2014 Fiscal Year Research-status Report
鉄筋コンクリート柱のせん断破壊を許容できる耐震設計手法に関する研究
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25420573
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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, 准教授 (50305421)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 鉄筋コンクリート柱 / 崩壊水平変形 / 軸力上昇 / せん断破壊 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
複数種の柱からなる鉄筋コンクリート建物において，脆性的な柱が含まれている場合には，地震時に非常に脆性的な柱が先にせん断破壊し，変形が進むとその柱の軸力は減少する。その際，軸力は梁を介して周辺の比較的靱性のある柱へ移動し，その柱の軸力が上昇すると考えられる。このような複数種の柱からなる架構の崩壊点を考える際，軸力が増減する柱の崩壊性状の把握が重要である。
既往の研究において、一定軸力および軸力減少を考慮した崩壊実験はいくつか行われてきたが，軸力上昇を考慮した柱の崩壊実験は行われていない。軸力上昇を考慮すると，それを考慮しない場合と比べて構造的な評価が低くなると考えられるが，その性状は明らかにされていない。そこで本年度は，比較的靱性のあるせん断破壊型柱の軸力上昇を考慮した崩壊実験を行い，軸力が一定の場合との比較を行った。試験体はせん断破壊するように設計した1/2スケールの柱3体とした。柱断面寸法300mm×300mm，主筋比Pg=2.65％，横補強筋比Pw=0.21％とした。実験変数は軸力上昇とし，軸力比ηは，0.20から0.25に上昇(100％→125%），0.20から0.30に上昇（100%→150%）の2種類とした。軸力上昇点として，最大耐力以前と最大耐力以後の2種類を設定した。載荷履歴は繰り返し載荷とし，軸力を保持できなくなって崩壊するまで片方向に押し切った。
今回の軸力上昇実験の結果を過去の一定軸力試験体の実験結果と比較したところ，以下の知見が得られた。1)最大耐力後に軸力上昇させた試験体と軸力上昇前の軸力比で始めから一定軸力で加力とした試験体とでは，崩壊水平変形は軸力上昇させた試験体の方が小さくなった。また，軸力上昇の度合が大きいほど崩壊水平変形が小さかった。2)最大耐力前に軸力上昇させた試験体は，上昇後の軸力比で始めから加力した試験体と崩壊水平変形は同じであった。
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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
本年度は交付申請書の記載に沿って柱試験体の加力実験を実施した結果，新たな知見が得られた。なお，交付申請書では柱試験体を4体製作する予定であるところを，実験計画（実験規模）の再考により3体に変更したが，問題なく成果が得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は，新たに3体の柱試験体の実験を実施する予定としている。これは交付申請書に記載しなかった実験であるが，本年度までの研究成果を検討した結果，新たな実験データを得る必要が生じたため計画することとした。実験対象は今年度と同様に，加力の途中で軸力上昇する鉄筋コンクリート柱とする。
更に，平成25年度の軸力減少実験および平成26，27年度の軸力上昇実験で得られた実験のデータを利用して，複数の種類の柱からなる架構の軸力最配分を考慮した地震応答解析を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
年度当初，鉄筋コンクリート柱試験体を4体製作することを計画していたが，実験計画の見直しにより3体に変更したことが主な理由である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
上記の通り実験計画を変更したため，次年度に鉄筋コンクリート柱試験体を3体製作して加力実験することを計画している。
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