鉄筋コンクリート部材の折曲げ定着性能の総合評価に関する研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07455214
• Research Institution: HOKKAIDO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 城 攻 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00002014)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柴田 拓二 北海道工業大学, 工学部, 教授 (30001142) ; 北野 敦則 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80250471) ; 後藤 康明 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90170472)
• Keywords: 鉄筋コンクリート / 折曲げ定着 / 柱梁接合部 / 模型実験 / 定着耐力 / 荷重変形関係 / L形接合部 / 2次元FEM弾塑性解析

Research Abstract

本年度は最上階外部柱梁接合部に関する実験的研究と中間階外部柱梁接合部に関する解析的研究を行った。先ず実験的研究では、90度の折り曲げ部を有する梁上端筋が定着されるL形最上階柱梁接合部を対象として、昨年度行った17体に加えて、水平投影定着長・外柱筋-余長部間水平距離・鉛直余長部長・横補強筋量・柱筋定着形式・余長部端フックの有無・柱幅・柱成・柱中間筋の有無などを実験変数とした縮小模型を20体作製し、梁筋の引き抜き試験を行った。亀裂発生パターンの分析から初亀裂剛性低下時耐力は定着部水平投影長Ldhが270mm以下ではLdhに比例し、それ以上では一定値になる耐力評価式を導いた。また破壊性状の分析から掻き出し定着破壊に関して、定着部鉛直投影長Lvhが梁成を越えると耐力増大割合が増加すること、余長部が柱筋と接近している場合には継ぎ手効果によって定着耐力が増大すること、更に折り曲げ部と柱筋の180°フックとの重なりの有無が定着性能に大きく影響すること、横補強筋量に比例的に耐力増大することなどの諸性状を明らかにした。更にこれらの性状を考慮した掻き出し破壊定着耐力評価式を導き、別に最上階用の側方割裂定着耐力式とせん断耐力式を導き、合計37体の試験体の最大耐力実験値に対して平均1.11、標準偏差13.5%を得た。
次に、前年度に模型実験を行った外部柱梁接合部試験体の掻き出し定着破壊を対象として、2次元FEM弾塑性解析を行った。モデル化ではせん断滑り面の離散亀裂要素を用い、その先端部で柱筋と斜めに交差する位置でダボ作用を模擬する事により、荷重変形関係を概ね良好に再現できた。またコンクリート強度および横補強筋量の相違に対する実験結果にも概ね対応した。
最後に、本年度を含む合計3年間の実験的・解析的結果を用いて、折り曲げ定着筋を有する柱梁接合部の亀裂性状、各種の耐力評価式、荷重変形関係等について総合的に検討し総括した。

Research Products

• [Publications] 天野達也・後藤康明・城 攻: "掻き出し破壊を伴う梁筋定着機構に関する2次元非線形有限要素解析" 日本建築学会北海道支部研究報告集. 71. 97-100 (1998)
• [Publications] 大谷 敦・岩浪治郎・後藤康明・重野 智・北野敦則・城 攻: "RC造最上階外柱梁接合における折り曲げ梁上端筋の評価(その1.実験概要および破壊性状)" 日本建築学会北海道支部研究報告集. 71. 177-180 (1998)
• [Publications] 岩浪治郎・大谷 敦・後藤康明・重野 智・北野敦則・城 攻: "RC造最上階外柱梁接合における折り曲げ梁上端筋の評価(その2.各種破壊モードにおける最大耐力の評価)" 日本建築学会北海道支部研究報告集. 71. 181-184 (1998)
• [Publications] 天野達也・後藤康明・城 攻: "掻き出し破壊を伴う梁筋定着機構に関する2次元非線形有限要素解析" コンクリート工学年次講演会講演論文集. 20-2(掲載予定). (1998)