RCはりのせん断力に対する検討
Download
Report
Transcript RCはりのせん断力に対する検討
RC構造の破壊形態
コンクリート工学研究室
岩城 一郎
1
鉄筋コンクリートとは？
引張
曲げモーメント
圧縮
じん性付与
鉄 筋
コンクリート
座屈防止
異形
付着
取り囲む
a) 力学的役割
任意の形状
重い
鉄筋とコンクリートと
いう異なる2種類の
材料が双方の短所を
補うことにより，一体
となって外力に抵抗
するもの．
耐久性・耐火性
鉄 筋
取り囲む
コンクリート
b) その他の役割
鉄筋コンクリートにおける鉄筋とコンクリートの役割
岡村甫著：鉄筋コンク
2
リート工学（三訂版）
市ヶ谷出版社より抜粋
曲げを受けるコンクリート部材
上側で圧縮力，下側で引張力を受ける
荷重P
荷 重 とたわ み の 関 係
P
たわみδ
δ
引張側でひび割れが発生し，急激に壊れる．
3
引張側に鉄筋を入れると？
荷 重 とたわ み の 関 係
P
δ
ひび割れは発生するが，十分な荷重に耐え
ることが出来る→鉄筋コンクリート
4
さらに鉄筋の量を増やすと
荷重とたわみの関係
P
阪神高速道路（株）HPより
δ
さらに大きな荷重に耐えることができるが，
別の大きなひび割れ（斜めひび割れ）が発生し
急激に壊れる．
5
あばら骨（スターラップ）を入れると？
荷重とたわみの関係
P
δ
せん断補強鉄筋（例 スターラップ）を配置する
ことにより，より大きな荷重に耐えることが出来
ると共に，急激な破壊を防止することが出来る．
6
せん断力に対する検討
7
弾性体はりの主応力線図
τ
σ
τ
τ
f1
f2
τ
σ
θ
f2
f1
2
4
2
(主引張応力度
)
2
4
2
(主圧縮応力度
)
f1
1
f2
1
tan 2
2
2
2
図 5-2 等分布荷重を受ける等質弾性体はりの主応力線図
8
弾性体はりの断面力と応力分布
a
P/2
P/2
b
h
A
y
B
Pa/2
M-図
σ
M
bI
P/2
I
y
I
VG
τ
bh
3
12
2
bh
2
G
y
2 4
V-図
図 5-3 弾性体はりの断面力図と応力分布図
9
RCはり断面内のせん断応力分布
b
x
d
d-x
As
断面
y
nAs
換算断面
τ
せん断応力
2
V y
1
( y 0)
bjd
x
V
( y 0)
bjd
図 5-4 鉄筋コンクリートはりのせん断応力分布図
10
せん断補強鉄筋を持たないはりの
せん断力の分担とその機構
bw
f ’c
d
骨材のかみ
合い作用
As
Vcz
C
Va
R
Vd
T
図 5-5 せん断力の分担に
pw
As
bw d
図 5-6
ダウエル
作用
骨材のかみ合い作用と
1 .4
'1 / 3
1/3
1 / 4
ダウエル作用の概念図
V c 0 . 20 f c (100 p w ) d
( 0 . 75
)bw d
a/d
二羽式：理論式ではなく実験式
（ディメンジョンも異なる）
11
寄与する要因に関する概
せん断補強鉄筋をもつはりの
せん断力の分担
スターラップと折曲鉄筋の概念
U型
スターラップ
閉合型
スターラップ
CL
図 5-7 スターラップの種
抵抗せん断力
付着破壊
Vcz
Vｄ
Vay
類
Vs
曲げ
斜め
ひび割れ ひび割れ
M-図
V-図
図 5-8 折曲鉄筋の概念図
スターラップ 破壊
降伏
作用せん断力
図 5-10
せん断補強鉄筋を
12
トラス理論
①
③
④
①
③
④
②
①
C
③ ④
スターラップを用いた場合
①
C
③ ④
jd
②
②
T
jd
②
T
折曲鉄筋を用いた場合
トラス理論：斜めひび割れが発生したはりを
図 5-11 トラス理論の概念図
静定トラスでモデル化する考え方
13
せん断補強鉄筋によるせん断耐力
の算出方法
s
θ
Tw
1
α
2
jd
tan
jd
1
1 jd cot
tan
n
2
jd (cot cot )
2 jd cot
ひびわれを横切るせん断補強鉄筋の本数
jd
s
jd (cot cot )
s
せん断補強鉄筋の全引張力 T w nA w w Aw w jd (cot cot ) / s
せん断補強鉄筋により
受け持たれるせん断力
V T w sin Aw w jd sin (cot cot ) / s
せん断補強鉄筋により
V A w f wy jd sin (cot cot ) / s
受け持たれるせん断耐力 s
ここで，fwyはせん断補強鉄筋の降伏応力（N/mm2）
14
図 5-12 せん断補強鉄筋により受け持たれるせん断耐力 Vs の算出方