【
論文
】
UDC :691
.
32 :666.
982、
日本 建 築 学 会 構造 系論 文報 告 集 第 419 号・
199]年 1月Journal
of Struct、
Censtr.
Engng,
AIJ,
No.
419,
Jarl
.
,
1991・
鉄 筋
コ
ン
ク
リ
ー
ト
は
り
に
お
け
る
炭素繊
維
補強
コ
ン
ク
リ
r
ト
の
積
層
補
強 効 果
短炭
素
繊維
補
強
コ ンク
リ
ー
ト
は り
の曲
げ
特
性
に
関
す る
研 究
そ
の1
EFFECT
OF
CLAD
REINFORCEMENTS
OF
CARBON
FIBER
REINFORCED
CONCRETE
(
CFRC
)
IN
REINFORCED
CONCRETE
BEAMS
Studies
onflexur
’
al characteristics of
CFRC
beams
−
Part
1
一
鹿 毛 忠 継
* ,三
井
宜 之
* * ,村
上
聖
* ** ,坂
井 廣 道
* * * *Tadatsugu
KA
GE
,
y
∂
5乃
加
々‘
MITSUI
,Ki
)oshiMURAKAMI
and
Hiromichi
SAKAI
Exper
重mentalinvestigations
were conducted to clarify the effect ofCFRC −
clad reinforcements onflexural
characteristics of reinEorced concrete(
RC
)
beams.
Pitch.
based
high.
performance
car−
bon
fibers
were usedfor
makingthe
CFRC .
The
CFRC −
cladding was performed onthe
tension
side of the
beam.
The
concrete and reinforced concretebeams
withCFRC −
clad were tested underpure
bending
loads.
The
RC
beams
withCFRC −
cladincluding
reinforcing steelbars
were alsotested
,
ト
Main
conclusions obtained wele asfollows
;1
)
The
CFRC −
claddinghad
remarkable effects onincreasing
ofthe
crackingload.
And
the
mosteffective thickness of the
CFRC .
clad wasfound
out.
2
)
The
yietd strength and absQrbed energy of thebeams
wereincreased
by
theCFRC .
cladin
cooperatiQn with
the
reinforcing steelbars.
Keywords
:毋 r 加π∫
伽厂卿ψ
r‘ed cancrete,
fte
cural characten’
stics,
ぬ4
rSinforced cencretebeam
1.
は じ め に近
年
,
炭素繊維
の もつ軽
量
,
高 強 度
かつ高耐 食 性
など
の高機
能 性 に着 目 し,炭 素 繊 維
をコ ン クリー
トの補 強 材
と して利
用
す る た め の研
究
開 発
1)一
亅3) が活 発
に行
わ れ てい る。
こ の う ち,
連 続 繊 維
で補 強
するも
のV−・
IZ〕につ い ては,
繊 維 を 合 成 樹 脂
な どで固
めて,
鉄 筋
また はPC
鋼 棒
の代 替 と
して利 用 す
るも
のが多 ぐ
,
構 造 部 材
へ の実 用 化
も な さ れっ っ あ る。一
方
,
短
繊
維 補 強
につ いては,炭 素 繊 維 を
コ ン クリ
ー
ト中
に分散
混 入 しだ
, い わ ゆ る炭 素 繊 維 補 強
コ ン クリー
ト(
CFRC
)
が中 心
で,
ひび
割
れ防
止 と軽 量 化
が要 求
さ
