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鉄筋コンクリート造耐震壁の最大耐力への壁筋の効果

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(1)

 

I

UDC :624

012

45 :620

1 :

69

02 日本 建 築 学 会 構 造系 論文報 告 集 第

392

昭和

63

年 10 月

鉄 筋

造 耐震 壁

最 大 耐 力

壁 筋

効 果

正 会 員 正 会 員 正 会 員

k

_

串* *  

1.

は じめ に

  鉄 筋

コ ンク

ト造 耐 震 壁

最 大 耐 力

へ の

壁 筋

効 果

関 す

研 究

数 多

わ れて い るが

通 常

壁 筋

横 等

量 に

筋 される た め に

筋 と

の そ れ ぞ れ の

につ い ては

十 分

には

ら か に さ れていない

 

筆 者

は,

文 献

1

に おい て, 壁

比 をパ ラ メ

タ と し た

FEM

数 値 解 析 結

果に

づい て

縦 筋

横 筋

お よ び

斜 筋

耐 力

へ の

効 果

につ い て

考 察

し たが

では こ の

果 を

模 型 実験

に よ り

検 証

し てい る

た, こ の

験 結 果

か ら,

付 帯柱

の せ

ん 断 破 壊 条 件 を新

たに

設 定

1 )

3 )

べ たマ クロモ デル の

正 も

み てい る

 

さ ら に, わ が

般 的

耐 震 壁

配 筋

で あ る

縦横

配 筋

を取

上 げ

その

最 大耐

へ の

につ い て,

の マ クロモ デル を

いて

総 合 的

す る

その なか で,

耐 震 壁

降 伏

証 す る た め に

必 要

壁 筋 比 を

コ ン ク

ト強 度 と柱 主 筋 量 と

じ て

算 定 す

る た め の

計 算 図 表 も示

さ れ て い る

 

2.

最 大 耐 力

へ の

効 果

関 す

水 平 加 力 実 験

 

2,

1

験 計 画

 本実

験 は

耐 震 壁の

元 力

力へ の

筋 と

筋の それぞれ の

効 果

や,

筋 と

45

°

配 筋

との

相 違

につ いて

把 握

し よ う と す る もの で

本 実

では

げ 降

にせ ん 断

破 壊

す る 耐 震 壁 を 対

と し てい る。 これ は,

文 献 1 )

FEM

数値 解析

で の

わ せ る た め と

耐震

実験

で は

せ ん

断 破

壊 と

告 さ れていて も

力 時には

曲 げ

降伏

っ て いる

降 伏

にせ ん

断 破 壊

さ せ た

ないた めであ るe

 

1

試 験

概 要

   

試 験 体は

Fig

1

に示 す よ うに

壁 厚

4

5cm

壁 板

の両

12cmX12cm

上 部

ZOcm

×

2ecm

加 力 梁 を有

す る

1

1

スパ ン

震 壁

実 大

1

5

程 度

とな っ て い る。

付 帯 柱 芯

距 離

100cm

と し

基 礎ス ラブ 上 端か ら加 力 芯 まで の

さ は

の効

ス パ ン

影 響

調

る た め

 

−LL

1520r

一 一一一

   

§

調

L

ご」

1

_

L

    〔帥周01

4

le

9

10        

Fig

1

  

152°

     

§

L

L

、、Ω

        帽b ,NO

5

8

Di

皿ensions  of  

Test

 

Specimens

Table

 

l

 

List

 of 

Specimens

隔 〔覧

0

2

0

2

1

2

1

2

1

 

 

〔%

0

2 ↑

2

o

2

L2

5P

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N

国0

1NO

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31

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0

75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

  

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   ー

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9

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5

NO

7

NO

8

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1

5

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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h

NO

6

   

1

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I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I   

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 一

 一

_

   一

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 一

  h

Sp

闘o

NO

9 NO

10

哥 o 諭 着

h/L

0

75

黶靉

ST  !

i’

@ 100

Fig

2

 

Arrangement

 of 

Reinforcement

Specimen

 

No

4

 

組 原 子 力 開発 室 建 築 技術 部

工修 ± # (株 〕熊 谷 組 原 子 力 開 発 室 建 築 技術

i # 治 大

学 

工博   (昭 和

63

2

10

日原 稿 受理 )

75cm

150

 cm の

2

と し た

 

試 験

Table

 

1

す が

縦 横 配 筋

縦筋 比

筋 比 を

独 立

化 させ た

8

壁 筋

45e

配 筋

と し て

鉄 筋

比 を

さ せ た

2

合計

10

で あ る

配 筋

況 を

,NO .

