Clarification of bond and anchorage behavior and its stress transfer mechanism of deformed reinforcement bar
| Project/Area Number |
21H01408
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 22010:Civil engineering material, execution and construction management-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
中村 光 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60242616)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三浦 泰人 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (10718688)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥9,750,000 (Direct Cost: ¥7,500,000、Indirect Cost: ¥2,250,000)
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| Keywords | 付着 / フック / 重ね継手 / 繊維補強コンクリート / 剛体バネモデル / 割裂破壊 / テンションスティフニング効果 / ポストヘッドバー / 横方向鉄筋 / 応力伝達 / 定着 / 曲げ変形挙動 / 光ファイバー / 内部ひび割れ進展 / 画像相関法 |
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| Outline of Research at the Start |
コンクリート構造物では鉄筋の付着・定着が確保されていることを前提とし、その前提を構造細目として仕様規定として定めている。しかし、その幾つかは力学的根拠を説明することが困難となっており、合理的な配筋規定への変更をする場合に障害となることが生じている。
本研究では、①体系的な付着・定着引抜き試験の実施と工夫した計測技術による鉄筋近傍からの内部ひび割れなどの損傷進展の把握、②最新の数値解析技術による内部損傷進展や応力伝達挙動の把握、を行い損傷進展挙動や応力伝達メカニズムを明確にし、付着・定着に対する「暗黙知」を「形式知」に変え、合理的な配筋規定確立のための知見を得る。
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| Outline of Annual Research Achievements |
当初予定は、①載荷試験側面、②計測側面、③数値解析側面の3点であったが、2022年度に繊維補強コンクリート（FRC）の解析に成功したことで、数値解析による鉄筋の付着・定着性能の評価の可能性と適用性が格段に向上した。そのため、フック部の検討に加え、付着・定着性能に係わる様々な対象に対して、主に数値解析的側面の検討を行った。
（１）フック部単体の検討については、実施した実験の数値解析から得られた内部ひび割れや応力分布などの詳細な分析を行った。その結果、フック部は引抜き時に非常に複雑な曲げ変形挙動をしており、その変形挙動が引抜き時の剛性や割裂破壊挙動に大きく影響をしているメカニズムを明らかにした。また、曲げ変形挙動は曲げ内半径や余長部の付着特性に大きく影響することも明らかにし、フック部の諸元と定着性能の関係を明確にした。
（２）FRCおよび横方向鉄筋が付着・定着挙動に及ぼす影響については、鋼繊維補強コンクリート（SFRC）の付着・定着性能の評価を主に解析的検討により行った。重ね継手に対しては、スターラップ、SFRCによる定着性能の違いを評価し、重ね継手の割裂破壊メカニズムを明らかにした。さらにそのメカニズムに対し、SFRCがスターラップよりも付着・定着性能向上に有用であることを解析的に明らかにした。また、スターラップがフックの定着性能に及ぼす影響を実験ならびに数値解析より明らかにした。
（３）付着・定着性能に係わる様々な対象として、①SFRCのテンションスティフニング効果、②後挿入筋（PHB）を用いたRC部材のせん断破壊挙動、③孔あき鋼板ジベル（PBL）の孔内に設置する異形鉄筋の効果、を実験ならびに数値解析により検討した。いずれも付着や定着性能がひび割れ発生過程や耐力などの構造性能に密接に関係しているメカニズムを明らかにし、付着・定着性能の観点から設計法を考える有用な知見を得た。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(14 results)
