1
論 文】 UDC :624.
075.
2.
D12.
4:69.
022.
1 :624.
042.
7 :620.
1 日本建 築 学 会 構 造 系論 文 報 告 集 第 362号・
昭 和 61 年4 月鉄 筋
コン
ク
リ
ー
ト
造
腰 壁 付
柱
に
設
け
た
ス
リ
ット
の
効 果
に
関
す
る
研究
正 会 員 正 会 員 正 会 員 正 会 員平
川
佐
狩
石
島
藤
野
久
俊
彰
芳
廣
*_
* *芳
* * ‡_
* * * * x §1.
序 近 年の地 震 被 害,
特に学校建築や病 院 建築にお ける地 震被 害に み ら れ るよ うに鉄 筋コ ン クリー
ト構造物に用い ら れ る腰 壁は, は り お よ び柱の強 度 を 高め る 反面,
応 力 集中や可とう長さの減少を招き,
こ の こと が 柱のせん断 破壊 ひ い て は構 造 物の ぜ い性 的な破 壊の主 要な原 因と な っ た例が少な く ない。
こ のた め腰 壁と柱 との境 界 面に ス リッ トを設け,
は り お よび柱の じ ん性 を確保 す る設 計 方 法が最近行わ れ る よ うになっ た。 腰 壁を有する はりの じ ん性に対して ス リッ トの効果を端的に示した例 とし て 市 之 瀬, 青山の実 験 1 )が あ げら れ る。
す なわ ち市 之 瀬 等 は柱 と腰 壁と を完全に切 り離 し た 腰 壁付の は り・
柱 接合 部の実験よ り,
柱と腰 壁 とが接 触し ない程 度の スリッ ト 幅 を設け れば試験 体の耐 力は腰 壁 を無視し た は り の耐 力 で表さ れ, ま た 十分な回 転 能 力とエ ネルギー
消 費 能 力 を 持つ は りヒ ン ジ が形 成され る こと を確 認して い る。
一
方, 雨 仕舞や防 火上の配 慮か らス リッ トの主 流を な すコ ン クリー
ト断面欠 損タイ プの スリッ ト (柱と腰 壁の 境 界 面の コ ンク リー
トの断 面 を欠 損さ せ た もの)ま たは 圧 縮 抵 抗の あるス リッ ト材を用い たス リッ トに関す る実 験 と して は,
腰 壁 付 柱の じ ん性に及ぼす断面 欠 損 タイプ の ス リッ トの効果 を検討 し た狩 野 等の研 究21, 腰壁 と柱 (スタッ プ)の境 界 面にボー
リング孔 を連 続して設け た 単純ば り型の試験 体によ り,
この種の ス リッ トがはりの じん性に及ぼす効果 を 検 討 し た川 股 等の研 究31, お よ び 妬 器質 材の ス リッ ト材を 用いた腰壁付 柱の じん性につ い て検討し た遠 藤 等の研 究4丿が あ る。
し か し な が らこれ ら の断 面 欠 損タ イプのス リッ トあ るい は圧縮 抵 抗の あるス リッ ト材 を用い た ス リッ トの実 験 結 果におい て, ス リッ トが意 図し た と おり に挙 動す る た めの条 件が必ずしも明 本 論の一
部は 引 用 文 献 8)に発 表し たもので あ る。
* 建 設 省建 築 研 究所 主任研 究 員・
工博 # 建 設 省建 築 研 究 所 研 究 補 助 員 紳 申 東 京 理 科 大学 大学 院生 韓 紳 明 治 大 学 教授・
工博 {昭 和60年5月30日 原稿 受理) ら かに さ れて い るとはい い 難い。
現在
,
断 面 欠 損 タ イプの ス リッ トの設計は, 腰壁 が と りつ く部材の断面や形 状と無 関 係に残 存コ ン ク リー
トの 絶 対 厚さ (以後ス リッ ト厚と呼ぶ〉およ びその厚さ と柱 の 幅の比よ り一
義 的に行 わ れて い る5 〕が, こ の よ うな考 え方 が妥 当でない こ と はすで に指 摘され てい る2 )。 し た がっ てス リッ ト部の強 度の定量的な評 価 を含む妥 当なス リッ トの設 計 手 法 を早急に確 立 す る 必要が あ ろ う。本 論文 は 主 とし て断 面 欠 損タイ プの ス リッ トを有す る 腰 壁 付 柱
5
体お よ び比 較の た めの腰
壁の ない 柱,
ス リッ トを 有し ない腰壁付 柱 各 1体, 計7本の実 験 結 果につ い て述べ,
さ らに ス リッ トの腰壁 付 柱に 及ぼす 効 果の検討 を行いその耐力に関する定 量 的な評 価 式を提 案し た もの であ る。
§2,
実験 概要 2.
1 試 験体試 験 体は3
〜
4階建物の 1階 外 側 構面 中 柱を想 定し 5/12ス ケー
ル で柱,
腰壁の 寸 法, 配筋お よ び柱 軸 力 を 定め,
こ れ ら は腰壁の横 筋の定 着 方 法 を除き各 試 験 体で 同一
と した。
試 験体の一
覧を表一
2.
1に示 す。 また試 験 体C
の形 状お よ び 配 筋 を 図一
2.
1に, 試 験 体 D,
E,
F およ びG
の ス リッ ト部の平 面 詳 細 を図一2.2
に示す。
試 験体A
は腰壁の ない試 験体,
試 験 体Bはス リッ トを有し ない腰 壁 付 柱,
試 験 体C ,
D,
F,
G
は断 面 欠 損タイ プ の ス リッ トを 有 する腰 壁 付柱でそ れぞ れ ス リッ ト厚のみ 異な る。 試 験 体E は塩 化 ビニー
ル の ス リッ ト材と ポ リエ チレ ン発泡 体の み か ら な る 全厚ス リッ トタイプの ス リッ トを有する腰 壁 付 柱の試験体で ある。
な お,
断 面 欠 損タ イ プの ス リッ トを有 する試 験体C,
D,
F
お よ びG
の ス リッ ト厚 〔試 験 体 設 計 時の厚 さ,
表一
2.
1参照)お よ び こ の値と柱の 幅との比 を実大に 直 す と 試 験体C
は10
cm,
1/6
, 試 験 体D
は 5cm , 1/12,
試 験 体Fは 3.
6cm,
1/17,
試 験 体G
は2.
4cm,
1/25,
に相 当 し現 行の設 計 方法5 )に お ける 「その厚 さが 柱の 幅の約 1/6以 下かつ10
cm 以 下 程 度の場 合はそ の存 在に よ る影 響を無 視し て よ83
‘一
い」とい う項を満 足し て いる。
試 験 体は
,
腰壁が な い場 合曲げ降伏が,
腰 壁の高さ以 下 を 剛と し た場合せん 断 破 壊が,
そ れ ぞれ せ ん断破 壊お よび 曲 げ降 伏に先行す る ように設計して い る。
2.
2 使 用 材料.
