アンカーの許容荷重や引張(長期)などの用語

いつもお世話になっています。

http://oshiete.goo.ne.jp/qa/8491572.html
コンクリートアンカーの許容荷重で以前質問させていただいたのですが、少し状況が変わりましたので確認の為に新たに質問させていただきます。


M10のアンカー1個に付き最大荷重引っ張りが10、せん断16の物です(ｋＮ)
これを10個使用する予定です。
全体での許容荷重を教えてください。


　　　最大引張荷重×k
PL＝———————————　　・ 補正係数（推奨はk＝0.6）
　　　　　　 3

この式ですと、PLは2なので、アンカー1個に付き2ｋＮで、許容荷重は約200(kg)でしょか？
10個なので全体で約2000(kg)まで耐えられるということでしょうか？


使用状況は人が乗り、収納物を置き、L字鋼と棚板自体の重さも含め、300キログラムまでをアンカー10個で耐えられればという感じです。
静止荷重が300なら、500キログラムもしくは1トンくらいまで耐荷重を取ればいいかなと考えています。


この場合、このM10アンカー10個で充分なのでしょうか？
M8だと最大荷重引っ張りが6.5、せん断10(ｋＮ)で全体の許容荷重が1300(kg)ですが、M8に下げても問題なさそうでしょうか？


また、サンコーテクノのカタログの15ページのあと施工アンカーの許容荷重に対する考え方の項目に載っている計算式がよく分かりませんが、これも許容荷重に関係してくるのでしょうか？
長期荷重や引張(長期)に記載の数値は、許容荷重とは違うものなのでしょうか？
引張(長期)や引張(短期)の数値は最大引張荷重と比べると随分と小さな数値なのですが…。


また、例えば対象物の上で歩いて動いたりする(飛び跳ねる等は無し)と大きな力が加わると思いますが、この場合は静止荷重の何倍くらいの力が掛かると考えていいのでしょうか？
2倍程度でしょうか？


質問が多くなりお手数ですが、教示お願い致します

No.2 回答者： esaomann 回答日時： 2014/03/18 12:29

ずいぶん混乱されているようですね。

最初にご自分で出された質問の回答を理解されていないようですが？
話を簡単にするため、ここでは「荷重」と「耐力」とは同じものとしておきましょう。
アンカーの最大耐力は実験で求められるのです。
そこに適当な補正係数（あなたのいうｋ＝0.6です）を掛け、それを適当な安全係数（あなたのあげた式の分母＝3です）で割ったものが許容荷重です。
どうやら式の内容そのものを理解できていないようなので、もの凄く荒っぽく説明しますと・・・
仮に実験で100kgに耐えたとしても、それはたまたまかも知れません。中には95Kgのものもあれば110kg
だったものもあるはずです。それを統計的な手法でほぼ間違いのない数字とするために補正係数をかけるのです。これがあなたが選ぼうとしているアンカーの期待できる最大荷重です。
しかし、それが実際の使用現場で安全に支持できる荷重ではないことは理解できますでしょう？
なので安全係数で割って、使用者・設計者が安心できる荷重を求めるのです。それが許容荷重（耐力）です。

カタログにある許容荷重に関する考え方の式は、この質問に上げられた式の元の形ですが、おそらく理解できないでしょうから、ここではカタログデータだけ使用して十分でしょう。

アンカーに限りませんが、多くの場合（例えば鉄骨の梁の計算など）、長期荷重というのは短期荷重に対して小さな値になります。ここでも思いっきり単純化して説明しますが、大きな荷重（たとえ許容荷重内であっても）が長い時間かかり続けると、コンクリートやアンカー本体にそれだけ大きなストレスがかかり続けることになりますよね。そのことが言わば「劣化」につながる、荒っぽいですがそう考えてください。なので短期許容荷重＞長期許容荷重です。

カタログでいう許容荷重はあくまで静的荷重を言っています。
静止荷重は理解しやすいでしょうが、動的荷重と言う物には様々な形態があります。例えば振動のような比較的小さいけど連続的なもの、物がぶつかったり叩き落したりするような大きく単発的なものなどです。それらを考慮してあなたが安全係数をどれほど必要と考えるかが問題なのであって、状況を知らない他の人が答えられるものではありません。
物を落とした時、それが1ｍの高さからなのか3ｍからなのか、その可能性は状況を知らない他人には想像できないことです。

