JP2011021989A - アンカーボルト引抜き耐力測定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 アンカーボルトがベースに対して傾斜した状態で埋設されているような場合にも、正確な荷重測定を行うことができるアンカーボルト引抜き耐力測定装置を提供すること。
【解決手段】 ベース上であって上記アンカーボルトの外周側に設置されたロードセルと、上記ロードセルの反ベース側であって上記アンカーボルトの外周側に設置された塑性変形性能を備えた荷重調和材と、上記荷重調和材の反ロードセル側であって上記アンカーボルトの外周側に設置されたワッシャと、上記ワッシャの反荷重調和材側にあって上記アンカーボルトに螺合されるナットと、上記ロードセル及び上記荷重調和材の反ベース側であり上記アンカーボルトの外周に螺合されたナットと、を具備し、上記ナットをアンカーボルトに螺合させていくことにより上記ワッシャ、荷重調和材を介して上記ロードセルに圧縮荷重を作用させ、それによって、アンカーボルトの引抜き耐力を測定するもの
【選択図】 図２
【解決手段】 ベース上であって上記アンカーボルトの外周側に設置されたロードセルと、上記ロードセルの反ベース側であって上記アンカーボルトの外周側に設置された塑性変形性能を備えた荷重調和材と、上記荷重調和材の反ロードセル側であって上記アンカーボルトの外周側に設置されたワッシャと、上記ワッシャの反荷重調和材側にあって上記アンカーボルトに螺合されるナットと、上記ロードセル及び上記荷重調和材の反ベース側であり上記アンカーボルトの外周に螺合されたナットと、を具備し、上記ナットをアンカーボルトに螺合させていくことにより上記ワッシャ、荷重調和材を介して上記ロードセルに圧縮荷重を作用させ、それによって、アンカーボルトの引抜き耐力を測定するもの
【選択図】 図２
Description
本発明は、アンカーボルト引抜き耐力測定装置に係り、例えば、アンカーボルトが傾いていても正確に荷重測定ができるように工夫したものに関する。
従来のアンカーボルト引抜き耐力測定装置としては、例えば、図６及び図７に示すようなものが知られている。以下、この構成について説明する。
まず、ベース１０１があり、該ベース１０１にはアンカーボルト１０３が埋設されている。上記アンカーボルト１０３には雄螺子部１０５が設けられている。
上記ベース１０１上には、ロードセル１０７が設置されている。上記ロードセル１０７はセンターホール型であり、長さ方向に貫通孔１０９が設けられている。上記ロードセル１０７は、上記アンカーボルト１０３が上記貫通孔１０９を貫通するようにして設置されている。
上記ロードセル１０７の上端にはワッシャ１１１が設置されている。上記ロードセル１０７の貫通孔１０９内には、スペーサ１１３が設けられている。上記スペーサ１１３は、上記ワッシャ１１１と当接するように設置されている。
上記アンカーボルト１０３の雄螺子部１０５にはナット１１５が螺合されている。上記ナット１１５は、上記ワッシャ１１１の上部に当接している。従って、上記ナット１１５を回転させ、上記アンカーボルト１０３上を上記ロードセル側に向かって前進させると、上記ワッシャ１１１が付勢され、上記ロードセル１０７に荷重が加わることになる。上記ロードセル１０７に加わった荷重を測定することで、上記アンカーボルト１０３の引抜き耐力を測定するものである。
この種のアンカーボルト引抜き耐力測定装置の構成を開示するものとして、例えば、特許文献１等がある。
上記従来の構成によると次のような問題があった。
まず、上記アンカーボルト１０３が上記ベース１０１に対して垂直に埋設されている場合には、図８に示すように、上記ナット１１５を締めて上記ロードセル１０７に負荷を掛けていくと、上記ナット１１５の下面１１７と上記ワッシャ１１１の上面がその全面において接触する。
これに対して、アンカーボルト１０３がベース１０１に傾斜して埋設されている場合には、図９に示すように、ナット１１５を締めてロードセル１０７に負荷を掛けていくと、上記ナット１１５とワッシャ１１１が上記ナット１１５の下面１１７の外周部の一点で接触してしまう。