コ ン クリ
ー
トは川砂, )11砂 利を 用い た設 計 基 準強度Fc=
210kg
/cm2 の普 通コ ン ク リー
トで あ る。
な お 試験 体の ス ケー
ル を考 慮し粗 骨 材の最大 粒 径は 10mm と し た。
圧 縮 試 験 用の シ リン ダー
テス ト ピー
ス は試 験体と同一
条 件で養生し た。
鉄 筋につ い て は Dl3,
DlO はSD
30のJIS
規 格品で ある がD5
は丸 鋼 (SR
30の5
φ)JIS
規 格 品に機 械 的 加工 を加え てその付 着 性 能を改善し た ものである。
使 用し たコ ン ク リー・
トの材 料お よ び調 合 を表一
2.
2,
2.
3に,
コ ンク リー
トの圧 縮 試 験 結 果と 鉄 筋の引 張 試 験 結 果を表一
2.
4, 2.
5および図一2.3,2.
4 に示す。
ス リッ ト材 (図⊥ 2.
1, 2.
2参 照 )の本 体は 塩 化ビニー
ル で できてお り,
指の圧 力で縮 む程 度の非常に 弾 力に富む構 造と なっ てお り, また本 体の間に は さ むポ リエ チレ ン発 泡 体はほとん ど抵抗 力を もたない もの で あ る。 2.
3 加 力 方 法加 力は試験体に上下逆 対 称の変 形を 強制する こ とがで
・
N
− 一一
』 L_
」・ L.
.
1聞 ロ・
醤
・’
f’
μナ
レ
壌抱 触 諾ロ
5亠
五 6・・
≦
茎
、
i…1、
虱叢
瞳げ
’
饗
,
墅 当 II∫!
ト諦平面 商F細 表一
2.
1 試 験 体一
覧 試 験 体 試 験 体形 状 ス リッ ト材の樋 別 腰 壁 横筋の柱 内へ
の定着 スリット厚曇一一一
A}一
柱 単体「
.
一一
.
B,
.
腰 壁1寸概 5本全 て 定 着 CI.
一
.
一
ス リットを 肓 する腰壁 付住 4/9断面欠損タ イプ’
上 中 下部3本 寔着 4.
k冊 D”
13/1B断面欠 捐タイプ”
2.
1cm E.
〃
全 厚ス リソ
トタィブ 定 蓉無し内
ncm F”
12/15断 面 欠 掲タイプ”
L5Gm G一
巾
幽
”
13/ 且5断面 欠 損タイプ〃
.
L恥m *試験 体 設計時の厚 さロ
、
.
.
國
一
一
一
.
τ
.
.
り
図一
2.
1 試 験 体Cの形 状お よび配 筋 SCUエテ・
レ7ma 体…… 試 験体E 表一2.
〜コ ンクリ
ー
ト材料 試験 体D 細 骨 切 困 骨 財.
.
セ メ ン ト 種 類 (産地 名 } 表 鞄 比 重 吸水串 {%} 最大寸法 ゆ朗 粗跡 串 種 類 {産地名 } 衷 乾 比 重 吸水 串 (% , 最 大寸法 1 組粒 串 着通 ボ ル ト ラ ン ドセメン ト 鹿 島 2、
601.
1052.
72 鬼怒川 2.
601.
11105.
10婆
試験体F 試 験 体G 図一
2.
2 ス リ ッ ト部 平面詳 細.
.
u_
」t 表一
2.
4
コ ンク リー
ト圧縮試 験 結 果 』 腰壁 番 号 直 径 ( ) 高 さ ( ) 質 量 ( ) 圧 縮強度・
(kg/cの 弾 性 係 数 (kz/c団り 119・
9820,
053351205L60XlO5 試 験 体 A 〜 E 210.
04 以).
043.
389228L90XID5 39,
9820.
003.
3612251F
.
76XlO5 (平均 ) 2191.
?5x1D5 110.
05i19.
993.
50 跚 2.
34xユ05 試 験 体 F・
G 210.
0219.
943,
45205227XlO5 310,
0020.
Ol3.
472312.
56x105 (平均) 2252.
39x105 表一
2.
3 コン ク リー
ト調 合.
重 嵒 {kg/m】
) 呼 び 強 度 スラン プ 水 セメント比 (%1 糊骨 初率 {% 〉 単位 水屋 (k望/ ♂)セ メ ン ト 砂 砂 利 混旬剤 {A贓 水剤1一
2101963、
552.
51602849 四 840 O.
710 表一
2.
5 鉄筋引 張 試 験結果 番 号 呼び 名 材 質 断面 積 【c區
2) 降 伏点 {kK/c巴り 引張 強度 (k3/。mつ ひずみ硬 化 時ひ ず み (% ) 破 断時 伸び 弾 性 係数 (%1 〔k藍/ 1) 1、
.
3.
goo5.
720 1.
9D 20、
102.
01×1び 2 囗13S030 ↑,
26ア13
.
goo5.
742 1.
鴎 23,
171.
89×1σ ヒ 3 3.
goo5,
708 1.
90 19.
η 1.
89x10匹
〔平 均 } 3.
9005.
723 1,
88 20,
991.
93×10°
1 3.
9505、
654 2.
14.
21.
621.
98×10°
2 4.
1505.
ア20 1.
95 21.
752,
6
&x1び 3D10 潮0o.
7134.
2005、
74B 1.
95 24.
491.
91x1び 4 4.
1005、
636 2、
OO一
1.
蹄 x1σ (平 均 } 4.
1005,
692 2.
01 22.
62 τ.
96×106 「 3.
500 五.
103一
1.
86×10「
2D5SD30O.
1963,
3504、
2D5一
1.
92x 、σ 3 3,
5504.
205一
1.
95×105 〔平 均) 3、
耳5了 4.
171一
1.
91×1ひ一 84
璽 300 く ど 倒200
§
lOO 試験体A〜
E1DOD 200a 3000 LOOO
図
一
2.
3 零300」二
毳
・。・苺
IDa 謎験体F,
G 丶 5000 6000 1DOO 2000 3000 LOOO 5000 6000 ひずみ (μ) ひ ず み (μ) 応 カー
ひずみ曲 線 (コ ンク リー
ト〉 き る装 置を用い て行っ た (図一
2.
5参 照}。 水平 加 力は,
柱の 層 間 変位を 柱の 全長で割っ た部 材 角 (R
)で制 御する変 位 制御 正負 交 番 加 力と した。
な お,一
定軸 力 (1V=
15t )を保つ た め 水 平 荷 重 用ジャ ッ キと連 動し て 加 力 装 置 頂部の 鉛 直 荷 重用 ジャッキの制 御を行っ た。
加力 サ イク ル はR
=
=
±1/800,R =
±1/400,
R =
±1/200,
R
= ± 1/100,R
= ±1/50 , R=
± 1/30 を 基本パ ター
ン とし,
試 験 体A ,E
は部材 角±1/100以 降.
