| Project/Area Number |
20H02302
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 23010:Building structures and materials-related
|
|---|
| Research Institution | Tokyo University of Science |
|---|
Principal Investigator |
兼松 学 東京理科大学, 理工学部建築学科, 教授 (00312976)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
諸岡 聡 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究副主幹 (10534422)
西尾 悠平 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任研究員 (20793334)
向井 智久 国立研究開発法人建築研究所, 構造研究グループ, 主任研究員 (30318208)
宮津 裕次 東京理科大学, 理工学部建築学科, 講師 (70547091)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
|
| Budget Amount *help |
¥17,940,000 (Direct Cost: ¥13,800,000、Indirect Cost: ¥4,140,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2020: ¥10,270,000 (Direct Cost: ¥7,900,000、Indirect Cost: ¥2,370,000)
|
|---|
| Keywords | 鉄筋コンクリート / 付着 / 中性子回折法 / 鉄筋 / 形状最適化 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
本課題は、次世代の補強材の可能性を探求することを目標とし、「表面処理や節形状、配筋方法が鉄筋コンクリートの付着にどのように影響を与えるか？」を、非破壊測定技術である中性子回折法を用いて明らかにし、最終的に「最適な補強材の形態は何か？」に応える基礎的技術知見の蓄積を目的とする。具体的には、① 従来鉄筋コンクリート造を想定し、鉄筋の形状や表面処理が応力伝達に及ぼす影響を中性子回折法により明かにするとともに、② 数値解析による検証手法を構築し、鉄筋の形状や表面処理の最適化手法の構築を目指す。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本課題は、次世代の補強材の可能性を探求することを目的とし、「表面処理や節形状、配筋方法が鉄筋コンクリートの付着にどのように影響を与えるか？」を中性子回折法により明らかにし、最終的に「最適な補強材の形態は何か？」という問いに応えることを目的としている。2020年度は、主に以下の（1）および（2）について実施した。
（1） 鉄筋の形状や表面処理が鉄筋応力(ひずみ) に及ぼす影響の測定
鉄筋の形状や表面処理が鉄筋応力(ひずみ)に及ぼす影響について明らかにすることを目的とし、異なる形状の市販の鉄筋を用いて鉄筋コンクリート試験体を作製し、付着応力、付着強度に及ぼす節形状の影響について検討を行った。なお、鉄筋形状の最適化に向けたデータ蓄積を念頭として、既存鉄筋の節形状をFEMデータとしてデータベース化するとともに、3Dプリンティングにより任意の形状の鉄筋形状を作成し、これらを用いた擬似付着試験方法の開発に着手している。一方、2021年度にはJ-PARC TAKUMIによる応力測定を想定した準備を行う予定であったが、日本原子力研究開発機構の研究炉JRR-3が再稼働したことを受けて、付設されるRESA(中性子回折応力測定装置)の利用に想定を変更し、載荷装置の検討及び試験方法の検討に着手し、あわせて３次元FEM解析モデルのプロトタイプ作成に着手した。
（2） 最適な鉄筋形状の探索
（1）で開発に着手した3次元FEM解析モデルのプロトタイプを用いて、形状最適化に向けた検討に着手している。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
コロナ禍の影響により、装置の手配や実験実施などに遅延が生じ、本年度予定した研究の一部に遅延が生じたが、年度末には概ね想定していた検討事項に着手することができた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
当初予定していたJPARC TAKUMIの代わりに、JRR3のRESAのマシンタイムの獲得に成功しており、当初想定より多くのマシンタイム獲得に成功しており、2021年度の研究の進展が期待される。3Dプリンティングに拠る鉄筋節形状の制御方法はある程度確立できており、2021年度早々には実験的研究を加速することが可能であると考えられ、開発中のFEM解析手法との組み合わせを実施予定である。
|