4

試 験

を例

と して

F

:t9

2

34

(2)

Fig

3 Loading

 

Setup

i

il

す。

NO

4

の 試 験

につ いて は,

だ け が

な る が

お よ び

基 礎

の形

配 筋

にっ い

NO

4

で あ る

 

2

) 加

力 お よ び

  

加 力 状 況 を

Fig.

3

基 礎

ス ラ

PC

鋼 棒

に よ り

反 力

固 定

し,

100t

ア クチェ

タ を

い て

加 力

を介

して

試 験

加 力 梁 に水 平

力 が

用 す る よ うに加 力 した

本 来

地 震 時

に は正

力 を

け る も の で あ る

実 験

で は

壁 板 内

の ひ

分布

破 壊

の メカニ ズム の

握 を 主 目 的 と してお り

単 純 化の ために

単 調 載 荷

と し た。た だ し,

NO .

5

試 験

のみ は

柱 主 筋

の ひ

ジ を

左 右 逆

にてん

た た めに

正 側

破 壊

させ た

負 側

載 荷

っ て い

 

軸 力

外 力 条 件 を単 純 化

る ため

に載 荷

し な かつた

アク

タの

自重

試 験 体

作 用

し ない よ う に, カ ウ

ウ ェ

トを

けて いる。

 

実 験 結 果

計 測

につ い ては

Fig

4

位 置

電 気

式 変 位 計 を設 置

試 験 体 各 部

変位

し てい る

こ こ で

壁 板 内

設 置

し た

お よ

び 斜

4se

変 位 計 (

以 後

平 均 変 位 治 具

測 定 区 間 内

平 均 的

な ひ

を計 測 す

る た めの も のであ

ざ、1 綴::

1

  {

(a} 

h

Siq

75

餉 

 

 

 

 

 

 →

6 卜    

 

   

 

区図

1

… 一一

L

il

凶 凶凶 .

1

1

 

b

)h/

2

1

5

Fig

4

 

Measurement

 of  

Displacements

8

 Wlr

 

邸ming

躍e (a) 鬥ain 飴r of 

Co

且u顎n      (b) 囚alL 

Reinforceeep

   

Fig

5 

Positionlof

 

Strains

 

Meas

血red

ま た

Fig

5

に示 す

位 置

ず み ゲ」 ジ を

み の

測 を行

つ た。 こ

れ ら

変 位

びひ

み は

コ ン

タによる オン ラ

f

ン シ ス テ ム に より

自 動

に測 定

録 し た。

 3)

使 用 材 料

   

使 用

し たコ ン

ク リ

鉄 筋

力学 性状

Table

 

2

す。 コ ン クリ

10mm

の粗 骨 材 を 用い た 豆

砂 利

コ ンク

トで あ る

ま た,

4

φ

鉄 筋

は,

伏 点

す た めに

鉄 線

ま し し た

の で あり

,D13

降 伏 応 力

め る た め に

,SD30

鉄 筋 を焼

入れ し た もの であ る

 

2

2

実 験 結 果

 1

) 破 壊 経 過

   

実 験 結 果

覧 を

Tablti

 

3

各 試 験

Table

 

2

 

Mechanical

 

Properties

 of 

Materials

      (a) Contrete S蜘   鬪

晦 蝉 lkg!G

} 1鵬 繭啝 lkg!cm7 }  

幽 〔Xlo惣 ’

 1  〔f乙!3} 触

15

四〇

124423

12

3露 o

[5 NG

 

