2019 Fiscal Year Research-status Report
Seismic Design of PC Beam with Opening
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18K04445
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| Research Institution | Shizuoka Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
丸田 誠 静岡理工科大学, 理工学部, 教授 (30416763)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | プレストレスコンクリート / 有孔梁 / 斜め補強筋 / せん断強度 / ひび割れ性状 / 弾塑性FEM解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、プレストレストコンクリート（PC）梁の設備用貫通孔に、斜め補強筋もしくは既成開孔補強金物を用いた補強法のせん断設計法を新たに提示していくことを目的としている。特に鉄筋コンクリート（RC)梁で用いられている、修正広沢式のような簡易な設計式修正し提示できるようにする。研究は、実験と弾塑性有限要素解析の両方で進めてゆく。実験できない因子に関しては、解析で数値実験として補っていく。申請時における該当年度の計画どおり、PC有孔梁２体の構造実験を行った。２体の概要は、斜め補筋強タイプと、既成金物+定着筋補強タイプの試験体であり、昨年と概ね同形状で、いずれも昨年実験より多こ開孔補強筋配筋を行った試験体とした。コンクリート強度はFc27,とFc36とし開孔周りの補強筋の強度は、実情を鑑みてSD785とした。実施済の試験体のシミュレーション解析と実験未実施の試験体の解析を4体実施した。１つは、開孔補強筋が無いケースで、もう一つは既成金物のみの補強のケースとした。その結果、斜め補強筋およびに既成金物+定着筋の補強効果が、無補強の試験体に比べ確認でき、解析による数値実験の有効性が検証された。
実験でのひび割れ性状には、両試験体間で差異は見られなかったが、斜め補強筋の鉄筋ひずみの方が既成金物+定着筋補強のひずみより大きく、効果が高いことが分かった。両者ともRC有孔梁用の既往のせん断強度算定式（修正広沢式）にプレストレスの効果による軸力を加えた項を追加した強度式で安全側に評価できた。解析による数値実験から得られた最大強度もこの修正広沢式+軸力式で安全側に評価できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
トータル、プレストレスを導入した有孔梁4体の実験を実施した。実験因子としては、開孔の補強方法とした。一つは、基本となる斜め補強筋を用いたタイプ、もう一体は、既成金物の補強に定着筋を付けた新タイプとしており、それぞれ補強量が少ないものと多いものについて行った。詳細なデータ取得のために、各試験体とも鉄筋ゲージを36点、変位計による計測16点、様々なポイントでひび割れ計測も実施した。
実験からは、斜め補強筋試験体に比べて、既成金物+定着筋の試験体の最大強度が若干低かったことが分かった。補強筋の効き方も若干異なっていることが分かった。
実験と共に有限要素解析も実施した。解析では実験のシミュレーション解析で、実験結果と解析結果がよく対応していることを確認後、実験未実施の因子の解析も行った。実験と井解析結果を総合的に見て、既往の計算式では安全側の評価を得た。
当初の計画どおりに順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
総合的には、当初計画より1体試験体は少ないが順調に進んでいる。
解析も実験を行った4体は、きちんとシミュレーションできた。他の既往の研究の異なった因子の実験のシミュレーションを行い、コンクリートや補強筋、その付着のモデルも含め改善を行った上で、数値実験を10ケースほど行い、既往の検討式での検討や新規終局強度式の提案についてもけんとうしてゆく。
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| Causes of Carryover |
計画的に予算遂行はしたが、若干の金額が残り、次年度に移行した。このお金は、解析等を含め全体まとめに有効に（消耗品含む）用いる。
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