JP4581729B2 - Calculation method of shear stress of reinforced concrete beam, design method of reinforced concrete beam, reinforced concrete beam - Google Patents
Calculation method of shear stress of reinforced concrete beam, design method of reinforced concrete beam, reinforced concrete beam Download PDFInfo
- Publication number
- JP4581729B2 JP4581729B2 JP2005038381A JP2005038381A JP4581729B2 JP 4581729 B2 JP4581729 B2 JP 4581729B2 JP 2005038381 A JP2005038381 A JP 2005038381A JP 2005038381 A JP2005038381 A JP 2005038381A JP 4581729 B2 JP4581729 B2 JP 4581729B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- joint surface
- reinforced concrete
- stress
- concrete beam
- shear stress
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
Description
本発明は、コンクリートが上下に打継がれ、その打継ぎ面に跨って開口が設けられた鉄筋コンクリート梁の打継ぎ面に作用するせん断応力度を算定する方法、この方法を用いた鉄筋コンクリート梁の設計方法、及び、この設計方法で設計された鉄筋コンクリート梁に関する。 The present invention relates to a method for calculating a shear stress acting on a joint surface of a reinforced concrete beam in which concrete is jointed up and down and an opening is provided across the joint surface, and design of a reinforced concrete beam using this method. The present invention relates to a method and a reinforced concrete beam designed by this design method.
近年、鉄筋コンクリート構造物の施工の高品質化、工期短縮等を図るため、プレキャストコンクリート(以下、PCという。)柱や梁等のPC部材が広く用いられている。ハーフPC梁部材を用いて鉄筋コンクリート構造の梁及びスラブを構築する場合、現場でハーフPC梁上部にコンクリートを打設する必要がある。
そこで、特許文献1には、工期短縮のため、ハーフPC梁の上方の梁主筋を囲繞するせん断補強筋と、スラブの梁主筋の間にこれと直行してPC梁部材上部及びスラブ内にせん断力伝達筋とを設け、ハーフPC梁上部及びスラブにコンクリートを一度に打設する方法が開示されている。
Therefore, in
上記の方法により構築された鉄筋コンクリート梁はコンクリートが上下に打継がれた構成となっており、鉄筋コンクリート梁に外力が働いた時、打継ぎ面において滑り破壊を起こす恐れがある。そこで、打継ぎ面にかかるせん断応力及び打継ぎ面の滑り強度を算出し、滑り強度が打継ぎ面に生ずるせん断応力度より大きくなるように構造設計を行う必要がある。
ところが、開口が打継ぎ面にかかると、打継ぎ面に生ずるせん断応力度が大きくなり、滑り破壊を誘発するおそれがある。しかしながら、開口が打継ぎ面にかかる場合のせん断応力度の算出方法は確立されておらず、従来の打継ぎ面の構造設計方法を用いて設計した場合は、開口部より滑り破壊を生じてしまう。
The reinforced concrete beam constructed by the above method has a structure in which the concrete is handed up and down, and when an external force is applied to the reinforced concrete beam, there is a risk of causing slip failure on the joint surface. Therefore, it is necessary to calculate the shear stress applied to the joint surface and the slip strength of the joint surface, and to design the structure so that the slip strength is greater than the degree of shear stress generated on the joint surface.
However, when the opening is applied to the joint surface, the shear stress generated on the joint surface is increased, and there is a risk of inducing a slip failure. However, the calculation method of the shear stress degree when the opening is applied to the joint surface has not been established, and if it is designed using the conventional structure design method of the joint surface, a slip fracture occurs from the opening. .
そこで、本発明は、コンクリートが上下に打継がれ、その打継ぎ面に跨って開口が設けられた鉄筋コンクリート梁に生ずるせん断応力度を適正に算定して打継ぎ面での滑り破壊を防止できるようにすることを目的とする。 Therefore, the present invention can prevent slip failure on the joint surface by properly calculating the shear stress degree generated in the reinforced concrete beam in which the concrete is jointed up and down and an opening is provided across the joint surface. The purpose is to.