れ る カー
テンウォー
ルな ど の非
構造部材
に主
と し て利
用
さ れ,実 用 例
も すで にい くつか報
告 さ れて い る1 }・
13 )。
し か し な が ら
,
構 造 部
’
材
へ の適
用 に つ い て は,CFRC
の みで構 造体
を形
成
す る の は現 状
で は困 難
であ
り,
鉄 筋
な どによ る補 強
を 必要
と す る が,
この方 面
の研
究 開 発
は,ま だ
ほと ん ど行
わ れて いない。 その理
由
と し て,CFRC
が 混 練
,打 ち込
み・
締 め 固
め な ど の点
で現
場施
工に な じ ま な い こ と’4 ),
炭 素 繊 維
自体
が高価
で あ る こと,炭素
繊 維
に起 因
する電 食
によ
る鉄 筋
の腐 食
な ど が挙 げ
ら れ る15) eし か し
,
最
近
で は,汎 用
の強 制 攪
は ん型
ミ キ サ厂 によ るCFRC
の混練
も可 能
で あ り16),
耐 食 性
にす ぐ れ た 塗装 鉄 筋
の使 用
な ど,
コ ス ト面
を除
けば
実
用
化
に おける技
術 的 障 害
は次 第
にな く な りつ つ あ る。
しかも
,
既 報
のCFRC
パ ネル部
材の実 験 的 研究
1)に お い て,
パネ
ル断面
中 央
に メ ッ シュ 筋 を 配 した場 合
の曲 げ強 度
が,
メ ッ シュ筋
の ない場
合
に比
べ て ,約
30
% 増 加
し たこと を確 認
し て お り,
鉄 筋 との併
用によるCFRC
部
材
の力 学
的特性
の向
上 が期待
され る。
本報
は,CFRC
の構 造 部 材
,
特
に はり
な ど の曲
げ部
材
へ の適用 性
につ いて調
べ たも
の で,
そ の1
では半
プ
レ * 建 設 省 建 築 研 究 所 研 究 員・
工修 樽 熊 本 大 学 教授・
工 博 * # 熊 本 大 学 助 教 授・
工 博 * * * * 三菱 化 成 (株 〉・
工修Building
Research
InsliLu
吐e,
Ministry
ofConstruction
,
M
.
Eng
.
Prof
.
ofKumamoto
Univ
.
,
Dr
.
Eng
.
Associate
Prof
,
ofKumamDto
Univ.
,
Dr
,
Eng.
Mitsublshi
Kasei
CQrporation
,
M.
Eng
.
キャス ト
構
造部 材
と して の利 用
や,
スキン補 強
を兼
ねた永
久 型 枠
材
へ の利 用
な ど を 想定
し,
普 通
コ ン ク リー
トを
用
い た 鉄 筋 コ ン ク リー
ト(
RC
)
は りの曲
げ引 張 側
にCFRC
を 積 層 し た 場 合,
すな
わ ち 引 張 鉄筋
をCFRC
の積
層
中
に含
む場
合 (
部
分
補強 )
と含
ま ない場 合 (
スキ
ン補 強
)
の は りの曲 げ 特 性
に及 ぼ す積
層厚
の影響
や鉄 筋 補
強
の効
果な ど につ い て実 験 的 検 討
を行
っ た。
次 報では,
全 断 面
CFRC
の鉄 筋 補 強
は り につ い て, は りの有
効
せ いの変 化
が曲 げ 特 性
に及
ぼす 影 響
,CFRC
の力学 的 特
性
を
考
慮
し た 鉄筋
補
強
CFRC
は り の曲
げ解析 結 果
など を報 告
す る 予定
であ る。
2,
実 験 方 法
2
.
1
調 合
お よ び練
り混
ぜ表
一
1
,
2
,
3
,
4
に,
CFRC
およ
び普 通
コ ンクリ
ー
ト(
以
表一
1CFRC
の使用材 料 セメン ト 早 強ボル トラン ド 比 重豐3
.
13 細 骨 材 珪 砂8
号 比 重=2
.
70
分 散 剤 メ チルセルロー
ス 炭 素繊維 ピッチ 系 寸 法 φ18
仰M8
皿 比重=
2
.
OO
引張 強度
・
190
魔gf! 2 ヤング率
認lt。nf!皿2 表一
2CFRC の使 用 調 合 重 量(kgん3)Vr
躬 冒!C
覚S
!C
z
鬥。
!C
$ C “ S 塩CF
2
.
o55600
.
259165045502.
