設計・施工要領
土木研究所における輪荷重試験結果
※ 第1章1-3二方向アラミド繊維シート床板補強工法の特徴より抜粋
鉄筋コンクリート床板の損傷段階と二方向アラミド繊維シート接着工法の適用
※ 第2章 2-2補強設計より抜粋
| 損傷 段階 |
劣化 ランク |
床版の破損状況 | 二方向アラミド繊維 シート床版補強工法の適用 |
|---|---|---|---|
| ① | 0 | [ 版として挙動 ] 版として挙動する初期。 ひび割れ密度Ｄ≦1ｍ/㎟ ひび割れ幅Ｗ＜0.05㎜（ヘアークラック） |
|
| ② | Ⅰ | [ 並列梁状クラック ] コンクリート硬化に伴う乾燥収縮クラックの発生により 並列の梁状になる。ひび割れ密度Ｄ＝1〜3ｍ/㎡、ひび割れ幅Ｗ≤0.1㎜ |
・基本的に補強の必要はないが、予防保全としての適用が可能。 |
| ③ | Ⅱ | [ 二方向曲げクラック ] 活荷重により縦横のクラックが交互に発生し格子状のクラック網が 形成され、クラック密度が増加する。ひび割れ密度Ｄ＝3〜5ｍ/㎡、 ひび割れ幅Ｗ＝0.1〜.0.2㎜ |
・二方向アラミド繊維シートの補強が可能。曲げモーメントに対する版剛性の向上が見込まれるため、たわみや応力度の低減、コンクリートのひび割れ拘束に効果があり、床版の疲労耐久性を向上。 |
| ④ | Ⅲ | [ 貫通クラック ] 下面から発生した曲げクラックが輪荷重の影響で上面まで貫通する。 そして、サイコロ状の塊に近い形まで、クラックが生長する。 更に、輪荷重が作用するとクラック面のすり磨き現象や浸透水による 石灰分の流出が起きる。 ひび割れ密度Ｄ＝5〜7ｍ/㎡、おもなひび割れがＷ＝0.2㎜ |
・二方向アラミド繊維シートによる補強が可能。土木研究所で行った輪荷重走行試験から、疲労耐久性の大幅な改善が認められた。 |
| ⑤ | Ⅳ | [ 摺り磨き発生 ] 貫通したクラックの破壊面同士が摺り磨き作用により平滑化され、 コンクリート面でのせん断抵抗を失う。 ひび割れ密度Ｄ≧7ｍ/㎡、おもなひび割れがＷ≥0.2㎜ |
・上面層厚工法との併用が必要。二方向アラミド繊維シート補強が、下面での曲げひび割れの挙動を抑制し、補強効果をより確実にする。 |
| ⑥ | [ 抜け落発生 ] 押抜きせん断強度が低下して、抜け落が 生じる。 |
余寿命推定プログラム（改訂プログラム）
※ 付属資料-鉄筋コンクリート床板補強に関する計算例より抜粋
■入力データ
| 入力データ | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 床版諸元 | スパン | ① 主鉄筋方向 | (mm) | 2000 | ||
| 部材厚さ | ② 床版厚さ | (mm) | 180.0 | |||
| ③シート1層の厚さ | (mm) | 0.240 | ||||
| 輪 荷 重 | 荷 重 | ④輪荷重 P | (kN) | 98.0 | ||
| 床版断面 | 主鉄筋 | ⑤下側鉄筋かぶり | (mm) | 40.0 | ||
| ⑥上側鉄筋量 | D16 | ＠ | 220 | |||
| ⑦下側鉄筋量 | D16 | ＠ | 110 | |||
■サブ入力データ
| サブ入力データ | |||
|---|---|---|---|
| ① 鉄筋のヤング係数 | (kN/㎟) | 200 | |
| ② 全断面有効時のコンクリートのヤング係数( n = 7 ) | (kN/㎟) | 28.6 | |
| ③ 引張無視時のコンクリートの換算ヤング係数( n = 15 ) | (kN/㎟) | 13.3 | |
| ④ アラミド繊維シートのヤング係数 | (kN/㎟) | 118 | |
| ⑦ アスファルト舗装厚さ ※舗装を無視する時は０を入力する | (mm) | 80.0 | |
| ⑧ アスファルトのヤング係数 | (kN/㎟) | 2.000 | |
| ⑨ アスファルトのポアソン比 | ― ― ― ― | 0.400 | |
| ⑩ 床版のひび割れ密度 Ｃd | (m/㎡) | 5.000 | ON |
| ⑪ 床版の劣化度 Ｄδ | ― ― ― ― | OFF | |
| ⑫ 床版の実測たわみ | (mm) | OFF | |
| ⑬ 過積載車の年間交通量 | (台／年) | 57.000 | |
出力データ
①１層張り補強と２層張り補強の、2ケースについて余寿命の計算を示す。
②タワミに対応させて、劣化度Dδ とひび割れ密度Cdの関係を示す。
長寿命化の評価
- 参考資料：国土交通省 近畿地方整備局 研究発表2010
- 松井らの式による耐久性の比較
- Nepi = (Pi/Po)12.76 × Ni………予測式
松井式による15tf換算輪数図