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梁部材における組立筋の影響

第3章 梁曲げ破壊するアンボンドPCaPC造十字形柱梁骨組の梁部材における力学特性

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第3章 梁曲げ破壊するアンボンドPCaPC造十字形柱梁骨組の梁部材における力学特性

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(a)PCJ07

-2000 -1000 0 1000 2000 3000

-400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400

ひずみ(μ)

ひずみゲージ貼付け位置(mm)

BTW1 BTW3 BTW2

梁主筋:上端

↓梁圧着面 正載荷時

BTE1 BTE2

左梁 右梁

-2000 -1000 0 1000 2000 3000

-400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400

ひずみ)

ひずみゲージ貼付け位置(mm) BTW1

BTW3 BTW2

梁主筋:上端

↓梁圧着面 負載荷時

BTE1 BTE2

0.25%

0.50%

1.00%

1.50%

2.00%

3.00%

4.00%

降伏ひずみ 1827μ 上端

-2000 -1000 0 1000 2000 3000

-400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400

ひずみ(μ)

ひずみゲージ貼付け位置(mm)

BBW1 BBW3 BBW2

梁主筋:下端

↓梁圧着面 正載荷時

BBE1 BBE2

-2000 -1000 0 1000 2000 3000

-400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400

ひずみ(μ)

ひずみゲージ貼付け位置(mm)

BBW1 BBW3 BBW2

梁主筋:下端

↓梁圧着面 負載荷時

BBE1 BBE2

0.25%

0.50%

1.00%

1.50%

2.00%

3.00%

4.00%

降伏ひずみ 1827μ 下端 正載荷

(西)

負載荷 (東)

左梁 右梁

左梁 右梁

左梁 右梁 左梁 右梁

第3章 梁曲げ破壊するアンボンドPCaPC造十字形柱梁骨組の梁部材における力学特性

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(b)PCJ08

図3.4 梁主筋(組立筋)のひずみ分布(左図:正載荷時,右図:負載荷時)(再掲載)

-2000 -1000 0 1000 2000 3000

-400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400

ひずみ(μ)

ひずみゲージ貼付け位置(mm)

BTW1 BTW3 BTW2

梁主筋:上端

↓梁圧着面 正載荷時

BTE1 BTE2

-2000 -1000 0 1000 2000 3000

-400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400

ひずみ(μ)

ひずみゲージ貼付け位置(mm)

BTW1 BTW3 BTW2

梁主筋:上端

↓梁圧着面 負載荷時

BTE1 BTE2

0.25%

0.50%

1.00%

1.50%

2.00%

3.00%

4.00%

降伏ひずみ 1827μ 上端

-2000 -1000 0 1000 2000 3000

-400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400

ひずみ(μ)

ひずみゲージ貼付け位置(mm)

BBW1 BBW3 BBW2

梁主筋:下端

↓梁圧着面 正載荷時

BBE1 BBE2

-2000 -1000 0 1000 2000 3000

-400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400

ひずみ(μ)

ひずみゲージ貼付け位置(mm)

BBW1 BBW3 BBW2

梁主筋:下端

↓梁圧着面 負載荷時

BBE1 BBE2

0.25%

0.50%

1.00%

1.50%

2.00%

3.00%

4.00%

降伏ひずみ 1827μ 下端 正載荷

(西)

負載荷 (東)

左梁 右梁

左梁 右梁 左梁 右梁

左梁 右梁 左梁 右梁

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3.3.2 圧縮側組立筋の影響

圧縮側組立筋の影響を考えてみると,アンボンド PCaPC 梁部材では変形が梁圧着面に集中す るため,圧縮側組立筋は圧着面付近でのひずみが最も大きく,曲げ終局時にはほぼ圧縮降伏する 場合もある(参考文献[3.3]及び図3.4参照)。

よって,本研究ではこの点に注目して梁圧着面での圧縮組立筋が存在すると仮定し,その圧縮 降伏力が梁曲げ終局時の耐力や変形に与える影響を検討した。ここでは,第 2章の平面試験体2 体(PCJ07 及びPCJ08)と既往実験の試験体[3.4]~[3.7]を対象とし,仮に第 4章で後述する推定式 を用いて検討することとした。第 4 章でも述べるとおり,本研究で検討対象とする試験体はアン

ボンドPCaPC十字形部分架構であり,その梁断面のPC鋼材は上下等量・対称配置されるものと

する。また,梁曲げ終局時の耐力や変形は梁せん断力及び梁部材角と定義する。ここで,梁せん断 力は梁圧着面に作用する曲げモーメントを梁圧着面から反曲点までの距離で除したものであり,梁 部材角は梁圧着面での離間による回転角と梁自体の変形による部材角の和である。表3.1に検証対 象となる試験体における組立筋の材料特性等を示す。

組立筋がアンボンド PCaPC 梁部材の曲げ耐力及び変形に与える影響として,上記の検討方法 を用いて梁曲げ終局時の耐力及び変形への変化を調べた結果,梁圧着面での圧縮組立筋を考慮し た計算値は非考慮とした計算値より耐力は 2~6%,変形は 2~8%程度増加することを確認した。

ただし,組立筋量が少ないほどその差は小さく,通常の圧縮組立筋量(本検討では梁全断面積に 対する圧縮組立筋総断面積の比が 0.25%程度以下)であれば組立筋の考慮有無に関わらず,梁曲 げ耐力及び変形の計算結果に大きな差は生じないと考えられる。

以上の検討結果より,アンボンドPCaPC梁部材においては従来のPRC造またはRC造とは違 って,その組立筋(梁主筋)が曲げ耐力及び変形を含む梁部材の耐震性能に及ぼす影響が十分小 さいと推察される。そこで本研究では,後述する第4章「十字形柱梁骨組の梁部材における荷重

-変形関係の評価手法」の推定式を容易に導くために組立筋は考慮しないこととする。

表3.1 検討対象試験体における組立筋の材料特性 試験体名 直径 本数 総断面積

(mm2

圧縮縁から圧縮主筋 までの距離(mm)

降伏応力度

(N/mm2

圧縮組立筋比

(%)

PCJ07 D13 2 253.4 45 368.3 0.253

PCJ08 D13 2 253.4 45 368.3 0.253

BNU[3.4] D13 2 253.4 40 SD345 0.253

PCBB00-Ⅲ[3.5] D10 2 142.7 - 391.0 0.106

KPC-RU-Ⅰ[3.6] D10 2 142.7 35 365.4 0.238

UBJ1[3.7] D13 4 506.8 29 368.0 0.646

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