多次元外力下でのRC柱および柱梁接合部のせん断破壊過程の究明とその防止設計法

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11450212
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: 西川 孝夫 東京都立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30087275)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 芳村 学 東京都立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20210768) ; 岸田 慎司 東京都立大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10322348) ; 北山 和宏 東京都立大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70204922) ; 勝俣 英雄 大林組, 技術研究所, 主任研究員 ; 鈴木 紀雄 鹿島技術研究所, 主管研究員
• Keywords: 3方向地震動 / 鉄筋コンクリート / 柱 / 柱・梁接合部 / せん断破壊 / 耐震設計 / 部分骨組実験

Research Abstract

実際の鉄筋コンクリート(RC)骨組の地震時挙動をできるだけ忠実に再現するために、RC立体部分フレーム試験体の3方向静的加力実験を行ない、水平2方向せん断力と変動軸力とを同時に受ける柱あるいは柱・梁接合部の破壊性状が骨組全体の挙動に与える影響を解明することを目的とした。試験体は実物の1/2スケールを持ち、中層建物の最下層のうち隅柱と側柱の2本を東西および南北両方向の梁反曲点位置と2層柱の中央とで切り出した部分骨組2体である。柱のせん断破壊あるいは柱・梁接合部の破壊がそれぞれ先行するように1体づつ設計した。柱断面は35cm×35cm、梁断面は25cm×38cm、梁スパンは300cm、階高は189cmとした。2本の柱脚は剛強なスタブに固定し、上柱の加力点位置はピン支持、各梁端はピン・ローラー支持した。モデル化した部分骨組は不静定構造であるため、柱や梁に作用する応力を算定できない。そこで両柱のあいだにある梁の中央には、せん断力および軸力を測定するための鋼鉄製分力計を設置した。鉄筋コンクリート梁試験体に分力計を組み込んだ実験を予備的に行なったところ、純RC試験体と同等の性能を示し、作用する応力も十分な精度で検出できることを確認した。骨組実験では、両柱に2方向せん断力を与えるとともに、中層建物を想定して長期軸力および変動軸力を賦与した(隅柱では引張りから圧縮まで、側柱では軸力0から圧縮までの変動)。2方向せん断力の加力経路として、柱頭が8の字を描くようにした。実験では両試験体とも想定した破壊を生じた。柱のせん断破壊が発生した試験体では、はじめに隅柱(主方向では外柱に相当)にせん断ひびわれが生じたが、その後の繰り返し載荷によって側柱(主方向では内柱に相当)の2方向せん断力による損傷が顕著となった。

Research Products

• [Publications] 田島祐之,北山和宏,奥田誠,岸田慎司: "RC内柱・梁接合部の破壊と柱・梁通し筋の付着性状との関係"コンクリート工学年次論文報告集. 22-3. 697-702 (2000)
• [Publications] 北山和宏,田島祐之,岸田慎司: "鉄筋コンクリート骨組内の接合部破壊と主筋付着性状との関係(その1、2)"日本建築学会大会学術講演梗概集. C-2構造IV. 829-332 (2000)
• [Publications] KITAYAMA Kazuhiro,TAJIMA Yuji,OKUDA Makoto and KISHIDA Shinji: "Influences of Beam and Column Bar Bond on Failure Mechanism in Reinforced Concrete Interior Beam-Column Joints"Transactions of the Japan Concrete Institute. 22. 433-440 (2000)
• [Publications] 西川孝夫 ほか: "ひびわれを有するRC平板の軸・せん断応力下におけるせん断伝達構成則"日本建築学会構造系論文集. 538. 139-145 (2000)
• [Publications] 岡田恒男,芳村学,北山和宏 ほか: "地震防災の事典"朝倉書店. 675 (2000)