2015 Fiscal Year Research-status Report
既存コンクリート造建築物の合理的長寿命化手法に関する研究
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15K06310
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| Research Institution | Aichi Institute of Technology |
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Principal Investigator |
山田 和夫 愛知工業大学, 工学部, 教授 (10093080)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | コンクリート / 検査・診断 / 弾性波法 / 電磁波法 / 鋼繊維 / 支圧強度 / 外側耐震補強 / 湿式工法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．既存コンクリート造建築物の検査・診断方法に関する検討：(1)弾性波法を適用した検査・診断方法に関する研究では、弾性波の入力・検出を非接触で行うことが可能な空中超音波法、高エネルギーの弾性波の入力が可能な衝撃弾性波法および電磁パルス法を取り上げて検討を行った結果、厚さが100mmまでの範囲であれば、空中超音波法による内部探査が可能であること、非接触型の弾性波検出器を使用した衝撃弾性波法と電磁パルス法では、検出弾性波の低周波数域の周波数特性に着目することにより内部探査が可能であること、などが明らかとなった。(2)電磁波法を適用した検査・診断法に関する研究では、逆解析法を適用した赤外線サーモグラフィー法による内部探査結果の精度向上を図るためには、内部状況が未知な場合の逆解析では、合理的な初期値、収束判定値および差分値評価増分値を予備解析によって特定する必要のあることが明らかとなった。
２．既存コンクリート造建築物の耐震補強方法に関する検討：(1)横拘束を受けるコンクリートの支圧特性に関する研究では、鋼繊維によって内的横拘束を受ける高強度モルタルの支圧特性について検討を行った結果、既往の支圧強度推定式では、支圧強度に及ぼす鋼繊維混入量の影響が考慮できないこと、母材強度と鋼繊維混入量の交互作用の影響を考慮に入れた本提案推定式により支圧強度が合理的に評価できること、などが明らかとなった。(2)モルタル補強パネルによる住宅基礎ばりの外側耐震補強工法に関する研究では、補強モルタルパネルを接着させる外側耐震補強方法は、現規準仕様のRC住宅基礎ばり以上の耐荷性能を有しており、簡便な補強方法として有用であること、補強モルタルパネルの主筋比が大きくなると、本来の耐荷性能に到達する前に補強モルタルパネルが剥離するため、補強モルタルパネルの接着方法を工夫する必要があること、などが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
１．既存コンクリート造建築物の検査・診断方法に関する検討
研究目的として掲げた既存コンクリート造建築物の変状に対する定量的な評価方法の確立を目的とした研究のうち、空中超音波法に関しては、空中超音波の入力電圧を従来の倍の200Voltまで増大することによって、研究実積の概要で述べたように、厚さが100mmまでのコンクリートについては内部探査が可能であること、また高エネルギーの弾性波の入力が可能な衝撃弾性波法および電磁パルス法を適用した場合には、従来から用いられている加速度ピックアップのような接触型検出器と比べて検出感度の劣る非接触型検出器を使用した場合であっても、注目する周波数成分を特定することによって内部評価が可能であることが確認でき、研究の1年目の段階としては、次年度の研究に対する基礎固めができたものと判断できる。
２．既存コンクリート造建築物の耐震補強方法に関する検討
研究目的として掲げた横拘束を受けるコンクリートの支圧特性に関する研究については、研究実積の概要で述べたように、鋼繊維によって内的横拘束をうける普通強度、高強度および超高強度のコンクリートに関する支圧強度の評価式の定式化を行うとともに、支圧荷重を受ける鋼繊維補強コンクリートの変形特性に関する解析的な取扱い方法について検討を行い、鋼繊維による内的横拘束の効果をモデル化した本提案解析方法の妥当性が確認できた。また、無筋住宅基礎ばりの耐震補強方法に関しては、補強モルタルパネルを使用した外側耐震補強工法を提案するとともに、その適用性について検討を行い、現規準仕様のRC住宅基礎ばり相当の性能のあることが明らかとなり、初年度の研究目標はほぼ達成できたものと判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
１．既存コンクリート造建築物の検査・診断方法に関する検討
平成27年度では、厚さが100mmまでのコンクリートを対象として空中超音波法による内部探査について検討を行ったが、平成28年度には、更に厚いコンクリートへの適用性について検討を行う。また、赤外線サーモグラフィー法については、気象条件の影響を考慮に入れた内部探査方法について検討を行う。
２．既存コンクリート造建築物の耐震補強方法に関する検討
横拘束を受けるコンクリートの支圧特性については、平成27年度では、鋼繊維によって内的横拘束を受けるコンクリートの支圧特性の検討を行ったが、平成28年度では、鋼管および帯筋によって外的横拘束を受けるコンクリートの支圧特性との違いについて検討を行う。また、無筋住宅基礎ばりの耐震補強方法に関しては、研究業績の概要で述べたように、平成27年度では、主筋を内在する補強モルタルパネルによる外側耐震補強方法について検討を行ったが、平成28年度では、引張特性に優れている繊維補強プラスチックパネルによる外側耐震補強方法の可能性および適用性について検討を行う。
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| Causes of Carryover |
今年度は、新規に購入した非接触型弾性波検出器（スーパー感度レーザードップラ振動計）以外は、既存の装置を使用すことによって研究を行うことができたこと、並びに試験体の作製についても既存の型枠や材料が使用できたため、当初の計画と比較して支出を抑えることができた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成27年度には、非接触型の弾性波検出器を購入して一連の基礎的検討行ったが、平成28年度は、空中超音波法の適用範囲拡大および効率化のための周辺装置を購入および作製して、空中超音波法による内部探査の自動化を図る。
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