20255

日本建築学会大会学術講演梗概集（中国） 2017 年 8 月

単純梁方式曲げ試験による補強を施した SC 杭の変形性能の確認（その２：試験結果）

正会員
杭基礎二次設計

既製コンクリート杭

1. はじめに○田中 佑二郎 **

同

石川 一真

**

同

塚越俊裕

*同

菅一雅

**

同

関口徹

*

同

小椋 仁志

**とができておらず、ループの包絡面積も小さい。試験体 1

本報では、前報(その１)に続き中詰めとは異なる 3 種のの結果と比べて、顕著な差は確認されなかった。

補強を SC 杭に施し、各種補強が変形性能に与える影響を・試験体３(二重鋼管型)
3 ス テ ッ プ ( δ = 15.0mm) ま で 載 荷 、 4 ス テ ッ プ 目

単純梁方式曲げ試験により確認を行ったので、その試験(22.5mm) の負方向への加力途中で変位が進行し、載荷荷結果を報告する。

重の保持しにくくなったため、試験を終了した。曲げモ
2. 試験結果

ーメントの最大値は 819kN・m であった。ピーク後は履

2.1. 材料試験結果

歴ループを描くことができておらず、ループの包絡面積

表 1 に各試験体の材料試験結果を示す。

も小さい。試験体 1 の結果と比べても顕著な差は確認さ

2.2 曲げモーメントと変位および曲率の関係れなかった。

図 1 に曲げモーメントと変位(M-δ)および曲率(M-φ)と・試験体４(二重鋼管型、高軸力)の関係を示す。曲げモーメントの算定には、P-δ(軸力-試3 ス テ ッ プ ( δ =15.0mm) ま で 載 荷 、 4 ス テ ッ プ 目

験体たわみ量 )による付加曲げモーメントを考慮するもの(22.5mm) の加力途中で変位が進行し、載荷荷重の保持しとした。変位には、試験体の中央たわみ量を用いている。 にくくなったため、試験を終了した。曲げモーメントの曲率は、載荷点間の 3 断面で計測した上面と下面の軸方最大値は 1035kN・m であった。ピーク後は履歴ループを向ひずみの各平均値を用いて算定した。なお、変位が進描くことができておらず、ループの包絡面積も小さい。

行し、載荷荷重が保持しにくくなった領域の試験結果も・試験体５(厚型)
6 ステップ(δ= 45.0mm)まで載荷、7 ステップ目(60.0含まれているため、その領域については、破線で図中に示している。以下に各試験体の試験結果を述べる。

mm) の加力途中で変位が進行し、載荷荷重の保持しにく・試験体１(標準型)くなったため、試験を終了した。曲げモーメントの最大4 ステップ(δ= 22.5mm)まで載荷、5 ステップ目(30.0値は 951kN・m であった。試験体 1 の結果と比べて、ピmm)の加力途中に荷重が急激に低下し、載荷点付近においーク後も安定した履歴ループを描いており、ループの包て鋼管の座屈が確認された。曲げモーメントの最大値は絡面積が大きいことが確認された。

897kN・m であり、ピーク後は履歴ループを描くことがで・試験体６(厚型、高軸力)
4 ステップ(δ= 22.5mm)まで載荷、5 ステップ目(30.0

きておらず、ループの包絡面積も小さい。

mm) の加力途中で変位が進行し、載荷荷重の保持しにく・試験体２(中かご型)
3 ステップ(δ= 15.0mm)まで載荷、4 ステップ目(22.5くなったため、試験を終了した。曲げモーメントの最大mm)の加力途中で変位が進行し、載荷荷重の保持しにくく値は 995kN・m であった。ピーク後は履歴ループを描くなったため、試験を終了した。曲げモーメントの最大値ことができておらす、ループの包絡面積も小さい。

は 747kN・m であった。ピーク後は履歴ループを描くこ
表１
コンクリート

各試験体の材料試験結果（N/mm2）

鋼管

内鋼管

モルタル

鉄筋(主筋 D10)

鉄筋(フープ筋 D6)

