大学校及び設置科 職業能力開発総合大学校 小平キャンパス居住・建築システム技術系
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 科目は構造力学、応用構造力学、構造設計、施工実験、鉄筋コンクリート構造施工・施工管理課題実習、技能は構造物の破壊現象から構造物の外力に対する抵抗機構を類推して設計式を誘導する技能と技術。
課題に取り組む推奨段階 標準課題終了後
課題によって養成する知識、技能・技術

課題を通して、応用的なRC柱の施工、構造実験の手法、破壊現象の観察力、構造設計力、論文読解力、数値計算力、共同作業力、協調性、課題解決能力を身に付けます。

製作の目的と概要

現在、十字・T字・L字の形状をしたRC造変断面柱のせん断耐力は、正方形置換や全せい置換と言った方法で矩形に置き換えて実験式を適用して求めていますが、実験資料が少なく、かつ、理論的裏づけが乏しいとされています。そこで、軸圧比を変数とした実験を行い(写真1参照)実験データ収集後、変形を考慮したせん断耐力の検討を行い、設計で採用し得る骨格曲線の推定方法の提案を目的としました。

成果

せん断破壊するコンクリートの強度と変形の関係を終局強度指針に準拠して加力方向断面のQ-δ特性を求め、直交方向の断面は、せん断破壊型及び曲げ破壊型の小さい方で決めたQ-δ特性を求めて、加力方向断面の特徴点で累加を行ないました(図1参照)。実験結果との適合性を図2に示します。提案する累加方法は、せん断破壊を生じている変断面柱の最大耐力を安全に評価し、かつ、Q-δ特性と骨格曲線の適合性も良く、十分に構造設計に適用できるものです。
なお、正方形置換は安全率が高すぎ、不経済な設計を余儀なくされること、また、全せい置換の多くは、危険側の評価となることからいずれの方法も構造設計の実務では使用出来ないことが判明しました。
RC造変断面柱のせん断耐力評価方法の開発(H21)の画像1
写真1 破壊後の十字断面試験体
RC造変断面柱のせん断耐力評価方法の開発(H21)の画像2
図1 累加方法
RC造変断面柱のせん断耐力評価方法の開発(H21)の画像3
図2 理論値と実験値の適合性