鉄筋コンクリート造梁付着の断面検定

記号説明　

＜鉄筋コンクリート構造計算規準・解説　1991＞

$b$ ：長方形梁の幅（mm）

$D$ ：梁せい（mm）

$d_t$上 ：鉄筋重心位置（上端引張）（mm）

$d_t$下 ：鉄筋重心位置（下端引張）（mm）

$j$上 ：応力中心間距離（上端引張）（mm）

$j$下 ：応力中心間距離（下端引張）（mm）

$f_aL$ ：長期許容付着応力度（N/mm2）

$f_aS$ ：長期許容付着応力度（N/mm2）

$τ_a$ ：設計用せん断応力度（N/mm2）

$σ_t$ ：引張鉄筋継手部分の応力度（フックを設ける場合には2/3倍した値、N/mm2）

$l_d$ ：付着検定断面からの付着長さ(mm)

必要長 ：必要延長長さ

＜鉄筋コンクリート構造計算規準・解説　1999＞

$b$ ：長方形梁の幅（mm）

$D$ ：梁せい（mm）

d上 ：有効せい（上端引張）（mm）

d下 ：有効せい（下端引張）（mm）

$σ_t$ ：引張鉄筋継手部分の応力度（フックを設ける場合には2/3倍した値、N/mm2）

$l_d$ ：付着検定断面からの付着長さ(mm)

$l_{db}$ ：必要付着長さ

検討方法（鉄筋コンクリート構造計算規準・解説　1991）

・検定断面位置は左端、左端カットオフ位置、右端カットオフ位置、右端とします。

・カットオフ位置は柱面間距離の1/4から15d（指定により変更可能）中央側の位置とします。

・付着応力度の検定は以下の式により行います。

　 $τ_a=Q/φ_j≦f_a$

$Q$ ：長期、短期荷重時の設計用せん断力

$j$ ：曲げ材の応力中心間距離

$d$ ：梁の有効せい

$φ$ ：引張鉄筋の周長の総和

$f_a$ ：許容付着応力度

・スパン途中の鉄筋端までの距離の検定は以下の式により行います。

$l_d$ ：算定位置から鉄筋端までの長さ（通し筋では反対側の柱面までの長さ）

$a$ ：鉄筋断面積

$φ$ ：鉄筋周長

$f_a$ ：許容付着応力度

$j$ ：曲げ材の応力中心間距離

検討方法（鉄筋コンクリート構造計算規準・解説　1999）

・検定断面位置は左端、左端カットオフ位置、中央、右端カットオフ位置、右端とします。

・カットオフ位置は以下のように設定します。

１．端部鉄筋が中央鉄筋より多い場合、柱面間距離の1/4から15d中央側の位置とします。

２．中央鉄筋が端部鉄筋より多い場合、柱面間距離の1/4から20d端部側の位置とします。

・付着長さldは以下のように設定します。

$L_o$ ：柱面間距離

$C$ ：カットオフ位置（添え字L,Rはそれぞれ左端・右端）

$d$ ：有効せい

・必要付着長さldbは以下のように計算します。

　　 $l_{db}=σ_t・A_s/(K・f_b・φ)$

$σ_t$ ：付着検定断面位置における鉄筋引張応力度

フックを設ける場合には2/3倍とする

$A_s$ ：当該鉄筋の断面積

$φ$ ：当該鉄筋の周長

$f_b$ ：許容付着応力度（１段筋以外は0.6を乗じる）

$K$ ：鉄筋配置と横補強筋による以下の修正係数

（長期荷重時） $0.3・C/d_b+0.4$

（短期荷重時） $0.3・(C+W)/d_b+0.4$

$d_b$ ：曲げ補強鉄筋径

ただし、2.5を超える場合2.5とする

$C$ ：鉄筋間のあき、最小かぶり厚さの3倍、鉄筋径の5倍のいずれか小さい値

$W$ ：付着割裂面を横切る横補強筋効果を表す換算長さ

鉄筋径の2.5倍を超える場合は鉄筋径の2.5倍

$A_{st}$ ：当該鉄筋列の想定される付着割裂面を横切る１組の横補強筋全断面積

$N$ ：当該鉄筋列の想定される付着割裂面における鉄筋本数

$s$ ：１組の横補強筋（ $A_{st}$）の間隔

検討方法（鉄筋コンクリート構造計算規準・解説　2018）

• 検定断面位置は左端、左端カットオフ位置、中央、右端カットオフ位置、右端とします。
• 「上端1段」「上端2段」「下端2段」「下端1段」毎にカットオフタイプを決定し、検定断面位置に以下の表の条件に合致しない場合は検定しません。
• 引張り出ない場合は検定しません。
• カットオフ位置は以下のように設定します。