このような状態になると、上記ロードセル１０７に偏った荷重が掛かってしまい、正確な荷重測定ができないという問題があった。又、偏荷重のため、上記ロードセル１０７が塑性変形を起こし、破損してしまうおそれもあった。
まず、上記アンカーボルト１０３が上記ベース１０１に対して垂直に埋設されている場合には、図８に示すように、上記ナット１１５を締めて上記ロードセル１０７に負荷を掛けていくと、上記ナット１１５の下面１１７と上記ワッシャ１１１の上面がその全面において接触する。
これに対して、アンカーボルト１０３がベース１０１に傾斜して埋設されている場合には、図９に示すように、ナット１１５を締めてロードセル１０７に負荷を掛けていくと、上記ナット１１５とワッシャ１１１が上記ナット１１５の下面１１７の外周部の一点で接触してしまう。
このような状態になると、上記ロードセル１０７に偏った荷重が掛かってしまい、正確な荷重測定ができないという問題があった。又、偏荷重のため、上記ロードセル１０７が塑性変形を起こし、破損してしまうおそれもあった。
本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、アンカーボルトがベースに対して傾斜した状態で埋設されているような場合にも、正確な荷重測定を行うことができるアンカーボルト引抜き耐力測定装置を提供することにある。
上記課題を解決するべく本願発明の請求項１によるアンカーボルト引抜き耐力測定装置は、ベースにその一端を埋設され他端を上記ベースの外側に露出・配置させた状態で設置されたアンカーボルトの耐力を測定するアンカーボルト引抜き耐力測定装置において、上記ベース上であって上記アンカーボルトの外周側に設置されたロードセルと、上記ロードセルの上記ベース側又は反ベース側であって上記アンカーボルトの外周側に設置された塑性変形性能を備えた荷重調和材と、上記ロードセル及び上記荷重調和材の反ベース側であり上記アンカーボルトの外周に螺合されたナットと、を具備し、上記ナットをアンカーボルトに螺合させていくことにより上記ロードセルに圧縮荷重を作用させ、それによって、アンカーボルトの引抜き耐力を測定するようにし、その際上記荷重調和材が塑性変形することにより上記ロードセルに作用する荷重を均等化するようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項２によるアンカーボルト引抜き耐力測定装置は、請求項１記載のアンカーボルト引抜き耐力測定装置において、上記荷重調和材はアルミニウム製であることを特徴とするものである。
又、請求項２によるアンカーボルト引抜き耐力測定装置は、請求項１記載のアンカーボルト引抜き耐力測定装置において、上記荷重調和材はアルミニウム製であることを特徴とするものである。
以上述べたように、本願発明の請求項１によるアンカーボルト引抜き耐力測定装置は、ベースにその一端を埋設され他端を上記ベースの外側に露出・配置させた状態で設置されたアンカーボルトの耐力を測定するアンカーボルト引抜き耐力測定装置において、上記ベース上であって上記アンカーボルトの外周側に設置されたロードセルと、上記ロードセルの上記ベース側又は反ベース側であって上記アンカーボルトの外周側に設置された塑性変形性能を備えた荷重調和材と、上記ロードセル及び上記荷重調和材の反ベース側であり上記アンカーボルトの外周に螺合されたナットと、を具備し、上記ナットをアンカーボルトに螺合させていくことにより上記ロードセルに圧縮荷重を作用させ、それによって、アンカーボルトの引抜き耐力を測定するようにし、その際上記荷重調和材が塑性変形することにより上記ロードセルに作用する荷重を均等化するようにしたものであり、それによって、仮に、アンカーボルトがベースに対して傾斜した状態で設置されていても、荷重作用時に荷重調和材が塑性変形することにより、ロードセルに対して均等化した荷重が作用することになり、精度の高い耐力測定を行うことができるものである。
又、請求項２によるアンカーボルト引抜き耐力測定装置は、請求項１記載のアンカーボルト引抜き耐力測定装置において、上記荷重調和材はアルミニウム製としたものであり、それによって、上記効果をより確実なものとすることができる。なお、上記荷重調和材を柔軟な完全弾性体にした場合は、圧縮力に対し図３の破線が示すような力学特性を持つため、ロードセルに伝達する偏心力はなお偏ることになり、逆効果になる。
