曲げモーメントとせん断力をうける角形鋼管柱の埋込み形式隅柱柱脚部における力学性状

NII-Electronic Library Service

1

論

　

文

1

UDC ：624

．

075

．

2

．

014 ：624

．

078

．

014

．

5

日本建築学会構造系論文報告 築 第

388

号

・

昭 和

63

年

6

月

曲

げ

モ

ー

メ

ン

トと

せ

ん

断

力 を

う け

る

角形 鋼

管柱

の

　　　

埋

込

み

形式 隅

柱 柱脚部

に

お け る

力

学性状

正 会 員 正 会 員

中　 　

島

　 　

茂

　 　

壽

＊

五 十

嵐　 　定 　 　義

＊ ＊

　

1

．

序

　

角 形 鋼 管

の

_中柱

の

埋 込

み

形 式 柱 脚

に おい て， コ ンク リ

ー

ト

基 礎

ばり の断 面

寸 法

が

一

定

の

場

合

，

鋼管柱

の

埋 込

み

深

さ

・

鋼 管 柱 断 面

の

_幅厚

比

・

コ ン クリ

ー

トの充 て ん

・

各 種

の

補 強

・

基 礎 ば

り のコ ン ク

リ

ー

ト強 度

な ど の

要

因 が，

柱

脚

の

剛 性

・

耐 力

・

_履

_歴

_{特 性}

・

_{応 力 伝 達}

_機構

な

ど

の

力 学 性 状

に

及

ぼ す

影 響

につ い て は_，

既

に

報 告 済

みであ る4）

・

S）

。

しか し

，

側 柱

・

隅

柱

の

場 合

には

，

基 礎

コ ンク リ

ー

トの か ぶ り

厚

さ が

不

足 する恐れが あり

，

中

柱

と は

違

_{？ た}

問 題

が

存

在

す る もの と

考

え られ る。 こ の 側

柱 柱

脚

部

につ い て は

，

秋 山

　

宏

ほ かfiレ

，

森 田 耕 次

・

加 藤

　

勉

ほ か7） ，

武

田

寿

一

ほ か8｝

・

9 ］の

研 究 成 果

が

発

表

さ れてい る

が

， い

ず

れ も

柱 材

が

H

形 鋼

に

限

ら れている

。

ほ か に

，

角 形 鋼 管

を

柱 材 と

し て

用

い た

田

渕基

嗣

・

金

谷 　

弘

1°）_の

研 究 も あ る

が，

試 験 体 数

が

少

な く

，

力学性状

の

解明

は

不 十 分

で

あ

る。

　

こ の

_{研 究}

は_，

柱 材

と して

最

も普 遍

的

な 冷 間

成 形 角 形 鋼

管

を

隅

柱

に

用

いる

場 合

の

柱 脚

を

対 象

と し，

比 較 的 幅 厚 比

が

小

さい もの を

使

用 して

，

曲

げモ

ー

メ ン トと せ

ん 断 力

が

働

く と きの

_{力学性 状}

を実 験 的

に

追 究

す る もの で，

鋼 管 柱

の コ ンク リ

ー

ト基 礎

ば りへ の

埋 込

み

深

さ や コ ン ク リ

ー

ト

の か ぶ り 厚 さ を

変

え た

実 験

とそれらの

_実

験 因 子 を

一

定

に して

_各種

の

_補

強 法

の

有 効 性

を

調

べ _る

_実

_験

_を

_組

み

合

わ せ て い る

。

　

2．

実 験 計 画

　

2

．

1

実 験

計

画

　

角 形 鋼 管柱

の

埋 込

み

形 式 隅 柱 柱 脚 部

の

力学 性

状

を

調

べ る た め に

以 下

の

_実

験 因

子

を選

び

実 験 計 画

を た て てい る

。

　 1

） 基 礎

ば りへ の埋 込み

深

さ

　 2

） 鋼 管 柱

に

_対

す るコ ンク

リ

ー

ト

の か ぶ り

厚

さ

　 3

）

　

コ ン クリ

ー

ト

充

てんの

有 無

　 4 ）

各 種 補 強 法

　

○

輪 状

アンカ

ー

筋

　O

溶

接

アン カ

ー

筋

　

○

リ

ブ

（

外

・

内

）

と

水 平

ア ン カ

ー

ボル トの

_組

み

合

わせ



O

ジベ ル



○ アン カ

ー

ポル ト

　

○ フ

ー

プ

筋 比

　

○ 頂

部 補 強

ほ か 本論 文の

一

部

は

，

文

献

1

）

，

2

）

，

3

）

におい て発 表し た

。

寧 大 阪 工 業 大 学 　 講 師

“

_{大 阪大 学 　 教 授}

・

_{工 博} 　 （昭和

62

年

10

月9日原稿受理 ｝

　

5

） 載 荷 方 法

　Q

単調

加 力 と繰

り

返

し

加 力

　

○

曲 げ

・

せ ん

断

力載 荷

と

軸力

・

曲

げ

・

せ

ん断 力 載 荷

お

よ

び

引 張 力載 荷

　2

．

2

試

験

体

　

こ の

実 験

は

次

に

述

べ _{る よ う な}

LH

の

系 列

（

表

一

1

参

照 ）

か

ら な

り

，

試 験

体 数

は そ れ ぞ れ

27

，

13

体

で

あ

る。 その ほ か に

鋼 管 柱 自体

の

力

学

性

状 を調

べる

試 験 体

が

2

体

あ

り

計

42

体

であ る。

各

試

験体

は

実

物

の

1

／

3

〜

1

／

4

程 度

の

寸 法

に

縮 小

さ れ てい る

。

基 礎 ば

り は

図

一

1

に

示 す よ う

に

単 純 化

し

，

中

柱

の

実 験 ［

，

皿

4）

・

5 ）_の

場 合

と

同

じ

300

×

400

×

1300

を

標準

とし_， そ の

両 端 近

くに

冷 間

成 形 角 形

鋼 管

柱 ロ

ー

100

×

100

×

6．

0

を 埋 込

んで

定 着

してい る

。

柱

は_， は り型 わ く

上 端

で

宙

づ り

固 定

さ れコンク リ

ー

ト

の

打 設

が

行

わ れ る た め， アンカ

ー

_ボ

_ル

_{トを 取}

_付

_け

_た

_試験体

で は_， ボル トの

浮

き

上 が

り

・

移 動 防 止

の た め 図

一

2

の よ

う

に ベ

ー

ス

プ

レ

ー

ト下

面

に

も

二

山程

度

の ね じ

山 を も

つ

ナ

ッ

ト

を取 付

け

手 締

め し てい る

。

はり

主 筋

は

上

端

筋

と

下 端 筋 を

端 部

で フ

ー

プ

状

に

連 続 さ

せ た。

次

に

実験 工

，

ll

につ いて

述

べ る。

　

