第 3章 低強度 コンクリー トを用 いたRC梁の載荷実験 ‑48‑
[M];#
‑0.4 ‑0.2 0 ひずみ[%]
0.2 0.4
(k)
T y p e 6 F c 3 0
[N1]側柱 [N1]側柱[Nq]側柱
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(1)恥 pelの試験体はFc20,30で曲げ破壊 したのに対 し、Fc7ではせん断破壊 となった。
(2)CFRP補強は、低強度コンクリー トに対 しても効果が認め られた。
(3)低強度コンクリー トでは、曲げ破壊およびせん断破壊時に、普通強度に比べ緩やかに耐力低 下す る傾向が見 られた。
第 4 章
低強度 コンク リー トを用 いた R C 梁の耐力評価
第4章 低強度 コンク リー トを用いた RC梁の耐力評価
4.1 概説
第 3章で行 った実験結果をもとに、既往の耐力式、および低強度コンクリー トに対 して示 された既往の研究報告 との整合性、低強度 コンクリー トに対する
CFRP
補強の有効性 につ いて検討する。第4章 低強度コンクリー トを用いたRC梁の耐力評価 ‑51‑
4.2 耐力の算定 および実験結果 との比較、検討
表‑4.2.1に実験結果 を、図‑4.2.1,4.2.2,4.2.3に既往 の耐 力式 との関係 を示す。式(1) に示す 、一般的 にせん断耐 力の算定 に用 い られ る大野 ・荒川mini式 によ り算定 したせん断 耐 力を Qsulとし、式(2)に示す 山本 らによ り提案 された式 によるせん断耐 力をQsu2とす る。
曲げ耐 力 につ いては断面解析 によ り算定 し、図‑4.2.3に示す略算式 は、耐震診 断基準 1)に 示 されて いる式で、式(6)によって表 され、式(5)を用 いて本試験体 の曲げ耐 力 とした。CFRP の補強効果 につ いては 日本建築学会発行 の連続繊維補強 コ ンク リー ト系構造設計施 工指針 (莱)18)や既往 の研究 を参考 に し、式(4)18)によ りせん断補強筋 とCFRP による補強効果 の和 を求め、式(3)に示す よ うにそ の値 を大野 ・荒川式のPw ・αW に代入す る ことによって算定 した.それ による と Typelと Type4のせ ん断補強効果 はほぼ等 しく、Type3は Typelよ り 小 さ くな って いるが、普通強度 、低強度共 に Typelはせ ん断破壊 とな ったが、Type3,Type4 は曲げ破壊 とな った。この ことか ら、連続繊維補強 コンク リー ト系構造設計指針(莱)によれ ば、低強度 コンク リー トに対 して もCFRP補強 は安全側 に設計 されて いる といえる。曲げ 耐 力 につ いて は、試験体 の様子 か ら圧縮鉄筋 の付着が十分でな く滑 って いる と考 え、圧縮 鉄筋 の効果 を無視 して塑性 断面解析 によ り算定 した。
図‑4.2.1
,
4.2.2による と、大野 ・荒川式 を適用 した場合、普通強度 コンク リー トでは実 験値 を概 ね評価 で きる ものの、低強度 コンク リー トで は計算値が実験値 を上 回 り、過大評 価す る傾 向が あった。 これ は既報 20)お よび既往 の研究報告 とも一致す る。そ の修正方法 と して式(2)が提案 されてお り、それ による と、低強度域 にお いて もQsu2はせん断耐 力 を安全 側 に評価 す る ことがで きて いる。 また、図14.2.3をみる と、曲げ耐 力について は塑性断面 解 析 によって低強度 コンク リー トにお いて も精度 良 く評価 で されてお り、略算式 による値 は、低強度 レベルでは引張主筋比が釣合 い鉄筋比以上 とな るため、過大評価 となった。今 回の実験ではCFRP補強 を施 した試験体 の終局破壊形式 は全て曲げ破壊 とな ったので、
補強後 のせん断耐 力を確認す る ことはできなか った。
Qsul=
0 . 0 5 3 P i O ・ 2 3 (
Fc'1 8 )
+
0. 1 2 +
0.85 Pw・ow2×
.
IJ●lP
K EQsu2‑krx
Q s u‑
0.053PtO・23
( F c
'18)+
0.120 . 0 5 3
PiO・23(Fc' 1
8)+0.12 +0.85
+0.85 Pw・qw
∑( p
w・uw)‑pw・uw ・pwf・Ef
d・Cf d
ここ に 、 Pw:せ ん断補強筋比
ow:せ ん断補強筋 の降伏強度 kz・:低減係数
=0.244+0.56・CB
旬 ‥CFRPの置換せ ん断補強筋比 Efd:CFRPの規格 ヤ ング係数
cfd‥CFRPの有効 ひずみ
Qmu=(Mu/L)x2 Mu
=
0・9・at・qy・dここに、 α′:引張鉄 筋断面積【mm2]
qy:引張鉄筋降伏強度【N/mm2】
d:有効梁せ いlmm】
上:
せ ん断スパ ン【mm】2×