試 験 体B
,C ,
D,
F,G
は部 材 角士1/200以降 同 部 材 角 で繰り返 し加 力 を行っ た。
2.
4 測 定 方 法 実験 中,
水平 荷重,
鉛 直荷 重 と と もに試 験 体 各部の 変位,
柱 主筋,
フー
プ,
腰 壁横 筋の ひず み の測 定 を 行っ た。
図一2.
6に 試 験体F ,
G の荷 重お よ び変 位の測 定位置を示す。
本試 験体 の測定項 目・
は以 下の とお りであ る。i
} ロー
ドセ ル に よ る ジ ャッ キ荷 重 (1, 2 )iD
インダク タン ス変 位 計 に よ る水 平 変 位 (3〜
13)jio
iv
) §3.
実 験 結果 3.
1 履 歴 性状8
54 2(
N5 \ 督ngXV
秘 R 碧 ひ ず み (x10‘
μ) 図一
2.
4 応カー
ひずみ曲 線 (鉄 筋) 工.
90D8 125 362S 図一
2.
5 建 研 式 加 力 装 置Pc
量。n) 試験体A15105一
40−
3 20 30 如b
一
10−
151 /501 /30RP
〔髻 75n } 試 験体D105一
30一
2 10−
5203040δ
1一
101 /501 /30R一
15 クリップゲー
ジ変 位 計に よ る変位 (14− 23
) 電 気 抵 抗線ひずみ計に よ る 鉄筋の ひずみ図
一
3.
1に実 験に よ り得ら れた試 験体A ,
B,
D およ びG
の荷 重一
変 形 曲 線 を示す。
腰 壁のない 試 験 体A お よ び 全厚ス リ ッ トを設 けた試 験 体 Eの履 歴 性状 は
,
全 体 を通 して曲 げ降伏型の安 定した 紡錘形の性 状 を 示し,
大 変 形 時に も耐 力の低下は み ら れ なかっ た。 ス リッ ト を設けて い ない試験 体B お よ びス 図一
2.
6 測定 位 置 剛 図一
3.
1 荷 重一
変形 曲 線 (mm ) リッ ト厚の大きい試 験 体C
は,
部 材 角 1/100で繰 り返 し に よる耐 力低 下が大き く なっ た。 また部材角ユ/50以 降 せ ん断 付着破壊に よる ス リップ性 状がみ られ, 著し く耐 力が低 下し た。
試験 体D も試 験 体B と同 様な性 状を 示 し て い るが,
部 材 角 1/100
で の繰り返しに よ る耐 力 低 下,
部 材角1/50以降の耐 力の低 下は試 験 体B,C
よ り少な い。
ス リッ ト厚の小さい試 験 体F
お よ びGの履 歴 性 状は,
部 材 角1/30の大変 形 時に お け る繰り返し に よ る耐力低 下がみ ら れ る もの の ほ ぼ腰壁の ない試 験 体A
と同 様の曲 げ降 伏型の履 歴 性 状 を示し た。一
85
3
.
2 ひび わ れ発 生状況 図一
3.
2に試験 体A ,B ,
D
お よ びG
の実 験 終 了時の ひび わ れ状況 を 示 す。
以下各々 の試 験 体の ひびわれ発 生 状 況につ い て記す。
1
) 試験体A ,E
こ の
2
体はほぼ 同様な ひびわ れ発 生 状 況を示し た。
水 平 荷 重2,
98
t (〒=
6.
05kg /cm2 )で試 験 体A
の柱 脚部に.
ま た同一
サ イクル 水 平 荷 重3.
oo t (ぞ=6,19kg
/cm2 )で 試 験体E
の柱 頭 部に曲 げひび わ れ が発 生し た。
さ らに, 部材角±1
/200
で柱 頭,
柱 脚 部にせ ん断ひび われ が発生 し,
部 材 角土 ユ/100 で は 圧縮 側コ ンク リー
トの圧 壊 が生 じ始め た。
部 材 角±1/30で は主筋にそっ た付 着ひび わ れ が発生す ると と もに柱 頭・
柱 脚 部のか ぶ りコ ン ク リー
トの は く落が生じた。iD
試 験 体B ,
C ,・
D
試 験体
B
で は水 平 荷 重4.
93t (ILilo.
O
kg
/cm2 )で, 試験体C ,D
で は4.
15t (i=8.
43
kg
/cm2 )で柱頭部に 曲 げ ひび わ れ が発 生し た。 腰 壁部の 柱部分の曲 げひび わ れ は試 験 体 B で は腰 壁 頂 部で,
試験 体C
,D
で は腰 壁 頂 部 より多 少 下 方で生じ た。 部材 角±1
/400
で は曲 げひ びわれ が増 加する と と もに,
柱 頭部でせ ん断ひび わ れ が 発生し た。
部 材 角±1/200で柱と腰 壁の境 界上 部お よび 腰 壁 部に もせ ん断ひ び わ れ が,
さ ら に試 験 体p
. C で は柱の主 筋に そっ た付 着ひび わ れ が発 生し た。
なお 腰 壁 部のせ ん断ひ び わ れ は試 験 体 B,C
,D
の順に顕著に表 れ てい る。
変 形が進む につ れて ひびわ れの増 加, 進 展,
ひびわ れ幅の増大が進み,
部 材 角土1/50で柱 主 筋にそっ て かぶ りコ ンクリー
トが は く落し始めた。
最終サイクル / ノノ
\
試 験体B
試 験体D
試 験体G
図一
3.
2 最 終ひび わ れ状況一一86 一
で は柱 頭 部の せん断圧 縮 と と もに柱 主 筋に そ っ て か ぶ り コ ン クリー
トが大き くは く落 し, か な り の鉄 筋の露 出が 認 めら れ最終的に は せ ん断 付 着 割 裂 破 壊 的 様 相を 呈 し た。
なお,
腰甓
部の柱 部分に は純 曲げの応 力を受け た場 合に近い曲げひ び わ れ が 多数 生じ て いる。
こ れ らの試 験 体ではス リッ ト材 が不 透 明 なため 実 験中ス リッ ト部の コ ン ク リー
トの観 察は で き な かっ た が,
実験終了後ス リッ ト材を取 り除き, ス リッ ト部の コ ン ク リー
トの観 察を 行っ た結果, 試 験 体C
は ご く限ら れ た頂 部のみ, 試 験 体D
は 柱 脚近 傍 を除き ほぼ全 高さにおいてコ ン クリー
トの 圧壊が確 認され た。iiD
試 験 体F
,G
試 験体 F は水平荷 重3
.
13t (i・
=6.35
kg
/cm2 )で, 試 験 体G は水iiz
荷重5.
Oo
t 僅=
10.
15kg
/cm2 )で柱頭 部 にそれ ぞ れ曲げ ひびわ れ が 入 り, 試 験 体G
は水 平荷重一
5.
55t (R=・
−
1/SQO)で水 平ジャッ キ側の スリッ ト部の 頂 部 より圧 壊 が始まっ た。
また水 平荷重 6.