実 験

1

：

_す

べ _{て の}

_柱

の

_{下 端}

に

図

一

2a

）

に

示 す

よ うに

130

×

130

×

12

のベ

ー

ス

プ

レ

ー

トを 溶 接 し

，

原 則

と し て

4

−M12

の アン カ

ー

ボ

ル

トを 設 け

て い る。 こ の た めべ

一

ス

プ

レ

ー

ト

直

上

の

管 壁 中 央

に

半 円 形

を もつ

_欠

損 部が あ り， ベ

ー

ス

プ

レ

ー

_ト

_上

_面

_{か ら}

_約

_50mm

_{ま で コ ン} ク

リ

ー

トが充

て

ん さ

れて い る

。

　

こ の

実 験

では

鋼 管柱

の埋 込 み 部 周 りの フ

ー

_プ

筋 間 隔

を

一

_{定 と}

_して

_，

_{後 述}

_の

_{実 験}

_因

_子

_が

_力

_学

_{性 状}

に及ぼす

影 響

を

調

べ る

。

フ

ー

プ筋

は 埋 込 み

深

さ

比

LID ＝2，5

（

L

；

埋 込

み

深

さ，

D

：

鋼 管 径 ）

の

標 準 試 験

体

につ い て，

柱

の

全 塑

性

モ

ー

メ ン

ト（

Mp

）

が

伝 達

で き る よ うに

_頂部

筋 を

3

−

D10

と

し， その

下

の フ

ー

_{プ 筋}

_を

_{D6 −2．}

₅

’

cm

_＠

と

し た

。

た だ し

図

一3

に

示

す よ うに

根 巻

き

柱 脚

11 ）

・

12）_と

同様

にベ

ー

ス

プ

レ

ー

トに よ る

抵 抗

モ

ー

メ ン

トを無 視

し

，

埋 込

み

部

の

反 力

がべ

一

ス

プ

レ

ー

ト

位 置 と基 礎

ば り

上 端 主 筋 位 置

に

集中

す るもの と

仮 定

し て い る。 これら の

集

中 力に対 し て

頂 部 補

強 筋 を 求

め，

文 献

14

）

か らフ

ー

_プ

_筋

_間

_隔

_を

_算

_出

_し ， そ の ほ か の

試 験 体

に

も同 様

に

配 筋

し てい る

（

図

一

4

参 照 ｝

。

　

試 験 体 記 号

は

，

表

一1

下に示 す 要 領に

従

い

付

けら れ た。

一

₈₆

一

N工 工

一

Eleotronio _Library

　

充

て

ん

型

（

F ）

で は

，

基 礎 ば

．

り天 端 上

5cm

の

_高

さ ま で コ ンク

リ

ー・

ト

を

充

て

．

ん

_．

L

て

い

る。

埋 込

み

深

さ

（

EL

）

，

は し

あ き長

さ

（

ED

） を

実

験 因 子 と

し た

試

験 体

と

輪 状

ア ン カ

．

一

筋 補 強 （

AR

）

し た

試 験 体

お よ び 充てん 型 試

験 体

を

の ぞ き すべ て

L

／

D ＝

2

．

5

，

E

／

D ＝

1

．

0．

（

E

：は し あ き

長 さ ）

の

一

定 値 と

し

，

昏

り

あ

き

長 さ （

載 荷 方 法 と 直 角 方

向

の か ぶ り

厚 さ ） を

は し

あ

き

長

さ と

等

し く してい る

。

　

EL

系 列

は

EIDi ・

1

：

，

Q

（

_乃も

_．

_と

_で

LID ＝1．

o

〜3．o

_{と し}

　　　　　　．

．

　

1　

　

　

．

「

．

た。

　　

．

　

’

　ED

系

列

は

LID

・

12．

　

s

の

も

とで

EID

＝

1

．

5

〜

6

．

　

o

_とし

た。

　

．’

　　 　　 　

L

．

　

LR

，

　

LM

_と

_{名 付 け}

た

試 験 体

は

，

繰

り

返

し

加 力

，

お

よ

び

単

調

加 力

による

相

違

を

調

べ る た

．

めに

計 画

し た

試 験 体

で

あ る

。

　 　 　 　

』

　

NA

はアン カ

ー

ボ

ル

トを 取 付 け

て

お

ら

ず

， アンカ

ー

ボ

ル ト

取 付

けの

影 響 を

_調搏

る ための

も

の

_で

あ る

。

　 次

に

以 下

に

述

べ る

種

々 の

補 強

の

詳 細 を 図

一

5

に

示

す

。

　

AR

系 列

は

〃

Pr2 ．

5

の

一

定 値 と

し

，

　

E

_／

D ＝O．

　

5

，

　　　　　　 　

0

．

75

，

1

．

0

と変 化

させ

，

へ りあき

長

さ

を

は し

あ

き

長

さ と

等

しく して い る。 ただ し

EID

＝

o

．

5

，

0

．

　

75

の

試 験 体

では

補

強

鉄

筋

と は り

主

筋

の

交 差

を

防

ぐ た め

，

は り

主 筋

を

1

／

2

に

減

じ た。

　 RA

，

　

EA ，

　

IA

，

　

SD

の

_{各 試 験 体}

「

は そ

れ

ぞ れ

溶 接

アンカ

ー

筋

・

外

リ

ブ

に

_{水 平}

ア ンカ

∴ボ

ル

ト

・

内

リ

ブ

｝

こ

_水

_平

アン カ

ー

ボ

ル

ト

・

ス タッ

ドジ

ベ ル に よ り

補 強

し た

試験

体

であ る。

　