本発明のせん断応力度の算出方法は、コンクリートが上下に打継がれ、その打継ぎ面に跨って開口が設けられた鉄筋コンクリート梁の前記打継ぎ面に作用するせん断応力度を算定する方法であって、梁主筋の断面積をAs、引張りを受ける梁主筋に働く最大応力度をσst、当該鉄筋コンクリート梁の有効幅内の引張りを受けるスラブ筋の断面積をasl、当該スラブ筋の最大応力度をσsl、前記開口の縁もしくは中心どちらか一方から鉄筋の応力が最大となる点までの区間からヒンジ領域を除いた区間の長さをΔl’ 、接合面の幅をbとするとき、打継ぎ面にかかるせん断応力度τ’xyを以下の式で算出することを特徴とする。
なお、式(2)の右辺におけるΣは、前記鉄筋コンクリート梁の有効幅内に存在する梁主筋またはスラブ筋の合計であることを示している。以下の記載においても同様である。
The method for calculating the degree of shear stress of the present invention is a method for calculating the degree of shear stress acting on the joint surface of a reinforced concrete beam in which concrete is handed up and down and an opening is provided across the joint surface. The cross-sectional area of the beam main bar is As, the maximum stress acting on the main beam subjected to tension is σ st , the cross-sectional area of the slab bar subjected to tension within the effective width of the reinforced concrete beam is a sl , and the maximum stress of the slab bar is When the degree is σ sl , the length of the section excluding the hinge region from the section from the edge or center of the opening to the point where the stress of the reinforcing bar is maximum is Δl ′, and the width of the joint surface is b The shear stress τ ′ xy applied to the joint surface is calculated by the following equation.
Note that Σ on the right side of Equation (2) indicates the sum of the beam main bars or slab bars existing within the effective width of the reinforced concrete beam. The same applies to the following description.
また、本発明の鉄筋コンクリート梁の設計方法はコンクリートが上下に打継がれ、その打継ぎ面に跨って開口が設けられた鉄筋コンクリート梁の設計方法であって、上記のせん断応力度の算出方法により前記打継ぎ面に作用するせん断応力度τ’xyを算定し、そのせん断応力度τ’xyが、打継ぎ面の滑り強度τuを超えないように設計することを特徴とする。
さらに、本発明は上記の設計方法により設計されたことを特徴とする鉄筋コンクリート梁も含むものとする。なお、前記鉄筋コンクリート梁は、プレキャストコンクリート部材にコンクリートが現場打ちされて構築されたものであってもよい。
上記の算出方法により求めたせん断応力度は、打継ぎ面にかかる開口部を設けたことによる影響を考慮しているため、異なる設計基準強度のコンクリートを打継いだ鉄筋コンクリート梁の打継ぎ面に開口を設ける際、打継ぎ面の滑り破壊を防止することができる。
Further, the design method of the reinforced concrete beam of the present invention is a design method of the reinforced concrete beam in which the concrete is handed up and down, and an opening is provided across the joint surface. It is characterized in that the shear stress degree τ ′ xy acting on the joining surface is calculated and designed so that the shear stress degree τ ′ xy does not exceed the sliding strength τ u of the joining surface.
Further, the present invention includes a reinforced concrete beam characterized by being designed by the above design method. The reinforced concrete beam may be constructed by in-situ concrete casting on a precast concrete member.
Since the shear stress obtained by the above calculation method takes into account the effect of providing an opening on the joint surface, it opens on the joint surface of a reinforced concrete beam jointed with concrete of a different design standard strength. When providing, it is possible to prevent slippage of the joint surface.
本発明によれば、コンクリートが上下に打継がれ、その打継ぎ面に跨って開口が設けられた鉄筋コンクリート梁に生ずるせん断応力度を適正に算定して打継ぎ面での滑り破壊を防止できる。 According to the present invention, it is possible to appropriately calculate the shear stress generated in a reinforced concrete beam in which concrete is cast up and down and an opening is provided across the joint surface, thereby preventing slip failure on the joint surface.
