丸鋼を用いた鉄筋コンクリート柱の変形挙動

【研 究 論 文

1

UDC ：624

．

Oフ5

．

2

．

012 ：624

．

04 日本 建 築 学 会構 造 系 論 文 報告 集 第 349 号

・

昭和 60 年 3月

丸 鋼

を

用

い

た

鉄 筋

コ

_ン

_ク

_リ

r

ト

柱

の

変

形 挙 動

口

瀬

沢

　 之

滝

市

神

員 員 員 会 会 会 正 正 正

克

敏

宏

己＊

勝

＊ ＊

明

＊ ＊＊ 　 §

1．

序 　論 　 本報告は_， 1962 年_版の_{学 会 規 準}1｝_に従 っ て設 計さ れ

，

丸 鋼 を使 用し た鉄 筋コ ンク リ

ー

ト柱を研 究 対象と す る。 こ の種の_柱が 逆 対 称 曲 げせ ん断 力を受けて_曲げ破壊また は せん断破壊すると きの_{変 形 挙 動 を実験 的}に調べ ること によ り， 丸鋼を用いた柱の 地震 被 災 度 を判 定 する ための 基 礎資料 を得るこ と を研 究_目的と する

。

　具体的に は第 1に

_，

_{試 験 体}の 二次 元 的 変 形 状 態 を 測 定 し， その と きの試験体の部 材 角や そ れ までの最 大 経 験 部 材 角との関 係 を 調べ _る

。

_第 2_に

，

_{曲げひ び わ れ また は せ} ん断ひびわ れ の両 側の コ ン ク リ

ー

トの_材軸_{平 行 方 向}と材 軸 直 交 方 向へ の相 対 変 位 を測 定 し， 二次元変形状態や部 材 角との関 係を調べ る

。

そ の他， 主 筋の ひずみ度を測 定 す ることに より

，

丸 鋼の付 着 力 喪 失の様子 や試 験体の曲 げ耐力との_{関 係}も調べ _る 。 　日本建築学 会の _{「鉄 筋}コ ン クリ

ー

ト構 造 計 算 規 準

・

同 解 説 」は_， 1971年に大 幅 改 訂 さ れ

，

同 時に そ の構 造 計 算 例において， 丸 鋼の代り に異 形 鉄 筋が使わ れ るよ うに なっ た

。

し か し

，

この改訂以前に丸 鋼 を使 用 して設 計

・

施工 さ れ た 鉄 筋 コ ン ク リ

ー

ト建 物は数 多く あり_， これ ら の_建物が将来の_{地 震}で被 害 を受 ける可 能 性は高い。実 際，

1978

年宮城 県沖地 震災害 調査報 告9）_{の 5}

_．

_{2節に は 34件} の_{被 害 例}が報告さ れて い る が

，

柱の主 筋に丸 鋼を用い た もの が 24_{件， 異}形 鉄筋を用いたもの が

6

件

，

丸 鋼と異 形 鉄 筋の両 方 を用いた ものが

2

件

，

種類 不 明の ものが 2 件となっ てい る

。

　丸 鋼 を用いた柱が 地震 被 害を受け たと き_， そ の被 害 度 や残余耐震性 能を判定す る た めの客 観 的な基 準があれ ば

_，

地 震 直 後の応 急 処置の必要性を評 定し た り

，

』

恒 久 的 な補 修

・

補 強 処置 を策定す る う えで有 用と な る は ずで あ る

。

これ まで， 丸 鋼を用い た柱の実 験は

，

斉 藤

・

中 田 4 ）

_，

中 沢

・

広 沢 他5） などい くつか あ る が

，

被 災度 判定の資料 を得ること が で き る 程度の_{詳 細}な測 定を行っ たものは少 ない

。

以 上が本 研 究の背景 で あ る

。

　な お本 研 究は

，

建 設 省 総合技 術開 発 プロジェ ク ト 「震 災 構 造物の復 旧 技 術の開 発 」に関連 して （

財

）国 土 開 発 技 術 研 究センタ

ー

内に設け ら れ た 「震 災 復 旧技 術 研 究開 発 建 築 委 員 会 」 （委 員 長 ：_{梅 村}



_魁



_{芝 浦}工大 教 授）の分 科 会 「鉄 筋コ ン ク リ

ー

ト造分 科 会 」 （分 科 会 長 ：岡 田恒 男　東 大 教 授）の も とで実施 され た。 　 §2

．

実 験 方 法 　2

．

1 試 験 体

　 De量ail　at　the　Corner 　 　 　 Ot　theは ヒめロ

　　

凸

。

｛

鮭’ 30 　 　 　 5ectitn

膕

25

幽

5 　 　 　 　Oe巴oil 　 　幽 　 　 　 　 6

｛

囘 。 　 　 　 　13φ 　 　 　 lo

嫗

　拿 _{名 古 屋工業 大 学 　助 教 授}

・

工博 ＃ _{名 古 屋 工} 業大学　助手

・

工博 躰 聯 名 古 屋工業 大 学　大 学 院 生 　 く昭 和59年7月 10日原 稿 受 理日

，

昭和59年ll月13日 改訂 原 稿 　 受 理日

，

討 論 期 限 昭和60年6月末 日 ｝ 〔a）　RCC

−

S　1

−

1

−

0 （b｝　RCC

−

S　2

−

1

−

0

Fig

．

1　Reinforcing　Det4ils　of 　Specimens_（unit ：mm _）

Architectural Institute of Japan

NII-Electronic Library Service

Arohiteotural エnstitute 　of 　Japan

　試験 体は

2

体であり

，

寸 法

・

配筋を

Fig．1

に示す。 柱断面は

25cmX25cm ，

_{主 筋}量 は

6−

13φ （

pg

‘ 1

．

27

％）， シアス パ ン比 a／

D

は各々

1．

0

と2

．

0で あ る。 コ ンク リ

ー

トの設 計基準 強度は

Fc

　・

＝

　

180

　

kg

_／cm2 と し

，

柱 の軸 力は

N

＝

bDFc

／

8

_を計 画_{し た}

。

これ らのデ

ー

タ は

，

斉 藤

・

中田4 ）_{の試 験} 体

NS −

5　

BP

．　

NS −6

　BP と同

一

で あ る

。

主 筋の 13 φ 丸 鋼は旧

JIS

の

SS

　39_{あ るい は}

SR

　

24

材 を想 定して い る が

，

実 験に は精 度の良い もの が要 求さ れ るため

，

SS　41の棒 鋼を用い た

。

フ

ー

プ筋に は

SR

　24 の 6 φを用い た。 　a／D ＝ 2_の試 験 体_{の フ}

ー

プ筋量_は

，

上_{記の設 計 条 件に} 昭 和

37

年 改 訂の_{学 会 規 準}1〕を 適用して

，

中 央 部で 6 φ

一

_＠

₁₅₀

_（p ．

；O．15

％）， 材端 部で

6

φ

一

＠75 （

p

”

＝

o

．

3％）と した

。

α／

D ・

＝1の 試 験 体は

，

α／

P ＝

2の柱の上 下に設 計上無 視さ れ た腰 壁

・

た れ壁がつ いた と考え

，

6 φ

一

＠

150

（p”

；O．15

％）と し た。 　 　 　 　

一

繭蝋

襲評

・

，

．

．

．

＿

二

、

「

．

．

＿

こ亠

’

_{＿ ．}

山

＿

二為謡

．

．

．

　

