スーパーフープ(KH785)を用いたせん断設計法について、図式を交えながら詳しくご紹介しています。
設計法概要
許容応力度設計として2式(地震時安全性検討式・損傷制御式)、せん断終局設計式として3式(荒川mean式・修正塑性式・靭性保証型設計式)の中から、設計者が目的に合わせて選択可能です。
一般事項 | 横補強筋 | 呼び名 | コンクリート設計基準強度Fc |
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KH785 (大臣認定取得) | K10、K13、K16 | 21〜60N/mm²(普通コンクリート) |
許容応力度設計
設計用せん断力 | 梁 | 【損傷制御】短期 QDS=QL+QE 【地震時安全性】短期 QD=QL+1.5QE or QL+ΣBMy/lo (終局強度設計を行う場合、地震時安全性短期の検討は不要) |
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柱 | 【損傷制御】短期 QDS=QL+QE 【地震時安全性】短期 QD=QL+1.5QE or ΣCMy/ho (終局強度設計を行う場合、地震時安全性短期の検討は不要) |
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横補強筋 許容応力wft | 長期 195N/mm²、短期 590N/mm² | |
許容せん断力 | 梁 | 長期 QAL=b・j・{α・fs+0.5・wft・(pw-0.002)}、ただし、pwは0.6%以下とする。 短期 QAS=b・j・{βc・α・fs+0.5・wft・(pw-0.001)}、(1≦α≦2) 【損傷制御】βc=1-(100pw-0.2)/3、【地震時安全性】βc=1 |
柱 | 長期 QAL=b・j・α・fs 短期 QAS=b・j・{βco・fs+0.5・wft・(pw-0.001)}、(1≦α≦1.5) 【損傷制御】βco=1-{1-(2/3)α}・(100pw-0.2)、【地震時安全性】βco=1 |
終局強度設計
設計用せん断力 | 梁 | 【荒川mean式による場合】 両端ヒンジ部材: QSU≧QL+1.1QM、両端ヒンジ部材以外:QSU≧QL+1.2QM 【修正塑性式による場合】 両端ヒンジ部材: QSUb≧QL+1.0QM、両端ヒンジ部材以外:QSUb≧QL+(1.2/1.1)QM 【靭性保証型による場合】 両端ヒンジ部材: QSUO≧QL+1.0QM、非ヒンジ部材:QSUO≧QL+1.2QM |
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柱 | 【荒川mean式による場合】 両端ヒンジ部材:QSU≧1.1QM、両端ヒンジ部材以外:QSU≧1.25QM 【修正塑性式による場合】 両端ヒンジ部材:QSUb≧1.0QM、両端ヒンジ部材以外:QSUb≧(1.25/1.1)QM (各式ともに、特別条件を満足すれば、軸力比0.6以下の場合に適用できる) 【靭性保証型による場合】 両端ヒンジ部材: QSUO≧QL+1.0QM、非ヒンジ部材:QSUO≧QL+1.2QM (柱の軸力制限は靭性保証型設計指針に準じる) |
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横補強筋 降伏強度σwy | 785N/mm² | |
せん断終局耐力 (荒川mean式) |
梁 | 【荒川mean式による場合】 QSU={0.068・pt0.23・(Fc+18)/(M/(Q・d)+0.12)+0.85√(pw・σwy)}・b・j |
柱 | QSU={0.068・pt0.23・(Fc+18)/(M/(Q・d)+0.12)+0.85√(pw・σwy)}・b・j+0.1σo・b・j ただし、引張軸力を受ける場合は、QSU=pw・σwy・b・j |
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せん断終局耐力 (修正塑性式) |
梁 柱 |
【修正塑性式による場合】 QSUb=min(QSU、QBU) 塑性理論に基づくせん断耐力:QSU=b・jt・pw・σwy+k1・(1-k2)・b・D・ν・Fc 付着割裂耐力:QBU=jt・τb・Σφ+k1・(1-k3)・b・D・ν・Fc |
せん断終局耐力 (靭性保証型) |
梁 柱 |
【靭性保証型による場合】 QSUO=min(QSU、QbU)、 QSU=min(QSU1、QSU2、QSU3) QbU=Σ(τbu・φ)・je+{ν・Fc-2.5Σ(τbu・φ)/(λ・be)}・b・D・tanθ/2 |
構造規定
横補強筋比 pw | 0.2%≦pw≦1.2%、かつ、pw≦1.0%×(Fc/27) | |
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横補強筋間隔 | 梁 | 【技術基準】250mm以下かつD/2以下 【修正塑性式・靭性保証型】 ヒンジ領域:(K10)150mm、(K13以上)200mm、8dbかつD/3 非ヒンジ領域:(K10)200mm、(K13以上)300mm、10dbかつD/2 |
柱 | 【技術基準】100mm以下(1.5Dmaxかつ2.0Dmin、範囲外:150mm以下) 【修正塑性式・靭性保証型】 ヒンジ領域:(K10)100mm、(K13以上)100mm*1かつ6db 非ヒンジ領域:(K10)100mm*1、(K13以上)200mm、かつ8db *1:靭性保証型指針の時は150mm |
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横補強筋の折曲げ内法直径 折曲げ後の余長 |
横補強筋の折曲げ内法直径:4d以上 折曲げ後の余長:(90°)12d以上、(135°)8d以上、(180°)6d以上 |