2018 Fiscal Year Research-status Report

接合部破壊型の外柱－基礎梁－杭部分架構の終局耐震性能評価

Research Project

Project/Area Number	16K18179
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	大西直毅東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (20579784)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords	終局耐力 / 機械式定着 / 柱降伏型 / 基礎梁 / 二段配筋
Outline of Annual Research Achievements	本研究の目的は、杭基礎と基礎梁の接合部に損傷が生じる場合の耐震性能を実験によって明らかにすることである。2015年度の実験により、パイルキャップ接合部のコンクリートに生じたひび割れが拡幅し、それによって架構の耐力が決定される場合には、設計上の柱降伏時の強度に達しない可能性が示唆された。 2017年度はこの実験結果を基に，基礎梁主筋を機械式定着とした場合の柱脚部の曲げ変形機構のモデル化を試みた論文を発表した。このモデルは機械式定着端の破壊を掻出し破壊ではなく，機械式定着を通る斜めひび割れ面における曲げ破壊と捉えたもので，斜めひび割れ面を横切る主筋と帯筋の引張強度を用いて，柱主筋降伏時と柱曲げ終局時の強度を算出できる。 2018年度は2017年度に行った基礎梁を二段配筋とした実験結果を元に考察を行った。二段配筋としたのは、基礎梁は通常、多段配筋となることからで、過年度の一段配筋の実験を元に考案したモデルの検証と修正を行うためであった。実験の結果、梁上端引張時には折曲げ定着の試験体に比べて機械式定着の方が最大耐力は高く，変形角2%まで著しい荷重低下は見られなかった。2018年度の考察によって以下のことが示された。(1) 機械式定着では定着金物周辺のコンクリートの損傷が大きく、柱脚側へも広範囲に損傷が見られたが、折曲げ定着では梁上端引張時に梁主筋の直線定着部や柱主筋沿いのコンクリートに損傷が見られ、柱脚の損傷は比較的小さかった。(2) 直線定着部の付着力は折曲げ定着では確認されたが機械式定着では非常に小さいと考えられる。(3) 既往モデルを二段配筋の試験体に適用させたところ、実験の降伏耐力と最大耐力を約6%の誤差で安全側に評価できる。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason １月に加力した２体の試験体のデータの追加の検討が必要であると判断した。
Strategy for Future Research Activity	今年度は実験結果をベースに有限要素解析ソフトを用いた解析手法の検討と内部応力等の検証を行う。機械式定着端から伸びる接合部内ひび割れに対する解析手法は2016年度に検討を行い、ある程度の損傷状態までは解析できている。数値解析によってひび割れ界面周囲の応力状態がどのようになっているかに注目する。最後に、４年間にわたって実施した構造実験、数値解析、耐力計算方法の成果をまとめる。報告書、論文、講演資料などの成果物を作成し、鉄筋コンクリート造基礎接合部の実用設計の発展に資するさらなる研究につなげる。
Causes of Carryover	投稿を予定していた論文に追加の解析的検討が必要と判断した。数値解析を行い、実験結果の追加検討を含めた内容で論文投稿を予定しており、その論文投稿費に充てる。その他の次年度費用については、主に国内の研究発表のための旅費に充てる。