2019 Fiscal Year Annual Research Report
Seismic Performance Evaluation of External Beam-Column Connection at Foundation with Grade Beam and Pile
| 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 | 機械式定着 / 柱脚 / 基礎梁 / パイルキャップ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
当初はパイルキャップを含む外柱-基礎梁-杭接合部の破壊現象に対して、接合部降伏の考え方を応用することを主題としていたが、柱梁強度比を0.85程度とした実験からは、パイルキャップを含む柱梁接合部に斜めひび割れは発生するものの、柱に曲げ降伏が確認された後の柱梁接合部の損傷はパイルキャップ外の限定された領域に限られた。しかしながら、柱脚から基礎梁上端よりも下側、つまり柱梁接合部にまで広がっていた損傷は変形の増大とともに激しくなり、おそらくそのことで、柱の危険断面位置を基礎梁上端としたときの梁せん断力換算値は実験値が計算値に達していなかった。これは構造設計で梁上端を危険断面とすると危険側に評価する可能性を示唆している。そこで研究対象を柱脚部に変更して研究を進めることとした。
最終年度は、これまでのとりまとめを進め、国際学会への投稿を行った。得られた結論は以下の通りである：(1)機械式定着を基礎梁主筋に用いた場合、正加力時に圧縮、負載荷時に引張を受ける基礎梁定着部は、負加力時に直線部の付着が傾向が生じた。(2)柱のせん断補強筋比を0.21%から0.48%まで増やすと、最大荷重は6%上昇したが、曲げ耐力計算値に届かなかった。(3)耐力が計算値よりも低い原因として、基礎梁定着端を通る斜めひび割れの影響が考えられたため、柱のモーメントの釣り合いに基づく曲げ耐力計算式を考案し、実験結果と比較した。それにより、機械式定着の場合には、6%程度の誤差の範囲内で実験結果を推定できた。
ただしこの実験では柱軸力は導入していないため、コンクリートにひび割れが生じやすいこと、また、柱や梁を一段配筋としており、中段筋によるひび割れの抑制効果が小さいことなどを考えると、必ずしも実際の建物内での応力状態を模擬できているわけではない。今後は実験や解析を用いて、定着端を通るひび割れを抑制する条件について考察を進めたい。
|
