コンクリート系複合構造部材の定着機構の解明に関する研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11450201
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 城 攻 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00002014)
• 研究分担者: 北野 敦則 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80250471) ; 後藤 康明 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90170472)
• キーワード: 鉄筋コンクリート / 定着 / 折り曲げ筋 / 鉄骨柱脚 / T形鋼 / 3次元FEM解析 / 破壊実験 / 破壊モード

研究概要

過年度は鉄筋の折り曲げ定着および鉄骨部材の柱脚定着方法に関しては実験的検討を行ったが、本年度は後者をさらに発展させるとともに、折り曲げ定着の解析的検討および鉄骨を内蔵した弾塑性FEM解析法の数値解析に関する資料的検討を行った。
(1)L字形最上層柱梁接合部における90度折曲げ梁筋定着機構に関するFEM解析:
最上階に位置する外柱と梁とのL字形接合部に配筋された90度折曲げ梁上端筋の定着性能を検討対象として、先ず鉄筋コンクリート用非線形3次元有限要素解析プログラム(DIANA)における材料構成則の妥当性を検討した。この内特に鉄筋折り曲げ部および余長部から発生するコンクリートの割り裂き亀裂が、梁下端圧縮域に向かう斜め亀裂として成長拡幅する実験時の性状を的確に表現するためには、離散亀裂を解析上導入する必要があること、柱筋のフック部と梁筋の折り曲げ部との正確な応力伝達を表現することの重要性を明らかにした。
(2)鉄骨鉄筋コンクリート造接合部の弾塑性FEM解析:
鉄骨部とコンクリートとの付着性状に関する構成則についての資料を集積し、鋼板の上下面および直交部での性状とそのモデル化について問題点と方向性を確認した。
(3)T形鋼を用いた鉄骨柱脚部のRC基礎梁への定着性能に関する実験的検討:
前年に続いて露出型鉄骨柱脚ではあるが、アンカー筋に代わってT形鋼材を埋め込んだ定着の開発を行った。内柱を想定して十字形に交差した基礎梁接合部に、角柱の4辺に各1個のT形鋼を配置した定着鉄骨を埋め込んだ部材試験体を用いて、耐力の予測方法を検討した。

研究成果

• [文献書誌] 北野敦則, 後藤康明, 城 攻: "T形鋼アンカーを用いた露出型柱脚の定着性能に関する実験的検討"コンクリート工学年次論文報告集. 21(3). 1375-1380 (2001)
• [文献書誌] 石岡 拓, 後藤康明, 城 攻: "掻き出し破壊を伴う折曲げ筋定着性状の3次元非線形有限要素解析"コンクリート工学年次論文報告集. 21(3). 1513-1518 (2001)
• [文献書誌] O. Joh, Y. Goto, A. Kitano: "Anchorage behavior of 90-degree hooked beam bars in reinforced concrete wall-beam intersections"International Symposium on Connections between Steel and Concrete. 2. 1203-1212 (2001)
• [文献書誌] 北野敦則, 後藤康明, 城 攻: "鉄骨内柱の露出型柱脚に用いたT形鋼アンカーの定着性状に関する実験的検討"日本建築学会北海道支部研究報告集. 74. 25-30 (2001)
• [文献書誌] 城 攻, 石岡 拓, 後藤康明: "3次元FEMによる外柱梁接合部内90°折り曲げ鉄筋の定着性状に関する解析的研究"日本建築学会北海道支部研究報告集. 74. 87-92 (2001)