JP2020172823A - Shear proof stress calculation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、せん断耐力の算出方法に関する。 The present invention relates to a method for calculating shear strength.
ＲＣ造の地中連続壁の施工方法として、地中に間隔をあけて先行して先行エレメントを設け、これらの先行エレメントの間に後行エレメントを設けて地中連続壁を構築する方法がある。先行エレメントと後行エレメントとの連結は、互いに荷重（面内せん断力）を伝達可能となるように一体に連結する場合（例えば、特許文献１−３参照）と、互いに接触させるが互いに荷重の伝達をしない状態に連結する場合とがある。 As a method of constructing an underground continuous wall of RC structure, there is a method of constructing an underground continuous wall by providing a leading element in the ground at intervals and a trailing element between these leading elements. .. When the leading element and the trailing element are integrally connected so as to be able to transmit a load (in-plane shear force) to each other (see, for example, Patent Documents 1-3), they are brought into contact with each other but are mutually loaded. It may be connected in a state where it is not transmitted.
先行エレメントと後行エレメントとの間で面内せん断力を伝達できるように両エレメントを互いに連結する場合に、先行エレメントと後行エレメントとの継手部を以下のようにすることが考えられる。
先行エレメントおよび後行エレメントの互いに連結される端面それぞれに水平方向に延びる凸条部および凹条部を上下方向に交互に形成し、先行エレメントの凹条部と後行エレメントの凸条部とを嵌合させ、先行エレメントの凸条部と後行エレメントの凹条部とを嵌合させ、継手部にシアキーを形成する。
When connecting both elements to each other so that an in-plane shear force can be transmitted between the leading element and the trailing element, it is conceivable that the joint portion between the leading element and the trailing element is as follows.
Horizontally extending ridges and ridges are alternately formed in the vertical direction on each of the end faces of the leading element and the trailing element connected to each other, and the ridges of the leading element and the ridges of the trailing element are formed. It is fitted, and the convex portion of the leading element and the concave portion of the trailing element are fitted to form a shear key in the joint portion.
しかしながら、先行エレメントと後行エレメントとの間で伝達される面内せん断力が大きいと、先行エレメントおよび後行エレメントの凹条部の角部にひび割れが生じ、このひび割れが先行エレメントと後行エレメントとのコンクリート打継ぎ面に沿って両エレメント側に進展して先行エレメントと後行エレメントと間の継手部がせん断破壊することが考えられる。このため、地中連続壁の設計に際しては、先行エレメントと後行エレメントとがせん断破壊する際のせん断耐力を事前に把握する必要がある。 However, if the in-plane shear force transmitted between the leading element and the trailing element is large, cracks will occur at the corners of the recesses of the leading element and the trailing element, and these cracks will be generated between the leading element and the trailing element. It is conceivable that the joint portion between the leading element and the trailing element will be sheared and broken by extending to both elements along the concrete joint surface with and. Therefore, when designing a continuous underground wall, it is necessary to grasp in advance the shear strength when the leading element and the trailing element undergo shear failure.
そこで、本発明は、第１エレメント（先行エレメント）と第２エレメント（後行エレメント）とがせん断破壊する際のせん断耐力の算出方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for calculating the shear strength when the first element (preceding element) and the second element (successor element) undergo shear failure.
上記目的を達成するため、本発明に係るせん断耐力の算出方法は、地盤に隣接して構築されるコンクリート製の第１エレメントと第２エレメントとの間の継手部がせん断破壊する際のせん断耐力の算出方法において、前記第１エレメントには、前記第２エレメント側の端面に、前記第１エレメントと前記第２エレメントが隣接する壁長さ方向に突出し、壁長さ方向に直交する水平方向となる壁厚さ方向に延びる第１凸条部と、前記壁長さ方向に凹み、前記壁厚さ方向に延びる第１凹条部と、が交互に配列され、前記第２エレメントには、前記第１エレメント側の端面に、前記壁長さ方向に突出し、前記壁厚さ方向に延びる第２凸条部と、前記壁長さ方向に凹み、前記壁厚さ方向に延びる第２凹条部と、が交互に配列され、前記継手部では、前記第１凸条部と前記第２凹条部とが嵌合し、前記第１凹条部と前記第２凸条部とが嵌合し、前記第１凹条部の角部および前記第２凹条部の角部に生じたひび割れが進展して前記継手部がせん断破壊する際のせん断耐力を下記の式（１）、（２）を満たすように算出することを特長とする。
ｗＰｓ=σｔ・Ｂ・（２Ｌ） （１）
Ｌ=（Ｗ／３−ｈｓ）／ｓｉｎα （２）
ただし、
ｗＰｓ：前記第１エレメントおよび前記第２エレメントがせん断破壊する際のせん断耐力（Ｎ）
σｔ：前記第１エレメントの割裂強度（σｔ１＝０．３８√Ｆｃ１、Ｆｃ１：前記第１エレメントのコンクリート設計基準強度）、および前記第２エレメントのコンクリートの割裂強度（σｔ２＝０．３８√Ｆｃ２、Ｆｃ２：前記第２エレメントのコンクリート設計基準強度）のうち、小さい方の強度、すなわち、σｔ＝ｍｉｎ（σｔ１、σｔ２）（Ｎ／ｍｍ２）
Ｂ：前記第１凹条部、前記第１凸条部、前記第２凹条部および前記第２凸条部それぞれの前記壁厚さ方向の長さ寸法（ｍｍ）
Ｌ：前記第１エレメントと前記第２エレメントとのコンクリート打継ぎ面に沿って片側のエレメントがせん断破壊する際に生じるひび割れの長さ寸法（ｍｍ）
Ｗ：前記第１エレメントおよび前記第２エレメントの壁高さ方向の長さ寸法（ｍｍ）
ｈｓ：前記第１凹条部、前記第１凸条部、前記第２凹条部および前記第２凸条部それぞれの深さ寸法（ｍｍ）
α：前記第１エレメントと前記第２エレメントとのコンクリート打継ぎ面に沿って、前記第１凹条部および前記第２凹条部の角部から片側のエレメントに生じるひび割れと前記壁高さ方向の垂線とのなす角度（ラジアン）
In order to achieve the above object, the method of calculating the shear strength according to the present invention is the shear strength when the joint portion between the first element and the second element made of concrete constructed adjacent to the ground breaks by shearing. In the calculation method of, the first element has a horizontal direction orthogonal to the wall length direction in which the first element and the second element project from the end face on the second element side in the adjacent wall length direction. The first convex portion extending in the wall thickness direction and the first concave portion extending in the wall length direction and extending in the wall thickness direction are alternately arranged, and the second element has the said On the end face on the first element side, a second ridge portion that protrudes in the wall length direction and extends in the wall thickness direction, and a second ridge portion that dents in the wall length direction and extends in the wall thickness direction. And are arranged alternately, and in the joint portion, the first convex portion and the second concave portion are fitted, and the first concave portion and the second convex portion are fitted. The shearing resistance when cracks generated in the corners of the first concave portion and the corners of the second concave portion propagate and the joint portion undergoes shear failure is determined by the following equations (1) and (2). It is characterized in that it is calculated so as to satisfy.
