2.4.1 コンクリート及びグラウト材
(1)コンクリート
本実験におけるコンクリートの材料特性(実験直前に行った試験結果)を表 2.6に,コンクリ ートの圧縮応力度-ひずみ関係を図2.10にそれぞれ示す。試験体の柱部材に使用したコンクリー トの呼び強度は27N/mm2であり,梁部材及びスラブに用いたコンクリートの呼び強度は55N/mm2 である。コンクリートテストピース(100×200mm)の直径は,テストピースの上部,中央,下 部の各部で互いに直交する2 方向の直径をノギスで0.01mmまで測定し,その平均値とした。高 さは円周を 2 等分する箇所でそれぞれノギスを用いて 0.01mmまで測定し,その平均値とした。
密度は各テストピースの質量を測定した後,体積で除して求めた見かけの密度とした。
圧縮試験はテストピースの上面を研磨し,1000kNアムスラー型万能試験機(島津製作所製)で 行った。なお,荷重の値は試験機から出力される電圧から求めた。軸方向変位はコンプレッソ・
メーターに取り付けられた 2 本の変位計(CDP-10)により測定し,その平均値とした。ヤング 係数(割線剛性)はJIS1149に従い,50のひずみとその時の荷重,最大荷重の1/3 の点のひず みとその時の荷重を結んだ直線の傾きとした。
割裂引張試験も圧縮試験に使用した試験機で行い,最大荷重は試験機から出力される電圧を読 み取った。また,割裂引張強度ftは割裂引張試験で得られた数値とし,式(2-1)を用いて算出した。
𝑓𝑡= 2𝑃
𝜋 ∙ 𝑑 ∙ 𝑙 (2 − 1) ここで, 𝑃:荷重,𝑑:テストピースの直径, 𝑙:テストピースの高さ
表2.6 コンクリートの材料特性 使用部位 圧縮強度
(N/mm2)
圧縮強度時 ひずみ(%)
割裂強度
(N/mm2)
ヤング係数
(kN/mm2) 材齢
PCJ07 柱 42.8 0.222 3.1 29.4 55日
梁 79.3 0.282 4.0 35.6 55日
PCJ08 柱 43.3 0.237 3.0 29.6 61日
梁 78.2 0.303 3.6 33.4 61日
PCJ09
柱 45.0 0.251 3.4 26.6 68日
梁 82.3 0.307 4.2 33.7 68日
スラブ 83.4 0.285 3.7 37.1 30日
PCJ10
柱 44.7 0.267 3.3 26.9 75日
梁 81.3 0.307 4.9 34.2 75日
スラブ 81.9 0.311 3.9 33.5 37日
第2章 柱梁曲げ強度比を変数としたアンボンドPCaPC造十字形柱梁骨組の静的加力実験
2-42
(a)試験体PCJ07
(b)試験体PCJ08
(c)試験体PCJ09
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 0
10 20 30 40 50
柱部材
Test1 Test2 Test3 応力度(N/mm2 )
ひずみ ()
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90
梁部材
Test1 Test2 Test3 応力度(N/mm2 )
ひずみ ()
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 0
10 20 30 40 50
柱部材
Test1 Test2 Test3 応力度(N/mm2 )
ひずみ ()
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90
梁部材
Test1 Test2 Test3 応力度(N/mm2 )
ひずみ ()
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 0
10 20 30 40 50
柱部材
Test1 Test2 Test3 応力度(N/mm2 )
ひずみ ()
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90
梁部材
Test1 Test2 Test3 応力度(N/mm2 )
ひずみ ()
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90
スラブ
Test1 Test2 Test3 応力度(N/mm2 )
ひずみ ()
第2章 柱梁曲げ強度比を変数としたアンボンドPCaPC造十字形柱梁骨組の静的加力実験
2-43
(d)試験体PCJ10
図2.10 コンクリートの圧縮応力度-ひずみ関係
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 0
10 20 30 40 50
柱部材
Test1 Test2 Test3 応力度(N/mm2 )
ひずみ ()
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90
梁部材
Test1 Test2 Test3 応力度(N/mm2 )
ひずみ ()
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90
スラブ
Test1 Test2 Test3 応力度(N/mm2 )
ひずみ ()
第2章 柱梁曲げ強度比を変数としたアンボンドPCaPC造十字形柱梁骨組の静的加力実験
2-44
(2)グラウト材
本実験におけるグラウト材の材料特性(実験直前に行った試験結果)を表2.7に,グラウト材 の圧縮応力度-ひずみ関係を図2.11にそれぞれ示す。試験体に用いたグラウト材はデンカプレタ スコンTYPE-Uである。
グラウトテストピース(50×100mm)の直径は,テストピースの上・中・下の各部で互いに直 交する2方向の直径をノギスで0.01mmまで測定し,その平均値とした。高さは円周を2等分す る箇所でそれぞれノギスを用いて0.01mmまで測定し,その平均値とした。密度は各テストピー スの質量を測定した後,体積で除して求めた見かけの密度とした。
圧縮試験はテストピースの上面を研磨し,1000kN アムスラー型万能試験機(島津製作所製)