１．端部鉄筋が中央鉄筋より多い場合、柱面間距離の1/4から15d中央側の位置とします。

２．中央鉄筋が端部鉄筋より多い場合、柱面間距離の1/4から20d端部側の位置とします。

長期荷重に対する使用性のための検討

長期荷重に対する使用性確保のための検討は、下式のいずれかを満たすかどうかを確認します。

$Q_L$ ：長期荷重時せん断力
$\psi$ ：鉄筋の周長
$d$ ：有効せい
$j$ ：応力中心間距離（ $=7/8*d$）
$l_d$ ：引張鉄筋の付着長さで、(16.2), (16.4), (16.6)式において、せん断ひび割れが生じない^※ことが確かめられた場合、式中の $l_d-d$を $l_d$として計算します
${_L}\sigma_t$ ：検定断面位置における長期荷重時の鉄筋存在応力度で、鉄筋端に標準フックを設ける場合はその値の2/3とします
${_L}f_a$ ：長期許容付着応力度
※せん断ひび割れが生じるかどうかは、せん断応力が使用性確保のための長期許容せん断耐力（RC基準2018の(15.1)式）を上回るかどうかを判定します

短期荷重に対する損傷制御のための検討

短期荷重に対する損傷制御のための検討は、下式のいずれかを満たすかどうかを確認します。

$Q_E$：水平荷重時せん断力
${_S}\sigma_t$：検定断面位置における短期荷重時の鉄筋存在応力度で、鉄筋端に標準フックを設ける場合はその値の2/3とします
${_S}f_a$：短期許容付着応力度

大地震動に対する安全性確保のための検討

通し筋の場合

下式を満たすかどうかを確認します。 $$ \tau_D=\alpha_1 \cdot \cfrac{\sigma_D \cdot d_b}{4(L'-d)} \leq K \cdot f_b$$

$\alpha_1$：通し筋の応力状態を表す係数で、両端が曲げ降伏する部材を仮定して下表により求めます

$\sigma_D$：検定断面位置における安全性検討用の鉄筋引張応力度で、曲げ降伏する部材を仮定して $σ_y$とします
$σ_y$：検定断面位置における鉄筋の降伏強度で、鉄筋端に標準フックを設ける場合はその値の2/3とします
$L$：部材の内法長さ
$l'$：検定断面からカットオフ筋が計算上不要となる断面までの距離で、両端曲げ降伏部材を仮定して下式で求めます
$l'=\cfrac{A_{cut}}{A_{total}} \cdot \cfrac{L}{2}$
$A_{cut}$：カットオフされる引張鉄筋の断面積
$A_{total}$：カットオフされる引張鉄筋の断面積
$L'$：通し筋の付着長さで、検定断面にカットオフ筋がなく通し筋のみの場合は $L'=L$, 通し筋とカットオフ筋の両方がある場合は $L'=L-l'$とします
なお、(16.5)式において、部材にせん断ひび割れが生じないことが確かめられた場合、式中の $L'-d$を $L'$とします
$K$：鉄筋配置と横補強筋の修正係数（RC規準2018の(16.9)式によります）
$f_b$：付着割裂の基準となる強度で、下表によります

カットオフ筋の場合

下式を満たすかどうかを確認します。 $$ \tau_D=\alpha_2 \cdot \cfrac{\sigma_D \cdot d_b}{4(l_d-d)} \leq K \cdot f_b$$ ただし、 $l_d \geq l'+d$
$\alpha_2$：カットオフ筋の応力状態を表す係数で下表により求めます