【論 文】
UDC ：624
．
012．
45 ：539．
415 ：539曾
61日本 建 築 学 会 構造 系論 文 報告 集 第 428 号
・
1991 年 10月Joumal ef Struct
．
Constr、
Engng，
AIJ、
No、
428，
0ct，
，
1991多方 向
X
形 組 立 鉄 筋
を芯
鉄 筋
と した
円形
RC
柱
の
コ ン
フ
ァイ
ン
効 果
を
考慮
し た
終 局
せ
ん
断 耐 力
ULTIMATE
SHEAR
STRENGTH
CONSIDERD
CONFINEMENT
・
EFFECTIVENESS
FOR
CIRCULAR
R
／
C
COLUMNS
WITH
DIAGONAL
REINFORCEMENT
IN
MULTI
・
DIRECTIONS
村 上 利 憲
＊，
益 尾
潔
＊＊
Toshinori
MURAKAMI
andKiyoshi
・
MASUO
The
reinforcing method withdiagonal
reinforcements in multi−
directions for circular RIC col−
umns were proposedby
the authors．
The
Proposed
reinforcing methodfor
these columns ［MXRC
］is
compos 白d
of the spiralhoops
having
a superiorductility
for high axial load and thediagonal．
reinforcementshaving
a superior strengthfor
lateral
load．
To
investigate
the confinement effec．
tiveness of the spiralhoops
，
seismic loading tests were conducted．
In this test，
six test units were tested，
and the variable investigated were the amount of the spiralhoops
and axialload．
Experiinental
and analytical results are as follows．
1） Ultimate shear strength of MXRC with enough spiral
hoops
increaseby
the confinementeffectiveness rather than the興 wi し
h
alittle
spiralhoops．
2） Ultimate shear strength calculated
by
the superposition strength theory givesfairly
goodagreement with the experimental tesult
．
KeywordS ：ultimate shear strength
，
confinement effectiveness，
Circular
RIC
column，
suPerpasition5‘厂engtゐtheor：y
、
吻90副 プ廊履〆’・rcement in multi−
di
厂e‘置加 5，
sPtral 伽 ρ終 局せん断耐力， コ ン フ ァ イン効 果， 円形 RC 柱， 累 加 強 度 理 論， 多 方 向X 形 配 筋， ス パ イラ ル筋 1
．
は じめに筆 者 らは， 高 軸 力
と
高せ ん断 力を受け るRC
柱に対 して せん断 破 壊 を 防 止し，
その柱に要 求さ れ る せ ん断耐 力と靭性を確 保するた めに， 高 軸 力に対 し てはコ アコ ン ク リー
ト部 分 を 効 果 的に拘 束できる円形ス パ イラル筋，
高せ ん断 力に対し て は，
RC 部 分のせ ん断 耐 力に依 存せ ず， 独 自の せ ん断 伝達シス テム とし て，
せ ん 断 耐 力の増 加と靭 性の向上 が期 待でき る多方 向X
形 鉄 筋 を それ ぞれ 用いた配 筋 システム を考案し たIl。
こ の 配 筋 シス テム を 用い た柱 （以 下，MXRC
柱と称 す る）の終局せ ん断 耐 力お よ び靭 性 を評 価する た め に，
MXRC
柱に関す る実 験 的 およ び解 析 的研 究 を行いz｝・
3｝，
その結果，
平 行 主 筋の 円形RC
柱に比 較し て，
X 形 主 筋比 （β・
・
X形主 筋本数 ／全 主 筋 本 数〉お よび主 筋量 が 増加す るの に と も なっ て終 局せ ん 断耐 力および限 界 部 材 角が増 加す るこ と，
お よび，X
形 主 筋の有 効 性が実 験 的 に明らか となっ た。
また，
X形 主 筋の有 効 性を評 価する た め に トラ ス モデル を用い てX形 主 筋の負 担せん断 力と 変 形 性 状 を解 析 し，
こ の解 析 結 果と実 験 結 果の比 較か ら，
MXRC
柱の終 局せ ん断 耐 力は RC 部 分の終 局せん断 耐 力と MX 鉄 筋 芯 体の 降 伏せ ん断 耐 力を累 加 し て評 価で きる ことを 明らか に した。 さ らに，
文 献3）か ら，
柱 頭 およ び柱 脚 部の主筋 が 圧縮お よ び引張降伏す る場 合，
は り機 構の形成に必要な せ ん 断補強 筋 比 Pm。は，
P。。；2・
P、・
。
σ。／η・
，w σ、”・
一 …一 ……
：・
……
（1
） と与え ら れ，
Ptは引張 鉄 筋 比，
。σヨは主 筋の 降 伏 応 力 度，ん
σy は せ ん 断 補 強 筋の 降 伏 応 力 度，
η は 柱 長 さ比 （＝LID
） をそ れ ぞ れ示 す。 し た がっ て，
X 形 主 筋 比 が増 加する こと は RC 部 分の平 行 主 筋 量が減 少し，
そ れにと も なっ て せ ん断 補 強 筋 量 も少な く な る。
特に，
す べ てX
形 主 筋の場 合 （β＝
1）はせ ん 断 補 強 筋 量 が 零 と な り，
