2016 Fiscal Year Annual Research Report
Fracture mechanism and slip strength of perfobond strip in steel-concrete composite structures
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25420485
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
藤井 堅 広島大学, 工学研究院, 教授 (60127701)
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2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 孔あき鋼板ジベル / ずれ耐荷力 / コンクリート拘束効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
孔あき鋼板ジベルのずれ耐荷力要素試験（押し抜き試験)を行って，コンクリート拘束効果を詳細に調査した．この拘束力は，ジベルのせん断耐荷力に大きく影響するが，今年度は供試体底面の摩擦係数，ジベル板とコンクリート界面における付着力と摩擦力を解明した．供試体底面の摩擦力は，例えば合成桁のような合成構造物では，本来，発生しない力であるが，要素試験でのずれ耐荷力にはこの摩擦力の影響が含まれている．そこで，要素試験での底面摩擦を考慮したジベルのずれ耐荷力評価式と，底面摩擦の無い合成桁におけるずれ耐荷力評価式を導出した．また，コンクリートとジベル板界面の付着力と摩擦係数については，ジベル板が黒皮のままの状態とジンクリッチペイントのものの2種類について調べたが，両者に大きな差異はななかった．これら値を考慮して，既に提案済みのずれ耐荷力評価式を基に，コンクリート・ジベル板界面の付着と摩擦を考慮した評価式を再構築した．その結果，新しいずれ耐荷力評価式は要素試験（押し抜き試験）のずれ耐荷力を精度よく評価できることがわかった．
一方，合成桁の載荷実験は，孔あき鋼板ジベルの破壊が先行するように設計して，ジベル孔に作用するせん断力とずれ挙動および終局ずれ耐荷力について，実験的に調査した．その結果，最高荷重時において，コンクリート床版（圧縮フランジ）にジベル板と平行にひび割れが発生して，合成作用が消滅して耐荷力が低下した．また，この種の合成桁は，ずれが発生することによってずれ力を伝達する不完全合成桁であることは周知の事実であるが，設計は完全合成を仮定して行われる．筆者らは合成率の概念を導入して不完全合成を評価したが，合成率は概ね0.7～0.5の範囲であり，ジベルに作用するせん断力は完全合成の場合よりも小さくなることを示した．
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