2940
*Vt
:概維 体 積 率,
W/C:水セ 凶ン ト比,S
/C
:骨材セメ ン ト比,Hc
:メ チル セ ルロー
ス.CF
:炭 素繊維
* 砂は、
絶 乾状態 表一
3 普 通コ ン ク リー
トの使 用 材 料 セメント 細 骨 材 粗 骨 材 普邏 ボ ル ト ラ ンド 比 重=3.
15
川砂 表 乾比重=
2
.
58
吸 水 率;
3.
40
$ 最 大 寸va
=
5mm
粗 粒 率=3
.
01
実 積 率=
66
.
嬲 川 砂 利 表 乾 比重=2
.
66
吸 水 率;
2.
24X
最 大 寸za
=15mm
粗 粒 串=
6
.
32
実 積 串=66
.
2
瓢 衷一
4
普・
通コ ンク リー
トの使 用 調 合 重 量{k
‘!血3) 賢!C
zslc
匝 S!a 男C1
“ s65020
.
5404002006991056
* s ユ:スランプ値 「下
で は,
単
に コ ンク リー
トと呼
ぶ)
の使
用材
料
お よび
調合 を示 す
。
CFRC
に関 し
て は,
セ メ ントと
し て早 強 ボ
ル ト ラン ドセ メ ン トを,
骨 材
とし て珪 砂
8
号
を,炭
素
繊
維
と して高 強 度
・
高 弾 性
のピ
ッ チ系
で,
特 殊 サ イ
ジングを施
し た長 繊 維
(
繊 維 直径
18
μm)
を長 さ18m .
m に カッ テ ィング し た ものを
, 分散 剤
と し てメチルセル ロー
ス を そ れ ぞ れ使 用
し た。
CFRC
の調 合 (
表
一
2
)
は,繊 維 体 積 率
,
防
・
=
2
.
0
%,
骨 材
セ メ ン ト比
,S
〆
C =
60
%,
セメン トに対
す る 分:
散
剤
の重 量 比
,M
。/
C =
o
.
25
% と
一
定
に し,水
セ メ ン ト比
,
WIC
を 変 化
さ せ て,
フロー
値
130mm
以 上
を目
標
に.
,
そ の うち でも
っ と も曲 げ 強 度 (
JIS
R
5201
に準 拠
,
た だ し材 令
1
週)
の大
きいものを選
定
し た。
試
し練
り結
果
は,表
一5
に示
す。 ま た,
コ ン ク リー
ト
の調 合
は.
,
W
/
C =
50 % と一
定
に し,
ス ラ ンプ 値
18cm
を 目標
に試
し練
りに よ り定
め た。
CFRC
の練
り混
ぜに は,容 量
301
のオムニ ミキ
サー
を使 用
し,
セメ ン ト・
骨 材
・
繊 維
・
分 散 剤 を
一
括 投 入
し,
3
分 間
ドライ
ミキ シング
を行
っ た後
,
水
を投
入 し6
分 間
ウエ ッ ト ミ キ シング
を行
っ た。 な お,
攪
は ん速 度
は,
約
200RP
.
M .
.
で あ る。CFRC
の
練
り 上 が り状 態 は
,
繊
維
の毛玉
や しこり感
も な く良 好
であっ た。 また,
コ ン ク リー
トの練
り 混 ぜに は,
容
量50
1
の可 傾 式
ミキサ
ー
を
使用
し た。2
,
2
素
材 試 験
CFRC
‘
お よび コ ン ク リー
トに関
して は,
寸 法
φ10
×20cm
の円 柱 供 試 体 を 用
いて圧
.
