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高強度材料を用いた扁平梁-柱接合部の実験的研究(PDF:851KB) 著者:石岡拓 清水隆 中村匠 西村英一郎

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1. はじめに 室内空間の有効利用という観点から梁せいを低減する際に構造 性能の低下を補うために,図1 に示すように梁幅を柱幅よりも大き くすることがよく行われる.このような梁を一般に扁平梁や幅広梁, またはワイドビームと呼んでいる.扁平梁を含む架構の応力伝達機 構は複雑であるため,これまで様々な実験が行われている例えば1).最 近では比較的高強度の材料を用いて従来よりも耐震性能を高めた 扁平梁の開発が行われている2), 3) 本報においても高強度材料を用いた扁平梁-柱接合部に関して 構造実験を実施したので報告する. 2. 実験概要 2.1 実験計画 試験体は直交梁を有する扁平梁-柱接合部を模擬した十字形接 合部5 体,ト形 1 体,T 形 2 体の合計 8 体である.十字形接合部試 験体の実験変数は端部ハンチによるヒンジリロケーションの有無 と材料強度,柱偏心の有無,梁せいの大きさである.ト形接合部試 験体は標準試験体(No.1 試験体)と同様の部材断面,材料強度とし, 柱梁接合部形状のみト形とした.T 形接合部試験体の実験変数は材 料強度とした.試験体一覧を表1 に示す. 2.2 試験体概要 試験体は直交梁を有する扁平梁-柱接合部を模擬した1/2 縮小部 分架構であり,十字形接合部試験体とト形接合部試験体は梁曲げ降 伏先行型で計画し,T 形接合部試験体は柱曲げ降伏先行型として計 画した.高強度材料の使用を標準とし,梁と柱の主筋にはSD490, せん断補強筋にはKSS785,コンクリート圧縮強度は 60N/mm2とし た.比較のために実施した低強度材料の試験体においては,梁と柱 の主筋にはSD345,せん断補強筋には SD295A,コンクリート圧縮 強度は27N/mm2を用いた. 試験体形状を図2 に示す.No.1 試験体と No.2 試験体は中柱を想 定した直交梁付き十字形接合部とした.No.1 試験体は梁断面を 1200mm×200mm,梁主筋を 12-D16 とし,梁主筋は 6 本を柱内に, 残り6 本を柱外にそれぞれ通し配筋した.あばら筋は 6-D6@60 と した.梁の曲げ耐力向上及び梁交差部の損傷低減を目的として梁主 *1 戸田建設㈱技術開発センター 修士(工学) *2 戸田建設㈱構造設計部

Research and Development Center, TODA CORPORATION, M.Eng. Structural Design Department, TODA CORPORATION

高強度材料を用いた扁平梁-柱接合部の実験的研究

EXPERIMENTAL STUDY ON WIDE BEAM-COLUMN JOINTS USING HIGH STRENGTH MATERIALS

石岡 拓

*

1

, 清水 隆*

2

,中村 匠

*

2

,西村英一郎

*

1

Taku ISHIOKA, Takashi SHIMIZU, Takumi NAKAMURA and Eiichirou NISHIMURA

In order to use indoor space effectively, it may be a wide beam of small depth.To compensate for the decline in structural performance, often the beam width is made larger than the column width.But the stress transfer mechanism of the frame including such wide beam is complicated, and there are many unknown points in structural performance.We conducted experiments on flat beams with higher seismic performance than before by using high strength materials and confirmed the structural performance of beam-column joints. This report reports its contents.

From the experimental results of wide beam-column joint partial structure using high strength material, it was found that the strain due to bending moment was smaller in the beam reinforcement bars placed outside the column than in the beam reinforcement bars fixed in the column.Therefore, by assuming the strain distribution of the beam bars placed outside the column, it was shown that the ultimate bending strength of wide beam can be evaluated on the safe side.