SA

系

列

は

柱

に

引抜 力

も

作

用

す る

場 合

につ いて

調

べ る もの で

，OA

試 験

体

は

引張

力

を

作

用 さ せるものである。

　

．

実

験

_耳

：ベ

ー

ス

_プ

_レ

ー

ト

_嫉

図

一

2b ）

に

示 す

よ

う

に

16

_？

X160

×

12

で あ り

原 則

と してアンカ

ー

ボル

ト

は

取 付

け

ら れて いない

。

この

_実験

で は

鋼柱

周

りの フ

ー

プ筋

比

・

頂 部

補 強 筋

な ど を

変 化

さ せてその

_{影 響}

を

調

べ

，

ま たア ンカ

ー

ポ

ル ト

・

溶 接

アンカ

ー

筋

の

補 強

要素

が

終 局

耐

力

に

及

ぼ す

影 響

を

_調

べ _る

。

_{埋 込}

み深 さ

比 （

五

／功

は

前 者

に

対

し

2．

5

，

後 者

に

対

．

し

1

．

5

と し た

。

また_，

．

．

は し あ き 長 さ

比

（

E

／

l

）

_）

は

原 則

と し で

1

．

0

_．

，

と し

1

へ _り

_あ

_き

_長

_さ

_を

は し

あ

き

長

さ

と

等

し く して いる。

詳 細 を 図

一

4

，

5

に

示 す

。

　

RH

．

系 列

は フ

_T

_．

プ筋 比

（

Pw

｝

の

変 化

に

よ

る

影 響

を

調

べ る た

め

の

試 験 体

で

あ

り

，

_ρw

＝

O

−

1

．

28

％ と

し た。

ま

たか ぶ り

厚

さ を

1

．

50

と し た

場 合

につ いて

も調

べ る

。

　

TR

系 列

は

頂 部 補 強 筋 を取 付

け た

試 験

体

で

あ

る

。

　

EH

は フ

ー

プ筋 を

は り

側

に

延 長

．

し

十

分定 着

さ せ た。

　

・

　

RB ，

　

RA

の

各 系 列

の

試 験 体

は

RO

試 験

体

と

比

較

す るこ とによ り， そ れ ぞ れ アンカ

ー

ボル ト

・

溶 接

アンカ

ー

筋

が

終 局 耐 力

に

及

ぼ す

影 響 を調

べ _{る た め}の

試験

体

で あ る

。

　PR ，

　

PM

の

試 験 体

は_，

鋼 管 柱

自

体

の

力 学 性 状

を 調べ る ための

試 験 体

で

あ

り_，

図

一

2c ）

に

示

す よ うな

厚 板

べ

一

ス

プ

レ

ー

トを

柱

に

_{溶 接}

し た もの で

鋼 床

に

高 力

ボル トで

締

表

一

1a

） 実験計

画

（

実

験

1

）

裔

睾

試験体 試 験体 記号

_」

埋込 み 澱 さ   L／D は し あ き 　長 ざ   ε〆

o

中空 又 は 紹

鑑

載荷方樒 紬 力 備 　考 込

．

み

．

深 さ 12345

CH

−

LI

匹

し

3

CH

・

EL　l 13

C

目

・

乱 口

．

【

13

CH

一

εL口

’

d3

CH

−

Eし 皿 1L3 LOD　



l

．

ool50 L502002

_．

oo2502

．

503003

，

00 iOO

_〃

　

Loo 　 　 〃

〃

　

　

〃

〃

　

　

　

〃

〃

　

　

〃

多

；

．

　；

、

多

二

多

舞

；

〃

．

抵準 試験 体

讐

長 あ き 67B9c旺

・

Eo『L5L3 c区

・

εo『2 【3

CH

・

匚D『9 【3 田

・

日ou

’

5132502

．

50

〃

　

　

　

〃

〃　 　　〃 〃　 　　

〃

　

．

1501

．

502 ◎02

、

_．

oo3003

GO6006

．

00 中空

二

〃

穿

；

操返

彡

〃

呈

；

籬

胃

C日

・

LkH

’

ll3 ℃h

・

u1

『1L32502

．

50 〃　 　 〃 且oo且

．

OD 〃　 　 〃 中空〃

算

齷

舞

負 藪 肩 か ら始 め 昏 馳 潤 璽薗

巳

鹽点 充 堰 121

_．

3CF

一

_鴎 皿 1L3 CF

−

EL

『LL32002

．

002502

、

  IoO

　

Loo 〃　　 〃 充岨 〃

穿

漉 〃

穿

．

14CH

・

賦 『 1i32502

．

50lOO

　

L

．

じD 中 空

．

彊E 繰 0AB 」な し

1

蕁

17H

一

軋Rロ

’

o 皿3 ‘日

・

へRロる川3 c“

・

賦 矼

’

馬

L32502

．

黔

〃

　

　

〃

〃

　 　 〃

．

500

_．

．

5075 o

．

75100Loo中空

二

套

〃

繰返

多

身

〃

か ぶ りO

．

50D 　 　 o

．

75D

’

　 　 LGOD

聾

各

駑

．

篷．

18CH

・

隔 『監L32502

．

50loO

　

l

．

oo 中空 有 蝶返 0 アン舮 筋

認

CH

・

臥 o

’

：L3 c開

・

1A『 d32502

．

50 〃　 　　〃 lQO

　

l

．

oo 〃　　 〃 中_空 〃

．

穿

繰 返〃

2

外

’

卩

」

，

ホ甼 A8

二

内1，

．

・

東 畢 繊 2122Cド

・

50『 d3 CK

・

s曜 『 1【3 筋02

，

印 〃　 　 〃 LOD

　

L

、

α0 〃　　 〃 中空 〃 有 無 絵返 〃

身

ジベル補 強 23c 艮

・

so皿

’

d32502

，

50100Loo 中 空 有 繰返 0 員 α員

蝕

ら嬉

酌

る 軸 　 力 242526CH

・

SA『1L3

CH

−

S

蝦 『

U3

CH

・

s蘭 『

」

【32502

．

50 〃　 　 〃 〃　 　

〃

lOO量

．

OO 〃　　 〃 〃　　 〃 中 空

；

有 無 有 繰返

彡

夢

〃

．

Aεt な し ジベル 27　C臣

0A

『

」

132502

、

関 loO　L

．

BO 中空 返 青 引 張

ll

禦 彎藜

。

騨

砌 他の鵬 でtt 　4

『

°L3

表

一

1b

） 実験 計

画 （

実

験 皿

）

裔

孥

試 験体 試 験体記号 埋 込み 澱ざ   し！D は し あ き 長 さ   E／D 中空 又は ABt

瓢

載 荷方 法 軸 力

．

備

．

考 フ 筋

÷

比 28293031c拇

・

殴圓oo

」

旧 CH

・

眦

」

『

」

16

C

粍

・

瞞皿

’

