4.レ66
4.2 一 3
n 如
47
昌
4 。2 戸 当 た り 支 持 部 の 設 計 方 法
4 。2. 1 研究テ ーマの位 置付けと成果
コ ―ラゲートに作用する水圧荷重はコーラを介し て戸当たり金物に伝達され、最後に周 辺のコンクリート構造に吸収される。本研究の対称は戸当たりを支えるコンクリート構造 の設計方法である。扉体の広い範囲に作用する水圧力はローラからレールに伝達される段 階で最も高い密度となるが、戸当たりフレームの大きな曲げ剛性により。上下方向の広い 範囲に分散されたあとコンクリート構造に吸収される。しかしながら、コンクリート側か ら見ると力の集中度は、依然、強度的に過酷であることが多い。コンクリートの剛性が鋼 材の10 分の1 程度であること及び作用点がコンクリートの端面に極めて近いことがその 理由である。コンクリート強度の不足を補う為にアンカーボルトが頻繁に用いられてきた が、それが施工面を困難なものにする原因ともなった。アンカーボルトの一本一本に要求 される据え付け精度は必ずしも高くはないが、夥しい数が問題である。塵もっもればの例 え通り山の様なコストが発生し、工程的にも非常に窮屈になるのが常である。ゲートの大 型化と高圧化は戸当たりを支えるコン クリート構造の荷重密度の増大とアンカーボルト数 の増加に直接つながるので、この部分の設計的合理化は避けて通れない途である。
現場で行われている設計方法にはいくつかの流れがあるが、それらはコンクリートの破 壊現象をどのように定義するかにより、次の3 つに分類できる。コンクリート申でのマイ
一 一 ‑ 一 一 一i
破 壊 の 定 義 i 設 計 方 法
‑ 一 一 一 ・
1 t 応力が限界値に達する
一 一− − ‑ ￢ l
‑ 一 一
1
コ ン ク リ ー ト 応 力 を 許 容 値 以 下 に 押 さ え る 。 21 マイクロ クラックが発生 するj 引張り応 力をアンカ ボルト ／鉄筋が受け 持つ。｜・ ， ‑
一 一 ○3 マクロ クラッ クが貰通 するc 終 局強 度を アンカ ーボルト で確保する。｜
クロ クラッ クの発生 機構には圧 縮性亀裂(conpressive cracki ng）と 引張 り破壊（ten‑
sile fracしure）がある力い≒ ここ で述べる マイ クロ クラ ックは後 者であ る。三つの 設計方
訂
■1.2‑ 4
法にはそれぞれに一理あって、主として荷重密度の大きさで使い分けられているが、負荷 能力の改善と言う長期的な課題達成の視点から次の2 点を共通的な問題点として指摘でき る。
（1）破壊モードが想定と実際で一致していない。
（2）アンカーボルトの施工性が極めて悪い。
コ ン ク リ ー ト の 打 設 は 高 さ 方 向 に2 〜3 m 程 度 の ピ ッ チ で 行 わ れ る の が 一 般 的 で あ る が 、 戸 当 た り の 据 え 付 け は 、 こ れ に 平 行 し て 行 う 場 合 と コ ン ク リ ー ト の 打 設 が 完 了 し た 後 に 行 う 場 合 が あ る 。 前 者 は 全 体 工 程 が 短 縮 で き る 利 点 が あ る が 、 コ ス ト 的 な 理 由 か ら 、 後 者 の 方 法 が 一 般 的 に と ら れ る 。 コ ン ク リ ー ト 打 設 は 戸 当 た り の 据 え 付 け に 必 要 な 空 間 を 箱 状 に 抜 い て 行 わ れ る が 、 箱 抜 き 部 分 に は 据 え 付 け 完 了 後 コ ン ク リ ー ト が 打 設 さ れ る 。 後 か ら の コ ン ク リ ー ト を 二 次 コ ン ク リ‑ ト と 称 し 、 最 初 の も の を 一 次 コ ン ク リ ー ト と 呼 ん で 区 別 し て い る の で 、 戸 当 た り の 据 え 付 け 工 法 は 前 者 を 一 次 コ ン エ 法 、 後 者 を 箱 抜 き 工 法 と 呼 ん で
ー
い る 。 一 次 コ ン ク リ ー ト と 二 次 コ ン ク リ ー ト の 接 着 面 は 一 次 コ ン ク リ ー ト と 同 じ 強 度 が 期 待 で き な い 。 こ の こ と が コ ン ク リ ー ト い一一る 。 接 着 面 の 完‑
全分離を防ぐ為にft 差し筋 と呼ばれる短い 鉄筋を、接着面を貰通さ せて、無 数に記置 する方法 が一般的に行われている。
戸当たりを支えるコンク1̲Jート構造はゲート設 計者と 上木構造設 計者の作業接点 であっ て、この部 分の強度検証は両者が二重 に行うの が通例であ り。 結果とし て設計品質 が確保 さ れてき たと考えられるが、この分野での技術的文 献は未だに 少な く、 設計思 想の横通し は十分できていない。従っ て、 将来とも 検討の 漏れ、或い は、二重の強 度確保が 起こり得 ないとは断言できない。
本研究は負荷能力の向上 を最終目的とし ているが、設 計方法を改善して以 上の問題点 を 解決すればこの目的は達成 でき る。この 様な考え方から、 従来の設計方法を分析し て改 善 の方向を定め、その妥当性 を模型実験 で確 認し、更に、マ イクロクラックの 規制に関し て 文献調査を実施し 、次に述 べる様な成果を得た。尚、本研究 結果 の一部は水門 鉄管協会の
4.2‑ 5
技 術 基 準 改 訂 ゛ に 反 映 さ れ た 。