Evaluation of deteriorated structural performance of RC members by existing crack profiles
| Project/Area Number |
21H01472
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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 23010:Building structures and materials-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
金久保 利之 筑波大学, システム情報系, 教授 (90261784)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
カストロ ホワンホセ 琉球大学, 工学部, 教授 (70593391)
八十島 章 筑波大学, システム情報系, 准教授 (80437574)
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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 |
¥14,560,000 (Direct Cost: ¥11,200,000、Indirect Cost: ¥3,360,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
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| Keywords | 鉄筋コンクリート / ひび割れ / 構造性能 / 性能劣化 / 構成則 / 腐食 |
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| Outline of Research at the Start |
鉄筋コンクリート造建物に生じている、コンクリートの乾燥収縮によるひび割れ、鉄筋腐食によるひび割れ、地震経験で生じたひび割れなどの既存ひび割れを、ひび割れ幅および長さ、柱や梁部材に対する角度、地震荷重応力に対する位置の観点から分類、整理（プロファイル化）し、既存ひび割れプロファイルを取り入れた部材の構造性能の劣化の評価を行う。実験的手法による検討を主とし、既存ひび割れは、既存ひび割れ模擬のためのプレ加力または破砕剤充填パイプにより模擬し、逆対称曲げモーメント下のポスト加力から得られる剛性、耐力、履歴性状を評価する。実存建物の既存ひび割れプロファイルにより、その建物の残存耐震性能を評価可能にする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
部材軸方向に既存ひび割れを有するコンクリートおよび鉄筋コンクリート（RC）部材に着目し、ひび割れ発生模擬実験、圧縮実験、局所付着実験、一軸引張付着実験、梁付着実験、逆対称曲げせん断実験を行い、構造性能劣化の評価のための各種構成則の構築およびRC部材の構造性能の把握を行った。部材軸方向の既存ひび割れは、コンクリートに埋設したパイプに破砕剤を充填する方法（EAFP）、コンクリートに設けた孔に破砕剤を充填する方法（EAFH）、内部膨張圧によって生じるひび割れをプラスチック板埋設によって模擬する方法（PPCS）によった。PPCSの実施にあたっては、実部材の配筋を模した試験体でEAFHによりひび割れを発生させ、ひび割れの方向や長さを反映させた試験体を作製して加力実験を行った。
EAFP試験体によるコンクリートの圧縮実験、局所付着実験では、コンクリート表面のひび割れ幅を変動因子として実験を行い、ひび割れ幅と各強度劣化程度の関係および繰返し履歴の違いによる挙動の差を確認し、構成則のモデル化を行った。一軸引張付着実験では、付着劣化によるひび割れ発生数の減少、初期剛性の低下が顕著に確認され、付着構成則を用いて挙動を解析的に追跡できた。PPCSによる局所付着実験、梁付着実験では、既存ひび割れ長さを考慮した付着強度評価式を提案した。さらにPPCSによる逆対称曲げせん断実験の結果から、最大荷重の低下度合いが既存ひび割れを考慮した割裂線長さ比を用いて推定可能であることが判明した。
茨城県内の公立学校RC校舎1523棟の2011年当時の耐震診断資料のデータベースを整理し、耐震改修の有無、経年指標、構造耐震指標（Is）の分布、2023年度における継続利用状況を調査した。その結果、34棟が解体され、その中での経年指標の最小値は0.75、Isの最小値および最大値はそれぞれ0.18、0.84であった。
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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
(18 results)
