鉄筋コンクリートディープビームを有する建築構造システムの耐震性

鉄筋コンクリート造の複合施設建物(1階が店舗で上層階が集合住宅)では、店舗部分の空間確保のため2階床梁を極めて大きな梁高さのディープビームとし、上層階の柱軸力を支える形式が多用される。このような耐震架構では、上階の柱軸力を格子梁状に配置されたディープビームで支えることになり、ディープビームは直接柱を支えるものと、間接的に支えるものに分類される。本研究では、この間接的に隣接するディープビームからのせん断力を支えるディープビームのせん断抵抗機構を実験と解析により明らかにすることを目的として実施された。実験及び解析で得られた成果は以下の通りである。1)直接載荷梁(直交梁)のせん断スパン比が0から1.5に増加すると、間接載荷梁(試験梁)のたわみは、1.23、1.67、2.17倍に増加する。2)直接載荷梁のせん断スパン比が増加すると、間接載荷梁のせん断ひび割れ荷重が若干減少するが、せん断強度そのものはそれほど変化しない。3)梁側面の底部で載荷した梁のせん断強度は、梁上端面で載荷したものの42.6%となった。4)せん断補強筋を有する間接載荷梁のせん断抵抗機構は、直接ストラット機構とトラス機構の両者より形成される。5)上記直接ストラット機構とトラス機構は、直接載荷梁と間接載荷梁の交差部分に形成されるコンクリート圧縮応力伝達のための一様圧縮応力場を介した、3次元的なものとなる。6)上記機構をモデル化した、せん断抵抗機構を用いて、間接載荷梁のせん断強度を、塑性理論の下界定理を用いて予測することができる。7)この際のコンクリート有効圧縮強度の算定には、鉄筋による拘束効果を含める必要がある。上記項目5、6で述べた力学モデルは全く新しいもので、今後の実構造物設計への利用が期待される。

鉄筋コンクリート造の複合施設建物(1階が店舗で上層階が集合住宅)では、店舗部分の空間確保のため2階床梁を極めて大きな梁高さのディープビームとし、上層階の柱軸力を支える形式が多用される。このような耐震架構では、上階の柱軸力を格子梁状に配置されたディープビームで支えることになり、ディープビームは直接柱を支えるものと、間接的に支えるものに分類される。本研究では、この間接的に隣接するディープビームからのせん断力を支えるディープビームのせん断抵抗機構を実験と解析により明らかにすることを目的として実施された。実験及び解析で得られた成果は以下の通りである。1)直接載荷梁(直交梁)のせん断スパン比が0から1.5に増加すると、間接載荷梁(試験梁)のたわみは、1.23、1.67、2.17倍に増加する。2)直接載荷梁のせん断スパン比が増加すると、間接載荷梁のせん断ひび割れ荷重が若干減少するが、せん断強度そのものはそれほど変化しない。3)梁側面の底部で載荷した梁のせん断強度は、梁上端面で載荷したものの42.6%となった。4)せん断補強筋を有する間接載荷梁のせん断抵抗機構は、直接ストラット機構とトラス機構の両者より形成される。5)上記直接ストラット機構とトラス機構は、直接載荷梁と間接載荷梁の交差部分に形成されるコンクリート圧縮応力伝達のための一様圧縮応力場を介した、3次元的なものとなる。6)上記機構をモデル化した、せん断抵抗機構を用いて、間接載荷梁のせん断強度を、塑性理論の下界定理を用いて予測することができる。7)この際のコンクリート有効圧縮強度の算定には、鉄筋による拘束効果を含める必要がある。上記項目5、6で述べた力学モデルは全く新しいもので、今後の実構造物設計への利用が期待される。