連続繊維補強材を外ケーブルに用いたPC構造物の開発と設計手法の作成

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04555113
• Research Institution: SAITAMA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 睦好 宏史 埼玉大学, 工学部, 助教授 (60134334)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 梅原 秀哲 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (70151933)
• Keywords: 外ケーブル / PC / FRP / 連続繊維補強材

Research Abstract

近年、コンクリート中の鋼材が塩分により腐食し、RCあるいはPC構造物の劣化が大きな社会問題となってきている。このため、鋼材に代わる新しい材料の開発が強く望まれている。最近開発された連続繊維補強材(またはFRP)は、従来の鋼材に比べて、高い引張強度、腐食しない等の利点を持っている。本研究は連続繊維補強材を外ケーブルに用いたPC部材を開発し、解析手法および設計法を提案しようとするものである。2種類の連続繊維補強材(ロープ状アラミド繊維と樹脂で含浸した炭素繊維)と比較のために鋼より線を用いて、外ケーブルプレストレストコンクリート桁を作製して載荷実験を行った。この場合、サドル部は曲線状に成形したコンクリートとした。その結果、2種類の連続繊維補強材を用いた桁の力学的性状は、鋼より線を用いたものと同等で、実構造物に適用できることが判明した。しかし、終局状態においては部材の破壊が急激に起こるため、圧縮域のコンクリートを補強筋等により拘束することが必要である。上記構造部材の挙動を解析的に求めるために、断面および桁を軸方向に分割した要素分割法により、終局耐力および荷重-変形性状を求めた。この結果、かなりよい精度で連続繊維補強材を外ケーブルに用いたプレストレストコンクリート桁の挙動を解析的に求めることが可能となった。さらに、実験および数値解析結果から、精度よい曲げ終局耐力算定式を提案した。

Research Products

• [Publications] 土田一輝,睦好宏史,谷口裕史,喜多達夫: "ロープ状新素材を外ケーブルに用いたPCなりに関す研究" コンクリート工学年次論文報告集. 15. 899-904 (1993)
• [Publications] S.Matupayont,H.Mutsuyoshi and A.Machida: "Experimental Investigation of External PC Concrete Beams" Proceedings of JCI. 15. 1285-1290 (1993)
• [Publications] H.Mutsuyoshi and A.Machida: "Behavior of PC Beams Using FRP as External Cable" ACI SP-138. 651-670 (1993)