高強度・高靭性を有する鉄筋の開発および構造部材への適用に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10555146
• Research Institution: TOHOKU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 鈴木 基行 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60124591)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 直伸 (株)伊藤製鐵所, 筑波工場, 開発グループ長(研究職) ; 秋山 充良 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00302191)
• Keywords: 超高強度鉄筋 / 超高強度コンクリート / せん断耐力 / 有効高さ / せん断スパン比 / 寸法効果 / 破壊力学 / 荷重-変位関係

Research Abstract

超高強度コンクリートおよび超高強度鉄筋を用いたせん断補強鉄筋のないRCはりを対象に、そのせん断特性を把握することを目的に実験および解析を行った。その結果以下の結果を得た。
1.圧縮強度が1200kgf/cm^2程度の超高強度コンクリートの配合を決定し、圧縮強度、引張強度、ヤング率などの材料の力学的特性を詳細に調べた。また、降伏強度が7000kgf/cm^2程度で、しかも引張破断時のひずみが15%程度ある鉄筋の開発を行った。鉄筋の成分調整および温度管理により開発が可能となった。これらの鉄筋の引張試験を実施し、降伏強度、破断強度、ヤング率、伸びなどの材料特性を調べた。低温時における曲げ加工性に問題があることが判明した。この点については今後の検討課題である。
2.圧縮強度が1200kgf/cm^2程度のコンクリートと降伏強度が7000kgf/cm^2程度の鉄筋を引張鉄筋として使用し、腹鉄筋のないRCはりのせん断特性、特にせん断耐力、荷重-変位関係、ひずみおよびひび割れ発生状況などを実験的に調べた。さらに、腹鉄筋を有するこの種のRCはりのせん断特性について実験的に検討した。
3.これまで実施した同種の実験結果をとりまとめ、コンクリート強度、引張鉄筋比、有効高さ、せん断スパン比などの因子が斜めひびわれ発生荷重やせん断耐力に及ぼす影響について検討した。さらに、土木学会コンクリート標準示方書に規定されているせん断耐力評価式の適用性について検討した。上記で述べた点について、各パラメータの影響度を定量化し、超高強度コンクリートはりに適用可能な実用的設計式を提案した。
4.はりのせん断挙動に破壊力学的考察を加え、この種のRCはりの荷重-変位関係を解析的に検討した。その結果、概ね実験結果と解析結果は一致した。

Research Products

• [Publications] 伊藤堅生: "超高強度材料を用いた腹鉄筋のないRCはり部材のせん断特性に関する研究"コンクリート工学年次論文報告集. 22-3. 967-972 (2000)
• [Publications] 伊藤堅生: "腹鉄筋のない超高強度RCはり部材のせん断特性"第54回セメント技術大会講演要旨. 276-277 (2000)
• [Publications] 伊藤堅生: "超高強度コンクリートを使用したRCはりのせん断特性に関する解析的研究"土木学会第55回年次学術講演概要集. 第V部. 1047-1048 (2000)