225725

22

35        016 四〇325824

32311 ・」5 N。

4

2‘422

124 司 0

15 偲O

5     200200225U1 』 NO

622523

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  巨

2

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L

D 隠 51298421174

47巳o

 

1Table  

3

 

Test

 

Results

鞠  副oNO

1NO

 

2

NO

3NO

 

4  NO

 

5NO

 

6NO

 

7NO  臼 NO

 

9NO 附   「じ 1 ノ6

7

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3

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15

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5

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  NO

 

2

     

 

 

 

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NO

3

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i

      NO

6       ND7

Fig

6

Crack

 

Patte

rns

  

獲 雀

NO

4

  

aglg

  NO

10

35

(3)

最 終

ひびわ れ

状 況 を

Fig.

6

各 試 験 体

壊 経 過

お お む ね

下の

りで ある

 

せ ん

ひ び わ れ

が 部 材 角

R =

O.

 

1

O

5

×

IO

3 rad

で壁

張 側 脚

これに

前 後

して

げ ひ

わ れ が

R

0

1

1

O

X10

rad

引 張 側 柱

発 生

し た。

変 形

増 大

と と

曲 げ

び せ ん

ひびわ れが

多 数 発 生

進 展

し たが

壁 板

の ひ

わ れは

壁 筋 比

い ほど

ひび わ れ

さ く な る

向 を 示

し た。 その

,R =

2.

0〜4.

 

O

×

10

rad

で 圧

縮 側 柱 脚 部

お よ び

引 張 側

柱頂部

に せ ん

わ れ が

じ たQ

 

さ ら

増大

さ せ る と,

対角線

の コンク

トが 圧

そ れ と ほ ぼ 同

側 柱 脚 部

お よ び

引 張 側 柱 頂 部

の コ ン クリ

トが

ひ び わ れに沿っ て

圧 壊 し

最 大 耐 力

し た。

 

な お

れの

試 験 体

最大耐 力時

引張側柱 主

の ひずみ は

2000

μ

程 度

降 伏 ひず みの

分 以 下で

っ た。 ま た

終 局 時

まで

側柱

筋 は

降 伏

曲 げ

降 伏

は し な かっ た

 

2

荷 重

変 位

  

各 試 験 体

荷 重

変 位 関 係

Fig.

7

Table

 

3

よ り

初 期 剛 性

壁 筋 比

いに

っ て は ほ と ん ど

変 化

して いない こと が わ か る

ひびわ れ

発 生

か ら

最 大 耐 力

に至 る まで の

変 位 関 係 を

み る と

壁 筋 比

に よ る

は あ ま り

顕 著

はないが

壁 筋 比

きい ほ ど

が や や

く な る

傾 向

がみ ら れ る。

 

ま た

Fig

8

に は

荷 重 と 曲 げ

び せ ん

断 変 形

係 を

試 験 体

NO .

4

 

NO .

8

を例

と して

示 す

。 こ こ で

両 側 付 帯 柱

に お い て

方 向

分 割

し た

相 対 鉛 直 変 位

か ら,

各 区 間

での

平 均 曲 率 を求

これ

を積 分

して

求 め

た。

せ ん

断 変 形

全 体 水 平

変 形

か ら

変 形

いた もの であ る

図 よ り

試 験 体

に せ ん

断 変 形

卓 越

して お り

大耐

力以 降

L

1

01

4

L■

−i」

h L

[L

1

 

la

5 ‘b 匚 NO

5

8 Lepd

tbOI

〒 

r

1

09

5

こ辞 こ:

…°

4

1

lh

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     呵

o

 

1 rt} NO

9

1e

Fig

7

 

Load

Displacement

 

Response

fltxvr

 dlSPt ,

飛   

h

“「

‘1

1r

1      

 

 

              

h

 

L

°

i

°

        5       

     〔o ,5眸

i

剛o

4       th)S四d

 

 

Fig

8

 

Load

Shear

 and 

Flexurai

 

Disp

【acement

36

qu

 

CtOl) 40302010o      le

e

 

 二

δ

一。 、

2e

     

4

δ

     /

       

0

246

95

 

30

9

o

old

1  15

3 厨o

P「8P

m驂

t   2     3     4    5    e   ア  3  9   10

 

Flg

9

 

Uitimate

 

Strength

せ ん

断 変 形

支 配 的

と なっ ていること がわ か る。 な お

NO .

