2020 Fiscal Year Annual Research Report
Residual Seismic Performance evaluation of Existing Reinforced Concrete Frame with Localized Damage due to Deterioration
| Project/Area Number |
18K04423
|
|---|
| Research Institution | University of Tsukuba |
|---|
Principal Investigator |
八十島 章 筑波大学, システム情報系, 准教授 (80437574)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 経年劣化 / 局所的変状 / かぶり欠損 / 曲げ強度 / 限界変形角 / 包絡線 / 応力再配分 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，かぶりコンクリートの剥落による曲げ柱の構造的劣化がその周辺の曲げ柱に与える影響を検討するため，局所的なかぶりコンクリートの欠損を模擬したRC柱を含む複数のRC柱群の構造実験を行い，かぶりコンクリート欠損の柱と健全な柱が混在した架構の曲げ強度，限界変形角，等価粘性減衰定数を把握するとともに，かぶりコンクリート欠損が柱群の破壊過程や構造性能に与える影響を解明した。
試験体の種類は，健全柱1本の試験体，かぶり欠損柱1本の試験体，健全柱1本とかぶり欠損柱1本からなる試験体，健全柱2本とかぶり欠損柱1本で構成される柱群試験体であり，変動因子はかぶりコンクリート欠損の有無および柱の本数である。かぶりコンクリート欠損の経年劣化レベルは，震災建築物の被災度区分判定基準に準ずる損傷度IV程度のコンクリート剥離・剥落とし，押出発泡ポリスチレンを型枠に貼り付けてコンクリートを打設し，脱型時に取り除くことでかぶりコンクリートの断面欠損を再現した。かぶりコンクリートの欠損位置は，柱脚部のヒンジ領域に集中させ，かぶりコンクリートの欠損面積を元の柱断面積で除したかぶり欠損率を12%とした。
柱群試験体の実験結果より，健全柱とかぶり欠損柱が混在した柱群の曲げ耐力は，引張側と圧縮側の鉄筋重心距離を用いてかぶりコンクリートの剥落を考慮した曲げ強度略算式による計算値をそれぞれ足し合わせることで良好に評価できることを示した。荷重変形関係の包絡線の検討において，健全柱と欠損柱の柱2本では，健全柱のせん断破壊により欠損柱の軸力負担が増加するため，かぶりコンクリート欠損の影響はほとんどないことを明らかにし，健全柱2本とかぶり欠損柱1本の柱群試験体では，せん断抵抗機構を保持した欠損柱を介して応力再配分が行われるため，健全柱とかぶり欠損柱の荷重変形関係を累加することで柱群の包絡線を評価できることを示した。
|
