鉄筋コンクリート柱における無拘束主筋の座屈性状の評価実験

• Project/Area Number: 05750540
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Building structures/materials
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 加藤 大介 新潟大学, 工学部, 助教授 (90169508)
• Project Period (FY): 1993 – 1994
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1994)
• Budget Amount: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1993: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 鉄筋コンクリート / 主筋の座屈 / 横補強筋 / 中子筋 / 柱 / 靱性 / 配筋詳細 / 耐震設計法

Research Abstract

1.はじめに
日本建築学会のRC造建物の終局強度型耐震設計指針(学会指針)では、主筋の座屈防止の観点からの横補強筋の配筋規定が定められている。この規定は実際の配筋決定における座屈防止筋規定の影響は非常に大きいが、これらの構造規定の考え方やその背景は曖昧である。筆者は、座屈防止筋の設計法を確立することを目的とし、正方形横補強筋により拘束されたRC角柱試験体(主筋4本)の一方向単軸圧縮実験を行い、隅角部の主筋の座屈歪度の評価式を提案してきた。しかし、実際の設計においては、隅角部以外の中間の主筋の扱いがより重要となる。そこで、本研究では、中間主筋の座屈歪度を実験的に求めることを目的に、RC角柱試験体(主筋8本)の一方向単軸圧縮実験を行った。
2.実験概要
主筋の座屈を考える際に、主筋の径の他に横補強筋の径と間隔および中子筋の有無が重要な因子となる。この観点から主筋と横補強筋の配筋法をパラメータにした実験を計画した。主筋の配筋法は3通り(内1つは主筋の無いものと考えている4-phi4あるいは8-phi4)を想定した。横補強筋は径と間隔について4通りとし、それぞれについて中子筋の有無をパラメータとして計8通り想定した。以上の24通りのうち20体の実験を行った。
3.結論
(1)中子筋に拘束されない中間主筋がある場合、全主筋に対する平均的な横拘束筋の効果は横補強筋による拘束効果が全主筋に平均的に作用すると考えてよい。また、その時の座屈歪度は、有効断面積比eを用いて計算することができる。
(2)中子筋に拘束される中間主筋がある場合には、中子筋の効果を外周の横補強筋の効果の1.6〜2.7倍として評価し、全横補強筋の効果が全主筋に平均的に作用すると考えてよい。また、その時の座屈歪度は、有効断面積比eを用いて計算することができる。