し

且

6

CH

・

R罐1』

’

匹152502

．

50

〃

　

　

”

〃　　 　

〃

〃

　

　

〃

LOD

_〃



　



L



_〃

αo

”

　　 〃 ヴ　　 〃 ；

，

〃

雰

二

野

；

9

；

丿

｝

コ　 な し トア邸

．

5c国 ｝ア 皀

5

．

0  コ

ー

ア日2

．

賢

闇

頂補 部強 3233C”

・

TR皿 」16 CH

・

Tk

巨

『d62 馴）

_〃

2

．

50 　　 〃 100LOO

_〃







_〃

中空 〃

努

繰返 〃

2

旧郎

袖

弧

国

・

oP 個螂鵡彊

．

「

−一

襯強 3435CH

・

罐版 『

凵

15C 日

・

E

』 皿

’

1L62502

．

駒

〃

　

　

　

〃

L黔



L

．

5DLOO L

．

σQ 中空

_〃

_讐

繰 返

_〃

9

か ぶ り 舳

．

5D アγのばす 36c 目

・

冊 r116150L50lDO 　l

．

α

o

中空 癬

・

繰 返

0

籖補強 埋

鞏

1

・

5

深9

．

さ 　

．

3738c 団

・

翼日or

」

旧 c田

・

昭　1

「

L16 【50L50

_〃





_”

koo

_〃



　



Loo

_〃



_．

申空

_{〃 官}

繰 返

_〃

97

・

ア

な

し

．

A 日

監

，

一

，

’

あ り

．

ABL 3940C 陽

・

航

。

1 16 c門

・

賦 【 L6L50

〃

　　 　

　

L50〃

Loo

_〃

　

1

．

σ

o

　　 〃 中空 〃

舞

織 返

_〃

_身

7

．

7

’

亀

’

し

．

m

・

0 γ γ あ 噂

．

F兀

．

陥 表；

1c

_{） 実}

_巌

_計

_画

_（

_鋼

_{柱 自体}

の力

孛

性 状 を調べ _{る試 験 体 ）} 実験 因子 試 験 体 試験体 記号 埋込 み 深 さ

 

　 ！D は し あ き 長 さ   ε ノo 中空 又 は

AB

巳

監

載 荷方 法 軸 力 備 　考 4142H

−

_・

P艮　　

EFH

剛 0　 且F 〃 ： 返 単 調

雰

単 調　返

．

柱 非充 堝：

H

　 充 堪：E

甲

山

一

＝

t ノ 冒

00505

！

　

，

　

．

　

，

　

．

L

「 【 22 　 ： ー π 口 一 、C

…

獻

，

蝋

中 柱：₁は し あ 皀長さ　：

ED

　I

．

o

　 　 　

堕状ア ン_カ

ー

_筋 ：

AR



1

：｛ 表

一

2

　鋼 素 材の機 械 的 性 質

壬

童コ

亙

1

．

実 験 構 成_{要 素} 形状

・

寸 桂 　 　　  儕穢 降伏 点 k　面2 引張 強 度 k！ロ  弾 性 係数 　Xl困 k〆c呼

　

1

伸 ひ 率

・

100×100x6

，

  sτK良4L4D

．

746

．

51

．

98 認 B

，

E

櫨

1丿ア 匿

・

12 陀

．

19ss

　

4L

　〃

32

，

．

534o 甬5

．

．

04502

．

．

LO210 糾3L 1 餓筋 Dl6DI3DIGD6SD

_〃

　

30 　〃 　〃

33

．

_．

336 7

’

3了

，

_．

736 1 　　5e

．

3

　　53

．

4

、

5L

．

Z 　　48

．

5 【

．

田 L9ら し 騙 1

．

go2222

、

2522 甲鵠 ABし h巳2 鬥12SS

　

　

　

〃

41 28

．

．

731242

，

，

94402

，

，

152LO33 鎗 ジペノ 6φ 謁

，

649

．

5L

．

96 幻 鋼 柱 ロ　 　 　 　　

ー

且ODX

〃

且　 　　　　00×6

．

鬨

0

跏

sτ民R41

　

　

〃

45

．

8 ・3

，

0

．

50

，

．

95052

、

．

L82L722 麗 B

．

匿嘱 匣〜

一

且2 ∬ 　4且 η

．

345

，

1248 鼬

．

皿 缺 筋 D16DI3D

．

10D6 SD

　

30 　〃 　 　〃 　

．

4 〒

，

836

．

L35

．

_、

147 970

．

352

．

748

．

452

．

22

．

021

．

肥 LgL1

_，

922 匸 25232 圃 ABt 鬥10 42

，

0

剴

．

91

．

9820 最

1

ロ

ー

IOOXIOOX6

．

OSTKR

　

4140

．

345

．

12

．

05

．

35

．

　 　 　 瀬

1

　 鎬E目 体 の 艀 旺 斌 を 凋 ぺ 弓 悶 隊 　 　 　 只

■

　8

．

2 ：ベ

ー

ス7レ

ー

ト 　 　 　 属

・

ttzaxus 衷

一

3

　

コ ン クリ

ー

トの調

合

と力 学

的

牲

質

纛

U升 組骨材 最 大径 　 閇m スうンア 　c園 W／C 調 合 （里 量 ） 　 ：　

’

疏 圧 儲強度 k〆囲

卍

引 張 強贋 kノ   弾 性 係数 　X且05k ！  口 費 過

15212L

器

1：2

，

0：2

．

11 ：L8：1

．

91

鼬

2q

．

2L82

．

．

412L7

一

₈₇

一

NII-Electronic Library Service

≡

．

　　　　　 　　

