| 研究課題/領域番号 |
26420571
|
|---|
| 研究機関 | 広島工業大学 |
|---|
研究代表者 |
貞末 和史 広島工業大学, 工学部, 准教授 (20401573)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| キーワード | 建築構造・材料 / 耐震補強 |
|---|
| 研究実績の概要 |
既存のコンクリート系構造建物に新たな構造要素を増設する耐震補強を行なう際、既存躯体と補強要素を剛強に接合するために「あと施工アンカー」を用いることが多い。あと施工アンカーは施工面に対して垂直に固着させることが一般的であるが、せん断力が卓越する接合部分に関しては、アンカー筋を45度傾斜させる（傾斜型）ことで、さらにせん断剛性とせん断強度が増大し、優れた変形特性を有する接合部設計も可能であると考えている。本研究では，鉄筋コンクリート造建物の袖壁増設耐震補強に着目し、既存柱と袖壁との接合に傾斜型あと施工アンカーを用いた接合工法を適用することで優れた補強効果が得られることを明らかにし，さらに、傾斜型あと施工アンカーを用いて袖壁補強した鉄筋コンクリート柱の終局耐力の評価式を構築することを目的としている。
考案した耐震補強工法の有効性を示すには、構造実験による検証を行なうことが不可欠であり、平成26年度は、在来型および傾斜型それぞれのあと施工アンカーを用いて袖壁増設補強した鉄筋コンクリート柱4体の試験体を製作し、一定圧縮軸力下で正負繰り返しの逆対称モーメントを加力する静的載荷実験を行なった。なお，実構造物として存在する既存の鉄筋コンクリート柱では，曲げ破壊先行型の柱とせん断破壊先行型の柱があるため、それぞれの破壊形式を対象とした実験を行ない、いずれの破壊形式の柱に対しても、提案する工法を採用した場合の方が最大強度を増大できることを明らかにした。さらに、6体の接合部の実験を行い、接合面に作用する鉛直力の大きさに関わらず、傾斜型あと施工アンカーを用いた接合部ではせん断強度が増大することを明らかにした。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究の目的の1つは、在来型の袖壁増設耐震補強工法と比べて、考案した袖壁増設耐震補強工法の補強効果の有効性を検証することであった。そこで，在来型および傾斜型あと施工アンカーを用いた接合部の抵抗機構と力学挙動の違いが袖壁補強された柱の構造性能に与える影響を明らかにするために、最大耐力時には柱と袖壁の接合部が破壊を生じ、両者が分離する破壊形式となるように鉛直接合筋（柱と袖壁を接合するアンカー筋）の数量を少なく設定した試験体を計画した。実験を行なった結果、想定した通りの破壊形式を生じることが確認され、有効な補強効果が得られるアンカー筋の配置方法に関する基礎データを収集することができた。
本研究の2つ目の目的は、考案した耐震補強工法の終局耐力の評価式を構築することである。これまでに行なった研究によって、純せん断力を受ける傾斜型あと施工アンカーのせん断強度の評価式は構築されているが、圧縮力あるいは引張力とせん断力の複合応力を受ける傾斜型あと施工アンカーのせん断挙動については不明な点が残されている。袖壁補強における既存柱と増設袖壁の接合部は、せん断力に加えて引張力や圧縮力が作用する複合応力下にあると考えられるため、この条件下にある接合部の挙動を調べる実験を行い、基礎データを収集することができた。
計画した2種類の構造実験を実施し、期待した効果が得られることが確認されており、本研究は順調に進展している。
|
| 今後の研究の推進方策 |
平成27年度の研究目的は、傾斜型あと施工アンカーを用いて袖壁増設補強した鉄筋コンクリート柱の終局耐力評価式を構築することである。柱と袖壁の接合部の破壊の有無など、破壊形式の違いによって抵抗機構が異なると予測されるが、接合部破壊を生じない場合の終局耐力は、在来型あと施工アンカーを用いた場合と同様であると推測され、既往の評価式を用いて評価できると考えている。したがって、本研究では接合部破壊を生じて最大耐力が決まるような破壊形式の終局耐力評価式を新たに考案する。
上述した袖壁補強柱の終局耐力評価式を構築するためには、複合応力下における傾斜型あと施工アンカーのせん断強度の評価式を構築することが必要であるため、前年度に実施した構造実験に加え、非線形有限要素解析を行い、実験と解析の結果を基に接合部のせん断強度評価式を構築する予定である。次に，接合部のせん断破壊の有無を考慮した袖壁補強柱の終局耐力評価式について検討する。
なお、前年度までに実施した実験結果を基に接合部のせん断強度および袖壁補強柱の終局耐力の評価式の構築を進めるが、評価式を検証するためには接合部破壊を生じない場合の挙動に関する実験データも必要になると推測されるため、前年度までの実験を補完する構造実験を実施する予定である。
|