せ ん断 補 強 筋 量が余っ て くる。 しか し な が ら， せ ゆ （株〉長 谷 工コー
ポレー
ション・
二L
修 ＊ ＊ （財 〉日本 建 築 総 合 試 験 所 主任研究員・
工博HASEKO Corporation
，
M．
Eng．
Senior Research Engineer
．
，
General Building Research Co［poration，
Dr
．
Eng．・
ん断 補 強 筋が計 算 上 余っ て く る場合で も余っ た せ ん断 補 強筋量 が せ ん断 耐力に寄 与し
，MXRC
柱の終 局せん 断 耐 力を増 加さ せ ること が文献 3）で実 験 的に わ か っ た。
そ こで，
加藤・
称 原4〕お よ び 若林・
南5 〕ら の 提 案 して い る塑性理論を用い て，一
般的なRC
柱の終 局せ ん断 耐 力に関す る せ ん断補強 筋の役 割を考 察する と，
図一
1 （a）お よ び （b
）に示す よ うに 2つ の領域に分 類で き る。 つ ま り，
領域1
（0
≦Pw≦PUt）はせ ん断 補 強 筋が引 張 降 伏し ては り機 構の耐 力が決ま り，
すべ て の せん断 補 強 筋 がは り機 構を構 成する の に用い られ， こ の領 域で は せん 断 補 強 筋 量が増 加する にともなっ て終 局せ ん断 耐 力 も増 加す る。一
方，
領 域ll
（ρw ＞PUt）は柱 頭お よび柱 脚 部 の主 筋が 圧縮お よ び引 張 降 伏を して は り機 構の耐力 が決 ま り，
せ ん断 補 強 筋のうちPUt分が は り機 構を構 成す る の に用い ら れ．
残りの せ ん断補強 筋は余っ た状態である。 加藤・
称 原お よ び若林・
南理論 等によ る場 合，
領 域 ［で は せ ん断補強筋量に関係な く終 局せ ん断 耐 力が一
定の値 を示すこと と な る。 し か しな が ら，
前 述のよ うに平 行 主 筋の一
部をX 形 主 筋に置き換え る こ とに よっ て RC 部 分の主筋の引 張お よ び 圧縮 降 伏に必 要な せ ん断 補 強 筋 比 （ρUt）が少な く なり，
せ ん断補強筋比 （ρue）が余っ て くる。
こ の せ ん 断 補 強 筋 比 （ρω ，）がコアコ ン ク リー
ト部分 を拘 束し， せん断 破 壊 先 行形の破 壊領域において もコン フ ァ イン効 果に よっ てMXRC
柱の終 局せん 断 耐 力 が 向 上し て い る もの と考え ら れ る。
本 研 究は， 前 述の 図一
1（a）お よ び （b）の領 域1
と 領 域ll
に おける せ ん断 補 強 筋の効 果を明ら かにす る た め に，
せ ん断 補 強 筋 量と軸 力 を 変 数に し た MXRC 柱の 曲 げ・
せん 断 実 験 を 行い， せん 断 補 強 筋 量およ び 軸 力が終 局せ ん断 耐 力お よ び靭 性に及ぼ す影 響につ い て検 討 を行 う。
ま た， 終局せ ん断 耐 力 を評 価する ために，
若 林・
南 理論に基づ く せ ん断補強 筋のコ ンファイン効果を導入 し た せ ん断理論を誘 導し，
本理論 解と実験値の適 合性の 検 証 を 行 っ た。
なお， 本 理 論 とコ ンファイン効果 を考 慮し て い ない 若 林・
南 理 論の比 較も併せ て検 討した。
本 理 論 において はコ ンファイン効 果 を考 慮 するにあたり，
円 形 断 面を面積 等 価な 正方 形に置 換す る略算 手法 を用い た。
こ の略 算 手 法 を 用い る にあたっ ては著 者ら が提案し た n ：無次元 化 軸 力 比，
q ：無 次 元 化 せ ん 断 力，
Pu ：せん断補強 筋 比 p。
o ：柱 頭および柱脚 部 の 主 筋 の 引 張 お よ び圧鬮 降伏を保証 す る せ ん 断 補強筋比 p凵
c ：コ ア部分を拘 東 す る の に 用いられる せ ん断 補強 筋 比 （p凵
c・
Pt−
p．
b） n1・
2・
・
φ典
筥
缶
、
刈＿＿ ．
J
−
1
）−
ll／
．
！ ／q
一
2・
・ipps
図一
1 せ ん断 補 強 筋の効 果に関す る概 要一
一
RC
円形 断 面 部 材の終 局せ ん断 耐 力を評 価す る た めの理 論的な手 法 「分 割 法 」の解 析 精 度とこの略 算 手 法の解 析 精度を 比較、
して，
そ の適 合 性を検 証し た6｝ 。2、
実 験 計 画およ び 試 験 体 試 験 体の 断 面構 成を 図一
2に示す。
各 試 験 体と も柱 直 径 D＝
30cm の 円形 断 面で， 柱 内 法 高さL＝
60 cm ， 柱 長さ比 rp＝
2．
0 とした太 短い 円 形 断 面 柱である。
図 中の ● 印は X形 主 筋 を，
○ 印は平 行 主 筋 を 示し，MXRC
柱 の主 筋の配 筋 方 法は二つ の同心円周上に X形 主 筋を多 方 向に配 筋す る一
方，
外 側の円 周上にはX
形 主 筋に加え平 行主 筋を 配 筋 し た。
特に，
X形 主 筋は外側 円 周上の 8 本 の主筋 を時 計回 り （図一
2中の● 印の矢印方 向）に，
内 側円 周上の8
本の主筋を 反時計回 り （図一2
中の●印の 矢 印 方 向）に そ れ ぞ れ配 筋す る。
な お，
各X
形 主筋が柱 中 央 部で干 渉し ない よ うに外側 と内側の 円 周直 径をR
。＝240mm ，
R1 ＝160
mm と し た。 施工 時に お け る剛性 を確 保す ること を意図 して，
この鉄 筋 芯体を取り巻く よ うに“
つ づみ状”
の 内側スパ イ・
プ ル筋 φ4を50mm （rway＝4
600
kgf
／cm2 ）の間 隔で配 筋 し た が，
配 筋の都 合上，
柱頭お よび柱 脚の フェ イス より 75mm 程度の範囲にっ い て は内側スパ イ ラル筋 を 配 筋 してい ない。
さ らに， せ ん断 補 強 筋と して は外 側円周 上の平 行 主 筋 を取り巻く よ うに ス パ イラル補 強 筋 を配 筋 する。 本 研 究の実験変数と して は，
