Clarification of Mechanical properties on pile cap on the exterior frame subjected lateral loading
| Project/Area Number |
18K04441
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 23010:Building structures and materials-related
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| Research Institution | Shibaura Institute of Technology |
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Principal Investigator |
岸田 慎司 芝浦工業大学, 建築学部, 教授 (10322348)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | パイルキャップ / ト形部分架構 / パイルキャップ内帯筋 / 偏心柱 / せん断強度式 / 帯筋量 / せん断終局強度 / 継続使用性 / 破壊性状 / 降伏破壊 / せん断破壊 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今回３つのことに着目して研究を行った。一つ目は，パイルキャップ内に配筋される2種類の帯筋量を変数としたパイルキャップの架構実験を行い，両帯筋がパイルキャップせん断強度や破壊性状にどのような影響を及ぼすか明らかにすることを目的とした。二つ目は，実際の建築の事例に多く見られる上部柱心と杭心がずれたパイルキャップの終局状態に至る場合の検討として，偏心の影響を実験的に明らかにした。三つめは，既往の研究で提案されているパイルキャップせん断強度式の評価とパイルキャップせん断ひび割れ強度の考察を行った。パイルキャプ内せん断補強筋に関する２体の試験体はパイルキャップ帯筋量を0.22%配筋し，パイルキャップ内柱帯筋量を昨年度試験体の約半分の量の配筋とした。偏心した試験体は側柱の柱面とパイルキャップの外面が一致するよう，偏心距離を100mmとして実験を行った。
結果として，以下のことが明確になった。
(1)かご筋型パイルキャップに配筋される2種類の帯筋の内，パイルキャップ帯筋の方が大きなせん断力負担に寄与しており，パイルキャップ帯筋を多く配筋する方がパイルキャップせん断ひび割れ幅の増大を抑制することができると判明した。パイルキャップ内の帯筋量の合計とパイルキャップに入力されるせん断力の関係は載荷方向により異なることを確認した。
(3) 偏心による影響は，加力方向で最終的な破壊性状に違いが出た。
(4) パイルキャップせん断破壊時の帯筋の負担割合を考慮することで，過去に提案されたせん断強度式を安全側に評価することができた。また，パイルキャップせん断ひび割れ強度を算定する際の有効断面について，載荷方向によって有効断面が異なる可能性がある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り，試験体を２体製作し，加力も終了している。
データの整理が若干遅れてはいるが，実験に対する論文も2編投稿できた。
内容はパイルキャップ内のせん断補強筋を２種類に分け，それぞれに対して効果を実験的に明らかにし，せん断強度式において，重みづけをすることで実験値との適合性が良くなったことを明らかにした。
現在，実験結果の考察をさらに進めており，今年度の実験計画を進める予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は，場所打ち杭におけるパイルキャップの破壊性状および耐力の確認を行う。
既製杭を使用した場合のパイルキャップ内の力の伝達機構および基礎梁主筋の定着性能を把握することは，昨年度までの試験体で確認できる。ただし，杭頭接合部破壊性状や十字形となった場合のパイルキャップの破壊性状が明確になっていないので，実験を行うか検討する。
場所打ち杭の場合に関しては，RC基礎指針で提唱されている破壊機構の確認を行い，大口径杭の場合のパイルキャップ耐力の整合性も確認する。実験では，実物大の約1/3に縮小した試験体を設計し，せん断破壊型と曲げ破壊型の試験体を作製し，最終破壊時強度および変形性能を把握する。さらに，曲げ破壊型に関しては，杭頭部の抜け出しによる杭の回転変形量と軸方向変位も定量的に評価する。
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