又、請求項２によるアンカーボルト引抜き耐力測定装置は、請求項１記載のアンカーボルト引抜き耐力測定装置において、上記荷重調和材はアルミニウム製としたものであり、それによって、上記効果をより確実なものとすることができる。なお、上記荷重調和材を柔軟な完全弾性体にした場合は、圧縮力に対し図３の破線が示すような力学特性を持つため、ロードセルに伝達する偏心力はなお偏ることになり、逆効果になる。
以下、図１〜図３を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。
まず、ベース１があり、該ベース１にはアンカーボルト３が埋設されている。
上記ベース１上には、ロードセル７が設置されている。上記ロードセル７はセンターホール型であり、長さ方向に貫通孔９が設けられている。上記ロードセル７は、上記アンカーボルト３が上記貫通孔９を貫通するようにして設置されている。
上記ロードセル７の上端には、適度な硬さと適度な塑性変形性能を備えた材料から構成されたリング状の荷重調和材１１が設置されている。この実施の形態においては、上記荷重調和材１１としてアルミニウム材料のものを使用している。
上記荷重調和材１１のリングの内側には、スペーサ１３が設置されている。上記荷重調和材１１の上部にはワッシャ１５が設置されている。上記ロードセル７の貫通孔９内には、スペーサ１７が設けられている。上記スペーサ１７は、上記ワッシャ１５と当接するように設置されている。
上記荷重調和材１１のリングの内側には、スペーサ１３が設置されている。上記荷重調和材１１の上部にはワッシャ１５が設置されている。上記ロードセル７の貫通孔９内には、スペーサ１７が設けられている。上記スペーサ１７は、上記ワッシャ１５と当接するように設置されている。
上記アンカーボルト３の雄螺子部５にはナット１９が螺合されている。上記ナット１９は、上記ワッシャ１５の上部に当接している。従って、上記ナット１９を回転させて上記アンカーボルト３上を上記ロードセル７側に向かって前進させると、上記ワッシャ１５が付勢され、上記ロードセル７に荷重が加わることになる。上記ロードセル７に加わった荷重を測定することで、上記アンカーボルト３の引抜き耐力を測定するものである。
上記アンカーボルト３が上記ベース１に傾斜して埋設されていた場合、図１に示すように、上記ナット１９は上記ワッシャ１５とある一点において接触することになるが、ナットに１９を螺合させていくこにとより、上記ワッシャ１５を介して上記荷重調和材１１に荷重が作用する。上記荷重調和材１１はアルミニウム製であるので、図２に示すように、塑性変形することになる。そのため、最終的に上記ロードセル７に加わる荷重は均等化したものとなる。
上記荷重の均等化について説明を補充する。図３は本実施の形態のアルミニウム製の荷重調和材１１(初期寸法は、外径が３４．５ｍｍ、長さが１０ｍｍ）と同じ初期寸法の完全弾性体からなる部材に関する圧縮試験の結果を示す図である。図中実線は本実施の形態によるアルミニウム製の荷重調和材１１の場合であり、図中破線は完全弾性体からなる部材の場合を夫々示している。
まず、アルミニウム製の荷重調和材１１の場合についてみてみると、当初は弾性域にあるので、縮み量と圧縮力との間には線形の関係にある。例えば、アンカーボルト３が傾斜していて、ナット１９が一点でワッシャ１５に接触していて反対側には０．２ｍｍの隙間が発生していたとする。その状態で、ナット１９を螺合させていくと、その０．２ｍｍの隙間がやがて解消され、ナット１９全体でワッシャ１５に接触することになる。その際、図３に示すように、圧縮力で１５．０ｋＮの差が発生している。つまり、当初から接触していた個所には１５．０ｋＮの圧縮力が作用しているのに対して、０．２ｍｍの隙間が解消されて初めて接触した部位には未だ圧縮力は作用していないものである。
そして、ナット１９をさらに螺合させていくと、やがて塑性域に入っていき、アルミニウム製の荷重調和材１１は塑性変形していく。例えば、最初から圧縮荷重が作用していた部位の縮み量が３．５０ｍｍになった地点をみてみると、６４．３ｋＮの圧縮荷重が作用している。その際、縮み量が３．３０ｍｍの地点（０．２０ｍｍ差の位置）をみてみると、６１．６ｋＮの圧縮力になっている。それらの圧縮力の差は次の式（Ｉ）に示すようなものとなっている。