まず、本発明のせん断応力度の計算の対象となる鉄筋コンクリート梁について説明する。図1は、鉄筋コンクリート梁1を示す図であり、同図(a)は、鉄筋コンクリート梁1の軸方向断面図であり、同図(b)は鉄筋コンクリート梁1の横方向断面図である。図1に示すように、本発明の計算対象となる鉄筋コンクリート梁1はコンクリート2、3が上下に打継がれている。このような上下にコンクリート2、3を打継いだ鉄筋コンクリート梁1にせん断応力が働く時、打継ぎ面4に滑り強度を超えるせん断応力度がかかると、滑り破壊が生じる。そのため、打継ぎ面4の滑り破壊に対する設計が必要となる。特に、開口9が打継ぎ面4に設けられると、打継ぎ面4にかかるせん断応力度も大きくなるため、滑り破壊を誘発しやすくなる。なお、本発明のせん断応力度の計算の対象となる鉄筋コンクリートには、上下に異なる設計基準強度のコンクリートが打ち継がれている鉄筋コンクリート梁も含まれる。
First, a description will be given of a reinforced concrete beam that is an object of calculation of the shear stress degree of the present invention. FIG. 1 is a view showing a reinforced
ところで、このような構成を持つ鉄筋コンクリート梁1は、例えば、ハーフPC梁部材を用いて構築されることが多い。図2は、ハーフプレキャスト部材であるハーフPC梁部材5を用いて鉄筋コンクリート梁1を構築する方法を示す図である。ハーフPC梁部材5を建て込み、上端筋6及びスラブ筋(図示せず)の配筋を行い、後打ちコンクリート7をハーフPC梁部材上部とスラブに一度に打設することで構築される。ハーフPC梁部材5のコンクリート本体8上面には、重量を軽くし、施工性を上げるために、凹部を備えている。このようなハーフPC梁部材5を用いて構築した鉄筋コンクリート梁1は、開口9を設ける際に、コンクリート本体8と後打ちコンクリート7の打継ぎ面4を貫通することが多い。
By the way, the reinforced
そこで、本発明のせん断応力度の算出方法では、打継ぎ面4に開口9を有する場合に、打継ぎ面4にかかるせん断応力度τxyを以下のように求めることにした。
Therefore, in the method for calculating the degree of shear stress according to the present invention, when the
なお、τ’xyは打継ぎ面にかかるせん断応力度、bは鉄筋コンクリート梁1の幅、Δl’ は最大応力位置から開口部の端部もしくは中心までの区間からヒンジ領域を除いた区間の長さである。Asは梁主筋6の断面積、σstは引張りを受ける梁主筋6に働く最大応力度、aslは鉄筋コンクリート梁1の有効幅内の引張りを受けるスラブ筋の断面積、σslは鉄筋コンクリート梁の有効幅内の引張りを受けるスラブ筋の最大応力度である。
Τ ′ xy is the shear stress applied to the joint surface, b is the width of the
以下、式(3)、式(4)により、せん断応力度を計算する仕組みについて説明する。まず、コンクリートが材軸に平行な接合面を介して上下に打ち継がれており、開口が接合面を跨がない場合の終局限界状態におけるせん断応力度の算出方法について考える。図3は、鉄筋コンクリート梁に曲げモーメント、せん断力、及び軸力が働いている時の、梁端断面の応力度の分布、及び、後打ちコンクリートに埋設された上端筋の応力度の分布を示す図である。図3に示すように、断面Aにおいては上端筋及びその周辺のコンクリートに圧縮力が加わっており、下端筋には引張り力が加わっている。また、断面Bにおいては上端筋においては引張り力が加わっており、下端筋及びその周辺のコンクリートには圧縮応力が加わっている。このように、上端筋は端部Aから端部Bの間に応力が圧縮から引張りに変化しており、変化した分の応力はコンクリートを介して下端筋に伝達される。応力の伝達が起こり、部材内の力の釣合いが生じるためには、コンクリートの接合面においてもコンクリート同士の付着力により伝達されなければならない。 Hereinafter, a mechanism for calculating the degree of shear stress will be described using Equation (3) and Equation (4). First, let us consider a method of calculating the degree of shear stress in the ultimate limit state when concrete is handed up and down via a joint surface parallel to the material axis and the opening does not cross the joint surface. Fig. 3 shows the distribution of the stress level of the cross section of the beam end and the distribution of the stress level of the top bar embedded in the post-cast concrete when bending moment, shear force and axial force are applied to the reinforced concrete beam. FIG. As shown in FIG. 3, in the cross section A, a compressive force is applied to the upper end reinforcement and the surrounding concrete, and a tensile force is applied to the lower end reinforcement. In section B, a tensile force is applied to the upper end reinforcement, and a compressive stress is applied to the lower end reinforcement and the surrounding concrete. Thus, the stress of the upper end reinforcement changes from compression to tension between the end A and the end B, and the changed stress is transmitted to the lower end reinforcement through the concrete. In order for stress to be transmitted and force balance within the member to occur, the joint surface of the concrete must also be transmitted by the adhesive force between the concrete.
