第 5 章 CFRP グリッドの有効ひずみと RC はりのせん断耐力の評価
5.3 CFRP グリッドに対する有効ひずみおよびせん断耐力の評価
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以上のことから， CFRP グリッドのせん断耐力の評価は，棒部材としてのロ ッドの有効ひずみを用いて行うことは不適切であり，面的な補強効果が期待で きるCFRPグリッドの新たな評価法の構築が合理的と考えらる。
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表－5.3.1 せん断耐力の実験値および算定値の一覧(kN)
Type グリッド
種類
ピッチ
縦×横 実験 算定
②
算定
③ 実/② 実/③ シリーズB
B-1 CR-4 150×50 885 623 678 1.42 1.31 B-2 CR-6 150×50 949 669 760 1.42 1.25 B-3 CR-8 150×50 922 694 782 1.33 1.18
シリーズC
C-1 CR-4 150×50 881 636 691 1.39 1.28 C-2 CR-8 150×50 943 712 799 1.33 1.18 C-3 CR-4 50×50 950 741 766 1.28 1.24 C-4 CR-4&6 150×50 860 684 775 1.26 1.11
(a)実験値/算定値② (b)実験値/算定値③ 図－5.3.2 せん断耐力の比較
その結果，せん断耐力の実験値と CFRP グリッドの縦筋の有効ひずみのみを 考慮した算定値③の比は実験値とロッドの有効ひずみ式（式(5.2.4)）を用いた 算定値②の比よりも小さくなった。かつ，実験値に対して1.11~1.31の安全側の 値を示す。以上のことから，ロッドの有効ひずみ式よりも適切なCFRPグリッド の有効ひずみ式を提案できたといえる。
600 800 1000 1200
600 800 1000 1200
実験値(kN)
算定値②
600 800 1000 1200
600 800 1000 1200
実験値(kN)
算定値③
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5.3.2 縦・横両方向 CFRP グリッドを考慮した有効ひずみ式およびせん断耐力 の評価
荷重－CFRPグリッドのひずみの関係（図－4.3.12）より，横方向のCFRPグ リッドもせん断抵抗に寄与することがわかった。そのため，CFRPグリッドが受 け持つせん断耐力Vgは横筋も考慮することが合理的と考えられる。しかし，全 試験体において，CFRPグリッドの縦筋が層間剥離するに伴い，横筋のひずみは
1000~2500 程度に止まっている。シリーズ C において縦筋の剥離ひずみと横筋
のひずみとの比較を図－5.3.3に示す。図中に○印を付した逸脱したデータを除 外すれば，破壊時における縦筋と横筋のひずみは，ほぼ 1 次の線形関係が成り 立つことがわかる。
図－5.3.3 横筋と縦筋
今回のケース（シリーズ C）では，横筋のひずみと縦筋の剥離ひずみの比は 0.23程度であり，±15%以内の差に収まった。なお，相関係数(R)は0.978であっ た。横筋のひずみεhorは有効ひずみ縦横比（k）を縦筋の剥離ひずみの計算値εver
に乗じて，式(5.3.2)を求めた。
6 2
0079 10 . 0 0352 . 0
1
ver ver
hor k k
(5.3.2)
ここで，k：有効ひずみ縦横比，k =0.23
表－5.3.2 および図－5.3.4 に，式(5.3.1)に基づく CFRP グリッドの縦筋の みを考慮した算定値③，および縦・横筋（式(5.3.2)）の両方を考慮した算定値
④を示す。また，算定値①～④の全てを同時に比較したグラフを図－5.3.5に示 す。ここで，縦・横両方向のCFRPグリッドを考慮したCFRPグリッドが受け持 つせん断耐力Vgは式式(5.3.3)により求めた。
zV E
b
hor hor
hor hor ver ver
ver ver w
g
(sin cos ) (sin cos )
2 (5.3.3)
0 1000 2000 3000 4000
0 3500 7000 10500 14000
横筋のひずみεhor(μ)
縦筋の剥離ひずみεver(μ)
+15%
-15%
23 .
0
ver
hor
相関係数(R)=0.978
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ここで，ρhor:単位長さ当り横筋の断面積(mm2/mm)
αver：CFRPグリッドの縦筋が部材軸となす角度 αhor：CFRPグリッドの横筋が部材軸となす角度
表－5.3.2 せん断耐力の実験値および算定値の一覧(kN)
Type グリッド
種類
ピッチ
縦×横 実験 算定
③
算定
④ 実/③ 実/④ シリーズB
B-1 CR-4 150×50 885 678 752 1.31 1.18 B-2 CR-6 150×50 949 760 881 1.25 1.08 B-3 CR-8 150×50 922 782 915 1.18 1.01
シリーズC
C-1 CR-4 150×50 881 691 765 1.28 1.15 C-2 CR-8 150×50 943 799 933 1.18 1.01 C-3 CR-4 50×50 950 766 808 1.24 1.18 C-4 CR-4&6 150×50 860 775 821 1.11 1.05
(a)実験値/算定値③
(b)実験値/算定値④ 図－5.3.4 せん断耐力の比較
600 800 1000 1200
600 800 1000 1200
実験値(kN)
算定値③
600 800 1000 1200
600 800 1000 1200
実験値(kN)
算定値④
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図－5.3.5 せん断耐力の比較
その結果，せん断耐力の実験値と CFRP グリッドの両方向の補強筋を考慮し た算定値④の比は，実験値と CFRP グリッドの縦筋の有効ひずみのみを考慮し た算定値③の比よりも小さくなった。かつ，実験値に対して1.01~1.18の安全側 の値を示す。以上より，CFRPグリッドのせん断補強に対して， CFRPグリッド の縦・横両方向の抵抗力を考慮して評価することが妥当であると考える。