．

．

引

薫

葺

翻

‘

．

　 　 　 　Photo

．

　1　 Steel　Mold　of　RCC

−

S　l

−

1

−0

　試 験体の ス タップ 部 分は16mm 厚の 鋼 板で囲み

，

19 φの PC 鋼 棒で三方 向か ら締めつ けるプレ ス トレ ス ト コ ン クリ

ー

ト構 造と した。 主 筋13 φの定 着は， 主 筋 端 部に作 製 された

M14

の転 造 ネ ジと

M

　14_{ナッ トで}ス タップ内 定 着 板に固 定する方 法 を用い た

。

　a／

D ＝

1， a／

D ニ

2の 試 験 体 を， そ れ ぞれ

Rcc −S

　1

−

1−O ，RCC −S

　Z

−

1

−O

_と呼ぶ

。

　RCC

−

S　1

−

1

−O

の型 枠 〔打

設前 ）をPho 亡01 に示 す

。

　鉄 筋とコ ン ク リ

ー

トの_材料特性を

Table

　1と

Table

　2 に示す

。

コ ンク リ

ー

ト シ リンダ

ー

は

，

空中 養 生と水 中養 生の 2種類 を行っ た

。

柱の試 験体は空中 養生であ り

，

試 験 時の材 令は

RCC −S

　1

−0

が 63

〜

67日，　

RCC −S

　2

−

1

−O

が 38

−

48日 である。 本 報で は， 材 令によ るコ ンクリ

ー

ト強 度の変 動はない もの とみな す

。

　2

．

2 　加 力 装置 　加 力 装 置の シス テム を

Fig．

2に示す

。

加 力は

，

一

定 軸 力

N

；

12t

を保っ た ま ま注u

，

試験 体 両 端に逆 対 称 強 制 回転角

R

を 与 える ことに より行っ た。 加 力 装 置の詳 細につ い ては文献12 〕を参 照さ れ たい。 　試 験 体の 負 担せ ん断力

Q

は

，Fig．

3の_装置 座 標 系で 評 価する

。一

般に_， 軸力 を 受 け る 柱の実 験ではFig

．

4（a_）

’

’

幻Ck　　

ノ

　

　

　

　

　

　

　

肋 Uer

　　　　　　　　

膕

製

旨 嗣 ゆu［ic肄 im  　　　　　　Dlql　Gαge

！

圓 Ce巳1

’

  C創1 Hi

冂

ge　 　 Hingo L剛 irg 日eΩm

’

z

L

．

13。。 3。。 5。。

．

Q・1。。。

L

幽

W

Fig

．

2　Loading　Apparatus

Table　l

Mechanical

　

Propertles

　of　

Concrete

｛由 謁 53 117 απ 恥 駕an 栂ater 【 膩at窩 伽 pres5ま泥 s踟 h 　　FC 　 　ノ  3， 125174108170118159 Spユエビしi皿g

　

Tens⊥le s　 　 　 1  3｝ 13

．

215 お 13

。

622

．

913

．

923

．

o Fc

　

3　 　can ヒModu ユOs 　　　lO　 ノ伽7［ 1

．

41

．

91

．

42

響

41

．

22

．

3

Sヒrain　a ヒteM 魯ximum09

邸

　27

．

9

〜

022 ：₀₂₆ 二_〇18

即

．

021 二〇

．

15 甌te　o τP工ac 皿 　23　1983 WC 65

．

o S1　　   ｝ 12

．

0 D鵬 r 岨 膕 φt σ匠　 11繭 ＝　  10_φx20

．

凹a茜 Size σf　Cba鵬 　　　　　　t2 ｛  1 15 　 」 　 P

↑

　巳　 　 τ　 　 L　 　 τ　 　 1 〔1300）　　 30Q 　l5000r聖_{000 ）〔3}q300_，

Fig

_．

3Shear　Fo【ce　in　Apparatus　Coeτdinates

Table2 Mechanical 　Properties　of 　Reinforcing　SteeL 呂ain 　　i　一 ヒ 聯 Rei  肛c  胤 t 3糖 劇 ized　C13ssifica ヒ1  3S41 SR24   ir旧1

　

D厩 ter　囗皿 13 6 盈 丈ual　Di齪 ヒer　m 1292 5 Yield 　Sヒ  9山　　1  ノ  3｝　u3

．

14 （3

．

18ド 3

．

3314jO ）★ 1c旅

署

3

。

　 　 3」23

．

　 　 　

，

09 艶n 虹1eSt 肥　tれ 　t〔皿   4

．

61　 4

．

67

貢

4

．

27　5

．

261

★

Strain　a 七　the　Onset　of　Strain

艫 i　 俸1 Z

．

4　

〜

　2

．

71

．

4　

噌

1

．

ε

E上o　a ヒ1

 

‘亀_｝ 34

．

o 29

．

2 D臘 5ions

　

of

　

Test

　

p1  e

P工SZ22011 陬〕

．

z Nb

．

2

倉匸め しaoutslde

　

or

ユ

nside ヒhe 　r

蹟

工

ε

nヒhe5

エ

sw

日

【

e

⊂

a1

 

ユaヒed

　usi   　艶   啅l　or　a “旧1　ar艶

，

　翩 i鴨ly

．

N 　 Rg

　

L Ro N 〔a）　VerticaL　Ceordinates 　 　 　 Fig

．

4 、 ←

盛

N → L

−

L

−

_→ （b）　MembeT　CQordinates

Evaluation　_of　SheaT　FoTce

　（注 11　シ1丿ンダ

ー

圧 縮 強度が Fc

＝

117kg ／cm2 _{（空 中 ｝}であっ たこと か ら

，

軸 力を予 定よ り減ら して 12t と し た

。

一

₆₀

一

ま た は （

b

）の座 標 系で

Q

を評 価 するこ とが多いが

，

本 実 験では軸 力N の制 御を装 置 座 標 系で行っ て い る の で_， せ ん断 力 も装 置 座 標 系で評 価 するこ とに し た。 な お， 装 置 座 標系で の

Q

，N

と F三_g

．

₄で の

Qv

，

　 Nv

，

　

Q

_．

，

　 N_．と の関 係は次 式で あらわ さ れる

。

（二 次 以 上の微 小 量は無 視し た。）

　　　

Q

，−

Q

− lv・

五

_一・

R ………・

………・

・

……

（1 ） 　 　 　

L

十21

　　　

Nv

＝

N ＋

Q ・

　

L

＿。

R ・

……・

…・

…・

…・

・

……

（2） 　 　 　

L

十21 　 　　 　 　 　　 　 　27

　　

Q

。

；

Q

＋

M ・

　 　　 　 　 　　 　 　　 ＝

・

R

・

一

……・

一 ・

…………

（3 ） 　 　 　 　

L

十

21

　 　　 　 　 　　 　 　21 　 　

1

ハ

1

脚

＝

ハ厂

一

Q

。

　　

一・

R ・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

…

　（

4

） 　 　 　 L十2‘ R

＝

1／5Q　rad の と き_，　

QM

−

Qv

・

＝

O

．

3t で あ り， こ れ は α ノ

D ＝

1の試 験 体の降 伏 耐 力の約 2％である。 　2

．

3　 変 形の測 定 方 法 　 試 験 体の変 形 挙 動に関し て測定し た項 目は

，

以 下の と おり であ る。 　 ○ 部 材 両 端の回転 角 　 ○ 部 材 全 体の軸 方 向 変 形 　 ○ 主 筋の ひずみ度

　

O

ひびわ れ の位 置

，

幅

，

』

ズレ 　 〇二次 元 的 変 形 状態 　 ○ 破 壊 状 況 （写 真 ） 　部材両 端の回 転 角と軸方向変形は

，Fig，

2の ダイ ヤル ゲ

ー

ジで測 定 し た

。

ゲ

ー

ジ ホル ダ

ー

は

，

ス タップを 囲 む 鋼板に取りつ け た。 主筋の ひずみ度は，

Fig．

5

の よ う に， 試 験体の_{危 険 断 面位 置}とス パ ン中 央 近傍の鉄 筋の上 端と 下端に ワイヤス トレインゲ

ー

ジを貼 付し て測 定し た

。

　ひびわ れの測 定 を行う た め， 試 験 体 表 面に はあら か じ め

，

白 色の水 性ペ ンキ を 塗り，

Fig．

6

（

b

）の よ うに 45 mm 間 隔の メッ シュ を ボ

ー

ル ペ ンで書き 込ん だ

。

こ の

　