そこで、終局限界状態における力の釣合いを考える。終局限界状態に達した場合は鉄筋の降伏や、コンクリートのひび割れ、接合面のずれが生じる。そのため、局所的に応力の高い部分が生じるが、応力の再分配が起こり、局所的に高い応力に対しても耐えることができる。そのため、接合面のせん断応力は打継ぎ面の平均値を用いることとする。また、終局状態に達すると、梁主筋が塑性変形をおこし、梁端部より梁せいとほぼ同じくらいの長さのヒンジ領域が形成される。終局状態では、ヒンジ領域は鉄筋が降伏を起こし、完全塑性になっているものとして、鉄筋の応力度は一定とすることができる。そこで、最大応力の位置とモーメントがゼロとなる位置の区間からヒンジ領域を除いた部分の接合面において、応力の釣り合いを考えると以下の式が導かれる。
τxy・(b・Δl)=ΔT …(5)
Therefore, consider the balance of forces in the ultimate limit state. When the ultimate limit is reached, the steel yields, the concrete cracks, and the joint surface slips. For this reason, a locally high stress portion occurs, but stress redistribution occurs, and it is possible to withstand locally high stress. Therefore, the average value of the joint surface is used as the shear stress of the joint surface. When the final state is reached, the main beam of the beam undergoes plastic deformation, and a hinge region having a length almost equal to that of the beam is formed from the end of the beam. In the final state, the stress level of the reinforcing bar can be made constant, assuming that the hinge region has yielded and is completely plastic. Therefore, the following formula is derived when considering the balance of stress at the joint surface of the portion excluding the hinge region from the section between the position of the maximum stress and the position where the moment becomes zero.
τ xy · (b · Δl) = ΔT (5)
なお、τxyは打継ぎ面におけるせん断応力度の平均値を示し、bは接合面の幅、Δlは最大応力の位置とモーメントがゼロとなる位置の区間からヒンジ領域を除いた長さ、ΔTは鉄筋の負担する応力の変化量である。ただし、式(5)では、図3に示すように、曲げモーメントがゼロとなる点では応力Tをゼロとみなし、最大応力の点とモーメントがゼロとなる点の区間では応力Tが連続的に変化するものと仮定している。 Here, τ xy represents the average value of the shear stress at the joint surface, b is the width of the joint surface, Δl is the length excluding the hinge region from the section where the position of the maximum stress and the moment becomes zero, ΔT Is the amount of change in stress borne by the reinforcing bar. However, in the equation (5), as shown in FIG. 3, the stress T is regarded as zero at the point where the bending moment becomes zero, and the stress T is continuously increased in the interval between the point of maximum stress and the point where the moment becomes zero. It is assumed to change.
式(5)は、左辺は鉄筋の最大応力の位置とモーメントがゼロとなる位置の間の、接合面で伝達される応力を示しており、右辺は鉄筋の負担する応力の変化量であり、これらが等しいことから導かれる。また、鉄筋の負担する応力の変化量ΔTは、梁主筋の応力の変化量及び梁の近傍のスラブにおいて梁にかかる応力を負担する範囲(有効幅という)内のスラブ筋の応力の変化量の和である。また、Δlはモーメントがゼロとなる位置から応力が最大となる位置までの区間からヒンジ領域の長さを除いた区間の長さである。ここで、ΔTを簡単にモデル化することは難しいため、モーメントがゼロとなる位置では鉄筋の負担する応力がゼロとなるとみなし、直線的に変化すると考える。すると、Δlの間での応力の変化量は、最大応力とゼロとの差、つまり、最大応力値と等しくなり、以下のように定めることができる。
In the formula (5), the left side shows the stress transmitted at the joint surface between the position of the maximum stress of the reinforcing bar and the position where the moment becomes zero, and the right side is the amount of change of the stress borne by the reinforcing bar, Derived from being equal. In addition, the amount of change ΔT of the stress borne by the reinforcing bar is the amount of change in the stress of the main beam of the beam and the amount of change in the stress of the slab reinforcement within the range (referred to as the effective width) of the stress applied to the beam in the slab near the beam. It is sum. Δl is the length of a section obtained by excluding the length of the hinge region from the section from the position where the moment becomes zero to the position where the stress becomes maximum. Here, since it is difficult to model ΔT simply, it is considered that the stress borne by the reinforcing bar becomes zero at a position where the moment becomes zero, and changes linearly. Then, the amount of change in stress between Δl becomes equal to the difference between the maximum stress and zero, that is, the maximum stress value, and can be determined as follows.
