2023 Fiscal Year Annual Research Report
Seismic Performance Evaluation Based on Mechanical Model for Reinforced Concrete Beam-Column Joint Suffering Axial Collapse after Joint-hinging Failure
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21K04338
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
北山 和宏 東京都立大学, 都市環境科学研究科, 教授 (70204922)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
晉 沂雄 明治大学, 理工学部, 専任准教授 (60727006)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 建築構造・材料 / 鉄筋コンクリート構造 / 柱梁接合部 / 降伏破壊 / 軸崩壊 / 耐震性能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
梁が三本貫入する外周柱梁部分架構および隅柱梁部分架構に二方向水平力および柱変動軸力を載荷する実験を2022年度に実施した．各架構実験の詳細な分析から得られた成果を以下に記述する．
外周柱梁部分架構実験：全試験体で最大耐力に到達した層間変形角1.5%までに柱主筋，梁主筋および接合部横補強筋の引張降伏が発生した．層間変形角1.5%では水平一方向載荷時に梁が曲げ降伏したが，水平二方向載荷時に接合部降伏破壊を生じた．層間変形角3%以降，柱梁接合部においてかぶりコンクリートの剥落，コアコンクリートの圧壊および柱主筋の座屈などが発生して柱梁接合部の軸崩壊へと向かった．
接合部横補強筋として2-D6を三組配筋した柱梁接合部では鉛直方向の軸崩壊が発生した．一方，2-D4を六組配筋した柱梁接合部では柱主筋の座屈は生じたがその軸崩壊には至らなかった．同程度の補強筋比でも接合部横補強筋を密に配置することが軸崩壊の防止に寄与した．柱主筋径をD13からD16へ大きくすることで柱主筋の座屈が抑制されて柱梁接合部の損傷を軽減し，その軸崩壊発生を遅らせた．
隅柱梁部分架構実験：接合部横補強筋を密に配筋（2-D4六組）した試験体と，同一形状で接合部横補強筋として2-D6 を三組配置した既往実験とを比較した．全試験体で最大耐力到達までに梁が曲げ降伏したが，水平二方向載荷時に柱梁接合部の損傷が激しくなり接合部降伏破壊に至った．最大耐力に達する層間変形角1.5%までは，接合部横補強筋の配置間隔によらず二方向載荷時の水平耐力はほぼ同等であった．しかし層間変形角3%では接合部横補強筋を密に配置した部分架構の二方向載荷時の水平耐力が他の試験体を上回った．
接合部横補強筋を密に配筋することで，接合部コンクリートの損傷が軽減されて柱主筋の座屈発生時期が遅れ，接合部軸崩壊防止に有効に機能することを確認した．
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