縮 試 験
と割 裂 引 張 試 験
を,
寸
法
10
×10
×40cm
の角 柱 供 試 体
を用
い て曲 げ 試
表一
一
5
CFRC
の試し練り結 果 *f
。:圧 鏥 強度,
fb
:曲 げ強 度 [材 令1
週 (水 中養生》] γ:気 乾 比 重
8
鯛
1
、
3°凹
3° 鉄 筋 SD30(主筋冒圧 縮 鉄筋2
一
皿0,
引 張帙 筋3つ1G) SR24,
φ5 (あば ら筋) Il50 単位 鼬ロ]一
1000 200 図一
1
RC
は り試験体
の形 状・
寸
法 O 鴇 単 位 [囗皿] (a)スキン補 強 (b)部 分 袖 強・
図一
2
RC
は り試験 体
に対
す るCFRC
の積層 方
法験
(
3
点 曲
げ, ス パ ン・
高
さ比
=
3
) を行
っ た。ま
た,
無 筋
コ ン クリ
ー
ト
は りの引 張 側
に厚
さ,
α…
1
,2,
3
,
4
,
5
,6
,
7cm
のCFRC
を積 層
し た場 合 (
供 試 体
の仕
上 が り寸 法
10
×10
×40cm
)
につ いて曲
げ試 験
(
3 点
曲
げ,
ス パ ン・
高
さ 比=3
)
を行
い,RC
ば り に対
す るCFRC
の 積 層 効 果 との対応
を 調べ た。
供 試 体
の打
設お よび養 生
条件
は後
述
する。
鉄 筋
に関
し て1
は,主 筋 (
SD
30
,D
lO
)
につ い て引 張 試 験
を行
っ た。CFRC
お よびコ ン ク リー
トの圧縮 試 験
では,
コ ンプ
レッソ メー
タ を 用い て圧縮
応 力 度
一
ひず
み 関係 を
,
曲 げ
試
験
では,荷重
一
載荷点変位
関
係
を そ れ ぞ れ測 定
し た。
ま た,
鉄 筋
の引
張 試 験
で は,鉄 筋 表 面
に ひず
みゲ
ー
ジ(
ゲー
ジ 長3mm
>
を 貼付
け,引 張 応 力 度
一
ひず
み関 係
を
求
め た。
2
.
3
RC
は り試 験 体
お よ び曲 げ載 荷 試 験 方 法
図
一
1
に,RC
は り試 験 体
の形 状
・
寸 法
を示
す。試 験
体
は,実 際
の スケ
ー
ル の ほ ぼ1
/
2
で あり,
主 筋
にはSD
30
を 用
い,
圧 縮 鉄 筋
D10
×2 本
,
引
張
鉄
筋
DlO
×3 本
と し, あ ば ら筋
に はSR
24
,
φ
5
を 用い た。
あば ら筋 間隔
は,
せ ん断 破 壊
を生
じ ない よ うに@
IOO
mm と し た。
CFRC
の スキ
ン補 強
お よび 部 分 補 強 方 法
は,
図
一
2
に示
す とお りであ
る。
すな わち,
スキ
ン補 強
につ い て は,
’
は り の有
効
せいを
17cm
と し,
引 張 側
に厚
さ,
α=
0
(
全
断 面
コ ン ク リー
ト)
,
ユ,
3
,
5cm
のCFRC
を積 層
した。 ま た,
部 分 補 強
につ い て は,
有 効
せ いを
22cm
とし て,
引 張 側
に厚
さg1 α=6
, ユ2
,18
,25
(
全 断 面
CFRC
)
cm のCFRC
を積 層
し た。
積 層
は,所 定
の厚
さ までCFRC
を打 設 し, 型 枠側 面 中 央
の1
箇 所
に取
り付
けた高 周 波
バ イブ
レー
タ で十 分
に振 動 締
め固
めを行
っ た後
,
翌
日表 面
の レイ
タン スを金 属
ブ ラシ で取
り除
き,
コ ンクリ
ー
ト
を打
ち継
ぐ方 法
で行
っ た。 コン ク リー
トの締
め 固め には,
棒 状
バイ ブ
レー
タ を使 用
し た。 試験 体
は,
そ れ ぞ れ1 体
ず
つ作
製
し た。以 上
のRC
は り, スキ
ン・
部 分 補 強
RC
は り試 験 体
と素
材
試 験
体
は,材 令
3
週
まで現 場
シー
ト散 水 養 生
とし,
そ の後 試 験 時 ま
で気 中
に放 置
した。曲 げ載 荷 方 法
は,
図
一
3
に示 す よ う
に,
4 点曲
げ
と し,
載
荷
点 間 隔
は30cm
,
ス パ ン長
さ は200
cm と した。載
単 位 [m田] 球座 ジャ ッキ ロー
ドセル ピン座 加 力ばり召
δ
み 冴一
離 計δ
850
150150 850 口旨
2000
支 持 図一3
RC
は り試 験 体の曲 げ載 荷 方 法荷
は,油 圧
ジャ ッキ (
容 量
30ton
>
に より行
い,
荷 重
の検 出
に は ロー
ド
セ ル(
容 量
10ton
) を用
い た・
。載 荷 点
, スパ ン中 央 点
お よ び支 持 点
の変 位
は変位
計
に より,
ま た スパ シ中 央
の圧 縮 鉄 筋
およ び引 張 鉄 筋
の ひず
み は ひず
みゲ
ー
ジ
(
ゲ
ー
ジ長
3mm
)
によ
り測 定
した
。
3.
