and superior in tensile strength and toughness as compared with ordinary concrete. Is known (see Patent Document 2). When a pull-out test was conducted by embedding the anchor member in UHP-SHCC, it was found that the measured pull-out strength was significantly different from the calculated value calculated based on the Architectural Institute of Japan formula. Therefore, there is room for improvement in accurately estimating the pull-out strength when pulling out an anchor member embedded in a material such as a short fiber reinforced cementitious material that has significantly different tensile strength and toughness from ordinary concrete. .
本発明の目的は、固化した短繊維補強セメント系材料に埋設されているアンカー部材を引き抜く際の許容引抜き耐力を精度よく推定できる方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method capable of accurately estimating an allowable pull-out strength when pulling out an anchor member embedded in a solidified short fiber-reinforced cementitious material.
上記目的を達成するための本発明は、固化した短繊維補強セメント系材料に埋設されているアンカー部材を引き抜く際の許容引抜き耐力Peを下記(1)式を用いて推定する方法であって、
Pe=Φ・uσt・Ae・・・(1)
ここで、Φは低減係数、uσtは前記材料の引張強度、Aeは下記(2)式より算出される有効水平投影面積であり、
Ae=π(L/tanθe){(L/tanθe)+D}・・・(2)
ここで、Lは前記アンカー部材の埋込み長、Dは前記大径頭部の頭部径、θeは推定破壊角度であり、
固化した前記材料に埋設されている前記アンカー部材の引抜き試験により取得した実測最大引張荷重を、固化した前記材料の引張試験により取得した実測引張強度により除して算出された値(以下、推定水平投影面積という)を、前記有効水平投影面積Aeとして前記(2)式に代入して前記引抜き試験の条件に基づいて推定破壊角度θeを予め把握しておき、
前記許容引抜き耐力Peを推定する際に、予め把握した前記推定破壊角度θeを代入した前記(1)式を用いることを特徴とする。
The present invention for achieving the above object, the allowable pull strength P e when removing the anchoring member that is embedded in the short fiber reinforced cement-based material was solidified by a method of estimating using the following equation (1) ,
P e = Φ · u σ t · A e (1)
Here, Φ is the reduction coefficient, u σ t is the tensile strength of the material, A e is the effective horizontal projected area calculated from the following equation (2),
A e = π (L / tan θ e ) {(L / tan θ e ) + D} (2)
Here, L is embedded length of the anchor member, D is the head diameter of the large-diameter head, theta e is an estimated fracture angle,
A value calculated by dividing an actually measured maximum tensile load obtained by a pull-out test of the anchor member embedded in the solidified material by an actually measured tensile strength obtained by a tensile test of the solidified material (hereinafter, estimated horizontal load) (Referred to as a projected area) as the effective horizontal projected area A e in the equation (2), and an estimated breaking angle θ e is grasped in advance based on the conditions of the pull-out test.
When estimating the allowable pull-out strength P e , the formula (1) in which the estimated breaking angle θ e grasped in advance is substituted is used.
本発明によれば、固化した短繊維補強セメント系材料に埋設されているアンカー部材の引抜き試験の結果と固化した前記材料の引張試験の結果とに基づいて、その材料の推定破壊角度θeをより正確に把握する。そして、この予め把握した推定破壊角度θeを代入した(1)式を用いて許容引抜き耐力Peを推定することにより、材料の種類に応じた許容引抜き耐力を、従来に比して一段と精度よく推定することができる。前記材料は通常のコンクリートとは引張強度や靱性能が大きく異なる短繊維補強セメント系材料であり、例えば、UHP‐SHCCである。前記材料がUHP‐SHCCである場合には、前記推定破壊角度は、例えば、37°以上41°以下の範囲となる。 According to the present invention, based on the results of the pull-out test of the anchor member embedded in the solidified short fiber reinforced cementitious material and the results of the tensile test of the solidified material, the estimated fracture angle θ e of the material is determined. Know more accurately. Then, by estimating the allowable pull strength P e by using the previously obtained by substituting the estimated fracture angle theta e after grasping (1), an allowable withdrawal strength in accordance with the type of material, more than the conventional precision Can be estimated well. The material is a short fiber-reinforced cementitious material that differs greatly from ordinary concrete in tensile strength and toughness, for example, UHP-SHCC. When the material is UHP-SHCC, the estimated breaking angle is, for example, in a range of 37 ° or more and 41 ° or less.