1章で記 述し た 2つ の領 域にお け る せ ん断 補 強 筋の 効 果を調べ る ために， せん断 補強 筋比 を3
種類 （ρ．＝O．
28
％，0．
71％ お よ び1．
57％） と軸力比 を2
種類 （無次元化 軸 力 比 n＝
1／3およ び n＝
2
／3
＞を抽 出し，
計6
体を計 画し た。 な お， 計 画し た せQ
： 平行主筋 ● ： X 形 主筋 柱 中 央 部 睚．
E
．
．
挂．
E
♂
崋
li
柱 脚 部 OO り OOo ∋ r OOO OOO 図一
2 試 験 体の断 面および立 面 図表
一
1 実 験 変数 と試 験体 番 号 P凵
＝
0，
28駕 4φ一
＠30P・
・
o・
71男 D6−
＠30P凵
三
且．
57男 D 且0−
＠30 n＝
1／3 四〇
，
22
：
国o．
14 四〇．
23 n＝
2／3 凹o．
24 Ho．
25 恥．
26 註 ユー
連の実 験におい て試 験 体 番 号 を 通し番 号と し い る た め に、
せ ん断 補 強 筋 比・
軸 力 比シリー
ズ を抽 出 する と上 記の よ う になる。
表一
2 使用材 料の強 度 試 験 体 主 筋比 平 行 主 筋の X 形 主 筋の せん 断 補 強 筋 コンクリー
ト 降 伏 降 伏 補 強 筋 降 伏 強 度 番 号 Pg 主 筋 応 力度 主 筋 応力度 比 歯 応 力度 Fc ％ kgf／cmε f／c皿2 ％ f／oロ2 f／cm2 国o．
224．
318−
D13 415016−
D13 4150028 4600308 閏o．
144．
318−
D13 415016−
Dl3 41500．
71 5090329 凹o，
234．
318−
D13 415D16−
D13 4150L57 4790308 閥o，
244．
318−
D13 415016−
D13 41500．
28 4600308 凹o．
254．
318−
D13 415016−
Dl3 41500．
71 5090308 圏o．
264．
318−
D13 415016−
D13 41501．
57 4790308 ん 断 補 強筋比 はMXRC
柱のRC
部分にお け る柱 頭お よ び柱 脚 部の主筋の引張お よ び 圧縮降 伏に 必要な せ ん断 補 強 筋 量 （PPt）を基 準に し，
せ ん断 補 強 筋 比 PUt の約 0，
9 倍の せ ん断 補 強 筋比 ρ．
＝O．
28 ％ （4φ一
＠30
），
Pm。の約2
倍の せ ん断補 強筋比 p．＝O．71
％ （D6 −
＠30
）お よ びPUtの 約
5
倍の せ ん断 補 強 筋 比 PUt＝
1．
57％ （DlO −
＠30）と し た。 ま た
，MXRC
柱と して は，
X
形主筋比 βの量を実験変数に し た実 験 的お よび解析的研 究3）に基 づい て，
X形主筋のぜん断耐 力，
靭性お よ びエ ネルギー
消費能 力が明 瞭に現れ るX
形 主筋 比 β＝ 2／3の場 合を計 画し た。 実験 変 数と試 験 体の 関 係を表一
1に，
使用 し た コ ン ク リー
トの圧縮強 度，
鉄筋の降 伏 強度を表一2
にそ れ ぞ れ示す。
共 通事 項：内ス パ ス ラ ル筋は各試 験 体に お い て φ4−
＠50mm を 配筋し、
降伏 強 度は4600 f／c皿〜であ る。
［各 変 数 の定 義 ］ せ ん断 補強 筋比： PN＝
2・
A ”／（s・
D ） S ：補強筋閭 隔、
D ；円形 断 面の直径、
Av ：1本の補強筋断 面積。
pw ＝0，
28Xの せ ん断 補 強 筋は φ4−
＠30、
pv＝
0．
71XはD6−
＠30で、
pu；
1．
57X はDlO−
＠30で あ る。
3．
実験 方 法 加 力実験は建 研 式の加力装置を用い て 行っ た。
加 力 方 法は試 験 体の上 下ス タッ プ を載 荷 装置に固定し，
柱の中 心に一
定 軸 力 （n＝1
／3
：N ＝71．
5tf，
η＝2
／3
：N ＝143
tf：載荷フ レー
ムの重量 を含む） を，
柱 高さの中 間 位 置に水平力 を そ れ ぞ れ作 用さ せ た。 変 位 制 御は柱 写 真一
1 R＝
15× ］Or3 rad．
時の ひび割れ発生 状況 頭お よ び柱 脚の相 対 水 平 変 位 量 δ に よっ て行っ た。 載 荷 経路 は，
各 試 験 体とも，
相 対 部 材 角R
（＝
δ／L ）＝
・
5，
lo，
15，
20，
30，
40×10−
3rad．
に おいて そ れ ぞ れ3
サイク ルの 正 負 繰 返 し載 荷 を 行っ た後， 19サ イク ル 目の正 加 力 方 向 にR ＝
100×10−
3rad，
まで単 調 載 荷 する こと とし た。4．
実 験 結 果お よび その考察 4．
1 破 壊性状お よび 履 歴 曲 線 各 試 験 体の相対 部 材 角R
＝
15× 10−
a’
rad．
時 に おける ひ び割れ発生状 況を 写真一
1 に，
履 歴 曲 線を図一3
に そ れ ぞ れ示す。
図中の ▼ 印 は各ひ び 割れ発 生 時，
主 筋，
せ ん断 補強 筋の降伏時， 主 筋の座 屈 お よびせ ん断 補 強 筋の破 断 時 をそれ ぞれ示 す。
表一
3に は， 各試験体の各ひび割れ 発生， 主筋の降伏， せ ん断補 強筋の一
一
FC ：曲げひび割れ
，
SC ：中央 部 斜め ひび割れ， ESC ：端部コ ンク リー
トの圧 壊，
RTY ：主筋の 引 張 降伏，
RCY ；主筋の圧縮 降 伏，
OY
；せ ん断補 強 筋の 引 張降伏，
OR ：せ ん断 補強 筋の破 断， RB ：主筋の座屈， o［tn No．
22 ESCSCFC o 匚鱈 踟 5 0Y5 0薗
幽．
‘
博冒
40 No．
14．
Dd，
3塞
・
10 一一
‘o’
o冒
，−
0 1 RCT・
嘲
・
5−
5 No．
：・
▽ OR R3 Rt・
10rared．
）1
°、
：
高：
濡 誤 ．
芝 臓り●
．
9．
1 σ od．
5Q ‘ゆ OYOM．
．
・
5‘．
6ヒ
r RTY50ESC●