実験 結 果
3
.
1
素 材
の力 学 的 特 性
表
一
6
に,
コ ン クリー
ト お よ びCFRC
の圧縮 強
度
,
ヤ ング係 数
,
割 裂
引 張 強 度の測定
値(
3
体の平
均)
を 示 す。 ま た,
表
一7
に,主 筋
(
SD
30,
D
10 )
の降 伏 点
、
引 張 強 度
,
破 断 伸 び
の測 定 値 (
3
体
の平 均 ) を示
す。
こ れ よ り,本 研 究
に用
い たCFRC
の力 学 的 特 性
をコ ンク リー
トの それと比 較
す ると
,ヤ
ング係 数
は1
/
2
と な り, 表一
6
普 通コ ンクリー
トお よびCFRC
の素 材 試 験 結 果f
。
.
取gf/ cmεEX105kgf
/c皿aftk 慝f
! C皿2 普通コンクリー
ト3843
.
oo37
β
CFRC3201
.
5042
.
2
* f。
:圧縮 強 度,
E:ヤ ング係 数,
ft
:割裂引 張 強度 [材 令3週 (シー
ト養生) ] 表一
7
主
筋 (SD30
)の素 材 試 験 結 果 上降 伏 点 kgf!c巴2 下 降伏 点 kgf!cm2 引張 強 さ kgf!c皿2 破 斷伸び
盛 SD30,
D1041304018599623.
5
一
49
一
圧 縮 強 度
は若 干 小
さい が,割 裂 引 張 強 度
は逆
に大
き く なっ て い る。
3.
2
無
筋
は り の曲
げ特 性
1)
破 壊
・
変 形 性 状
無 筋
のCFRC
お よ びコ ン クリ
ー
ト
は り,
な ら びにCFRC
を
積
層
し た無筋
コ ン ク リー
トは り 試 験 体 は,
す べ て載
荷
点
下
ま た は その近 傍
で一
本
の主
ひび
割
れを 生
じ,破
壊
し た。図
一
4
に,
各 試 験 体
の荷 重
一
載
荷 点 変 位
関 係 を 示
す。各試験 体
とも
に,
最 大 荷 重
以降
の荷 重
があ
る程 度 低 下
し た時
点
で破 壊
した。図 中
に示
す破 壊 を起
こす ま
で の変形
量 を比
較
す る と,
CFRC
の積 層 厚
に よ り差
が あ り,
積 層 厚の大 きい もの ほ ど,
変
形能 力
が 大 き く,
粘
り強
い性 状 を示
すこと が分
か る。
2
) 曲
げ強 度
に対 す
るCFRC
の積 層 効 果
図
一
5
に,
各 試 験 体
の最 大 荷 重 時
の曲 げ
モー
メ ン トを
全 断 面
を一
様
と し た場 合
の はりの断 面 係 数 (
=
δ♂ /
6
, た だし
,
b
: は り幅
,
d
:は り せい)
で除
し た 見 か け の曲
げ強 度 を
CFRC
の積 層 厚
に対
し て示
す。
この図
よ り,
曲.
