鋼コンクリート複合構造の開発研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08555108
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: 町田 篤彦 埼玉大学, 工学部, 教授 (50008869)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): ウイリヤム タンゾ 埼玉大学, 工学部, 助教授 (00241919) ; 奥井 義昭 埼玉大学, 工学部, 助教授 (40214051) ; 呉 智深 茨城大学, 工学部, 助教授 (00223438) ; 睦好 宏史 埼玉大学, 工学部, 教授 (60134334) ; 山口 宏樹 埼玉大学, 工学部, 教授 (50134474)
• Keywords: 鋼コンクリート複合構造 / T型ラーメン / 載荷実験 / FEM解析 / スタッドシヤコネクター / 孔明き鋼板 / 接合部の断面設計 / 直接埋め込み方式

Research Abstract

1.鋼部材とRC部材を接合したT形ラーメンにつき、実験的および解析的に研究を重ねた結果、以下の諸点が明らかにされた。
(1)鋼桁とRC橋脚を接合したT形ラーメンでは、RC桁の受け持つ引張力は、鋼桁接合部にコンクリートを打ち込んでRC桁より延長した軸鉄筋を定着することにより伝達し、圧縮力は、直接接触によって伝達するのが実用的である。この場合、伝達された圧縮力は、接合部コンクリート内の形成される圧縮ストラットによって受け持たれ、引張力は、主に鋼桁ウエブによって受け持たれる。
(2)鋼桁接合部の断面は、これに隣接する断面と等しくすれば十分に安全であり、場合によっては、圧縮フランジ、ウェブ、スティフナーは一般部より板厚を減ずることが可能である。
(3)接合部にスタッドを配すれば、鋼桁より伝達される圧縮力ならびに引張力を分散してRC橋脚に伝達し、応力集中を避けることができる。
(4)分散ひび割れを仮定した非線形のコンクリート構成則を用いれば、この種の複合構造における荷重変位関係を精度よく解析することができる。
2.鋼橋脚を、アンカーフレーム介さずに、直接コンクリートフーチングに埋め込む構造につき実験的に検討した結果、(1)埋め込み深さを橋脚横寸法の1.5倍以上とする、(2)スタッド、孔明き鋼板など、コンクリートの付着を確保する手段を講ずる、(3)付着および橋脚の曲げにより及ぼされる支圧に対して適切に補強する、などの条件が満足されれば、アンカーフレームを用いる場合と同等の耐荷性状が得られることが明らかになった。なお、この構造は様々な構造に応用できる。

Research Products

• [Publications] 杉山孝雄: "鋼-コンクリート複合構造接合部の耐荷機構に関する研究" 第19回コンクリート工学年次論文報告集. 19・2. 1149-1154 (1997)
• [Publications] Mochammad Afifuddin: "T-joint in Steel-Concrete Hibrid Rigid Frame" Transactions of JCI. 19(in printing). (1998)
• [Publications] 杉山孝雄: "鋼-RC鋼結ラーメン橋梁の連結機構に関する実験研究" 土木学会第52回年次学術講演概要集. 1B. 272-273 (1997)
• [Publications] Mochammad Afifuddin: "複合構造ラーメン橋の接合部におけるスチフナ-の挙動に関する解析的研究" 土木学会第52回年次学術講演概要集. 1B. 274-275 (1997)
• [Publications] Mochammad Afifuddin: "A Study on Connection Mechanism of Hybrid Rid Frame Bridge" EASEC-6, Taiwan. Vol.1. 525-530 (1998)
• [Publications] Atsuhiko Machida: "Behavio of Joint between Steel Girder and RC Pier in Composite Rigid-Frame Bridges" Proceedings of International Symposium on Short and Mediam Span Bridges. (in printing). (1998)