鋼・コンクリート接合面の摩擦力評価

鋼・コンクリート接合面の摩擦力評価とは

鋼・コンクリート接合面の摩擦力評価（こうこんくりーとせつごうめんのまさつりょくひょうか）は、鉄骨柱がコンクリート基礎に接合する際、その接合面における摩擦係数（μ）と付着力を非破壊・破壊試験により検証するプロセスです。

柴田工業の鉄骨工事では、H形鋼柱の柱脚精練モルタル施工直後、この接合面の品質を確認することが構造体の水平耐力確保の鍵となります。

摩擦力評価の対象と機構

接合面の摩擦力は以下の要因で決まります：

• 面粗さ：コンクリート表面の凹凸（JIS規格で定義されるRa値）
• 法線応力：鋼柱の定着時に作用する垂直応力
• 表面処理状態：錆、油膜、粉塵などの付着物の有無
• モルタルの強度：無収縮モルタルや通常モルタルの圧縮強度
• 養生条件：コンクリート養生の温度・湿度管理状況

特に梁受け部や柱脚部では、設計時に想定した摩擦係数（通常0.4～0.6）が実現されているか確認が必須です。

評価方法と試験手法

①スリップテスト（現場即応型）

鋼・コンクリート摩擦接合部に水平力を段階的に加え、接合面がずれ始める荷重を測定。摩擦係数を逆算します。小型装置で施工直後に実施可能で、工程進捗を阻害しません。

②プルテスト（強度確認型）

接合面に垂直な引張荷重を加え、破断面を調査。コンクリートの破断か接合面のずれかで、付着力の真の値を判定します。破壊試験のため、仮ボルトを解放する前段階での実施が原則です。

③表面粗さ測定

接触式粗さ計またはレーザ粗さ計でコンクリート表面のRa値を計測。設計値との差異を定量的に把握し、是正が必要な場合は研磨やシャッター処理を指示します。

現場での品質管理実務

鋼柱確認後、柱脚部のモルタル充填～鋼柱定着の各段階で、摩擦力評価を組み込みます。

施工フロー：①コンクリート基礎面の清掃・粗さ確認→②モルタル敷設と密実性確認→③柱据付と荷重作用→④スリップテスト実施→⑤結果記録と合否判定→⑥不合格時は是正計画立案

記録は施工管理日誌に添付し、監督職員に報告。特に高層建物や地震多発地域では、この評価が構造検査官の最大関心事になります。