2017 Fiscal Year Annual Research Report
Experimental study on the integrity evaluation of the joint in precast concrete members
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17H03296
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
二羽 淳一郎 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (60164638)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 拓郎 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 助教 (20588850)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | コンクリート構造 / 継手 / 継目部 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
少子高齢化で産業の担い手不足が深刻な問題となるわが国では、生産性の向上が喫緊の課題である。国土交通省は、その推進に注力し、中でもコンクリート分野ではプレキャスト技術に注目している。従来から、プレキャスト技術は、工期短縮、省力化、省人化等の観点から注目されていた。しかし、品質管理された工場等で製作されたプレキャスト部材は耐久的であり、しかも継目部に機械式継手等を使用することで、部材全体の一体化を図ることができるので、場所打ちコンクリートに比べて、格段に優れた耐久性能を実現できる。本研究は、プレキャスト技術を取り巻く、諸問題の中でも、特にプレキャスト部材継目部での一体化の問題に着目し、基礎的な研究を展開する。
平成29年度は、プレキャスト部材を一体化する際に、施工が容易で、強度や剛性も十分に期待できるモルタル充填式機械式継手（以下、スリーブと略記）を用いた系統的な実験を行った。すなわち、(a)スリーブと鉄筋単体の軸方向剛性の相違に起因する応力集中が、曲げ耐荷機構に及ぼす影響、(b)かぶり確保のために、スリーブ部を取り囲むせん断補強鉄筋を、スリーブ部を避け、スリーブ端部の鉄筋母材部に集約して配置した集約配筋法がせん断耐荷機構に及ぼす影響、について実験的に検討した。
検討の結果、スリーブにより、曲げ耐力、せん断耐力が低下することなく、一体的に作製された鉄筋コンクリートはりとスリーブにより作製されたプレキャストコンクリートはりの間には、耐力の低下は認められなかった。しかし、プレキャスト継目部には曲げあるいはせん断応力の作用により、継目部に開きが生じることも明らかとなった。そこで、30年度は、継目部に局所的なプレストレスを与えることにより、継目部の開きを抑え、耐久性の面からも、プレキャスト構造を有利なものとすることができる可能性を明らかにしていく。
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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
平成29年度は、プレキャスト部材を一体化する際に、施工が容易で、強度や剛性も十分に期待できるモルタル充填式機械式継手（以下、スリーブと略記）を用いた系統的な実験を実施した。そして、(a)スリーブと鉄筋単体の軸方向剛性の相違に起因する応力集中が曲げ耐荷機構に及ぼす影響、(b)かぶり確保のために、スリーブ部を取り囲むせん断補強鉄筋を、スリーブ部を避けて、スリーブ端部の鉄筋母材部に集約して配置した集約配筋法がせん断耐荷機構に及ぼす影響、について実験的に検討した。
検討の結果、スリーブの使用によって、曲げ耐力、せん断耐力が低下することはなく、一体的に作製された鉄筋コンクリートはりとスリーブにより作製されたプレキャストコンクリートはりの耐力は同等であることが示された。しかしながら、プレキャスト継目部には曲げあるいはせん断応力の作用により、開きが生じることも明らかとなった。これに対する対応が喫緊の課題となる。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の予定では、平成30年度ははり部材ではなく、柱部材を対象に、プレキャスト部材継目部の一体性に関する検討を行うことを計画していた。しかしながら、スリーブ継手を使用した場合であっても、プレキャスト部材継目部の開きは抑制できず、構造体としての耐久性の観点からはむしろこの問題の解決が急を要するものと考えられた。このため、平成30年度は継目部に局所的なプレストレスを与えることにより、継目部の開きを抑え、安全性のみならず、耐久性の面からもプレキャスト構造を有利なものとすることができる可能性を検討することとする。なお、継目部に局所的にプレストレスを作用させるために、NAPP工法と呼ばれる簡易なプレストレスの導入手法を利用する。
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