oFC320一．
囗
一
＿L1
〇
0．
1 o『
■o’
艪
‘o’
−
5°．
一
臓』・
』Lユ9」．
日‘
．
1 σ3ra の 04SCRCY一
5・
5No．
23 24 55QurOY， Q面
闘
・
る6魯t「 55o 帽ヒn R丁YOm翼
巳
55、
5■
r εSCSC4 OR 臼 日．
− r
SC εSC嵶
一
＼一 辱
FC一
，
一
翫す
，
FC 丶 触，
一
：i
I
l
RUL・
97．
「ゲ「
・
d．
11R旧・
5。．
5 σ：
r・
d．
、 ．
1 l 馬 IRu2r司
oo0匹
＿
‘
0
50
0
r
0
80
鄲
田
l
o
へ、・
＿F
一
40．一．
．
オ
〕
〜r〜 閲
．
0 50 60巳
ogoo
．
R【．
1σ3rod．
踟 員 い・
30．
灯゜
m凵．
R吐．
10’
3rad．
跏 RCY oRCYP5
一
50一
5 Y’
艮
No．
25No ，26
図一
3 履 歴 曲 線 表一
3 観 察 結 果に基づ く各ひび割れ発生 お よ び 鉄 筋の降 伏，
破 断 状 況 匚単 位：Q
（tf），
R（x10一
3rad．
）〕 Ro．
22・
L−・
L．
幽
i．
．
．
一
一
．
．
Q
R 四〇．
14−．
．
一
．
一
．
．
一
．
一
．
．
π
「
Q
R 四〇．
23冒
■
■
「
「
「
「
「
1罰
■
「
■
「
．
Q
R 瞬o．
24．
．
．
幽
一
一
．
一
」
．
・
」
一
幽
」
Q
R 閧o．
25．
．
一
一
．
．
一
．
一
．
．
一
．
「
．
Q R 周o．
26「
「
r「
「
1「
．
−■
「
．
「
．
．
Q R 曲げひび割れ ：正 加力卩
FC ：負 加 力 ＋2L8 ＋ 2．
0−
20．
0−
L6 ＋17．
8 ＋ L6−
14，
9−
LO ＋2L9 ÷ 1．
9−
16．
0−
1．
1 ＋−
2725．
，
98−
＋ 21．
．
59 う−
3121．
．
98 ＋−
3L3．
1 ＋−
3127．
．
78−
＋ 32．
．
20 中央部 斜 めひ ：正加力 び割れ sci 負 加 力 ＋29．
6 千 3．
7−
29．
7−
3．
9 ＋−
2525．
．
69 ＋−
33．
，
26 ＋−
3934．
．
66 ＋−
65．
，
61 ＋33．
8 ＋ 3，
4−
3LB−
3．
1 ＋35，
7 ＋3．
8−
38．
9−
5．
0 ＋38．
7 ＋ 5．
2−
40．
9−
5．
1 端 部コンクリー
ト圧：正加 力 壊 Esci 負 加 力 ＋40．
1 ＋8．
1−
36．
1−
8．
1 ＋−
4041．
．
90 ＋−
1010．
．
04 ＋−
4345，
．
49 ＋−
108，
．
11 ＋38．
3 ＋ 5．
1−
37．
9−
5．
0 ＋40．
6 ＋5．
2−
45．
8−
10．
5 ＋−
3540．
、
89 ＋−
45．
．
01 せ ん 断 補 強 筋 の 破 断 OR ＋24．
5 ÷27，
8幽
曽
幽
＿
一 ＿
一
＿
＿
一 一
一
一
一
一 一
一
F卩
，
＋20．
9 ＋15．
3 ＋33．
3 ＋22．
8一
一
一
冖
r 一
＿
＿
＿
主 筋 の 座 屈 RB ＋14．
7−
0．
4一
一
一
一
一
一
一
＋20．
9 ＋15．
3 ＋33．
3 ＋22，
6一
一
一
一
一 一
一
一
曽
一
引張 降 伏 （R貿 ） 主 筋 圧縮 隆伏（RCY） ＋38．
6 ＋13．
2−
36．
1−
8．
1 ＋＋4040，
．
99 ＋＋ll10．
．
50 十47．
1 ＋10．
0−
42．
1−
8．
0宀
−
一
34〒
一
．
2〒
−
＿
5＿
．
＿
3一
一
■
一
一
一
，
需
雪
一
38．
9−
5，
1 ＋52．
3 ＋18．
0−
37．
8−
4．
1 せ ん 断 補 強 筋 の 引 張 降 伏 OY ＋35．
2 ＋ 5，
9 ＋46．
6 ＋15，
3 ＋54．
6 ＋30．
2 ＋41．
0 ＋ 8．
4 ＋45．
1 ＋8．
2一
53．
5−
20．
2 最 大 耐 力 Q。
似
＋42，
0 ＋102 ＋47．
5 ＋31．
0 ＋54．
6 ＋30．
2 ＋41．
0 ＋ 8．
4 ＋46．
8 ＋10、
1 ｝55．
5 ＋30．
2 破 断お よ び主 筋の座 屈 時の荷 重Q
お よ び相 対 部 材 角R
を そ れ ぞ れ示す。
さ らに，
図一
4にはQ
−
Pw の関係を，
図中の○印 お よ び●印 は軸力 比 n＝1
／3
お よ び n＝ 2／3
の実験値を， 実線お よび 点線は5
章で記 述し たコ ン フ ァ イン効果を考慮 してい ない 解析解をそ れ ぞ れ示す。
曲げ ひ び割れ，
柱 中 央 部の斜め ひ び割れ お よ び端 部コ ンク リー
トの圧壊発 生荷重お よびそ の部材角に おいて は 顕著な相 違が認め ら れ な かっ た。 最 大 耐 力 な ら びにその相 対 部 材角 は，
せ ん断 補 強 筋が 多く な るほど大き く な る傾 向を示し たが，
同じ補 強 筋 比 で軸 力比の み異な る 場合は顕 著な相違 が 認め ら れ な かっ た。
か ぶ りコ ンク リー
トの剥落は最大耐 力 時 近 傍で生 じ，
軸 力比の大きい方が発 生 時の相 対部材角が小さ く，
最大 耐 力 時以 降の繰返 し載 荷にと も ないか ぶ りコ ン ク リー
ト が顕著に剥 落し，
斜め ひび割れ の ひ び割れ幅が大き く な る。 こ の傾向は補強 筋 比が少ない ほど顕 著に現れ，
せ ん 断 補 強 筋が露 出す る。
特に， せ ん断 補 強 筋 比が少な い一
58
一
60 40 20 0 Q｛tf｝ コンフ ァ
．
イ ン効 果を 無視した 解 析 解・
・
…
冒
…
：PU＝
口．
2SX；
脚 30．
τ隅 お よびP凵＝
L51X o ．o
−一
：−
go
−
” m7
．一
4 8 4 8 果 33 ノ ノ 結 司 訝 験 mm 実 O ●Pw
｛％｝ RUi8
α51 ● ○ 1
．
5？
P
． 〔・｝ ● 0．
50o T2 Ru2（x10 rad．