で行った。なお,荷重の値は試験機から出力される電圧から求め,軸方向変位はテストピース中 央部に貼付した2 枚のひずみゲージ(種類:PL-60-11-3LT,検長60mm,Gage Factor=2.10±
1.0%:東京測器研究所製)で測定し,その平均値を用いた。ヤング係数(割線剛性)はコンクリ ートと同様にJIS1149 に従い,50のひずみとその時の荷重,最大荷重の1/3 の点のひずみとそ の時の荷重を結んだ直線の傾きとした。
割裂引張試験も圧縮試験に使用した試験機で行い,最大荷重は試験機の荷重の測定針を読み取 った。また,割裂引張強度はコンクリートと同様な方法で算出した。
表2.7 グラウト材の材料特性 使用部位 圧縮強度
(N/mm2)
圧縮強度時 ひずみ(%)
割裂強度
(N/mm2)
ヤング係数
(kN/mm2) 材齢 PCJ07目地
111.0 0.511 4.4 34.2 34日
PCJ08目地 PCJ09目地
110.2 0.465 2.5 35.8 47日
PCJ10目地
(a)試験体PCJ07,PCJ08 (b)試験体PCJ09,PCJ10
図2.11 グラウト材の圧縮応力度-ひずみ関係
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
0 20 40 60 80 100 120
目地グラウト
Test1 Test2 Test3 応力度(N/mm2 )
ひずみ ()
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
0 20 40 60 80 100 120
目地グラウト
Test1 Test2 Test3 応力度(N/mm2 )
ひずみ ()
第2章 柱梁曲げ強度比を変数としたアンボンドPCaPC造十字形柱梁骨組の静的加力実験
2-45
2.4.2 鉄筋及び PC 鋼材
本実験における鉄筋及びPC鋼材の材料特性を表2.8及び表2.9に,引張応力度-ひずみ関係 を図2.12にそれぞれ示す。鉄筋の引張試験は1000kNアムスラー型万能試験機(島津製作所製)
で行った。引張荷重は試験機から出力される電圧から求め,ひずみは引張試験片中央部に貼付し た2 枚のひずみゲージ(種類:FLK-2-11-5LT,検長2mm,Gage Factor=2.10±1.0%:東京測器 研究所製)で測定し,その平均値を用いた。応力度は,測定荷重を公称断面で除して求めた。た だし,D4(SD295A),S10(KSS785)及び 23(B種1号)は明確な降伏点が見られなかった ため,降伏応力度はひずみの0.2%の点から弾性勾配と平行に引いた直線と応力度-ひずみ関係の 曲線との交点から算出する,いわゆる0.2%オフセット法により求めた。また,PC鋼材である 23
(B種1号)において,弾性変形の限界点として応力度―ひずみ関係における接線剛性が急激に 低下し始めた点の応力とひずみを弾性限界応力度と弾性限界ひずみとする。
破断伸びは,試験前に試験片中心から両側4d(d:鉄筋径)にポンチを打刻してポンチ間の距離 を原標点距離とし,破断後に試験片の材軸方向が一直線に並ぶように試験片の2 つの破片面を突 き合わせて測定したポンチ間の標点距離を最終標点距離とし,最終標点距離から原標点距離を引 いた値を原標点距離で除して求めた。
表2.8 鉄筋の材料特性 直径 規格 使用部位 降伏強度
(N/mm2)
降伏ひずみ
()
ヤング係数
(kN/mm2)
引張強度
(N/mm2) D4 SD295A PCJ09・10
スラブ筋 320.8 3565 165.9 502.1
D10 SD295A 全試験体
梁あばら筋 361.3 1806 183.2 526.2
S10 KSS785 全試験体
柱帯筋 941.4 6592 183.8 1087.8
D13 SD295A 全試験体 梁主筋
PCJ08~10 柱主筋 368.3 1827 186.7 519.9
D22 SD390 PCJ07
柱主筋 449.1 2202 187.2 633.6
表2.9 PC鋼材の材料特性 直径 降伏強度
(N/mm2)
降伏ひずみ
()
ヤング係数
(kN/mm2)
弾性限界応力度
(N/mm2)
弾性限界 ひずみ()
引張強度
(N/mm2)
23
(B種1号) 1013.3 7067 193.4 904.5 4746 1132.7
第2章 柱梁曲げ強度比を変数としたアンボンドPCaPC造十字形柱梁骨組の静的加力実験
2-46
(a)D4 (b)D10
(c)S10 (d)D13
(e)D22 (f)φ23
図2.12 鉄筋及びPC鋼材の引張応力度-ひずみ関係
0 10000 20000 30000 40000 50000
0 100 200 300 400 500 600
D4(SD295A)
Test1 Test2 Test3 応力度(N/mm2 )
ひずみ ()
0 10000 20000 30000 40000 50000
0 100 200 300 400 500 600
D10(SD295A)
Test1 Test2 Test3 応力度(N/mm2 )
ひずみ ()
0 10000 20000 30000 40000 50000
0 200 400 600 800 1000 1200
S10(KSS785)
Test1 Test2 Test3 応力度(N/mm2 )
ひずみ ()
0 10000 20000 30000 40000 50000
0 100 200 300 400 500 600
D13(SD295A)
Test1 Test2 Test3 応力度(N/mm2 )
ひずみ ()
0 10000 20000 30000 40000 50000
0 100 200 300 400 500 600
D22(SD390)
Test1 Test2 Test3 応力度(N/mm2 )
ひずみ ()
0 10000 20000 30000 40000 50000
0 200 400 600 800 1000 1200
PC鋼材(23(B種1号))
Test1 Test2 Test3 応力度(N/mm2 )
ひずみ ()
第2章 柱梁曲げ強度比を変数としたアンボンドPCaPC造十字形柱梁骨組の静的加力実験
2-47