６４．３−６１．６＝２．７ｋＮ−−−（Ｉ）
つまり、当初発生していた１５．０ｋＮの圧縮力の差が２．７ｋＮまで小さくなっているものである。これが本実施の形態における均等化である。
６４．３−６１．６＝２．７ｋＮ−−−（Ｉ）
つまり、当初発生していた１５．０ｋＮの圧縮力の差が２．７ｋＮまで小さくなっているものである。これが本実施の形態における均等化である。
因みに、破線で示す完全弾性体の場合には、圧縮荷重が増大していくと、所期の偏荷重はますます大きくなっていき、結局、測定誤差も大きくなってしまうものである。
以上本実施の形態によると、次のような効果を奏することができる。
アンカーボルト３がベース１に垂直に埋設されていない場合でも、荷重調和材１１が塑性変形することによって、ナット１９がロードセル７を付勢する力がロードセル７に均等化されて作用することになる。そのため、正確な荷重測定を行うことができる。
アンカーボルト３がベース１に垂直に埋設されていない場合でも、荷重調和材１１が塑性変形することによって、ナット１９がロードセル７を付勢する力がロードセル７に均等化されて作用することになる。そのため、正確な荷重測定を行うことができる。
又、上記ロードセル７が偏荷重のために塑性変形を起こすことを防ぐことができる。
次に、図４及び図５を参照して本発明の第２の実施の形態を説明する。前記第１の実施の形態の場合には、ロードセル７の上側に荷重調和材１１を設置した例を説明したが、この第２の実施の形態の場合には、ロードセル７の下側に荷重調和材１１を設置しているものである。その際、荷重調和材１１とベース１との間にはワッシャ１５を設置しているものである。
尚、その他の構成は前記第１の実施の形態の場合と同様であり、図中同一部分には同一符号を付して示しその説明は省略する。
尚、その他の構成は前記第１の実施の形態の場合と同様であり、図中同一部分には同一符号を付して示しその説明は省略する。
そして、荷重を作用させる前は図４に示すような状態にあっても、荷重を作用させた場合には、図５に示すように、荷重調和材１１が塑性変形することにより、ロードセル７に対して均一に圧力が作用することになる。よって、正確な荷重測定を行うことができる等前記第１の実施の形態の場合と同様の効果を奏することができる。
尚、本願発明は前記第１、第２の実施の形態に限定されるものではない。
例えば、荷重調和材はアルミニウムに限られず、降伏点や引張強さの条件が合えば、適度な硬さと適度な塑性変形性能を備えた他の材料を使用することができる。
又、荷重調和材の位置についてはこれを特に限定するものではない。
その他、図示した各部の構成はあくまで一例である。
例えば、荷重調和材はアルミニウムに限られず、降伏点や引張強さの条件が合えば、適度な硬さと適度な塑性変形性能を備えた他の材料を使用することができる。
又、荷重調和材の位置についてはこれを特に限定するものではない。
その他、図示した各部の構成はあくまで一例である。
本発明は、例えば、荷重測定装置に係り、特に、ロードセルへの偏荷重を防止し正確な荷重測定ができるように工夫したものに係り、例えば、アンカーボルトの引抜き耐力測定装置に好適である。
１ ベース
３ アンカーボルト
５ 雄螺子部
７ ロードセル
９ 貫通孔
１１ 荷重調和材
１３ スペーサ
１５ ワッシャ
１７ スペーサ
１９ ナット
３ アンカーボルト
５ 雄螺子部
７ ロードセル
９ 貫通孔
１１ 荷重調和材
１３ スペーサ
１５ ワッシャ
１７ スペーサ
１９ ナット