．

　　　 1

．

，

．

一

一

　

　

　

　

　

．

’

一

齟

L「

　　．

齟

．

．

．

．

」

基

髴

雰

あ

籔

ト

ゆ

a

_）

試 験

体

の

単純化

a）実験1 し

ID

　＝

3

．

0

の と き 豪tee

．

※2125 　 　 　 図

一

2

v

一

6H

〆



・

iU

・。k ・

〆．

₄

_引 「

1

OOO

．

6

侘

　 　

’

「

陶

　 　　 　 　　 　

「

＋

Qll5bb

二

．

　自

2

1

・ TO

DlII

_l

会

6

」

L

　　　層

喫

§

壼

1

由

」

i

　　　　 旨

D6

_腿

　　　　　　　●

1 寸 J_I

　　　　．

比opN α

D1

形灘　　枠 期 煮 ルト 　 　 　 “

幽

13

園

日

門

一

・

』

_「 I lE1

騨

一

一

曜

ム

　　 　　　 　　　　

b

） 試験体

と

載荷

・

測 定 状 況 図

一

1

試 験 体と載荷

・

測定 状 況 ：

_…

_園

teel

図

20

．

bed

　

T

／

22

　　　　　　　　　 十

一一一一

一

3ac− 一

一一

b）実験

n

　　　　　　　　c） 鋼 柱 自体の力学 注 状 を 試 験 体　

37

）

、

38》 をのぞ　　　調ぺ_る試験奮 い て ア_？カ

ー

ポル トは_塗い

．

ペ

ー

スブレ

ー

ト

・

ア ンカ

ー

ボル トの

_詳細

鰯

実

験

孥

馳 　

に

ま

ロ

ロ

　

リ

レ

ト

ttt

：

＝

鯖

毛

1 ・・

LID

＝

＝

_10N3S

）

．

1

一

．

．

〒 崇

・

・

宀

T 寺

・

・

，

T

翻

⊥

　

加

璽

嘗

．

CH

−

RHo

　

E

_「

16

凶 　 　

5

　　

　

　

　 　 　 　

幽

塞

回

、

　

　

　

　

弩

　

羹

Bfbi

・

rj

（

cfs ＋

a5

“±

・

Pw

）

　

　

　

　

　

Pw＝

　

R

　　

：

n

＋

ij

　

せ ん

　

断

　　

力



　

　　

　

　

　　識

・

j

ロ

図

一

₃

フ

ー

プ筋 算定の た めの耐 荷 機 構の

_仮定

8

冒

一

 

 

 

＠

ト

  　

卜

・

_王

f

、

ユ

譱

罫 コエ

一

r

D675

_◎

D6

敦）

◎

可

D6250

　

DIO

　　

25

　

_◎

濁 墅　　 　　 　 　　 　　 　 　　 　　之

CH

−

RH

）sEl　

16

D650

_◎

u ；

CH

→モ

H

邸皿

ts16

CH

−

RHosU

 

16C

卜←

RHtt

【

ll16

　　

CH

一

丁

R

口

116

　　

CH6

丁

Rb

旦鷺

6

，

_鉦

動

 

「

　

　

　

D3r

一

_｝

1 、 σ

6

−

25

｛o

　

CH

−

Em

佃sll

’

，

16

　

CH

−

RO

　

M

　

16

　　

CH

−

RBo

【 

16

　　　

図ト

4

　

試 験

体

の フ

ー

プ

筋 配 筋 詳 細 r

雫

冒

一

，

’

一

一

一

一

一一

一

■

一

一

一

一

一

一一

一一

嚇

9尹

一

卜←

EL

【

1

’

1

を

器

等

鷺姦

鍛

魏

i

＠

駐

！

皇．

．

．

＿

7

．

 

甲

… 舷

活

i98

　 　

一

EA

灘

・

1

ユ

1 ！cr1

劉

N

CH

−

RB

　

Mf6

　　

CH

−

RA

’

o　

1116

　

CH

一

酬

1116

廼匿

画

鯉

藪

曄

畔

叢

覊

箒

讐

図

一

5

　試験 体

の補 強 詳 細

一

₈₈

一

N工 工

一

Eleotronio

　　 　　　 　　

I

Library 

め

付

け

固 定 し

た。

　 　 　 　

1

　 実 験

LH

な どの

試 験 体

に

使 用

し た

鋼 材

・

コ ン ク リ

ー

トの

機械 的性質

な ど は

表

一2，3

に

示

す と お りであ る。

　 2

．

3　

加 力

要

領

と

測 定 方 法

　

図

一

1b

）

に

示

す よ うに_，

柱 頭

に

水

平

力

の み を

加

え る と き は， は り

天端

上

50』

cm の

所

に取

付

け

た

ピ

ン

治

具

を

使

い

，

水

平

力

と

軸

力

を

同 時

に

加

え る

場 合

お

よ

び

軸 力

の み を

加

え る

場 合

に は

，

はり

天 端 上

30cm

の レベル で

柱

に

取

付

け た

蝶番状

の

ピ

ン

治

具

に より

水 平 面

に

対

し

45

°

お

よ

び

90

° の

_{角 度}

で

_加力

した。 こ の

場 合 も加 力

点

は

，

は り

天

端 上

50c

皿 で

あ

る。

文 献

17

）

に

よ

れ ば，

一

_般

_に

_純

_ラ

ー

メン

架 構

で は

引

き

_依

き

力

は

ぎ

ほ ど

大

き く ない こと が

述

べ ら れており

，

こ の

載 荷

法

で は

加

力

の

水

平 分 力

が

柱 材

の

Q

ρ

（

全 塑 性

荷 重 ）

に

達 す

る

段 階

で

，

柱 材

には

降 伏 軸 力

の

約

6

％ の

軸 力

が

導

入 さ れ ること に な る。

　

正 負 加 力

の

繰

り

返

し

経 過

は 図

一

6 中

に

_示

す と おり で あ り

，

柱 材

の

_変

形 量の

測 定 要 領

は

図

一

1b

＞

に

示

し てい る

。

　

3．

実 験

結果

と考

察

　3

．

1　

荷 重 （

Q

，

T

）

一

_{変 形 （}

_δ

_，

_δ

’

_）関

_係

　

