JP5503206B2 - 破壊耐力の増分算出方法 - Google Patents
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Description
ただし、δs:補強線状部材の線状部材の引き抜き方向の許容たわみ量、L:線状部材の埋設長さ、d:線状部材の直径、E:補強線状部材のヤング係数、I:補強線状部材の断面2次モーメント、である。
ただし、δs:補強線状部材の線状部材の引き抜き方向の許容たわみ量、L:線状部材の埋設長さ、d:線状部材の直径、E:補強線状部材のヤング係数、I:補強線状部材の断面2次モーメント、fhy:補強筋の降伏強度、Es:補強筋のヤング係数、である。
一般に、コンクリート部材に埋設された鉄筋やアンカー等に引き抜き力が作用し、この引き抜き力がコンクリート部材の破壊耐力(引き抜き耐力)を超えると、コンクリート部材がコーン状(円錐状又は円錐台状)に破壊される。本実施形態におけるコーン状破壊部30は、実験や経験に基づいてコンクリート部材がコーン状に破壊される領域を想定したものであり、コーン状破壊部30の曲面(以下、「コーン状破壊面30A」という)に沿って、コンクリート部材にひびや亀裂等が生じるものと仮定している。具体的には、コーン状破壊部30は、梁主筋18の端部から梁主筋18の引き抜き方向(図1において、矢印A方向)へ向かって広がる円錐台状の領域であり、仕口部26から梁主筋18が引き抜かれたときに、コーン状破壊部30のコーン状破壊面30Aに沿って、柱12に破壊が生じることになる。また、コーン状破壊面30Aは、一般に、引き抜き力が作用する鉄筋やアンカー等に対して45度の傾斜角で規定されている。
図10には、鉄筋引き抜き定着試験で用いた加力装置95が示されている。後述する試験体S6U、S6Mの長手方向両端部に、PC鋼棒92で各300kNのプレストレスを導入し、反力床97に固定した。次に、試験体S6U、S6Mの上面に埋設された引き抜き鉄筋90に50tジャッキで引き抜き力を加え(矢印B方向)、試験体S6U、S6Mの上面から50mm上方の位置で、引き抜き鉄筋90の抜け出し変位(引き抜き鉄筋90の伸び量)δを測定した。なお、この抜け出し変位には、試験体S6U、S6Mに埋設された引き抜き鉄筋90の伸び量だけでなく、試験体S6U、S6Mから突出した引き抜き鉄筋90の伸び量も含まれている。
図11(A)〜図11(C)には試験体S6Uが示されており、図12(A)〜図12(B)には試験体S6Mが示されている。試験体としては、水平筋94の本数が異なる2つの試験体S6U、S6Mを用いた。試験体S6Uは、柱主筋に相当する水平筋94を2本(2−D13)とし、コーン状破壊に対する水平筋94の影響を小さくした。一方、試験体S6Mは、水平筋94の本数を試験体S6Uの2倍の4本(4−D13)とし、コーン状破壊に対する水平筋94の影響を大きくし、水平筋94によってコーン状破壊強度(破壊耐力)が増加するか否かを検討した。また、各試験体S6U、S6Mでは、補強筋96としてD6(SD345)を使用した。
図14、及び表2、表3に試験結果を示す。
本試験では、試験体S6Uの最大耐力時(表2参照)、及び試験体S6Mの最大耐力時(表3)の2つの場合について、水平筋94によるコーン状破壊部30の破壊耐力の増分荷重Pcを算出した。
試験体S6Uの最大耐力時(抜け出し変位δ=3.3mm)における試験体S6Uと試験体S6Mの荷重を比較すると、試験体S6Uは325kN(最大耐力)であり、試験体S6Mは378kNであった。これは、試験体S6Uよりも余計に埋設された2本の水平筋94によって、試験体S6Mの破壊強度が54kN(≒378kN−325kN)増加したことを示している。なお、54kNは、小数点以下を四捨五入した値である。
試験体S6Mの最大耐力時(抜け出し変位δ=8.6mm)における試験体S6Uの最大耐力(破壊耐力)と試験体S6Mの最大耐力を比較すると、試験体S6Uの最大耐力は325kNであり、試験体S6Mの最大耐力は414kNであった。これは、試験体S6Uよりも余計に埋設された2本の水平筋94によって、試験体S6Mの破壊強度が、90kN(≒414kN−325kN)増加したことを示している。なお、90kNは、小数点以下を四捨五入した値である。
14 梁(第2コンクリート部材)
16 梁(第2コンクリート部材)
18 梁主筋(線状部材)
20 梁主筋(線状部材)
26 仕口部
30 コーン状破壊部
32A 柱主筋(補強線状部材)
32B 柱主筋(補強線状部材)
34 せん断補強筋(補強筋)
40 アンカーボルト(線状部材、アンカー部材)
42 鉄骨梁(第2コンクリート部材)
54 梁(コンクリート部材)
64 スラブ(コンクリート部材、第1コンクリート部材)
68 横筋(補強線状部材)
69 縦筋(補強線状部材)
80 壁(コンクリート部材、第1コンクリート部材)
90 引き抜き鉄筋(線状部材)
94 水平筋(補強線状部材)
96 補強筋
Claims (5)
- コンクリート部材に埋設された線状部材が引き抜かれたときに、破壊される前記コンクリート部材のコーン状破壊部を横切る補強線状部材によって増加する前記コーン状破壊部の破壊耐力の増分荷重P c を式(1)から算出する破壊耐力の増分算出方法。
ただし、δs:補強線状部材の線状部材の引き抜き方向の許容たわみ量、L:線状部材の埋設長さ、d:線状部材の直径、E:補強線状部材のヤング係数、I:補強線状部材の断面2次モーメント、である。 - コンクリート部材に埋設された線状部材が引き抜かれたときに、破壊される前記コンクリート部材のコーン状破壊部を横切る補強線状部材と、前記コーン状破壊部に少なくとも一部が埋設され、前記線状部材と平行すると共に前記補強線状部材と連結される補強筋と、によって増加する前記コーン状破壊部の破壊耐力の増分荷重P c を式(1)及び式(2)から算出する破壊耐力の増分算出方法。
ただし、δs:補強線状部材の線状部材の引き抜き方向の許容たわみ量、L:線状部材の埋設長さ、d:線状部材の直径、E:補強線状部材のヤング係数、I:補強線状部材の断面2次モーメント、fhy:補強筋の降伏強度、Es:補強筋のヤング係数、である。 - 前記線状部材が、前記コンクリート部材としての第1コンクリート部材と第2コンクリート部材とにまたがって埋設される請求項1または請求項2に記載の破壊耐力の増分算出方法。
- 前記第1コンクリート部材が、柱であり、
前記第2コンクリート部材が、梁であり、
前記線状部材が、前記梁の材軸方向に延びると共に、該梁と前記柱との仕口部に埋設される梁鉄筋であり、
前記補強線状部材が、前記柱の材軸方向に延びる柱鉄筋である請求項3に記載の破壊耐力の増分算出方法。 - 前記コンクリート部材が、柱、梁、スラブ、又は基礎であり、
前記線状部材が、アンカー部材である請求項1又は請求項2に記載の破壊耐力の増分算出方法。
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