露出柱脚のブレースせん断力を負担する水平変位拘束材に関する基礎的研究 A611005 石津祐二（高松研究室） 1．はじめに し，柱脚に生じるせん断力を負担できるか検証す 屋内運動場等の中低層建築物における耐震改修 には，簡便に耐力の増加や剛性の向上を図れるブ る． 2．実験方法・目的と試験体 レースの新設，増設が多く行われている．それに伴 表 1 に試験体諸量を， 表 2 に接着剤素材特性を， いブレース軸力によって周辺の構造部材に作用す それぞれ，示す．本実験の目的は，1) 接着剤を用 る応力が増大するため，建物全体の補強が必要に いた水平変位拘束材において期待するせん断耐力 なる． を微小な水平変位で発揮するか確かめる，2) 接着 本研究室では，図 1 に示すように水平変位拘束 剤とあと施工アンカーのせん断耐力累加は可能か 材と呼ぶ水平変位を抑える部材を柱脚ベースプレ 調べる，の 2 点を検討する．また，水平変位拘束材 ート側部に溶接を行わず接触させた状態で設置す の許容水平変位量を，露出柱脚のベースプレート ることで，ブレース軸力によって既存アンカーボ とアンカーボルト間に生じるクリアランスの半分 ルトに生じるせん断力を水平変位拘束材に負担さ である 2.5mm とする． 載荷は許容水平変位 2.5mm， せる補強工法を提案している．せん断力を完全に または油圧ジャッキの最大引張り荷重に達するま 負担することで，既存アンカーボルトに生じる応 で載荷を行う．また，既往の研究で行った柱脚載荷 力は鉛直方向の一方向応力となり，柱脚耐力の増 実験に用いたアンカーボルト(ABR400，M16)を 4 大が期待できる．また，施工面においては溶接を行 本配置した際の降伏軸力の総計である 205kN を， わないため既存の補強工法と比べ簡便になる． 水平変位拘束材の目標せん断耐力とする．載荷は 既往の研究により，鋼製基礎における実験では 図 2 に示す載荷装置を用いており，油圧ジャッキ 高力ボルトを用いた摩擦接合とすることで，水平 による単調引張載荷により試験体にせん断力を作 変位拘束材にせん断力を負担させ，期待する実験 用させる． 結果が得られることがわかっている．そこで本実 試験体は接着剤を用いたもの(B type)，接着剤と 験では，実構造物に用いられるコンクリート基礎 に対して水平変位拘束材を接着剤によって接着 図 1 提案する補強工法 図 2 載荷装置 表 1 試験体諸量 表 2 接着剤素材特性 図3 図4 B type Ba type あと施工アンカーボルト(1 本)を併用したもの(Ba る．また，B type と Ba type は水平変位 2.50mm 以 type)の 2 体について載荷実験を行う．なお，比較の 内において目標水平変位拘束材負担せん断力であ ためにあと施工アンカーボルトのみを設置したも る 205kN を超過している． の(N type)の載荷実験も実施している．基礎コンク 図 4 より，BN type と Ba type を水平変位 0.74mm リートと水平変位拘束材(PL-25)の接着面積は B 時で比較すると，7kN 程度の差が生じている．これ type，Ba type ともに 300x300(mm2)とし，接着剤に は N type における水平変位 0.74mm 時荷重の 3 割 はパテ状のエポキシ樹脂系接着剤を用いている． 程度であり，水平変位が微小であるためあと施工 また，有効に接着剤が作用するようにコンクリー アンカーボルトの特性上，あと施工アンカーボル ト基礎の接着面は，レイタンスの除去を行い，水平 トが負担するせん断力は小さいものとなった．ま 変位拘束材は基礎コンクリートの中央部に接着し た，Ba type は初期不整の影響により初期剛性は低 ている． いものの，載荷が進むと B type を上回る剛性を示 3．実験結果と考察 しており，BN type の剛性とも概ね一致している． 図 3 に B type，Ba type，N type の水平荷重 P-変位 このことから，あと施工アンカーボルトと接着剤 δ 関係を，図 4 に B type，Ba type，B type と Ba type の耐力累加は可能であるといえる． を累加したもの(BN type)の水平荷重 P-変位 δ 関係 4．まとめ を，それぞれ，示す．なお，グラフは縦軸を水平荷 重 P(最大 250kN)，横軸を水平変位 δ(最大 2.50mm) としている． 実験によって得られた知見を以下に示す． 1) 接着剤を用いた水平変位拘束材はあと施工ア ンカーを用いた水平変位拘束材と比較し，高 載荷は B type，Ba type 共に，油圧ジャッキの最 い水平剛性を有していることが確認できた． 大引張荷重の限界値によって終了し，試験体には 2) あと施工アンカーとの強度累加は，水平剛性 コンクリート基礎部分を含め，ひび割れ等の破壊 に大きな差異が存在するため，わずかな強度 は確認されなかった． 累加しか見られなかったが，若干の水平剛性 図 3 より，B type 試験体における載荷終了時水平 の上昇は確認できたため，せん断耐力の累加 変位である 1.03mm において，N type と負担せん断 は可能であるといえる．ただし，あと施工ア 力を比較すると，B type は 227kN，N type は 30kN ンカーの施工精度には大きなバラつきが存在 と，7.6 倍程度の差が生じている．同様に Ba type 試 するため，更なる検討が必要である． 験体における載荷終了時水平変位である 0.74mm 参考文献 において，N type と荷重を比較すると，Ba type は 1) 高松隆夫，山西央朗，景山朋定：ブレース付 223kN，N type は 26kN と，8.7 倍程度の差が生じて き露出柱脚の補強工法に関する実験的研究， いる．このことから，B type と Ba type は N type と 広島工業大学紀要，第 46 巻，pp.115-120， 比較して大きな水平剛性を有していることがわか 2012.2.
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