なお、Asは梁主筋の断面積、σstは引張りを受ける梁主筋に働く最大応力度、aslは鉄筋コンクリート梁の有効幅内の引張りを受けるスラブ筋の断面積、σslは鉄筋コンクリート梁の有効幅内の引張りを受けるスラブ筋の最大応力度である。上記の式(5)、(6)より接合面にかかるせん断応力度τxyは以下の式で表される。
In addition, As is the cross-sectional area of the beam main bar, σ st is the maximum stress acting on the main beam subjected to tension, a sl is the cross-sectional area of the slab bar subjected to tension within the effective width of the reinforced concrete beam, and σ sl is the effective strength of the reinforced concrete beam. This is the maximum stress level of the slab reinforcement that is subject to tension within the width. From the above equations (5) and (6), the degree of shear stress τ xy applied to the joint surface is expressed by the following equation.
付着設計を行う際は、この式により求めたせん断応力度τxyが打継ぎ面の滑り強度τuを超えないように設計する。なお、打継ぎ面の滑り強度τuを求める式として、例えば、以下に示す古屋らの提案式などがあげられる。
τu=0.075fc’+(1.12 - 0.0012fc’)・pwfws<0.3fc’ …(9)
なお、fc’はコンクリートの設計基準強度、pwはせん断補強筋比、fwsはせん断補強筋の降伏点である。
When the adhesion design is performed, the shear stress degree τ xy obtained by this equation is designed so as not to exceed the slip strength τ u of the joint surface. In addition, as a formula for obtaining the sliding strength τ u of the joining surface, for example, the following formula proposed by Furuya et al.
τ u = 0.075fc ′ + (1.12−0.0012fc ′) · p w f ws <0.3 fc ′ (9)
Note that fc ′ is the design standard strength of concrete, p w is the shear reinforcement ratio, and f ws is the yield point of the shear reinforcement.
式(9)に示すように、せん断補強筋比pwやせん断補強筋の降伏点fwsを大きくすることで、打継ぎ面の滑り強度τuを大きくすることができることがわかる。そのため、打継ぎ面のせん断応力度τxyが滑り強度τuを超える場合は、せん断補強筋を増やしたり、強度の高いせん断補強筋を用いたりする等の補強を行い、打継ぎ面の滑り強度τuがせん断応力度τxyを超えるように設計を行う。 As shown in Expression (9), it is understood that the slip strength τ u of the joint surface can be increased by increasing the shear reinforcement ratio p w and the yield point f ws of the shear reinforcement. Therefore, if the shear stress τ xy of the joint surface exceeds the slip strength τ u , reinforcement such as increasing the shear reinforcement strength or using a high strength shear reinforcement strength is performed, and the slip strength of the joint surface is achieved. The design is performed so that τ u exceeds the shear stress τ xy .
次に、コンクリートが上下に打継がれている鉄筋コンクリート梁に、コンクリートの接合面を跨ぐように開口を設ける場合の、打継ぎ面のせん断応力度の算出方法について説明する。図4は、コンクリートの接合面を通る位置に開口を設けた鉄筋コンクリート梁に、せん断力が加わった場合の、梁端断面の応力度分布、及び、後打ちコンクリートに埋設された上端筋の応力度分布を示す図である。
開口が設けられた打継ぎ面では応力の伝達が起こらないため、せん断力が働いている時の上端筋から下端筋への応力の伝達は、開口端部から鉄筋の引張り応力が最大になる部分からヒンジ領域を除いた部分で行われる。このため、上端筋の応力分布は、図4に示すように、開口においてゼロとなると考えられる。そこで、式(7)、式(8)におけるΔlを、最大応力位置から開口の端部もしくは中心までの区間からヒンジ領域を除いた区間の長さΔl’ とした以下の式で、開口を有する場合の接合面のせん断応力度をτ’xyを計算できる。
Next, a description will be given of a method for calculating the shear stress level of the joint surface when an opening is provided so as to straddle the joint surface of the concrete in the reinforced concrete beam in which the concrete is handed up and down. Fig. 4 shows the stress distribution in the cross section of the beam end when the shear force is applied to the reinforced concrete beam having an opening at the position passing through the joint surface of the concrete, and the stress level of the upper bar embedded in the post-cast concrete It is a figure which shows distribution.
