鋼構造根巻き柱脚の大変形域挙動と支圧破壊性状に関する実験的研究（その 1根巻き柱脚の大変形域載荷実験）
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1．はじめに八瀬優稀軸力による低減を考慮している．計測値は幾何学的非線

根巻き柱脚においては，様々な観点から実験が実施さ形性を考慮している．

れているものの，根巻き柱脚の曲げ破壊が先行する場合

3．実験結果の大変形域における耐力劣化性状を実験的に検討してい3.1 荷重−変形関係および破壊性状で 6 体の実験が行なわ端部曲げモーメント M −部材回転角 θ 関係および全れている．本論では，パラメータを追加した根巻き柱脚

塑性曲げ耐力計算値 cMcu で M を無次元化した値を図 4の大変形域載荷実験について検討する．に示す．図中の根巻き部の降伏曲げ耐力計算値 cMcy およ

2．実験計画び cMcu は接合部設計指針 3)によるものであり，試験体はる事例がないことから，文献

1)，2)

試験体諸元一覧を表１, 試験体根巻き部の形状およびいずれも cMcy に達するとともに，曲げ破壊が生じて剛性寸法を図 1 に示す．本実験のパラメータは主筋径，主筋が低下する．その後，図 5 に示すよう支圧破壊が発生し，本数，主筋定着長さ，根巻き部断面，せん断補強筋の本鋼管と根巻き部に隙間が生じることでコンファインド効数であり，試験体は 2 体である．試験体 CRC2510-0-C+

果が低下し引張主筋の定着破壊が生じて耐力が低下した．

は，標準試験体となる既往実験 の CR2510-0-C+とほぼM/cMcu-θ 関係を用いて標準試験体と比べると CRS2510同じ設計であり，主筋本数，主筋径が異なる．

-C-0+では M-θ 関係と同じような載荷履歴となったが引CRS2510-0-C+は根巻き部断面とせん断補強筋の本数が張主筋の定着長さが短いことで支圧破壊が早く進行し主異なりせん断耐力が増大している．表 2 に使用材料の試筋の定着破壊に至ったと考えられる．CRC2510-0-C+で験結果を示す．載荷装置を図 2 に示し，載荷サイクルをは，根巻き部断面，せん断補強筋本数が変わったとして

図 3 に示す．図中の θ y および θ p は，鋼柱の降伏耐力計も標準試験体と同様の履歴性状を示すことがわかった．

算値 M sy および全塑性耐力計算値 M sp に対応する弾性3.2 根巻き部の力学性状の把握

1)部材回転角である．なお， M sy ， M sp の算定においては
表１
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試験体諸元一覧. 12   
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最大耐力を決定した要因は定着破壊であるが，それを358

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材料試験結果(a) 鋼材・鉄筋
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(b) コンクリート       
(b) CRC2510-0-C+(a) CRS2510-0-C+
図 1 試験体 RC 部の形状および寸法00誘因した支圧破壊に着目する．根巻き部の帯筋の歪測定

例の試験体に比べ最大耐力が低下したが支圧破壊の進行値より支圧破壊の定性的な考察を行う．図 6 に帯筋の歪に伴っての主筋の定着破壊で耐力が決定した．

分布を示す．CRS2510-0-C+において頂部帯筋の歪が 3θp・定着破壊は支圧破壊が進行することによって，コンクの時点から最大耐力にかけて減少し，それより下部の帯リートと根巻き部に隙間が生じコンファインド効果を低筋の歪が増加していることから，すでに支圧破壊が発生下したことにより進行した．この定着破壊が進行するこし下部の帯筋に抵抗力が順次移行し支圧破壊が進行してとで支圧破壊も進行し耐力劣化したと考えられる．

いると考えられる．CRC2510-0-C+においても，2θp 付
参考文献
1) 向出静司，佐武莉沙，多田元英：鋼構造根巻き柱脚の大変形域載荷実験（その１，標準試験体），日本建築学会近畿支部研究報告，pp.361-364，2015.62) 中川顕輔，向出静司，佐武莉沙，多田元英：鋼構造根巻き柱脚の大変形域載荷実験 (その２，追加試験体)，
日 本 建 築 学 会 大 会 学 術 講 演 梗 概 集 ， C-1 分 冊 ，pp.1151-1152，2016.83) 日本建築学会：鋼構造接合部設計指針，第 3 版，2012.3

近で同様の傾向が見られた．
４．まとめ
・鋼構造接合部設計指針に記載されている下限値に近い
主筋定着長さを施した試験体で載荷を行った結果，設計鉛直荷重用
オイルジャッキ
ロードセル
1500

ピン
2200

ピン

250ピン

1650

40×θp
水平 荷重用
オイルジャッキ 32
24ロードセル

試験体
試験体

16

横拘束梁

900

8サイクル

θy0-80 12 3456 7

片側漸増載荷図21.5△c Mcu▽c Mcy10(rad)0-100

︎：引張主筋降伏○：支圧破壊△：主筋定着破壊◇：アンカーボルト破断-0.5

400

0.05

0.15

0.25-6-100 2 4 6 8 10 12 14 16-1-0.05 0△c Mcu▽c Mcy

支圧破壊進展の様子

高さ(mm)

歪計測位置0(rad)-100

︎：引張主筋降伏

10.15

0.25

5θp6θp

400
300
200

0-1-0.05

2θp

MAX

500

CRC2510-0-C+
CR2510-0-C+u(rad)△：主筋定着破壊◇：アンカーボルト破断

θp3θp

600

100-0.5○：支圧破壊-200

θy700

0.5

1000.05

図50.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3

(c)

(b)

(a)
(rad)

1.5

CRC2510-0-C+

300

-300
-0.05

CRS2510-0-C+
CR2510-0-C+
サイクル(a) CRS2510-C-0+
M/cMc(kNm)

200

載荷履歴

2 θy-20.5

100-300-0.05

破壊状況(0.24rad)

M/6cMcu

CRS2510-0-C

300-200

破壊状況(θ=0.24rad)10(kNm)

200

図3×θp

写真 2 CRC2510-0-C+のB

B
00.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3

図6εHpei(%)

00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

CRS2510-0-C+ 帯筋の歪分布(b) CRC2510-C-0+
図4(向出研究室)M-θ 関係及び M/cMcu-θ 関B 係

B
B

30400

1814

載荷装置

写真 1 CRS2510-0-C+の0.12

B 4