69t
(R =
1/464 )で水
平ジャッ キ と 反 対 側の3
リッ ト部が 圧壊し 始め たe 試 験 体F
は水 平 荷 重一
6.
48t (R =−
1/545)で 水 平ジャッ キ側ス リッ ト部が圧 壊 し始め,
水 平 荷 重 10.
Ot
(R =
1/270 )で水 平ジャ ッキ と 反 対 側の ス リッ ト 部の 圧壊が始 まっ た。 部 材 角士1
/ZOO
で は.
柱 頭 部に せん 断ひびわ れ が発 生し,
ス リッ ト部の圧 壊 が 腰 壁 下 端 近 傍 まで進 展する と ともに腰 壁 部の柱 部分 に もせん断ひびわ れ が発 生し た。
変 形が進むにつ れ て ひ びわ れ が増 加, 進 展し試 験 体A ,E
と同 様の ひびわ れ性状 を 示し,
最 終 サ イ クル に お い て試 験 体F
は部 材 角 1/25 を 越 え た 所で 斜めひび わ れ が広が り耐 力 が 低 下 し,
試 験体G
は試 験 体A
,.E
と同様に主 筋に そっ た付 着ひび わ れ が顕著 に あら わ れ た。
な お両 試 験 体と も腰 壁 部に ひび わ れ は確認 され なか っ た。 3.
3 鉄 筋の降伏状況図
一
3.
3に鉄筋の降 伏状況 を示す。
図 中,
黒塗りに数 値を付し た もの は 図中の表の対 応す る部 材 角まで に降伏 し たこと を示し,
黒 く塗りつ ぶ してない もの は最終時 ま で降 伏しな かっ たこ と を示す。
また ( )は 反対 側 主 筋 に てん付し た ゲー
ジ を示す。
・
こ れ ら の鉄筋の 降伏状況 を ま と め る と以 下のよ うになる。
i
) 試 験 体A ,E
,F
お よ びG は ほぼ同様な降 伏 状 況を示し, 部 材 角1/200以降 1/100以前に曲げ降 伏し,
その後,
柱 頭,
柱 脚よ り そ れ ぞ れ下,
上 方 向に降 伏 域が 広が り,
部材角1/50以 降 曲 げ降 伏 域の せ ん断補強 筋 が 降伏 した。
ii
) 試 験 体B
,c
お よびD で は部材角1/200以 降,
1/100 以 前で柱 頭の柱主 筋 が降 伏し た。
その後,
部 材 角 1/50 まで にせ ん断 補 強簓
が 降 伏 した。
柱下部の主 筋の ひずみ は腰 壁 頂 部近傍で大 きいが,
これら は ダ ボ作 用に よる応 力の影響 もか な り強く受けている と考えられ る。
6 ) 5 試験 体A 15 IIll
鬮
■
II lI 1 鵬一
一
一_
−
」 L一一
冒
試 験 体B 試験体D 図一
3.
3 鉄 筋 各 部の降 伏 状況 ま た そ の一
部は降 伏 してい る が そ れ ら は部 材 角1
/50
以 降に生じ てい る。 3.
4 耐 力に関する検 討表
一
3.
1に柱の 耐 力の実 験 値と計算 値とを比 較 し て示 す。
な お表 中の計 算 値は下 式に よっ て計算し た。
(1) 曲 げ終局 強 度Mβv お よ び 曲 げ終 局 強度 時せ ん 断力
Q
. .晦 一 〇忍 鰯
D
+ ・・
5・ND(
1−
bDFc
)
・
・
…・
(3.
・)QBU
;MBV
/(h
。/2)……・
…・
…・
………・
・
……・
(3『
2
) ただ しh
。:クリアスパ ン (試 験 体A ,E ,
F
,G
で115cm ,
試 験体
B
,C ,
D で 65 cm とした)(2 ) せ ん断 終 局 強度
Q
、u6)Q
・v−
〔
°°嬲 論
18
ω…煽
…
1
・・〕
・ノ………・
・
………・
…・
・
(・.
3)曲げ降伏し た試 験 体A お よ び
E
は腰壁 を無 視し た場 合 の柱の曲げ 耐 力の計 算 値に ほ ぼ一
致し た。 せ ん断 破 壊し
た試 験 体B
,C
,D
は,
腰 壁の高さ以下を剛 と み な し た 場 合の柱のせ ん断 耐 力の計 算 値に近いが, その耐力 は試 験 体B,C ,
D
の順に小 さ く なっ て い る。
試験 体F
,G
は試験 体が最 大 耐 力に達す る以 前で ス リッ ト部の コ ン ク リー
トが完 全に圧 壊し た た め,
そ の耐 力は腰 壁を 無視し た 時の柱の曲げ耐 力の計 算値にほ ぼ一
致し た。
§4.
ス リッ ト部の耐 力に関する検 討以 下で はス リッ ト部の圧壊が生 じた試 験体
D ,F ,
G ,
特に明瞭に圧 壊し その破 壊 過 程が詳 細に観 察で き た 試験 体F,G
にっ い て主に記す。 4.
1
ス リッ ト部の破 壊メ カニズム 5 ) 5 (5 F } } 1「
25
「 』b
「 3舞
¢
需
一
(お
一
一
一
試 験 体G
鋏筋 の 降 伏記 号 跣 暦 部 材 角 柱「
王 廟 樓 磆 筋 腰 望 胴 鮖 1/800 ・1 ■1A1 1/400 .2■
2 凸2 1!200 .3 ・ 3‘
.
・
3 11工00 ■484‘
4 1!50●
5■
5▲
5 1 !30 ●6 ●646柱に作 用せ ん断 力
P
が 作 用し,
柱が変 形した場 合の ス リッ ト部の変 形お よ び応 力状況 を図一
4.
1の よ うに仮 定す る。
す な わ ち, ス リッ ト部の圧縮ひずみ ε,は圧 縮 変形δ。がス リッ ト部の みで生 じ る と仮定 し,
かつ 各 高 さに おい て は一
様と仮 定す ることに より εη‘
δ。/4
(た だ しA
はス リッ トの幅)で表す。 し た がっ て,
こ の場 合の ス リッ ト部の圧縮 合 力C
は 各 高さにお ける圧縮ひずみ ε η に対 応 す る 圧縮 応 力 度 ση を その高 さyの腰 壁 高さ hsに対す る 比 ηに関し積 分 す ること に よっ て得ら れ る。C 一
吋
1・。d
…… …・
・
…・
…・
・
…………
(・.
1) た だ し,
C
:ス リッ ト部の圧縮 合力 t: スリッ ト厚hs
:腰 壁 高さη
・
=y /hs
(0≦ η≦1
) y :腰 壁 部 下 部か らの高さσ n : スリッ ト部の高さ η にお ける応 力度 4
.