） 1 1．
5 ■ Q ◎ 図一
4Q −
Pw お よびRv1，
R．
一
恥 の関 係Ne ．
Z2
あ るい は高軸力 比のNo ，
24・
お よびNo ．
25
は せ ん 断 補 強 筋が破 断す る と ともに， 主 筋が座 屈 し，
軸 力が保 持で き な く な っ た。
せ ん断 補 強 筋の破 断 状況は， 柱頭と 柱 脚 部の圧 縮 域にわ た る斜め ひび割れ面 と交 差す る位 置 におい て ほ とんど破 断し てい る こと が特 徴である。
一
方，
せん断 補 強 筋が多い No．
23お よび N。．
26は柱 頭お よ び 柱 脚 部におい て塑 性ヒ ンジ を形 成し た。 こ の塑 性ヒ ンジ 領 域は実 験 時における観 察 結 果か ら，
材 端 部に発 生 し た 曲げひび割れ お よ び斜め ひび割れの ひび割れ幅が大き く 開 閉し て い る領 域，
また，
圧 縮 側コ ン ク リー
トの圧 壊 領 域を考 慮して定 義 する と，
そ の塑 性ヒンジ領 域とし て は 柱 頭お よ び柱 脚 部か ら・
9・
−
12cm （Lp＝
O．
3−
O．
4 D ）の 領 域で あっ た。
せ ん断 補 強 筋 比が少ない No．
22，
No．
241ませ ん断 補 強 筋の破 断を伴 うせ ん断 爆 裂 破 壊のエ ネルギー
消 費 能 力 に乏 しい 履歴性状を 呈 し， そ の傾向は軸力比 が nニ1
／3
よ りもn＝2
／3の 方が著し い。
そ れ以 外の主 筋の引張お よ び 圧縮降 伏に必要な せ ん断補 強 筋 比PUt の 2倍 以上配 筋し た試験 体では最 大 耐 力 以 降の耐 力 劣 化 も補 強 筋 比が 多いほ ど緩やか であり，
紡 錘型の 履歴性 状を 呈し た。
特 に，
せ ん断補強 筋比 pω＝1．
57
％ で，
軸 力比 n＝ 1／3のNo ．
23
は柱 頭および柱 脚 部に塑 性 ヒ ンジ領 域が形 成さ れ，
耐 力 低 下がみ ら れな い典 型 的な曲げ破 壊 系の変 形 性 状を，
軸 力 比が n＝ 2／3の No．
26・
’
で はP −A
効 果に よ る 耐 力 低 下 を起こ して いるもの の安 定し た変 形 性 状 を呈し た。
・
各 試 験 体とも最 大 耐 力以 前にせ ん断 補 強 筋が降 伏し て い る ことか ら， せ L，
断補
強 筋比p
ω が増 加する ほど， MXRC 柱の履 歴 曲 線は安 定し た紡 錘 形の復 元 力 特 性 を 示 し，
主 筋の引 張および圧 縮 降 伏に必 要 なせ ん断 補 強 筋 比Pan
の 2倍 以 上の補 強 筋 量が配 筋さ れ た場 合， せ ん断 補 強 筋 量の増 加にと も ない終 局せ ん断 耐 力 も増 加す るこ と が明らか となっ た。
せ ん断 補 強 筋が破 断し，
顕 著な せ ん断 破 壊を呈 し たNo ．
22，
No24
お よ びNo ．
25
にっ い て，
平行 主 筋，
X
形主 筋お よび 内 側スパイ ラル筋 （4φ；＠50mm
）の最終 状況 を写真一
2に示す。
せ ん断補強筋の破断の ほ か に， 内 側スパ イラ ル筋も破 断し ，X
形 主 筋の座 屈 も顕 著で あっ た。
最 終 破 壊 時に おい て は，
内 側スパイ．
プル筋はX 形 主 筋の座屈拘 束に寄 与する もの と思わ れ る。
4．
2 限 界部材 角 各試 験体の限界部 材 角 を評 価す る た めに，
第一
サイク ル 目の包絡線に お け る 最 大荷 重Qmax
の80
％に耐力 が 低 下を起 こし た時点を』
RUi
， 繰返 し載荷の影 響を考 慮す る た め に，
第三 サイクル 目 の包絡 線に お け る最大 荷重Qmax
の 60％ に耐力 が低 下を 起 こ し た時点 をR
． とそ れ ぞ れ定 義す る。 図一
4に はそれ ぞれ の限 界 部 材 角R
．，
RUt
と せ ん断 補 強 筋 比 Pw の関 係を示す。
，
限界 部 材 角R
。i とR
，．共に せ ん断 補 強 筋 比が増 加す る 写 真一
2 コ ンク リー
トはつ り後の主 筋の座屈およ び内ス パ イラル筋の破断状 況一
一
に し た がっ て部 材角が大き く増 加し ている
。一
方，
同 じ せ ん断 補 強 筋 比では軸 力 比 n＝ 2／3の部 材 角の方がn＝
1／3 よ り もか な り小さい値 を示 し て い る。
し たがっ て，
軸 力の効 果 が 限 界 部 材 角Rm
とR． に与え る影 響と して は か な り大きい こと が明らか と なっ た。5．
解 析 結 果5．1
コン フ ァイン効 果を考慮し た せ ん断 理 論5。
1，
1 せ ん 断 理 論の概要 著者らは， 文献 6）に お い て円形 断 面 柱の終 局せん断 耐 力 を評 価する方 法と して精 算 解の手 法 「分 割 法 」 を提 案した。
ま た，
円形 断 面を等 価な正方 形 断 面に置 換し，
中間 鉄 筋 を 考 慮し た若 林・
南 理 論 を用い た略 算 手 法 を検 討し，
精 算 解 と略 算 解の解 析 精 度ならびに略 算 手 法の妥 当性を検証 し た。
こ の略 算 手 法では図一
5（a｝に示 す よ うに， 円形 断 面は面 積 等 価な正 方 形 断 面に置換し， 引張 鉄 筋 （Pt＝
Pa
／4）は外 側の円 周 上に配 筋さ れ た平 行 主 筋 （図 中の○ 印 ：Pg）の 4分の 1，
残 り の鉄 筋 （Pg／2） は中 間 主筋 （軸鉄 筋）と す る。
また，
主筋重 心間 距 離jt
（＝
vfll’
・
D
／2− 2・
d
，）は柱 断 面 直径D
に vAF ／2
を か け た値か ら か ぶ り厚さd
。の 2倍 を差し引いた値と する。 な お，
図中の●印はMX
鉄 筋を示し， こ のMX
鉄 筋 は 後述す る トラス機 構 を独 自に形 成しい て る。一
方， せ ん 断 補 強 筋は円 形 断 面に用い た断 面 積 （Aw
）の 石 ／2
に低 減する7 ］。
