2018 Fiscal Year Annual Research Report
A study on reinforced concrete columns using low-yield-steel bars setting into axial direction as a damper
| Project/Area Number |
16K06580
|
|---|
| Research Institution | Akita Prefectural University |
|---|
Principal Investigator |
菅野 秀人 秋田県立大学, システム科学技術学部, 准教授 (20336449)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 鉄筋コンクリート造柱 / 軸鉄筋 / アンボンド / エネルギー吸収 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
ピロティ建築や高層建築のように、地震時に建物全体がしなるような挙動（全体曲げ変形）が卓越する鉄筋コンクリート(RC)造架構を対象として、軸変形が大きくなる柱の断面内に、アンボンド処理した極軟鋼を芯筋などの軸鉄筋として配筋することで、エネルギー吸収能力の向上を図ることを提案するものである。
平成30年度は本研究課題の総括として，軸鉄筋として挿入するダンパー量の決定方法に関して検討を行った。本提案架構では芯筋として鋼材ダンパーを過度に入れてしまうと軸剛性の増大により，架構の全体曲げ変形が拘束され，層せん断型の地震応答性状を示し，それによりピロティ柱の頭脚部の曲げモーメントが増大し，提案意図とは異なる破壊性状を示すことがこれまでの検討で明らかになっている。そこで張間スパンの異なる3種類の12層ピロティ架構を対象に，軸鉄筋量を変数とするパラメトリックスタディを実施し，地震応答低減効果を検討した。その結果，どのピロティにも軸鉄筋（ダンパー）のエネルギー吸収量が最大となる最適量が存在していることがわかった。次に，この最適量の設定方法を検討するため，これまで検討してきた12層ピロティモデルを，2層のピロティモデルに縮約して検討を行った。その結果，この最適量は動的解析に依らずに静的増分解析結果のみを使って設定できることがわかった。具体的には全体曲げ崩壊形となるピロティ架構に対して，第2ヒンジ発生時点での引張側軸変位とダンパー降伏変位とを対応付けることでダンパーのアンボンド区間が設定され，引張側柱の引張軸耐力に対する比率（本研究では0.2倍程度）として，ダンパーの降伏耐力が設定できるというものである。今回は，12層ピロティ架構のみの検討なので，一般的な有用性にはさらに詳細な検討が必要であるが，本研究から全体曲げ変形が卓越するピロティ架構の地震応答低減手法の一提案を行うことができた。
|