げ 強度
は,
積 層 厚
,
α の増 加
と と もに増 大
する が, a = =3cm
(
は り せい に対 す
る比
でO
.
3
)
で最 大
と な り , そ れ以
上
の a の増
加
に対
しては,
ぱら
つき
は大 き
いが
,
曲
げ 強度
は総 体 的
に減少
する傾 向
にある。
同 図 中
に は,既
報
n)Q3
等 分 点
曲
げ
によ
る実 験 結 果 (
使 用 材 料
と調
合
は若 干 異
な る が,
試
験 体寸
法
は本 研 究
のも
のと同
じ) も
併
せて示
す が,
αが 小 さい範
囲では,
本 実 験 結 果
とほ ぽ同様
の性 状
が み ら れ る。
試 験 体 寸 法
や,CFRC
とコ ン クリー
トの材 料 特 性
の組
み合
わ せ な どの実験変数
が限
ら れ て い る た め断定
は で き な いが, 曲 げ 強 度に対 す るCFRC
の積 層 効 果
が最 大
とな る最 適
な積 層 厚
が存 在
す ること が予 測
さ れ る。(
ε ご 餬 3.
o 2。
o 1,
0 loo 2⊥ 『
7
鬱
搬
協
/
//
/
グ
↓最大荷重点 [数 宇は、
積層厚 (cm )] O O.
1 0,
2 載荷点 変位 (mm) 図一
4
CFRC
積層無 筋コ ン ク リー
トは り試 験 体の曲げ変形 性 状3.
3
スキン
補
強
RC
は りの曲 げ特 性
1
)
ひび 割 れ・
変 形性 状
図
一
6
に,各 試 験 体
の最
終 ひび割
れ状 況
を示
す。同 図
中
に示 す
RC
は り試 験 体
の ひび
割
れ性状
と比
較
す る と,
ス キン補
強
RC
はり試 験 体
で は ひび割
れ の発 生 数
が少
な く,
純 曲
げスパ ン内
に発 生
し た ひび割
れ が主
ひび割
れ 励(
四
日 O 丶 黜 』)
魅襲
簡
租50
O
本 実 験(
3
点曲げ)
● 既 報ITJ の実 験 (3等分 点 曲げ) 試験 体 寸法IOXIOX40em
_
L_
⊥_
L__
」一
」_
_
L_
亠__
」_
.
L.
_
亠_
」0
0
5
10 積層 厚 (cm) 図一
5
CFRC
積 層 無 筋コ ンクリー
トは り試 験 体の曲 げ強 度[
ntst
[
p
[
=
1
=
[
z
[
RC
一
[
=
Z
ZEZ
補 強厚,a=
lc
珂一
[
=
Z
!
EY
一
補 強厚,a=3em
一
[
Z
2E
=
1
補強 厚ia =5cm上 :はり側 面 (正 面 )
↓:載
荷点
中:はり下 面 △;支 持 点 下:はり側 面 (裏 面 } 図一6
スキン補 強
RC
は り試 験 体の ひび割
れ性 状
と な り
,
拡 大
・
進 展
す る性状
を示
す。
スキ
ン補 強 厚
さの違
い に よ るひび 割
れ
性 状
の差 異
は認
め ら れ ない。図
一
7
,
8
に,
.
各 試 験 体
の荷 重
一載 荷 点 変 位 関 係
お よ び は り中 央 断 面
に お ける曲 げ
モー
メ ント
L曲 率 関係
を それ ぞれ示 す
。.
な お,
曲 率
は,
圧縮
鉄 筋
お よび引 張 鉄 筋
の ひず
み の測
定値
か ら,
平
面
保 持
を仮 定
して算 出
し た。
こ の図
よ り,
荷
重
一
変
位 曲
線
享
ち上
が り勾 配
は, すべて の試
験 体
につ いて ほ ぼ同
.
じであ
るが,
スキ
ン補 強
によ
りひび 割
れ発 生 荷 重
,P,
。
嫉
,
RC
は り試 験 体
に比
べ てか なq
上
昇
す るこ と が分
か る。
し か しなが
ら,
引 張 鉄 筋 降
伏荷
重
,Py
に対
し ては スキ
ン補 強 効 果
は み ら れず
,
.