wPs = σt ・ B ・ (2L) (1)
L = (W / 3-hs) / sinα (2)
However,
wPs: Shear strength (N) when the first element and the second element undergo shear failure.
σt: Cracking strength of the first element (σt 1 = 0.38√F c1 , F c1 : Concrete design reference strength of the first element), and cracking strength of the concrete of the second element (σt 2 = 0. 38√F c2 , F c2 : Concrete design reference strength of the second element), whichever is smaller, that is, σt = min (σt 1 , σt 2 ) (N / mm 2 )
B: Length dimension (mm) of each of the first concave portion, the first convex portion, the second concave portion, and the second convex portion in the wall thickness direction.
L: Length dimension (mm) of cracks generated when one element undergoes shear failure along the concrete joint surface between the first element and the second element.
W: Length dimension (mm) of the first element and the second element in the wall height direction
hs: Depth dimensions (mm) of the first concave portion, the first convex portion, the second concave portion, and the second convex portion, respectively.
α: Cracks generated in one element from the corners of the first concave portion and the second concave portion along the concrete joint surface between the first element and the second element, and the wall height direction. Angle between the vertical line and the radian
本発明では、上記の式（１）、（２）を満たすようにすることで、第１エレメントと第２エレメントとの間の継手部がせん断破壊する際のせん断耐力を算出することができる。 In the present invention, by satisfying the above equations (1) and (2), it is possible to calculate the shear strength when the joint portion between the first element and the second element undergoes shear failure.
本発明によれば、第１エレメントと第２エレメントとがせん断破壊する際のせん断耐力を算出することができる。 According to the present invention, it is possible to calculate the shear strength when the first element and the second element undergo shear failure.
以下、本発明の実施形態によるせん断耐力の算出方法について、図１乃至図１２に基づいて説明する。
図１（平面図）および図２（断面図）に示すように、本実施形態による地中連続壁１は、複数の壁状のエレメント２，３が継手部４を介して連結されている。地中連続壁１の壁面に直交する水平方向を壁厚さ方向とし、壁面に沿った方向で壁厚さ方向に直交する水平方向を壁長さ方向とし、壁厚さ方向および壁長さ方向に直交する方向を上下方向とする。
地中連続壁１を構成する複数のエレメント２，３は、先行して施工される先行エレメント（第１エレメント）２と、先行エレメント２の後に施工される後行エレメント（第２エレメント）３とから構成され、先行エレメント２と後行エレメント３とが継手部４を介して壁長さ方向に配列されている。
先行エレメント２および後行エレメント３は、いずれも地盤１１（図１参照）を掘削して構築されている。
先行エレメント２を構築するために地盤１１を掘削して形成した空間を先行掘削部１２（図１参照）とし、後行エレメント３を構築するために地盤１１を掘削して形成した空間を後行掘削部１３（図１参照）とする。先行掘削部１２と後行掘削部１３とは、壁長さ方向に隣接している。
Hereinafter, a method for calculating the shear strength according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 12.
