鉄筋コンクリート柱の火災時および火災後の圧縮耐力簡易計算法

ZHANG Haiyan ,  

YANG Zhiyuan ,  

LI Yanwen ,  

摘要

有限要素解析法を用いて、火災の温度上昇段階および火災の温度上昇・降温の全過程における鉄筋コンクリート柱の温度場を体系的に解析し、これに基づいて火災時および火災後の柱の圧縮耐力を算出した。火災面数、断面寸法、昇温時間、火災シナリオ(ISO 834標準火災、非標準火災)、材料強度、縦筋配筋率、偏心率などのパラメータが耐力に与える影響を考察した。500 ℃等温線断面減少法と組み合わせて、柱の火災時および火災後の耐力簡易計算法を提案した。結果は、昇温時間が長く、火災面数が少ないほど、冷却段階における柱の最大熱損傷到達時間が昇温終了時間より遅れることを示した。昇温時間が長く、火災面数が多く、断面寸法が小さいほど、冷却段階で誘発されるコンクリートの追加損傷が大きい。標準火災シナリオで2時間の火災曝露後、13群の柱の軸方向圧縮耐力は火災中に比べ約4%〜8%低下し、500 ℃等温線内の面積減少率(10%〜30%)より減少幅が小さい。提案した標準火災時および火災後の500 ℃等温線内面積占有率予測式、鉄筋温度予測式および500 ℃等温線減少断面法に基づき、標準火災時および火災後の柱の軸圧・偏圧耐力を比較的正確に予測可能であるが、偏圧条件下では火災時間の延長に伴い予測誤差が増加する。(修正)等エネルギー法と組み合わせることで、本簡易計算法の適用範囲を非標準火災シナリオに拡張できる。

关键词

鉄筋コンクリート柱; 火災時; 火災後; 耐力; 簡易計算法

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