「各種合成構造設計指針・同解説」日本建築学会（2010年）に記載されている
コンクリートに埋め込まれたアンカーボルトの耐力の考え方について説明します。
最大のポイントは、アンカーボルトの埋め込み部がコーン状に破壊する点です。
コーン状破壊は、鉄筋の付着とはまた違ったコンクリート耐力の考え方です。
頭付きアンカーボルトとは
頭付きアンカーボルトは、次のいずれかに該当するものとして定義されています。
（1）JIS B 1198（頭付きスタッド）の規定を満足するもの
（2）アンカーボルトの軸部分は、JIS B 3112（鉄筋コンクリート用棒鋼）、
JIS G 3138（建築構造用圧延棒鋼）、
JIS G 3101（一般構造用圧延鋼材）、もしくはこれと同等の品質の全ねじボルト。
コンクリートのアンカー部（埋め込み部）には、
ボルトの呼び径の1.6倍以上の小径、呼び径の0.6倍以上の厚みをもつ鋼ナット、もしくは鋼板を
ねじ嵌合、もしくは溶接で接合したもの。
頭付きアンカーボルトの定義に該当します。
頭付きアンカーボルトの耐力
頭付きアンカーボルトの引き抜き耐力
頭付きアンカーボルトの引き抜き耐力\(P_a\)は
\(P_{a1}=\phi_1\cdot_s\sigma_{y}\cdot_{sc}a\)（\(N\)）
\(P_{a2}=\phi_2\cdot_c\sigma_t\cdot{A_c}\)（\(N\)）
で求められた \(P_{a1}\)と\(P_{a2}\)のうちの小さい方の値になります。
\(P_{a1}\)：アンカーボルト本体の引張耐力（ねじ部の降伏荷重で決まる）
\(P_{a2}\)：アンカー部のコンクリート引張耐力（コーン状破壊で決まる）
\(\phi_1\)：鋼材の低減係数。短期荷重用⇒1.0。長期荷重用⇒2／3。
\(\phi_2\)：コンクリートの低減係数。短期荷重用⇒2／3。長期荷重用⇒1／3。
長期耐力の1.5倍（＝降伏点の1.0倍）を短期耐力
コンクリート部は、コーン状破壊荷重の1／3倍を長期耐力
長期耐力の2倍（コーン状破壊荷重の2／3倍）を短期耐力
としています。
\(_s\sigma_y\)：アンカーボルトの降伏点（\(N/mm^2\)）
\(_{sc}a\)：アンカーボルトの断面積（\(mm^2\)）。
通常ねじ部の有効断面積になります（軸部よりも小さいため）。
\(_c\sigma_t\)：コンクリートのコーン状破壊引張強度（\(N/mm^2\)）（\(_c\sigma_t=0.31\sqrt{F_c}\)）
\(F_c\)：コンクリートの設計基準強度（\(N/mm^2\)）
\(A_c\)：コーン状破壊の有効投影断面積（\(mm^2\)）
\(l_e\)：頭付きアンカーボルトの有効埋め込み長さ（\(mm\)）
\(D\)：頭付きアンカーボルトの頭部の直径（\(mm\)）
\(d\)：頭付きアンカーボルトの軸部の直径（\(mm\)）
\(A_c=\pi\cdot{l_e}(l_e+D)\)（\(mm^2\)）
となります。
頭付きアンカーボルトのせん断耐力
頭付きアンカーボルトのせん断耐力\(Q_a\)は
\(Q_{a1}=\phi_1\cdot_s\sigma_{qy}\cdot_{sc}a\)（\(N\)）
\(Q_{a2}=\phi_2\cdot_c\sigma_{qa}\cdot_{sc}a\)（\(N\)）
\(Q_{a3}=\phi_2\cdot_c\sigma_{t}\cdot{A_qc}\)（\(N\)）
で求められた \(Q_{a1}\)と\(Q_{a2}\)と\(Q_{a3}\)のうちの小さい方の値になります。
\(Q_{a1}\)：アンカーボルト本体のせん断耐力（ねじ部の降伏荷重で決まる）
\(Q_{a2}\)：アンカー部の支圧耐力（支圧破壊で決まる）
\(Q_{a3}\)：アンカー部のコンクリートせん断耐力（コーン状破壊で決まる）
\(\phi_1\)：鋼材の低減係数。短期荷重用⇒1.0。長期荷重用⇒2／3。
\(\phi_2\)：コンクリートの低減係数。短期荷重用⇒2／3。長期荷重用⇒1／3。
\(_s\sigma_{qy}\)：アンカーボルトのせん断強度（\(N/mm^2\)）（＝\(\Large{\frac{_s\sigma_y}{\sqrt{3}}}\)）
\(_{sc}a\)：アンカーボルトの断面積（\(mm^2\)）。
通常ねじ部の有効断面積になります（軸部よりも小さいため）。
\(_c\sigma_{qa}\)：コンクリートの支圧強度（\(N/mm^2\)）
\(_c\sigma_{qa}=0.5\sqrt{F_c\cdot{E_c}}\)
\(_c\sigma_t\)：コンクリートのコーン状破壊引張強度（\(N/mm^2\)）（\(_c\sigma_t=0.31\sqrt{F_c}\)）
\(F_c\)：コンクリートの設計基準強度（\(N/mm^2\)）
\(E_c\)：コンクリートのヤング係数（\(N/mm^2\)）（\(E_c=3.35\times10^4\times(\Large{\frac{\gamma}{24}}\)\()^2\times(\Large{\frac{F_c}{60}}\)\()^{\frac{1}{3}}\)）
\(\gamma\)：コンクリート単位体積重量（\(kN/m^3\)）
\(A_{qc}\)：せん断方向のコーン状破壊の有効投影断面積（\(mm^2\)）
引張とせん断の組合せ耐力
頭付きアンカーボルトが引張とせん断両方の荷重を受けている場合
下記の式を満足できるか否かで判定評価をします。
\((\Large{\frac{p}{P_a}}\)\()^2+(\Large{\frac{q}{Q_a}}\)\()^2<1\)
\(p\)：作用する引張荷重
\(q\)：作用するせん断荷重
\(P_a\)：アンカーボルトの引張耐力
\(Q_a\)：アンカーボルトのせん断耐力
注意点
「各種合成構造設計指針」に規定されているアンカーボルトの耐力の算定方法は
設備機器類及び、その構造物を備え付ける際に用いるアンカーボルトを対象としています。
JIS B 1220（構造用両ねじアンカーボルトセット）に規定されているアンカーボルト
（＝鉄骨構造物の柱脚などに用いられる）
とは、設計思想・背景が全く異なっています。
参考文献
- 日本建築学会（2010年）「各種合成構造設計指針・同解説」