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種々の環境下でFRP接着補強されたコンクリート面部材の押抜きせん断耐力

Research Project

Project/Area Number 07F07112
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Structural engineering/Earthquake engineering/Maintenance management engineering
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

上田 多門  Hokkaido University, 大学院・工学研究科, 教授

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) FARGHALY Ahmed Sabry Abdel Hamid  北海道大学, 大学院・工学研究科, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2007 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2009: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2008: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords鉄筋コンクリート / 接着工法 / 押し抜きせん断 / 疲労 / 乾湿繰返し / 損傷コンクリート / 3次元FEM解析 / 押抜きせん断
Research Abstract

CFRP接着補強されたRCスラブの静的押抜きせん断耐力に関し,H20年度の成果をさらに発展させることにより,以下のことを明らかにした.
(1)既往のFRP-コンクリート界面用の付着モデルを改良したモデルを導入した3次元FEM解析により,本研究での供試体に既往の研究の供試体を加えた14体の押抜きせん断破壊結果を,その破壊モード,変形量,耐荷力のいずれにおいても,適切な精度で推定できる.
(2)接着されたCFRP補強材の引張力の存在により,CFRP接着補強されていない場合より,スラブコンクリートの圧縮領域に作用する圧縮力が増加する.この増加により,押抜きせん断破壊する際の,圧縮領域に作用するせん断力方向力が増加し,耐力が増加することになる.
(3)押抜きせん断耐力は,圧縮領域での抵抗成分を考慮するだけで,概ね推定できる.
(4)圧縮領域の応力分布推定モデルを提示し,第3方向の応力の影響が小さいことを考慮し,簡便な2次元のモール円に基づく破壊則を適用することにより,押抜きせん断耐力算定マクロモデルを提案した.
(5)上記の耐力算定モデルによれば,押抜きせん断破壊は,圧縮領域での引張破壊により生じる.
(6)本研究での供試体に既往の研究の供試体を加えた14体の試験結果を,耐力算定モデルは精度よく推定できる(平均値が1.00,変動係数が10.2%).この結果は,日米(JSCEとACl)のRCスラブ用の式を拡張して適用した場合より,精度が良い(JSCE式:平均値が1.59,変動係数が25.0%,ACl式:平均値1.38,変動係数が19.9%).
上記に加え,CFRP接着補強されたRCスラブの疲労試験を実施し,押抜きせん断の疲労性状として次のことを明らかにした.
(7)補強されていないRCスラブより,疲労寿命が長い可能性がある.

Report

(3 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2009 2008

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Punching Strength of Two-Way Slabs Strengthened Externally with CFRP Sheets2009

    • Author(s)
      Ahmed Sabry FARGHALY, Tamon UEDA
    • Journal Title

      Proceedings of JCI Vol.31, No.2

      Pages: 493-498

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analytical Evaluation of Punching Shear Strength of Two-Way Slabs Strengthened Externally with FRP Sheets2009

    • Author(s)
      Ahmed Sabry FARGHALY, Tamon UEDA
    • Journal Title

      Proceedings of 9^<th> International Symposium on Fiber-Reinforced Polymer Reinforcement for Concrete Structures (FRPRCS-9), Sydney, Australia (CD-Rom)

      Pages: 6-6

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Analytical Evaluation of Punching Shear Strength of Two-Way Slabs Strengthened Externally with FRP Sheets2009

    • Author(s)
      Ahmed Sabry FARGHALY, Tamon UEDA
    • Organizer
      9^<th> International Symposium on Fiber-Reinforced Polymer Reinforcement for Concrete Structures (FRPRCS-9)
    • Place of Presentation
      Four Points Darling Harbour Sydney, Australia
    • Year and Date
      2009-07-13
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Punching Strength of Two-Way Slabs Strengthened Externally with CFRP Sheets2009

    • Author(s)
      Ahmed Sabry FARGHALY, Tamon UEDA
    • Organizer
      日本コンクリート工学協会 年次大会2009(札幌)
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター,札幌
    • Year and Date
      2009-07-10
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Numerical Analysis of Punching Failure Mechanism and Debonding of Slabs Strengthened With Externally Bonded FRP2008

    • Author(s)
      Ahmed Sabry FARGHALY, Tamon UEDA
    • Organizer
      5^<th> International Conference on Advanced Composite Materials in Bridges and Structures (ACMBS-V)
    • Place of Presentation
      The Fairmont Winnipeg Hotel, Winnipeg, Manitoba, Canada
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2024-03-26  

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