せ ん断伝達機 構と し て は， 図一6
に示す よ う に， は り 機構，
アー
チ機構，
弦 機 構お よびト ラス機構の 4つ の静 的許容圧 力 場 を 仮定す る。
は り機 構は引張あ るいは 圧縮 に抵抗す る主筋と引張に抵抗す る せ ん断補強 筋およびコ ア部分の圧縮に抵 抗す るコ ン ク リー
ト束材で，
アー
チ機 構 は かぶ り 部 分および コ ア 部 分の圧 縮 に抵 抗 す る各コ ン ク リー
ト支 柱で，
弦機構は引 張お よ び 圧縮に抵 抗す る中 ○：平 行 主 筋 ●：X形 主 筋 ：コdtPglPg ／2！ ：コdl I iL ＿
』＿＿
」L ＿
」壁＿
」 〔a ） 断 面およ び主 筋の概 要ー
鱗
」嵒
羅
嫐
驪
攤
鑼
羅 塵 齷 鬘 症 吃 亭【
匡
監
三刑
b＿羲
ハッチ 部 分がコアコン ク リー
ト部 分 （b｝ コアコンク リー
ト部 分 図一
5 円 形 断 面の正 方 形 断 面へ の置 換 概 要一
一
間鉄 筋で，
ト ラス機構は引張お よ び 圧縮に抵抗 するMX
鉄 筋 芯 体で そ れ ぞ れ形成さ れ る もの と仮 定す る。
し た がっ て・
，MXRC
柱の終局せ ん 断 耐 力 は修正 拡張 累 加 強度理論S） を 用い て， は り機 構， アー
チ機構， 弦機構 お よびトラス機 構の耐 力 をそ れ ぞ れ累 加し て求め ること がで きる。
コ ン フ ァイン効 果を導入 し た理論は， 図一
5（b
）に示 すよ うに円形の せん断 補 強 筋の中 心 線に よっ て囲 まれ た コ ア部 分を面 積 等 価な正 方 形 断 面に置 換する方 法 を 用い る。 ま た，
コン フ ァイン効 果を導入 す るために は，
か ぶ り部 分とコア部 分の コ ンク1丿一
ト圧 縮 強 度 を評 価 する必 要が ある。 コ ン ファ イン ドコ ン ク リー
トの応 カー
ひずみ の 関 係に関す る研 究は，
六車s｝，
Mander9 ；お よび鈴 木1°） ら によっ て行わ れ，
プレー
ンコ ンクリー
トとコ ン フ ァイ ン ドコ ン クリー
トの応 カー
ひずみ の関 係が それぞれ提 案 さ れて い る。
本 理 論に おける か ぶ り部 分と コ ア部 分の コ ン ク リー
トの応 カー
ひずみ の関 係は六車らの提 案して い る円 形ス パ イラ ル筋を有す る コ ン クリー
トの応 か ひず みの 関 係 式 を 用い て評 価 す る。
終 局 せ ん 断 耐 力 時の か ぶ り部 分とコ ア部分の コンク リー
ト圧縮強度は， 図一7
に 示 すよ うに，
それ ぞれ の応 カー
ひずみの 関 係 を 用い て，
各コ ン ク リー
ト部分の中心圧 縮 耐 力の合 力 （以 降， 中心 ・・∈
bM r−一
… 一
一
一
… 一
…一
一
一
一
一
一
r bQ li1
t
bQ
r
曽
，
＋
一
一
一
一
一
一
一
τ
一
一
曽
曽
一
t一
曽
i
（a ） は り
機搆
の翻的許
容圧 力場衛
匳攀
曝
撫 郵
出 」L 墨出コ ンクリ
ー
ト支 柱1
aLb
＝
b−
bb穿
颯
b眤 り b
航
b
尼 a2M r……一
一・
・
・
………・
…………：
己2Q a・N∈
1
＝1
a2QLL
コ ンク リ
ー
ト支
柱2
（
b
） 「一
冒
一
一
一
一
一
一
一
■
一
■
一
一
■
一
一
一■
一
「l
I
1
ら
ロ
ー
一
一wmummuauman一
一
sNi
i
sN Mrて
皿 dN d ・i
認
翻
、
戯
．
呶 アー
チ機 構の靜 的 許 容圧 力 場「
”▼
匿
’
冒
門
口
1
∵
讐
lbl
（C ） 弦 機 構の靜 的 許容
圧力場＿
＿
雛
（d
） トラス機 構の靜 的 許 容 圧 力場 図一
6 各 機 構の静 的 許 容圧 力 場σ （k9／cm り 00P ｛田 ！
。
ω輪 0000 ’ 丶 ’ ‘，
欺、
髭
’
＿’
＼輝
・・ ＼1、
11
、
1
、
ε【°
’，
。
｝ o5 10152025 ｛a ＞ P．
＝
0、
71％ σ〔k9 ／0m2 ） …Pl
田 ／嫡
，
／ 1 丶、
／
P
盈
e：
400《
1
200コ
ll
＼
紬i
ε（。
1．
．
） 0 5 10 15 20 25 表一
4 拘 束 効 果に用い られる せん断 補 強 筋 比Pwc 〔b｝ p．
＝
1．
57％ 図一
7 か ぶ リコ ン クリー
ト およ びコ アコ ン ク リー
ト部分の応 力 （σ）一
ひず み と中心 圧縮耐力 ｛P）一
ひず み（E｝の関 係 試 験 体 番 号 P凵 α ） Pり
o （鑑） P呪 α ） 国o．
22 国o．
14No，
23 囚o，
24 囚o，
25Ho．
26 0．
280，
71L570．
280．
711．
57 0，
3240．
2930．
3110，
3240．
2930．
311早
層
，
曹
富
0，
417「
1，
259一
一
疊
幽
一
〇．
4171．
259 註 ］p凵 ：せん 断補強 筋比 （％ ） p、
o ：主筋の引張お よ び圧 縮 降 伏を保 証 する せ ん断 補 強 筋比 〔％ ｝ PL，
c：拘 束効 果に用いら れるせん断 補 強 筋 比，
P”c＝Pw−
Pwo 圧縮 耐 力と称す る）が最 大 値 を示すと きの それ ぞれ の圧 縮 応 力 （ρω・
F。，
、 ω・
Fc）とする。
な お， 中心圧 縮 耐 力は， 軸 方向の ひずみの適 合 条 件 より，
か ぶ り部 分お よびコア 部分の コ ンク リー
トの圧縮 耐 力の合 力と する。
’
5．1．2
コ ンク リー
トの圧 縮 応 カー
ひずみ の関係 コ ア部 分の コ ンク リー
トの応 カー
ひずみ の関 係は，
コ ンク リー
トを拘 束する せん断 補 強 筋 量お よ び配 筋 間 隔 等 によっ て変 化 する。 本 理 論におい て は， コ ア部 分の拘 束 効果に用い ら れ る せ ん断 補 強 筋 量は実 際に配 筋し たせ ん 断 補 強 筋量か ら尽C
