種別 論文
主題 せん断プレストレス導入鋼・コンクリート合成桁接合面の処理方法とせん断耐力
副題
筆頭著者 山崎竹博(九州工業大学)
連名者1 徳光卓(富士ピー・エス)
連名者2 出光隆(九州工業大学)
連名者3  
連名者4  
連名者5  
キーワード
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先頭ページ 779
末尾ページ 784
年度 1992
要旨 まえがき
鋼・コンクリート合成桁は、断面の効率や施工性などに優れた構造形式であり、多くの施工例が見られる。しかし、近年の交通容量の増加や床版劣化に伴う床版の取り替え、補修・補強に際しては逆に主桁とコンクリート床版との一体化に労を要している。特に荷重の増加に対処するため新たにI形鋼を主桁に添接し桁高を増すいわゆる増し桁に対しては、鋼・コンクリート接合部に従来よりも大きいせん断力が作用することになり、ジベルの個数を増やす必要が生じる。一方、コンクリート床版は工期の短縮や省力化、品質向上などの理由から工場管理によるプレキャスト製品の使用が有利である。著者らはプレキャストコンクリート床版と鋼桁とを高力ボルトの高い緊張力(ボルト1本当たり12ton)で接合し、両部材間に生じる摩擦力でせん断力を負担させる工法を報告してきた。これらの実験結果を基に、さらに接合部のせん断耐力を向上させる工法として接合面に作用するせん断力と逆の方向にせん断プレストレスを導入する工法を提案し、その効果を確認してきた。その工法ではせん断耐力が鋼・コンクリート間の摩擦力に大きく依存するため、鋼桁の上フランジ表面の処理状態がその耐力に影響する。床版コンクリートの打ち替えなどでは床版を取り除きフランジ面を研磨清掃して錆を除去した後に床版を設置し、接合面の不整合を調整する目的でグラウトモルタルを注入する。この時、新たに鋼桁を取り替えた場合では鋼桁表面にプライマーや錆止め塗料を塗布していることが多い。鋼桁の防食性の向上から見れば、これらの塗料を付けたままで合成できることが望ましいが、塗料の有無で摩擦係数が変化し、期待したせん断耐力が得られない場合も生じ得る。本研究では、種々の表面状態を持つ鋼桁について一面せん断試験を行ってその摩擦係数を求めると共に、それらの内で有効な処理方法を用い、せん断プレストレスの長期の経時変化を測定した。また、合成桁の曲げ試験を実施し、せん断プレストレスによるせん断耐力の向上、曲げ変形性状についても検討した。
結論
以上、鋼表面を塗料などで防食した主桁にコンクリート床版を接合した合成桁の表面処理方法の違いによるせん断耐力への影響を実験的に調べた。また、合成桁に導入されたせん断プレストレスの使用時の経時変化を測定し、その有効性を確認した。これらの実験に関して得られた知見を以下に記す。1)鋼・コンクリート間のせん断力〜すべり曲線は表面がブラスト加工などでわずかに凹凸がある無処理の表面で最もずれ能力が高い。最大ずれ量は約0.1mmであった。2)錆止めやプライマーを塗布した鋼とコンクリート間の摩擦係数は0.7程度であるが、供試体間のばらつきが大きい。3)ブラスト加工をした無処理の鋼表面ではコンクリートとの摩擦係数が0.9となり、ばらつきも少ない。4)せん断耐力の40%に相当する荷重レベルで繰り返し荷重200万回を載荷してもせん断プレストレスは一定値を保持できる。5)疲労試験後、せん断プレストレスを導入した合成桁の接合面に異常は見られなかった。
PDFファイル名 014-01-2135.pdf


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