Because no stress is transmitted on the joint surface where the opening is provided, the stress transmission from the upper end to the lower end when the shear force is applied is the part where the tensile stress of the reinforcing bar is maximized from the end of the opening. This is performed at a portion excluding the hinge region. For this reason, it is considered that the stress distribution of the upper end muscle becomes zero at the opening as shown in FIG. Therefore, Δl in the equations (7) and (8) is the following equation in which Δl ′ is the length Δl ′ of the section excluding the hinge region from the section from the maximum stress position to the end or center of the opening. In this case, τ ′ xy can be calculated as the shear stress degree of the joint surface.
ここで、図4に示すように、Δl>Δl’なので、開口を有する場合の打継ぎ面に生じるせん断応力度τ’xyは、開口を持たない場合の打継ぎ面に生じるせん断応力度τxyより大きくなる。従来は、このような開口を有する場合の接合面のせん断応力度の計算方法が無かったため、開口を設けたことで打継ぎ面にかかるせん断応力度が大きくなっても、それに対する設計ができずに、接合面において滑り破壊を起こしていた。しかし、本発明のせん断応力度τ’xyの計算方法を用いることで、打継ぎ面に生じるせん断応力度τ’xyを算出することができるので、予め、せん断補強筋の数を多くするなどの打継ぎ面の滑り強度τuを大きくする設計を行うことができ、滑り破壊を防ぐことができる。 Here, as shown in FIG. 4, since Δl> Δl ′, the degree of shear stress τ ′ xy generated on the joint surface when the opening is provided is equal to the degree of shear stress τ xy generated on the joint surface when no opening is provided. Become bigger. Conventionally, there was no method for calculating the shear stress level of the joint surface with such an opening, so even if the shear stress level applied to the joint surface is increased by providing the opening, it is not possible to design for it. In addition, sliding failure occurred at the joint surface. However, 'by using the xy calculation method, shear stress intensity τ occurs striking joint surface' Shear Stress τ of the present invention it is possible to calculate the xy, advance, such as increasing the number of shear reinforcement It is possible to design to increase the slip strength τ u of the joint surface, and to prevent slip failure.
次に、実験により開口が打継ぎ面を跨ぐことにより、打継ぎ面に生じるせん断応力度が大きくなることを確認するための実験を行ったので説明する。表1は、実験に用いた試験体の条件を示す表である。
[表1]
Next, an experiment for confirming that the degree of shear stress generated on the joint surface increases as the opening straddles the joint surface through an experiment will be described. Table 1 is a table | surface which shows the conditions of the test body used for experiment.
[Table 1]
表1に示すように、本実験では、プレキャストコンクリート梁部材上部に後打ちコンクリートを打設した鉄筋コンクリート梁(CASE−1)と、プレキャストコンクリート梁部材上部に後打ちコンクリートを打設し、開口が打継ぎ面を跨ぐ場合(CASE−2)についてせん断実験を行った。なお、各試験体のコンクリートの強度は表1に示す通りであり、開口の有無以外の条件は非常に近い値である。 As shown in Table 1, in this experiment, a reinforced concrete beam (CASE-1) in which post-cast concrete was cast on the precast concrete beam member, and post-cast concrete was cast on the precast concrete beam member, and the opening was cast. A shearing experiment was conducted for the case of crossing the joint surface (CASE-2). In addition, the strength of the concrete of each test body is as shown in Table 1, and conditions other than the presence or absence of the opening are very close values.