アンカーの許容耐力×本数＝許容総荷重となるか、の質問ですが、最初の質問で答えたように「多くの場合」そうはなりません。アンカーの配置、品物の形状、荷重のかかり方にかかわってくるからです。
例えば、アンカーの耐力100Kgで、長さ3ｍのアングルに0.5ｍピッチでアンカー6本配置して、引張荷重が300kgアングル中央にかかるとした場合、（アングルサイズにもよりますが）これだと事実上、アンカー２本で荷重を支えることになるからです。中央の２本にまず位置的変位（抜け）が発生し、アングルの変形が起こり、次外側のアンカーが荷重を負担する、という形になります。アンカーは引抜き方向だけではなく、せん断方向の荷重も合成力として負担することになります。
実際の荷重に対して有効に働くアンカーを考え、その本数で決定されるべきです。

あなたは「荷のほかに人がのる棚」を考えられているようです。
アンカーで留めるのが自立する四角い箱状の棚ならさほど問題ないかもしれません。
もし棚受けのようなものを考えているのでしたらかなり怪しいと言わざるをえません。
総荷重500kgというのは大したものではないですが、棚受け金物のような形状ですと荷重によって回転モーメントが発生しますから、テコの原理で引抜き荷重が過大になってしまいます。この場合ですと最上部のアンカー１本で全荷重を負担できる設計にならなければいけません。
単に荷物の重さとアンカーの耐力を比べるのではなく、どんな形状でどんな荷重形態かなどを含め検討されるべきなのです。あなたは荷重が引抜きなのか、せん断が主になるのかさえ明らかにしていません。

棚なのですから短期ではなく、長期荷重を想定します。人が乗ることがあるのなら十分安全係数に余裕を見ます（例えば3ではなく、5とか6です）。
そして、私ならオールアンカーなどというそれほど信頼性も高くない普及品的なアンカーを使うのではなく、ケミカルアンカーか、金属系の拡張アンカーなら追随拡張性のある、もしくは耐震性の高いアンカーを選択します。
そんな余裕がないのなら、当初の予定どおりオールアンカーM16（おそらく1612でしょうか）を使えばよろしいじゃないですか。
オールアンカーは打ち込み深さ60mmあればそれ以上長くても引抜き強度にはほとんど差が出ませんよ。
もし鉄筋に干渉したなら、そこだけ1608に変更しても良い（耐力は少し下がりますがM12よりは大きい）。
最初にM16で考えておられたのですからアングルサイズはL65以上はあるはずです。加工の段階で5cmほど離れたあたりに（斜め方向に）予備穴を明けておく方法も良いですよ。アンカー下穴のダメ穴にはコンクリートボンド（出来ればエポキシ系）を詰め込んで補修すれば良いです。
それでも不安なら、おとなしく業者に依頼することです。

この回答への補足

詳細な教示ありがとうございます。

とても混乱しています。
次々に新たな疑問が出てきて、最良と思っていた事がそうでもなかったりで…。
おっしゃってる通り、私の場合では荷重はせん断の方が重要だと思います。
安全係数をもっと上げて再度練り直してみます。

アンカーは当初1610使用予定でアングルサイズはL75の物を使用します。
当たった部分を1608に変更する手は確かに有効ですね。
なるべく最初から穿孔深さを浅いものに変更する方法を取ろうと考えたので、今のところはM10か12に変更し鉄筋に当たったら全長が短いのを選ぼうと思います。
それでも穿孔深さが浅いようならケミカルアンカーを使います。
オールアンカーかグリップアンカーしか使ったことないので、他の金属系アンカーは使わない予定です。

一応施工手順などは少なくDIYでいける範囲だと考えたので、自分でやってみます。
今回質問して色々と問題が出てきたので、もし業者に頼んでいたら、鉄筋に当たった場合にアンカーを浅い挿入されたり、水平を出してもらえなかったりで何かしら誤魔化されたりしてたかもと思っています。
一応自分でやるので、準備段階で練り直し変更できる強みがあるかなと思っています。
業者に頼んでいたら、施工時の材料のみでなんとかしようとされると思うので。
もちろん業者は臨機応変に対応して、それで上手くいく事は多いと思いますが。
素人の私には分からないことが多いのですが、詳細にお答えくださり感謝します。