柱

の反

曲 点

位

置

と して

想

定

された

位

置

に お け る

水

平

力

Q

と水

平変 位

量

δ の

関係

を 図

一6　

i

）

− 26

）

，28

）

− 42

）

に

_，

_柱

に

働

く

引

張 力

τ と

柱

脚

の

_抜

け

出

し

量

δ

’

の

関

係

を

図

二

627

） 1

ピ示 す

。

荷 重

は は

り

の

あ

る

側

へ の

加 力 を正

荷

重

，

反

対 方向

を

負荷

重

と して いる。

．

各 図

の

右 下

に

試 験

体 番 号

・

記 号

とコンク リ

ー

ト

強

度

を

示

して い る。

各

図の

番号

は

_表

一

1

の

_{試験 体番}

_号

と

一

致

さ せてい る。

　

3，1．1

実

験

1 ．

　

試 験 体

4

）

，

23

）

は

UD

＝ ＝

2

．

5

，　

E ．

／

D

＝

LO

．

で これ

を標

準 型

・

標 準 寸 法

とし_，

図

一

61

）

〜

5）（

以

降

図

一

6

の

_「

−

6

」を省 略 ）

では

柱 脚

の

埋 込

み

深

さ

だ

け が

変化

し

図

4

）

，

6

）

〜

₉

_＞

_{で は は}

_、

_{し あ き}

_長

_{さ だ}

_け

_が

_異

_{な る}

_{場 合 を 比 較}

_して

_示

し て い る

。

な お

，

は り

天 端

で

完 全 固 定 と

し た

鋼 柱

の

Q

一

δ

曲 線

は

図

41

）

，

42

）

に

示 す よ う

な

も

ので

あ

る

。

　

次

に

，

これ らの

Q

一

δ

曲 線

につ い て

，

各 変 位 振 幅

に

_謁

ける

第

1

サ

イ

ク ル の

包

絡線

を

考

察

対象

の

_要

因ごとに ま と めて_，

図

一

7a ）

− k

）

に

示

す

。

図

中

に は

上

記

の 図

41

）

の

履

歴 曲

線

の

包

絡 線

も示

さ れて い る。 ま た

，

せ ん

断変形

を

加

算

し た

柱 材

め

_初期剛性

と

素材試験値

を

使

っ た

降

伏荷 重

（

Qy

）

，

全 塑 性 荷 重 （

Qp

）

の

計 算 値

も

記

入 さ れ ている

。

　 （

1

） 鋼 柱

の

基 礎

ば りぺ の

埋 込

み

深

さの

影 響

　 図

1

）

〜

5

）

は

埋 込

み

深

さを

変

え た

試 験 体

の

履 歴 曲線

で あ

』

り

_，

_図

一

7a

）

は そ れ

ら

の

包 絡 線

で

あ

る。

埋 込

み

深 さ

が 浅 い試

験 体

1

）

，2

）

（

以 降

「

試 験 体 」

を

省 略 ） （

1

．

OD

，

1．

5D

）

で はス リ

’

ッ

プ

型の 逆

S

字

型の

ルー

プ

を

描

き

，

埋

込

み

深

さ が

2

．

OD

の

3

_）

・

では

逆

字

型

ぞ

は

あ

る がス

リ

ッ

プ

部 分

が

1）

，2

）

よ り 短 く

，

正

側 加 力 時

には

Qp

に

達

して い

．

る。

埋 込み深 さ が

2

．

5D

の

4

）

め

曲線

もほ ぼ

3

）

に

類

似

して い る が

，

正

負 荷 重

と

も

に

最 大 耐 力

は

高

い。

埋 込

み

　　　　　　　　　

L

深

さが

最 大

（

3

．

OD

）

の

5

）

で は

安 定

し た

紡

錘

型

の

_{履 歴}

ル

ー

プ

を描

き，

正

負加

力側

と

も

ほぼ

Q

、 に

達

し てい る。

　

3

）

，

4

）

で

負 側 加 力 時

に

最 大 耐 力

が

Qy

程 度

に

と ど ま

っ て い るが

，

これは

基 礎

ばり

端 面

に

鉄 筋

ぞ い に

割 裂

を

生

じ

〔

図

一8

の

〕

，

柱

の

最 大

モ

ー

メン

ト位 置

が

基 礎

ば り

天 端

か ら

0．

5D

程 度 下

がっ た た

め と推 論 さ

れ る。

　 以 上 述

べ た

よ

うに

，

埋 込

み

深

さ が

増

すと

と も

に

耐 力

は

増 大

し

，

正

・

負

の

耐 力 差

の

正 側 耐 力

に

対

す る

比 率

は

減

少

す

る

傾 向

が

あ

り

，

繰

り

返

しに

対 す

る

耐 力

の

劣 化

，

最 大 耐

力 以 降

の

耐 力

の

低

下 も

小

さい

。

　 （2 ）

は し

あ

き

長

さの

影 響

　

図

4

）

，

6

＞

−

9

）

に

，

は し

あ

き

長

さ が

違 う （

E

／

D ＝

1

．

_．

g

〜

₆

_．

_{0 ＞}

_も

の の

履 歴 曲 線

を

示

し

，

図

一

7b

）

に そ れ ら の

包

絡 線 め 比 較 を示

して い るが

，

E

／

D

≧

2

，

0

の は し

あ き 長

さ が

確 保

さ れ る と

，

既 往

の

実 験

4レ_で

_求

_あ

_た

_中柱

_の

_{曲 線}

_{と ほ} と ん ど

違

わ ない こ と が わか る。 　

「

　 　 　 L

（3 ）

　

コ_{ン ク リ}

ー

ト

充

てんの

_{影 響}

’

　

