RCおよびPC製構造部材のCFSTによるエネルギー吸収能の向上と評価方法の確立

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650520
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 前川 幸次 金沢大学, 工学部, 教授 (00124024)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): ママガニ イラジ.H.P 金沢大学, 工学部, 助手 (90283100)
• Keywords: コンクリート充填鋼管 / エネルギー吸収能 / コンクリートダウエル / 複合はり

Research Abstract

1.孔あき鋼管とコンクリートの付着せん断試験
コンクリート充填鋼管(CFST)をRC製曲げ部材の圧縮側補強材とすることにより,変形能,すなわちエネルギー吸収能を向上させることができる。その際に鋼管とコンクリートの付着強度の確保が問題となるため,鋼管に複数の孔をあけるてコンクリートダウエルを形成させる方法を用いた。その強度を明らかにするために,コンクリートブロックに埋め込んだ有孔CFSTの押し抜き試験を行った。実験供試体のパラメータは,鋼管形状(円形・角形),鋼管寸法,および孔径である。研究対象がプレキャスト部材であることから,コンクリートの設計圧縮強度は50 MPaを用いた。得られた結果は次のようである。
(1)コンクリートと鋼管の付着力強度はばらつきが大きく,普通丸鋼の場合の1/10〜1/7程度である。
(2)コンクリートダウエルによる付着強度への寄与は,ダウエルのせん断単位面積当たり0.6fcで評価できる。fcはコンクリートの圧縮強度であり,0.6は暫定値である。
(3)汎用コードMARCによる解析に有効CFSTの付着特性を取り入れるための手法(付着要素のモデル化)を確認できた。
2.CFST複合はりの静的載荷試験
圧縮補強材として有孔CFSTを用いた鋼管・コンクリート複合はりの曲げ試験を行った。補強材量と曲げ耐荷力を同程度に設計した通常のRCはりと比較することにより変形能に対するCFSTの効果を検討した。実験に用いた有孔CFST複合はりの変形能(エネルギー吸収能)はRCはりの2倍に達することがわかった。ただし,エネルギー吸収能の定量的な推定方法については検討中である。

Research Products

• [Publications] Koji,MAEGAWA: "Ductility of Steel Tube Reinforced Concrete Composite Beams" IABSE Conference Report"Composite Construction". 807-812 (1997)
• [Publications] 前川幸次: "孔あきコンクリート充填鋼管の付着に関する研究" 土木学会中部支部平成9年度研究発表会講演概要集. 35-36 (1998)
• [Publications] 上村浩茂: "コンクリート充填鋼管連続ばりの載荷実験とロックシェッド設計への応用" 構造工学論文集. Vol.44A. (1998)