2
ス リッ ト部の ひずみ分 布ス リッ ト部が明 瞭に圧 壊し た試験 体
F ,G
に 関 して,
ス リッ ト部の 下か ら 20cm , 32 cm,
45 cm の 各 高さで 測 定 し たス リッ ト部の圧 縮 変形 δ,をス リッ ト部の幅△ で除し た各 高さ に お け る圧 縮ひずみの上 部 圧縮ひずみ に 対 する比の実 験結果を図一
4.
2に示す。
た だし実 験 値は 実 験に おけるス リッ ト部の圧 壊開始時を含む前 後の3
ス テッ プ分と,
圧 壊が 腰壁 高さの 1/2付 近まで進 展し た時 を含む前 後の3ステップ分 を採用し て い る。
図中,破 線,
実 線お よ び一
点 鎖 線は (4.
2 )式において n=1
,2
,3
とし た値で あ る。 εη=
εcη n・
…
一・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
…
r・
一・
・
・
・
・
・
・
・
…
(4.
2>’
た だし,
一
87
一
表
一
3.
1 柱の最大耐力の実験値お よ び計算値 (単 位 :ton) 躑 Al B 躑 cl蹴 D 試験 体E 試験 体F 試験体G 正 10.
詬 15.
田 15.
3414.
75lL66lL1710.
71 最大 耐力 負 1L9415.
2414.
47 且2.
9611.
4810,
叩 1L 実 験 値 鞠 11.
蛎 15.
驗 14,
91」
13.
跖 lL5r11.
08lo,
お 破壊形式 曲げ せ ん断 せ ん断 せ ん 断 曲げ.
曲 げ 曲げ 曲げ破壇時 せ ん断力 0馳.
9.
79 1 (lo.
76) 」 1733qg,
17,
33G9.
.
17.
認 (19』励 9.
79qo.
75) 9.
82 (10.
78) 9.
82qo.
せ ん 断 耐力Os。
10,
83 14.
2114.
2114,
21lo.
鴎 11.
011LOl 計 算 値 最大爵力 9.
79 (10.
76) 14.
2114.
2114.
219.
79qo.
76) 9.
82qO.
7励 9.
82 (10。
78) 破壌形式 曲 げ せ ん断 せ ん断1
せ ん断3 曲 げ 曲 げ1
酎 計算値/実 験 値 0.
88 (0,
9D噛
o.
910。
951.
03O.
856D.
93) i0.
89 (o.
∈の o.
go (o.
勸 鱒 鞠邁
屡 榔 爿 拘婆
伽 釦 ( ) 内は柱の中間 筋の半 分を引 張鉄 筋に算 入 した場 合F!
彡「
ノ
ノ
/
ξ
7
ノ
・漏
/ 。/
b
=1
’
1 / n =2
1
/も
1輔ノ
/ ・圧 壊開始 / △lstep後 01
P嬲
鰍
灘
齠
魏
ず
贈 驚艫 茖
旁
響
図一4.1
スリッ ト部の変形お よ び応力状態 」 粕鏤
壅 惚 → 拘塰
即 嬋 0.
5 1D 各部ひずみ1
一
ヒ部ひずみ 圧壊 開始 時にお ける ひずみ 分布4
/.
4
浬
,
!
冫
/
/
’
遜
厂
!
1 !
’
!
’
!
q5 0 図一4.
2 O.
5 1.
0各 部ひずみ
/
1部ひ ず み 圧嬢 力明甑 さの%付近 まで 進 展 した時の ひずみ分布 試 験 体F,
G の ひずみ分 布の 実 験 結 果 ε,
: スリッ ト部 頂部ひずみεη :ス リッ ト部のあ る高さη にお ける ひずみ 図
一
4.
2より,
実 験 値に お け る ひずみ 分布は全 体 的に n=
2と し た場 合の ひずみ分布を中 心に ば らつ い てい る 結 果とな っ て いる。 し た がっ て,
以 後の検 討 を進め る に あたって は高 さηの ひずみ を, n=2
と し た (4.
3)式 で表す。
εn
=
ε,η z・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
…
ttt
・
・
…
9・
・
・
・
・
・
・
・
・
…
(4
.
3) 4.
3 コ ンク リー
トの応 カー
ひずみ関 係 実 験 結 果の解 析に用い たコ ン ク リー
トの応 カー
ひず み 関 係 (Case1
)は, コ ン ク リー
ト圧 縮 強 度 Fcまで はパ ラボ ラ式 ((4,
4
)式)で表し, 圧 縮 強 度 以 後は直線と し そ の剛性 (K
,)をコ ン クリー
トシリンダー
の 圧縮試 験 結 果に基づ きK
,一一Z5
OOO kg/cmZ と定め た。
この場 合 のコンク リー
トの応 力 (o >一
ひずみ (ε)関 係を (4.
4 ) 式か ら (4.
6)式に示す。0
≦ε≦εoの と き σ=F
。12
εノε。一
(ε/ε。) Zl・
・
……・
一 ………・
…
(4.
4) ε。<ε≦ε1 のと きσ=
Fcll−
(ε一
εo)/〔ε1一
εo)1
・
・
・
・
・
・
…
一・
・
・
・
・
・
…
(4
.
5) ε置くεの と き a=O ・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
…
(4,
6) た だ し,
Fc
: コ ン ク リー
ト圧 縮 強 度 ε。: コ ンク リー
ト強 度Fc
時の ひずみ.
ε、.
:コ ン ク リー
トの応 力 度が零とな る時の ひずみ 図一4.3
に コ ン ク リー
トシリンダー
の圧 縮 試 験 結 果 (図中破 線で示す) と本 実 験 解 析に採 用し たコ ンク リー
トの応 カー
ひずみ関 係 (Case
1)の比 較を示す。
こ こ で 図中,Case
2
は以下の Park 等により提 案 され た圧 縮 強 度 以 後 (4.
7)式の下り こう 配を有す るコン ク リー
トの 応 カー
ひずみ関 係7)で あり,
§4,
6の ス リッ ト部 耐 力の略 算 式におい て はコ ン ク リー
ト強 度の一
般的使用範囲の コ ンク リー
トに対し て理 論を展 開す る 必要が あ ること か ら こ の関 係を用い た。
な おス リッ ト幅と厚さ との比に よっ てはス リッ ト部の コ ン ク リー
トの圧 縮 強 度は採 用し た コ ンク リー
トシ リンダー
の圧 縮 強 度 を上 回る場 合が考え ら れ る が本試 験体の場 合,.
その影 響 を 考 慮して いない 注1 。 K,= :一
」F』ノ〔ε1−
O.
002).
・
…
t・
…
−t・
・
一
一
…
−t・
・
・
…
(4.
7) た だ し, 注 ) ∫IS AllO7 には,
コ ンク リー
ト か ら切り取っ た コアの 圧縮強 度に関して供試体の 高 さ (h)・
が その直径 (d)の 2倍よ り小さい場 合にお け’
る h/d=
2の供試体の強 度に換 算す る た めの補 正係 数が示され て い る。
本 論の後 述の ス リッ ト部の耐 力で主 た る検 討 対 象と なる試験 体F の スリッ ト幅 (A)と 厚 さ (t)(実 測値,
表一
4.
