JP2011021433A - コーン状破壊部補強構造、該コーン状破壊部補強構造を有する建物、及び破壊耐力の増分算出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】コーン状破壊部30の設計破壊耐力には、式(1)から算出された柱主筋32A、32Bの増分荷重Pcが加えられている。換言すれば、コーン状破壊部30の設計破壊耐力には、柱主筋32A、32Bの寄与分が加えられている。ここで、柱主筋32A、32Bの梁主筋18、20の引き抜き方向の許容たわみ量δsは、用いられる柱主筋32A、32Bの強度、本数等によって、適宜調整される。また、コーン状破壊部30に柱主筋32A、32Bとは別の補強部材がある場合には、当該補強部材の強度、耐力等から柱主筋32A、32Bの許容たわみ量δsを推定することもできる。この許容たわみ量δsを用いて、コーン状破壊部30の破壊耐力の増分荷重Pcを算出する。
【選択図】図1
Description
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 (7)
- コンクリート部材に埋設された線状部材と、
前記コンクリート部材に埋設され、該コンクリート部材から前記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、補強線状部材と連結された補強筋と、
を備え、
前記コーン状破壊部の設計破壊耐力には、式(1)及び式(2)から算出された前記補強線状部材による破壊耐力の増分荷重Pcが加えられているコーン状破壊部補強構造。
- 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線状部材と、
前記第1コンクリート部材に埋設され、該第1コンクリート部材から前記線状部材が引き抜かれたときに、破壊される前記第1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、
を備え、
前記コーン状破壊部の設計破壊耐力には、式(1)から算出された前記補強線状部材による破壊耐力の増分荷重Pcが加えられているコーン状破壊部補強構造。
- コンクリート製の柱とコンクリート製の梁との仕口部に埋設される梁鉄筋と、
前記仕口部に埋設され、該仕口部から前記梁鉄筋が引き抜かれたときに、破壊される前記柱のコーン状破壊部を該柱の材軸方向に横切る柱鉄筋と、
前記コーン状破壊部に少なくとも一部が埋設され、前記梁鉄筋と平行すると共に、前記柱鉄筋と連結された補強筋と、
を備え、
前記コーン状破壊部の設計破壊耐力には、式(1)及び式(2)から算出された前記補強線状部材による破壊耐力の増分荷重Pcが加えられているコーン状破壊部補強構造。
- 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に記載のコーン状破壊部補強構造。 - 請求項1〜5の何れか1項に記載のコーン状破壊部補強構造を有する建物。
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---|---|---|---|---|
JP2018009355A (ja) * | 2016-07-13 | 2018-01-18 | 株式会社竹中工務店 | 柱梁の接合構造 |
JP2020007868A (ja) * | 2018-07-12 | 2020-01-16 | 株式会社竹中工務店 | 接合部構造 |
WO2023188024A1 (ja) * | 2022-03-29 | 2023-10-05 | 東京鐵鋼株式会社 | 機械式鉄筋定着工法の定着耐力の算定(評価)方法 |
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JP2004092051A (ja) * | 2002-08-29 | 2004-03-25 | Shimizu Corp | 柱と梁の接合構造 |
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