JPH0213629A - アンカーの埋込構造 - Google Patents
アンカーの埋込構造Info
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- JPH0213629A JPH0213629A JP63159266A JP15926688A JPH0213629A JP H0213629 A JPH0213629 A JP H0213629A JP 63159266 A JP63159266 A JP 63159266A JP 15926688 A JP15926688 A JP 15926688A JP H0213629 A JPH0213629 A JP H0213629A
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- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/38—Connections for building structures in general
- E04B1/41—Connecting devices specially adapted for embedding in concrete or masonry
- E04B1/4157—Longitudinally-externally threaded elements extending from the concrete or masonry, e.g. anchoring bolt with embedded head
- E04B1/4164—Longitudinally-externally threaded elements extending from the concrete or masonry, e.g. anchoring bolt with embedded head with an adjustment sleeve
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- E04B1/02—Structures consisting primarily of load-supporting, block-shaped, or slab-shaped elements
- E04B1/04—Structures consisting primarily of load-supporting, block-shaped, or slab-shaped elements the elements consisting of concrete, e.g. reinforced concrete, or other stone-like material
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- E04B1/32—Arched structures; Vaulted structures; Folded structures
- E04B1/3211—Structures with a vertical rotation axis or the like, e.g. semi-spherical structures
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- E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
- E04B2/56—Load-bearing walls of framework or pillarwork; Walls incorporating load-bearing elongated members
- E04B2002/565—Load-bearing walls of framework or pillarwork; Walls incorporating load-bearing elongated members with a brick veneer facing
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- Structural Engineering (AREA)
- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、アンカーボルト、杭等を接着性樹脂等の膠結
物質で植設するアンカーの埋込構造に関し、特にアンカ
ーに加えられる引張、圧縮荷重に対する強度を向上させ
る埋込構造に関する。
物質で植設するアンカーの埋込構造に関し、特にアンカ
ーに加えられる引張、圧縮荷重に対する強度を向上させ
る埋込構造に関する。
(従来の技術)
アンカーボルト、杭等(以下アンカーという)は構造物
、機械、設備類、仮設材等をコンクリート躯体、基礎、
岩盤等(以下構造体という)に固定する役割を果たすも
のであり、その植設工法としては構造体に直接アンカー
を植設してアンカー埋込構造体となす工法、あるいは、
第4.5図に示すようにアンカーとして例えばふし9と
ふし9との間隔が大きい鉄筋アンカー8又は通常のねじ
山角度のねじ11をもつボルト10を構造体のアンカー
孔に挿入し、その周囲にエポキシ樹脂系、ポリエステル
樹脂系等の接着性樹脂又は無機質セメント3(以下膠結
