高耐久性埋設型枠接合部をひびわれ誘導目地としたRC構造物のひびわれ解析

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555147
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 松田 浩 長崎大学, 工学部, 助教授 (20157324)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鶴田 健 小沢コンクリート工業(株), 技術研究所, 副部長 ; 森田 千尋 長崎大学, 工学部, 講師 (60230124) ; 才本 明秀 長崎大学, 工学部, 助教授 (00253633) ; 原田 哲夫 長崎大学, 工学部, 教授 (50136636) ; 崎山 毅 長崎大学, 工学部, 教授 (30039664)
• Keywords: 高耐久性埋設型枠 / ひびわれ誘導目地 / ひびわれ解析 / 温度・応力・ひびわれ幅解析 / CFGFRPのひびわれ検知機能 / 2次元FEM解析 / 一軸引張部材モデル / サンドイッチ構造

Research Abstract

RC部材の耐久性向上の一つに高強度・高耐久性の薄肉パネルをコンクリート表面に被覆する工法がある。本研究ではこのような薄肉パネルを埋設型枠として使用した場合の力学的特性について実験的および理論的な研究を行ったものである。研究成果は以下のようにまとめられる。
1.埋設型枠を設置したRCはりの実験結果をシミュレーションするために、一軸引張部材モデルおよび2次元非線形FEM解析プログラムを用いて理論的な検討を行った。曲げ引張側に配置した場合,埋設型枠自体のひびわれ発生荷重は埋設型枠の設置長が長いほど小さくなり、ある長さを越えると通常のRCはりのひびわれ発生荷重の1.5倍程度の一定荷重で埋設型枠自体にひびわれが発生し、埋設型枠で被覆することにより使用限界状態におけるRC部材の耐久性向上に大きく貢献できることがわかった.また、適切な厚さを有する高強度埋設型枠をRCはりの曲げ引張り側および曲げ圧縮側に設置しサンドイッチ構造とすることにより,使用および終局限界状態ともに有利な設計をすることができることがわかった。
2.ボックスカルバ-トや壁のマスコンクリートを打設する際、高強度・高耐久性材を埋設型枠として利用した場合の温度・応力・ひびわれ幅の解析を行った。その結果、打設コンクリート内部のひびわれ幅が小さくなりひびわれ制御設計でき、また、埋設型枠自体のひびわれ発生の可能性がないことがわかった。
3.コンクリート構造物の耐久性診断、維持管理のためにはひびわれ発生を検知する必要がある。CFGFRPを用いてひびわれ検知センサーとしての適用可能性を検討するための基礎実験を行い、CFとGFの最適混合率、マトリックスと強化繊維量の比率、CFGFRPの長さの影響などの有益な基礎データが得られた。

Research Products

• [Publications] 松田 浩: "高耐性埋設型枠接合部をひびわれ誘導目地としたRC構造物のひびわれ解析" 構造工学論文集. Vol.44A(印刷中). (1998)
• [Publications] Hiroshi MATSUDA: "Crack Analysis of RC Beams with Optimally Spaced PIC Boards" 2nd International Conference on Concrete under Severe Conditions-Enviroment and Loading,CONSEC'98. (in printed). (1998)
• [Publications] Hiroshi MATSUDA: "2-D FEM Analysis of RC Beams with High Durable Embedded Panels" 5th Joint Symposium of Nagasaki Univ.and Cheju National Univ.on Science and Technology. (in printed). (1998)