上記課題を解決するべく本願発明の請求項１によるアンカーボルト引抜き耐力測定装置は、ベースにその一端を埋設され他端を上記ベースの外側に露出・配置させた状態で設置されたアンカーボルトの耐力を測定するアンカーボルト引抜き耐力測定装置において、上記ベース上であって上記アンカーボルトの外周側に設置されたロードセルと、上記ロードセルの上記ベース側又は反ベース側であって上記アンカーボルトの外周側に設置された塑性変形性能を備え弾性域における縮み量の増大に対する圧縮力の増加割合に対して塑性域における縮み量の増大に対する圧縮力の増加割合が小さくなる特性を備えた材料からなる荷重調和材と、上記荷重調和材の内側に内装されたスペーサと、上記ロードセル及び上記荷重調和材の反ベース側であり上記アンカーボルトの外周に螺合されたナットと、を具備し、上記ナットをアンカーボルトに螺合させていくことにより上記ロードセルに圧縮荷重を作用させ、それによって、アンカーボルトの引抜き耐力を測定するようにし、その際上記荷重調和材が塑性変形することにより上記ロードセルに作用する荷重を均等化するようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項２によるアンカーボルト引抜き耐力測定装置は、請求項１記載のアンカーボルト引抜き耐力測定装置において、上記荷重調和材はアルミニウム製であることを特徴とするものである。
又、請求項２によるアンカーボルト引抜き耐力測定装置は、請求項１記載のアンカーボルト引抜き耐力測定装置において、上記荷重調和材はアルミニウム製であることを特徴とするものである。
上記課題を解決するべく本願発明の請求項１によるアンカーボルト引抜き耐力測定装置は、ベースにその一端を埋設され他端を上記ベースの外側に露出・配置させた状態で設置されたアンカーボルトの耐力を測定するアンカーボルト引抜き耐力測定装置において、上記ベース上であって上記アンカーボルトの外周側に設置されたロードセルと、上記ロードセルの上記ベース側又は反ベース側であって上記アンカーボルトの外周側に設置された塑性変形性能を備え弾性域における縮み量の増大に対する圧縮力の増加割合に対して塑性域における縮み量の増大に対する圧縮力の増加割合が小さくなる特性を備えた材料からなるアルミニウム製の荷重調和材と、上記荷重調和材の内側に内装されたスペーサと、上記ロードセル又は上記荷重調和材の反ベース側であり上記アンカーボルトの外周にワッシャを介して螺合されたナットと、を具備し、上記荷重調和材の軸方向厚みは上記ワッシャの軸方向厚みより大きく設定されていて、上記ナットをアンカーボルトに螺合させていくことにより上記ロードセルに圧縮荷重を作用させ、それによって、アンカーボルトの引抜き耐力を測定するようにし、その際上記荷重調和材が塑性変形することにより上記ロードセルに作用する荷重を均等化するようにしたことを特徴とするものである。
Claims (2)
- ベースにその一端を埋設され他端を上記ベースの外側に露出・配置させた状態で設置されたアンカーボルトの耐力を測定するアンカーボルト引抜き耐力測定装置において、
上記ベース上であって上記アンカーボルトの外周側に設置されたロードセルと、
上記ロードセルの上記ベース側又は反ベース側であって上記アンカーボルトの外周側に設置された塑性変形性能を備えた荷重調和材と、
上記ロードセル及び上記荷重調和材の反ベース側であり上記アンカーボルトの外周に螺合されたナットと、
を具備し、
上記ナットをアンカーボルトに螺合させていくことにより上記ロードセルに圧縮荷重を作用させ、それによって、アンカーボルトの引抜き耐力を測定するようにし、その際上記荷重調和材が塑性変形することにより上記ロードセルに作用する荷重を均等化するようにしたことを特徴とするアンカーボルト引抜き耐力測定装置。 - 請求項１記載のアンカーボルト引抜き耐力測定装置において、
上記荷重調和材はアルミニウム製であることを特徴とするアンカーボルト引抜き耐力測定装置。
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|---|---|---|---|
| JP2009166946A JP2011021989A (ja) | 2009-07-15 | 2009-07-15 | アンカーボルト引抜き耐力測定装置 |
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- 2009-07-15 JP JP2009166946A patent/JP2011021989A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091104 |