物質という)等を充填することによって、アンカーを構
造体に植設する工法等がある。
、機械、設備類、仮設材等をコンクリート躯体、基礎、
岩盤等(以下構造体という)に固定する役割を果たすも
のであり、その植設工法としては構造体に直接アンカー
を植設してアンカー埋込構造体となす工法、あるいは、
第4.5図に示すようにアンカーとして例えばふし9と
ふし9との間隔が大きい鉄筋アンカー8又は通常のねじ
山角度のねじ11をもつボルト10を構造体のアンカー
孔に挿入し、その周囲にエポキシ樹脂系、ポリエステル
樹脂系等の接着性樹脂又は無機質セメント3(以下膠結
物質という)等を充填することによって、アンカーを構
造体に植設する工法等がある。
前記工法は、高い精度でアンカーの植設ができ、優れた
接着強度が期待でき、大幅な工期短縮となることから、
土木建築分野での使用例が多くなってきている。土木工
事の場合、アンカーは例えば橋梁支承定着部、鋼橋脚柱
の定着、型枠支保用等に、また建設工事の場合は、例え
ば倉庫ビル外部車路スロープ、配管用架台取付は工事、
床版補強工事、外部カンパン取付工事等に使用されてい
る。
接着強度が期待でき、大幅な工期短縮となることから、
土木建築分野での使用例が多くなってきている。土木工
事の場合、アンカーは例えば橋梁支承定着部、鋼橋脚柱
の定着、型枠支保用等に、また建設工事の場合は、例え
ば倉庫ビル外部車路スロープ、配管用架台取付は工事、
床版補強工事、外部カンパン取付工事等に使用されてい
る。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、前記従来工法においても、未だアンカー
ボルトに対する設計施工法が十分確立されているとは言
えない、それは、特に大きいサイズのアンカーに関する
実験的資料の蓄積が少ないことによる。そして、ノドさ
いサイズのアンカーに関する実験的資料を外挿法によっ
て大きいサイズのアンカーの設計に利用しているのが現
状である。
ボルトに対する設計施工法が十分確立されているとは言
えない、それは、特に大きいサイズのアンカーに関する
実験的資料の蓄積が少ないことによる。そして、ノドさ
いサイズのアンカーに関する実験的資料を外挿法によっ
て大きいサイズのアンカーの設計に利用しているのが現
状である。
その結果、サイズ的には十分耐えられる筈のアンカーの
抜けたしが発生することにもなっていた。
抜けたしが発生することにもなっていた。
(課題を解決するための手段)
本発明者は、上記問題点に鑑み鋭意研究の結果、接着式
アンカーの引抜(圧縮)耐力が発生する機構を解明し、
そこにアンカー埋込下孔直径りの負の寸法効果のあるこ
とを明らかにし、更に進んでその下孔直径りの負の寸法
効果を低下させ、或は完全に除去するアンカーの埋込構
造を開発したちので、具体的には膠結物質を用いて構造
体に植設されるアンカーの構造体に埋込まれる部分の表
面の凹凸の深さを構造体に生ずる亀裂幅より大きく、か
つ谷径を横遺体の外部に突出している部分の凹凸の谷径
以上にし、凹凸の少なくとも一方に斜面の傾斜角を15
〜50′にするものである。
アンカーの引抜(圧縮)耐力が発生する機構を解明し、
そこにアンカー埋込下孔直径りの負の寸法効果のあるこ
とを明らかにし、更に進んでその下孔直径りの負の寸法
効果を低下させ、或は完全に除去するアンカーの埋込構
造を開発したちので、具体的には膠結物質を用いて構造
体に植設されるアンカーの構造体に埋込まれる部分の表
面の凹凸の深さを構造体に生ずる亀裂幅より大きく、か
つ谷径を横遺体の外部に突出している部分の凹凸の谷径
以上にし、凹凸の少なくとも一方に斜面の傾斜角を15
〜50′にするものである。
(作 用)
本発明者の研究によ+”tば、十分な強度ともつ膠結物
質を用いる接着工法によって埋設されたアンカーに引抜
(圧縮)方向の荷重を負荷した際、下孔側壁面上の横遺
体と膠結物質との接着(噛み合い)界面上の荷重応力度
が、構造体のせん断破壊強度に達すると構造体側にせん
断が生じ、そこに2つのせん断破壊面、即ちすべり面を
生成させる。そのすべり面は凹凸の多いものであり、そ
の2つのすべり面が荷重によって更に相対移動し、その
2つの面の凸部が相互に乗り上げ、アンカー軸に直角な
放射方向に圧縮応力を発生させる。この圧縮応力は、ア
ンカー・周囲のfII造体のせん断強度を高め、かつ2
つのす!くり面の間に摩擦力を発生させる。この圧縮応
力による周囲構造体のせん断強度の強化が、接着式アン
カーの引抜く圧1M)耐力を大きくしている1つの要因
である。他のいまひとつの要因はコンクリートの高い摩
擦係数である。
質を用いる接着工法によって埋設されたアンカーに引抜
(圧縮)方向の荷重を負荷した際、下孔側壁面上の横遺
体と膠結物質との接着(噛み合い)界面上の荷重応力度
が、構造体のせん断破壊強度に達すると構造体側にせん
断が生じ、そこに2つのせん断破壊面、即ちすべり面を
生成させる。そのすべり面は凹凸の多いものであり、そ
の2つのすべり面が荷重によって更に相対移動し、その
2つの面の凸部が相互に乗り上げ、アンカー軸に直角な
放射方向に圧縮応力を発生させる。この圧縮応力は、ア
ンカー・周囲のfII造体のせん断強度を高め、かつ2
つのす!くり面の間に摩擦力を発生させる。この圧縮応
力による周囲構造体のせん断強度の強化が、接着式アン
カーの引抜く圧1M)耐力を大きくしている1つの要因
である。他のいまひとつの要因はコンクリートの高い摩
