鋼・コンクリート接触面の支圧・摩擦・付着特性に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14550475
• Research Institution: Utsunomiya University
• Principal Investigator: 中島 章典 宇都宮大学, 工学研究科, 教授 (70164176)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 斉木 功 宇都宮大学, 工学部, 助手 (40292247)
• Keywords: 鋼・コンクリート複合構造 / 接触面 / 付着 / 支圧 / 摩擦 / 実験 / せん断応力-ずれ変位関係 / せん断応力-支圧応力関係

Research Abstract

種々のタイプの鋼・コンクリート複合構造の力学性状をより合理的に把握するためには,まず,その接触面での応力伝達性状を明らかにすることが重要である.そこで本研究では,複合構造内の鋼とコンクリートとの接触面を模擬した要素試験体を用い,鋼とコンクリートの接触面の付着作用を検討した.ここでは,特に,鋼とコンクリートの接触面に作用させる支圧力を,2種類の負荷方法により与え,その支圧力の負荷方法が鋼とコンクリートの接触面の付着性状に及ぼす影響を調べた.支圧力の負荷方法として,要素試験体の内部に穴をあけ,その中に両端ねじ切りした鋼棒を挿入して支圧力を負荷する内部支圧試験体および要素試験体の外側から支圧力を負荷する外部支圧試験体の2種類を考えた.
以上のような実験研究を通して得られたおもな知見は以下のようである.
1.鋼とコンクリートの接触面に一定の垂直な支圧応力(支圧力を接触面積で除した値)を負荷した状態で,接触面に平行なせん断応力(載荷荷重を接触面積で除した値)を作用させた場合,最大せん断応力までの鋼板とコンクリートブロックの相対ずれ変位は非常に小さい.しかし,最大せん断応力到達後,ずれ変位が増加するとともにせん断応力は次第に減少しながらほぼ一定の大きさ(残留せん断応力)に近づく傾向がある.
2.鋼とコンクリートの接触面に平行な最大せん断応力と支圧応力の関係および残留せん断応力と支圧応力の関係は,ほぼ線形関係を示す.
3.ここで考慮した2種理の支圧負荷方法によらず,せん断応力とずれ変位の関係あるいは最大せん断応力と支圧応力の関係はほぼ同様の関係となった.

Research Products

• [Publications] 藤澤知樹: "鋼・コンクリート接触面の付着性状に及ぼす支圧やスタッドの影響に関する検討"土木学会関東支部技術研究発表会講演概要集. 第30回(CD-ROM). I-7 (2003)
• [Publications] 中島章典: "鋼・コンクリート接触面の付着に及ぼす支圧やスタッドの影響"土木学会年次学術講演会講演概要集. 第58回(CD-ROM). I-488 (2003)
• [Publications] 中島章典: "鋼・コンクリート接触面の支圧・摩擦に関する基礎的検討"複合構造の活用に関するシンポジウム講演論文集. 第5回. 217-222 (2003)
• [Publications] 西村美也子: "鋼・コンクリート接触面の付着性状に及ぼす支圧負荷方法の影響"土木学会関東支部技術研究発表会講演概要集. 第31回(CD-ROM). I-4 (2004)