Keywords : Wide Beam, Beam-Column Joint, High Strength Concrete,Reinforced Concrete

扁平梁,柱梁接合部,高強度コンクリート,鉄筋コンクリート

図 1 扁平梁による室内空間の有効利用例 通常の鉄筋

コンクリート梁

(2)

筋に平行な曲げ補強筋4-D16 を配置した.No.2 試験体は梁端から 400mm を垂直ハンチとして,梁主筋の降伏位置が梁端部から離れ るように計画した.No.3 試験体の梁断面などは No.1 試験体と同一 であるが,外柱を想定してト形接合部とした.No.4 試験体は部材断 面や配筋は基準試験体と同様にして,材料強度の影響を確認するた めに比較的低強度の材料を用いた.No.5 試験体は主に建物外周の骨 組を想定して片側に扁平梁が張り出す形状とし,梁の張り出し長さ を柱幅の1.25 倍とした.No.6 試験体は梁せいによる影響を確認す るために梁せいを基準試験体の1.5 倍の 300mm とした. T 形試験体は梁断面や配筋は基準試験体と同様にし,柱頭は梁上 面から立上りを設けて,柱主筋を180°折曲げ定着した.定着長さ は日本建築学会の「鉄筋コンクリート構造計算規準・同解説」4)の必 要定着長さを確保した.No.7 試験体は基準試験体と同様に高強度材 料を用い,No.8 試験体は No.4 試験体と同様に比較的低強度の材料 を用いた.いずれの試験体においても梁の曲げ耐力向上及び梁交差 部の損傷低減を目的として梁主筋に平行な曲げ補強筋を配置した. 表 1 試験体一覧

No.1 No.2 No.3 No.4 No.5 No.6 No.7 No.8

標準 端部ハンチ ト形 低強度 柱偏心 梁せい大 T形 T形低強度 27 60 27 柱幅(mm) 柱せい(mm) 主筋 16-D16(SD345) 16-D16(SD490) 16-D16(SD345) 帯筋 4-6@70(SD295A) 4-D6@70(KSS785) 4-6@70(SD295A) 軸力比 梁幅(mm) 1200 1200 1200 1200 900 1200 梁せい(mm) 200 200(端部300) 200 200 200 300 梁幅/柱幅 3.0 2.25 3.0 主筋 12-D16(SD345) 10-D16(SD490) 12-D16(SD490) 12-D16(SD490) 12-D16(SD345) あばら筋 6-D6@60(SD295A) 6-D6@60(KSS785) 6-D6@60(SD295A) 曲げ補強筋 4-D16(SD345) 3-D16(SD490) 4-D16(SD490) 4-D16(SD490) 4-D16(SD345) ト形 試験体名 実験変数 計画時σB(N/mm2) 60 60 柱 400 16-D16(SD490) 4-D6@70(KSS785) 0.1 T形 梁 3.0 12-D16(SD490) 6-D6@60(KSS785) 4-D16(SD490) 1200 200 直交梁 有り(鋼板拘束) 架構形状 十字形 十字形 400 400 400 400 400 16-D16(SD490) 4-D6@70(KSS785) 3.0 6-D6@60(KSS785) 有り 有り 0.1

-(a) 十字形接合部試験体(No.1,4,5) (b) 十字形接合部試験体(No.2)

(g) 梁断面(No.1,3,4,7,8, No.2 支持点側) (e) T 形接合部試験体(No.7,8) 図 2 試験体形状 (i) 梁断面(No.5) (h) 梁断面(No.2 材端側,No.6) (f) 柱断面(全試験体共通) (c) ト形接合部試験体(No.3) 150 500 200 500 150 1200 200 1250 2900400 1250 200 1500 150 500 200 500 150 1200 200 850 400 2900400 400 850 200 300 1500 200 12501650 400 150 500 200 500 150 1200 1500 300 1300 400 1300 300 3600 160 200 747,5 150 125 7,5 150 500 300 500 150 1300 200 1250 2900400 1250 200 1600 (d) 十字形接合部試験体(No.6) 400 400 B•~D=400•~400 主筋:16-D16 帯筋:4-D6@70 34 60 60 92 60 60 34 34 60 212 60 34 200 40 104 56 1200 400 400 400 梁曲げ 補強筋 4-D16 梁主筋 12-D16 梁あばら筋 2-D6@60 接合部補強筋 6-D6@75(千鳥) 直交梁 曲げ補強筋 300 1200 400 400 400 40 204 56 梁曲げ 補強筋 4-D16 梁主筋 12-D16 梁あばら筋 2-D6@60 接合部補強筋 6-D6@75(千鳥) 直交梁 曲げ補強筋 200 900 400 500 40 104 56 梁あばら筋 2-D6@60 接合部補強筋 4-D6@75(千鳥) 梁主筋 10-D16 梁曲げ 補強筋 3-D16 直交梁 曲げ補強筋