前記許容引抜き耐力Peを推定する際に、前記推定破壊角度θeを代入した前記(2)式により算出される前記有効水平投影面積Aeが、材料に埋設されたアンカー部材の軸心を中心としてその大径頭部の外周側に広がる円環体の面積と仮定した場合に、この円環体の外側円の半径が、このアンカー部材の軸心からこの材料の端面までの距離よりも大きいときは、前記(1)式により算出される許容引抜き耐力Peを減ずる補正を行なうとよい。これにより、アンカー部材の実際の埋設条件に適した許容引抜き耐力を高精度で推定することができる。 When estimating the allowable pull-out strength P e , the effective horizontal projected area A e calculated by the expression (2) into which the estimated breaking angle θ e is substituted is determined by the axial center of the anchor member embedded in the material. Assuming that the area of an annular body extending to the outer peripheral side of the large diameter head as the center, the radius of the outer circle of the annular body is larger than the distance from the axis of the anchor member to the end face of the material. big case, the (1) may perform correction to reduce the allowable pull strength P e calculated by the equation. As a result, the allowable pull-out strength suitable for the actual embedding condition of the anchor member can be estimated with high accuracy.
以下、本発明の短繊維補強セメント系材料に埋設されたアンカー部材の許容引抜き耐力の推定方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。 Hereinafter, a method for estimating the allowable pull-out strength of an anchor member embedded in a short fiber-reinforced cementitious material according to the present invention will be described based on an embodiment shown in the drawings.
本発明は、図1に例示するように、固化した短繊維補強セメント系材料2に埋設されている大径頭部1aを有するアンカー部材1を引き抜く際の許容引抜き耐力Peを推定する。大径頭部1aを有するアンカー部材1とは、いわゆる頭付きボルトやこれに類するアンカー部材である。
The present invention, as illustrated in FIG. 1, to estimate the allowable pull strength P e when removing the anchoring
短繊維補強セメント系材料2とは、コンクリートの引張強度、曲げ強度、靱性(変形性能)を高めるために、短繊維を砂利、砂、セメント、水で構成されるコンクリートに複合させたコンクリート材である。短繊維とは、合成繊維(炭素やガラス、アラミド、ポリプロピレンなど)や鋼繊維などの連続繊維を数mm〜数cmに短く切断したものである。具体的には、繊維の直径が0.04mm程度、長さ12mm程度、弾性係数40.6GPa程度、引張破断強度1690MPa程度のポリビニルアルコール(PVA)繊維や高強度ポリエチレン繊維を例示できる。或いは、繊維の直径が0.012mm程度、密度0.97g/cm2、弾性係数88GPa程度、引張破断強度2700MPa程度の高強度ポリエチレン繊維を例示できる。
The short fiber reinforced
このアンカー部材1を上方に引き抜くと、図中の二点鎖線で示すように材料2がコーン状に破壊されて、アンカー部材1とともに引き上げられる。本発明はこのように、アンカー部材1を材料2から引き抜いた際に、材料2にはコーン状の破壊面Sが形成される破壊モデルを想定している。
When the
許容引抜き耐力Peを推定するには下記(1)式を用いる。
Pe=Φ・uσt・Ae・・・(1)
ここで、Φは低減係数、uσtは材料2の引張強度、Aeは下記(2)式より算出される有効水平投影面積である。
Ae=π(L/tanθe){(L/tanθe)+D}・・・(2)
ここで、Lはアンカー部材1の埋込み長、Dは大径頭部1aの頭部径、θeは推定破壊角度である。
Allowed to estimate the pull-out strength P e uses the following equation (1).