4

 

NO .8

試 験 体

に おい て

も 同 様

傾 向

っ た

 

3 )

最 大 耐 力

  

各 試 験 体

最 大 耐 力

比 較

Fig.

9

示 す

につ いて は

縦 筋 比

の み

を増

させ た

場 合

NO .

1

2

 

NO .3

4

, 

NO .

5

6

NO .

7

8

より も

筋 比 の み を

増 加

さ せ た

場 合

NO ,

1

3

 

NO

2

4

, 

NO .5

7

 

NO

6

8

壁筋

に よ る

耐 力上 昇

き く なっ て いるこ と が わ か る

ま た

さ ス パ ン

きい

試 験 体

が,

筋 比

増 加

耐 力

き くなっ て い る

縦 横 配 筋

45

°

配 筋

NO .1

9

NO .

4

10

を比 較

すると

45

°

配 筋

が 同

配 筋 量

縦 横 配

場 合 よ

り,

最 大 耐 力

く なっ て い る

 

こ の

結 果

1

での

FEM

数 値 実 験 結 果 を裏

ける

の である

t

「1)。 レ

×

1 ・

        冖 

thfi

   −

IVHntnyDF

   _  

t

1

°

al

  閥o

L

      (

b

) 

No

2

 

 

 

 

 

 

 

 

  亡

   一 

鰤 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

一 

   一 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

一 

…、

     

 1

 1

      

 

1

P

{C〕 阿0

3

               〔

d

) 囲0

4

Fig

10

 

Principal

 

Str

鉦n 

DistributiQns

      鼠

LOqO

 

d

         

      R

2

0

且O tad

      Qu

Fig

11

 

Moh

ゼs 

Circle

Specimen

 

No

4

(4)

 4

分 布

  

平 均 変 位 治 具

か ら

ら れ た

大 耐

分 布

NO

1

−−

NO

4 試

に つ い て

Fig.

 

lo

す。 ま た

 

Fig

1

に は

NO .

4

試 験

と して

平均 変位治

に よ り

測 さ れ た ひ

み か ら

計 算

し た

Mohr

の ひ

み 円 を 示 して あ る注2)

Fig.

11

よ り,

3

の ひ

みか ら

計 算

し た ひ

円上

に,

1

の ひ

も乗

っ て お り

測 定 結

果 は

頼 性

い もの である と

判 断

され る

  Fig

10

み る と

各 試 験

主 圧

み が

引 張 側 柱 頂 部

圧 縮 側 柱 脚 部 を結

対 角 線 上

大 き

く な る

傾 向

し て い る こと がわ か る

こ の こ と か ら

最 大

耐 力 時

には

コ ン クリ

トの

斜 圧 縮

ブレ

ス に

せ ん

断 力

伝 達 さ

れて いる

と推 定 さ

れ る。

  壁 筋 比

に よる

い に

目 する と

縦 筋 比

の み

を変 化

さ せ た

NO .

1

2

お よ び

NO .

3

4

で は

主 圧 縮

み の

分 布

に は

あ ま

差 が見

られ ない の に

横 筋 比

の み

を変 化

させ た

NO .

1

3

お よ び

NO .

2

4

比 較

で は

横 筋 比

い ほど,

対 角 線

か ら

れ た

部 分

主 圧 縮

ひず み

も大

き く なっ て いること が わ か る。 こ の

主 圧縮

み の

きい

領 域

で は

,一

圧 縮 応 力 も大

き いと

さ れ る とこ ろ か ら

筋 比の

増 加

に より

壁 板

コンク リ

増 加

し,

耐 震 壁

最 大 耐 力

が 上

し た

の と

え られ る

さス パ ン

L5

であ る

NO .

5

〜NO .

