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日本建築学会大会学術講演梗概集（九州） 2007年 8 月

定着金物を用いた連続繊維シートによるＲＣ構造物補強工法の開発
実大既存梁のあと施工開孔への適用実験

炭素繊維シ−ト
実大実験開孔補強!"190.7*121050
2100

125200625

a. 配筋図表1

表2
 

 

a. 加力装置

加力装置と計測位置

主あ鋼

ばら筋
筋
管

コンクリートCF シ ー ト
CFRP プレート





図2












 



&'()

b. 計測位置

c. 開孔補強詳細 (No4)190.7*12200100

図1270

d. 開孔補強詳細 (No5)

試験体形状試験体及び実験結果一覧

記号開孔 鋼管補強 CF 補強 最大耐力 破壊モード
No.1 なし
なし
なし-272kN せん断破壊
No.2なし178kN有り
なし
No.3有り266kN
開孔部のNo.4なし
有り
282kN せん断破壊
190.7 φNo.5有り(1 層 ) 397kN
試験体諸元：b×D=400×625mm、せん断スパン比 a/D=1.68
主筋（上下共）4-D22(SD490）pt=0.67%
あばら筋 2-D6(SD295A）@150 pw=0.11%



#$%

270

400

30100



100*b. 開孔補強詳細 (No3)

312.5





AA





中村洋行 *2
浅野芳伸 *4
加藤貴久 *6
上田正生 *8なった。載荷は原則として変位制御とし、最大耐力から20% 以上耐力が低下した時点で終了とした。加力プログ
ラムを図 3 に示す。
測定項目は、上下スタブ間の加力方向相対変位、開孔部周囲のせん断変形、主筋、あばら筋、CF シート、CFRP１．はじめに本論では、あと施工貫通孔を設けた梁の補強効果検証を目的として行なった加力実験に関して報告する。
２．試験体
本実験に用いた梁は、既存中層建物の上層部を想定した実大モデルであり、図 1 に示すように梁せい D=625、幅 B=400 の断面寸法のものである。せん断性状確認のため試験体のせん断スパン比を 1.68 に設定するとともに、主筋に SD490 材を用いている。
開 孔 は 試 験 体 中 央部に設け、その開孔径は 190.7 φ（D/3.28）である。なお、開孔はあと施工を想定しているため、開口部に位置するせん断補強筋は切断されている。
補強方法は、開発した連続繊維シート補強工法または鋼管挿入によるもの、及び両者を組合せたものである。開孔及びその補強は、厚さ 120 ㎜のスラブを想定して行なった。また、定着金物を固定するボルトは、M20 の全ねじボルトを用いた。
補強に使用した連続繊維シートは、目付け量 300ℊ/ ㎡
炭素繊維シート（以下、CF シート）であり、１層貼りとした。
また、鋼管は STK490 を使用した。
試験体一覧を表１に、使用材料の力学的特性を表 2 に示す。
なお、試験体 No.1 は加力実験終了後、損傷後の復旧効果確認実験試験体に転用した（その結果は、その 5 で報告する）。
３．実験方法
試験体への加力は、図 2 に示すように 4 本の鉛直アクチュエーターで上下スタブの平行を維持し水平力を載荷する建研式加力装置を用いて、正負交番繰返し載荷を行


同同同
同

125

既存梁定着金物

正会員 ○ 藤本 効 *1
同
福山 洋 *3
高橋茂治 *5
同鈴木英之 *7
同4-D22

その 3

材料の力学的特性 (N/ ㎟ )D22(SD490)
降伏強度 523
D6(SD295A)
降伏強度 331*1
STK490降伏強度 342
圧縮強度 *2
No.1
No.2
No.3
No.4No.527.728.729.7
30.3
31.0
厚さ 0.167 ㎜
引張強度 3400*350 × 1.2 ㎜
引張強度 2400*3*1：0.2% オフセット法による、*2：供試体３体の平均値、*3：カタログ値

Development of Reinforcement Method for RC Members using
Casting steel plate & Continuous Fiber sheets-Part 3- Shear Loading Test of Full Scale Perforated Beam

FUJIMOTO Isao , NAKAMURA Hiroyuki ,FUKUYAMA Hiroshi ,ASANO Yoshinobu ,TAKAHASHI Shigeharu ,KATOH Takahisa ,SUZUKI Hideyuki & UEDA Masaiki―477―