3

）

，4

）

の

鋼 管柱

の

内部

にコ ンク リ

ー

トを

充

て ん し た もの が

12

）

，13

）

で

，

これ らの

Q

一

δ

曲線

の

包

絡 線

の比

較

を

図

一

7c

_）

に

_示

している が

，

コ ンク リ

ー

ト充

て

_ん

に

よ

っ て

最

大耐 力

は

約

10

％ 上

昇

して いる。 た だ し

12

）

の

負 側

加 力

で は

耐

力

は

小

さ く

，

その

後 急 激

に

耐 力

が

低 下

し て い る が

，

こ れ は

頂 部

フ

ー

プ

筋

の フ ックの

加 工

が

不 適 当

で あっ た た めであ る。

中 柱

に

関

す る

既 往

の

研 究

4）

・

S）_{で は}

_，

_「

コ ン クリ

ー

ト

充

てんによっ て

履

歴

曲

線

が

安定

する

」

とい う

結 果

を

得

た が

，

こ の

_{実 験}

で はコ ン ク リ

ー

ト

充

てんの

影 響

は

_南

ま り

大

き く 認

_め

ら れ ない。 す な わ ち，

隅

桂

ま た は

根

巻

き

柱 脚

13切 よ うに コ ン ク リ

ー

トの かぶ り

厚

さ が

薄

い

場

合

に は こ の

影 響

は

比

較的 小

さい

。

　 （4 ）

　

各 種 補 強 法

の

影 響

　

14

）

は ア ンカ

ー

ボ

ル

ト

が

無

く

，

15

）

−

17

）

は

輪 状

ア ンカ

ー

筋 を

，

18 ）

〜

22 ＞

は

溶 接

ア ンカ

ー

_筋

・

_{リ ブ}

_{と水 平}

ア ン カ

ー

ポ

ル

ト

・

ス

タ

ッ

ドジ

ベ ル

を取 付

け た

も

ので

，

そ れ ぞ れの

Q

一

δ

曲 線

の

包 絡 線 を 図

一

7d

）

で

比 較

してい る

。

これ ら の図か ら

4 ＞

の

_標準

試

験体

と まっ た く

同 型

・

同

寸

の

14 ｝

で は，

履

歴

の ル

ー

プ

の

形 状

は

4

）

よ り や せ て お りス リッ

プ型

の

傾向

が

強

いがs

’

耐

力

・

剛

性

には ほ と ん

ど差

が

無

い か ら

LID

　＝

2

．

5 程度

_まで

_{埋 込}

_{む と ア}ン カ

ー

ボル トの

_効

果 が

小

さ く な ること が わかる

。

　4

）

の

標 準 型 試 験 体

に

輪 状

ア ン

カ

ー

筋 を 取 付

けた

17

）

の

試 験 体

の

履 歴 曲 線 を見

ると

，

負 側 加 力 時

の

耐 力

が

4

）

よ

り

18

％ 高

く

_，

ル

ー

プ

の

形 状 も安 定

じてお り

_，秩

山

15 ，

，

金

谷

ほ か1e）_も

_{指 摘}

_{して い る よ うに こ の}

_{補 強}

_は

_{有 効}

_{で あ} る。

　

15

）

，16

）

で は

，

コ ンク

リ

」

_ト

_{の か ぶ り が}へ _り

_あ

_き

_長

さ

・

は

し

あ き

長

さ と

も

に

等

し く

；

0．

5D

，0．

75D

と

小

さ く

4

）

に比べて正

側

の

耐 力

は

低

いが

，

負 側

の

耐

力は逆に

高

く なっ て いる。 ま た

基 礎

ばり の

主 筋 量

を

，

配 筋

の

交 差

一

₈₉

一

NII-Electronic Library Service

実

験

　

1

埋 込み深さ

L

／

D

＝

1

．

0

〜

3

．

0

_，

E

！

D

＝

1

、

0

一

rIlI α 。

ε

12

1 ‘ 1

1

弔

一

12

2

卩

　

　

幽

　

　

　

I

　

　

I

　

　

I

　

　

l

　

卜

2

ぬ

唱 　　 　415   ， R3匸殖

…

」

卩

　

幽

　

　

　

I

　

　

I

　

幽

儀・，

_忌

｛1

1

4 ； …

，

242 「

脚

1

1

　

　

圏

　

　

I

　

　

I

　

　

I

　

　

P

　

　

I

1

　

2 産岡 ‘レ

幽

・ 脚

i

憂

I

　

　

F

　

　

　

幽

　

　

卩

　

　

卩

　頭 Ω8₆

1

・

・

1

キu

脚

　

　

　

1

　

　

1

　

　

1

・

4

塗

躑

鬮

3

36 ；暗

3

5 【c

励

｝

i

_≦

1

晶

』 “ 脚

i

劉 o 【t，_564r1 3

霹

肛 心 F，訓 馳 鱒

厂

一

一

Q （u6 _旨 4

₂

■ 凾

₃

23 　 41

晶

恐 召 圓 5 ¢ ml ヨ 11 L

， 曾

帆

」 輸 状ア ンカ

ーM

鋼 柱

自体

の

Q

・

一

δ闖 係 載荷 方 法 コ ン ク リ

ー

ト充 墳 「石 爾 砺 雨

_爾

δ

1−■

　　　　　　　　　

　 　 　　 　 　　 　 　　コ 1

「

一

一

一

一

6161

−一

… 一

一

｝’

T一

曲

丁

；

L

　

弓

　

466

1

… 1 旨 1

−

3　 　 ぞ 　　 ‘

一

；旨 F

「

　

　

「

　

　

P

撚

 

舗

r

；

鯉

脚

躑

i

■

圏

齢

21

騨 隅 鮨



_。砌8

一

6　 　 　 　1 　 　 　

r

　 　 　 l　 　 　 　

l3

「

1

　 80 τ亀， 喝　　　 　　　　 　　　 　　

」

ぐ　 　 　　 　 　　 　 　　 　i 　　　　　　　　　

3

3

；

圏

　

　

　

　

　

　

　

　

　凾

　

　

　

　

一

641 

幽

F

　　

l

　　　　　　I3 ｝

1・

3　 　

・

霍

卩

　 　5 　　4 　　z

凾

1

1

　

卩

　

　

　

　

1

　

　

　

　

1

　

　

　

　

1

鵡 温

謝

旨

2

　　　 　　　　　　 し ・

_距

旧

溜

1

　

L

−一

　　　　　　 　　　　 ！

一

＿

璽

＿

一

一

一

一

＿

噌

一

一

一

一

一

一

＿

」 ： 」

一

6　 　 　 1 弔　 　 　 」

國．

一

⊥｛

o

…込 互L 駆塾ゴ

．

逗皇 墮」∫≧

一

一

一

一

は 翌

一

迩

豊

長

室

一

≡

長

亠】

一

，

＿ 三

一

．

＿一

一

一

．

．

一

一

一

一

＿一

一

一

一

一

一

＿ ．

一

一

，

．

尸

」

　