8

試 験 体

につ いて も 同

傾 向

で あっ

tl,

 

な お,

コ ン ク リ

トが 圧

し ている と

観察

さ れ た

部 分

で の,

最 大 耐 力 時

主 圧 縮

み は

各 試 験 体 と も

2000

μ

程 度

に なっ ていた

この

コ ンク リ

ト 円

柱供

最大強度 時

の ひ

み と ほ ぼ

し て お り,

計 測

さ れ た ひ

み か ら も

コ ンク リ

トは 圧

してい る と 判 断 され

観 察 さ れ た 破 壊 状 況 と対 応 してい る

yf♂ σ σ

v ・

 

  

 

 

  \

  

l

  

x>

     

1

     

Q

L

レ         ε

o

Fig

12

 

Stress

St

「ain  

Cu

「ve E Load [ng  

beam

Cblumn

X

Wall

  

)rK

 

 −

iK

− 

 

1

難 麟

CoiumnA  

X

糒 謙

d

1

1

_ n

,、。

t、cal

 

b,

Fig

 

13

       

P

。・

dec

1

.m・

VeTtical

 

Forces

 over 

the

 

X

XSection

 

3

壁 板 と付 帯 柱

負 担

せ ん

断 力

 3

1

コ ンク リ

縮 強度

有効係

推 定

 

コンク リ

トの

と ひ

み の

主軸

す る も の

し, その

主 圧 縮 応 力

主 圧

み の

Fig.

12

お よ び,

(1 )

す よ う な

y

む放 物 線 と仮 定

す る

こ こで,

係数

板 内

定 値

コ ン

引 張 応 力 を負 担

し な いものと する

     

σ

a2

ε

εo

ε

εo

21

 

t・

t・

 

t・

t・

t・

1

た だ し

ε :

主 圧 縮

平 均 変 位 治 具

      

ε。 :

最 大 強 度 時

の ひずみ

2000

μとし た

 

(1

か ら

られ る

主 圧 縮 応 力

び その

か ら

耐 力 時

壁 板

コ ンク

鉛 直 応 力

c σ。 を

計 算 す

こ こ で ,σv に は v が

数 と

して

ま れて いる。 さ らに

柱 主 筋 や壁 縦 筋

の ひ

み から,

最 大

耐 力 時

の そ れ ぞ れの

応 力 を 求 め

,Fig.

13

示 す

X

X

断 面

で の

A

まわ り の

抵 抗

メ ン

が,

外 力

の モ

ン トと

し く な る

よ う

有 効 係 数

を決 定 す

るtt3) 。

 

こ こ で

,X −X

断 面

に おい て

引 張 側 柱

の ゴンク リ

トが

負担

して い る 軸 力 は 零 と し

の コ ンク リ

トが

し てい る

合 力

作 用

する

と仮 定

して いる。

 

上 記

方 法

に よる

計 算 結 果

Fig.

14

す が

有 効

係 数

O

 

58

O

 

85

範 囲

そ の

平 均 値

は v

O

7

と なっ てお り

くの

研 究 者

か ら

報 告

さ れて いる

類 似

し て い る4}。 また

本 実 験 結 果

で は

v の

壁 筋 比

い に よる

傾 向

は み られ な かっ た。 こ こ で

NO

5

試 験

につい て は

負 加 力 時

耐 力

最 大

と なっ た が

その レ ρ o

5        

O

  

O

 M

ε

8

v

tue      

o

δ

一冒

Q

b

No

of5P 鬱cime

123456T6910

Fig

14

 

The

 

Efficiency

 

Facto

τ Qf  

Cempressive

 

Strength

 of      

Conc

「ete 飾 レ 馬 レ ●   FEM [コ E

P

i

(a) 7

rtical  Stress Distrlbutions       (b) Shear Stress 

Distributions

Fig

15 Comparison between Experimental

 and

 A

皿alytical      

Results

(5)

た め

し の

影 響

け て お り,

上 記

の よ う な

で は

コ ンク リ

トの

応 力

評 価

でき ない た めに

検討

か ら

し た。

 

