ヒンジゾーンの横拘束効果がRC曲げ破壊部材の〓性能に与える影響に関する研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05650544
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 野村 設郎 東京理科大学, 理工学部, 教授 (30096713)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 衣笠 秀行 東京理科大学, 理工学部, 講師 (00224999)
• Keywords: 鉄筋コンクリート構造 / ヒンジ領域横方向歪 / 横補強筋間隔 / 部材寸法 / 繰り返し疲労 / 曲げ降伏 / 耐力低下

Research Abstract

RC曲げ破壊部材の繰り返し 荷実験を行い、破壊の集中する部材脚部(ヒンジ領域)の挙動を詳細に計測を行った。実験パラメータは、横補強筋量、繰り返し 荷履歴、試験体寸法である。実験は梁部材と軸力比0.15の柱部材とについて行い、柱部材では繰り返し載荷履歴をパラメータに4体、梁部材では横補強筋量 をパラメータに8体とした。なお、この試験体数には試験体および鉄筋の寸法を相似形に1.5倍としたものが、柱部材に1体、梁部材に2体含まれている。
柱および梁の繰り返し載荷実験を行った結果、せん断破壊に対して十分な横補強筋を配してあるにも係わらず、繰り返しにより徐々にヒンジ領域の横方向歪が増加し、この横方向歪がある一定の値に達したとき耐力低下が発生し破壊に至っることが観察された。この横方向歪の増加は載荷に平行な面の横補強筋の軸伸びが原因ではなく、載荷に垂直な面の横補強筋の外への曲げはらみ出しが原因で発生したものと推察される。現在、このようにして起こるヒンジ領域の横方向歪蓄積のメカニズムおよび、これが曲げ降伏後の繰り返し破壊にどの様な結びついているか検討中である。以下に、これまでに得られた知見をまとめる。
【.encircled1.】梁部材の曲げ降伏後の繰り返し破壊はヒンジ領域の横方向歪蓄積が4〜5%に達したときに始まる。【.encircled2.】横補強筋量を変化させても、また、部材寸法を変化させてもこの値は変わらない。【.encircled3.】横方向歪の蓄積増加にはある一定のルールが存在する。【.encircled4.】柱部材も梁部材と同様に、曲げ降伏後の繰り返し破壊はヒンジ領域の横方向歪がある値に達したときに発生する。【.encircled5.】本研究の柱および梁実験で観察された繰り返し耐力低下は単調載荷時には起こらない繰り返し 載荷時に特有の破壊メカニズムによって発生している可能性がある。