As shown in FIGS. 1 (plan view) and 2 (cross-sectional view), in the underground
The plurality of
Both the leading
The space formed by excavating the
先行エレメント２および後行エレメント３は、それぞれコンクリート２１，３１に縦筋２２，３２および横筋２３，３３が埋設されたＲＣ造の壁体となっている。先行エレメント２と後行エレメント３とは、壁厚さ方向および上下方向の寸法が同じ寸法に設定され、それぞれの壁芯を一致させるように配列されている。先行エレメント２と後行エレメント３とは、それぞれの壁長さ方向の端部を、継手部４を介して突き合わせるように配置されている。
以下では、先行エレメント２と後行エレメント３との連結部分および継手部４の説明において、壁長さ方向のうち先行エレメント２に対して後行エレメント３が配置されている側を前側とし、後行エレメント３に対して先行エレメント２が配置されている側を後側とし、壁長さ方向を前後方向と表記することがある。
The leading
In the following, in the description of the connecting portion between the
継手部４は、波形鋼板４１と、波形鋼板４１の壁厚さ方向の一方側の端部に取り付けられた第１側部材４２と、波形鋼板４１の壁厚さ方向の他方側の端部に取り付けられた第２側部材４３と、を有している。
The
図２に示すように、波形鋼板４１は、両面に鋼板凸条部４１１と鋼板凹条部４１２とが交互に配列され、断面形状が波形となるように加工されている。波形鋼板４１は、板面が壁長さ方向を向き、鋼板凸条部４１１および鋼板凹条部４１２が壁厚さ方向に延びて壁長さ方向（前側および後側）に突出したり凹んだりする向きに配置されている。
鋼板凸条部４１１および鋼板凹条部４１２には、これらが延びる方向（壁厚さ方向）全体にわたって角部４１３が形成されている。本実施形態では、１つの鋼板凸条部４１１および１つの鋼板凹条部４１２には、それぞれ２つの角部４１３が形成されている。
As shown in FIG. 2, the
The steel plate
波形鋼板４１における一方の面において鋼板凸条部４１１が形成されている部分は、他方の面においては鋼板凹条部４１２が形成され、一方の面において鋼板凹条部４１２が形成されている部分は、他方の面においては鋼板凸条部４１１が形成されている。
波形鋼板４１は、先行エレメント２および後行エレメント３の上下方向の長さ寸法と同じ長さ寸法に設定されている。波形鋼板４１の壁厚さ方向の寸法は、先行エレメント２および後行エレメント３の壁厚さ方向の寸法よりも小さく設定されている。
The portion of the corrugated
The
図１に示すように、第１側部材４２と、第２側部材４３とは、壁長さ材軸方向に対して線対称となるように設けられている。
第１側部材４２および第２側部材４３は、断面形状がＬ字形の長尺の型材で、上下方向に延びる向きに配置されている。第１側部材４２および第２側部材４３は、波形鋼板４１の上下方向の長さ寸法と同じ長さ寸法に設定されている。
第１側部材４２および第２側部材４３の断面形状のＬ字形を構成する直交して接続される２つの片を前板部４２１，４３１および側板部４２２，４３２とする。
As shown in FIG. 1, the
The
The two pieces connected at right angles forming an L-shape of the cross-sectional shape of the
第１側部材４２は、前板部４２１の板面が壁長さ方向を向く鉛直面となり、側板部４２２が前板部４２１の壁厚さ方向の他方側の端部（波形鋼板４１側の端部）から後側に突出する向きに配置される。
第２側部材４３は、前板部４３１の板面が壁長さ方向を向く鉛直面となり、側板部４３２が前板部４３１の壁厚さ方向の一方側の端部（波形鋼板４１側の端部）から後側に突出する向きに配置される。
In the
In the
第１側部材４２および第２側部材４３それぞれの前板部４２１，４３１は、前面が波形鋼板４１の前端部４１ａと同じ位置、または波形鋼板４１の前端部４１ａよりもやや前側（例えば１〜２ｍｍ前側）に配置されている。
第１側部材４２および第２側部材４３それぞれの側板部４２２，４３２は、波形鋼板４１側の面が波形鋼板４１の側部と当接し、波形鋼板４１に接合されている。
側板部４２２，４３２は、波形鋼板４１の前後方向（壁長さ方向）の寸法よりも長く形成され、後端部が波形鋼板４１の後端部よりも後側に配置されている。
波形鋼板４１の鋼板凹条部４１２の壁厚さ方向の両端部は、第１側部材４２および第２側部材４３によって塞がれている。
第１側部材４２および第２側部材４３は、前板部４２１，４３１の前面が先行掘削部１２の側面１２２と当接または近接するように配置されている。
The front surfaces of the
The
The
Both ends of the corrugated
The
継手部４は、波形鋼板４１、第１側部材４２および第２側部材４３の前板部４２１，４３１の後側に先行エレメント２のコンクリート２１が打設され、波形鋼板４１、第１側部材４２および第２側部材４３の前板部４２１，４３１の前側に後行エレメント３のコンクリート３１が打設されている。第１側部材４２および第２側部材４３の側板部４２２，４３２は、先行エレメント２のコンクリート２１に埋設されている。
In the
先行エレメント２のコンクリート２１は、波形鋼板４１の鋼板凹条部４１２にも充填され、波形鋼板４１、第１側部材４２および第２側部材４３の前板部４２１，４３１それぞれの後面と定着している。先行エレメント２のコンクリート２１の部分には、波形鋼板４１の鋼板凸条部４１１および鋼板凹条部４１２に対応する先行エレメント２のコンクリート凹条部２４（第１凹条部）および先行エレメント２のコンクリート凸条部２５（第１凸条部）がそれぞれ複数形成されている。
１つの先行エレメント２のコンクリート凹条部２４および１つの先行エレメント２のコンクリート凸条部２５には、それぞれ１つの鋼板凸条部４１１および１つの鋼板凹条部４１２の２つの角部４１３に対応する２つの角部２６が形成されている。
The concrete 21 of the leading
The concrete
後行エレメント３のコンクリート３１は、波形鋼板４１の鋼板凹条部４１２にも充填され、波形鋼板４１、第１側部材４２および第２側部材４３の前板部４２１，４３１それぞれの前面と定着している。後行エレメント３のコンクリート３１の部分には、波形鋼板４１の鋼板凸条部４１１および鋼板凹条部４１２に対応する後行エレメント３のコンクリート凹条部３４（第２凹条部）および後行エレメント３のコンクリート凸条部３５（第２凸条部）がそれぞれ複数形成されている。
１つの後行エレメント３のコンクリート凹条部３４および１つの後行エレメント３のコンクリート凸条部３５には、それぞれ１つの鋼板凸条部４１１および１つの鋼板凹条部４１２の２つの角部４１３に対応する２つの角部３６が形成されている。
The concrete 31 of the trailing
The