1参照)の比は 1.
79,
1.
56,
試 験 体G で 3.
13,
2,
78 と なっ ている。
ち な みに A /tをh/d に置き換えこの場合の補正係 数が算 定で きる と す る と,
試 験 体F の スリッ ト部のコ ンク リー
トの圧 縮 強 度 は h/d=
2の供 試 体に比べ そ れ ぞ れ2%,
4%程 度 強 度が 上昇 す ることに なる。
一
88
一
d(kぼ/cmt] 300 Cose 1
逼
.
一
・
一.
嗣 、
幽一
、
Cuse2 2DO‘
r−
1噛
1
0.
5兄F1
、
3 事 丶丶
三噛
・
・
試験体C,
D L、
、
「
1
100 : 1一一
: 0 貯 qoO2 ∈1・
Qoo67 昨00108 ε σ(kg/cmつ 300 200〆
”
!
τ
一
k− ・、
a5F61
〆 ! :’
:
一
一
一
一
丶一
一
丶驢
沿0 ”
一
十
一一
一.
一・
一
層
丶’
、
i l o Cqselca 2.
試昶体1・
G D.
6230.
605一
dム670・
5辱aoO17伽seO 气o ∈1
・
QOO ヨ 亀・
qo11 ε0
.
40.
3O「
20,
1 ∈fqoO2 (Case2) 図一
4.
3 コ ン クリー
トの応 カー
ひずみ関係 0 図一
4.
4 (最 大蜘 麌時 ) (頂 部圧 壊 開 始 時 } 試 験 体F,
G 拭 験体G,
D ε1==2
εso−
O.
002・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
…
(4,
8) ε、。=
(021
+0.
002F 、)/(F、− 70
)・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
…
(4.
9) 4,
4 ス リッ ト部の 強 度(4
,
4)一
(4.
6
)式の ε に (4.
3
)式の ε η を 代入し て得ら れ る応力 度 σ。 を さら に (4.
1)Tooog 式に代入 する ことによっ てス リッ ト部の強 度 は (4
.
10)式で表さ れ る。
C=
athsFc……・
…・
…・
・
……・
・
〔4.
10) た だ し,
α : スリッ ト部の強度に関す る係 数図
一
4.
4に試 験 体C ,D
お よ び試 験 体F, G の ス リッ ト部の 圧 壊進 展 位 置 η1。,
一
,。一.
(= Yl ε。
。
Eo/hs
)とス リッ ト部の強度に関す る係 数 α の関係を示す。
こ こで圧 壊 進展 位 置と はス リッ ト部の圧縮ひずみ en が コ ンク リー
トシ リンダー
に よ る最 大 強 度 時の ひずみεD を越え ている圧 壊 領 域の下 限の高さ YI、。
一
。
。 を腰 壁 高 さh
. で 除し たもの であ る。
圧 壊 開 始後もa の値は 圧壊 領 域の 進 展 とと も に上 昇 し最 大 値と なっ た後ゆ る やか に減 少する
。
な お,
圧壊 開 始 時の α の 値は コ ンク リー
ト強 度 とは か か わ り な く0.
467となる。
4.
5ス リッ ト部の強度に関する理 論 値と実 験 値の 比較
実験に おける ス リッ ト部の 圧壊 開 始 時お よび耐 力 時の 判定
,
な ら びに腰 壁の水平支持力の 取り扱い は以下に よっ た。
a) 実 験に お ける圧壊 開 始と は各荷 重ス テッ プに お い て,
ス リッ ト部の圧壊が確 認され た荷 重ステッ プとし た。
た だし, 圧壊が上部よ り5cm 以 上 進展して圧壊が確 認 さ れた時は 1ステップ前の 荷重ス テ ップを 採 用 し た。
ま た 理論 解 析に お い て腰 壁高さの 約 1/2ま で圧 壊が 進 ん だ 時の強度がス リッ ト部の耐 力に ほ ぼ対 応 する こ とか ら (図一
4.
4
参照)実 験にお ける耐 力 時の 荷 重ス テ ッ プと し て は ス リッ ト部の 圧 壊 が腰壁高さ の約 1/2まで進 展し た時の荷 重ス テッ プ を採 用し た。 1 脚 8 °・
7 °6a5 圓 3e・
2ηh!
e・
←
午
)
スリッ ト部の圧壊進展位置η1ε。
.
ε。
とス リッ ト部の強 度に関 す る 係数αの関 数 0 1000 μ 0 0 1000μ
試験体A 試験体F 試験体G 図一
4.
5 柱 ド半の引張 側柱主 筋のひずみ分 布の実験結果 / Q「
卩
腰 壁上 墻器
1拶
」
ノ
i
門
.
6.
33監
へ .
・.
躍 ユ噛
・
1 十 2『 −
冒
…1
← 守 ? 1 P.
一
.
一一
一
↓一
一
.
.
4 0 1000μ loo。μ o ト
ー
」
」
−
O PDOμ 1丶
〆
\ / /.
h8 眠一 一
2 試験体A 試験体F 試験体G 図一
4.
6 ス リッ ト部の耐 力 時 までに生じ たひびわ れ状 況 h.
b
)図一
4.
5に柱 下 半の引 張 側 柱 主 筋の ひずみ 分布の 実 験 結果 と その時の荷 重 を示す。 試 験 体F,G
はス リッ ト部の圧壊 開 始 時 (図 中 破線
)お よ び耐 力 時 (図 中実線 ) にお け る ひずみ分 布の実 験 結 果であり,
試験 体A
につ い て は 試 験体Fの ス リッ ト部の圧 壊 開 始 時お よび耐 力時の 荷重にほ ぼ対 応する部 材角±1
/400,
±1/200の ひずみ 分 布の実 験 結 果を示した。
試 験体 A は反 曲点か ら柱脚 部 まで,
モー
メ ン トに対 応し て ひずみ がほぼ直線 的に増大 し てい る。 試 験 体F,
G のモー
メン ト分 布にっ い て は 明らかで は ないが,
試 験 体A の結果 より ひずみ分 布が モー
メン ト分布と対 応して い る と仮定す る と,
圧 壊 開 始 時よ り 耐 力時で は試験体 F,G
の柱脚の近 傍で は せ ん 断 力の小さい,
ほぼ一
定に近い モー
メ ン ト分 布で あ る と 考え ら れ る。
な お こ のモー
メ ン ト分 布は柱 とス リッ ト部 の境 界に せん 断 応力が生じ る場 合に はその影 響 を受け る が, 圧壊 開始 時に は逆 加 力によ る縦ひび わ れ がそ の境 界 面に すで に生 じて いること な ど か ら柱 脚 近傍を除きこ の 影 響は少ないと考え ら れ る。 ま た, ス リッ ト部の耐 力 時 まで に生じ たひび われ状況 (図一
4.