　

　

1 θω86 「

　

1 1

幽

齟

愚

1

3

3

1

_卩

卩

　

1

　

　

，

　

　

卩

　　　

2

　

9

師 レ偏

齢

。i13F  ；

■

卜

呂

卩

，

［

I

　

　

I

　

　

　

I

　

　

　

幽

om85

21

…

‘

3

隔 認

，

， 2 31

脚

　

　

　

　

−

　

　

幽

　

　

　

I

　

　

I

　

　

I 璽

　　　

2

　

1

岡

臨

，3  41 　：

　

．

1 1 1

層

I

　

　

　

I

　

　

I

　

　

I o【o86 ：

2

｝

4

」

1 1 1

1

1弓

一

2 司 2 1

　

．

　

　

嚠

　

　

，

　

　

I

　

　

I

　

　

　

I 勇 　 　　2

艀

羅 13脚 置‘

、

励 4i 　　　…

　　

　．

L

つ

．

_」

　　 　 　　 　 　 　　 　 　

＆

器

　　　　　　

・

麟

　　　　　　　 §

囂

ア ン カ

ー

ボ ル ト な し

　　

【

一

， 輓 荷プロ グツ ム



_{各 稠 補 強 法} 「ア ンか   _祓 ： 6 ス タッド ジペ渇 85

’

1

　 旨 　

，

1

　

　

　

　

鬮

　

　

　

　

ρ

冒

　 　 4 し

，

圏

　

　

　

l

　

　

　

l

響

1 　 あ 剛 11 ： 制 ‘

i

嚠

_{モ13庶30曜 皿脇 朗 01}

1

2

5 ；

i

外1丿 ア

11

　（亀_｝680 ス ，_{ア ン カ}ッド

ー

ジ_ポ

ペル

_ル ｝なし 8o ω ；

₃₁

　

　

冒

I

　

　

l

　

　

I

9

一

」

嚠

旨 1 4 1 1 而 恥 而 　I 　　 I 1

　

　

」

　

　

圏 m13　F  ｝ 旧

　　　　

F  　I I 1

　1

−一

一

」

1

内 リ フ

1

旨

1

　 　

一

qul

一

‘2 r

　

　

り

幽

　 　 　　 　 勾

I

　 　 　 T｛η

尸

　 　 　 15

1

引 張 加 。

害

1

　

　

　

　

　

鬮

　

　

　

　

　

口 2

飆

1

　　 　 　 　 5

」

　

　

　

　

I

　

　

I 石

酔

1欄

31

鋤 σ 卜 

臨 驫

゜フ_ヤ

認

」

＿

r＿

＿

噌

一

＿

＿

＿

冒 図

一

6

　荷 重 （

Q，

T

｝

一

を

さ

け

る た

め

17

）

の

半 分

に

減

じ てい るに

も

か か わ ら

ず

，

負 側

の

耐 力

は ほ と ん

ど変

わ ら ない

。

これ よ り

，

側 柱

・

隅

柱

の

_{柱 脚}

の

_{補 強 法}

と して は

，

柱 材 を 抱

き

込

む よ うに

鉄 筋

を 回

して

十 分

に

定 着

す ること が

有効

だ と

判 断

さ れ る

。

　 18

） も

4

）

に

溶 接

アンカ

ー

筋

を

取

付

け

補 強

した

も

の で

，

履

歴

曲線

は

著

し く

安 定

し た

_紡

錘

型 を と り， ス リッ

プ現 象

は

現

れ

な

い。 こ

れ

は

武 田

ら S｝ も

指 摘

して いる よ

う

に

大 変

有効

な

補

強 法

で

あ

る

と

い え る

。

　

19

）

，20

）

も

4

）

と

同 型

・

同 寸

で

あ

るが_，

_外

・

_内

リ

ブ

に

水

平

アンカ

ー

ボル ト

を取 付

けて

補 強

さ れ てい る

。

その た め

，

図

19 ）

で は

管 壁

の

変 形

が

拘 束

さ れ

，

ア ンカ

ー

ボル トで

水 平 移 動

が

抑

え ら れて い る の で_，

_最

も

安定

し たエ

ネ

ル

ギ

ー

吸 収 性

の

良

い

_履

歴

曲線

を

描

い ている。

20

）

は アン カ

ー

ボル ト

（

両

ね じ

）

が リ

ブ側

のね じ

山

でせ ん

断 破 壊

し た た

め

期

待

し た

デ

ー

タが

得

ら れ な かっ た

。

　 21

）

は

4

） を

ス

タ

ッ

ドジ

ベル で

補 強

し た も の で あ り，

22

）

はス タッ ドジベル

を取 付

けて アン カ

ー

ボル トを 無 く し た

_{試 験 体}

で あるが

，

こ れ ら の

実 験 曲線

か らス タッ ドジ ベ _{ル は}

_履

_歴

_曲

_線

の

_{改 善}

に

有 効

なこ と

，

ま

た

14 ）

につ い て

前

記

し た よ う に，

LID ＝2．5

で は アンカ

ー

ボ

ル

ト取 付

け

の

効 果

は

小

さい こ

と

が

認

め ら れ た

。

　

（

5

》

単

調 載 荷

と

繰

り 返 し

載

荷

の

_{相 違}

お よ び

柱 材

に

引

　 　 　 　張 軸 力 が 作 用 す

る

場 合

　

図

1G

）

，

11

）

は

標 準 試 験 体

4

）

と 同

じ

も

の に

単

調

載 荷

に

準

じ

’

て

加 力

し た

_履

歴 曲

線

を

示

し てい る。

図

10 ）

は

処

女 水 平 力 を負 側

か ら

与

え，

3

サ

イ

クル

繰

り

返

し た

後

に

，

図

ll

）

は

正 負

の

初

期

剛

性

を

求

め た

後

に

大変

形

域

の

正 負

交 番載荷

を

行

っ た。

4

）

と

比 較 し

て

，

繰

り

返

し

数

が

減 少

一

₉₀

一

N工 工

一

Eleotronio _Library