先行エレメント２のコンクリート凹条部２４と後行エレメント３のコンクリート凸条部３５とは、波形鋼板４１を介して噛み合った形状となり、先行エレメント２のコンクリート凸条部２５と後行エレメント３のコンクリート凹条部３４とは、波形鋼板４１を介して噛み合った形状となり、先行エレメント２と後行エレメント３との接合部分にシアキーが形成される。このため、先行エレメント２と後行エレメント３とは、互いに面内せん断力を伝達可能に構成されている。
The
続いて、地中連続壁１における先行エレメント２と後行エレメント３がせん断破壊する際のせん断耐力の算出方法について説明する。
上記の地中連続壁は、先行エレメント２のコンクリート凹条部２４と後行エレメント３のコンクリート凸条部３５とが波形鋼板４１を介して噛み合い、先行エレメント２のコンクリート凸条部２５と後行エレメント３のコンクリート凹条部３４とが波形鋼板４１を介して噛み合っている。以下の地中連続壁では、上記の地中連続壁１と同様に、先行エレメントにコンクリート凹条部２４およびコンクリート凸条部２５が形成され、後行エレメントにコンクリート凹条部３４およびコンクリート凸条部３５が形成されているが、先行エレメントと後行エレメントとが波形鋼板４１を介さずに直接当接して噛み合った形状であるものとする。
Next, a method of calculating the shear strength when the leading
In the above-mentioned underground continuous wall, the
地中連続壁の設計においては、先行エレメントのコンクリート凹条部の角部および後行エレメントのコンクリート凹条部の角部から片側のエレメントに生じたひび割れが進展して先行エレメントおよび後行エレメントがせん断破壊する際のせん断耐力を下記の式（１）、（２）を満たすように設定する。
下記の式における壁高さ方向とは、上記の地中連続壁１（図１および図２参照）における上下方向に相当している。
In the design of continuous underground walls, cracks that occur in the corners of the concrete recesses of the leading element and the corners of the concrete recesses of the trailing element develop into one element, causing the leading element and trailing element to develop. The shear strength at the time of shear failure is set so as to satisfy the following equations (1) and (2).
The wall height direction in the following formula corresponds to the vertical direction in the above-mentioned underground continuous wall 1 (see FIGS. 1 and 2).
ｗＰｓ=σｔ・Ｂ・（２Ｌ） （１）
Ｌ=（Ｗ／３−ｈｓ）／ｓｉｎα （２）
ただし、
ｗＰｓ：先行エレメントおよび後行エレメントがせん断破壊する際のせん断耐力（Ｎ）
σｔ：先行エレメントの割裂強度（σｔ１＝０．３８√Ｆｃ１、Ｆｃ１：先行エレメントのコンクリート設計基準強度）および後行エレメントのコンクリートの割裂強度（σｔ２＝０．３８√Ｆｃ２、Ｆｃ２：後行エレメントのコンクリート設計基準強度）のうち、小さい方の強度、すなわち、σｔ＝ｍｉｎ（σｔ１、σｔ２）（Ｎ／ｍｍ２）
Ｂ：先行エレメントのコンクリート凹条部、先行エレメントのコンクリート凸条部、後行エレメントのコンクリート凹条部および後行エレメントのコンクリート凸条部それぞれの壁厚さ方向の長さ寸法（ｍｍ）
Ｌ：先行エレメントと後行エレメントとのコンクリート打継ぎ面に沿って片側のエレメントがせん断破壊する際に生じるひび割れの長さ寸法（ｍｍ）
Ｗ：先行エレメントおよび後行エレメントの壁高さ方向の長さ寸法（ｍｍ）
ｈｓ：先行エレメントのコンクリート凹条部、先行エレメントのコンクリート凸条部、後行エレメントのコンクリート凹条部および後行エレメントのコンクリート凸条部それぞれの深さ寸法（ｍｍ）
α：先行エレメントと後行エレメントとのコンクリート打継ぎ面に沿って、先行エレメントのコンクリート凹条部の角部、および後行エレメントのコンクリート凹条部の角部から片側のエレメントに生じるひび割れと壁高さ方向の垂線とのなす角度（ラジアン）
wPs = σt ・ B ・ (2L) (1)
L = (W / 3-hs) / sinα (2)
However,
wPs: Shear strength (N) when the leading element and the trailing element undergo shear failure.
σt: Split strength of the leading element (σt 1 = 0.38√F c1 , F c1 : Concrete design reference strength of the leading element) and split strength of the concrete of the trailing element (σt 2 = 0.38√F c2 , F) c2 : Concrete design standard strength of the trailing element), whichever is smaller, that is, σt = min (σt 1 , σt 2 ) (N / mm 2 )
B: Length dimension (mm) of the concrete ridge of the leading element, the concrete ridge of the leading element, the concrete ridge of the trailing element, and the concrete ridge of the trailing element in the wall thickness direction.
L: Length dimension (mm) of cracks generated when one element undergoes shear failure along the concrete joint surface between the leading element and the trailing element.
W: Length dimension (mm) of the leading element and the trailing element in the wall height direction
hs: Depth dimensions (mm) of the concrete ridges of the leading element, the concrete ridges of the leading element, the concrete ridges of the trailing element, and the concrete ridges of the trailing element.