せん断実験の結果、CASE−1は打継ぎ面での破壊は生じなかったが、CASE−2は打継ぎ面で破壊が生じた。図5は、継ぎ面を横切る補強筋量pwσwyとCASE−1については式(7)及び(8)、CASE−2については式(10)及び(11)より求める打継ぎ面に働くせん断応力度τzy、τ’zy及び滑り強度τuの関係を示すグラフである。なお、比較例として示す滑り強度τuは、式(9)に示す古屋らの提案式から得られたものである。図5に示すように、CASE−1のせん断応力度τzyは、式(9)により求める滑り強度τuを下回るが、CASE−2のせん断応力度τ’zyは、式(9)により求める滑り強度τuを上回る。つまり、せん断応力度τzyが滑り強度τuよりも小さいため、打継ぎ面でせん断破壊を起こさなかったが、CASE−2では、開口を設けることにより、せん断応力度τ’zyが式(9)より求められる滑り強度τuよりも大きくなるため、開口から打継ぎ面が破壊したと考えられる。このことからも、開口が打継ぎ面を跨ぐことにより、打継ぎ面に働くせん断応力度が大きくなり、本発明の打継ぎ面に生じるせん断応力度τ’xyの算定方法により計算すれば、すべり破壊を予測できることが確認できた。よって、本発明のせん断応力度の算定方法により算出したせん断応力度τ’xyより、滑り強度τuが大きくなるように設計すれば、すべり破壊を防止できることがわかる。
なお、本発明は上下に打継がれたコンクリートの設計基準強度が異なる場合にも適用可能である
As a result of the shearing experiment, CASE-1 did not break at the joint surface, but CASE-2 failed at the joint surface. FIG. 5 shows the reinforcing bar amount p w σ wy crossing the joint surface and CASE-1 for the joint surface obtained from Equations (7) and (8) and CASE-2 for Equation (10) and (11). It is a graph which shows the relationship between shear stress degree (tau) zy , (tau) ' zy, and sliding strength (tau) u . The slip strength τ u shown as a comparative example is obtained from the formula proposed by Furuya et al. As shown in FIG. 5, the shear stress degree τ zy of CASE-1 is lower than the slip strength τ u obtained by the equation (9), but the shear stress degree τ ′ zy of CASE-2 is obtained by the equation (9). It exceeds the sliding strength τ u . That is, since the shear stress τ zy is smaller than the sliding strength τ u, no shear fracture occurred on the joint surface. However, in CASE-2, by providing an opening, the shear stress τ ′ zy is expressed by the formula (9 ) Is greater than the required sliding strength τ u , and it is considered that the joint surface has broken from the opening. Also from this, when the opening straddles the joint surface, the shear stress acting on the joint surface increases, and if the shear stress degree τ ′ xy generated on the joint surface of the present invention is calculated, It was confirmed that destruction could be predicted. Therefore, it can be understood that slip failure can be prevented by designing the slip strength τ u to be larger than the shear stress τ ′ xy calculated by the method of calculating the shear stress of the present invention.
In addition, this invention is applicable also when the design reference | standard intensity | strength of the concrete handed up and down differs.
1 鉄筋コンクリート梁
2、3 コンクリート
4 打継ぎ面
5 ハーフPC梁部材
6 上端筋(梁主筋)
7 後打ちコンクリート
8 コンクリート本体
9 開口
1
7
Claims (4)
梁主筋の断面積をAs、引張りを受ける梁主筋に働く最大応力度をσst、当該鉄筋コンクリート梁の有効幅内の引張りを受けるスラブ筋の断面積をasl、当該スラブ筋の最大応力度をσsl、前記開口の縁もしくは中心どちらか一方から鉄筋の応力が最大となる点までの区間からヒンジ領域を除いた区間の長さをΔl’ 、接合面の幅をbとするとき、
打継ぎ面にかかるせん断応力度τ’xyを以下の式で算出することを特徴とするせん断応力度の算出方法。
A method of calculating the shear stress acting on the joint surface of the reinforced concrete beam in which the concrete is handed up and down and an opening is provided across the joint surface,
The cross-sectional area of the beam main bar is As, the maximum stress acting on the beam main bar subjected to tension is σ st , the cross-sectional area of the slab bar subjected to tension within the effective width of the reinforced concrete beam is a sl , and the maximum stress of the slab bar is σ sl , when the length of the section excluding the hinge region from the section from either the edge or the center of the opening to the point where the stress of the reinforcing bar is maximum is Δl ′ and the width of the joint surface is b,
A method for calculating the degree of shear stress, wherein the degree of shear stress τ ′ xy applied to the joint surface is calculated by the following equation.
