2019 Fiscal Year Research-status Report
Application of mortar filled double steel tubular members for updating lighting poles of embedded foundation
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18K04327
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
角掛 久雄 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (90326249)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 埋め込み式照明柱 / モルタル充填二重鋼管 / ソケット式接合 / 埋め込み長 / 更新 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，照明灯のLED化に伴い照明柱の断面縮小化が可能になったことを利用して提案する埋め込み式照明柱の簡易更新構造の力学特性の把握を目的とするものである．更新時の構造は，埋め込み式基礎を有する腐食劣化した照明柱を切断し，かつ基礎を再利用し，基礎内の既存照明柱より細径の新規照明柱を挿入後，無収縮モルタルを注入して，基礎内の既存照明柱と新規照明柱をモルタル充填二重鋼管構造として連結化するソケット式接合である．
4.5m程度の実際の照明柱の柱断面を対象に１年目は既設鋼管径139.8mmに対して更新用鋼管径114.3mmおよび89.1mmを用いて連結させ，本接合方法の基礎的な力学特性を把握するとともに，本接合方法において，適切な必要埋め込み長を検討するため，１方向載荷により実験および解析を行い埋め込み長について提案を行った．２年目には，１年目の結果を踏まえて繰り返しの交番載荷実験を行い，その適用性および耐久性について検証を行った．さらに，既存鋼管の腐食劣化による影響についてもパラメトリック解析を行い，既存鋼管の上部（既存鋼管が圧縮の支圧を受ける側）の残存板厚が50%程度まで低下しても接合部への影響は小さいことが明らかになった．
さらに，既存鋼管が矩形の場合でかつ，新規鋼管が前年度同様の２種類とした場合について円形同様な手法でFEM解析により埋め込み長を検討した．その結果，支圧による拘束効果が円形より小さくなるため，必要埋め込み長が前年度までの円形同士の組み合わせより50～100mm程度長くなる結果となった．ただし，円形と矩形の違いによる付着特性などの評価が十分でない点もあるため，実験等による更なる検討が必要である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
前々年度から，プレ実験として，挿入する鋼管径の1種類について検討していたため，１年目の研究がスムーズに進捗出来た．そのため，計画調書に記した2年目の計画の劣化状況等に対するパラメトリック解析をいくつか実施することが出来た．
1年目の進捗が順調に進んだこともあり，研究調書に示していた当初２年間での円形照明柱に対する力学特性と必要埋め込み長に関する検討が無事終了することが出来た．そのため，まず，実験部分については１方向載荷に加え交番載荷の結果も踏まえて査読付き論文に現在投稿中である．その査読意見も踏まえ，追加で解析も加えて，新たな研究成果を報告することも考えている．また，当初３年目に予定していた矩形断面に対してもプレでのFEM解析を行うことが出来，順調に研究が実施出来ている．
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| Strategy for Future Research Activity |
計画調書に示している3年目の矩形断面の既存照明柱に対する検討を実施してゆく。ただし，FEM解析によるプレ検討が済んでいるため，その結果を踏まえて実験計画を進め，実験を実施する．さらに実験結果を踏まえてFEM解析を行い，モデルの妥当性を踏まえて力学特性の解明と腐食劣化を踏まえたパラメトリック解析を実施してゆく．
加えて，円形断面の実験に関する投稿論文の査読意見を踏まえ更なるFEM解析を行うとともに，矩形断面の研究においても参考にして研究を実施してゆく．
ただし，新型コロナによる影響による登校禁止措置などにより．研究に対する多大な制約が発生しているため，その影響を踏まえながら適切に対応をしてゆくものである．
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| Causes of Carryover |
本年度予算分に加えて若干の前年度繰越予算を使用したが，前年度に出来た余裕の一部が使用しきれていないため，わずかな余裕が出来た．そのため，次年度の研究予算として利用することとした．次年度においては，スムーズに進捗していることもあり，実験体数の見直しなども含めて再検討し，その予算に充当させる．
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Research Products
(2 results)