Fig.15

には, 

NO .1

試 験

し て,

大 耐 力 時

につ い て

本 実 験

か ら

られ たせ ん

断 応 力度 と鉛 直応 力

分 布 (

実 験

か ら

ら れ た u を

い て

計 算

し た

FEM

解 析 結 果 と比 較

して

示 す

か ら

圧 縮 側 柱 脚 部

付 近

で は や や

差 も

み ら れ る

の の

実 験 結 果

解 析 結 果

は よ く

応し て い る。

こ こ で

い た

解 析 手

法の

概 要

文 献

1 )

既述

してあ り

ま た

解 析

い た

材 料 特 性

実験結

いている。 な お

要 素

す る。

 

L

t

上の よ

b

本 実 験

か ら

も壁

コ ンク リ

トの 圧

縮 強

,一

強 度

よ り

低 下

す る とい う

と なっ た。 このこと か ら

塑 性 理 論

極 限 解 析 手 法

づ くマ クロモデル におい て

壁 板

コ ンク

圧 縮 強

と して

縮 強 度

よ り

低 減

さ せ た

いた

より

状に近い と 考 え ら れ る

  3

2 壁板

付帯 柱

負担

せ ん

断 力

ぼ す

壁 筋

      響

  付 帯 柱

負 担

せ ん

断 力

評 価 法

と し て は

柱 主 筋

の ひ

分 布

か ら

平 面 保 持

仮 定

い て

付 帯 柱

曲 げ

メ ン

ト分 布 を求 め

その

勾 配

か ら せ ん

断 力 を計 算 す

方 法 も考

え ら れ る。 し か し

こ の

方 法

で は

柱 主 筋

ひ ずみが

変 化

せ ずに

柱 材 内 部

コ ン クリ

トブレ

ス に

直 接

にせ ん

断 力 を伝 達 す る

わ ゆ る

チ 的 な

れ が

考 慮

され て い な い ことな ど

らか に

近 似 的

方 法

と な る

 

前 節

し た よ うに

実 験 結 果

で は

せ ん

断 力

比 較 的精 度 良

評 価

され てい る と

え られ

帯 柱

負 担

せん

断 力

耐 震 壁

最 大耐 力

か ら

壁 板

せ ん

断 力

い て

求 め

た。

 

こ の よ うに し て

ら れ た

各 試 験 体

X

X

断 面

Fig.

13

で の

せ ん 断 力

Qw

。LL と

帯柱

せ ん

断 力

Q

Fig,

16

こ こで, ノ

Q

付 帯 柱

負 担

せ ん

断 力

FEM

解 析

に よれ ば

X

X

断 面

で の

引 張 側 柱

負 担

せ ん

断 力

ない

こ ろ か ら,

の !

Q

は,

せ ん

断 力 と

み な すこ

と が

で き る

 Fig.

16

よ り

横 筋 比

の み

を 変 化

させた

試 験 体

NO .

1

3

NO .

2

4

お よ

NO .6

8

を比 較

す る

横 筋

増 加

によ り

付 帯 柱

負 担

せ ん

断 力

Q

は,

あ ま

し ない の に

負 担

せ ん

Qw

。i

Lが

増 加

し てい るこ と が わ か る

ま た,

4se

試 験 体

NO .

9

10

において

壁 筋 比 を 増 加 さ

せた こ

耐 力 上 昇

QwaLL

増 加

起 因

し て い る

。一

縦 横 配 筋

45

°

配 筋 を比 較

する と

壁 筋 比

増 加

によ る

QtuaLL

量 は

NO ,1

4

と の

よ り

38

q

〔噫叩 ) 40 30 20 100

κ

1

 

 

x 照

1{丁

s

L

o聾o

1   2   3 4   5  6  7  8    9 10 Armo

  監

 

Bor

erd

ε

d & hori

o

匚 d肛a 匿 o

1

恥!10

75 1

5 0

75

R

b〔% ) 0

2120

2 ¶

2021

2

R

。,【%》0

2120

21

20

21

20

 1

20

21

2

Qwall

rQ

Fig

16

 

Sbear

 

Forces

 contributed  

by

 the 

Wall

 

Paoe

[and

     

Columns

 Qver  t』e 

X

X

 