(3)

試験体で使用したコンクリートと鉄筋の材料試験結果を表-2 に 示す.コンクリートの粗骨材は最大径13mm として,試験体の縮尺 に合わせた. 2.3 加力方法 実験における加力方法を図3 に示す.図中には加力スケジュール も併記した.十字形接合部試験体とト形接合部試験体の加力は鉛直 ジャッキにより柱に軸力を軸力比0.1 で載荷後,扁平梁反曲点位置 を両端ピンの支持材で保持し,柱頂部の水平ジャッキで正負漸増繰 り返し加力を行った.T 形接合部試験体は上下反転して柱頂部を加 力する形式とした.扁平梁反曲点位置をピン・ローラーで支持し, 柱の反力は梁端部に取り付けた油圧ジャッキにより保持した.加力 は層間変形角R で制御した. 3. 実験結果 3.1 破壊性状と荷重変形関係 代表的なひび割れ発生状況として,No.1 試験体と No.3 試験体, No.5 試験体の最終ひび割れ発生状況を図 4 に示す.また,十字形接 合部試験体の荷重変形関係を図5 に,T 形接合部試験体の荷重変形 関係を図6 にそれぞれ示す.十字形接合部試験体の荷重変形関係に は,後述する梁の曲げひび割れ発生耐力および梁主筋のひずみ分布 を考量した梁の終局曲げ耐力計算値を併記し,T 形接合部試験体の 荷重変形関係には梁の曲げひび割れ発生耐力および柱の終局曲げ 耐力計算値を併記した. 十字形試験体には載荷初期に梁端部に曲げひび割れが発生し,変 形の増大とともに梁全面に拡がった.柱側方に張り出した梁上面に ねじりによる斜めひび割れが発生し,R=1/75~1/50rad で柱内を通る 梁主筋が柱フェイス位置で引張降伏し始め,R=1/33~1/25rad で最大 耐力に達した. No.1 試験体は最大耐力以降,梁端部のコンクリート表面で圧壊が 見られて徐々に耐力が低下した.最終的に柱コーナー部から梁交差 部の入隅にかけて発生した斜めのひび割れが大きく拡幅した.No.2 試験体はR=1/800rad.のサイクルで柱フェイス位置から 400mm 離れ たハンチ端部の下面において曲げひび割れが発生した.その後梁全 面に曲げひび割れが発生し,R=1/50rad.のサイクルでハンチ端部に おいて梁主筋全数が引張降伏し,R=1/33rad.で最大耐力に達した.最 終的にハンチ端部の曲げひび割れが大きく拡幅した.No.3 試験体は 最終的に柱コーナー部から発生した斜めひび割れと柱フェイスか ら400mm 離れた位置の曲げひび割れが大きく拡幅した.No.4 試験 体とNo.5 試験体においては最大耐力以降,梁端部のコンクリート ヤング係数 圧縮強度 割裂強度 (N/mm2) (N/mm2) (N/mm2) No.1 35300 64.1 4.21 No.2 34200 62.5 4.11 No.3 35100 60.3 4.44 No.4 28400 30.5 2.60 No.5 39500 84.2 4.79 No.6 39900 89.6 5.23 No.7 37200 76.6 4.84 No.8 27100 31.9 3.03 表 2 材料試験結果 (a) コンクリート (b) 鉄筋 ヤング係数 降伏強度 引張強度 使用 (N/mm2 ) (N/mm2 ) (N/mm2 ) 試験体 184000 440 545 No.4,8 193000 892 1097 No.1,2,3 191000 925 1147 No.5,6,7 191000 401 563 No.4,8 193000 545 728 No.1,2,3 187000 541 726 No.5,6,7 D16(SD490) D16(SD490) D6(SD295A) D6(KSS785) D6(KSS785) D16(SD345) (a) No.1 試験体 (b) No.3 試験体 (c) No.5 試験体 図 4 最終ひび割れ発生状況(青実線:正加力時,赤破線:負加力時) (a) 十字形接合部試験体 (b) T 形接合部試験体 図 3 加力方法 3300 1200, 1300(No.6) 3000 847,5 (c) 加力スケジュール -0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 加力ステップ 1/1000 (1回) 1/300 1/100 1/50 1/200 1/400 1/800 (2回) 1/150 1/75 1/33 1/25 1/20 層 間 変 形 角 R (r ad )

