耐久性の高い材料・構造・施工方法の研究開発
島１． 研究概要
社会マネジメントシステムの構築のためには，弘ことによって，はりもＣＦＴとした高耐久の構造を開発する。

構造物のライフスパンシミュレーションが必要である。また，今後の少子高齢化社会においては，

３．研究成果耐久性の高い構造材料，構造形式，施工方法の開3.1 耐震性能評価技術

発が求められる。構造物のライフスパンシミュレ

土木学会コンクリート標準示方書では，鉄筋ーションにおいては，劣化の原因として，地震等コンクリート部材のせん断耐力をせん断補強の災害によるものと塩害等の経時劣化などがあ筋の負担分(Vs)とその他の負担分(Vc)を足しる。本研究は，コンクリート構造物を対象として，合わせることで求めている。この研究は，その地震および塩害に対して，耐久性の高い構造物の他の負担分(Vc)について取り扱っている。この開発を目指すものである。

研究では，まず，土木学会コンクリート標準示方書が提示しているせん断耐力式を柱に適用

２．成果目標した場合には，かなり安全側の結果を与えるこ

2.1 耐震性能評価技術とを示している。これは，この式は引張側に鉄鉄筋コンクリート柱のせん断耐力は，構造物の筋が集中するはりの実験結果を基に定式化さ耐震性を評価する上で，非常に重要な要因であり，れたものであるからである。そこで，柱に対し鉄筋コンクリート柱のせん断耐力に対する設計ても合理的な設計が出来るようにすることを式を提案する。

目的にしたのである。はりと比較した柱の特徴

2.2 塩害シミュレーション手法の確立

は，鉄筋が断面周辺に均等に分散して配置され社会システムをマネジメントするために必要ていることと円形など断面形状が長方形とはな一要素として，構造物のライフスパンシミュレ限らないことである。提案式は，この特徴の影ーションがある。この研究では，鉄筋コンクリー

響を既存の設計式を修正して取り入れる形でト構造物の塩害による耐久性シミュレーション作成されており，簡便でわかりやすいものとな手法を開発する。っている。また，精度も十分であると判断でき2.3 自己充填コンクリートを用いたＣＦＴはりる。

－ＣＦＴ柱フレーム構造の開発

3.2 塩害シミュレーション手法の確立

鋼管の中にコンクリートを充填した部材（ＣＦ現在の土木学会コンクリート標準示方書におＴ）は，鋼とコンクリートの長所を活かす耐久的いては，耐久性に対する照査法として，鉄筋がな合成部材であり，柱に応用されている。しかし，錆び始める時点の算定方法を提示している。し通常のコンクリートでははりには充填すること

かし，塩害による構造物の劣化損傷は，腐食ひが出来ないが，自己充填コンクリートを使用する

び割れの発生，かぶりコンクリートの剥落，鉄“Development of CFT beam-CFT column

筋断面積の減少という過程が続くのであり，こflame structure using self-compacting con-

れらの現象もシミュレーションする必要があるcrete”

が，これらの損傷過程をシミュレーションする

4.2 関連する修士論文テーマ

手法はまだ無い。そこで，本研究は，腐食ひび「構造物の非線形性と地震動の非定常性を考慮割れの発生時期を算定する方法を新しく提案すした耐震性能照査のための地震動波形の提案」

るものである。研究の内容は，腐食ひび割れの発生メカニズムを考慮し，錆の膨張力とコンク

５．その他成果

リートの抵抗力を比較する手法を取っている。

5.1 発表論文

錆の膨張力を計算するために，飛来塩分のコン

Piyamahant, S., and Shima, H., Applicability of

クリート中への拡散に対する新しい考え方を提Superposition Method for Estimating Shear Strength

示し，さらにコンクリート中の鉄筋の腐食メカ

of Reinforced Concrete Beams with Small Amount of

ニズムとして，コンクリートの飽和度と塩化物

Web Reinforcement, Proceedings of the Forth Inter-

イオン濃度をパラメータとした腐食速度式を提national Conference

案している。また，コンクリートのひび割れ抵

Conditions, June 27-30, 2004.

on Concrete

underSevere

抗力は，変位制御よる実験法を開発し，それにS.Swatekititham and H.Shima, Chloride Concen-

よってコンクリートの拘束力－拘束変位の関係

trations on Surfaces of Concrete Structures, Proceed-式を導いた。最終的には，実在構造物におけるings of the Forth International Conference on Con-ひび割れの有無と比較する方法で，提案方法のcrete under Severe Conditions, June 27-30, 2004.

検証を行っており，信頼性を証明している。

H.Shima, Recent Earthquake Damages and Seismic

3.3 自己充填コンクリートを用いたＣＦＴはり

Design Code of Concrete Structures in Japan, Pro-－ＣＦＴ柱フレーム構造の開発

ceedings of the Seventh International Conference on

中層階の建物を対象として，コストを従来の鉄骨構造と比較した結果，新しく提案する構造が１Concrete Technology in Developing Countries, October
5-8, 2004.

割程度安価であることが分かった。また，提案すS.Piyamahant and H.Shima, Experimental Study

る構造の耐震性能を明らかにするために，接合部

on Cracking in Covering Concrete due to Pressureの実験を行い，十分な変形性能を有することを示

around Reinforcing Bars, Proceedings of the Firstした。施工方法については，柱の下から鋼管中にInternational Conference of Asian Concrete Federa-

圧入する方法を提案した。

tion, October 28-29, 2004.
S.Swatekititham, H.Shima and H.Okamura, Mod-４．教育成果eling on Chloride Attack in Concrete Structures under

4.1 関連する博士論文テーマ

Marine Environments, Proceedings of the First“Proposal of design equation for shear

International Conference of Asian Concrete Federa-

strength of reinforced concrete columns

tion, October 28-29, 2004.

without transverse reinforcement”

Y.Wang, H.Shima, N.Fujisawa and M.Ouchi, Seis-“Simulation for corrosion cracking due tomicBehaviorofNew

CFTStructure

chloride attack in reinforced concrete struc-

Self-Compacting Concrete, Proceedings of Interna-tures”

tional Conference on Structural and Road Transportation Engineering, January 3-5, 2005.

using