ken09603

関友則

鉄筋コンクリートの曲げひび割れ幅の経時変化に及ぼす乾燥収縮の影響

下村匠

　本研究は，鉄筋コンクリートのひび割れ幅の算定精度を向上させることを目的として行った．特に，長期的なひび割れ幅を設計段階で正しく予測するために，ひび割れ幅の経時変化における乾燥収縮の影響を合理的に評価することに主眼を置いた．
　そこでまず，ひび割れ間コンクリートの収縮による変形に及ぼすと考えられる影響因子を個別に検討するために，ひび割れ間コンクリートを模擬した供試体の乾燥収縮試験を行った．次に，鉄筋コンクリート部材に発生したひび割れにおいて，ひび割れ間コンクリートの乾燥収縮を考慮することでひび割れ幅の経時的な増加を説明できるかどうか検証するために，コンクリートの収縮量を実験変数とした鉄筋コンクリートはりの持続載荷試験を行った．そして，これらの実験結果から得られた知見を踏まえて，ひび割れ間コンクリートの乾燥収縮の影響を合理的に取り込んだ計算手法について検討した．
　ひび割れ間コンクリート模擬供試体の乾燥収縮試験を行った結果，ひび割れ間コンクリートの収縮による変形において，ひび割れ近傍の局所的な乾燥収縮の影響と，鉄筋の拘束による影響が相殺することが，ひび割れ間コンクリートの収縮ひずみが，自由収縮ひずみと同等となる理由であると考察した．本実験の範囲においては，鉄筋の拘束による影響は小さくなかったが，一軸方向の弾性拘束とすることで鉄筋の拘束作用を受けた表面ひずみを自由収縮ひずみから概ね計算することができた．屋外で計測された乾燥収縮ひずみは恒温恒湿室内での計測値に対して，小さい結果となり，変動が大きかった．これは，日射や降雨といった環境作用によるものと考えられる．
　コンクリートの収縮量を実験変数とした鉄筋コンクリートはりの持続載荷試験を行った結果，ひび割れ幅の増加に主に影響を及ぼすのは乾燥収縮であり，鉄筋ひずみの増加の影響は全体の10％程度であった．示方書の収縮予測式に組み込むことができる，ひび割れ間コンクリートのV/S（体積と乾燥面積の比）を導出した．結果，ひび割れ間コンクリートの自由収縮ひずみを用いて，ひび割れ幅の経時変化における乾燥収縮の影響を概ね評価できた．
　これらの知見を踏まえて，ひび割れ幅の計算手法をまとめた．過去に報告されているひび割れ幅の実験結果を用いて，算定値と実験値を比較した結果，良く評価することができた�

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