アンカーボルト引き抜き耐力の見積もり

アンカーボルトの引張耐力を、コンクリートの破壊（breakout）とボルト自体の鋼材引張強度という2つの破壊モードを比較して評価し、支配する方と、選択した安全率での許容使用荷重を報告します。

この手の計算ツールの簡易版のほとんどは、公式をあらかじめ知っておく必要のある「経験係数」という一つの数字の背後に隠しています。このツールは実際のACI 318コンクリート破壊の式を計算し、ボルトの鋼材強度と比較するため、接合部を制限している破壊モードがどちらかをはっきり確認できます — 不透明な一つの数字ではありません。

使い方

1. アンカータイプを選びます — 埋込みアンカー（cast-in）またはあと施工アンカー（機械式/接着系）。これによりコンクリート破壊のkc定数が決まります。埋込みアンカーの方が高い値になります。
2. アンカー径と有効埋込み深さを入力します（どちらもmm）。
3. コンクリートの圧縮強度を入力します（f'c、MPa）— 通常の構造コンクリートでは20〜40 MPaが一般的です。
4. ボルトの等級を選びます（4.6〜10.9）、または「カスタム」を選んで独自の引張強度を入力します。
5. 全体安全率を設定します — 4が一般的な保守的なスクリーニング値です。
6. 支配する終局耐力（コンクリート破壊と鋼材引張のうち小さい方）と許容使用荷重を、kNとlbfの両方で読み取ります。

計算式

コンクリート破壊 — ACI 318-19 §17.6.2.2.1の基本単独アンカー破壊強度（SI形式）:

Nb = kc × √f'c × hef^1.5

kcは埋込みアンカーでは10、あと施工アンカーでは7です（ACI 318-19が米国慣用単位のkc = 24 / 17と並んで公表しているSI系の定数）。これは基本破壊強度です — アンカーが縁や他のアンカーから十分離れていて、群れ効果や縁端距離の影響で低減されないことを前提としています。

鋼材引張強度 — ボルト自体の応力断面積×その引張強度:

Nsa = Ase × futa

Aseは公称断面積（呼び径断面）の75%として近似します — ねじ部品の低減された引張応力断面積に対する標準的な経験則で、具体的なねじの仕様がない場合のものです。

ツールは支配する耐力として**min(Nb, Nsa)**を報告します。アンカーの寸法比とコンクリート強度によって、どちらの破壊モードも支配になり得るからです。

対象外となるもの

これはスクリーニング用の見積もりであり、完全なACI 318付録Dの設計ではありません。縁端距離、間隔・グループ、偏心、ひび割れコンクリートの補正係数は意図的に適用していません — これらはいずれも実際のアンカー配置（縁端距離、隣接アンカーとの間隔、作用モーメント）が必要です。また、特定のあと施工アンカー製品に対する施工別ICC-ESデータも確認しません。それはここで使用する一般的なkc値と大きく異なる場合があります。

構造技術者の代わりになりますか？

いいえ。このツールは、入力された寸法と材料特性から標準的な教科書の公式を適用するだけです。実際のアンカー設計 — 特に耐荷重、耐震、安全上重要なもの — には、ACI 318第17章 / 付録D（またはCCD法）による完全な検討と、有資格の構造技術者によるレビューが必要です。

関連ツール

引き抜き耐力ではなくボルトの締付けトルクが必要な場合は、ボルトトルク計算ツールをご覧ください。ボルト接合の代わりに溶接のサイズを決めたい場合は、機械・製造カテゴリの関連する溶接サイズ計算ツールをお試しください。