1999 Fiscal Year Annual Research Report
鋼構造建物の発破解体時に発生する鋼材の衝撃破壊に関する研究
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11650586
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
中村 雄治 広島大学, 工学部, 教授 (40237441)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 政利 五洋建設株式会社, 技術本部・研究員
松尾 彰 広島大学, 工学部, 助教授 (90034412)
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| Keywords | 鋼構造物 / 発破解体 / 衝撃破壊 / 成形爆薬 / モンロー効果 |
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| Research Abstract |
戦後の復興建物や高度成長期の建築物の耐用年数が近づいている今日において、これらの建築物に対し早期解体の技術を構築しておく必要がある。そこで、様々な建築構造種別の中で構造材料として最も普及しており、リサイクル可能な鋼構造建物の発破解体に着目した。
しかし、爆薬量と鋼板の切断可能範囲の関係を示す鋼材の発破式は確立されておらず、切断メカニズムは理論や仮説で説明されているものの実験的な検証は少ない。
そこで今年度は、成形爆薬による鋼板の切断過程において鋼板の材料強度の影響を受けていることを実験的に把握し、鋼板の材料強度考慮した成形爆薬の爆薬量を求める発破式を提示するとともに、成形爆薬を用いた鋼材の切断メカニズム(衝撃破壊メカニズム)に関する一考察を提示することを目的とした。
その結果を要約すると、次のようにまとめられる。
(1)SS400鋼材においては設立した薬量で切欠き深さを制御できるものの、鋼板の材料強度が強くなるにつれ切欠き深さは想定値を下回る傾向にあることから、成形爆薬による鋼板の切断過程において鋼板の材料強度の影響を受けていると考えられる。
(2)本研究で提示した鋼板の材料強度を考慮した発破式は、実験結果を十分評価しており、国内で実施された鋼構造建物の発破解体における実績値よりも薬量を少なくすることが可能であると考えられる。
(3)成形爆薬による鋼板の切断過程において、メタルジェットは鋼板の応力伝達速度を遥かに超えた速度で鋼板に衝突するため、鋼板の抵抗も少なくシャープな切欠き面を形成するとともに、メタルフローもほとんど変形しないと考えられる。また、ライナーカッターは、メタルジェットにより形成された切欠き溝に沿って鋼板内部を進行し、ライナー材の材質の違いによってメタルフローの変形の仕方に違いが生じているものと考えられる。
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