工学院大学建築系学科卒業論文梗概集小野里研究室 2013 年度シングル配筋ラーメン構造接合部の終局曲げ強度に関する研究 D1-09244 福井 1．はじめに健洋３．L-1,L-2 試験体について本研究室ではシングル配筋ラーメン構造の L 形接合部の強度を確認するため実験・研究されてきた。 1 ） 2 ） L-1,L-2 試験体は鉄筋の定着長さが足りないため鉄筋がコンクリートを掻き出す掻き出し破壊によって破壊が本研究の目的は実験の試験体の接合部強度を計算によ起きている。L-1,L-2 の違いが等間隔の定着長さの違いって算出し、実験結果と比較してシングル配筋ラーメンであることと破壊のメカニズムから接合部が２つ割れて構造 L 形接合部の終局強度いついて評価することである。破壊が起こると仮定し、図の○ 印部分に作用する力が同じくらいになるのではないかと予測できる。 2．実験の試験体定着長さ実験で使用された試験体（図 1 ）は実際に想定しているモデルの 1/2 のサイズである。部材せい 300mm、部材幅 120mm、部材の主筋には D22d で SD490、せん断 39.25kN 補強筋が D6 で SD345、帯筋のピッチは 50mm の RC 造 62.87kN L-1 で、コンクリート強度は ‫ܨ‬௖ = 20.8ܰ/݉݉ଶ を使用する。柱 L-2 梁接合部に配筋する補強筋は主筋と同じ SD490 の D22 を配筋する。コンクリートの圧縮強度は圧縮試験の結果図２計算に使用する接合部モデル 537.0N/mm2 図の○ 印の部分に作用する力を計算した結果を以下にという結果がでており、計算にはこれらの数値を利用し記す。その結果図の○ 印がついている点においての力がであり、鉄筋の降伏強度は引張試験によりた。ほぼ同じ値を示しているがこの値は鉄筋の降伏荷重より L-1 試験体は最大荷重 39.25kN、 L-2 試験体は 62.87kN かなり低い値である。よって定着長さの違いによる接合で掻き出し破壊、L-3 試験体は 77.88kN でせん断破壊、部の強度に変化はみられるが L-1,L-2 いずれにおいても L-4 試験体は 88.94kN で割裂破壊を起こしたとされた。鉄筋がコンクリートを掻き出して破壊が起きたというこ L-１試験体より定着長さが長い L-2,L-3 試験体の方がとを計算より導けた。強度が強く、L-3 試験体よりも接合部内に補強筋をいれた L-4 試験体の方が強度が強いことがわかる。 L-1 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 60.3 59.0 水平方向 L-2 90.4 79.9 鉛直方向 L-1 図３水平方向鉛直方向 L-2 L-1,L-2 の境界面の鉄筋に作用する力４．L-3 試験体について柱梁接合部の破壊メカニズムから接合部を４つに分割すると仮定する。その境界面において図のような視点を仮定します。その支点の反力がこの境界面に作用する力となる。 L-3 図1 L-4 2012 年に行われた実験の試験体と実験結果支点の位置はピンと仮定しているところは主筋の交差 1) 部、コンクリートは圧縮しか作用しないと仮定してその合力が作用する点を有効性の０．９倍の位置とする。なお、図の○ 印のところに接合部材を仮定していないのは、左上向きの斜めの境界の中でこの部分は中央付近であればコンクリートが圧潰せず鉄筋の降伏にて破壊が起きると考えられる。以下にその関係を表わすグラフを記載する。であり大きな力が作用しないためである。鉄筋降伏時の接合部強度 94.0 91.7 92.0 89.5 90.0 水平荷重 88.0 N 86.0 83.8 84.0 81.9 82.0 Q 80.0 78.0 76.0 接合部（梁）図４接合部（柱）フェイス面(梁）フェイス面(柱） L-3 試験体の考え方 L-3 試験体の支力図を以下に表す。図６引張鉄筋が引張降伏する際の接合部強度コンクリート強度が変化した時の接合部強度 120 接合部内の鉄筋が降伏した時の接合部強度 100 80 水平荷重(kN) 74.9kN 60 40 20 0 0 図５ 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20.8 20 222324 26 28 30 コンクリートの圧縮強度 Fc（N/mm 2） L-3 試験体の支力図この時一番力が作用する鉄筋が降伏するとして、水平図７コンクリート圧縮強度と接合部強度の関係荷重を計算すると 81.9kN となった。同様に柱からも計算すると水平荷重が 83.8kN の力が５．まとめ加わった時に鉄筋が引張降伏するという計算結果になった。昨年実験を行った試験体について計算で強度を算出してみた。次に梁のフェイス面について引張鉄筋が降伏したとき結果 L-1,L-2 試験体については掻き出し破壊によっての水平、鉛直方向の力、モーメントのつり合いから水平破壊が起きているという事を計算から導く事ができた。方向の荷重を考えると 89.5kN となり、同様に柱のフェ L-3 試験体は鉄筋が降伏する前に接合部内のコンクリイス面について考えると水平方向の荷重は 91.7kN となートが圧潰したことによる破壊を起こしたと考えられる。コンクリート強度が Fc=23(N/mm 2 )以上あれば柱梁接った。以上のことからコンクリートが健康であるという条件のもとであれば L-3 試験体は柱梁接合部内梁側の引張り合部内のコンクリートが圧壊せず、柱梁接合部内梁側の主筋が降伏することによって破壊が起きると考えられる。主筋にて破壊が起こるという計算結果になった。しかし実験では 77.88kN で柱梁接合部にて破壊が起参考文献 1) 佐藤進哉：2012 年度学院大学建築系学科卒業論文梗概集シングル配筋ラーメン構造の L 形接合部に関する実験的きた。一番圧縮力の作用する点にコンクリートが圧壊する時の力が作用していると仮定すると水平荷重は 74.5kN で研究 2) 小野里憲一：総合研究所・都市減災研究センター（U DM）ある。これは鉄筋が降伏する時の荷重より低く、鉄筋が研究報告書（平成 22 年度）テーマ１降伏するより前にコンクリートが圧壊することがわかる。シングル配筋ラーメン構造の提案また、コンクリートの圧縮強度が Fc=23(N/mm2 )以上小課題番号 1.2-2