α: Cracks and walls that occur in the corners of the concrete ridges of the leading element and on one side of the concrete ridges of the trailing element along the concrete joint between the leading element and the trailing element. Angle between the vertical line in the height direction (radian)
上記の式（１）、（２）の妥当性について、地中連続壁の面内せん断耐力試験を行い確認した。以下では、地中連続壁の面内せん断耐力試験について説明する。
（試験体）
図３に示す試験体Ｎｏ．１、図４に示す試験体Ｎｏ．２、図５に示す試験体Ｎｏ．３、図６に示す試験体Ｎｏ．４は、継手部周りを模擬したものである。各試験体は、先行エレメントに相当する第１ＲＣ壁板部５１と、後行エレメントに相当する第２ＲＣ壁板部６１と、第１ＲＣ壁板部５１に連結され、第１ＲＣ壁板部５１を試験装置に固定する第１固定部５２と、第２ＲＣ壁板部６１に連結され、第２ＲＣ壁板部６１を試験装置に固定する第２固定部６２と、を有している。
第１ＲＣ壁板部５１には、先行エレメントのコンクリート凹条部およびコンクリート凸条部に相当するコンクリート凹条部５３およびコンクリート凸条部５４が複数形成され、第２ＲＣ壁板部６１には、後行エレメントのコンクリート凹条部およびコンクリート凸条部に相当するコンクリート凹条部６３およびコンクリート凸条部６４が複数形成されている。
The validity of the above equations (1) and (2) was confirmed by conducting an in-plane shear strength test of the continuous underground wall. The in-plane shear strength test of the continuous underground wall will be described below.
(Test specimen)
Specimen No. shown in FIG. 1. Specimen No. shown in FIG. 2. Specimen No. shown in FIG. 3. Specimen No. shown in FIG.
The first RC
同一の試験体では、第１ＲＣ壁板部５１のコンクリート凹条部５３と、第２ＲＣ壁板部６１のコンクリート凹条部６３とは、同じ形状で、第１ＲＣ壁板部５１のコンクリート凸条部５４と、第２ＲＣ壁板部６１のコンクリート凸条部６４とは、同じ形状となっている。
第１ＲＣ壁板部５１のコンクリート凹条部５３と、第２ＲＣ壁板部６１のコンクリート凸条部６４とが互いに嵌合し、第１ＲＣ壁板部５１のコンクリート凸条部５４と、第２ＲＣ壁板部６１のコンクリート凹条部６３とが互いに嵌合し、第１ＲＣ壁板部５１と第２ＲＣ壁板部６１との間にシアキー５５が形成されている。
In the same test body, the concrete
The concrete
試験体Ｎｏ．１−Ｎｏ．４では、第１ＲＣ壁板部５１および第２ＲＣ壁板部６１のコンクリート凹条部５３，６３およびコンクリート凸条部５４，６４が延びる方向、およびコンクリート凹条部５３，６３とコンクリート凸条部５４，６４とが交互に配列されている方向がいずれも水平方向となる向きに配置され、上記の地中連続壁１（図１および図２参照）とは異なる向きとなっている。試験体Ｎｏ．１−Ｎｏ．４のコンクリートは、実際の施工と同様、継手部が垂直となる方向に縦打ちとした。
試験体Ｎｏ．１−Ｎｏ．４は、それぞれ異なるシアキー５５を有し、これらのシアキー５５は、先行エレメントと後行エレメントとの間の垂直打継部に設ける異なる４つのシアキーの形状に対応させている。
Specimen No. 1-No. In 4, the concrete
Specimen No. 1-No. 4 has
同一の試験体では、コンクリート凹条部５３，６３それぞれの深さ寸法、およびコンクリート凸条部５４，６４それぞれの高さ寸法が同じ値となっている。コンクリート凹条部５３，６３それぞれの深さ寸法、およびコンクリート凸条部５４，６４それぞれの高さ寸法をコンクリート凹条部の深さ寸法ｈｓと示す。
同一の試験体では、複数のコンクリート凹条部５３，６３およびコンクリート凸条部５４，６４それぞれの配列間隔が同じ値となっている。複数のコンクリート凹条部５３，６３およびコンクリート凸条部５４，６４それぞれの配列間隔をコンクリート凹条部の配列間隔ｗｓと示す。
同一の試験体では、複数のコンクリート凹条部５３，６３それぞれの角部５３１，６３１の角度が同じ角度となっている。第１ＲＣ壁板部５１と第２ＲＣ壁板部６１との対向方向に直交する面と角部５３１，６３１を形成する傾斜面とがなす角度をコンクリート凹条部の傾斜角度α１とする。このコンクリート凹条部の傾斜角度α１と、上記の式における角度αとは、同じ値となるように想定されている。
In the same test piece, the depth dimension of each of the concrete
In the same test piece, the arrangement intervals of the plurality of concrete
In the same test piece, the angles of the
試験体Ｎｏ．１−Ｎｏ．４は、コンクリート凹条部の深さ寸法ｈｓ（ｍｍ）、コンクリート凹条部の配列間隔ｗｓ（ｍｍ）、コンクリート凹条部の傾斜角度α１（°）それぞれが互いに異なる値となっている。
試験体Ｎｏ．１は、コンクリート凹条部の深さ寸法ｈｓが１００ｍｍ、コンクリート凹条部の配列間隔ｗｓが２００ｍｍ、コンクリート凹条部の傾斜角度α１が４５°で、１つのコンクリート凹条部５３，６３に角部５３１，６３１が１つ設けられている。
試験体Ｎｏ．２は、コンクリート凹条部の深さ寸法ｈｓが２００ｍｍ、コンクリート凹条部の配列間隔ｗｓが４００ｍｍ、コンクリート凹条部の傾斜角度α１が４５°で、１つのコンクリート凹条部５３，６３に角部５３１，６３１が１つ設けられている。
試験体Ｎｏ．３は、コンクリート凹条部の深さ寸法ｈｓが１００ｍｍ、コンクリート凹条部の配列間隔ｗｓが４００ｍｍ、コンクリート凹条部の傾斜角度α１が３０°で、１つのコンクリート凹条部５３，６３に角部５３１，６３１が１つ設けられている。
試験体Ｎｏ．４は、コンクリート凹条部の深さ寸法ｈｓが１００ｍｍ、コンクリート凹条部の配列間隔ｗｓが２００ｍｍ、コンクリート凹条部の傾斜角度α１が４５°で、１つのコンクリート凹条部５３，６３に角部５３１，６３１が２つ設けられている。
Specimen No. 1-No. In No. 4, the depth dimension hs (mm) of the concrete concave portion, the arrangement interval ws (mm) of the concrete concave portion, and the inclination angle α1 (°) of the concrete concave portion are different values.