　

　

　

聡

緬

灘嵐

_騫

… 　　 　　 　 　　 　 し 1 〔鰍 ）1　 　 〔5001 滸 ［

Fig

．

5　Arrangement 　of 　Strain　Gages

，

　06 Φ

　 φ

　 os 　　ne

　

o 　 6a 　20

鮮

。 厂

π

。 評

i

（a）Deしail　ef

　

Conしact〔b〕Crack　Measuring　Mesh　a皿d　Conlact 　 　 point 　　　　　　Points

14710131619

2　　5 　 　8 　 11　 14 　 17　 20 36912151a 　 21

（c_）Netation　of 　Contact　Poinしs

Fig

．

6Two　Dirnensional　Measuring　System

Fig

．

7　Contact　Gage

0mm

　G巳ge

ll

Σ

邏

　 　 K

− −

go

− 一

鯛

Fig

_．

₈Measuring　Directlon

メ ッ シュ とひび われが交わっ た点で， ひびわれ を境界に してメ ッ シュ の線が材軸に平行お よび 直 行 方 向に相 対 的 に どれ だ けずれ た か を

，

ス ケ

ー

ル 付 10倍ル

ー

ペで 測 定 した

。

ひびわ れ発 生の有 無 も

，

同じ ル

ー

ペ をメッ シュ 線 に沿っ て移 動さ せ な が ら行っ た。 　二次 元変形 状態 を測 定す る た め

，Fig，

6

（a_）

一

_（c_）で 示し た よ うに 90mm ピッチで測定端 子 を埋め 込 んだ

。

各端子 間の_{相 対変位}を，

Fig．

7に示す 器具で，　

Fig．

8の よ う に縦

・

横

・

斜め方 向に測 定し た

。

デ

ー

タ処 理の方 法 は次 節で述べ る

。

　写 真は

，

6×9cm 版の中 型カメラ を載 荷フ レ

ー

ム に 固 定し， 同

一

位置か ら撮影 し た。 　ひびわ れ相対 変位と 二次 元 変形状態の測 定

，

お よ び写

一

₆₁

一

Architectural Institute of Japan

NII-Electronic Library Service

Arohiteotural エnstitute 　of 　Japan

Q

R

Fig

．

　g　Loading　Sヒeps　for　Two　Dimensional　Measuring

真 撮 影は

，

Fig

．

9に示 す よ うに

，

繰り返しの_{最大変形点，} 荷 重ゼロの点

，

変形ゼロの点で行うこと を原 則と し た。 　2

，

4　二次 元変形 状 態の デ

ー

タ 整 理方 法 　本 節で は

，Fig．

8

の よ うに測 定し た相対変位デ

ー

タ か ら測定誤差を取り除いて

，

各 測 定 点の真の変 位 を 推 定 す る 方 法 を 示 す

。

こ の方 法につ い て の概 要は文 献3〕_で

_，

_詳 細は_文献11）_で 発 表 済である

。

　

Rcc −s1 一

ユ

ー

o

の測 定 点の数は

，

　

Fig．

6ですで に_示し た よ うに 21個 （

RCC −S

　2

−

1

−0

で は 39個）で あ る。 全 測定点の_真の _変位の 自 由 度h は_， 測 定 点 数を 2倍し た 数か ら全体の剛 体 変 位 と 剛 体 回 転 を差し引い て

IS＝

21×

2− 3

＝

39

（

RCC −S

　2

−

1

−O

_{で は}

h ＝

39×2

−

3

＝

75 ）で あ る。 これ を

39

元 （75元）ベ ク トル ξであらわす

。一

方

．

相対変位 測 定 値は， 縦

・

横

・

斜め合わせ て n

＝

56個 〔n ＝ ・　110個 ）で ある

。

こ れ を56元 （110元 ）ベ ク トル X で あらわす

。

測 定 誤差が ゼロ であ る と す れ ば

，

適合条件 行 列A を介して

，

　　 　−

＝

＝A ・

ξ

・

・

…

　

t…

　

t・

・

…

　

一・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

…

　（5） の関 係がある

。

実 際の X に は測 定 誤 差が含 まれる の で

，

誤 差ベ ク トル_， 　　 　

W ＝X −

A

・

ξ

・

一・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

…

　（6 ） を定 義 する。 n

− k＝17

個 （

35

個）の余 剰自由度を利用 し て_， 測 定 誤 差を最 大 限に取り除くことにす る。 　ベ ク トル

X

とW は， 共 通の分 散 行 列Σ を持つ 確 率 変 量で ある

。

分 散 行 列Σ が

，

未 知 母 数 σt と 既 知 行 列 Σ。を用い て， 　　 　Σ； _σ2

匿

_£o

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

…

　

一・

・

・

・

・

・

…

　

鹽

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

…

　（

7

） と あらわ せ る場 合 を考える

。

こ のとき

，

　　　

Q

＝

WT

・

Σ δU

・

W

　　

（Tは転 置を あ らわす） 　　 　

＝

（丿r

−

A

・

ξ）T

噂

Σ

i

’

・

（

x −

A

・

ξ）　

・

・

一…

　

t−t…

　

−t

（

8

） を最 小にす るξを

一

般 最 小2乗 推 定 量と呼ぶz） e 具体的 に 匹ま

，

　∂

Q

／∂ξ＝ o _{よ り}

，

　　　

（

AT・

Σ

ii・

A｝

・

ξ

＝

AT

・

Eii

・

X ・

…

　

t・

…

　

『

・

・

・

・

・

・

・

・

…

　

（9）

とい う連 立

一

次 方 程式 を解く。 　こ こ で

，

測 定 値X の各 要 素Xi

，

Xt

，

……

につ い て次の 2項を仮 定する

。

　（a）

X

、

，

X

，

，

…

は互いに無相関な確率変数で あ る。 　 （

b

）

Xi，

　

X

，

，

…

は正 規 分 布に従 う

。

上記の_{仮 定}よ り， 分散 行列 Σ は対 角 行 列と な る

。

また 本報の場 合

，X

の測 定 を同

一

種 類の測 定 器で行っ て い

一

₆₂

一

るので， 　（c_）

Xi，X2，

…

は共 通の_未知分散σ姦を持つ 。 と仮 定で き

，

　 　 　 　Σ

＝

σ長

・

∬　 　　（∬：単位行列 ）

………・

…

（

10

） と書け る

。

し たがっ て式 （

9

＞は

，

　 　 　AT

・

A

・

ξ

；

AT

・

X

……・

・

・

・

……・

……・

・

…・

…一

（11 ） と な る

。

　

式 （9 ）ま たは式 （11）の デ

ー

タ整 理 方 法は

，

今 井らs） の導い た式と ほ と んど同

一

であるが

，

今井ら は式 （9 〕 の Σ を部 材 剛 性 行 列と み な してい る点の み が本報と異 なる。 　 §3

．

実 験 結 果の概 要 　3

．

1 荷 重 変 形 関 係 　a／

D ＝1

の試 験体，

RCC −S

　

1−1−O

のせ ん断 力

Q

と部 材 角

R

との _関係

，

お よび

R

と材 軸 方 向 平 均ひずみ度

ALIL

との _関係を

Fig．

10に示す

。

また_， せ ん 断 力

Q

ζ

名

1 1 　 お

 

調

瓢

　

蒿

舗

b。，

璽

一

_〇1　

弓

QO R  ゴ   ）5　 001　 　 　 5　 　   　 　 αD25　 0｛B も

II

　

I

　　　

I

煽 褊

瑜 　 　 　 橸

め

 

 

4。

　　　

彳μ引 魎

鰰

旦  一 。 艇

 

_爭

 