(4)

図 5 荷重変形関係(十字形接合部試験体) 図 6 荷重変形関係(T 形接合部試験体) -300 -200 -100 0 100 200 300 -0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06 梁せん断力( kN ) 層間変形角(rad.) No.1 梁曲げひび割れ発生 梁主筋降伏 最大耐力 曲げひび割れ耐力 曲げ終局耐力 -300 -200 -100 0 100 200 300 -0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06 梁せん断力( kN ) 層間変形角(rad.) No.2 梁曲げひび割れ発生 梁主筋降伏 最大耐力 曲げひび割れ耐力 曲げ終局耐力 -300 -200 -100 0 100 200 300 -0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06 梁せん断力( kN ) 層間変形角(rad.) No.3 梁曲げひび割れ発生 梁主筋降伏 最大耐力 曲げひび割れ耐力 曲げ終局耐力 -300 -200 -100 0 100 200 300 -0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06 梁せん断力( kN ) 層間変形角(rad.) No.4 梁曲げひび割れ発生 梁主筋降伏 最大耐力 曲げひび割れ耐力 曲げ終局耐力 -300 -200 -100 0 100 200 300 -0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06 梁せん断力( kN ) 層間変形角(rad.) No.5 梁曲げひび割れ発生 梁主筋降伏 最大耐力 曲げひび割れ耐力 曲げ終局耐力 -300 -200 -100 0 100 200 300 -0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06 梁せん断力( kN ) 層間変形角(rad.) No.6 梁曲げひび割れ発生 梁主筋降伏 最大耐力 曲げひび割れ耐力 曲げ終局耐力 -500 -400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400 500 -0.08 -0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06 0.08 柱せん断力( kN ) 層間変形角(rad.) No.7 梁曲げひび割れ発生 柱主筋降伏 最大耐力 梁主筋降伏開始 梁曲げひび割れ耐力 柱曲げ終局耐力 -500 -400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400 500 -0.08 -0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06 0.08 柱せん断力( kN ) 層間変形角(rad.) No.8 梁曲げひび割れ発生 柱主筋降伏 最大耐力 梁主筋降伏開始 梁曲げひび割れ耐力 柱曲げ終局耐力

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表面で圧壊が見られて徐々に耐力が低下した.No.6 試験体は R=1/25rad で加力装置の不具合により実験を終了した. T 形試験体は載荷初期に梁端部と柱端部に曲げひび割れが発生し, R=1/100rad で柱に曲げせん断ひび割れが発生した.R=1/33rad に向 かうサイクルで柱主筋の一部が降伏し,R=1/33rad で柱コーナー部 が圧壊し最大耐力に達した.低強度の材料を用いたNo.8 試験体の 柱頭立上り部にはR=1/800rad から定着の影響とみられるひび割れ が発生していたが,大きく拡幅することはなかった. 3.2 包絡線の比較 各試験体の荷重変形関係の包絡線を図-7 に示す. (1) 接合部形状の影響 (No.1:十字形,No.3:ト形,No.7:T 形・柱降伏) 柱梁接合部の形状が十字形とト形,T 形と異なっているが,扁平 梁の断面形状,配筋が同一であるため,初期剛性や第2剛性はほぼ 同一であった.No.7 試験体は梁曲げ降伏する前に柱曲げ降伏したた め,せん断力は頭打ちとなっている. (2) 材料強度の影響

