−コンクリート構造物の温度応力解析−
コンクリート構造物は多種多様な要因によりひび割れます。温度ひび割れは初期ひび割れの代表的なもので、一般にコンクリート厚さがスラブで80〜100cm以上、下端が拘束された壁で50cm以上ある構造物が対象となります。
事前の温度応力解析により、配合設計や打設温度、ブロック割、リフト割、ひび割れ誘発目地などの対策を行うことでひび割れ発生確率を低減させることができます。
当社では、FEM法による温度解析、CL法、CP法による応力解析やひび割れ幅解析などにより、適切なひび割れ対策を提案させて頂きます。
マスコンクリートのひび割れ制御の基本は、上昇温度を抑え温度降下をできるだけ緩やかにしてコンクリートの引張強度の発現を優先させることにあり、分割打設や養生方法などの検討が重要となります。事例として、分割打設の有無や養生方法によりひび割れ発生範囲や発生確率がどのように変化するかをご紹介します。
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■事例紹介
岩盤上に打設される12.0m×12.0m×5.0mのコンクリートブロックを一括打設した場合と分割打設(2リフト施工)した場合、及び養生方法を変えた場合の温度履歴やひび割れ指数をご紹介します。
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| ◎断面形状 |
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| ◎打設条件 |
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施工場所: |
金沢市 |
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セメント種別: |
高炉セメントB種 |
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設計基準強度: |
30N/mm2 |
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単位セメント量: |
320kg/m3 |
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打設温度: |
5℃ |
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打設方法−1 |
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一括打設: |
1月中旬打設 |
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打設方法−2 |
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リフト打設 |
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リフト@:1月中旬打設 |
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リフトA:2月上旬打設 |
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| ◎養生条件 |
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養生方法−1 |
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打設日〜1週間 |
1週間〜 |
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側面: |
合板養生 |
養生なし |
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上面: |
散水養生 |
養生なし |
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養生方法−2 |
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打設日〜1週間 |
1週間〜 |
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側面: |
合板養生 |
エアーキャップ養生 |
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上面: |
散水養生 |
エアーキャップ養生 |
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■解析結果
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| Case−1 (打設方法−1,養生方法−1) |
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| Case−2 (打設方法−1,養生方法−2) |
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| Case−3 (打設方法−2,養生方法−1) |
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| Case−4 (打設方法−2,養生方法−2) |
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| ◎ひびわれ指数 |
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事例として打設及び養生方法の組み合わせで4ケースをご紹介しました。ひび割れ確率はひび割れ指数で評価することができ、ひび割れ指数が小さいほどひび割れ確率は高くなります。
上記画像から、Case4の2リフト施工でエアーキャップ養生が最もひび割れ発生確率や範囲を小さくすることができます。
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