せん断破壊する鉄筋コンクリート部材の立体破壊面

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初年度は,正方形断面の鉄筋コンクリート梁のせん断破壊実験を行った。実験パラメータは,せん断補強筋の間隔,中子筋の有無,および断面の加力方法の3種類とした。コンクリートは普通強度のものを使用した。逆対称曲げ実験を行い,最大変形の時点で粘性の低いエポキシ樹脂をひび割れに注入した。エポキシ効果後,試験体を切断し,前記3つのパラメータがせん断強度と内部破壊状態に及ぼす影響を調べた。第二年度は,立体的な破壊を考慮し,塑性理論に基づく解析を行った。主筋は十分に強く,降伏しないものと仮定した。コンクリートと横補強筋は完全剛塑性とした。ただし,横補強筋の曲げ変形に対しては,抵抗を無視できるものとした。横補強筋の外側の領域はせん断強度に寄与しないものと仮定した。次のような結論が得られた。1) 破壊領域の立体的なゆがみと,せん断補強筋が外側へふくらむことを考慮することにより,せん断強度と内部の破壊状態は実験結果とよく対応した。2) 本解析で得られたせん断応力の分布は日本建築学会の靭性保証型耐震設計指針に記される分布と同様であった。3) 靭性保証型耐震設計指針に記される横補強筋が降伏しない範囲での強度式は,断面の補強筋間隔が有効せいの2倍程度まではよく評価しているが,2倍以上では過小(安全側)に評価している。4) 中子筋が無い場合に比べ,有る場合の方がコンクリートの断面のせん断応力分布は一様になる。