Establishment of a Continuously Usable Damping Element Joining Method for Unbonded PC Structural Beam

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K14876
• Research Institution: Kanagawa University
• Principal Investigator: 白井 佑樹 神奈川大学, 工学部, 助教 (00779720)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: コンクリート系 / アンボンドプレストレスト / あと施工アンカー / 補修 / 補強

Outline of Annual Research Achievements

昨年度と同様，片持ち梁形式での構造実験を実施した。実験の目的は，制振要素を有するアンボンドプレストレストコンクリート梁の継続使用のための補修・補強方法の提案である。実験では静的せん断載荷を行った試験体に対して，部材端部コンクリートひび割れや圧壊に対する補修，および本研究で開発した異形鉄筋を用いた座屈拘束ブレースを付加することで補強を行い，再度静的せん断載荷を行った。補修・補強の効果を，載荷と再載荷での構造性能の変化を比較することで確認する。
補修方法として，経験した部材角の損傷状況に応じた方法を提案した。部材変形角1/66まで経験した試験体の損傷は部材端部での軽微な圧壊と曲げひび割れであった。そこで，ひび割れ注入工法における軟質形低粘度の樹脂系ひび割れ補修剤注入法を選定した。部材変形角1/２５まで経験した試験体の損傷は部材端部の圧壊と剥落がみられ，せん断補強筋の降伏及び補強筋内に囲まれたコアコンクリートの損傷も確認できた。さらに，主筋に対応する軸方向筋の座屈も見られた。そこで，断面修復工法を選定した。コンクリートを約30cmはつり,座屈している鉄筋には元あった鉄筋と同径,同強度の添え筋をした。またせん断補強筋も設計時の大きさで同径,同強度の補強筋と入れ替えた。はつった部分には新規試験体と同じ設計強度,同じスランプ値,粗骨材の最大寸法が同等のコンクリートを軸方向に打設した。ダンパー付加による補強は部材変形角1/100まで経験した試験体に対し行った。損傷は，部材端部の軽微な損傷であったため，ひび割れ注入工法を選定した。ダンパーはあと施工アンカーボルトによる接合を行った。
補修の効果として，ひび割れ注入工法は損傷の進行防止に効果的であることを確認した。断面修復工法は構造性能の回復に効果が期待できる。あと施工アンカーによるダンパー補強は効果的であることを確認した。