謬

ダ

g　 、

一

QO鑒　

一

〇〇〇5 ゜°°5Q °1   5 　 Q°2　 Q°25　 Q°3

_幽

一

〇〇〇5_RCC

−

_S1

−

₁

−

₆

｛a）　The　First　Half

4_』μ 刊

　

　1

す

、

1

蚕

’

Q「_畜 ｛

8

　5L °a

鰡

墫

Number

 

tOρ

L…

bn

一

08

凾

02o R｛rOd ｝

1

9

 

5 _塩 　　　 　 既C

−

S1 雁

一

1

−

o ・_匠

闇

qo4　

−

OO2ooo50oo2oo4 　 　 　6　 　008   　 　R（・・d⊃

＠

こ、侃 、、．9 　　　　5巴ep 　　　　Numb

ε

r

一

αOO5

　



　



　



　



　





　

璽



_響

RCC

・

51

一

伽

・

0

　 　 　 　 （b）　The　Latter　Half

Fig

，

10

　Notation　of　Surface　Displacement

1　　 3　5

（

・・ ↓。_↑… 2　 　 4　 6 Mし（1

，

cm ， a［e RCC

−

S1

−

1

”

0

一

200 図Rtt

・

〔m ） 　 400

　　　　　　．

l！

．

’

ノ 300　 　 　　

，

9「

，

／

げ

ノ

∬

　　

1

《

_醜

　 　 　 Leeding 1。。



_詭

脹 　 0 　 　 　

−

200　 　 　 　

・

200 　 　　 　　　 　　　 　　Strain（1σ6， Fig

_．

_11　Steel　Strain　Qf　RCC

−

S　1

−

1

−

0

Q 讐

甲

4

一

轡

₁

轍

偉

ll

丶

一

「

　1 ｝ 蝋 日 r　l丶l　l 菊 8I 　l

「

・

」

．

、

曳 丶 、

丶

_6r ら 4

峅

一

₈ 1Z τ ｛Kg  〜 ）

Fig

_．

₁₃Bond 　Stress　of　RCC

−

S　1

−

2

−0

殉 　

．

尸

尸

气12 　 這

鰰

叱 甑 口 討 刈 ！ 鯨 　丶1

鹽

_兎： 　　　　

丶

・

驢

8 脳 4 τ

．

≦L Ψ ，

一

12 　τ（Kg’cm 〜_〕

Fig

_，

₁₂

_Bond

　StreSs　of　RCC

−

S　l

−

1

−

0

1  また は部 材 端モ

ー

メ ン ト

M

，，

M

，と主 筋ひずみ度 注2〕_と の関 係 を

Fig．

11に示す

。

　本 試 験 体で は， 部 材 角

R

＝

0．

015rad

（荷重番 号

LSIV

＝

_{223 ）で主 筋 が 降 伏ひずみ度 （} εy

≡1

　

500

×

10

−

e ）の 近 くに達し た。 LSN

＝

223まで の破 壊 状 況は， 付 着 を完 全にな くし た滝口ηの試 験 体や斉 藤

・

中田4）の

NS −

3　

AP

試 験 体と同 様

・

左 右の危 険 断 面に 1本 ずつ _{曲 げひびわ れ} が発 生 し たの みで あ り， 中 沢

・

広沢ら 5，_の NS　2

−

1513_試 験 体の よ う な曲 げせ ん断ひびわ れ は見ら れ なか っ た

。

そ して次の_荷重ステ ップ

LSN

＝

224

_{で対 角 線 状}の ひび わ れ が発生し， 耐力が約

1

／

3

に激減し た。 軸 方 向ひずみ

ALIL

も， せ ん断ひびわ れ発 生と同時に減少し は じ め

，

その_後の_繰り返 しでは 圧縮 方 向に増 大して いっ た。 これ は

，

村上

・

今井14）_{の指摘を支持して いる} 。 　ひずみ ゲ

ー

ジの デ

ー

タ から計 算し た付 着 応 力 度の値 を Fig

．

12に示 す。 付 着 応 力 度は

，

τ

＝

Q

／（ψヴ）で与え ら れ る 必要付着 応 力 度を は る かに下 回っ た。 ま た

，

学 会 規 準の短 期 許容応 力度τ＝ 0

．

06F 。（上端筋）

，

0

．

09F ，（下 端筋）を上まわ っ たの は_， 下端筋の圧縮区 間

6−

4の み

4L

一

　

畠

1

噸 旨

1

・

．

齟

齟 ’

。_↑卿 4

　

1」

1

_顎

．

’

r

　　

 

　　

（

_寧

 

（

拿

2

一

QOZ　

−

q　15　

−

　1　

−

0005 R【rqd ） 0005　 α01　 　0ρ15　 QO2

一

2_口

I



I

老oo娶oo ％oo

　　

為

・

4

　

命

お

 

−

6 LO邑ding　S電ep　Number

 

　

_曽

　 　 RCC

嶋

S2＋

6

8 伍

中

　 　 　 Loading

　

5虻叩 Number

寧

鱒

脚

中

　

璽

一

QO2　

−

0ρ15　

−

qo1　

・

qoO5 QOO5　 qol　 qo15　R｛r盈d｝

−

_{qOO5　　　　　　RCC}

−

5Z

−

1

−

O （a ）　The　Fi［st 　Ha旺 4L →一 08 ω 　6 　　 　L◎adlng

曾

　　 　S P 　 　 　 陥」mb “

寧

　12竃  　 　

一

；

−

03

．

1ぼ 廴

．

∫

．

齟

、R

−

_（瓦06

・

・

．

『

Ql！塾 

　

．

凵

一

一

幽

「

一

_α04　

−

QO21 42q σ2　 　 004 α oo8 o _{R （}rqd ）

一

2

・

4

1

ち5L

．

1

、

協

5

働

 

一

6

−

8 RCC

−

S2

−

1

−

O

冒

」Q己ding

　

StgP

　

Numb

ρ

r 蟻 　 0005 4 　（注2） Fig

．

llに 1

−

6の番号 で 示 し た 測定 箇 所に は

，

　Fig

．

5 で示 し た よ うに各4枚ずつ ひずみゲ

ー

ジ を貼っ てい る

。

Fig

．

11 に は

，

これ らのデ

ー

タ を平 均し た値をプロ ッ トし た

・

主 筋の両 側に貼 付 し た ゲ

ー

ジの う ち 片 側のゲ

ー

ジの デ

ー

タ が不安 定に なっ た と き は

，

残 りの側のゲ

ー

ジのデ

ー

タ も無 視し た

。

　 　 　 RCrad ）

−

qo8　　

−

006　　

−

OO4 　　

−

qD2　　　　0 　　　QO2 　　　00a 　　　ao6　　　008 　 　 　 0005　 　 　

＿

　 　 　 RCC

−

S2

雫

1

−

O 　 　 　 〔b） The

　

Latter

　

Half

Fig

．

14　Q

−

Ra ロd△五／ムRe量ation　of 　RCC

−

S　2

−

1

−

0

であった

。

最 大耐力 近傍 （LSN

＝

223）で は_{， 付 着 応 力}

度は ほ ぼ ゼロに なっ た。 筆 者らは， 補 修

・

補 強 効 果を研

Architectural Institute of Japan

NII-Electronic Library Service

Arohiteotural エnstitute 　of 　Japan

1　 　 　 3　 　 　 5

（

M・

　　

↓

Q ↑

　　

M・

）

2　 　 　 4　 　 　 　6 ML_（t

．

cm ｝ oω 400 8

　

　

　

　’

，

 

一

，

ノ 　　 　

，

η

　

　”

ρ／ 　ノ 200 　2　　　　　　　4 5 　 　 　 　

二

炉 114

_，

_{〆 「}

汐

　 　 　

，

づ

「

”」

 