プレートの歪みである。
大耐力は、無開孔試験体とほぼ同じである。
4．実験結果CF シートと鋼管補強を組合せた試験体 No.5 は、変形各試験体の最大耐力と破壊モードを表 1 に示す。全て
角 1/400 に向かう途中で開孔周辺にせん断亀裂が発生し、の試験体は、せん断破壊により最大耐力が決定し、その時1/100 変形時に開孔周辺部がせん断破壊し、その後急激点で主筋は降伏していなかった。また、開孔を有する試験な耐力低下を示した。最大耐力は、無開孔試験体に比べ高体は、開孔部周辺でせん断破壊を生じた。各試験体のせんい値を示した。
断力 Q と変形角 R の関係を図 4.1 〜 4.5 に示す。
５．考察
無開孔である試験体 No.1 は、1/400 変形時にせん断各試験体のせん断力 - 変形角関係における変形角 1％ま亀裂が発生し、負側加力 1/200 変形時にスタブ端から約での包絡線（正側のみ）を図 5 に示す。初期剛性は、全1.5D の範囲がせん断破壊した。あと施工開孔を設けた試ての試験体でほぼ同じであり、顕著な違いは見られなかっ験体 No.2 は、1/800 変形時において開孔周辺にせん断亀た。
裂が発生し、1/400 変形時に開孔周辺部がせん断破壊し補強した試験体の最大耐力は、無開孔試験体と同等また。最大耐力は、無開孔の約 65％に低下した。
たはそれ以上を示しており、本補強工法による耐力回復効鋼管のみで補強した試験体 No.3 は、変形角 1/400 に果が認められる。
向かう途中で開孔周辺にせん断亀裂が発生し、1/200 変補 強 試 験 体 に お け る せ ん 断 亀 裂 発 生 後（1/800 〜形時に開孔周辺部がせん断破壊した。最大耐力は、無開孔
1/400 の変形角）の挙動は、No.5 試験体を除きほぼ無開とほぼ同じとなった。
孔試験体と同じである。
CF シ ー ト 補 強 し
６．まとめ
1/67 1/50
1/100
1/200
た 試 験 体 No.4 は、提案する補強工法を適用した実大梁試験体の加力実験
1/800 1/400
1/800 変形時に開孔周を行い以下の知見を得た。
辺にせん断亀裂が発生
・当該補強工法を適用することにより、あと施工貫通孔を-1/800 -1/400し、1/100 変形に到達設けた梁の耐力は回復する。
-1/200-1/100
する直前に開孔周辺部・CFシートと鋼管を併用した補強は、単独に使用した場-1/50-1/67がせん断破壊した。最合に較べより高い補強効果が得られる。
図 3 加力プログラム
400▼

1/4000-3-20x10-10▲-400-4000R(rad)10-320-20x10

図 4.1 せん断力 - 変形角関係 (No.1)
400-100R(rad)10-3-20x1020

図 4.2 せん断力 - 変形角関係 (No.2)

2000-400-3-20x10-100R(rad)102020200
No.1
No.2
No.3
No.4
No.5

100-200-40010300Q(kN)

Q(kN)-2000R(rad)4002000-10

図 4.3 せん断力 - 変形角関係 (No.3)

1/100 ▼

400

1/103
▼

0-200-200-1/200

1/200200Q(kN)

0-200Q(kN)▼200Q(kN)Q(kN)

200-400

400

400

0-3-20x10-100R(rad)10202-346
8 10x10R(rad)
図 5 包絡線の比較
図 4.4 せん断力 - 変形角関係 (No.4)
図 4.5 せん断力 - 変形角関係 (No.5)*1 Center for Better Living, Dr.Eng *2 Constec Engineering*1（財）ベターリビング  博士 ( 工学） *2（株）コンステック*3 Building Research Institute, Dr.Eng *4 Okumura Corporation*3 ( 独）建築研究所 工博 *4（株）奥村組*5 Kawaguchi Techno Solution *6 Mitsubishi Chemical Functional Products*5 川口テクノソリューション（株） *6 三菱化学産資（株）*7 ANDO Corporation, Dr.Eng *8 Professor, Hokkaido Univ., Dr.Eng*7 安藤建設（株）  博士 ( 工学） *8 北海道大学大学院教授 工博―478―0