新形式PC構造の実用化に関する研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15360235
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 二羽 淳一郎 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (60164638)
• 研究分担者: 濱田 譲 ドーピー建設工業(株), 技術センター, 主任研究員 ; 横田 弘 港湾空港技術研究所, 構造強度研究室, 室長 (50344312) ; 大即 信明 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (40211106) ; 河野 克哉 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (40361779)
• キーワード: プレストレストコンクリート / 複合構造 / 超高強度繊維補強コンクリート / せん断キー / ずれ止め / 一体化 / プレキャスト部材 / 寸法効果

研究概要

平成15年度は、(1)各種プレキャストパネルと場所打ちコンクリートとの一体化に関する研究と、(2)各種プレキャストパネルをウェブに用いたPC構造部材の力学挙動の把握に関して、実験的ならびに解析的な検討を行った。
プレキャストパネルとして、超高強度繊維補強コンクリート(以下UFCと略記)を使用することとした。したがって、UFCに対する破壊力学的な検討を行い、UFCの基礎物性や破壊力学特性を明らかにした。またこのUFCパネルを用いた縮小はり供試体を作成し、実際に載荷することで、接合部の一体化の方法を検討した。結論として、接合部には、コンクリート多段せん断キーと、さらにずれ止め用の横方向貫通鉄筋を設置しておけば、十分な一体化を図ることができることを確認した。
一方、UFCをウェブに用いたPC構造部材の力学挙動の把握に関しては、UFCを板状の三角形パネル部材に加工した場合と、棒状のトラス部材に加工した場合の2種類の場合に対して、複合化に関する実験と解析を行った。検討の結果、UFCパネルをウエブに用いる場合、部材端部におけるUFCパネルのフランジコンクリートからのずれを抑制することができれば、ウエブコンクリートをUFCパネルに置き換えても、構造全体としての剛性や耐荷力の低下はなく、構造形式として、十分に成立することを確認した。以上の知見を「コンクリート工学年次論文集」などに発表した。
なおこれらはいずれも縮小供試体での知見である。コンクリート構造では寸法効果の問題があり、実大部材での挙動に関しても実証しておく必要がある。15年度の予算により、載荷能力3000kNの載荷装置を製作したので、16年度は、この装置を用いて、実大に近い寸法での実験を行い、寸法効果の程度を実験的に明らかにしていく計画である。

研究成果

• [文献書誌] 村田裕志, 川口哲生, 兵頭彦次, 二羽淳一郎: "超高強度鋼繊維補強セメント系複合材料を用いた複合PC部材における数値解析的研究"コンクリート工学年次論文集. 25・2. 1981-1986 (2003)
• [文献書誌] 川口哲生, 掛井孝俊, 片桐 誠, 二羽淳一郎: "超高強度鋼繊維補強セメント系複合材料を用いた複合PC部材の力学的特性に関する研究"コンクリート工学年次論文集. 25・2. 1987-1992 (2003)
• [文献書誌] 村田裕志, C.Sivaleepunth, 兵頭彦次, 二羽淳一郎: "ウエブにUFCトラス部材を用いた複合PCはりに関する実験的研究"第31回土木学会関東支部技術研究発表会講演概要集. 31・1. (2004)
• [文献書誌] H.Maruta, J.Niwa, C.Sivaleepunth: "Research on Weight Reduction of PC Composite Members Using High Strength Fiber Reinforced Cementitious Composites (UFC)"Proceedings of First International Conference on Urban Earthquake Engineering. 1・1. 441-448 (2004)
• [文献書誌] 掛井孝俊, 川口哲生, 二羽淳一郎, 兵頭彦次: "超高強度鋼繊維補強セメント系複合材料の破壊力学特性"第57回セメント技術大会講演要旨集. 57・1. 230-231 (2003)
• [文献書誌] 掛井孝俊, 村田裕志, 兵頭彦志, 二羽淳一郎: "鉄筋補強された超高強度繊維補強セメント系複合材料はり部材の曲げ挙動"第58回土木学会年次学術講演会講演概要集. 58・5. 359-360 (2003)