Specimen No. In No. 1, the depth dimension hs of the concrete concave portion is 100 mm, the arrangement interval ws of the concrete concave portion is 200 mm, the inclination angle α1 of the concrete concave portion is 45 °, and the angle is set to one concrete
Specimen No. In No. 2, the depth dimension hs of the concrete concave portion is 200 mm, the arrangement interval ws of the concrete concave portion is 400 mm, the inclination angle α1 of the concrete concave portion is 45 °, and the angle is set to one concrete
Specimen No. In No. 3, the depth dimension hs of the concrete concave portion is 100 mm, the arrangement interval ws of the concrete concave portion is 400 mm, the inclination angle α1 of the concrete concave portion is 30 °, and the angle is set to one concrete
Specimen No. In No. 4, the depth dimension hs of the concrete concave portion is 100 mm, the arrangement interval ws of the concrete concave portion is 200 mm, the inclination angle α1 of the concrete concave portion is 45 °, and the angle is set to one concrete
（試験方法および試験装置）
図７に示すように、試験体は継手部が水平になるように試験装置内に設置し、上下スタブを加力フレームにＰＣ鋼棒で固定した。加力時に際しては、鉛直方向に設置した２台の１ＭＮ串型ジャッキにより、約１０ｋＮの軸力を載荷・保持し、試験体の上下スタブが常に平行を保つように（試験体両側の鉛直方向の変位が等しくなるように）、同２台の１ＭＮ串型ジャッキを制御しながら一方向加力を行った。
図８に示すように、試験体への加力サイクルは、コンクリートの長期許容せん断力ＬＰａ（＝ＬτａＡｓ、コンクリートの長期許容せん断応力度Ｌτａ＝ｍｉｎ（σＢ／３０、０．４９＋σＢ／１００）、せん断面積Ａｓ＝Ｂ・Ｄ＝２５０×１２００＝３０００００ｍｍ２）レベル（＝２３７ｋＮ［σＢ＝３０Ｎ/ｍｍ２時］）、もしくは、すべり変形δｓｌｉｐが生じた荷重レベルＰｓｌｉｐで２回繰り返し）に従った。
(Test method and test equipment)
As shown in FIG. 7, the test piece was installed in the test device so that the joint portion was horizontal, and the upper and lower stubs were fixed to the force frame with PC steel rods. When applying force, two 1MN skewer-type jacks installed in the vertical direction load and hold an axial force of about 10 kN so that the upper and lower stubs of the test piece are always parallel (vertical direction on both sides of the test piece). One-way force was applied while controlling the two 1MN skewer-type jacks (so that the displacements of the two were equal).
As shown in FIG. 8, the force cycle to test bodies, concrete long permissible shear force L P a (= L τaAs, long allowable shear stress of the concrete of L τa = min (σ B /30,0.49+σ B / 100), shear area As = BD = 250 × 1200 = 300,000 mm 2 ) level (= 237 kN [σ B = 30 N / mm 2 o'clock]), or load level Pslip where slip deformation δslip occurred twice Repeatedly).
試験中、１ＭＮロードセルにより水平荷重（せん断力）を測定し、検長さ１００ｍｍの高感度変位計で継手部の水平変形および制御用鉛直方向変位を測定した。 During the test, the horizontal load (shearing force) was measured with a 1MN load cell, and the horizontal deformation of the joint and the vertical displacement for control were measured with a high-sensitivity displacement meter with an inspection length of 100 mm.
（試験結果）
図９に示す表にコンクリートの強度試験結果を示す。図１０（ａ）に試験体Ｎｏ．１の荷重−変形関係および最終破壊状況、図１０（ｂ）に試験体Ｎｏ．２の荷重−変形関係および最終破壊状況、図１１（ａ）に試験体Ｎｏ．３の荷重−変形関係および最終破壊状況、図１１（ｂ）に試験体Ｎｏ．４の荷重−変形関係および最終破壊状況を示す。
いずれの試験体もシアキー５５の角部５３１，６３１にひび割れが発生した。そして、第１ＲＣ壁板部５１のコンクリートと第２ＲＣ壁板部６１のコンクリートが、水平荷重の増大とともに肌別れし、シアキー５５の角部５３１，６３１からコンクリート打ち継ぎ目んに沿って第１ＲＣ壁板部５１と第２ＲＣ壁板部６１に生じたひび割れの進展とともにひび割れ幅が一気に拡幅し、シアキー５５を挟む第１ＲＣ壁板部５１と第２ＲＣ壁板部６１とがスリップ破壊（せん断破壊）した。
(Test results)
The table shown in FIG. 9 shows the strength test results of concrete. FIG. 10A shows the test piece No. The load-deformation relationship and final fracture state of No. 1 are shown in FIG. 10 (b). The load-deformation relationship and the final fracture state of No. 2 are shown in FIG. 11 (a). The load-deformation relationship and final fracture state of No. 3 are shown in FIG. 11 (b). The load-deformation relationship and the final fracture situation of 4 are shown.
