2021 Fiscal Year Annual Research Report
Collapse Behavior Evaluation of Reinforced Concrete Buildings considering Axial Load Redistribution and Successive Huge Earthquakes
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17K06636
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
中村 孝也 新潟大学, 自然科学系, 教授 (50305421)
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2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 鉄筋コンクリート柱 / せん断破壊 / 静的加力実験 / 主筋比 / 軸力比 / 芯鉄筋 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
せん断破壊型鉄筋コンクリート（RC）柱は一般的に脆性的な破壊をするため，構造設計において敬遠される。しかし，せん断破壊型RC柱の破壊性状は，主筋量が多いほど剛性，耐力，靭性が高くなり，設計で生かす可能性が考えられる。そこで，本研究ではこの点に着目し，主筋比と軸力比が大きいせん断破壊型RC柱を対象とした静的加力実験を実施した。 過去の研究では新規設計の建物で多く用いられるRC柱を想定して，軸力比が0.2の柱で主筋比が大きい場合の実験が行われているが，本実験では軸力比が0.3と比較的大きいRC柱の実験を行った。実験結果から，主筋比や軸力比が最大耐力や荷重低下後の変形形状などの柱の構造性能に及ぼす影響を考察した。また，主筋量を増やす手段のひとつとして芯鉄筋を用いる方法がある。芯鉄筋を用いることで，主筋比をより大きくできる，あるいは外側だけに配筋する場合と同じ主筋比でも主筋径を小さくでき，柱梁接合部などで配筋しやすくなる，等の利点が生じる。そこで，芯鉄筋を用いたRC柱についても実験を行い，芯鉄筋の有無によりどのような影響があるのか調べた。
試験体は主筋比および芯鉄筋の有無を変数とした1/2スケールのRC柱試験体3体とした。主筋比は6.4%および8.4%の2種類とした。コンクリートと鉄筋は普通強度のものを使用した。加力は逆対称変形を保つ形式とし，軸力比0.3の一定軸力下で水平方向の正負交番載荷を行った。実験の結果，以下の知見が得られた。
(1)軸力比が同じ場合，主筋比が大きいほど限界変形は大きくなったが，最大耐力は主筋比によってあまり変わらなかった。(2)主筋比が同じ場合，軸力比が大きいほど最大耐力は大きくなり，限界変形は小さくなった。(3)主筋比と軸力比が同じ場合，芯鉄筋ありの方が最大耐力，限界変形は大きくなった。(4)限界変形時の主筋歪は，主筋比が大きいほど小さくなり，主筋比が同じ場合には芯鉄筋ありの方が小さくなった。
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