ン 3



6 100 2 　 　 　 　　 　 　 τ000 0 looo 「

一

rOO

冒

200

凸

鰤 RCC

−

S2

−

1

−

O M月｛1

．

cm ｝ 　 LDQ

1t

°

1

ダ

ソ

蕎

一

く

駄

誰

　 　 　 Numb ●r Q 　v3 　 　 、

_ー

3 　 　

、

誉

　 　 辺 儀 蕊 瓢 鰻 2

is

． r

・

_静

栗

1

陰

b

_鼾

o 　1Teqlc   ⊃ 　 　 1 踟 −

．

… ー 1 　 　 　 晒

　

ン 　 　 ⊥ 脚 ー ii 丶

、

　 　 　 い

轡

・

、

取 　 　 　 　 　 　 　 　

コ

　

ヤ

。 8 ＼

戟

．

2 　 q τ

弓

一

　り

’

j

罫

。h_（16・）

Fig

，

15　Steel　Strain　of　RCC

−

S　2

−

1

−

0

1000 究 する目 的で

，

RCC

−S

｝

1−

0 と同

一

材 料

・

同

一

配 筋の 試 験 体， RCC

−

_S　1

−

2

−

0 の_{実 験}を行っ て い る15 ｝の で

，

参 考の た め その付着応 力度を

Fig．13

に_示す

。

この試験体 で も ほ ぼ同様の_傾向が得ら れ た

。

これ らの_結果は

，

中沢

・

広沢 ら5 ）_の

NS

　2 シ 1丿

一

ズにお け る付 着強度， 例えば

NS

2

−

1516の 最 大 耐 力 時で T ＝ 22　

kgfcmz

　

＝

＝

　O

．

　

08

　

F

。 ta3） を大 幅に下 回る

。

これは

，

中 沢

・

広 沢ら5） が 指 摘し た よ うに

_，

コ ン ク リ

ー

ト強 度と打設方 向 （中沢

・

広沢 ら5，_は 縦 打ち） の_違い の_{影 響}が大きい と考え られる。 　α／

P ＝2

の試験体

，RCC −S2 −1−0

の せ ん断力

Q

と部 材 角

R

との_{関 係}を

Fig．

14に 示 す。 本試験 体で は

，

実 験 終了まで

，

左右の_{危険断 面}に 1 本ずつ _曲げ ひ び わ れ が発 生し たの みで あっ た

。

R ＝

士

O．

　

08

　rad では危 険断面か ら 20cm く らい 内 側の領 域まで コ ン クリ

ー

トの圧 壊が見ら れ た。 　α／

D ＝

2の試 験 体の主 筋ひず み度

，

お よ び付 着 応 力度 を

Fig．

　

15〜17

に示す

。

（

RCC −S

　

2−

2

−O

_は

RCC −S

2

−1−

0

と 同

一

材料

・

同

一

配 筋である ）

。

付 着 応 力 度は α／D

＝

1の_試験体と同様， 低い レベ ル で推 移し， 最 大 耐 力 付 近 で は ほ と んどゼロ になっ た

。

Fig

．

14の荷 重 変 形 関係が 逆

S

字 化し たの は_， 付 着 を完 全になくし た試 験 体7）_で典 型的に_見られ る よ うに_，付着 強 度が低かっ た た め である。

Fig

．

16

　Bond　Stress　of 　 　 　 RCC

−

S　2

−

1

−

0

o 　 ロ

τ（Kg’ζmZ｝

Fig

．

17　Bond　Stress　of

　 　 　 RCC

−

S　2

−

2

−

0 N｛量⊃ 　 　 瞥聾 Rκ 　 　　 　 　　彎 替

：

：………c。_照e 豊。 ｝o 50

　

、

　

　　

_R 皆

鰲

’C

　

　

、

　

　

1

＼ C。n こre電♂

濳

’

、

？ 丁 謝 ● り

9T5

山 り

　　

　

　　

　　〆

L

−

₇∠

孟

　　

　

〆

　　

’

　’

一

…

…

_鼕

i

…

1

影

α oi　 　 1 34M lRobar 〔t

・

m ｝

Fig

．

18　1nteraction　of 　Axial　and 　Bending　Strength

　拿Calcuieted_usi皿9山edata_{of 　the　na しura［c}

凵

【

_ing　concre しe 　cylinde 【5

．

　

拿

寧

Calclltated　using　the　daしa 　of 　the　wate 【curing 　conc τete 　cylinders

，

　3

．

2 最 大 耐 力 　ク リア ス パ ン内の付 着 強 度 をゼロ と仮 定して軸 力と モ

ー

メ ン トの耐 力 相 関 図を書く とFig

．

18の実 線に な るtS4， 。 　実 験結果 （

Fig．

4

（

b

）の部材座標系に よ る〉は， 図中 に黒 丸で示し た よ うに

，

水 中 養 生の

Fe

に よ る計 算 値 を も上 回っ た

。

α／D ＝1の試 験体の耐 力は ， 主筋が降伏し な かっ たにもか かわ らず， α〆

D ；

2の耐 力 を上 回っ た

。

主 筋の 降 伏 を 仮 定 して a／

D ＝

1

，

2の 耐 力か らコ ン ク 　〔注 3） 中沢

・

広沢 ら靴よ

，

最大 耐 力 時の付 着 応 力度の評 価 を

，

　 　 　 　 dh

’

aT　

Qmat

　　　

τ

＝

_41X 石 　 　 　 　 d

，

：主 筋 径

，

　 　 σ r ：主 筋の降伏応 力 度 　 　 　 ‘： クリア ス パ ン長さ 　 　 　　

Qmat

：最 大せ ん断 力 （実験値 ） 　 　 　 　cQ 。V ：e 関 数法によ る曲げ降 伏 時せ ん断 力 とい う式で行い

，

NS　2

−

1516の_{場 合}τ

＝

・

44

．

2kg／cm2 という値を 得ている

。

しか し本 報で は

，

中 沢

・

広 沢ら5 ）の歪 度 分 布 図から 同

一

主 筋の左 右の危 険 断 面 位 置で の ひず み度 εム

，

εR を読み と り

，

　 　 　 dバE 　 　 　　 　 　　 　〔εr ε鷺）

，

　E

＝

2　100　t／cmt 　 　 　 　 τ ＝ 　 　 　 　41 によって求め た

。

　（注4）Fig

．

18の_{相関 図}につ _{い て若干の}コ _{メ ン トを行 う}

。

コ ンクリ

ー

トに関す る相関曲線の う ち

，

点Aで は材軸の ひずみ度 がゼロと な る

。一

方

，

鉄筋の相関曲線で材軸ひずみ度が ゼロ _と な る の は原 点の みであ る

。

したがっ て

，

適 合条件を 考 慮した場 合

，

点Bか ら点Aまで

，

お よ び点Aか ら点Cまで の直 線 上で は解が 存在せず

，

そ の す ぐ内側で の み解が存 在す ることにな る

。

　高 橋

・

広沢61も指 摘し た よ う に実 際の骨 組で は

，

部 材の耐 力 は主 筋の定 着が十 分なと きに の み発揮さ れ る

。

た だ し

，

完全剛 塑 性の応 力ひずみ関係を仮定 し

，

主 筋の両 端の定着がフッ ク等 によ り完全で あれ ば

，

通し配 筋の柱はり接合部内での付着が な く ても

，

Fig

．

18の曲げ耐力が保 証さ れる

。

　コ ン クリ

ー

トの圧 縮 応 力は

，

中 立 軸よ り 圧縮側の領域で

一

様 に Fcを 負 担 するものと仮 定し た

。

これは

，

滝口7 ］の ひずみ 分布 を仮 定す れ ば 可 能 で あ る

。

Fcと しては

，

空 中養 生 （117kg ／cmZ _） と水 中養 生 〔168kg ／cm2 ）の 両方を 用い た。

一

₆₄

一

N工 工

一

Eleotronio _Library

リ

ー

トの 圧縮応 力 を 逆 算 す る と

，

307kg／cm2

_，

225 kg／cm2 と な るe

’