Py
以
降
はすべ て の試 験 体
につい て同 様
な変 形 性
状
を 示 す。
2 )
耐 力
お’
よ びエネ
ルギー.
吸
収
能
に対
す るス キン補 強 効
果
表
一
8
に,
各 試 験 体
の ひび 割
れ発
.
生 荷 重
,
P
引 張
鉄 筋 降伏
荷重
,Pyi
Py
時
まで の吸収
エネ
ルギ
ー,
鴎 お よ び載 荷点 変位
が ス パ ン長
さ の1
/
100
(
20
rprp
)
に至 る ま での吸収
エネ
ルギ
ー,
w
,/!。。 を示
す。 ま た,
図一9
に は,
RC
は り試
験 体
に対
す るスキン補 強
RC
は り試 験 体
のP
。n 几,W
.,W
,/1。Sl
直
の相 対 比
をス キン補 強 厚
さ に対
して示 す
。 この図
よ り,CFRC
のスキ
ン補
強
は, ひ び割
れ発
生荷
重に対
して顕 著
な効 果
がみ られ,補強 厚
, α三
3cm
の と きに そ の効 果
が最 大 と
な り,前 述
の無 筋
は りの場 合
と同 様
な傾 向
がみ られ る。一
方
,
引 張 鉄 筋 降 伏
荷 重 時
まで のエネ
ルギ
ー
吸 収 能
につ いて は,
スキ
ン補 強
により若 干 改 善
さ れ るも
の の,
降 伏 荷 重
お よ びそれ以 降
の エネ
ルギ
ー
吸 収 能
に関
し て はRC
は り試 験
体
とほ と ん ど差 異
が な く,
スキン補 強 効
果 は認
め ら れ ない。 表一
8
スキン補
強RC
は り試験体
のPcr
,
Py
,
Wv
,
W
、/lDOの測定値
ac 皿PortonfP
り tonf 馬kgf・
cmU1 !196kgf・
cm 0o.
92
.
797553001
1
.
2
【L33
)2
.
8
〔1
.
04
)1000
(Lo3
)5380
〔1
・
02
}.
3
1
β
(2.
0
ω.
2.
8
(1
.
04
)1155
(1.
18
)533011
.
Ol
)5
1.
6 (1.
78) 2.
7 (1.
00) 970 (o.
99
)5385
〔1.
02
) * a:補 強 厚,
PCt
:ひび割 れ 発 生 荷 重,
Py:引 張鉄 筋 降 伏荷重,
恥
:降 伏時ま で の 吸収エ ネルギ
ー
,覧4 跚 :載 荷 点変 位 がス パン長 さ の1
!100
〔20m
皿)に至 るまでの吸収エ ネルギ ー0
内の数値は、
RC は り試 験 体に対 する相対比(
5
・
O
羣
糶
…3
.
0
2
.
0
1
.
oz
O
Pc
・ ●P
りRC
補 強 厚,alcm
3cm
.
5c
囗o
5
10
1520
載 荷 点 変位(皿n) 図一
フスキン
補強
RC
は り試験 体
の荷重
一
載
荷点変位
関 係ハ
U5
0 ヱユ
〔
日 ム)
4 ^ ス.
1 屮 瓶藺
租o
,
5
Dハ
§5
.
。 侭4.
o3
.
0
2.
o 1.
o
RC
補 強厚,
a 1cm 3c皿5c
ロO
P
。
,
● Py ti.
__
_
一
一0
1
.−
2
34
5
曲 率 (Xle−
4!cm ) 図一
8
ス キン
補強
RC
はり試験体
の曲
げモー
メ ン トー
曲 率関係
一
51
一
2.
0
1。
5
想蕊
1・
09
#00 .
5
ノ/ △丶 丶一
丶PGroW
り △P
り ●w
レ 1z9 口匚=
藍 血
工
=
]
匚= :コ
ユ 匚皿 工:[[匸:=:
:]
[ :
OP
圧 匹 ::
1
RC
_
_ 一
_
⊥_ 一一
一
一
一
一
_ .
