| 種別 | 論文 |
| 主題 | マッシブなコンクリートに埋め込まれた異形鉄筋の定着破壊性状と破壊エネルギー |
| 副題 | |
| 筆頭著者 | 半田昌博（東北学院大学大学院） |
| 連名者1 | 大塚浩司（東北学院大学） |
| 連名者2 | |
| 連名者3 | |
| 連名者4 | |
| 連名者5 | |
| キーワード | |
| 巻 | 15 |
| 号 | 2 |
| 先頭ページ | 141 |
| 末尾ページ | 146 |
| 年度 | 1993 |
| 要旨 | はじめに 鉄筋コンクリート橋脚部の軸方向鉄筋がマッシブなコンクリートフーチングの中に埋め込まれて定着されているような場合、その定着破壊は、かぶりが比較的小さい場合に一般に見られる割裂付着破壊ではなく、異形鉄筋の節間のコンクリートがせん断されて鉄筋が引き抜けるような破壊が多い。その際、フーチング上面に定着鉄筋の周りのコンクリートがコーン状に抜け出すことがある。このコーン状破壊は節間のせん断破壊と異なる破壊であり、条件によってはその規模がかなり大きくなることもある。したがって付着の設計施工においてこのような破壊を無視できない場合があると考えられる。尾坂、大塚らは、このコーン状破壊について研究し、鉄筋の埋め込み長さがある長さより短い場合は鉄筋の最下部からコーン状破壊が生じ、埋め込み長さがそれより長くなればその途中からコーン状破壊が生じ、それより下部では節間のせん断破壊が生じることを明らかにし、そのコーン状破壊が生じる位置および破壊強度を求める式を提案している。また、複数本の鉄筋を定着する場合、鉄筋の聞隔が小さいと群効果を生じ、コーンの発生する位置や定着強度が鉄筋単独の場合と非常に相違することを示している。本研究は、上記研究と目的は同じであるが上記研究が主として終局時における定着強度と破壊形状に注目しているのに対して、内部ひびわれが発生し、さらに成長して定着破壊に至る過程に注目し、X線造影撮影法を用いてその過程を詳細に調べると共に鉄筋に与えた力と抜け出し変形の関係から破壊エネルギーを求め、破壊力学的見地から検討を加えたものである。 結論 マッシブなコンクリートに埋め込まれた異形鉄筋が定着破壊に至る過程をX線造影撮影法を用いて調べるとともに、鉄筋に与えた力と抜け出し変形との関係から破壊エネルギーを求め、破壊力学的検討を加えた結果、実験の範囲内で次のことが言える。(1)定着鉄筋周辺のコンクリートの内部ひびわれ状況をX線造影撮影法を用いて観察した結果、埋め込み鉄筋1本の場台、鉄筋の周辺に発生した内部ひびわれのいくつかは成長してコーン状破壊を生じること、埋め込み鉄筋2本の場合、相互の鉄筋が影響し合うため、鉄筋間の領域では深部まで多数のほほ水平で複雑に交差したひびわれを形成すること、コーンの頂点の位置は鉄筋1本の場合より深い位置となることなど、定着破壊の性状が明かとなった。(2)定着鉄筋の荷重-抜け出し変位曲線は、ピークを過ぎて急速に軟化するが、しばらくすると軟化率は緩くなり、変位が5mmになっても荷重はゼロとならならない。これは、定着破壊が、一般に、コーン状破壊とそれより深部の鉄筋の節間のせん断破壊との両者からなっており、コーン状破壊が終了しても、せん断破壊部の引き抜き抵抗が存在するからであると考えられる。(3)狭い間隔に並んで定着された2本の鉄筋の1本当たりの最大荷重は、単独または広い間隔に埋め込まれた鉄筋の最大荷重の50〜60％になることがある。これは群効果を生じたためで、2本の鉄筋の力が重なり合う領域が生じ、定着破壌に関する鉄筋1本当たりのコンクリート領域が小さくなるためである(4)定着鉄筋の荷重-抜け出し変位曲線から定着破壊に用いられたエネルギーを求め、内部ひびわれ発生状況からそのエネルギーが消費された破壊領域を求め、両者から破壊エネルギーGｆを計算した結果、埋め込み長さが特に長いものを除けば、鉄筋本数、埋め込み長さ等の違いにもかかわらず、かなり似た値となった。このことは、コンクリートの定着破壊領域の面積あるいは体積が分かれば、コンクリートの特性値であるGｆより、定着強度や変形量を計算することが可能となることを示唆しているものと考えられる。 |
| PDFファイル名 | 015-01-2023.pdf |