|
板厚、有効プレストレス量、軸力をパラメーターとして、12体について実験と3次元有限要素法解析を行った。せん断スパン比は1.5で一定とした。軸力と有効プレストレス量と軸力を伴うプレストレス量の減少分を考慮した、コンクリートに作用する圧縮応力度を複合軸方向応力度と定義すると、この値は、せん断終局強度に及ぼす影響が大きいことが分かった。せん断終局強度を断面積で除した最大平均せん断応力度は、複合軸方向応力度にほぼ比例して増加するが、複合軸方向応力度が、20N/mm^2を越えると頭打ちとなる。これは、複合軸方向応力度が20N/mm^2以下の場合にはせん断破壊するが、20N/mm^2を越えるとせん断破壊より圧縮破壊が先行するためである。3次元有限要素法解析によれば、せん断破壊は、断面内の最大せん断応力度が20N/mm^2を越えたときに発生しているが、圧縮破壊は試験体部材端の最大圧縮ひずみは0.6%を越えたときに生じている。断面内の最大せん断応力度は、せん断ひび割れが発生するまでは平均せん断応力度の2.3倍であるが、せん断ひび割れ発生後は板厚や複合軸方向応力度によって異なり、5倍から6倍となっている。板厚が大きい場合には、平均せん断応力度に対する最大せん断応力どの比は小さくなるので、肉厚を増すことは応力の緩和に有効で、せん断終局強度を大きくすることに有効である。
実際のPHC杭は、口径が大きくなっても板厚はそれに比例して大きくしていないので、大口径の杭を使用するとせん断破壊しやすくなるので、注意が必要である。
|
