| 研究概要 |
本年度は,既存の鉄骨造体育館の設計資料を収集するとともに,現在行われている補強設計の実例を検討した。得られた結果は,以下の通りである。
1)竣工してから20年以上を経過している体育館では,構造耐震指標Is値が著しく低く耐震補強を必要とする例が多い。その場合,筋かいを追加することにより構造耐震指標Is値を満足させることが多い。
2)筋かいを追加することで耐力が不十分となった露出形式柱脚では,既存柱脚のベースプレートに新たにベースプレートを溶接し,接着系の後施工アンカーを増打ちすることにより柱脚を補強している例が多い。
3)構造設計では,露出形式柱脚をピン支持と仮定し,せん断力および軸力に対して設計された例が大半を占める。耐震補強の設計例では,アンカーボルトに作用する引張軸力に対しては既存のアンカーボルトのみの耐力に基づき検討し,せん断力に対しては既存のアンカーボルトと新設の後施工アンカーの累加耐力に基づき検討している例が多い。
4)柱脚を半剛節と仮定して骨組数値解析を行ったところ,特に柱図心から離れた位置に後施工アンカーが打たれた場合では,比較的早期に後施工アンカーが引張降伏する可能性が高いことが明らかとなった。また,設計で後施工アンカーの引張耐力を無視しても,合理的な解決法にはなっていないことも指摘できた。
次に露出形式柱脚の載荷実験を計画した。実験変数は補強方法(後施工アンカーの本数および配置)であり,無補強の試験体を含めて計7を計画し,現在,実験を継続中である。
また,体育館の露出形式柱脚の耐力評価を行うため,極限解析に基づく検討を行った。その結果,特に引張軸力を受ける柱脚の耐力を適切に評価するためには,柱脚に作用する軸力,せん断力および曲げモーメントの相関を考慮する必要があることが明らかとなった。
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