　

筆 者らt2〕_は

_，

_{主 筋の ない SRC 部 材の実 験で} ，

一

様に 圧縮曲げ を受け る部材よ り も 圧縮曲げ せ ん断を う け る部 材の危険 断面の方 が よ り 大 き な曲げモ

ー

メン トを負 担し う ること を示し た

。

また こ の_原因は_{， 後}者の_部材でモ

ー

メ ン ト勾配 が存 在す る た め

，

圧 縮 領 域 近 傍の健 全なコ ン クリ

ー

トの拘 束によ り

，

コ ン クリ

ー

トの見か けの圧 縮 強 度が上昇する か らで あると推 論し た

。

本報で の_実験 耐 力， 特に α／

D ；

1の 耐 力 が 計 算 耐 力 を 上 回っ たの も 同じ原 因と考え られ る

。

　 対 角 線 状の斜めひびわれ発 生 荷 重にっ いて は

，

東

・

広 沢ら3｝ が

，

せん 断 応 力 度の断 面 内での放 物 線 分 布 と軸 方 向応力 度の

一

様分布を仮 定して次 式を導いている

。

　　　

・

Q

・rc

一

詈

・

b

・

D ・ 1

＋

釜

　　　　　

cat ＝

1．

8V

！｝『『，

　

　

σb

＝

ハ厂／

bD

　

−一・

・

一…

　

（12 ） 本 試 験 体の場 合， Fc　

・

＝

　117　kg／cm2 （空 中 ）とす れ ば 。

QDrc＝

11

．

4t

，

　

F

、

−

168　

kg

／cm2 （水 中 ）と す れ ば cQDTc

；

₁₃

_．

_ltとな る

。

これ は

，

α／D

＝

1の_試験体の_{耐力 14}

．

7 tよりや や低めであ る が

，

比較 的よい 近似と なっ てい る

。

　§

4．

試 験 体の変形 挙動 　4

．

1　二 次元的変形 状 態 　a／

D

＝

2

の 試 験 体

，RCC −S

　2

−

1

−0

の

R

＝ 1〆25【ad （

LSN ＝337

）に お け る変形状態， お よび各 要素の主ひ ずみ を

Fig．

19に示す

。

同 図 （a_）は

，

部材中心 軸の 左 端をピン支 持

，

右端 をロ

ー

ラ

ー

支 持と し

，

変形 を

3

倍に 拡 大して_描い た

。

図中の数 字は_，各辺の ひずみ 度を10

−

3 の単 位で示す

。

ひずみ度の絶 対 値が2

．

0×10

−

3以 上の値 は惰 円で 囲 んだ

。

同 図 （

b

）は

，

測 定 点に囲ま れ た正 方 形 要素内で ひずみ度が直線 的に変 化す る もの と仮 定し

，

要 素 中 央での _主ひずみ，

EPS

　1，　

EPS

　2 （単 位10

一

り

Photo

．

2　Crack　Pattern　of　RCC

−

S　2

−

1

−

O　at　R

＝

1／Zs　rad

と その角 度

BETA

（単 位

deg

） を 示す

。

また

，

こ のと きの破 壊状況 を

Photo

　2に示す

。

　

Fig．19

_（a_）において 材 軸 方 向の引 張ひずみ度 が 大 きい の は

_，

部 材 両 端の曲 げ ひびわれ箇 所の みで ある

。

材 軸 方 向の圧 縮ひずみ度は

，

危 険断面位置か ら少し内側で も大き な値を示し た

。

圧 縮 領域 近 傍の _， 材 軸と直交 方 向の引 張ひずみ は

_，

圧 壊に伴 う水 平ひびわ れ に帰因 する

。

　a_／

D ＝1

の 試 験体， RCC

−

_sH

_−O

_の

_{R ＝}

_1／100　rad （

LSN ＝

133），1／25　rad （LS ハ1

＝

228＞

，

−

_1／25rad _（LSN

＝

_280）にお け る変 形 状態 と主ひずみ を

Fig．

　20

，

　21

，

22 に

，

破 壊 状 況 を

Photo

　

3，

4

，

5 に_{示 す。}

R

＝ 1_／

100

　rad で は

，

変 形は部材端の曲げ ひ び わ れ に集 中し てい る。 　 R＝ 1／25rad _{で は}

，

_{せ ん}断_ひび_{わ れ}の た め部 材 中 央 部 の ひずみが増大する

。

測 定 点 

〜

  ，  

〜

  ，  

〜

  の 平 均ひずみ度は各々

66

×

10

−

3_， 67×10

−

3_， 67×10

『

3であ り， ほぼ

一

_様である

_。

_{材 端か ら1区 間 内側の圧 縮 領 域}

_，

 

〜

  ，  

〜

  の平均ひずみ度は，

RCC −S2 −

1二〇で の 対応す る区 間に お け る圧 縮ひずみの約

2．

2倍 となっ てい る

。

これ は， 斜め ひびわれに沿うずれ変 形 （§4

．

2参 照 ） に_{帰 因}す る

。

中央部の_要素の主ひずみ の向き は_， ほ ぼ材 軸に直交も し く は や や右 上り である

。

　

R

＝

−

1／25rad _{で は}

，

ひび わ れ状 態 とひずみ分 布が か な り複雑と な る

。

部 材 端の圧 縮 領 域

，

 

一

  ，  

〜

  の ひずみ は

，

この区 間を横 切る斜めひび わ れの_{影 響}で， 逆

幽

コ570　　　　　　

＿

7

」

＆　　　　　　　

rl

　l　　　　　　ゆ

．

6　　　　　　　

．

O

鹽

呂　　　　　　　

．

O

鹽

6　　　　　　　1J　　　　　　　　O

・

3　　　　　　　　臥6　　　　　　　　心

・

2

．

0705a3 　1 『 　 　 　 　

四

〇

　 　 　 再 　 　 ，8

，

5 　　 1

　

ぎ

1



_岑

．

o

．

5　 　 　

P

軌2 　　

31

刃

．

2 　　窓」 　 　

11

−

0

．

7 　 詈1

　　

1

−

0

．

3 　　冒1

−

02　1

一一

一

　 　 『1 　 　 守1

−

o

．

6　1

一一＿

　 　 ；

　　　

_・

．

0

，

5

一一冒

　 　 詈

　　「

　 o

，

D

一凾一

　　 苫 　o

．

1

一

彈

　　　町

　　　 亨 　2軌7 　 1 晦」　 　 　 rl o 　「　　　　o 「

　　　　一

　　　 I　 　 　 I

　　

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₁



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1

＿一皿

　1 ξ凾 　1 　1 搴l 　IoI ♂　1

一

隔

　

国

「 　 凸 1 　　 匚

一一

＿

　 　

の

1 　 　 6圏 　　　 1

一一一

　 　

N

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　　 呂

一｝一

　　 等

　−

　 　 　 1 　　3 62 」

一

。

，

₅

．

0

．

1　 　 』

・

2　 q2

−

1

・

₂

−

0

・

₆

F −一

一

15

幽

吼 『

−

3

・

1

−

8

・

4

・

’2

．

0

（a_）De【Drmed 　Shape　and　Strain　l_×10

−

3_）

嬲：

．

1

：

1

　

認

　

摺

　

暴

　 ．

：ll

　

掛

　

器

　 ．

：：

9

　

名：

1

　

名：

1

　

