軸力・曲げ・せん断力を受けるRC造柱の降伏ヒンジ領域の応力伝達機構と変形性能評価

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14550574
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 塩屋 晋一 鹿児島大学, 工学部, 助教授 (80170851)
• Keywords: 鉄筋コンクリート / 曲げ解析 / 柱 / 応力-ひずみ関係 / 有限要素解析 / 構成則 / コンクリート / 鋼管コンクリート

Research Abstract

軸力・曲げ・せん断力を受けるRC柱における横補強筋の,曲げ圧縮域に対する横拘束効果と部材のせん断強度に対する補強効果への寄与メカニズムや,曲げ圧縮力とせん断力を受ける曲げ圧縮域の圧縮応力分布性状を明らかにするために,これまで開発してきた直圧縮応力分布の測定方法を軸力・曲げ・せん断力を同時に受けるRC柱に適用できるように改良して実験を行った。また測定される直圧縮応力分布からヒンジ領域のせん断応力分布の推移方法も提案し,検討を行った。
その結果,以下の事項が明らかになった。
1)これまで提案してきている測定手法は軸力・曲げ・せん断力を同時に受けるRC柱にも適用できることが確認された。
2)軸力・曲げ・せん断力が種々組み合わされて加力されるRC柱のヒンジ領域の直圧縮応力分布性状とせん断応力分布性状および曲げ解析用の応力-ひずみ関係のデータが得られた。今後,横補強筋の抵抗機構を解明するための有用なデータが得られた。
3)軸力と曲げを受ける柱の曲げ圧縮域の圧縮強度は,一軸圧縮だけを受ける柱の断面内の圧縮強度とほぼ同じであるが,軸力と曲げせん断力を受ける柱ではその曲げ圧縮域の圧縮応力が極めて大きくなり,曲げ圧縮縁の圧縮強度はコンクリート圧縮強度の約2倍になる。またその応力分布の勾配も急なものになる。
4)本実験により直接,測定された応力分布に基づく曲げ終局時のストレスブロックは瀧口らが間接的に求めたものと一致した。

Research Products

• [Publications] 末吉伸丈: "角鋼管で横補強されたコンクリート柱の断面内の直圧縮応力分布性状と応力-ひずみ関係"コンクリート工学年次論文集. Vol.29. 319-324 (2003)
• [Publications] 塩屋晋一: "軸力・曲げ・せん断力を受けるRC造柱の降伏ヒンジ領域の応力伝達機構に関する研究,その1"日本建築学会九州支部研究報告. 第43号. 441-444 (2004)
• [Publications] 末吉伸丈: "軸力・曲げ・せん断力を受けるRC造柱の降伏ヒンジ領域の応力伝達機構に関する研究,その2"日本建築学会九州支部研究報告. 第43号. 445-448 (2004)