擦係数である。
以上の破壊機構において発生する圧縮応力、アンカーの
引抜(圧縮)耐力は近似的にそれぞれ次のとおりである
。
引抜(圧縮)耐力は近似的にそれぞれ次のとおりである
。
発生する圧縮応力
Ecv
σ−均□ ・・・・・・・・〈1)σ6=発生
する放射方向の圧縮応力 Ec”i コンクリートの初期ヤング率V =コンクリ
ートすべり面上の凸部の高さ(平均)(凹凸の差) D=アンカーの下孔直径 アンカーの引抜(圧縮)耐力 P m−μa ayr D L ′−−− (2)Pm
=引抜耐力 μ =コンクリートすべり面の摩擦係数D=アンカー〇
下孔直径 L′=有効下孔深さ (L′均1.−1.82D) L−下孔深さ 上記の2つの式(])、(2)において、凸部の高さV
およびすべり面の摩擦係数μは下孔直径の大きさによっ
ては大きく変化しない。従って、式(1)の関係により
、下孔直径りが大きくなると略々それに逆比例して圧縮
応力は小さくなる。更に式(2)の関係によりアンカー
の引抜(圧縮)耐力が減少することになる。以上が、接
着式アンカーの耐力発生の基本的メカニズムであり、下
孔直径りの負の寸法効果のメカニズである。
する放射方向の圧縮応力 Ec”i コンクリートの初期ヤング率V =コンクリ
ートすべり面上の凸部の高さ(平均)(凹凸の差) D=アンカーの下孔直径 アンカーの引抜(圧縮)耐力 P m−μa ayr D L ′−−− (2)Pm
=引抜耐力 μ =コンクリートすべり面の摩擦係数D=アンカー〇
下孔直径 L′=有効下孔深さ (L′均1.−1.82D) L−下孔深さ 上記の2つの式(])、(2)において、凸部の高さV
およびすべり面の摩擦係数μは下孔直径の大きさによっ
ては大きく変化しない。従って、式(1)の関係により
、下孔直径りが大きくなると略々それに逆比例して圧縮
応力は小さくなる。更に式(2)の関係によりアンカー
の引抜(圧縮)耐力が減少することになる。以上が、接
着式アンカーの耐力発生の基本的メカニズムであり、下
孔直径りの負の寸法効果のメカニズである。
上記のように寸法効果は、下孔直径の増大による放射方
向圧縮応力の減少によってもたらさせる。
向圧縮応力の減少によってもたらさせる。
この圧縮応力減少分を上記以外の他のメカニズムを導入
し、それによって補ってやるというのが本発明であり、
第2図に示すようにアンカー凸面と接着物質との間に荷
重P3によって生ずる相対移動が行なわれるならば、そ
の面上には第2図(b)に示すような分力p、、p2及
びPa、Pbが発生する。
し、それによって補ってやるというのが本発明であり、
第2図に示すようにアンカー凸面と接着物質との間に荷
重P3によって生ずる相対移動が行なわれるならば、そ
の面上には第2図(b)に示すような分力p、、p2及
びPa、Pbが発生する。
このとき、(Pa−Pb)が新たに発生する圧縮応力で
ある。この移動は露結物質の変形(流れ)によっても、
又凸面でのすべりによっても起こすことができる。しか
しながら、従来の例である第4図(a)(b)に示す通
常の異形鉄筋8の場合にはねじ山9のピッチが大きいの
でコンクリート構造体1に与える圧縮力は全体としては
余り大きくならず、大きな耐力増強をもたらすに至らな
い。
ある。この移動は露結物質の変形(流れ)によっても、
又凸面でのすべりによっても起こすことができる。しか
しながら、従来の例である第4図(a)(b)に示す通
常の異形鉄筋8の場合にはねじ山9のピッチが大きいの
でコンクリート構造体1に与える圧縮力は全体としては
余り大きくならず、大きな耐力増強をもたらすに至らな
い。
又、第5図(a)(b)に示す通常のわじ10のねじ山
11では、このような流れ又はすべりがねじ山の角度が
60°という大きい値のために阻止されコンクリート構
造体1に対する圧縮力を生じていないのは明らかである
。
11では、このような流れ又はすべりがねじ山の角度が
60°という大きい値のために阻止されコンクリート構
造体1に対する圧縮力を生じていないのは明らかである
。
(実施例)
次に本発明の実施例を第1図について説明する。
アンカー2はコンクリート構造体1に設けた下孔5に接
着性樹脂3で固着しである。下孔5の直径の1.5倍以
上の澤さのリング状の縁切り部6があり、そこにリング
7が装着しである。ボルト2のねじ山4の角度は、15
°から50°との範囲で形成し、ピッチは通常のねじと
同程度の値から、ボルトの半径値までの範囲にとる。た
だし、同じ傾斜角でピッチを大きくとるとボルトの有効
径が小さくなり、ボルトの耐力が低下したり、圧縮応力
の発生は山の頂点に近いところでより大きくなることか
らピッチが大きくなると山数が減少し、全体としての圧
縮力が低下するので、凹凸が連続的になる範囲が好まし
い、又、ねじ山面上での露結物質のすべりをよくするた
めに、露結物質とねじ面との間の接着を防止し、かつそ
の面のすべりをよくする物質、例えば剥離材を塗布する
ことにより、圧縮応力をより有効に発生させることがで
きる。 次に、本発明の実施例である第1図のアンカー
2と従来例である鉄筋アンカー8(第4図)及びボルト
アンカー10(第5図)について引抜力を加えた時の状
態について第3図に示す。
着性樹脂3で固着しである。下孔5の直径の1.5倍以
上の澤さのリング状の縁切り部6があり、そこにリング
7が装着しである。ボルト2のねじ山4の角度は、15
°から50°との範囲で形成し、ピッチは通常のねじと