6
参照)に おい て も 試 験 体A は柱 脚 部まで せん断ひびわ れ が生じて い る の に一
89
一
対し て
,
試 験 体F ,G
の柱脚部に は等間隔 に純 曲 げ時に近いひび われが生じている。
以 上の ことか ら柱上部に作 用する せ ん断 力は ス リッ ト部が耐 力低 下 を起こす まで は ス リッ ト 部に よっ て そ のすべ て が支 持され ている もの と仮 定し, ス リッ ト部の圧 壊 開 始 時お よ び耐 力 時の ス リッ ト部に作 用 する荷 重 としてその 時の柱の作 用せ ん断 力を採 用し た。
な お理論 *実 測値 値におい て横 筋の定 着のある もの の扱い は, 引張 応 力 を 受 ける横 筋の応 カー
ひずみ関 係 を 完 全 弾 塑 性の バ イリニア と し,
圧縮側の横筋につ いて は そ の水平 分担を実験に よ り得ら れ た横筋の ひずみの計 測 結 果 を参 考に して,
引 張 側の横 筋の応力の 2割と した。
表一4.1
, 図一
4.
7に ス リ ッ ト部の強 度の理 論 値と前 述の a>,b
)項の仮 定の も とに定 め た実 験 値の一
覧およ び 比較を示す。
な お, 試 験体 Dの圧 壊 開 始 時の実 験 値は ポリエ チレ ン発 泡 体の存 在の た め圧 壊 開 始 時の判 定がで き なか っ’
たため記してい ない。
試 験 体Dの耐 力の実 験 値 につ いて は実験後ス リッ ト材 を取り除き観 察 を行っ た結 果,
柱 脚 部 近 傍 を除き ほ ぼ全 高さにわ たっ て圧 壊して い た ことか ら試 験 体の最 大 耐 力をス リッ ト部の耐 力の実験 値と し た。
また試 験 体Cは,
実 験 後ス リッ ト材を取り除 き観 察 を行っ た結 果,
圧壊が 生 じて いない こと が確認 さ れ た。
圧 壊 開 始 時の強 度に関しては実験 値が 理論値を若 干 上 回る結 果と なっ た。 ま た耐 力に関しては理 論 値と実 験 値は極めて よい対応を示す。 以 上の こと から,
本 論文で提案し た解析方法はス リッ ト部の圧 壊 開 始 時の強 度, お よ び耐 力を求め る 上で妥 当 な解 析 方 法であると 言えよ う。 4.
6 ス リッ ト部 耐 力の略 算 式.
L ス リッ ト部の 耐 力は (4.
10
)式の α の最大値 (α x) を求め ること に帰着す る。 こ こで は, コ ンク リー
トの応 カー
ひずみ関係に既往の理論式 (Case
2)を適 用し, コ ン クリー
ト強 度の一
般 的 使 用 範 囲にお ける ス リッ’
ト部の 耐 力の略 算 式につ い て検 討し た。 図=
−
4.
8
にコ ンク リー
ト強 度Fc
と amax の関 係 を示し た。
ま た 図一
4.
9に コ ンク リー
ト強 度の一
般 的に使 用さ れ る範 囲 (Fc=120− 270
kg
/cmi )につい て amax の関 係 を示し た。
こ の範囲 に おいては, 図よ り明らか なよ うに αは
F 。
の一
次式 (4.
11)式で ほ ぼ近 似で きる。
α max=
O.
69“ O.
OOO54FE ・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
…
(4,
11
) し た がっ て設計に おい てはス リッ ト部の耐力 を大き く 評 価 すれ ば安全側に な ることか ら α ,=
0.
65を採用 す るとス 1丿 ッ ト部の耐 力C
は (4.
12 )式の よ うに表 さ れ る。
.
Cmax
;O,
65thsFc・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
…
tt・
・
…
t・
・
一
・
tt
(4.
12) な おス リッ ト部の圧壊以前に柱を破 壊さ せ ない た めに は,一
般 的に こ のス リッ ト部の耐 力 以 上に柱の耐 力を も 表一
4.
1 スリッ ト部の強 度の理論値と実験値 賦 騒 体 腰 壁 斉 ( ) 横 筋の定 着の有無 圧 壊 開 始の強度 (ton) 耐 力 (bn) 試 験 体 最 大 耐 力(しon) スリット (ゆ 理 論 値 実験 値 理臟 値 実験 値 c ± 3.
85D 有 20.
54 26.
87 15.
.
341447 D 土 1,
850 有 顫0.
32 13.
6314.
,
751296 量4.
7512.
96 F 土 1,
.
61450 無 8.
η 7.
689.
.
旦331156 盈O.
.
702410.
408.
8311 且o.
.
1799 G 土 0,
,
90850 雋 44.
.
3969魂.
.
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8
− 一_一____
o 圧壊開始時 ● 耐 力時0,
10
.
2
0
.
3
ス リッ ト部コ ンクリー
トの厚さ 腰壁の厚さ 図一
4.
7 スリッ ト部の強 度に関する理 論 値と実 験 値の比 較OCmaxa8
ii
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100200
300
400「
モ
(kg/cm・
) 図一
4.
8「
コ ンクリー
トの強 度 F.
とamu の関 係OCmaxOJO
.
6O.
5O.
4O,
3 一 一 一 120 150 200.
250Fc
(kg/cm:) 図一
4.
9 コ ン ク リー
ト強 度Fc の一
般 的に使 用さ れる範 囲にお け る a、
、
EN との関係 た せ れ ば よい ことにな る。
こ こ で柱の曲げお よ びせ ん断 力の算 定に お ける柱の可とう長さの取り方に つ い て は今 後 検 討の要が あ る が, 可 と う長さを柱 頭か ら柱 脚まで の一 90 一
長 さと考え
,
柱の曲げお よ び せ ん断耐力を算定す れば安 全 側とな ろう。
§5.
結 論 実 験 結 果および解析 結 果か ら得られ た成 果 をま と め る と以 下の よ うに な る。
D
腰 壁のない試 験 体A
および全 厚ス リッ トを設け た試 験 体E の破 壊 形 式は曲げ降 伏 型であ り,
安 定し た紡 錘形の履 歴 性 状を示し,
大 変形時にも耐力 低 下の見ら れ ない じ ん性に富ん だ性状を示し た。 し た がっ て,
試験体E
に設け た全 厚ス リッ トは, 柱に与え る影響を無視す る こ と ができ る。
iD
ス リッ ト を設けて い な い試 験 体 B,
お よ び ス リッ ト厚の大き い試 験 体Cならびに試験 体D はス リッ ト 厚が腰 壁 厚さの 1/2以 下で もせ ん断 破 壊 型の破 壊 形 式と な り,
柱 脚か ら腰壁頂部まで の範囲の柱 部分は数本の曲 げひびわれは入っ て いるもの の変 形量 は小さ く, 腰壁の 拘 束に よ り剛 性が高 められて いる。 ま た履 歴 性 状につ い て は部 材 角1/100以 後 逆S字 型の ルー
プ形 状がみ られ,
試 験 体A, E と比 較す る と細めの ルー
プと なっ て いる。
さ らに大 変 形 時にお け る耐 力低 下 も大きい。iii
) ス リッ ト厚の小さい試 験体F ,
G
はス リッ ト部 の コ ンク リー
トの圧 壊 が 先行 し,
曲げ破壊 と な る良 好な 結果が得ら れ た。 ま た履歴性状, ひびわ れ状況 お よび 主 筋の降伏状況 は,
ス リッ ト部の圧 壊 以 後,
試 験体A
とほ ぼ 同様な 性状を示した。
iv
)ス リッ ト部の破 壊 条 件はス リッ ト厚お よびその 値と柱の幅との比で は決 まら ない。
し たがっ て,
ス リッ トの設 計を行うにあ たっ てはス リッ ト部の耐 力 と柱, は りの耐 力と を定量的に 比較す る 必要が あ る。
V ) 本 実 験の よ うに は りが 剛な場 合に は.