3

：

l

　

tl

：！ B匚丁A

巳

　　

r42

，

　　　 　 77

，

　 　　　 58

．

　 　　 6 鼠　 　　　57

．

　　　 　62

．

　　　 　26

，

　　 　　44

．

　　 　　2月

．

｝

i

耳妻

1

：　亳

1

：

1

目ETA1　　　　

．

7

．

Fig

_．

19 　 o

．

2　

，

　 　0

．

馳　　　 　o

．

3　　 　　0

．

1　 　　　0

．

1　　　　0

．

2　　 　　0

．

4　 　　　D

．

4　 　　　1

．

2　　　 　x9 　 　　　6

．

■ 　

−

0

．

5　　　　

・

0

．

1　　　　

・

0

．

2　　　　

−

O

，

3 　　　　

−

0

．

8　　　　尋

．

5　　　　

−

1

．

1　　　　

・

1

．

L　　　　

−

1

，

1　　　　

−

4

．

6　　　　0

．

6 　

−

82

．

　　　　　90

．

　　　　　89

−

　　　　　　71

．

　　　　　　8Z

．

　　　　　72

．

　　　　　　B9

．

　　　　　

．

90

．

　　　　　　79

．

　　　　　76

．

　　　　　

．

35

．

　 　 　 （b｝　P【incipal　Sしrain （XIO

−

s

，

　deg）

　　　　　　 ’

Two 　Dimensional　Deformation　of 　RCC

−

S2

−

1

−

O　at　R

＝

1_／25　rad _〔LSハ厂

；

337_）

Architectural Institute of Japan

NII-Electronic Library Service

ArchitecturalInstitute ofJapan we wo EPSI.ESP2.BET'A. EPSt=EPS2.BorA.

t3.3-o,s-1.e.O,2O,5tS.4

14,3 (a}O.6-2.162. n.4

-o,1

-o.s

DeforniedShapeand StTain

o.2 o.2 e.3

-O.6

-O.7

-O.9

56, 53. 62.

-1,O(XIO-3)

O,2

-O.6

49.

-2,2

1L3-O.2 20. .

.

. . .-x

-

'

' . . Fig.20

&4

.0.2

O.3 O.2 O.6 3.3

-l,4

.0.4

-e.5

-1,t

-O.9

-1,L

31. Sl. 43. S4, 54. 3S.

(b) PrincipalStrain(x!e-3,deg)

Two DimensionalDeferrnationof RCC-S 1-1-O R=11100 rad

(LSIV=

133)

Photo._{3CrackPattern} of RCC-S 1-1-O

at at _R=11100 rad

-19.0.tl,59.41,5--o,;-

22.9L-1ve-,O.59"N

--o.o

-"rv"

--5.7

'!!ny'

"ne'.IN.rt-

'

-O.4--

-9e.8.1--,:e

r.I,I9e-

_eo---vrety- `n!thpt1---erpt.t-l=o111,

20,3--9.2L4O.7.".9-]1,9 EPSI.EPS2=BETA= EPSt.EPS2.BETA= (a)Deformed t2.6-9,6so.s-i2.0 Shape and

N

i;gi2 Strain 641Tt7.4 (XIO-3) o.o-O.3IS.6o.o S3.T9.-9.7a,-25. 4.

+

.-x

-

t Fig21 11.9 4.S t6.4 83,7

'

-2.0

O,O

-2.3

T16.2

l9,

-14.

56, 7ij,

{b} PfineipalStrain{×lo-3

Two DimensionalDeformation R=1!25 rad

(LSN=228)

80.1 7,O

'

.]S.3

.2.7

75. 74. ,deg)of RCC-S 1-1-O at Photo.4 Crack pt6 6.4 di･ E-O.1 Pattern

-T5.1

i ptti･

e-1 6ng of RCC-S s.t-Mo 'i

.l-3.7F

-"

O.2 1-1-O e.3 n ? 1."e at_R=1125 rad ut6 :t2.2 thnN

-O.1T--''

1_S5.2 (a} 6.0sE1J,IZI 1 ,g･, , EPSI!EPS2.BETA= EPSI=EPS2=BETA. ' _t

-","･

q.'

_:-'

o. 2.0 2.0

-34'2

DeformedShape and St[ain(×lo-S)

't 16.3 ute , IL.4106.5l86.575.344.325S 1.35.l-29.2-7"2.12 t.6

.56.-58..S9.-S9.al.-48.

x

x

×

'

x

17,95t.O7.3ST.510Xe23.e O.SJ.6-2.3-7g.S-8.51.5

-50.-3S.66,-ti6:-57.-39.

Fig.22

{b)

P[incipalStrain

(

×10-i, Two DimensionalDefoTmatien R=-1125 rad

(LSN=280)

deg)of

Rcc-s 1-1-o at

） （a_）El。ngation 　at 

一

  （b）El。ngation　at 

一

  e13

−

15（mm ） （。｝Elonga亡i。n 　a 【    Kg

．

23　Transverse　Elongation　of　RCC

−

S　1

−

1

−

0 に引張 側と なっ た。 圧 縮ひずみ は

，

正方 向の載 荷で生じ た斜め ひびわ れ が横切る区間 

一

 

，

 

〜

 

一

 

，

 

〜

  で大きい

。

主ひずみの 向き は

R

＝

1

／25　rad の と き と 違っ て左 上りであ り， 圧縮ひずみ が大きい 。 　測 定 区間 

〜

  ，  

〜

  ，  

一

  の伸び量 e と部 材 角

R

と の関係 を

Fig．

23

に示す。 ひびわ れ直前の状態

，

LSN

＝

224

では_{測 定}を_行っ てい ない が

，

　 e≒

0

と考えて 黒 丸で示し た。各 区 間を横切るひび わ れの数が異な る（例 えばLSN ＝ 280_{で は}

，

 

〜

  _で 3 本

，

 

〜

  _{で ユ}本

，

 

〜

  で 2本）に もか か わ らず

，3

つ の e

−

R 関 係は互 ・

1

［

翌 ］

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

瀬

｛

　 　 　

−

　　　｝

・

Fig

．

24　1dealized＄hear　Deformation

い に似ており

，

次の 2点を指 摘しうる

。

　（1） 正方 向 載 荷 時 （LSIV

＝

224

，

225， 228， 321 ＞ の点を結ぶ と

，

e

＝

・

L ・

R

（

L ＝

500　mm _；ク リア ズパン長 さ）にほ ぼ平行と な る。

……

これ は

，

正方向載荷時の部 材角の_増分 が

Fig．24

の ような変 形に よることを示 す

。

　 （

2

）　負 方向載荷時に は

，

正方 向 載 荷 時の伸び量が保 存さ れ る

。

……

こ れ は

，

部 材中央 部の フ

ー

プ筋の伸びひ ずみ が保存さ れ たこ と を示 す。 　し た がっ て，

Photo

　

4，

5

の よ う な破 壊 状 態の部 材の中 央 部 近傍において次の 近似が成り立つ

、

_{と判 断}で き る

。

　 　　e≒

L ・

_（

RtaaX

− ReracD………・

…・

_（13） 　 　　 　

・

e ：材 軸に直交す る平 面の， せ ん断 力方 向へ 　 　 　 　の伸び量 　 　 　Rzaa＝ ：最 大 経 験 部 材 角 　 　 Rc，a，tS：斜め ひび わ れ発 生 時の部 材 角 　4

，

2　ひび わ れ両 側の コ ン ク リ

ー

トの相 対 変 位 　α／1）

＝

・

2の試 験 体

，RCC −

S

　2

−

1

−0

で は

，

部 材両端に 1本ずつ _{発生 し た曲げ}ひび わ れ に変形が集 中し た。 この 曲 げひび わ れ によっ て分 離し たコンクリ

ー

トが

，

材 軸方 向 （x 軸）とそ の 直交方向 （y軸）にどのよ うに相 対変 位し たか をFig

．

　25に示す。 こ の 図から

，

曲げひび わ れ 両 側の コ ンクリ

ー

トは ほ ぼひび わ れ と直交 方向に_変位 す る こと が わ かる。 した がっ て

，

見か けの ひび わ れ幅は

，

ひび わ れ 両 側の _相対変位 量 と ほ ぼ 等 しい

。

次に

，

材 軸 方 蛩

一

墅 ■

　「

oぬ 下

　

