2020 Fiscal Year Annual Research Report
Clarification of Mechanical properties on pile cap on the exterior frame subjected lateral loading
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18K04441
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| Research Institution | Shibaura Institute of Technology |
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Principal Investigator |
岸田 慎司 芝浦工業大学, 建築学部, 教授 (10322348)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | パイルキャップ / 場所打ち杭 / ト形部分架構 / 杭頭部曲げ破壊 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
既製杭を用いたパイルキャップの破壊形状に関する実験やパイルキャップのせん断強度式の考察は行われてきた。しかし, 場所打ち杭を用いたパイルキャップの破壊形状は未解明であることが多い。現在, 鉄筋コンクリート基礎構造部材の耐震設計指針(案)1)で提案されている場所打ち杭を用いたパイルキャップの設計に使われるパイルキャップ曲げ終局強度式があるが, 実験による整合性の確認は行われていない。そのため, 実建物をモデル化して実験を行い, 提案式との整合性を明らかにすること, また場所打ち杭が基礎構造に与える影響を明らかにすることとした。試験体は2体作成し, 鉄筋コンクリート造地上3階建ての学校建築の側柱下部を想定した約1/3スケールのト形架構とした。試験体E-1は設計指針案に基づいたものとし, 試験体E-2は試験体E-1に比べてパイルキャップせん断終局強度が高くなるように設計した。
結果として，以下のことが明確になった。
1)パイルキャップのせん断補強筋量を増やすことによって架構全体の破壊モードが異なることがわかった。最終破壊を脆性的にしないためには, パイルキャップせん断補強筋量を増やすこと, なおパイルキャップせん断耐力以上に梁の耐力を上げることが効果的であるとわかった。2)場所打ちコンクリート杭を使用した場合のパイルキャップにおいて，パイルキャップにせん断ひび割れが発生し，補強筋およびはかま筋がひび割れ進展抑制に有効であることを確認した。3)パイルキャップの危険断面位置に関して，RC基礎指針とほぼ同様な結果となった。しかし，開く方向における一部の危険断面位置では実験結果との整合性が取れなかった。なお，提案されている設計式による計算値と実験値を比較すると計算値が過小評価となり，今回の実験においては整合性を明確にできなかった。今後さらなる検討を要する。
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