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鋼管横拘束高強度鉄筋RC柱の曲げ性状を調べるために、幅厚比B/t=28-219を有する角形鋼管と径厚比D/t=62-219を有する円形鋼管により拘束された、設計強度60MPaと100MPaの高強度RC柱の一定軸力下における単調曲げ実験を行った。実験結果より、以下のような結論が得られた。
1)鋼管横拘束高強度RC柱の終局曲げ性状は、鋼管の管厚のみならず、柱に作用している軸力の大きさにも影響される。軸力比.0.1程度の低軸力を受ける場合は、柱の終局耐力および変形能力の上昇量は鋼管厚の増大と比例しない。一方、軸力比0.3以上の高軸力を受ける場合は、終局曲げ耐力および変形能は鋼管が厚くなるにつれて非線形的に増加していく。
2)鋼管で拘束されたコンクリートの終局ひずみは、従来の設計規準に推奨されている0.003という一定値を大きく上回り、鋼管の拘束度合い(強度上昇率)に従いほぼ比例して大きくなる。なお、柱に作用する軸力が終局ひずみに及ぼす影響は無視できるほどである。
3)鋼管厚が同じである場合、円形鋼管による拘束効果は角形鋼管のそれより高い。FC=100MPa級の超高強度を用いた、軸力比0.5の軸力を受けるRC柱の場合、柱に安定した曲げ挙動を確保させるためには、D/t83の円形鋼管を用いればよいのに対し、角形鋼管ではB/t=28の厚いものを使う必要がある。
また、拘束RC柱の簡便な設計方法を開発するために、柱の曲げ性状に関する解析的研究も行った。数値実験の結果に基づいて、角形断面柱と円形断面柱の終局設計を簡便に行うための、2つの等価応力ブロックが構成・提案された。提案した応力ブロックに基づく設計法で求めた終局曲げ耐力、耐力時曲率および終局ひずみは実験結果とよい対応を示し、本論で示した終局設計法の妥当性を実証した。
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