部 分の主 筋の 引 張お よ び圧 縮 降 伏 に必 要な せ ん断 補 強 筋 量 を差し引いた残 りのせん 断補 強 筋 量 と し，
せ ん断 補 強 筋 比で表 現すると，
jD凵c！ Pw−
PUt＞0・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
…
9…
（2） と与え ら れ る。
た だ し，RC
部 分の 主 筋の引 張お よ び圧 縮 降 伏に必要な せ ん断補強筋 比Putは （1
）式に よ り求 め られ る。
このせ ん断 補強筋 比（ρw。｝を用い て コア部 分 の コ ン ク リー
トの応カー
ひずみの 関 係が求め ら れ る。 ま た，
かぶ り部 分の コ ンク リー
トの応 カー
ひずみ の 関係は プレー
ンコ ン ク リー
トの応 カー
ひずみ の関係と す る。
図一
7（a）お よ び 〔b
）に は せ ん断補 強筋 比p．＝iO．
71％ のNo ．
25および pw；
1．
57％のNo ．
26のか ぶ り部分 お よ びコ ア部分の コ ンク リー
トの応 力 （o）一
ひずみ （ε）の 関 係 お よ びコ ン ク リー
トの中心 圧縮 力 （P
）一
ひずみ（ε）の関 係 をそ れ ぞ れ示す。
図中の一
点 鎖 線は か ぶ り部 分を，
破 線 は コア部分 を，
実 線は中心 圧 縮 耐 力 を，
▼ 印は中 心 圧 縮 耐 力の 最 大 値Pmax
を そ れ ぞ れ示す。 せ ん断 補 強 筋 比 p．＝O．71
％の 中心圧縮 耐力の最大値は か ぶ り部 分の コ ンク リー
トの最大 応力時か らコア 部 分の最 大 応 力時の間 で， せ ん断 補 強 筋 比Pw＝
1．
57％の場 合は コ ア部分の最 大 応 力 時で ある。 し た がっ て，
拘 束 効 果に用い ら れ る せ ん断 補 強 筋 量が多く な るとか ぶ り部 分の コ ンク リー
ト強 度に関係な く，
中心 圧縮 耐 力はコ ア部 分の コ ン ク リー
ト 強 度に よっ て決ま る。 せ ん断 補 強 筋 比ρ田＝
0．
28％ の場 合は主 筋の引 張お よ び圧 縮 降 伏に必 要なせ ん断 補 強 筋比 Pm。よ り少な い ために， すべ て の せん断 補強筋が は り機 構を構成す るの に用い られ，
拘 束 効 果に用い られ る せ ん 断 補 強 筋 が ない。
か ぶ り部分 とコ ア 部 分の コンク リー
ト 強 度は シ リンダー
圧縮強 度 Fc （図中の 部分 を示す） と な る。
表一
4に は各 試 験 体に お ける配 筋し たせん断 補 強 筋 比 Pw，
主 筋の 引 張および圧 縮 降 伏に必 要なせ ん 断 補強筋 比Pm。お よ びコ ア部 分の拘 束 効 果に用い ら れ る せ ん断 補 強 筋 比 Pwc の関 係 をそれ ぞ れ示 す。5，
1，
3
は り機構の耐 力 評 価 は り機 構は，
図一
6（a）に示す よ うに引 張ある い は圧 縮に抵 抗 する主 筋と引 張に抵 抗 する せ ん断 補 強 筋およ び 材 軸に対 して，
，θ の角 度を な し，
，b
の幅を有 するコ ア 部分の コ ンク リー
ト束 材に よっ て構 成さ れ る。
こ の コ ア 部 分の コ ンクリー
ト束 材の圧 縮 強 度は，ω・
Fc
であ る。 主 筋の 材 長に わ た る付 着 力R
， コ ン ク．
リー
ト束材に 生じ る圧縮 応 力σc との 関 係に は， R＝
，b ’
σc’
sin bθ’
cos ，θ’
L ＝
bC 十，T ・
・
…・
（．
3） の関 係が成 立し，
bC は材 端部圧縮主 筋に生ずる全圧縮 力，
，T
は材 端 部引 張 主 筋に生 ずる 全 引 張 力 を そ れ ぞ れ 示す。 せ ん断 補 強 筋に生 ずる引 張 応 力 度 砺 とコ ンクリー
ト 束材に生じ る圧 縮 応 力 度 σ，
との間に は，
，b・
σe・
sin ：，θ＝
b・
ρω・
σw・
…………・
………
（4 ） の関係が成 立す る。一
方，
図一
6（a）に示 す よ うに は り 機 構に作 用す る材 端 部におけ る断 面 力 ，N ， ，M お よ び bQ は，
釣 合条 件 より，
、N ＝
、Q
・
cot 、θ＋。C −
，T ・
一・
・
………・
……
（5a
） ，M
； （eC 十bT ）。
j
，／2・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
…
一
・
・
・
・
・
・
…
（5b ＞ ，Q
＝
2・
。MIL …一 …・
・
一 ・
・
一 ・
一・
・
…一
（5cl ，Q
＝
bδ’
ノビ σc’
sin bθ’
cos ，θ’
t・
………・
…
（5d ） と与え られ る。
上 式よ り，
一
，N 十（η／di
十cotb θ）・
，Q
＝
2・
，T………・
（6a ） 、N
＋（rp／d
，−
cot 、θ）・
。Q
＝2・
、C ・
・
∴……
（6b ） とな り，d
，は主筋重心間距離比 （；j
，／h
）で あ る。
（4 ） 式と （5d ）式 か ら，
，Q
＝
かゴドPω・
σ w・
cotb θ…一 ………一 ・
・
（7 ） が求められる。
圧縮主筋お よ び引張主筋が そ れ ぞ れ降 伏 する場 合の ，N と。Q
との関 係は，
。C ＝
，T ＝
αt・
。ay と す ることによ り，−
bハ厂十（η／（ム十coto θ）駒
bQ ＝2曹
α【・
rσy・
・
…
（8aつ
じハ厂十（η／
di−
cotb θ）・
，Q
＝ 2・
at・
rσy・
・
…
（8b
） と 求め ら れ る。
主 筋の降伏に よっ て決定さ れ る は り機構 の抵 抗 力は無 次 元 化 圧 縮 力 bn （＝
，N
／b ・
h ・
F
。）と 無次 元 化せ ん断 力bq （＝ ，Q
／b ’
h ・
Fc
）で表現 す る と，
−
bn 十（η／d
，十cot ，θ〉・
bq＝2・
εφ・
・
・
・
・
…
一・
・
（9a
） on 十（η／d
，−
cot ，θ）・
bq ＝＝2・
εφ………・
一