同程度の値から、ボルトの半径値までの範囲にとる。た
だし、同じ傾斜角でピッチを大きくとるとボルトの有効
径が小さくなり、ボルトの耐力が低下したり、圧縮応力
の発生は山の頂点に近いところでより大きくなることか
らピッチが大きくなると山数が減少し、全体としての圧
縮力が低下するので、凹凸が連続的になる範囲が好まし
い、又、ねじ山面上での露結物質のすべりをよくするた
めに、露結物質とねじ面との間の接着を防止し、かつそ
の面のすべりをよくする物質、例えば剥離材を塗布する
ことにより、圧縮応力をより有効に発生させることがで
きる。 次に、本発明の実施例である第1図のアンカー
2と従来例である鉄筋アンカー8(第4図)及びボルト
アンカー10(第5図)について引抜力を加えた時の状
態について第3図に示す。
同実験におけるコンクリート構造体の圧縮強度は210
Kg/em2であり、下孔の直径(n+m)は20.
30.40.50とし、その埋込み深さは下孔直径の7
倍の値(m輸)にしである。
Kg/em2であり、下孔の直径(n+m)は20.
30.40.50とし、その埋込み深さは下孔直径の7
倍の値(m輸)にしである。
この実験結果は、第3区の各曲線に示しである通りで、
本発明によるアンカーは他の2例と比較して大巾な耐力
の向上を示した。特に直径が大きくなるほどその効果が
大きいことを明らかにしている。即ち、アンカー径30
のものでは、ボルトアンカーは20.5ton、鉄筋ア
ンカーでは21゜2 tonであるのに対して、本発明
によるアンカーの引抜耐力は26.5tonを示してお
り、この傾向はアンカー径40のもの及び50のもので
はそれぞれグラフで示すように鉄筋アンカーに対してそ
れぞれ約30%前後の耐力向上となっている。
本発明によるアンカーは他の2例と比較して大巾な耐力
の向上を示した。特に直径が大きくなるほどその効果が
大きいことを明らかにしている。即ち、アンカー径30
のものでは、ボルトアンカーは20.5ton、鉄筋ア
ンカーでは21゜2 tonであるのに対して、本発明
によるアンカーの引抜耐力は26.5tonを示してお
り、この傾向はアンカー径40のもの及び50のもので
はそれぞれグラフで示すように鉄筋アンカーに対してそ
れぞれ約30%前後の耐力向上となっている。
(効 果)
以上、詳細に説明したように、本発明によるアンカーは
アンカーの構造体に埋込まれる部分の表面の凹凸の深さ
を構造体に生ずる亀裂幅より大きく、かつ谷径を構造体
の外部に突出している部分の凹凸の谷径以上にし、凹凸
の少なくとも一方の斜面の傾斜角を15〜50°にした
ことによって、コンクリート構造体と露結物質との間の
圧縮力の増強を有効に発生させて、従来のアンカーが持
っていた負の寸法効果を消して大きな引抜(圧縮)耐力
を発生させることのできる効果を奏している。
アンカーの構造体に埋込まれる部分の表面の凹凸の深さ
を構造体に生ずる亀裂幅より大きく、かつ谷径を構造体
の外部に突出している部分の凹凸の谷径以上にし、凹凸
の少なくとも一方の斜面の傾斜角を15〜50°にした
ことによって、コンクリート構造体と露結物質との間の
圧縮力の増強を有効に発生させて、従来のアンカーが持
っていた負の寸法効果を消して大きな引抜(圧縮)耐力
を発生させることのできる効果を奏している。
第1図は本発明のアンカー埋込構造の実施例で(a)は
断面図、(b)はコンクリート構造体に対する圧縮力の
説明図、第2図は第1図(b)の圧縮力の発生を明らか
にする解説図、第3図は各種アンカーを比較するための
実験値を示すグラフ、そして第4図、第5図は従来例で
鉄筋アンカー及び市販のボルトアンカーの第1図と同様
の図面を示している。 図において、 1・・・コンクリート 2・・・アンカー3・・・露
結物質 4・・・ねじ山特許出願人 清水建設
株式会社 代理人 弁理士 村 1)幸 雄 (a) (b ) 第1図 (a) (b) (a) 第4 (a) 第1 (b) 図 (b) 5図
断面図、(b)はコンクリート構造体に対する圧縮力の
説明図、第2図は第1図(b)の圧縮力の発生を明らか
にする解説図、第3図は各種アンカーを比較するための
実験値を示すグラフ、そして第4図、第5図は従来例で
鉄筋アンカー及び市販のボルトアンカーの第1図と同様
の図面を示している。 図において、 1・・・コンクリート 2・・・アンカー3・・・露
結物質 4・・・ねじ山特許出願人 清水建設
株式会社 代理人 弁理士 村 1)幸 雄 (a) (b ) 第1図 (a) (b) (a) 第4 (a) 第1 (b) 図 (b) 5図
Claims (1)
- 表面に連続的に凹凸を有するアンカー膠結物質を用いて
構造体に植設するアンカーの埋込構造において、構造体
に埋込まれる部分の凹凸の谷の深さを構造体に生ずる亀
裂幅より大きく、かつ谷径を構造体の外部に突出してい
る部分の凹凸の谷径以上にし、凹凸の少なくとも一方の
斜面の傾斜角を15〜50°にすることを特徴とするア
ンカーの埋込構造。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63159266A JP2759126B2 (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | アンカーの埋込構造 |
| EP89306525A EP0349275A3 (en) | 1988-06-29 | 1989-06-27 | Anchoring structure |
