種別 論文
主題 炭素繊維補強材を用いたはり部材の曲げ靭性に関する基礎的研究
副題
筆頭著者 大野定俊(竹中工務店)
連名者1 柿沢忠弘(竹中工務店)
連名者2 岩清水隆(竹中工務店)
連名者3 中井唯喜(竹中工務店)
連名者4  
連名者5  
キーワード
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先頭ページ 689
末尾ページ 694
年度 1992
要旨 はじめに
高強度の長繊維を樹脂で集束したFRP(長繊維補強材)をコンクリートの補強材として用いる研究が近年活発に行われるようになってきた。こうした新しい補強材は高強度であることや、錆びない、非磁性であるといった特長が高く評価されている。しかし、設計に関してはこうした補強材を用いた部材の曲げ性状が従来の曲げ理論によって予測できることが明らかになってきたものの、補強材が破断に至るまで弾性的に挙動することや補強材の剛性がそれほど高くないことなど従来のRCやPC部材の設計概念が通用しない点も見られる。例えば、破壊時の考え方も従来のRCやPCでは鋼材の降伏を前提としているのに対して、連続繊維補強部材に関してはまだ検討課題のひとつと考えられる。連続繊維補強部材では最大耐力時の破壊の進行が若干緩やかとなるコンクリートの圧壊を先行させるべきであるという報告もあるが、経済性や合理性を考慮して補強材破断型の脆性的な部材破壊を前提とする利用方法があっても良いとする意見もある。一方、補強材の付着をアンボンドにしたり、多段配筋することにより補強部材の変形挙動を変化させる試みや、圧壊型の破壊をする補強部材の圧縮域を拘束することにより靱性を改善する研究も実施されるようになってきた。しかし、構造物の靱性は設計対象に求められる要求性能に応じて確保されるべきであり、またその安全率等も議論されるべき課題である。そこで、本研究ではプレストレス緊張力や補強材の付着性状を変化させた異なる曲げ性状を有する連続繊維補強部材を対象として、使用状態および終局状態のバランス、破壊性状および破壊に至るまでに吸収されるエネルギーについて検討すると共に、靱性との関連から設計上考慮されるべき事項について述べている。
まとめ
本研究ではプレストレス緊張力や補強材の付着性状を変化させた異なる曲げ性状を有する連続繊維補強部材を対象として、ひびわれ性状や破壊性状、とくに破壊に至るまでに吸収されるエネルギーについて実験的に検討すると共に、設計上考慮されるべき靱性との関連について議論した。その結果、補強形式に応じて破壊モードや変形挙動を変化すること、本実験の範囲内では吸収エネルギーの値は破壊形式にあまり影響を受けないこと、同様な補強材量でもPCよりもPRC部材の方がやや吸収エネルギーが大きくなることなどが明らかにされた。また、現状の連続繊維補強材に関する知織では、設計上は最大荷重に至るまでに吸収されるエネルギーで靱性を評価すべきであると考える。
PDFファイル名 014-01-2119.pdf


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