P e = Φ · u σ t · A e (1)
Here, Φ is the reduction coefficient, u σ t is the tensile strength of the
A e = π (L / tan θ e ) {(L / tan θ e ) + D} (2)
Here, L is embedded length of the
低減係数Φはいわゆる安全係数であり、材料2に埋設されているアンカー部材1を長期的な建材として用いる場合には1/3に設定され、仮設のような短期的な建材として用いる場合には2/3に設定される。埋込み長Lは、大径頭部1aの上面から材料2の上面までの長さである。
The reduction coefficient Φ is a so-called safety coefficient, and is set to 1/3 when the
推定破壊角度θeは、縦断面における材料2の上面(アンカー部材1に直交する方向)に対するコーン状の破壊面Sがなす角度である。したがって、有効水平投影面積Aeは、この破壊面Sを材料2の上面2aに水平投影した面積からアンカー部材1の支圧面積(大径頭部1aの面積)を除いた円環体R(格子模様部分)の面積となる。
Estimating fracture angle theta e is an angle conical fracture surface S with respect to the upper surface of the
許容引抜き耐力Peを推定する手順は図2に例示するとおりである。必要な種類(仕様)の材料2に対してアンカー部材1の引抜き試験と、材料2の引張強度試験とを行ってそれぞれの材料2について推定破壊角度θeを予め把握する。
Procedure for estimating the allowable pull strength P e is as illustrated in FIG. And pulling test of the
アンカー部材1の引抜き試験は、図3に例示するように実施する。大径頭部1aを下方にしてアンカー部材1を材料2に埋設し、固化した材料2の上面からアンカー部材1を突出させた状態にする。この実施形態では、大径頭部1aは頭部径Dの円盤状になっている。大径頭部1aが非円形の場合は、大径頭部1aの面積に相当する円形の直径を頭部径Dにする。
The pull-out test of the
このアンカー部材1の上端部をカプラ等で把持して、センターホールジャッキ4を有する引抜き試験機3などを用いてアンカー部材1を上方に引き抜く。このときの実測最大引張荷重Ptを取得する。
The upper end of the
材料2の引張強度試験では、固化した材料2の引張強度uσtを取得する。引張強度uσtは、例えば、土木学会コンクリートライブラリー127「複数微細ひび割れ型繊維補強セメント複合材料設計・施工指針(案)」で掲示されている一軸直接引張試験方法により取得できる。
In the tensile strength test of the
取得した実測最大引張荷重Ptを、取得した実測引張強度uσtにより除した値である推定水平投影面積Aを算出する。即ち、推定水平投影面積A=Pt/uσtとなる。次いで、算出した推定水平投影面積Aを、有効水平投影面積Aeとして(2)式に代入する。また、この(2)式に引抜き試験を実施した条件(埋込み長L、頭部径D)を代入して、推定破壊角度θeを算出する。 An estimated horizontal projected area A, which is a value obtained by dividing the acquired actually measured maximum tensile load P t by the acquired actually measured tensile strength u σ t , is calculated. That is, the estimated horizontal projection area A = P t / u σ t . Next, the calculated estimated horizontal projected area A is substituted into the equation (2) as an effective horizontal projected area Ae . Further, the (2) by substituting the conditions were performed withdrawal test (embedded length L, the head diameter D) in the expression for calculating the estimated fracture angle theta e.
上述した建築学会式では、材料2の種類(仕様)を考慮せずに推定破壊角度θを一律に45°に設定している。即ち、建築学会式の(X)式は、本発明の(2)式において推定破壊角度θeを45°に設定している。一方、本発明では引抜き試験を行って、材料2の種類(仕様)毎に推定破壊角度θeを予め把握することが、大きな特徴になっている。
In the Architectural Institute's formula described above, the estimated breaking angle θ is uniformly set to 45 ° without considering the type (specification) of the
そして、本発明では、固化した材料2に埋設されている大径頭部1aを有するアンカー部材1を引抜く際の許容引抜き耐力Peを推定する際に、その材料2について予め把握している推定破壊角度θeを(2)式に代入して、有効水平投影面積Aeを算出する。算出した有効水平投影面積Aeは(1)式に代入する。また、この(1)式には、予め把握しているその材料2の引張強度uσtを代入することで許容引抜き耐力Peを算出、推定する。
In the present invention, when estimating the allowable pull strength P e when withdrawing the
このように本発明では、固化した材料2に埋設されているアンカー部材1の引抜き試験の結果と固化した材料2の引張試験の結果とに基づいて、その材料2の種類毎にその推定破壊角度θeをより正確に把握する。それ故、材料2の種類に応じた許容引抜き耐力Peを、従来に比して一段と精度よく推定することが可能になっている。
