2023 Fiscal Year Final Research Report
SFRC Piles Enabling Labor-Saving Reinforcement Work and X-ray Automated Inspection System for Ensuring Load-Bearing Capacity
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21K18756
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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Medium-sized Section 22:Civil engineering and related fields
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
リム ソーポーケム 早稲田大学, 理工学術院, 講師(任期付) (60801305)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | SFRC / 遠心成形 / せん断強度 / 寸法効果 / X線撮影 / ディジタル画像処理 / 省力化 |
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| Outline of Final Research Achievements |
This study examines shear performance and proposes an equation for assessing shear strength of centrifugal forming hollow circular steel fiber reinforced concrete (HSFRC) piles in practical conditions. Optimized concrete mixes with different steel fibers enhanced the centrifugal forming process. Shear performance and size effects of HSFRC and conventional hollow reinforced concrete (HRC) piles, with/without stirrups, were evaluated. X-ray visualization revealed that after forming, steel fibers were evenly distributed and reoriented, improving shear performance. Even at 0.5% steel fiber content, HSFRC piles matched the shear performance of HRC piles with a 0.27% shear reinforcement ratio, with less brittleness. Higher steel fiber content could replace stirrups to avoid flexural failure. SFRC reduced the size effect on HSFRC piles. An equation considering fiber orientation more accurately predicts the shear strength of HSFRC piles than existing ones.
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| Free Research Field |
構造工学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
この研究は、遠心成形鋼繊維補強コンクリート（HSFRC）杭のせん断性能を向上させることを目的としている。HSFRC杭は、従来の中空鉄筋コンクリート杭（HRC）に比べ、少ない鋼繊維の使用量で優れたせん断強度と脆性破壊の緩和をもたらすことができる。本技術により、せん断補強鉄筋の配筋作業の大幅な削減が可能となり、昨今の建設分野における人手不足を補う効果が期待される。またX線技術とディジタル画像処理によりHSFRC杭内の鋼繊維を可視化することにも成功しており、鋼繊維の分布と配向を出荷前にX線により事前確認することにより、せん断強度に係るHSFRC杭の品質保証が自動化できる可能性も示している。
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