2019 年度研究成果報告書

プレテンションPC橋の火災被災後の健全度評価と補強設計法

研究課題

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研究課題/領域番号	17K06520
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	土木材料・施工・建設マネジメント
研究機関	大阪工業大学
研究代表者	井上晋大阪工業大学, 工学部, 教授 (30168447)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	プレテンションPC桁 / 加熱試験 / 最高受熱温度 / 残存耐力 / 残存プレストレス / 鋼板接着補強 / 爆裂 / 熱伝導解析
研究成果の概要	1100℃加熱の場合，加熱がプレテンションPC桁の残存耐力や疲労性状・変形性状に及ぼす影響は著しく，継続使用を考える場合は適切な補強が必要となることが明らかとなった。本研究では汎用的な補強技術であるポリマーセメントモルタルによる断面修復と鋼板接着による補強を実施したが，耐力や初期剛性の回復，さらにはひび割れや変形の進行の抑制等，十分な効果を確認することができた。さらに，PC鋼材の受熱温度からプレストレスの減少率，PC鋼材とコンクリートの付着強度の低下率，およびPC鋼材の強度低下を推定し，それらを考慮することにより火災被災後のPC桁の残存耐荷力について安全側に評価できることを明らかにした。
自由記述の分野	コンクリート工学
研究成果の学術的意義や社会的意義	プレテンションPC橋の場合，付着特性の劣化に伴うプレストレスの減少や静的残存耐力，疲労耐力に関しては既往の知見がほとんどなく，従来ほとんど行われることのなかった実構造部材レベルでの火災加熱実験を大型加熱炉を用いて行い，その結果に基づいて，火災による損傷を受けたプレテンションPC橋の健全度評価手法や補強設計法を示すことができた点に大きな学術的意義・社会的意義を有し，その成果は今後社会基盤施設の耐火性を検討する際の貴重な資料となる。また，今後の課題や研究の方向性についても併せて示しており，学術的意義は高い。