ス リッ ト 部のコ ンクリー
トの破 壊は柱が変 形する こ と によっ てコ ンク リー
トが圧 縮され る ことに起 因 する圧 縮 破 壊によっ て起こ るものであ る と考え ら れ る。 し た がっ てその耐 力 は,
ス リッ ト部の腰 壁 高 さ方 向の ひずみ分 布とコ ンク リー
トの応 カー
ひずみ関 係 より算 定しうる。 vD ス リッ ト部の圧壊 開 始 時の強 度お よ び耐 力に関 し て ひずみ分布を2 次の曲線で近似し た上記の解析結 果 と その各々の 現象時の柱の作 用せ ん断 力の実験値は極め て よい対 応を示 した。 vii) 柱の みが変形す る 場合の ス リッ ト部の 耐 力の安 全 側と な る略算 式は 以下の式によ ること ができ よ う。
C
= o.
65thsFc ただし,
C
:ス リッ ト部の耐 力t
: スリッ ト厚hs
:腰 壁 高さFc
:コ ン クリー
ト圧 縮 強 度 な お ス リッ ト厚と幅の比が 2を著し く下 回る場 合に は,
ス リッ ト部の耐力が本論で提 示し た略算 式 を上回 る こ と も考え ら れ るの で注 意する必 要がある。
また腰 壁の 高 さ が本 論で想 定し た もの よ り著しく かけは な れ る場 合 や腰壁が柱に偏心し て接 合さ れ た場 合などにつ いても さ ら なる検 討が必 要である。 さ らに ス リッ トを設 けてはり の じ ん性を向上さ せ る設 計 法につ い て は,
本 論で は取り 扱っ てお らずこ の種の 設 計につ い ては現 在,
はり・
柱 接 合部の試験体に よ り検討を進め ている。 謝 辞本 実 験の実
施
にあた り, エ キス パ ンウォー
ル (株 )の 小 宮 山 喬 美,
上 坂 元 勇 次 氏および,
(財 )住 宅 部 品 開 発 セ ン ター
の羽木 宏 氏に多 大の御 協 力を頂い た。
こ こ に 感 謝の意 を表します。 引用文献 1) 市 之 瀬 敏 勝,
青 山 博 之 :腰 壁を切 断し たRC 造 梁柱接 合 部の実験的研究,
コ ン ク リー
ト工学,
Vol.
20, No.
7,July
1982 2> 狩 野 芳一,
高 木 仁之,
海 平 孝 雄 ;腰壁付柱の 破壊実験,
日本建築学会 大 会 学 術 講 演 梗 概 集・
昭 和57年10月 3)川 股 重 也,
大 沼 正 昭 :東 北 工 大5号 館 腰 壁 絶 縁の効 果,
日本 建 築 学 会 大 会 学 術 講 演 梗 概 集・
昭 和56年9月 4) 遠藤 利 根 穂,
津村 浩三,
周小 真,
加 藤 聡 :妬 器 質 材 を 利用 し て 腰壁 垂壁 付 柱に お けるぜい性 破 壊 を 防止す た め の実 験 的軒究,
日本建築 学会大会学術講 演梗概 集・
昭和 57年10月 5) 日本 建 築センター
:改 正 建 築 基 準 法 施 行 令 新 耐 震 基 準に 基づ く構造計算 指針・
同 解 説 1981 6}広沢雅 也,
後 藤 哲 郎 :軸 力 をう ける鉄 筋コ ン クリー
ト部 材の強 度と粘り,
日本 建 築 学 会 大 会 学 術 講 演 梗 概 集・
昭 和46年7) Kent D
.
C.
and Park R.
;Flexural Members with Con−
fined Concrete,
Proc.
of ASCE,
Vo].
g7,
No.
ST7,
July
1971.
8)川島 俊
一,
平石久廣,
羽木 宏 : ス リッ トを 有する腰 壁 付 柱の水 平 加 力 実験,
第6回コ ン ク リー
ト工学 年 次 講演会論文集
・
昭 和59年6月SYNOPSIS
UDC:624.075.2.012.4:69.022.1:624.042.7:620.1
STUDY
ON
EFFECT
OF
SLIT
ON
REINFORCED
CONCRETE
COLUMN-SPANDREL
WALL
ASSEMBLAGE
byDr.HISAHIRO HIRAISHI, Senioi Research Engineer. BuildingResearchInstitute.Ministryef Construction,
'
TOSHIKAZU KAWASHJMA, Research Assistant, B.R.I.
,
AKIYOSHI SATOH, GraduateStuclentof TokyoScience
Univ,,
and Dr.YOSHIKAZV KANOH, Professor,MeijiUniv., Members of A.I.
J.
/
/
Spandrel-walls
frequently
adoptedfor
reinforced concretebuildings
subh a school andhospital
sometimes cause shearfailure
of columns, which accidentallybring
brittle
failure
of whole structure.Typical
earthquake damages of buildinginwhich theexistence of spandrelwalis was considered as enebf
majar reason of theirdamages
were seen inthe 1968Tokachi-oki
Earthquake
and the1983Nihonkai-Chubu
Earthquake.
Recently
structural design method where columns areintentionally
separatedfrom
spandrel wallsby
slit have been adopted so that suchbrittle
failure
of columns with'sbandrel
wall might not occur and thattotal structure might resist earthquakes
by
ductilitycapacity.
This paper
describes
experimental results of column ancl spandrel wall assemblies with or without slitssub-jected
to reversing staticlateral
loads,
focusing
on the effectof slit on the crack andfailure
patterns,yielding sequences of reinforcingbars
anddeformation
capability.The
test results of the strength of slit were compared tothe analytical results
based
on straindistribution
along the'height
of stit and stress vs,'strain relations of.
/concrete.
'
Through
the testsresults and comparisonsbetween
test and analytical results, the following conclusions wered
rawnl'i
)
specimen without slit and specimens with thick slit faildin shear wh'ile specimens without spandrel walland specimen,s with thin slit
taild
in
flexure,
'
ii
)
the strength of $lit was expressedby
the thickness'of the concrete of a slit, theheight
of a slit and thecompressive strength of concrete, and