Sectiott

斜 45

°

NO .9

10

が か な り

き く なっ てい る

 

こ のよ

壁 筋

に よ る

力 上 昇

壁 板

せ ん

増 加

起 因

してい るこ

と が

本 実 験

に よっ て も

認 され た

こ れ は

文 献

1

FEM

数 値

実 験

か ら

予 測

され た

結 果

同様

る。

 

4

付 帯 柱

の せ ん

断 破 壊 を考 慮 した

ロ モ

ルの

    案

 

4

1

付 帯 柱

破 壊 条 件

 文

1

3

でのマ クロ モ デル では

付帯柱

せ ん

断 力

評 価

す る

柱主 筋

す るこ と を

て いた。 し た がっ て

本 報

実 験

し た

よ う

主筋

降 伏 を伴

にせ ん

断 破 壊 す

よ う

耐 震 壁

し て は

付 帯 柱

負 担

せん

断 力

評 価

する こと がで きな い

 

そこで

本 報

で は,

塩 原

5〕

が 指 摘

し て

よ う

柱 主

付 着

や,

柱 幅

壁 厚

よ り

も大

より

壁 板

コ ン ク リ

ス の

きが

帯 柱

で は

っ て く る こ と が

可 能

で あ るこ と を

考 慮

Fig,

17

の よ

付帯柱

の せ ん

断抵 抗

仮 定

し た。 その

方 向 力

のつ り

いか ら,

付 帯 柱

の せん

断破 壊 条 件 を

し, マ クロモ デル を

修 正

する

 

Fig,

17

水 平 方 向 力

のつ り

次式 が得

る。

 

 

 

Yc

− De

、,

1

θ

…・

Wa ]1

BcxDc

Column 1     

磁       θ    

1

       

 

 

1

 

     

iii蔑       塵

 丶

A

φ

ycy

B

D

・c 、

(6)

 

こ こで,

コ ンク リ

スの

角 度

θ は

耐 震

曲 げ降 伏

最 大 耐 力

す る と きの

と して

下 界 定 理

によ り

式 (

3

え ら れ る

3

    

θ

=tan−

11

α十

β

一1

λ十

 (

α十

β

一1

2λ:十

11 ’

            

 

3

 

た だし

記 号

明は ま と めて

尾に 示 す

 

本 報

で は

れ ん

に よ り

式 (

2

3

同 時

足 す

Yc

お よ

θ

め た。 ま た

引張側柱

にお け る

yt

の値 も 式

2

)に よ る

で あ る もの と す る。

付 帯 柱 脚 部

での

力 お よ び

げモ

メ ン トのつ り

いにつ いて は

柱 主 筋

降 伏

t

いないとい う

か ら

検 討

する

必 要

な お

柱 主

筋の

降 伏

定 し た

きの

y

,,

yt

が,

式 (

2 )

下 回

場 合

に は,

付 帯 柱

曲 げ 破 壊 す

と判 定

し, こ の

y

yt

い る

 4

2

 実験 結

との照

  修 正 後

の マ クロモ

ル に よる

計 算 結 果

本 実 験 結 果

と の比

最 大 耐 力

お よ びそ のとき の

圧 縮 側 柱 脚 部

の せ ん

断 力

につ い て

Fig

18

示 す

図 よ

修 正 後

のマ ク ロ モ

ル に

計 算 結 果

修 正 前 よ

も実 験 結 果

く なっ てい る ことが わ か る

ただし

計 算 結 果

に お い て

NO .

4

お よ

NO .

8

試 験

耐 力 が

, コンク

ト強 度

影 響 を 反 映

して

そ れ ぞ れ

NQ .

3

お よ び

NO .