・
（9b ） と与え ら れ る。
εφ は 引 張 鉄 筋 係 数 （＝ at・
，
σy／b’
h ・
Fc） であ る。 上端と下 端の主筋 が同時に降 伏す る場 合の無 次 元化圧縮力 bn 。と無 次 元 化せん 断 力 bq。は，
bno ＝ 2
・
tφ・
di・
cot ，θ／η・
…・
…
…・
・
………
（10 a ）bqo
＝
2・
zφ・
（オ1／η…
ttt
・
・
…
t・
・
・
・
・
…
tS・
阜
・
・
・
・
・
・
…
（ユOb
） と 求め られ，
は り機 構の終 局せ ん断 耐 力の最 大 値はbq 。 と な る。
上 端と下 端の主 筋が同 時に圧 縮お よ び引 張 降 伏 す るの に必 要な せ ん断 補 強 筋 比，
つ ま り，
主 筋の引 張お よび圧 縮 降 伏を保 証す る せ ん断 補 強 筋 比 （p諭 は （7） 式の せん断補強筋の 引張 応 力σ w が引張 降 伏 rway に達 し， （10b ）式の bq 。に等 しい条 件か ら，
ρ。。＝2・
、ip
・
F
。・
tan
，θ／η・
。
w σy ＝ 2・
ρ ，・
。
σ、・
tan 。θ／η・
。
w σ。．”………
（11） と求め ら れ，
かθ が 45度の場 合，
（1
）式と同 じ結果を 与え る。 は り 機 構に要 求 され るコ ア 部 分の コ ン ク リー
ト幅 ，b は， 材 両 端 部 の 主 筋が引張お よび圧 縮 降伏し た場 合，
コ ン ク リー
ト束 材に生 ずる圧 縮 応 力 度が c ω・
Fc
に達 する 条 件より，
bb
＝
、Q
／h ・
，ω・
F，・
sin ，e・
cos 。θ………一
（12） と求め ら れ，
無次元化幅，b
， （＝ ，b
／b
）は， bb 量；
2・
til／c ω・
η・
si皿 bθ。
COS oθ・
…・
…・
……
（13） と与え ら れ る。 し た がっ て，
アー
チ機構に用い られ る コ ンク リー
ト幅ab は，
αb
＝b−
bb−・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
…
（14
） と なり，
ま た，
アー
チ機 構に用い られ るコ ンクリー
ト無 次 元 化 幅abi （＝
。b
／b
）は，
abi
＝
t1−
2・
醒φノc ω・
η・
sin bθ・
COSo θ………・
（15 ）と与えられ る。 （12）
，
（13）お よ び （15 ）式が若 林・
南 理論と異な り，
コ ン ファ イン効 果を考慮し た式と なっ て いる。
は り機構に おけるコ ア部 分の コ ン ク リー
ト束 材の なす 角 度 を，θ・
＝
45度 とす ると，
は り機 構の bn−
bq 相 関 方 程 式は軸 力 領 域に よっ て 2つ に分 類で きる。
（a ）−
2・
tφ≦bη＜2。
εφ・
dI
／ηbq
；
（bn 十2・
tφ）／（1一
トη／dl
）・
・
・
・
・
…
一・
・
・
・
・
・
…
（16a ） （
b
）2・
，φ・
d
，／η≦bn ≦2・
婁φ bq＝
（bn−
2・
εφ｝／（1一
η／d
，）・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
…
（16b ） 図一
8（a）に は （16）式の耐 力 関 数 を 図示 する。5．
1．
4 アー
チ機 構の耐 力 評 価 は り機構に用い ら れ た残りの コ ン ク リー
ト幅ab が アー
チ機構を構成す るコンク リー
ト幅で あ り，
図一6
（b
）一
一
bn 2・
tφ
E （bqo，
bno ）9
．
＿
，q
anA
−
2・
・φ
〔a ｝ は り機構 sn mφ
alF ，EalC ¶φ
、q
（c ） 弦 機 桷 dn ｛b） アー
チ機構 ， 〔d．
） MX 鉄筋 芯体 図一
8 各 機 構の n−
q相関曲線 。q
に そ れ ぞ れ示すよ うに アー
チ 機 構に は 2つ の コ ンクリー
ト支 柱 を仮 定 する。 つ ま り，
か ぶ り部 分を中心と し たコ ン ク リー
ト支柱 1とコア部分の コ ンクリー
ト支柱 2で あ る。 若 林・
南理論お よ び称 原・
加藤理論共にコ ン ク リー
ト支柱は1
つ で構 成さ れ ， その強 度は拘 束 効 果に関係な く シ リン ダー
圧 縮 度 F、
（図一
7の 〉 を 用い て い る。
本理論は コ ンフ ァ イン効 果を導入 する ために， 図一
7に 示すよ うに終 局せ ん断 耐 力 時のか ぶ り部 分 とコ ア部 分の コ ン クリー
ト圧 縮 度 （p ωE
。，
c ω・
Fc
）を そ れぞ れ与えて い る。
（1
＞ か ぶ り部 分の コ ン クリー
ト支 柱 1の耐 力 コ ンク リー
ト支 柱に生 じ る一
軸の圧 縮 応 力 度 σ。1 は，
材両端 部の か ぶ り部分の コ ン クリー
ト強度p ωFc
に達す る と最 大値を示す。
コ ン ク リー
ト支 柱 1の角度aθ1は， 幾何学的 関 係よ り，
ael＝
tan−
11 （1一
κ）／η｝・
・
77…
r7・
7・
・
…
7・
…
7r・
一…
（17） と求め ら れ， z は圧 縮 域の圧 縮せ い比である。 材 両 端 部 に生じる一
様な垂 直 応 力 度 σ。、 と せ ん断 応 力 度 ral はコ ン ク リー
ト支柱 1に生じ る一
軸の圧縮 応 力 度 σ。1 との間 に，
σα1
＝
σOl・
cos2 aθ1・
…………・
…
………・
・
…
（18 a ）τal＝ aOl
’
sin aθ，
‘
cos aa’
…・
……・
…・
……
（18 b） の関 係が成 立し，
か ぶ り部 分の コ ンク リー
ト圧 縮 強 度がptoFc に達す る と
，
アー
チ機構の強 度が発 揮さ れ る。
した がっ て，
σat
＝
ρω・
Fc ・
COS2 aei………・
・
（19a ）ral ＝＝ ρtU
・
Fc・
sin．
ei・
cos aa…………・
…・
（19b ）と求め ら れ
