高拘束補強を用いてヒンジ発生位置を限定した鉄筋コンクリート柱部材の開発

(概要)・地震時における鉄筋コンクリート(以下RC)柱部材の損傷低減および、部材損傷領域の変形機構解明を目的として、魚形断面のRC柱部材に対し曲げせん断実験を行った。RC柱部材両端部に重度の横拘束補強(D6@17mm:補強位置については実験パラメータ)を施すことにより、部材の損傷領域を限定することの可能性について調べ、横拘束補強筋の配置と部材変形量と損傷の程度、変形機構との関係を検討した。新たな計測方法の試みとして、破壊の進展状況を高性能デジタルカメラにより撮影・計測した。(経過・結果)平成14、15年年度に各6体の載荷実験を行った。平成14年度は、損傷予定領域の大きさ(重度の横拘束補強筋の配筋位置により決定される)を主パラメータ(100mm、150mm区間)とした(軸力比0.3)。その結果、(1)重度の横補強は、せん断ひび割れの進展を抑制する点では効果があるが、コンクリートを拘束することによる塑性ヒンジ発生位置を限定させる点においては効果がないこと、(2)重度の横補強筋の配置の有無にかかわらず、引張側に発生する主たるひび割れ本数は同じ(3本)であり、ヒンジ部の変形の5割以上がスタブ極近傍に発生するひび割れに起因する。事を明らかにした。平成15年度は、横補強筋の影響がより強く表れる高軸力の場合(軸力比0.5)の実験を行った。また重度の横補強筋の効果を明確に判定するため、ヒンジ発生予定領域の両側に配置される重度の横拘束補強筋の片側を除いた試験体についても実験した。その結果、(1)重度の横拘束補強筋の配置は、配置位置によらず部材変形角(R)1/50以下での部材曲げ挙動に影響を与えない。一方、R=1/50を超える終局域では、柱中央部寄り、およびスタブ側位置の両方に配置する場合にのみ、部材のスプリット、およびせん断ずれを防止し、靭性を向上させる効果がある。ことを明らかにした。

(概要)・地震時における鉄筋コンクリート(以下RC)柱部材の損傷低減および、部材損傷領域の変形機構解明を目的として、魚形断面のRC柱部材に対し曲げせん断実験を行った。RC柱部材両端部に重度の横拘束補強(D6@17mm:補強位置については実験パラメータ)を施すことにより、部材の損傷領域を限定することの可能性について調べ、横拘束補強筋の配置と部材変形量と損傷の程度、変形機構との関係を検討した。新たな計測方法の試みとして、破壊の進展状況を高性能デジタルカメラにより撮影・計測した。(経過・結果)平成14、15年年度に各6体の載荷実験を行った。平成14年度は、損傷予定領域の大きさ(重度の横拘束補強筋の配筋位置により決定される)を主パラメータ(100mm、150mm区間)とした(軸力比0.3)。その結果、(1)重度の横補強は、せん断ひび割れの進展を抑制する点では効果があるが、コンクリートを拘束することによる塑性ヒンジ発生位置を限定させる点においては効果がないこと、(2)重度の横補強筋の配置の有無にかかわらず、引張側に発生する主たるひび割れ本数は同じ(3本)であり、ヒンジ部の変形の5割以上がスタブ極近傍に発生するひび割れに起因する。事を明らかにした。平成15年度は、横補強筋の影響がより強く表れる高軸力の場合(軸力比0.5)の実験を行った。また重度の横補強筋の効果を明確に判定するため、ヒンジ発生予定領域の両側に配置される重度の横拘束補強筋の片側を除いた試験体についても実験した。その結果、(1)重度の横拘束補強筋の配置は、配置位置によらず部材変形角(R)1/50以下での部材曲げ挙動に影響を与えない。一方、R=1/50を超える終局域では、柱中央部寄り、およびスタブ側位置の両方に配置する場合にのみ、部材のスプリット、およびせん断ずれを防止し、靭性を向上させる効果がある。ことを明らかにした。