2016 Fiscal Year Research-status Report
連続繊維ロープによるRC部材の機能回復を目指した補強方法の提案
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16K06475
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| Research Institution | Kanto Gakuin University |
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Principal Investigator |
出雲 淳一 関東学院大学, 理工学部, 教授 (50183166)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 連続繊維ロープ / せん断補強 / せん断損傷 / コンクリートの機能回復 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、震災や老朽化あるいはASR（アルカリシリカ反応）などにより機能が低下した鉄筋コンクリート(RC)部材を対象にして、高性能連続繊維ロープを用いて機能を回復させることを目的としている。本研究では、連続繊維ロープをRC部材に巻付けて利用する際の補強方法について実験供試体を製作して実験を行い、連続繊維ロープによる機能回復効果を定量的に検証するとともに、せん断力によって損傷を受けたRC部材の機能回復を目指した連続繊維ロープによる補強方法を提案するものである。
当該年度は、せん断力により損傷を受けたRC梁供試体を連続繊維ロープで補強した場合の機能回復効果を明らかにするための実験を実施した。最初に、曲げ破壊に先行してせん断破壊が起こるRC梁供試体を製作し、①せん断力の影響により斜めひび割れが発生する荷重レベル、および②せん断補強筋が降伏する荷重レベルを設定して初期載荷を行った。その後、せん断区間に連続繊維ロープを巻付けて再載荷試験を実施した。連続繊維ロープを巻付けた場合のRC梁の挙動は、せん断破壊せずに曲げ破壊し、連続繊維ロープによる補強により、せん断力の影響で損傷を受けたRC梁の機能回復効果を確認することができた。さらに、ロープ1本当たりの断面積と巻付け間隔を変化させて実験を行い、せん断力により損傷を受けたRC部材の機能回復効果に必要なロープの補強量を定式化するためのデータの蓄積を図った。次に、せん断力に対して抵抗するせん断補強筋と連続繊維ロープとの異なる2種類の補強材による相互作用を明らかにするための実験を前述の同様な梁供試体を製作して実施した。以上の実験的研究から、連続繊維ロープを巻付けてせん断区間を補強する場合に必要な補強量を定量的に評価するためのデータの蓄積を図ることができた。
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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
当該年度に予定していた研究計画に対して、以下の通り、一定の成果が得られたものと判断している。
１．せん断力の影響で斜めひび割れが発生する荷重レベル、およびせん断補強筋が降伏する荷重レベル、この2つのタイプのせん断力による損傷レベルにおいて実験を行い、連続繊維ロープを巻付けることにより、RC梁の機能回復効果を確認することができた。さらに、連続繊維ロープによる機能回復効果を定量的に評価するためのデータの蓄積を図ることができた。
２．連続繊維ロープの補強量の違いが機能回復効果に及ぼす影響を調べるために、ロープ1本当たりの断面積と巻付け間隔を変化させた場合の実験を行い、RC梁のせん断耐荷力について検討を行った。機能回復に必要とされる連続繊維ロープの補強量を定量的に評価するためのデータの蓄積を図ることができた。また、連続繊維ロープによるせん断耐荷機構について明らかにすることができた。
３．せん断補強筋と連続繊維ロープの異なる２つのタイプの補強材を配置した場合の相互作用を明らかにするための実験を行い，異なる２つのタイプの補強材による機能回復機構に関するデータの蓄積を図ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度は、連続繊維ロープの定着方法についての研究を推進する。連続繊維ロープをコンクリート構造物に巻付ける際，巻付け開始端部と巻付け終端部において，ロープを定着する必要がある。連続繊維ロープの定着方法についてはまだ確立されていない。定着部をモデル化した試験方法を検討し、定着部の強度を評価する。また、ロープを巻付け中間部で接続することを想定し，ロープの接続強度についても、定着部の試験方法と同様な載荷試験方法で強度の評価を実施する。また、連続繊維ロープをコンクリートに巻付けた後、ロープの保護の観点から吹付けモルタルを施すことを検討する。
具体的には、以下の１、～２、について実験を行いながら、研究を遂行する。
１．試験に供する2個1組のコンクリートブロックを製作する。このコンクリートブロックの間に、油圧ジャッキとロードセルを挟み込んで連続繊維ロープを巻付けて、油圧ジャッキにより，コンクリートブロックに圧縮力を作用させる。コンクリートブロックを引き離す方向に圧縮力を作用させる方法により、定着部には引張力が作用し、定着部の強度を評価することにする。定着方法として、連続繊維ロープをステンレス製の結束リングで定着する方法、エポキシ樹脂で定着する方法、ならびに前者の2つの方法を併用する方法の定着強度を評価する。
２．前項で検討した定着方法をロープ接続部にも適用して、コンクリートブロックに接続したロープを巻付けて、定着部と同様の試験を行いロープ接続部の強度を評価する。
３．連続繊維ロープで補強したRC梁に吹付けモルタルを施して載荷試験を実施し、前年度に実施した試験結果と比較を行い、その性能について検討する。
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| Causes of Carryover |
研究の遂行に際し，使用額の誤差として、86円が生じたが，ほぼ計画通りの予算執行と判断している。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度使用額として生じた86円は，直接経費その他に含めて使用する予定である。
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