As described above, according to the present invention, based on the results of the pull-out test of the
以下では、UHP−SHCCを材料2とした場合について、3つのシリーズに分けてアンカー部材1の引抜き試験を行い、許容引抜き耐力Peについて、その試験結果と建築学会式で算出した推定値との比較をしたので説明する。
Hereinafter, the case where the UHP-SHCC and
シリーズ1では、アンカー部材1の埋込み長Lを10mm〜30mmの範囲に設定し、万能試験機を用いて引抜き試験を行った。シリーズ2およびシリーズ3では、埋込み長Lを30mm〜50mmの範囲に設定し、図3に例示するように、センターホールジャッキ4を有する引抜き試験機3を用いて引抜き試験を行った。
In the
シリーズ1およびシリーズ2では図4に示すように、アンカー部材1の軸心Cから材料2の端面2bまでの最短距離B1(以下、距離B1という)を、建築学会式に基づいて算出される有効水平投影面積Akを表す円環体Rkの外側円の半径B3(以下、半径B3という)よりも大きく設定した試験体を用いた。シリーズ3では図5に示すように、距離B1を半径B3と同じ大きさに設定した試験体を用いた。
In the
シリーズ1で用いた材料2の引張強度は6.40N/mm2であり、シリーズ2およびシリーズ3で用いた材料2の引張強度は6.14N/mm2であった。図6〜図9に示すE1、E2、E3がそれぞれシリーズ1、シリーズ2、シリーズ3の試験結果である。
The tensile strength of
図4および図5に示すように、UHP−SHCCが材料2の場合には、アンカー材1を引抜いて形成される破壊面Stが、建築学会式で想定している破壊面Skとは大きく異なる形状になる。実際に形成された破壊面Stでは、大径頭部1a付近の破壊角度は45°に近い角度となるが、材料2の上面2aに近づくほど45°よりも緩い破壊角度となる。
As shown in FIGS. 4 and 5, when the UHP-SHCC the
実際の破壊面Stの有効水平投射面積At(以下、実測水平投射面積Atという)を実測したところ、建築学会式に基づいて算出される有効水平投影面積Akとは大きく異なっていた。シリーズ1およびシリーズ2では、実測水平投影面積Atが、建築学会式に基づく有効水平投影面積Akに比べて、2.7倍〜4.4倍程度大きい結果となった。
The actual fracture surface S t of the effective horizontal projection area A t (hereinafter, referred to as actual horizontal projection area A t) was measured and was significantly different from the effective horizontal projection area A k, which is calculated on the basis of the Architectural Institute of formula . In
さらに、図6に示すように、引抜き試験で実測した最大引張荷重Pt(以下、実測最大引張荷重Ptという)と、建築学会式に基づいて算出した許容引抜き耐力Pk(低減係数Φを1とした場合)とを比較すると、実測最大引張荷重Ptは許容引抜き耐力Pkに対して2.74倍程度大きい値となった。したがって、UHP‐SHCCのように、通常のコンクリートとは引張強度や靱性能が大きく異なる短繊維補強セメント材料を材料2にする場合には、建築学会式ではアンカー部材1の許容引抜き耐力を精度よく推定できない。
Furthermore, as shown in FIG. 6, the maximum tensile load P t (hereinafter, the measured maximum of tensile load P t) actually measured in the pull-out test and the allowable pull strength P k (reduction factor Φ calculated based on Architectural Institute formula comparing 1 as when) and, found the maximum tensile load P t became 2.74 times greater value the allowable withdrawal strength P k. Therefore, when a short fiber reinforced cement material having a significantly different tensile strength and toughness from that of ordinary concrete, such as UHP-SHCC, is used as the
一方で、図7に示すように、実測最大引張荷重Ptと実測水平投影面積Atとの関係を表すと、実測最大引張荷重Ptと実測水平投影面積Atとは線形関係にあることがわかる。これは、材料2の引張強度uσtと有効水平投影面積との積から許容引抜き耐力を推定できるという建築学会式の考え方が、通常のコンクリートと引張強度や靱性能が大きく異なる短繊維補強セメント系材料2を採用した場合においても応用できることを示唆している。
On the other hand, as shown in FIG. 7, to represent the relationship between the measured maximum tensile load P t and the measured horizontal projection area A t, be in a linear relationship with the measured maximum tensile load P t and the measured horizontal projection area A t I understand. This is based on the idea of the Architectural Institute of Japan's formula that the allowable pull-out strength can be estimated from the product of the tensile strength u σ t of the
