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日本建築学会大会学術講演梗概集（関東） 2 0 0 1 年 9 月

円形断面鉄筋コンクリート部材の耐震性能評価に関する研究（その２：せん断実験１の結果と考察）

正会員 ○ 矢野 伸司*1
同

山田 和夫*2

円形断面鉄筋コンクリート部材

せん断実験

同

山本 俊彦*3

高強度ｺﾝｸﾘｰﾄ

高強度せん断補強筋

せん断耐力

同

酒向 靖二*4

１．はじめに

この表によれば、各試験体の最大せん断耐力の実験値

前報(その１)では、本せん断実験の概要について述べとe関数法による曲げ耐力の計算値との比（Qu/Qmc*1）は、たが、本報(その２)では、実験の結果について述べる。

最大耐力に至るまでに主筋の圧縮ひずみ度が0.3%以上と２．実験結果とその考察なり、曲げ降伏先行型の破壊形式を示した実験‑Ⅱでは、

２.１ せん断耐力0.97〜1.11で平均1.05となり、実験値と計算値とは同等な

表−１は、最大せん断耐力に関する実験結果と計算結値を示しているが、主筋の降伏前に試験体がせん断破壊果との比較を一覧表にして示したものである。ただし、に到った実験‑Ⅰでは、いずれも1.0を下回り、平均で0.89

表中の終局曲げ耐力の計算値（Qmc*1）は、断面の平面保であった。また、最大せん断耐力の実験値とA法による持を仮定し、圧縮側コンクリートおよび主筋の応力度−計算値との比（Qu/Quc*2)は、1.04〜1.51で平均1.24となり、ひずみ度関係を、それぞれe関数式および完全弾塑性式でＡ法はかなり安全側の評価となっているのがわかる。一近似した断面分割法（ RC杭断面を 100層に分割した）に方、最大せん断耐力の実験値とＢ法による計算値との比よって算定した結果である。また、せん断耐力の計算値（Qu/Quc*3)は、実験‑Ⅰでは1.03〜1.11で平均1.07であるが、（Quc*2、Quc*3およびQuc*4）は、それぞれ日本建築学会「鉄実験‑Ⅱ では 1.20〜 1.38で平均 1.29となり、せん断補強筋筋コンクリート造建物の靱性保証型耐震設計指針・同解強度が小さい試験体の方が、実験値に近い値を示した。

1)説」 で示されているＡ法およびＢ法、並びに次式で与2)せん断耐力との比（ Qu/Quc*4)は、 1.06〜 1.19で平均1.13とえられる荒川式 による結果である。

Q uc*4

これに対して、最大せん断耐力の実験値と荒川式によるなり、荒川式による計算値は、ほぼ実験値と同等の結果(180 +σB )
0.23= 0.085Pt+ 2.7 Pw･σwy + 0.1σN bj
MQD'+0.
12を示した。なお、紙数の関係で図には示していないが、
本実験結果、並びに他の研究者3)〜 5)による円形断面RC部･････（１）Pt ：引張鉄筋比(Pt=Pg/4)
σB ：コンクリート強度
σ wy ：せん断補強筋強度

材のせん断実験の結果とA法、B法および荒川式による計算結果とを比較した結果、A法およびB法の場合には、せん断耐力比（ Qu/Quc）は、せん断補強量の大きな範囲ま

表−１

実験結果および計算結果一覧

実 験 値
シリーズ名実験-Ⅰ実験-Ⅱ

試験体記号

最大耐力時

計
終局曲げ耐力*1*2算値

せん*3

断耐力

Qu(kN)

δu(mm)

Qmc
(kN)

耐力比
Qu/Qmc

Quc
(kN)

耐力比
Qu/Quc

Quc
(kN)

耐力比
Qu/QucQuc*4(kN)

耐力比
Qu/QucN90-16-N03

216

13.5

225

0.96

192

1.13

203

1.06

181

1.19

N90-16-N03F

260

14.3273

0.95

192

1.35

253

1.03

224

1.16

N90-16-N05

183

9.2

225

0.81

146

1.25170

1.08

167

1.09

N90-16-N05F

221

7.8

273

0.85

146

1.51

200

1.11

209

1.06

N90-16-H05

231

26.4

225

1.03

211

1.09

168

1.38

200

1.16

N90-16-H05F

266

14.6

273

0.97

211

1.26

218

1.22

242

1.10

H90-16-H05

270

41.7

244

1.11

260

1.04

197

1.37

251

1.08

H90-16-H05F

345

19.4

321

1.07

260

1.33

288

1.20

293

1.18

［注］δ：相対変位，*1〜*4：それぞれe関数法，A法，B法および荒川式による結果。

Evaluation of Earthquake Resistant Ability of Reinforced Concrete Circular Member(Part 2 : Results and Discussions of Shear Loading Tests 1)
YANO Sinji, YAMADA Kazuo, YAMAMOTO Toshihiko and SAKO Yasuji−377−

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日本建築学会大会学術講演梗概集（関東） 2 0 0 1 年 9 月