齟

Cr繊 下 L

、

撒　 　 　 　R 脇 謁 Cr己dk

一

「

． 「

一

一LLL

・α ン 曳

一

叫

・胤 R 35 （mm ） →o k

−＿．

−t＿＿．

71000

−

・

一

一一

J

　 Load   Sep　Number　 　 　 OCrack 　R

鸞

麟

響

Fig

_．

₂₅Relative　Displacement　W_{． 鴎}at 　Flexttral 　 　 　 Crack　of　RCC

−

S　2

−

1

−

0

Architectural Institute of Japan

NII-Electronic Library Service

Arohiteotural エnstitute 　of 　Japan

蹶 RCC

−

S2

−

1

−O

岫 覯叩   〔mm ） 　 60 　 5 　 40 　 a 　 20 　 　

_冨

君

o o 　 　 　 ノ

　　　　　　　磁

　 　 　 ！

　　　　　　　　’

　

　

蹶 鰤

γ

　　　　　　’

　 　　　 　　 ’

　　　　　　’

　　　　　 ’

　　　　　’

　　

 

飆

。

。

。 　 　　　 ’

　　　　’

　　　’

　 　 　 ’　 　 　 oc 闇廓 R

　　　’

艨

₁₂’鰄R（radL

．

）

一

QO4℃03

・

Qα2  o0010 αZ αα3QD4 23　 　　6B　95

幽

…

　

eLothg 　 　 　 o

町

一 W

昌

撒弓inθ 　 ＋wycese ）

、

駟

W　 　

哈

‘

e Fig

．

26　隅 Relation　of　RCC

−

S2

−

1

−

0R

冒

o 　 　 　 e

　 　

_一

り

　 　

　

　

　 　

　

　

　 　

’

　

　 む

25　　

−

2【）　　

−

15　　

．

−

10　　　

−

5 胸 （mm ） 25 20 15 10 _k

_−一

_一

_一

so

−一

」

5_{Direcヒienσ}奮the　Crack

O

_リ

　 　 　 　



















_ロ

_コ



_コ

V甑











　 　 5　 　K｝　（  〕 Fig

．

27　Relative　Disp｝acement 　Wx_鵬 at　Shear　Crack　of 　 　 　 RCC

−

S　1

−

1

−

0 向へ の_{相 対 変位 監 と}その とき の試 験 体の部 材角

R

と の関 係を

Fig．

26

に示す

。

こ の図か ら

，

ひび わ れ幅は最 大 経 験 部 材 角と は ほ と んど無 関 係で

，

そ のと きの部 材 角

R

とほぼ線 形

，

　　　

W

＝8 ・R 曾・・…　一・一・・・・・・・・・・・・・・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

…

　

（14）

　　　　

g

：中 立 軸か らひび わ れ 測 定位置 まで の距 離 　 　　 　　　 （≒

150mm

_）注5〕 の関 係が あ るこ と が わ か る

。

こ れ は

，RCC −S

　2

−

1

−0

の 復 元 力特性が安 定していたことに対 応 して い る。 　α_／D ； 1の 試 験 体

，

RCC

−

S　1

−

1

−

0 で は

，

　

R

＝ o

．

015 rad で対 角 線 方 向の せ ん断ひ び わ れ が発 生 し た

。

こ の ひ びわ れが部 材 中心軸と交わ る位置にお け るx 軸， y軸 方 向 相 対 変 位

，Wx

， 肌 を

Fig．

27に 示す

。

監 は

，

正 方 向荷 重 時 （

LSN

＝

225

，

228

， 321）に は ほぼ ゼロ であ りt「6｝

，

負 荷重 時 （

LSN ＝256−

280

，

355）に は負方 向 に増 大す る。 つ ま り， コ ンクリ

ー

_{トの圧 縮 力の流れ が}こ 　（注5） 材 料 試 験の F。

＝

117　

kg

／cmz

，

168　kg／cm2 を使用す る どg

＝

90

．

2mm

，

128

．

1皿m と な り

，

§3

．

2で実験耐 力か ら逆 算し たFc

≡

225　kg_／cm2 を使 用す るとg

＝

150

，

2mm となる

。

　（注6）土井LO）_の上 界定 理に よれ ば_，せ ん断ひび わ れ が _y軸 方 向に の み開く とい _う崩壊形が生じ る条件は_， 　 　 No

　　

T

−

2T ・≦N≦_万＋2　T・ 　 　 　 N』

＝

bDFc

，

　Tr

・

＝

atσr

，

　N ：軸力 であ る

。

　　

N〈

_7r2

Tr の場 合に は材 軸 方 向にも伸びひずみ が生じ て主 筋が引 張 降 伏 ず る

。

本 試 験 体の場合

，

N

＝

　

12tであり

，

　 　 　 No

　

Fc

＝

117kg ／cml （空中 ）な ら

₇

干2Tr

筥

U

、

5t

，

61

．

6t 　 　 　 Ne

　

Fc　

・

＝

168　kglcm2（水 中

1

な ら 万 ：F2Tr

＝

27

．

5t

，

77

．

5t と な るか ら

，

伸びひずみ が生じ る か否かの境 界 近くにあ ること になる

。

実 験 （LSN

＝

225

，

228）で は逆に W．くOと なっ た

。

これ は

，

ひびわ れが 骨 材の最 大 粒 径 15

・

rnm の_半分 以 上 まで開い た た め骨材の か みあいによ る応 力伝達が困難と な り

，

土 井10_｝の 上界定 理で仮 定さ れ たコ _ン ク リ

ー

トの降 伏 条 件が成 立し な く なっ た か ら と考え ら れ る

。

Fig

．

28　嫣

一

R　and　W

−

R　Relations　o正

RCC −S

　1

−

1

−0

のせ ん断ひび わ れ と交 叉す る と き

，

この ひ び わ れ は材 軸 と平 行 方 向に閉じ よ う と す る。 し た がっ て

Ws

と ほ ぼ 同 程 度の大き さの 畦 が生じ るifT） 。 　次に

，Wv

と部材角

R

と の関係を

Fig．

28

に白 丸で

，

ひびわれ法 線 方 向の相 対 変 位す な わ ち見かけの ひび わ れ 幅，

W ＝

厖 sin θ＋

1

佑cos θ（θ： ひび わ れと材 軸との な す角 度 ） と

R

との 関 係 を 黒 丸で示 す

。

鴨 と

R

と の 関係は_，

Fig．

23の e

−

R 関 係と極め てよ く似て い る。 こ れ は

，

 

一

  の測 定 区 間 を横 切るひび わ れ が 1本の み

で あっ た か らであ る。

Fig．

23

と

Fig．

28

よ り

，

　

Photo

　

5

の よ う なひび わ れ状況の_{部 材}の_中央部に おいて

，

次の近 似が成 立す る と判断できる

。

　 　　Σ

71

慨り≒

L ・

（

RmaX− Rcr

  濠）

・

・

・

・

・

・

・

・

…

　

tt・

・

・

・

・

・

・

・

…

　（15） 　 　　　 Σ _恥 ：材 軸と直 交する平 面 を横 切る斜め の ひ 　 　　　 　　　 　びわ れ におけ る _嫣 （材 軸 直交方 向へ 　 　　　 　　　 　の相 対 変 位）の和 　 　 　 　 　Rmat ：最 大 経 験 部 材 角 　 　　　 Rc，eCit ：斜めひび わ れ発 生 時の部 材 角 　 （注7）仮に

，

負 方 向 載 荷のと き

，

W

＝

D

。

ノ2 （Da ；骨 材の最 大 粒 径 ） まで ひび われ幅が閉 じるものとすれ ば

，

　 　 　 肱 　 　 D

。

　　

監

罵

_tanθ

一

_{2sin θ} と な る

。

一

₆₈

　

一

N工 工

一

Eleotronio _Library