4. The reinforced concrete beam according to claim 3, wherein the precast concrete member is constructed by placing concrete on-site.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005038381A JP4581729B2 (en) | 2005-02-15 | 2005-02-15 | Calculation method of shear stress of reinforced concrete beam, design method of reinforced concrete beam, reinforced concrete beam |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005038381A JP4581729B2 (en) | 2005-02-15 | 2005-02-15 | Calculation method of shear stress of reinforced concrete beam, design method of reinforced concrete beam, reinforced concrete beam |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006225895A JP2006225895A (en) | 2006-08-31 |
JP4581729B2 true JP4581729B2 (en) | 2010-11-17 |
Family
ID=36987495
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005038381A Active JP4581729B2 (en) | 2005-02-15 | 2005-02-15 | Calculation method of shear stress of reinforced concrete beam, design method of reinforced concrete beam, reinforced concrete beam |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4581729B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5964129B2 (en) * | 2012-05-22 | 2016-08-03 | 前田建設工業株式会社 | Design method, design apparatus, and design program for reinforced concrete beam or column having openings |
CN109902369B (en) * | 2019-02-18 | 2023-06-09 | 中国铁路设计集团有限公司 | Railway bridge engineering structural strength calculation method based on constitutive relation |
CN112989586B (en) * | 2021-03-04 | 2022-09-23 | 四川大学 | Method for judging failure mode of reinforced concrete hollow pier stud |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59109667A (en) * | 1982-12-15 | 1984-06-25 | 鹿島建設株式会社 | Drilling of piercing hole of installation piping in ps, pc beam member |
JPH09144207A (en) * | 1995-11-27 | 1997-06-03 | Taisei Corp | Grooved semi-pca beam with corrugated cotter and production method thereof |
JP2004332332A (en) * | 2003-05-06 | 2004-11-25 | Fujita Corp | Calculation method of shearing crack width, calculation method of maximum value of shearing crack width, calculation method of residual value of shearing crack width and structural design method |
-
2005
- 2005-02-15 JP JP2005038381A patent/JP4581729B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59109667A (en) * | 1982-12-15 | 1984-06-25 | 鹿島建設株式会社 | Drilling of piercing hole of installation piping in ps, pc beam member |
JPH09144207A (en) * | 1995-11-27 | 1997-06-03 | Taisei Corp | Grooved semi-pca beam with corrugated cotter and production method thereof |
JP2004332332A (en) * | 2003-05-06 | 2004-11-25 | Fujita Corp | Calculation method of shearing crack width, calculation method of maximum value of shearing crack width, calculation method of residual value of shearing crack width and structural design method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006225895A (en) | 2006-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100690198B1 (en) | Steel beam with U-shaped connector and Steel composite beam using the steel beam | |
JP4581729B2 (en) | Calculation method of shear stress of reinforced concrete beam, design method of reinforced concrete beam, reinforced concrete beam | |
JP4412196B2 (en) | Calculation method of shear strength of reinforced concrete beam, design method using this calculation method, reinforced concrete beam designed by this design method and beam / floor structure of reinforced concrete | |
JP4819605B2 (en) | Precast prestressed concrete beams using tendons with different strength at the end and center | |
Dolati et al. | Review of mechanical bar couplers for splicing precast concrete members | |
JP2008111228A (en) | Crack suppressing structure, crack suppressing method, and precast concrete member | |
JP4278149B2 (en) | Shaped steel and wall body using the shaped steel | |
JP2006144535A (en) | Joint structure of column and beam | |
JP5428382B2 (en) | Column beam connection structure, column beam connection method | |
WO2017061413A1 (en) | Rc member joining structure | |
KR101098688B1 (en) | Reinforced Concrete Frame Structure having High Flexibility in Beam-Column Joint | |
JP4449788B2 (en) | Hinge joint structure of RC structural member | |
JP2016142062A (en) | Joining structure of reinforced concrete column and steel beam | |
KR100564732B1 (en) | Prestressed concrete beam | |
JP6573111B2 (en) | Beam-column joint structure | |
JP2018172908A (en) | Precast floor slab system and bridge structure | |
JP4137037B2 (en) | Shear strength evaluation method of reinforced concrete beam and reinforced concrete beam structure | |
JP3476131B2 (en) | Bridge reinforcement method using reinforcement plate | |
JP2018172893A (en) | Precast floor slab system and bridge structure | |
JP2009091743A (en) | Continuous i-beam bridge and structure near its intermediate supporting point | |
JP4642373B2 (en) | Concrete member joint structure | |
JP2009102986A (en) | Mold steel and wall body using the same | |
JP4867370B2 (en) | Shear reinforcement structure, shear reinforcement method, reinforced concrete member | |
JP4308711B2 (en) | Connection structure of steel member and concrete member | |
JP2006097288A (en) | Joint structure of concrete member |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080121 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100723 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100803 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100816 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4581729 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130910 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130910 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140910 Year of fee payment: 4 |