7

試 験

よ り

下 し て お り,

実 験 結 果

傾 向

な っ て い る

これ は, マ クロ モデルでは

頂 部

梁 を剛 強 と仮 定

して い る た めに

曲 げ 降伏

しない

耐 震 壁

にお

縦 筋

効 果

十 分

に は

考 慮

さ れ な い た め と

える。 o

oo

50 10   a

4

…、

a    O

r

1

thttt      

tM

Ct

m

dt

ttf

     

ofl

cLmt

1   z    3    d    5    6   F  

N

Lu

      尸

o「

Fl圏

t   

  J   q    5     0    

    a

     〔a) ULしima賦e StrensしhL       〔b) She

己r Fortcs berne by COmprtrssio冂肋 コ膕 ”

      over  the X

X S

 

ヒlon

Fig

18

 

Compar

孟son

 

between

 

Expe

imeptat

 and

 

Calculated

     

Results

 

     

r− 2日

1伽

F

       

_

 tbn

FP°

        〔a) No

1

      

       

b

) 閥o

5

Fig

19

 

Principal

 

S

けain 

Distribut

め皿s ob↓ained 

by

 

Experi

    

ment  a【Ld

 

Concrete

 Dlag6nal

 

Struts

 calculated

by

     

Macro

 

Mode1

Q

叩 ノ 巴

1‘k曜ノc   ) 100  

m

:r

vo

 

lh

:碚1

FI

 

t

ILr

幽い’

ム        ム 2         鈩

     

v9

 

_

Je

°

°

70

 

N−t#

v■

t■

e

 

Thrp

Tin

 

 

 

t

ロt4

一 一

 

l

l

        

Qmcro

1(kg/cm 」}       0        10Q

Fig

20

 Comparison between Experim6nta

[and

 Calculated

     

Results

 

また

Fig.

19

に は

 

NO

1

お よ び

NO .

5

試 験 体

と して

実 験 結 果

最 大 耐 力 時

分 布 と

, マ クロ モ デルか ら

計 算

さ れ る

コ ン

ブレ

ス の

形 状 を

比 較

して

図 より

み の

に は や や

も み ら れ る が

角 度

対 応 し

て いる。

 

さ ら に,

1

お よ び

3

引 用

し た

既 往

耐 震 壁

本実

えた

150

試 験 体

最 大 耐 力

の マ ク ロ モ デル に

計 算 結 果 と

比 較 を

Fig.20

す。

図 よ

りマ ク ロ モ デル で は

曲 げ降 伏

し な かっ た

耐 震 壁

し て

耐 力

をや や

過 大 評 価

する

傾 向

が 見

ら れ る

の の

実 験 結 果

計 算 結 果

して い ること が わ か る。

 

以 上

検 証 結

果 か ら

修 正

のマ ロモ デル により

大 耐 力 時

降 伏

場 合

か ら

わ ない

場 合

まで の

耐 震 壁

最 大 耐 力 を精 度 良

推 定

で き ること を

認 し た

 

5.

最 大 耐 力

へ の壁

縦 横 筋

効 果

関 す

議 論

 

こ こ では

耐 震 壁

最 大 耐 力

へ の

壁 縦 横 筋

効 果

につ い て

考 察 す

る が

議 論 を明 解

る ために

頂 部

剛 強

場 合

対 象

と する

 

5

1

 

マ クロモ

ル に

予 測

 

縦 筋 と横 筋

の そ れ ぞ れの

効 果

につ い て

え る と

横筋

の み

を増 加

させ た 場

に は

文 献

3 )

にも

た が

震 壁

最 大 耐 力 時

曲 げ降 伏

し や す く なっ てい く

傾 向

示 す

。 ま た

横 筋

増 加

耐 力

上 昇

する の は

震 壁 が 曲 げ

降 伏

し な い

範 囲

に お い て で あ り こ れ は い わ ゆ る せ ん

断耐

力の

増 加

と 理

れ る。

 

縦 筋

のみ を

さ せ る と

震 壁 は

破 壊

か ら, い わ ゆる せん 断

破 壊

へ 移 行 す る 傾 向 と な り

筋の

増 加

に よ り

耐 力

上 昇

する の は

のマ クロ モ デル で は

耐 震 壁

最 大 耐 力 時

曲 げ降 伏

す る

範 囲 と考

え ら れ る

 

こ のよ うに

へ の

効 果

は はっ き り と

意 味

な る

ので あ り

あ るい は

の み

39

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