試験体

備考
圧縮強度

ヤング係数

降伏強度

ヤング係数降伏強度

ヤング係数

圧縮強度

ヤング係数

降伏強度

ヤング係数

降伏強度

ヤング係数

112649500

527

204000

-

-

-

-

-

-

-

-

標準型

2124

45600

426

198000

-

-

-

-

352

177000368

188000

中かご型

3124

45600

426

198000357

199000

57.1

24700

-

-

-

-

二重鋼管型

4

126

49500

527

204000342

217700

59.1

26700

-

-

-

-

二重鋼管型
(高軸力)

5124

45600

426

198000

-

-

-

-

-

-

-

-

厚型

6126

49500

527

204000

-

-

-

-

-

-

-

-

厚型
(高軸力)

Confirm deformation performance of reinforced SC pile by simple beam bending test
(Part2. Test results)― 509 ―Yujiro TANAKA, Toshihiro TSUKAGOSHI, Toru SEKIGUCHI,Kazuma ISHIKAWA, Hitoshi Ogura, Kazumasa SUGA

-500-1000-1500
1500-100

履歴-500(c)試験体2
δ (mm)

M (kN・m)-1500
1500(e)試験体31000 二重鋼管型
5000-500-1000-1500
1500(g)試験体4
1000 二重鋼管型
500 高軸力
0-500-1000-15000
1500-100 -50

1000
5000-500-1000-1500
1500
1000
5000-500-1000-1500
1500
1000
5000-500(a)外観 100.05(d)試験体2φ (1/m)
中かご型

写真１
試験体６の破壊状況(b)外観 2(f)試験体3二重鋼管型(h)試験体4二重鋼管型
高軸力-1000-1500
50 1500
100 -0.1 -0.05(j)試験体5(a)外観 100.05

1000 厚型
1000 厚型
50050000-500-500-1000-1000-1500-15001500(l)試験体6(k)試験体61000 厚型
厚型
高軸力
500 高軸力
0-500-1000-15000.05-100 -50050
100 -0.1 -0.05 0
φ (1/m)δ (mm)

0.1(b)外観 24 では、試験体 6 と比べ、外観状況と杭体コンクリートの状況は目立った違いが見られないが(写真 2(a,b))、杭体内部では、内鋼管にわずかなはらみがある程度で、大きな損傷は確認されなかった(写真 2(c))。
3.まとめ

中詰めとは異なる補強を SC 杭に施し、各種補強が変形性能に与える影響を単純梁方式曲げ試験により確認を行0.1った。本試験において、得られた知見を以下に示す。
・鉄筋かごによる補強方法(中かご型)では、変形性能に与える影響を確認することができなかった。
・内鋼管による補強方法(二重鋼管型)では、変形性能に与2.3 破壊状況

写真 1,2 に試験体の破壊状況を示す。載荷点間の状況確認と、杭体内部の状況の確認を行った。なお、いずれの試験体も外観状況がほぼ同様であったため、二重鋼管型以外の試験体 1,2,5,6 では試験体 6、二重鋼管型では試
験体 4 を代表として示す。
試験体 6 では、載荷点間に鋼管の提灯座屈が発生し、杭体コンクリートは圧壊していることが確認された(写真1(a,b))。杭体内部では提灯座屈した箇所で杭体コンクリートが剥落していることが確認された(写真 1(c))。 試験体
千葉大学大学院工学研究科
ジャパンパイル（株）

(c)内観

写真２
試験体４の破壊状況

図１ 曲げモーメントと変位および曲率の関係

*
**

(c)内観

0.1

M (kN・m)M (kN・m)(b)試験体1標準型-500-1000
変位進行-1500
50 1500100 -0.1 -0.05

中かご型(i)試験体5M (kN・m)

1500
10005000

包絡M (kN・m)

10005000-500-1000

M (kN・m)(a)試験体1標準型

M (kN・m)M (kN・m)M (kN・m)M (kN・m)M (kN・m)

1500
1000
5000

える影響を確認することができなかった。
・杭の肉厚を厚くする補強方法(厚型)では、変形性能が向上する効果が確認された。
本報告には、変位が進んだときに載荷荷重が保持しにくかった領域の試験結果も含まれており、各種補強が変形性能に与える影響を十分に検証できていない。今後、試験方法の見直しおよび検討が必要である。最後に、本研究を行うにあたり、多大なご協力をいただいた千葉大学大学院生(当時)の中井伸氏に謝意を表する。
***― 510 ―

Chiba University
Japan Pile Corporation