有効水平投影面積とアンカー材1の引抜き耐力が線形関係にあるとの建築学会式の考え方によれば、実測最大引張荷重Ptを実測水平投影面積Atで除した値が、材料2の引張強度uσtとなる。即ち、図7に示すように、横軸を実測水平投影面積At、縦軸を実測最大引張荷重Ptにしたときの実測有効水平投影面積Atと実測最大引張荷重Ptとの近似直線の傾きが材料2の引張強度uσtを表すことになる。そして、この近似直線の傾きが表す引張強度が、シリーズ1〜3で用いた材料2の実際の引張強度uσtに近い数値を示すと考えられる。
According effective horizontal projected area pulling strength of the
しかしながら、近似直線の傾きが表す材料2の引張強度は2.4N/mm2となり、シリーズ1〜3で用いた材料2の実際の引張強度uσtに比べて非常に小さい数値を示している。これは、通常のコンクリートとは引張強度や靱性能が大きく異なる短繊維補強セメント系材料2の場合には、実測有効水平投影面積Atと実際の材料の引張強度uσtとの積の値が実測最大引張荷重Ptと一致しないことを意味している。そして、許容引抜き耐力Peに寄与しているのは実測水平投影面積At全体ではなく、実測水平投影面積Atの一部の面積であることを示唆している。
However, the tensile strength of the
建築学会式に基づくと、アンカー部材1の引抜き耐力に寄与する有効水平投影面積は、許容引抜き耐力を材料2の引張強度uσtで除することで求められる。この建築学会式の考え方に基づいて、図8に示すように、実測最大引張荷重Ptを材料2の引張強度uσtにより除して算出した推定水平投影面積Aeと、実測水平投影面積Atとの比較を行った。その結果、推定水平投影面積Aeは実測水平投影面積Atの約0.39倍となり、実測水平投影面積Atのうち39%程度の面積分しかアンカー部材1の引抜き耐力に寄与していないことがわかる。
According to the Architectural Institute of Japan formula, the effective horizontal projected area that contributes to the pull-out strength of the
上記の分析から、建築学会式では推定破壊角度を45°として立式しているが、本発明では、材料2の推定破壊角度θeを把握して、許容引抜き耐力Peに寄与する有効水平投影面積Aeをより精度よく推定しているので、高精度で許容引抜き耐力Peを推定可能になっている。 From the above analysis, the Architectural Institute expressions are standing formula estimated fracture angle as 45 °, in the present invention, to understand the estimated fracture angle theta e material 2, the effective horizontal contributes to allowable pull strength P e Since the projection area A e is more accurately estimated, the allowable withdrawal strength P e can be estimated with high accuracy.
図9に、本発明で推定した許容引抜き耐力Pe(低減係数Φを1とした場合)と実測最大引張荷重Ptとの比較結果を示す。材料2として、UHP‐SHCCを用いた場合の推定破壊角度θeは37°以上41°以下の範囲となり、平均すると39°であった。そのため、図9に示す許容引抜き耐力Peは、推定破壊角度θeを39°として算出している。シリーズ1(E1)およびシリーズ2(E2)では、本発明で推定した許容引抜き耐力Peと実測最大引張荷重Ptの数値がほぼ一致した。それ故、本発明の推定方法によって許容引抜き耐力を精度よく推定できることがわかる。
FIG. 9 shows a comparison result between the allowable pulling strength P e estimated in the present invention (when the reduction coefficient Φ is set to 1) and the measured maximum tensile load P t . As the
シリーズ3(E3)においては、本発明で推定した許容引抜き耐力Peが、実測最大引張荷重Ptよりも若干大きい数値を示した。図7に示すように、有効水平投影面積Aeを材料2に埋設されたアンカー部材1の軸心Cを中心として、大径頭部1aの外周側に広がる円環体Reの面積と仮定すると、シリーズ3では、円環体Reの外側円の半径B2が距離B1よりも大きい条件となっている。
In Series 3 (E3), the allowable pull strength P e estimated by the present invention showed a slightly larger number than the measured maximum tensile load P t. As shown in FIG. 7, around the axis C of the
このように、距離B1よりも半径B2が大きい場合には、有効水平投影面積Aeに相当する円環体Reのうち、材料2の端面2bよりも外側にはみ出した部分は、実際には引抜きに寄与しない部分となる。
As described above, when the radius B2 is larger than the distance B1, the portion of the toroid R e corresponding to the effective horizontal projection area A e that protrudes outside the
そのため図5に示すように、半径B2が距離B1よりも大きいときには、(1)式により算出される許容引抜き耐力Peを減ずる補正を行なうとよい。具体的には、例えば、有効水平投影面積Aeに相当する円環体Reにおいて、円環体Re全体に対して材料2の端面2bよりも外側にはみ出した部分の面積比率を求める。そして、この外側にはみ出した部分の面積比率分を(1)式により算出される許容引抜き耐力Peから減ずる補正を行なう。
