Investigation and design method of connection between precast and existing members

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22H01572
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: 牧 剛史 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (60292645)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: プレキャスト部材 / 接合 / ループ継手 / あと施工アンカー / 拡底式アンカー

Outline of Annual Research Achievements

2022年度は，課題(1)「PCa部材のループ継手接合部の耐荷機構の解明と汎用的設計法の構築」について，ループ継手を有する梁の載荷実験に基づき，直線部の付着抵抗力と曲線部の支圧抵抗力の発現機構と，重ね合わせ長さの違いがそれに及ぼす影響について定量的な評価を行った。当初計画では，ここまでが2022年度の計画であったが，実際には次年度に予定していた数値実験まで実施し，ループ継手部の曲げ耐力を定量的に評価する耐力式を提示した。これにより，これまで仕様で設計されていたループ継手の耐力を照査することが可能となり，本研究課題の一つの目的としている「ループ継手の適用範囲拡大」を図ることが可能となる。
また，課題(2)「部材配筋と応力状態を考慮した拡底式アンカーの引抜き耐力評価法の構築」について，拡底式アンカーを配置した梁の載荷試験に基づき，梁のスパン長を変化させることによって，アンカー引抜き力と同時に曲げモーメントが作用する条件下における引抜き耐力を明らかにした。予算の制約上，試験ケースが限定されてはいたものの，部材曲げモーメントが引抜き耐力に及ぼす影響が概ね定量的に評価できた。これまで，拡底式アンカーの引抜き耐力は，マッシブなコンクリートから引抜かれる条件で評価されてきたが，部材の曲げモーメントが同時に作用するような条件下では，その引抜き耐力が低下することが明らかとなった。この結果は，様々な境界条件の影響を考慮可能な拡底式アンカーの引抜き耐力の評価方法を確立する足がかりとなり，最終的には本研究課題の二つ目の目的である「拡底式アンカーの適用範囲拡大」を図ることが可能となるものと期待される。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2022年度の当初計画では，課題(1)は耐荷機構の解明までとしており，数値実験および評価式の提案は2023年度を予定していたが，2022年度中に評価式のプロトタイプを提示できるまでに至っており，課題(1)については当初計画よりも進展している。一方，課題(2)については，2022年度には各種パラメータの影響を実験的に評価することを計画していたが，予算上，試験体数が少なくなり，評価したパラメータの種類が若干少なかった。したがって，課題(2)については当初予定よりもやや遅れている。以上を総合して，本研究課題の全体としては，おおむね計画通り順調に進展していると判断される。

Strategy for Future Research Activity

課題(1)については，2022年度中にある程度の目途が立ったため，2023年度は提案式のプロタイプの高度化を図る。若干遅れている課題(2)については，2023年度に集中的に取り組むことによって，当初計画で予定していた断面寸法や材料強度の影響を評価すること，および非線形FEM解析による再現解析と耐荷機構の定量的評価，さらにこれを簡素化した簡易モデルの構築までを実施する。