鋼繊維補強コンクリートを適用した耐震壁の開発

小河 雅広*1・杉山 智昭*1・高橋 智也*1・村松 晃次*2・渡辺 英義*1・河本 慎一郎*3

鋼繊維補強コンクリートは鋼繊維の効果によりその力学特性を大幅に改善できることが知られており,構造部材に適用することにより耐力や変形性能の向上やひび割れ等の損傷抑制の効果があることが示されてきているが,その効果は十分に明らかになっておらず,主要構造体への適用実績は未だ少ない状況にある。本研究では,近年増えている建物外周部やコア部に連層耐震壁を設ける架構において,大きな地震力の作用する連層耐震壁に鋼繊維補強コンクリートを適用することで,せん断耐力や変形性能の向上やひび割れ等の損傷抑制を目指している。せん断耐力に対する鋼繊維補強効果については,過去に実施したせん断破壊先行型実験により確認している。本論文では,曲げ降伏先行型実験を実施し,鋼繊維補強コンクリートを耐震壁に適用することにより変形性能が向上し,ひび割れ等の損傷が抑制できることを示した。

キーワード:耐震壁,鋼繊維補強コンクリート,曲げ,引張靱性,ひび割れ幅,限界変形角

*1 技術センター 都市基盤技術研究部 構造研究室
*2 設計本部 原子力設計部
*3 設計本部 構造設計第三部

Development of Shear Walls Using Steel Fiber Reinforced Concrete

Masahiro OGO*1, Tomoaki SUGIYAMA*1, Tomoya TAKAHASHI*1, Akitsugu MURAMATSU*2, Hideyoshi WATANABE*1 and Shinichiro KAWAMOTO*3

It is known that the mechanical properties of steel fiber reinforced concrete can be significantly improved due to the effect of steel fibers, and it has been shown that the application of steel fiber reinforced concrete to structural members improves their strength and deformation capacity, while reducing seismic damage such as cracks. However, the effect has not been fully clarified, and there are still only a few applications of it to main structure elements. Our study aims to improve shear capacity and deformation capacity and reduce seismic damage such as cracks by applying steel fiber reinforced concrete to multi-story shear walls, on which large seismic forces act, in structures with multi-story shear walls at the perimeter and core of buildings, which recently have been increasing in number. The effect of steel fiber reinforcement on shear capacity has been confirmed in previous shear failure type experiments. In this paper, flexural-yield type experiments are conducted to show that the application of steel fiber reinforced concrete to shear walls improves the deformation capacity and reduces seismic damage such as cracks.

Keywords: shear wall, steel fiber reinforced concrete, bending, tension ductility, crack width, ultimate deformation

*1 Structure Research Section, Urban Engineering Research Department, Taisei Advanced Center of Technology
*2 Nuclear Facilities, Design Division
*3 Structural Engineering Department III, Design Division