400
N90-16-N03
N90-16-N03F
N90-16-N05
N90-16-N05F

300200

せん断力(kN)

せん断力(kN)

400

1000300200

N90-16-H05
N90-16-H05F
H90-16-H05
H90-16-H05F

10000102030相対変位(mm)(ａ)実験−Ⅰの結果

40500

図−１ せん断荷重−相対変位関係

102030相対変位(mm)4050(ｂ)実験−Ⅱの結果

でを含めて（ Pw･σwy=0〜 4.25MPa、 ただし、 Pwはせん断すると、高強度せん断補強筋を用いたN90-16-H05および補強筋比、σwyはせん断補強筋の降伏点）1.0を上回るが、N90-16-H05F試験体は、普通強度筋を用いた N90-16-N05

荒川式による場合のせん断耐力比は、せん断補強量の大および N90-16-N05F試 験体と比べて最大耐力後の変形性きな範囲までを含めてほぼ1.0近傍に分布し、バラツキもA能が著しく向上しているのがわかる。

法およびB法に比べてさらに小さくなることがわかった。

以上のことから、高強度せん断補強筋を単独に使用す

２.２ 荷重−変位関係
図−１(ａ)および(ｂ）は、それぞれ実験‑Ⅰおよび実験‑Ⅱによって得られたせん断荷重−相対変位関係を示したものである。まず、図−１(ａ)に示した実験‑Ⅰの結果に よ れ ば 、 せ ん 断 補 強 筋 間 隔 が 33mm（ Pw=0.25%） のN90-16-N03試験体は、せん断補強筋間隔が50mm（Pw=0.17%）の N90-16-N05試 験体よりも延性的な性状を示している が 、 軸 力 を 7.5MPa加 え た N90-16-N03Fお よ び N90-16N05F試験体の場合には、付着ひび割れ発生後も剛性の低下は比較的緩やかであり、最大せん断耐力も著しく大きくなっている。また、N90-16-N03、N90-16-N03F、N90-16N05およびN90-16-N05F試験体の限界変形角は、それぞれ1/40、 1/40、 1/60および1/70となり、せん断補強筋比の増加とともに増大するが、軸力による相違は認められない。
一方、 図−１(ｂ) に示した 実験‑Ⅱ の N90-16-H05試 験体
では、変形角が約 1/35の時点で最大耐力を示し、以後緩やかな耐力低下が認められるものの脆性的な破壊には至らず安定した耐荷性能を示しているが、高強度コンクリートを用いたH90-16-H05試験体の場合には、変形角が1/20までの範囲では最大耐力に至らなかった。また、軸力を7.5MPa加えたN90-16-H05F試験体では、せん断荷重が 266kN（変形角：約1/60）の時点で圧縮主筋が曲げ降伏し、以後安定した耐荷性能を示しているが、高強度コンクリートを用いた H90-16-H05F試 験体の場合には、最大耐力は345kN（変形角：約1/45）まで増大し、本実験で設定した変形角約 1/20までの加力範囲では安定した耐荷性能を示している。さらに、実験−Ⅰ と実験−Ⅱの結果を比較るだけでなく、高強度コンクリートとの併用によって、

*1*2
*3*4

ヨーコン(株)技術部
愛知工業大学工学部建築学科
大同工業大学工学部建設工学科
大同コンクリート工業(株)

せん断力を受ける円形断面RC部材の変形特性は更に向上することがわかる。

４．結 論
本研究によって得られた結果を要約すると、およそ次のようにまとめられる。
１）円形断面RC部材のせん断耐力に関する本実験結果とA法、B法および荒川式による推定結果との比は、それぞれ 1.04〜 1.51（平均：1.24）、1.03〜 1.38（平均：1.18）および 1.06〜 1.19（平均： 1.13）となり、いずれも安全側の結果を示した。
２）これまでに報告されている円形断面RC部材のせん断耐力に対するA法、B法および荒川式による標準推定誤差は、それぞれ38.2、34.1および29.4kNであった。
３）円形断面を有するRC部材の変形特性は、せん断補強筋強度の増大とともに著しく向上し、限界変形角も格段に増大する。また、コンクリート強度の増大による変形特性の向上も認められる。
【引用文献】
1)日本建築学会：鉄筋コンクリート造建物の靭性保証型耐震設計指針・同解説，1997
2)日本建築学会：鉄筋コンクリート構造計算規準・同解説，
19913)白都・稲村・田村・勅使川：コンクリート工学年次論文
報告集，Vol.20，No.3，pp.895- 900， 1998
4)長 江・香 取・林 ：コン クリート 工学年次論 文報告集 ，Vol.21，No.3，pp.403-408， 1999
5)吉田：大同工業大学大学院修士論文，2000*1 Yocon Co. Ltd.
*2 Prof., Aichi Institute of Technology・Dr.Eng.
*3 Prof., Daido Institute of Technology・Dr.Eng.
*4 Daido Concrete Co. Ltd.・M.Eng.

教授・工博
教授・工博
修士(工学)−378−