(No.1:十字形高強度, No.4:十字形低強度, No.7:T 形高強度, No.8:T 形低強度) 十字形試験体においてもT 形試験体においても,初期剛性はあま り変わらないが,第2 剛性および終局耐力において材料強度による 差が表れている. (3) 梁断面形状の影響 1 (No.1:標準,No.2:端部ハンチ, No.6:梁せい 1.5 倍) No.2 試験体は扁平梁端部のみ梁せいが 300mm となっており,そ の剛性と終局耐力は,梁せいが200mm である No.1 試験体と梁せい が300mm である No.6 試験体の中間となっている. (4) 梁断面形状の影響 2 (No.1:標準,No.5:柱偏心) 柱が偏心しているNo.5 試験体は,No.1 試験体に比べて扁平梁の 幅が小さいため,剛性および終局耐力ともに小さい結果となってい る. 3.3 梁主筋のひずみ分布 扁平梁材端で梁主筋が正加力時に曲げ降伏した4 体の試験体に関 して,層間変形角R=1/50rad 時の梁主筋ひずみ分布を図 8 に示す. いずれの試験体においても柱内に定着された梁主筋(=柱内梁主筋) のひずみは一様に降伏ひずみに達しているが,柱外に配置された梁 主筋(=柱外梁主筋)のひずみは柱から離れるほど小さい値となっ ており,降伏していない.これは柱外梁主筋に生じる曲げモーメン トが柱から張り出した梁断面のねじれによって伝達されるためで あり,扁平梁の曲げ耐力を算出する際にすべての梁主筋が降伏した と仮定すると過大評価となる. 各梁主筋のひずみを降伏ひずみで除した結果を図9 に示す.柱外 梁主筋のひずみは,柱から離れるほど小さくなり,柱内梁主筋のひ ずみに対して端部では0.3 倍程度に低下している.ここでは梁主筋 のひずみ分布を降伏ひずみに対する比率β(x)で表現することにし, (1)式のように仮定した.柱内梁主筋に関しては降伏ひずみに達 していると考えてβ(x)=1 とし,柱外梁主筋に関しては柱中心から の距離x の 2 次関数とした. 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 0 100 200 300 400 500 600 700 梁主筋ひずみ( μ ) 柱中心からの位置(mm) No.1 No.4 No.5 No.6 No.5,No.6降伏ひずみ No.1降伏ひずみ No.4降伏ひずみ 図 8 梁主筋ひずみの分布(R=1/50rad) 柱内 梁主筋 柱外 梁主筋 (a) 接合部形状の影響 (b) 材料強度の影響 (d) 梁断面形状の影響 2 (c) 梁断面形状の影響 1 図 7 荷重変形包絡線の比較 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 0 100 200 300 400 500 600 700 梁主筋ひずみ/降伏ひずみ 柱中心からの位置(mm) No.1 No.4 No.5 No.6 (1)式 柱内 梁主筋 柱外 梁主筋 図 9 降伏ひずみで基準化した梁主筋ひずみの分布 0 50 100 150 200 0 0.02 0.04 0.06 0.08 梁せん断力( kN ) 層間変形角(rad) No.1 No.3 No.7 0 50 100 150 200 0 0.02 0.04 0.06 0.08 梁せん断力( kN ) 層間変形角(rad) No.1 No.4 No.7 No.8 0 50 100 150 200 250 300 0 0.02 0.04 0.06 0.08 梁せん断力( kN ) 層間変形角(rad) No.1 No.2 No.6 0 50 100 150 200 0 0.02 0.04 0.06 0.08 梁せん断力( kN ) 層間変形角(rad) No.1 No.5

