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Title :鉄筋コンクリート造柱と壁の応急的及び恒久的な耐震補強法の研究開発
Title alternative :Investigation of a Permanent and/or Emergency Seismic Retrofit Technique for RC Columns and Walls
Authors :山川, 哲雄
森下, 陽一
中田, 幸造
崎野, 健治
江崎, 文也
吉村, 浩二
黒木, 正幸
Authors alternative :Yamakawa, Tetsuo
Morishita, Yoichi
Nakada, Kozo
Sakino, Kenji
Esaki, Fumiya
Yoshimura, Koji
Kuroki, Masayuki
Issue Date :May-2005
Abstract :平成14年度~平成16年度科学研究費補助金(基盤研究(B)(2))研究成果報告書
研究概要:本耐震補強法は柱四隅に配置したコーナーブロックを介して外帯筋状にPC鋼棒を周回させ,緊張力を導入する靭性タイプの補強法が基本である(補強1)。壁付き柱に関して補強1を適用する場合と、壁部分にコンクリートを増し打ちし,水平断面を長方形断面として鋼板でサンドイッチする。その上でPC鋼棒を分散配置し,プレストレスを導入する耐力・靭性タイプの補強法(補強2)の2種類がある。緊張PC鋼棒を用いた補強1と2の加力実験と解析を行った結果,下記のことが明らかになった。 1)補強1による単独RC柱の一定軸力下の正負繰り返し水平加力実験によって,せん断破壊柱を確実に靭性に富んだ曲げ降伏柱に変換できることがわかった。 2)補強1による単独RC柱の高軸力下の正負繰り返し水平加力実験によって,鋼板やアングルを下地材として柱表面に圧着すれば,高軸力を受けても本補強法は効果的であることが明らかになった。 3)補強1,2による腰壁,または袖壁付きRC柱の一定軸力下の正負繰り返し水平加力実験で,補強1が靭性補強,補強2が靭性・強度補強として有効に機能することがわかった。 4)補強1によるせん断損傷RC柱の応急補強実験では,特に緊張力の導入と鋼板の利用が効果的である。 5)せん断変形・破壊を考慮したファイバーモデルを確立し,これを用いて実験結果を精度良く評価できた。 6)補強1によるコンクリート柱の中心圧縮実験で,PC鋼棒を弾性状態のまま横拘束材として利用することが重要であることが判明した。初期緊張力の導入で圧縮強度は次第に増大するが限界も存在し,それ以降低下する。 7)補強1による単独RC柱の純曲げ実験では,PC鋼棒による外部横補強効果は顕著であり,終局曲げ耐力,エネルギー吸収性能ともに改善される。しかし, 初期緊張力の導入は曲げ,中心圧縮性状の改善に顕著ではない。 8)補強1による単独耐震壁の一定軸圧縮力下の正負繰り返し水平加力実験では,変形性能の改善が期待できる。 9)補強1によるRC部材の付着強度実験の結果,緊張PC鋼棒による外部横補強で付着割裂強度が飛躍的に増大することがわかった。
要約(欧文):The development of permanent and/or emergency seismic retrofit technique is a common issue in earthquake hazard field all over the world, and it will be an important topic for the twenty-first century. A large variety of walls, such as, shear walls, spandrel walls and wing walls are often constructed in low-rise or medium height RC frame buildings in Japan. On the other hand, it is well known that transverse confinement of concrete contributes to the enhancement of strength and ductility of concrete. Considering this fact, a seismic retrofit technique of RC columns only or RC columns attached with secondary walls, such as, spandrel or wing walls, by utilizing pre-tensioned high strength steel bars, steel plates and steel angles were proposed in this research. Because of pre-tensioning, the method generates active confinement in addition to conventional shear reinforcement and passive confinement. Furthermore, as an emergency retrofit of the earthquake-damaged RC columns, this method seems to be suitable, because the seismic retrofit can be conveniently and rapidly applied without heavy machinery as a dry construction method. The main research results are summarized as follows : 1)By using PC rods and corner pieces through which tensile force was applied, the seismic retrofit of the independent RC column was proposed. This retrofit converts the extreme short column which causes the brittle shear failure into the flexural yielding column which is rich in the ductility. 2)In addition to the steel plates or angles, the tensile force applied into PC rod which is directly united firmly around the column surface, the elastoplastic behavior of the retrofitted column under high axial force can be improved drastically. 3)The reinforcement which improves not only the ductility but also the both strength and ductility for columns with secondary walls and framed shear walls was proposed. 4)The method which reinforces the independent column by applying tensile force into the PC rod, is the dry method. Considering this fact, this reinforcement can also be applied effectively to the emergency retrofit of RC column and remedial work immediately after the earthquake disaster. 5)A fiber model analysis including nonlinear shear force-distortion relationship was also tried and analytical examples were presented. 6)Axial compression, pure bending and bond behavior of RC columns retrofitted by pre-tensioned PC rods were investigated and the effect of PC rod prestressing was recognized through the loading tests.
未公開:P.17以降(別刷論文のため)
Type Local :研究報告書
Publisher :山川哲雄
URI :http://hdl.handle.net/20.500.12000/14047
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