.
.
一
]
匚 =
:= ∫
圧
匸 :===]
[:
= 至ユ エ == コ
補 強厚lu;6c
囗0
0
1
3
5
ス キン
補強
厚(
C皿) 図一
9RC
は り 試 験体に対す る スキン補 強RC
はり 試 験体のPcr
,
Py
,
鴫,
蹴/]
Ooの相 対比一一一一 一一一
一一
一
一
一
一
ヨ
一
一
コ
補強 厚,a=
12cm
3
.
4
部 分 補 強
RC
は り の曲 げ特
性
1
}
ひび
割
れ・
変 形 性 状
図
一
10
に,
各
試 験 体
の最 終
ひび割
れ状
況 を 示 す。
ス キン補 強
RC
は り試 験 体
の場 合
と比 較
する と, ひび 割
れ発 生 数
は や や多
いが,
純 曲 げ
スパン内
で発 生
し た ひび
割
れ が主
ひび割
れ とな り,
拡 大
・
進
展 す る 性状
は似
て い る。
部 分 補 強厚
の違
い によるひ び割
れ性状
の差 異
は認 め
られ
ない。
図
一
11
,
12
に,
各 試 験 体
の荷 重
一
載 荷 点
変
位 関 係
お よ びは り中 央 断 面
に お け る曲
げモー
メ ン トー
曲
率
関 係
を そ れ ぞ れ示 す
。 こ の図
より,
荷 重
一
変 位 曲 線
の立
ち上
が り勾
配 は,RC
はり試
験 体
が もっ と も大
き く,CFRC
の 部 分 補 強 厚 さが増 加 す る につ れて,
徐
々 に小
さ く な っ て い ることが 分
か る。
これ は,表
一6
に 示 す よう
に,
コ ン クリ
ー
トと
CFRC
のヤ
ング係 数
の違
い,
す な わ ち後 者
が前 者
に比
べ て1
/
2
と小
さい た め であ
る。
しか し な が ら,
ひび割
れ発 生 荷 重
は,RC
は り試
験 体
に比べ て部 分 補 強
RC
は り試 験 体
で は2
.
3
〜
2
.
7倍 程 度 増 加
してお り,
ひ び割
れ発 生
に対
する部
分補 強 効
果 が顕 著
で あ る。 ひび割
’
皿… 一
…
i
コ
コ =::
コ:
=
:
コ
補強 厚,
a=
18c
ロ匚=
=
亡
〔
=
]
匚:::= ::匚 工 :
1
=== :コ
補 強 厚
,
a≡25cm
(
全 断面CFRC
)
上:はり側面 (正面 》 ↓;載 荷点 中 :は り下 面 △ :支持 点下 :はり側 面 (裏面} 図
一
10 部分補 強RC
はり試 験 体のひ び 割 れ 性状 れ発
生以 後
の変
形性 状
をみ る と,
補 強 厚 さの 大 きさ に よ り差 異
が認
め ら れる。
補 強 厚
, α=
6
,
12cm
〔
は りせ い の1
/
2
以 下 )
の場 合
, スキ
ン補 強
RC
は り試
験 体
の場
合
(
図
一
7
)
と類 似
し た変 形 性 状
, す な わ ち引 張 鉄 筋 降
伏 荷 重
,
Py
に対
し て は補 強 効
果
が み ら れず
,
降 伏 以 後
{
5
.
0
蕈
糶
4
,
。3
.
0
2
.
0
1.
o
/
1
〈
t’
泌
曳
_ 〃 L.
.
.
一
.
.
: ;=ecff濡
4
躍
2
卩
,”∠
7
O
Pc
,
●Pv
RC 補 強厚,
a6cm
12c
田18c
皿25cm
(
全 断 面CFRC)0
5
10
15
20
載 荷 点 変 位 {mm ) 図一
11
部 分 補 強RC
は り試 験体
の荷 重
一
載 荷 点 変 位閧係