Therefore, as shown in FIG. 5, when the radius B2 is greater than the distance B1 may when performing correction to reduce the allowable pull strength P e calculated by equation (1). Specifically, for example, effective in torus R e corresponding to the horizontal projection area A e, determine the area ratio of the portion protruding outside the
本発明を用いることで、通常のコンクリートと引張強度や靱性能が大きく異なる短繊維補強セメント材料を材料2とした場合に、従来に比して、高精度で引抜き耐力Peを推定できる。そして、本発明は、事前に材料2の推定破壊角度θeを把握しておけば、アンカー部材1の埋設条件を(1)式に代入するだけで、許容引抜き耐力Peを算出することができるので、非常に有益性が高い。 By using the present invention, when tensile ordinary concrete strength and toughness performance has been greatly different short fiber reinforced cement material as 2, compared to the conventional, it can be estimated withdrawal strength P e with high accuracy. The present invention, if in advance grasp the estimated fracture angle theta e material 2, only substituting the buried condition of the anchor member 1 (1), is possible to calculate the allowable pull strength P e Can be very useful.
1 アンカー部材
1a 大径頭部
2 (短繊維補強セメント系)材料
2a 上面
2b 端面
3 引抜き試験機
4 センターホールジャッキ
St 実際の破壊面
Sk 建築学会式で推定した破壊面
Se 本発明で推定した破壊面
1
Claims (4)
Pe=Φ・uσt・Ae・・・(1)
ここで、Φは低減係数、uσtは前記材料の引張強度、Aeは下記(2)式より算出される有効水平投影面積であり、
Ae=π(L/tanθe){(L/tanθe)+D}・・・(2)
ここで、Lは前記アンカー部材の埋込み長、Dは前記大径頭部の頭部径、θeは推定破壊角度であり、
固化した前記材料に埋設されている前記アンカー部材の引抜き試験により取得した実測最大引張荷重を、固化した前記材料の引張試験により取得した実測引張強度により除して算出された値を、前記有効水平投影面積Aeとして前記(2)式に代入して前記引抜き試験の条件に基づいて推定破壊角度θeを予め把握しておき、
前記許容引抜き耐力Peを推定する際に、予め把握した前記推定破壊角度θeを代入した前記(1)式を用いることを特徴とする短繊維補強セメント系材料に埋設されたアンカー部材の許容引抜き耐力の推定方法。 The allowable pull strength P e when removing the anchoring member having a large-diameter head portion is embedded in the solidified short fiber reinforced cement-based material A method for estimating using the following equation (1),
P e = Φ · u σ t · A e (1)
Here, Φ is the reduction coefficient, u σ t is the tensile strength of the material, A e is the effective horizontal projected area calculated from the following equation (2),
A e = π (L / tan θ e ) {(L / tan θ e ) + D} (2)
Here, L is embedded length of the anchor member, D is the head diameter of the large-diameter head, theta e is an estimated fracture angle,
A value calculated by dividing the actually measured maximum tensile load obtained by the pull-out test of the anchor member embedded in the solidified material by the actually measured tensile strength obtained by the tensile test of the solidified material, By substituting the projected area A e into the above equation (2) and grasping the estimated breaking angle θ e in advance based on the conditions of the pull-out test,
When estimating the allowable pull-out strength P e , the above equation (1) in which the previously estimated estimated breaking angle θ e is substituted is used, wherein the allowable value of the anchor member embedded in the short fiber-reinforced cementitious material is used. Method for estimating pullout strength.
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