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β(𝑥) = 1.0 (𝑥 < 𝐵𝑐⁄ ) 2 β(𝑥) = 0.7 (𝑥 𝐵𝑐− 3 2) 2 + 0.3 (𝐵𝑐⁄ ≦ 𝑥 < 3𝐵2 𝑐⁄ ) 2 (1) β(𝑥) = 0.3 (3𝐵𝑐⁄ ≦ 𝑥) 2 ここで,β(x):梁主筋ひずみの降伏歪ひずみに対する比率 x :柱中心からの距離,Bc:柱幅 図-9 に(1)式による計算結果を併記した.(1)式は実験における梁 主筋のひずみ分布の傾向を表現できている. 4. 構造性能の確認 4.1 曲げひび割れ発生耐力 扁平梁の曲げひび割れモーメントは下式で算出する.扁平梁材端 で梁主筋が曲げ降伏した5 体の試験体に関して,実験値と計算値の 比較を図10 に示す. 𝑀𝑐= 0.56 ∙ √𝜎𝐵∙ 𝑍𝑒 (2) ここで, Mc:曲げひび割れモーメント σB :コンクリートの圧縮強度 Ze:鉄筋を考慮した断面係数 4.2 降伏時剛性低下率 扁平梁の降伏時剛性低下率は下式で算出する.式中の係数はヤン グ係数比と引張鉄筋比の積,せん断スパンと梁せいの比,有効せい と梁せいの比を変数として最小二乗法により本実験値にフィッ ティングするように算定した.扁平梁材端で梁主筋が曲げ降伏した 5 体の試験体に関して,実験値と計算値の比較を図-11 に示す. 𝛼𝑦= (3.65 ∙ 𝑛 ∙ 𝑝𝑡+ 0.016 𝐿 𝐷) ∙ ( 𝑑 𝐷) 2 (3) ここで,αy:降伏時剛性低下率 n:ヤング係数比,pt:引張鉄筋比 L:せん断スパン,D:梁せい d:梁の有効せい 4.3 終局曲げ耐力 扁平梁の終局曲げ耐力は梁主筋のひずみ分布を考慮して下式で 算出する.柱外梁主筋のひずみ分布を考慮するための係数は,柱 外梁主筋が梁幅方向に等間隔で配筋されていると仮定して(1)式の β(x)を Bc/2 から 3Bc/2 の区間で積分して等価な面積を持つ k を算 定した. 𝑀𝑢= 0.9 ∙ (𝑎𝑡𝑖𝑛+ 𝑘 ∙ 𝑎𝑡𝑜𝑢𝑡) ∙ 𝜎𝑦∙ 𝑑 (4) ここで,Mu:終局曲げ耐力 atin:柱内梁主筋の引張鉄筋断面積 atout:柱外梁主筋の引張鉄筋断面積 k:柱外梁主筋のひずみ分布を考慮するための 係数(=0.53) σy:引張鉄筋の降伏強度,d:梁の有効せい 終局曲げ耐力計算値と実験値を図12 に示す。No.6 試験体で若干 過小評価となっているが,材端で梁主筋が曲げ降伏した5 体の試験 体に関して安全側に評価できている. 5. 有限要素解析 5.1 解析概要 解析モデルの形状を図13 に示す.コンクリート要素は 20 節点ソ リッド要素とし,鉄筋は埋め込み鉄筋要素で付着を考慮した.材料 モデルとしては,コンクリートは全ひずみ固定ひび割れモデルを使 用し,圧縮側は破壊エネルギーを考慮したパラボラ型曲線,引張側 図 10 曲げひび割れモーメント 0 30 60 90 120 0 30 60 90 120 実験値( kN m ) 計算値(kNm) No.1 No.3 No.5 No.4 No.6 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0 0.1 0.2 0.3 0.4 実験値 計算値 No.1 No.3 No.5 No.4 No.6 図 11 降伏時剛性低下率 0 100 200 300 400 0 100 200 300 400 実験値( kN m ) 計算値(kNm) No.1 No.3 No.5 No.4 No.6 図 12 終局曲げ耐力

(7)