| US07/371,773 US5049015A (en) | 1988-06-29 | 1989-06-27 | Anchoring structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63159266A JP2759126B2 (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | アンカーの埋込構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0213629A true JPH0213629A (ja) | 1990-01-18 |
| JP2759126B2 JP2759126B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=15690015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63159266A Expired - Fee Related JP2759126B2 (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | アンカーの埋込構造 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5049015A (ja) |
| EP (1) | EP0349275A3 (ja) |
| JP (1) | JP2759126B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5472296A (en) * | 1992-08-20 | 1995-12-05 | Dyckerhoff & Widmann Aktiengesellschaft | Corrosion protected support element for a soil anchor or a rock anchor, a pressure pile or the like |
| DE4314594C2 (de) * | 1993-05-04 | 1995-05-11 | Reinhold Oettl | Verbundanker |
| US5807051A (en) * | 1995-09-18 | 1998-09-15 | United Industries Corporation | Dielectric adhesive insert anchor |
| DE19608859A1 (de) * | 1996-03-07 | 1997-09-11 | Hilti Ag | Ankerstange für Verbundanker |
| EP1570144B1 (de) * | 2002-11-25 | 2011-06-01 | Ed. Geistlich & Söhne AG | Pfostenanker |
| DE102008040677A1 (de) * | 2008-07-24 | 2010-01-28 | Hilti Aktiengesellschaft | Ringscheibenförmiges Verankerungselement |
| US20110167754A1 (en) * | 2010-01-08 | 2011-07-14 | William Dubon | Method for designing concrete anchoring construction assemblies |
| US8661768B2 (en) * | 2011-04-11 | 2014-03-04 | Structural Technologies, Llc | Reinforced balcony and method of reinforcing a balcony |
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| US11236508B2 (en) * | 2018-12-12 | 2022-02-01 | Structural Technologies Ip, Llc | Fiber reinforced composite cord for repair of concrete end members |
| CN111022090A (zh) * | 2019-04-16 | 2020-04-17 | 天地科技股份有限公司 | 一种预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道及施工方法 |
| CN110553901B (zh) * | 2019-09-19 | 2024-05-14 | 湖南大学 | 用于后装拔出法检测强度的锚固件成套装置及检测方法 |
| JP7711023B2 (ja) * | 2022-03-29 | 2025-07-22 | 鹿島建設株式会社 | 接合構造 |
| CN118896719B (zh) * | 2024-10-08 | 2024-12-10 | 中科摩通(常州)智能制造股份有限公司 | Emb用拖滞扭矩检测装置及其工作方法 |
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