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コンクリートひび割れ面のせん断応力伝達実験(H20)
| 大学校及び設置科 | 北海道職業能力開発大学校 建築科 |
|---|---|
| 課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 | 安全衛生、鉄筋コンクリート施工、鉄骨造、測定、材料、力学、設計・製図 |
| 課題に取り組む推奨段階 | 建築構造力学、建築材料、鉄筋コンクリート構造、鉄骨造、建築構造設計及び建築施工実習終了後 |
| 課題によって養成する知識、技能・技術 | 課題を通して、主に鉄筋コンクリート設計及び鉄筋コンクリート施工技術の実践力を身に付けます。 |
製作の目的と概要
本課題では、この境界条件を満足する実験を行うために、写真１の加力システムを試験体サイズに合わせて極力コンパクトに設計し、剛に全溶接しました。写真２のせん断試験体に発生させるひび割れ面積を75mm×100mmに定め、鋼製キャップを試験体に装着し加力フレームに組み込む前に、その隙間へ無収縮セメントペーストを流し込み一体化させています。
コンクリートひび割れ面の位置（ひび割れ幅）を保持することが求められますので、PID自動制御理論を適用し、写真１の４本の機械式ジャッキシステムに自動制御ソフトを組込んで、ひび割れ形成からせん断実験までの一連の動作を制御しました。
本課題では、新たな計測・加力・制御システムを構築し、コンクリートひび割れ面のせん断応力伝達機構を明らかにすることをその目的としています。
成果
この自動加力システムを用いて、コンクリートひび割れ面の「片振幅、両振幅、接触率一定」の３シリーズの実験を行いました。従来、ひび割れ幅一定が満足された例は殆どありませんでしたが、これに４軸自動制御が不可欠であることを明らかにしました。ひび割れ面の応力伝達機構は複雑であり、わずかな条件の相違、例えば、ひび割れ凹凸の程度やコンクリート強度の影響を受けるようです。さらに、ひび割れ面でせん断軟化現象が起きていることが初めて計測されています。
