種別 論文
主題 RC梁の衝撃挙動におよぼす補強筋特性の影響
副題
筆頭著者 岸徳光(室蘭工業大学)
連名者1 三上浩(三井建設)
連名者2 田村富雄(三井建設)
連名者3 松岡健一(室蘭工業大学)
連名者4
連名者5
キーワード
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先頭ページ 1105
末尾ページ 1110
年度 1994
要旨 1.はじめに
最近、炭素繊維やアラミド繊維を主材とする連続繊維補強材(FRPロッド)をコンクリートの補強材として実構造物に適用する例が徐々に増えつつある。FRPロッドは軽量かつ高引張強度を有し、耐蝕性に優れ、非帯磁性であるなど鋼材にない優れた特質を有している。反面、ヤング係数が鋼材の1/2〜1/3程度と低いことや降伏点を有しないこと並びに付着特性が従来の鋼材と大きく異なることなどコンクリートの補強材として適用するにあたってはいくつかの留意すべき点も有している。
著者らはFRPロッドが高い弾性伸び率を有しかつ降伏点を有しないことに着目して、FRPロッドで補強したRCスラブやRC梁の衝撃挙動を検討してきた。その結果、補強筋の剛性(ヤング係数に断面積を乗じたもの)や付着特性かRCスラブの衝撃応答性状に大きな影響を与えることが明らかになっている。
特に、ロッド表面に珪砂を接着させた砂付きのアラミド繊維製FRP(AFRP)ロッドで補強したスラブは、異形鉄筋で補強したスラブよりも耐衝撃性に優れている。また、異形鉄筋で補強したRC梁はスパン中央で角折れが生じやすく、AFRPロッドで補強した梁は全体的な変形挙動を示すことや、RC梁の耐衝撃性に与える因子として異形鉄筋を用いた梁では下端補強解比、AFRPロッドを用いた梁では補強筋配置の影響度合いが高いことが明らかになっている。
本研究では、既往の研究成果に加えて補強筋の特性がRC梁の耐衝撃挙動におよぼす影響を明らかにするために、新たに炭素繊維製のロッドを追加した3種類の主筋を用いた梁を製作し、重錘を梁中央に自由落下させて衝撃挙動を検討した。また、著者らが今までに行ってきた単調増加繰返し衝撃荷重載荷(以後、繰返し載荷)と新たに単一衝撃荷重載荷(以後、単一載荷)の2種類の載荷方法で実験を行い、載荷方法がRC梁の衝撃挙動におよぼす影響もあわせて検討している。
4.まとめ
補強筋の特性がRC梁の耐衝撃挙動におよぼす影響を検討するため、12体の試験体を製作して梁中央に200kgfの重錘を自由落下させて衝撃実験を行った。本研究の範囲内で得られた結果を要約すると、
(1)異形鉄筋で補強した梁の繰返し衝撃載荷に対する抵抗性はFRPロッドで補強した梁に比べて劣る。これは低載荷速度で鉄筋が降伏するため、衝撃力が載荷点直下部分により集中するためと考えられる。
(2)RC梁の破壊形式は補強筋の弾性伸び率によって大きく異なる。異形鉄筋を用いた梁では鉄筋が降伏して破壊し、AFRPロッドを用いた梁では圧縮破壊、CFRPロッドを用いた梁では補強筋の破断によって破壊が生じた。また、破壊時の残留変形量はAFRPロッドを用いた梁が最も小さかった。
(3)補強筋の剛性や弾性伸び率は補強筋の応答歪性状や応答変位分布の経時変化に顕著な影響を与える。
(4)載荷方法に関わらず重錘衝撃力の大きさに与える補強筋の剛牲や弾性伸び率の影響は極めて顕著であり、載荷速度が大きい場合は梁の破壊形式(損傷程度)も衝撃力の大きさに影響を与える。
(5)補強筋の剛性や弾性伸び率はひびわれ性状に大きな影響を与え、これは応答歪性状や応答変位分布の経時変化および重錘衝撃力の大小関係にも密接に関連している。
PDFファイル名 016-01-2184.pdf


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