補足日時：2014/03/19 04:27

この回答へのお礼

詳細なご回答ありがとうございます。
とても参考になりました。

良いものができそうで感謝します。

お礼日時：2014/03/29 07:31

No.1 回答者： sinkuponp 回答日時： 2014/03/18 12:20

客観的な数値を出せないので　恐縮ですが

アンカー許容引抜荷重については　概ね間違いないかと

Ｍ10　一本当たり200Ｋｇとして10か所で2000ｋｇ

単純にいえば　そうなるかと、


http://www.trust-gr.com/pro-program/metal_streng …

こんなツールも有るので参考にしてください



ただ今回のスレ主さんの　施工したい棚

コンクリート壁三面にアングル鋼材をアンカーで支持し

その上に300ｋｇ相当の荷物を載せたい訳ですよね、


棚板として　ネダノン２４を使用して　長手1600では

中間で梁に相当する支持材が無い事

（根太レス工法であっても梁等の構造物で900～910での支持は必要）

コンクリート面での　ネコ受けアングルの乗り代の少なさから

たわみの発生が大きくなりそうな感じです、


アングルでの受け形状を　コ型から　ロ型等の　箱型形状にすることで

対向する1100のアングルを支持するアンカーが引き抜ける等の可能性が

飛躍的に減少すると思います、


あくまでも個人的な経験値からですが

Ｍ8では　いささか　弱いと思われ　Ｍ10～Ｍ12ｍｍでの施工が妥当かと、



アンカー自身の強度に頼るのではなく地震発生した時　棚としての

形状を保てる工夫をした方が　安全率が上がるのではないでしょうか、

まぁ　棚自体の強度が上がれば　それだけ　アンカーボルトとしての

せん断荷重が気になるところですが。





＞また、例えば対象物の上で歩いて動いたりする(飛び跳ねる等は無し)
＞と大きな力が加わると思いますが、
＞この場合は静止荷重の何倍くらいの力が掛かると考えていいのでしょうか？
＞2倍程度でしょうか？


建築基準法に見る積載荷重

一般住宅で床設計用の積載荷重1800Ｎ/m2（１m2あたり60Ｋｇの大人3人）



地震力算出用の積載荷重600Ｎ/m2

と　地震による衝撃荷重が発生した場合は1/3まで安全率を見込まねば
ならない　様子です、

状況によっては　5倍とか10もあり得る数字なのかも知れません。

この回答への補足

詳細な教示ありがとうございます。

やはりM10、12あたりですか。
M10で2000ｋｇなら充分そうな気がします。
地震は別として。

家の階段がM16ということで、M16にしておけば間違いないと思い込んでしまったのと、耐荷重の値を一桁間違っていたのが失敗のようです。
今週は忙しいので来週あたりに最終的な道具と金具類を注文して月末までに施工してみます。


補足します。
上手く伝わるか分かりませんが、
便器の上に3辺(もしくは2辺)にアングルで簡易収納棚があったりしますが、私が作りたいのはその大型版です。
場所は階段で、専門用語でなんというか分かりませんが、調べてみました。
合ってるかは分かりませんが、回り階段？踊り場付き階段？の踊り場の部分の上です。
例えば1階から2階に上がる中間の折り返しの真上です。
ですので、ロではなくコの字にしかアングルを付けれない場所です。

ちなみにネダノンのたわみは、合板工業組合に問い合わせていたので把握していました。
1820を少しカットして1800で使う予定ですので、28ミリでもたわむと言わ、対策は支持材として角材を踊り場の部分から一本か二本を真ん中に配置しようと思っていました。
ただ、角材は値段は安価なのですが見た目の問題から、コストは掛かりますが衣装を吊るすのに使うICS丸パイプと両端にソケットを付けるのにしようと思っています。
丸パイプも縦側に立てて使うのは想定してないから荷重が掛かるのはNGかもしれないとメーカーに言われましたが、たわみやアンカーへの負担も多少は分散するのではと考えています。
ですので、棚板関係は問題ないかなと考えていました。

せん断荷重は引張よりも値が大きいので大丈夫かなと安易に考えてしまっています…。

補足日時：2014/03/19 04:17

この回答へのお礼

詳細なご回答ありがとうございます。
とても参考になりました。

良いものができそうで感謝します。

お礼日時：2014/03/29 07:30