In each of the test specimens, cracks were generated at the
各試験体は、以下の荷重で繰返し加力を行った。試験体Ｎｏ．１は、２４０ｋＮ（Ｐａレベル）、試験体Ｎｏ．２は、１６１ｋＮ、試験体Ｎｏ．３は、２４５ｋＮ（Ｐａレベル）、試験体Ｎｏ．４は、２９２ｋＮとした。
試験体Ｎｏ．１のみＰｓｌｉｐ以前にＰａに達したため、Ｐｓｌｉｐについては定かではないが、Ｐｍａｘ≒Ｐｓｌｉｐと考えるとＰｓｌｉｐ＝２９８ｋＮとなり、試験体Ｎｏ．４と同等以上のすべり耐力を有するものと思われる。
Each test piece was repeatedly applied with the following load. Specimen No. 1 is 240 kN (Pa level), and the test piece No. 2 is 161 kN, and the test piece No. 3 is 245 kN (Pa level), and the test piece No. 4 was set to 292 kN.
Specimen No. Since only 1 reached Pa before Pslip, Pslip is not clear, but considering Pmax ≒ Pslip, Pslip = 298 kN, and the test body No. It seems that it has a slip resistance equal to or higher than that of 4.
（耐力評価）
各試験体の実験値と、上記の式（１）、（２）による計算値を比較した。
試験結果に基づき、各試験体の第１ＲＣ壁板部５１および第２ＲＣ壁板部６１のスリップ破壊（せん断破壊）面を図１２中に符号「ｃ」で示すように仮定した。図１２には、第１ＲＣ壁板部５１および第２ＲＣ壁板部６１に生じるせん断ひび割れの長さ寸法Ｌの値を示した。せん断ひび割れの長さ寸法Ｌの値は、幾何学的に試験体Ｎｏ．１は２１２ｍｍ、試験体Ｎｏ．２は１４１ｍｍ、試験体Ｎｏ．３は３００ｍｍ、試験体Ｎｏ．４は１７３ｍｍとなる。
図３には、上記の式（１）による耐力計算結果を破線で示している。
(Proof stress evaluation)
The experimental values of each test piece were compared with the values calculated by the above equations (1) and (2).
Based on the test results, it was assumed that the slip fracture (shear fracture) surfaces of the first RC
In FIG. 3, the proof stress calculation result by the above formula (1) is shown by a broken line.
各試験体の実験値に対する計算値の割合は、以下のとおりであった。
試験体Ｎｏ．１は１．２０、試験体Ｎｏ．２は１．４０、試験体Ｎｏ．３は１．０４、試験体Ｎｏ．４は１．６８であった。試験体Ｎｏ．２、Ｎｏ．４については、計算値の実験値に対する余裕度が大きいものの、第１ＲＣ壁板部５１および第２ＲＣ壁板部６１のスリップ破壊（せん断破壊）耐力は全試験体とも（１）、（２）式により概ね評価できることが分かる。
The ratio of the calculated value to the experimental value of each test piece was as follows.
Specimen No. 1 is 1.20, and the test piece No. 2 is 1.40, and the test piece No. 3 is 1.04, and the test piece No. 4 was 1.68. Specimen No. 2. No. Regarding No. 4, although the calculated value has a large margin with respect to the experimental value, the slip fracture (shear fracture) yield strength of the first RC
地中連続壁における先行エレメントと後行エレメント間の継手部の仕様をパラメータとして、当該部の面内せん断耐力を試験により確認した。
面内せん断試験の結果、いずれの試験体もシアキー５５で破壊することはなく、シアキー５５の角部５３１，６３１からコンクリート打ち継ぎ面に沿って第１ＲＣ壁板部５１と第２ＲＣ壁板部６１に生じたひび割れが進展し、先打ち部と後打ち部のコンクリートが肌別れした後、シアキー５５の角部５３１，６３１に生じたひび割れが進展してシアキー５５を挟む第１ＲＣ壁板部５１と第２ＲＣ壁板部６１とがスリップ破壊（せん断破壊）した。
試験結果よりスリップ破壊（せん断破壊）面を想定して第１ＲＣ壁板部５１と第２ＲＣ壁板部６１とのスリップ破壊（せん断破壊）時の耐力式を提案するとともに、上記の式（１）、（２）によって実験結果を概ね評価できることを示した。
The in-plane shear strength of the joint part between the leading element and the trailing element in the continuous underground wall was confirmed by a test as a parameter.
As a result of the in-plane shear test, none of the specimens were broken by the
Based on the test results, assuming a slip fracture (shear fracture) surface, we propose a proof stress equation for slip fracture (shear fracture) between the first RC
次に、上述した本実施形態によるせん断耐力の算出方法の作用・効果について図面を用いて説明する。
上述した本実施形態によるせん断耐力の算出方法では、上記の式（１）、（２）を用いることで、先行エレメントおよび後行エレメントがせん断破壊する際のせん断耐力を算出することができる。
Next, the operation and effect of the method for calculating the shear strength according to the above-described embodiment will be described with reference to the drawings.
In the method for calculating the shear strength according to the present embodiment described above, the shear strength when the preceding element and the following element undergo shear failure can be calculated by using the above equations (1) and (2).
以上、本発明によるせん断耐力の算出方法の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、先行エレメント２のコンクリート凹条部２４、コンクリート凸条部２５、後行エレメント３のコンクリート凹条部３４、コンクリート凸条部３５、第１ＲＣ壁板部５１のコンクリート凹条部５３、コンクリート凸条部５４、第２ＲＣ壁板部６１のコンクリート凹条部６３、コンクリート凸条部６４の形状は、上記の実施形態の形状以外の形状であってもよい。
Although the embodiment of the method for calculating the shear strength according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment and can be appropriately modified without departing from the spirit of the present invention.
