マット型基礎へのいかり定着方式に関する模型実験

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(1)V‑136. 土木学会第57回年次学術講演会（平成14年9月）. マット型基礎へのいかり定着方式に関する模型実験東電設計正会員齋藤修一東京電力正会員田邉成・末永貴志前田建設三島徹也１．はじめに. 鉄塔脚. 大規模な送電用鉄塔は各脚に 4 本の杭に支持されたフーチングへ鉄塔脚を定着. 放射状ひび割れ. 杭. 垂直ひび割れ. してきた。そのうち、いかり材定着方式の場合、図 1 に示したようなひび割れに. 杭. よって破壊する引抜きせん断耐力の検討. 鉄塔脚. を実施してきた。しかし、鉄塔脚に作用する荷重が小さい場合、各脚 1 本の杭に. 同心円状ひび割れ. 支持された 4 脚一体型の基礎（マット基礎）採用することが多い。その場合、. 図 1 4 本杭に支持された基礎. 4 本の杭に支持された状態と拘束状状態. 図 2 マット基礎形状. の破壊. が異なるため、引抜きせん断耐力を定量主筋D25 SD490 CTC.150. 的に評価するために模型実験を実施した。２．試験体の概要. 脚材 WELTEN780 φ120 t=18. 試験体は実規模の 1/2 スケールとした。載荷装置および試験体重量の関係から杭 4 本とした正方形の基礎とする事ができなかったため、対角方向を試験体とした。杭と脚材の間隔は 1:2 とし、厚さを 500mm. PS36～40. らせん筋φ400×5周 RB12.6 SBPDN1275 らせん筋φ700×2周 RB12.6 SBPDN1275. とした。フーチングの幅は棒部材のせん断破壊が生じないようにできるだけ広くした。フーチングの主. PS21～25. 用心筋 D29 SD345 n=5 50. 鉄筋は、D25ctc150(p=0.6%)とした。いかり材まわりのせん断補強筋には D16(SD345)の T ヘッドバーを 10 本配置した。コンクリート強度は f’c=27N/mm2. 500. 500. 1000. 1600. 加力は杭 2 本を鉛直方向に固定し、杭の間に配置. TﾍｯﾄﾞﾊﾞｰD29 SD490 n=8本. 図 3 対象形状と試験体. された鋼管（鉄塔脚）を上部に引き抜いた。３．実験結果実験から得られたひび割れ状況を図 4,5 に示す。図 5 に示したようにフーチングの中央部を切断した。図に見られるようにいかり材の先端からほぼ 45°. A切断面. 方向の引抜きせん断ひび割れが発生していることがわかる。杭に近い方向のせん断ひび割れ幅(図 4)は、キーワード：引抜きせん断破壊、マット基礎、送電用鉄塔〒110-0015. 台東区東上野 3-3-3 TEL03-4464-5453 FAX03-4464-5490 ‑271‑. 500. 1400. TﾍｯﾄﾞﾊﾞｰD29 SD490 n=10本. である。. 500. 図 4 ひび割れ(切断面). TﾍｯﾄﾞﾊﾞｰD16 SD345 n=10.

(2) V‑136. 土木学会第57回年次学術講演会（平成14年9月）. 遠い方向のせん断ひび割れ幅よりも大きい。このせ. 切断面. ん断ひび割れは上面からのひび割れ観察から見ると同心円状となっており、引抜きせん断破壊したことが確認できる。棒部材のせん断破壊が生じないよう. 78 100. にフーチング幅を広げたが、杭軸直角方向に曲げひ. 125 74. び割れの本数が多く発生した。. 100 108 112. 74. 荷重と脚材の下部コンクリートからの抜け出し量. 60. 68 60. 54. 94. 106. の関係を図 5 に示す。図中にはせん断補強筋から推. 52. 122 3mm. 70. 合を併せて示す。荷重に占めるコンクリートと鉄筋. 108 108. 78 76. 40. 60. 76. 114. 44. 5mm 70 98. 5.8m m. 5.8mm. 80. 70. 125 78 114. 125. 125. 89. 60 90. 124 78. 106. 112 84. 114. 68 70. で荷重分担している。最大荷重でいかり材周りのせ. 110. 図5. ん断補強筋がすべて降伏したため、引き抜きせん断. ひび割れ(上面). 1600. 破壊モードであることが確認できる。分布を示す(位置は図 3 参照)。せん断ひび割れ発生. 1200. 荷重P(kN). 図 7 に杭に近い側と遠い側のせん断補強筋ひずみ. 1400. 位置である上部から 2 番目のひずみが一番大きくなっている。杭に近い側のひずみは遠い側よりも各荷. 最大荷重Pu(1254kN). すべてのせん断補強筋が降伏. すべてのせん断補強筋が200μを越える. 1000 800 600. 重段階で 1 割から 2 割大きくなっているので、この. 400. 部分の荷重分担が大きくなっていると考えられる。. 200. この位置のせん断補強筋ひずみと荷重の関係を図 8. 0. Pu Ps Pc. 0.0. に示す。ひび割れ発生以降、せん断補強筋のひずみ. 0.5. 1.0. 1.5. 2.0. 2.5. 3.0. 抜けだし量δ(mm). 図6. が大きくなり、杭に近い断面に配置されたせん断補おり、ひび割れ幅の大きさと一致し. 66. 124. 122. 54 84. 74. クリートで分担し、ひび割れ発生後、せん断補強筋. 強筋 PS-24 のひずみが大きくなって. 114 52. 114 5.8m m 120. 54. 48. 60. 120. の分担割合は、せん断ひび割れが生じるまではコン. 98. 42. 92 74 74. 125 74. 108 48. 78 122. 108. 120 3mm 44. 82. 定したせん断補強筋の分担とコンクリートの分担割. 84. 3mm. 荷重−抜け出し量関係. PS-25. PS-40. PS-24. PS-39. た傾向にある。 PS-38. PS-23. ４．まとめマット基礎を対象に引抜きせん断. 300kN 600kN 900kN 1250kN. PS-22 PS-21. 300kN 600kN 900kN 1250kN. PS-37 PS-36. 実験を行った。その結果、脚材と杭の間隔比が 1:2 では、4 本杭に支持. 0. 1000. 2000. 3000. 4000. 5000. -1000. ひずみε(μ). 1000. 図 7 せん断補強筋ひずみ分布. 破壊が先行する傾向にあり、その結果、全体のせん. 1400. 断耐力は 4 本杭に支持されたものよりも小さい耐力. 1200. となる傾向があることがわかった。. 1000. による脚材定着手法に関する研究,土木学会論文. 荷重P(kN). されたフーチングのせん断破壊よりも杭に近い側の. 【参考文献】1)吉井ら：送電用鉄塔基礎のいかり材定着方式. 3000. 5000. ひずみε(μ). 800 600. PS-39 PS-24. 400 200 0. 集,No.606/V-41,pp111-128,1998,11. 0. 1000. 2000. 3000. 4000. ひずみε(μ). 図8 ‑272‑. 荷重とせん断補強筋ひずみ. 5000.

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