種別 論文
主題 薄肉鋼管で横補強された鉄筋コンクリート短柱の繰返し曲げせん断性状に関する実験的研究
副題
筆頭著者 富井政英(九州大学工学部)
連名者1 崎野健治(九州大学工学部)
連名者2 孫玉平 (九州大学大学院)
連名者3 伸紀龍 (西安公路学院)
連名者4  
連名者5  
キーワード
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先頭ページ 513
末尾ページ 518
年度 1989
要旨
鋼管により横補強された鉄筋コンクリート短柱(せん断スパン比1.0)に関しては、厳面形状(円形、正方形)、主筋量、軸力の大きさ、コンクリート強度、シャーキーの有無を実験変数とした繰り返し曲げせん断実験により、鋼管横補強法の有効性が実証されている。すなわち、従来のせん断補強法としては最も優れているとされている溶接帯筋を、施工上および断面算定上許容できる最大量(体積比で2.4%)配筋しても、せん断破壊を防げなかった鉄筋コンクリート(以下RCと書く)短柱を鋼管で横補強することにより、靱牲とエネルギー吸収性能に富む曲げ降伏先行型の柱にすることが実証されている。鋼管横補強による設計法の確立のため解決すべき残された主な間題点としては、a)横補強に用いる鋼管の適性板厚に関する問題、b)鋼管により拘束されたコンクリートの構成則および破壊条件に関する間題があげられる。本研究は前者に関する実験的研究である。鋼管の板厚を変えた実験は、行われていないが、現時点で以下のことが分かっている。円形断面柱の場合1)主筋比が5.87%(10-D13)の場合、外径178mm厚6mm鋼管(D/t=30、横補強鋼材量は体積比で14.8%)で十分な拘束ができる。鋼管を更に薄く出来る可能性がある。正方形断面柱の場合1)主筋比が3.82%(8-D13)の場合、□−175×175×6mm鋼管(D/t=29、横補強鋼材量は体積比で15.3%)で十分な拘束ができる。鋼管を更に薄く出来る可能性がある。2)主筋比が7.64%(16-D13)の場合、□−175×175×6mm鋼管では、せん断破壊を防ぐことはできるが付着割裂ひび割れの発生を防ぐことはできず、そのために復元力特性の劣化が生じることを防ぐことができない。すなわち、十分な拘束ができるとは言い難い。上述したように、施工が可能な上限とも言える多量の主筋を配筋した正方形断面短柱以外は、円形および正方形断面とも鋼管の厚さを薄くしても優れた復元力特性を持つRC短柱が設計出来る可能性がある。
結論
1)円形断面柱の場合施工が可能な上限とも言える多量の主筋(p0=5.91%)を配筋しても、比較的薄肉の鋼管(D/t=74、鋼材量は体積比で5.64%)による横補強により、曲げ降伏先行の柱にすることができる。ただし、高軸力(n0=0.8)を受ける場合は、大変形(R>0.02rad)において付着割裂ひび割れに起因する劣化が生じる。曲げ終局耐力は、肖により提案された鋼管で拘束されたコンクリートの構成則および降伏条件を用いて計算した応力−ひずみ関係を用いて比較的精度よく算定できる。2)正方形断面柱の場合、主筋比が3.71%の場合でも、比較的薄肉の鋼管(D/t=77、鋼材量は体積比で5.4%)による横補強では、高軸力(n0=0.4、0.65)を受ける場合はせん断破壊を防ぐことはできず、低軸力(n0=0、0.2)を受ける場合でも曲げ降伏後のせん断力の影響による復元力特性の劣化を防ぐことはできない。せん断耐力は、鋼管を鋼材量の等しい等価帯筋に置換し、文献3)で採用されている理諭式あるいは大野・荒川により提案されている実験式で比較的精度よく算定できる。
PDFファイル名 011-01-2086.pdf


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