の軟化曲線は破壊エネルギーを考慮したHordijk モデル,せん断低 減係数はβ=0.05 で一定とした.材料強度は試験体の材料試験結果 を用いた. 5.2 解析結果 扁平梁材端で梁主筋が曲げ降伏した5 体の試験体に関して,解析 を実施した.梁せん断力-水平変形関係を図14 に示す.初期剛性 は解析結果の方が若干高いが,各試験体の荷重変形関係の傾向をと らえている. 層間変形角R=33rad 時の扁平梁材端における梁主筋ひずみ分布を 図15 に示す.ひずみ分布は柱中心を軸として梁幅方向に左右対称 であるため,片側のみ示した.各試験体において実験結果と解析結 果は比較的良く対応し,No.1 試験体および No.3 試験体では柱中心 から離れるほど線形に低下し,No.4 試験体および No.5 試験体,No.6 試験体では低下が頭打ちによる状況が解析結果においても示され た.今後は本モデルを用いて各種変数の影響などを考察していきた い. 6. おわりに 高強度材料を用いた扁平梁-柱接合部部分架構の実験結果より, 柱外に配置された梁主筋は柱内に定着された梁主筋よりも曲げ モーメントによるひずみが小さいことが分かった,そのため,柱外 に配置された梁主筋のひずみ分布を仮定することにより,扁平梁の 曲げ耐力を安全側に評価することができることを示した. 参考文献 1) 佐藤則勝 他,幅広梁・柱部分架構の水平加力性状に関する実験研究(そ の1~その 2),日本建築学会大会学術講演梗概集,中国,pp.415-418, 1990.10 2) 西村康志郎 他,高強度材料を用いた鉄筋コンクリート扁平梁構法の開発 研究,日本建築学会構造系論文集,第73 巻,第 627 号,pp.827-834,2008.5 3) 平田延明 他,柱より幅の広い扁平梁柱接合部の構造性能に関する研究, コンクリート工学年次論文集,Vol.36,No.2,2014 4) 日本建築学会,鉄筋コンクリート構造計算規準・同解説,2018 (a) コンクリート要素 (b) 埋め込み鉄筋要素 図 13 解析モデル形状 図 14 梁せん断力-水平変形関係 図 15 梁主筋ひずみ分布 0 50 100 150 200 0 20 40 60 梁せん断力 (k N ) 水平変形(mm) 実験値 解析値 No.1 0 50 100 150 200 0 20 40 60 梁せん断力 (k N ) 水平変形(mm) 実験値 解析値 No.3 0 50 100 150 200 0 20 40 60 梁せん断力 (k N ) 水平変形(mm) 実験値 解析値 No.4 0 50 100 150 200 0 20 40 60 梁せん断力 (k N ) 水平変形(mm) 実験値 解析値 No.5 0 50 100 150 200 250 300 0 20 40 60 梁せん断力 (k N ) 水平変形(mm) 実験値 解析値 No.6 0 1000 2000 3000 4000 0 200 400 600 梁 主 筋 ひ ず み( μ ) 柱中心からの位置(mm) No.1 解析値 降伏ひずみ 0 1000 2000 3000 4000 0 200 400 600 梁主筋 ひずみ ( μ ) 柱中心からの位置(mm) No.3 解析値 降伏ひずみ 0 1000 2000 3000 4000 0 200 400 600 梁 主 筋 ひ ず み ( μ ) 柱中心からの位置(mm) No.5 解析値 降伏ひずみ 0 1000 2000 3000 4000 0 200 400 600 梁 主 筋 ひ ず み ( μ ) 柱中心からの位置(mm) No.4 解析値 降伏ひずみ 0 1000 2000 3000 4000 0 200 400 600 梁 主 筋 ひ ず み( μ ) 柱中心からの位置(mm) No.6 解析値 降伏ひずみ

図 5  荷重変形関係(十字形接合部試験体)  図 6  荷重変形関係(T 形接合部試験体) -300-200-1000100200300-0.06-0.04-0.0200.020.040.06梁せん断力(kN)層間変形角(rad.)No.1梁曲げひび割れ発生梁主筋降伏最大耐力曲げひび割れ耐力曲げ終局耐力-300-200-1000100200300-0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06梁せん断力(kN)層間変形角(rad.)No.2梁曲げひび割れ発生梁主筋降伏最大耐力曲げひび割

参照

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