鉄筋コンクリート構造物の部材接合部の設計法の開発

1.配筋詳細を考慮した鉄筋コンクリート部材の合理的な設計法に関する研究

現行の鉄道構造物等設計標準に示される鉄筋コンクリート部材の配筋方法や変形性能評価法の多くは、ラーメン高架橋柱を対象とした載荷実験に基づいています。一方で、小断面のボックスカルバート側壁などはラーメン高架橋柱の諸元と異なるため、合理的な施工が可能な配筋方法や、配筋詳細に応じた変形性能評価法が求められています。本研究では、実験および解析により、鉄筋コンクリート部材の配筋詳細に応じた変形性能を評価するとともに、合理的な配筋方法を提案しました(図1)。

2.施工性に優れたラーメン高架橋の部材接合構造の開発

耐震設計で考慮すべき地震力の増大にともない、ラーメン高架橋の接合部は過密配筋となり、鉄筋組立てやコンクリート打設が困難となる場合が生じています。そこで、杭・柱・地中梁接合部に対しては、鋼繊維コンクリートを用いて接合部内の補強鉄筋を(図2) 、柱・上層梁接合部に対しては、軸方向鉄筋に機械式定着工法を用いて接合部内の定着方法を簡素化し(図3) 、施工性に優れた部材接合構造を開発しました。

3.柱梁接合部の照査方法に関する研究

柱梁接合部は、配筋の仕様を満足することで具体的な照査は省略されています。しかし、施工の制約や高強度鉄筋を用いた場合などで柱梁接合部が従来より小さくなることもあり、柱梁接合部の照査方法が求められています。そこで、有限要素解析を活用した照査方法を提案しました(図4)。

参考文献

  1. 田所敏弥、中田裕喜、谷村幸裕:配筋詳細が鉄筋コンクリート部材の変形性能におよぼす影響、鉄道総研報 告、第26巻、第11号、pp.29-34、2012.11
  2. 田所敏弥、谷村幸裕、前田友章、徳永光宏、轟俊太朗、米田大樹:鋼繊維コンクリートを用いたラーメン高 架橋部材接合部の開発、鉄道総研報告、第23巻、第12号、pp.35-40、2009.11
  3. 中田裕喜,西村脩平,田所敏弥,幸良淳志: ラーメン高架橋の柱梁接合部における機械式定着工法の適用法,鉄道総研報告,Vol.34,No.6,pp.29-34,2020.
  4. 草野浩之、中田裕喜、田所敏弥,幸良淳志: L形柱梁接合部における圧縮ストラットの形成と耐力に関する検討、コンクリート工学年次論文集、Vol.41、No.2、pp.325-330、2019

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