For example, the concrete
１ 地中連続壁
２ 先行エレメント（第１エレメント）
３ 後行エレメント（第２エレメント）
４ 継手部
１１ 地盤
２１，３１ コンクリート
２４ 先行エレメントのコンクリート凹条部（コンクリート凹条部）
２５ 先行エレメントのコンクリート凸条部（コンクリート凸条部）
２６ 角部
３４ 後行エレメントのコンクリート凹条部（コンクリート凹条部）
３５ 後行エレメントのコンクリート凸条部（コンクリート凸条部）
３６ 角部
４１ 波形鋼板（鋼板）
５１ 第１ＲＣ壁板部
５３ コンクリート凹条部
５４ コンクリート凸条部
５５ シアキー
６１ 第２ＲＣ壁板部
６３ コンクリート凹条部
６４ コンクリート凸条部
４１１ 鋼板凸条部
４１２ 鋼板凹条部
４１３ 角部
５３１，６３１ 角部
1 Underground
3 Trailing element (second element)
4
25 Concrete ridges of the leading element (concrete ridges)
26
35 Concrete ridges of trailing elements (concrete ridges)
36
51 1st
Claims (1)
前記第１エレメントには、前記第２エレメント側の端面に、前記第１エレメントと前記第２エレメントが隣接する壁長さ方向に突出し、壁長さ方向に直交する水平方向となる壁厚さ方向に延びる第１凸条部と、前記壁長さ方向に凹み、前記壁厚さ方向に延びる第１凹条部と、が交互に配列され、
前記第２エレメントには、前記第１エレメント側の端面に、前記壁長さ方向に突出し、前記壁厚さ方向に延びる第２凸条部と、前記壁長さ方向に凹み、前記壁厚さ方向に延びる第２凹条部と、が交互に配列され、
前記継手部では、前記第１凸条部と前記第２凹条部とが嵌合し、前記第１凹条部と前記第２凸条部とが嵌合し、
前記第１凹条部の角部および前記第２凹条部の角部に生じたひび割れが進展して前記継手部がせん断破壊する際のせん断耐力を下記の式（１）、（２）を満たすように算出することを特長とするせん断耐力の算出方法。
ｗＰｓ=σｔ・Ｂ・（２Ｌ） （１）
Ｌ=（Ｗ／３−ｈｓ）／ｓｉｎα （２）
ただし、
ｗＰｓ：前記第１エレメントおよび前記第２エレメントがせん断破壊する際のせん断耐力（Ｎ）
σｔ：前記第１エレメントの割裂強度（σｔ１＝０．３８√Ｆｃ１、Ｆｃ１：前記第１エレメントのコンクリート設計基準強度）、および前記第２エレメントのコンクリートの割裂強度（σｔ２＝０．３８√Ｆｃ２、Ｆｃ２：前記第２エレメントのコンクリート設計基準強度）のうち、小さい方の強度、すなわち、σｔ＝ｍｉｎ（σｔ１、σｔ２）（Ｎ／ｍｍ２）
Ｂ：前記第１凹条部、前記第１凸条部、前記第２凹条部および前記第２凸条部それぞれの前記壁厚さ方向の長さ寸法（ｍｍ）
Ｌ：前記第１エレメントと前記第２エレメントとのコンクリート打継ぎ面に沿って片側のエレメントがせん断破壊する際に生じるひび割れの長さ寸法（ｍｍ）
Ｗ：前記第１エレメントおよび前記第２エレメントの壁高さ方向の長さ寸法（ｍｍ）
ｈｓ：前記第１凹条部、前記第１凸条部、前記第２凹条部および前記第２凸条部それぞれの深さ寸法（ｍｍ）
α：前記第１エレメントと前記第２エレメントとのコンクリート打継ぎ面に沿って、前記第１凹条部および前記第２凹条部の角部から片側のエレメントに生じるひび割れと前記壁高さ方向の垂線とのなす角度（ラジアン） In the method of calculating the shear strength when the joint between the first element and the second element made of concrete constructed adjacent to the ground undergoes shear failure.
In the first element, the first element and the second element project from the end surface on the second element side in the adjacent wall length direction, and the wall thickness direction is a horizontal direction orthogonal to the wall length direction. The first ridge portion extending in the direction of the wall and the first ridge portion extending in the wall length direction and extending in the wall thickness direction are alternately arranged.
The second element has a second convex portion projecting in the wall length direction and extending in the wall thickness direction and a recess in the wall length direction on the end surface on the first element side, and the wall thickness. The second concave portion extending in the direction and the second concave portion are arranged alternately.
In the joint portion, the first convex portion and the second concave portion are fitted, and the first concave portion and the second convex portion are fitted.
The following equations (1) and (2) are used to determine the shear strength when the cracks generated in the corners of the first concave portion and the corners of the second concave portion grow and the joint portion undergoes shear failure. A method for calculating shear strength, which is characterized by calculating so as to satisfy.
wPs = σt ・ B ・ (2L) (1)
L = (W / 3-hs) / sinα (2)
However,
wPs: Shear strength (N) when the first element and the second element undergo shear failure.
σt: Cracking strength of the first element (σt 1 = 0.38√F c1 , F c1 : Concrete design reference strength of the first element), and cracking strength of the concrete of the second element (σt 2 = 0. 38√F c2 , F c2 : Concrete design reference strength of the second element), whichever is smaller, that is, σt = min (σt 1 , σt 2 ) (N / mm 2 )
B: Length dimension (mm) of each of the first concave portion, the first convex portion, the second concave portion, and the second convex portion in the wall thickness direction.
L: Length dimension (mm) of cracks generated when one element undergoes shear failure along the concrete joint surface between the first element and the second element.
W: Length dimension (mm) of the first element and the second element in the wall height direction
hs: Depth dimensions (mm) of the first concave portion, the first convex portion, the second concave portion, and the second convex portion, respectively.
α: Cracks generated in one element from the corners of the first concave portion and the second concave portion along the concrete joint surface between the first element and the second element, and the wall height direction. Angle between the vertical line and the radian
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