エネルギー吸収要素として低引張強度高靭性コンクリートを組合せたRC部材の耐震性能

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650622
• Research Institution: University of Fukui
• Principal Investigator: 本間 礼人 福井大学, 工学部, 講師 (50254157)
• Keywords: 軽量コンクリート / 軽量ガラス骨材 / ビニロン繊維 / 高靭性 / エネルギー吸収部材 / スマートストラクチュア

Research Abstract

主筋量を多くし中子筋で十分にせん断補強した、高強度コンクリートを想定した柱を製作した。これに、ひび割れが早期に入ることを意図した低引張強度高靭性コンクリートを用いた袖壁を取り付けて実験を行った。柱と壁の一体性を確保するためにシアキーを設け、袖壁端部補強筋を配置し、さらに壁筋の付着・定着を改善し、袖壁にせん断力が確実に伝達するようにした。その結果、昨年度の実験と異なり、柱に殆ど損傷が起こらないうちに袖壁に多数のひび割れが発生し、良好なエネルギー吸収を示す袖壁付柱を設計することができた。柱主筋降伏後も耐力低下することなく、意図するような復元力特性と破壊モードが得られた。この復元力特性と破壊モードを保証する設計条件について検討し、復元力特性を簡便に表現できるように、独立柱の復元力特性と袖壁板の復元力特性を重ねあわせる方法を提案した。
同時に袖壁に使う材料として、引張強度をコントロールし高靭性を得るための材料学的研究を行った。昨年度までに、ほぼ必要とする引張強度と引張靭性の得られる調合データを蓄積できている。そこで、平成15年度においては、最良の条件を特定するための試験調合を行った。昨年度までに判明した最適な水セメント比55%、繊維混入率1.8%を中心としてパラメータを振り、さらに混和材としてゼオライトを使用した調合とした。40×40×160mmの軽量モルタル供試体ならびに50×150×530mmの梁型供試体を製作して試験を実施した。その結果、0.1%前後の繊維混入率の変化でも靭性の変動をもたらすが、ゼオライトを混入することにより長期強度の変動幅をかなり小さくできることを明らかにした。
以上の結果に基づき、材料設計と袖壁付柱部材の設計方法の提案を試みた。

Research Products

• [Publications] 川崎 真一郎, 村井 一充, 本間 礼人, 小林 克己: "軽量コンクリートの高靭性化とその利用に関する研究 その1軽量ガラス骨材を使用した高靭性繊維補強モルタルの調合要因についての実験的研究"日本建築学会大会学術論文梗概集. A-1. 329-330 (2003)
• [Publications] 村井 一充, 川崎 真一郎, 本間 礼人, 小林 克己: "軽量コンクリートの高靭性化とその利用に関する研究 その2軽量ガラス骨材を使用した高靭性繊維補強モルタルのRC柱の袖壁としての利用可能性"日本建築学会大会学術論文梗概集. A-1. 331-332 (2003)
• [Publications] Masato ISO, Ayato HOMMA, Katsumi KOBAYASHI: "IDEA OF HYBRID COLUMN WITH ENERGY ABSORPTION ELEMENT"13^<th> World Conference on Earthquake Engineering. (発表予定). (2004)