福島県内におけるコンクリート構造物の
温度ひび割れ特性に関する解析的検討
161083 崎田 宗奨
161121 滝田 泰裕
はじめに
東北地方は、コンクリート構造
物にとって厳しい環境にある
他の地域以上に高い品質
近年、大型化、高強度化が進み
温度ひび割れ懸念
現場でも温度応力解析
が多く用いられている
地域ごとの気象条件が及ぼす影響
ついては十分解明されていない
本研究の目的
ボックスカルバート構造物を対象に、福島県内3地域、
会津地方(若松市)、中通り(福島市)、浜通り(小名浜)
の温度ひび割れ特性に関する解析的検討を行う.
福島
若松
小名浜
桧枝岐(※参考値)
解析概要
解析モデル
簡素化するため1/4モデル
解析パターン
部材厚 誘発目地間隔 打設開始月 解析場所
5m
2月
若松
800m m
7.5m
5月
福島 奥行き15000mm
奥行き15000mm
15m
8月
1200m m
小名浜
目地なし
11月
5m
高さ8200mm
5m
側厚1200mm
部材厚800mm
7.5m
部材厚1200mm
15m
96パターン
5m
7.5m
上床版700mm
高さ6800mm
上床版1000mm
側厚800mm
解析期間
底版1100mm
地盤
2月、5月
8月、11月
幅3900mm
底面1500mm
12ヶ月間
地盤
8ヶ月間
幅7400mm
施工及び養生設定
打設後5日間型枠
脱型後5日間散水養生
散水
側壁、上床版
型枠
底版
地盤
5日間露出
散水
打設後5日間型枠
型枠露出面
脱型後5日間散水養生
露出面
露出
福島県4地域温度分布
30
25
20
若松 福島
小名浜
桧枝岐
温度(℃)
15
10
5
約5℃
0
-5
-10
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
県内でも気象条件に差がある
福島県3地域相対湿度分布
100
相対湿度
90
若松(年平均相対湿度77%)
福島(
年平均相対湿度69%)
小名浜(
年平均相対湿度72%)
80
70
60
1月 若松>小名浜
7月 小名浜>若松
50
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
四季により大きく異なる
解析結果
誘発目地の効果
ひび割れ指数の経験図
(解析地域 若松、打設開始月 8月)
安全
危険
目地なし
目地間隔 5m
福島県3地域ひび割れ発生確率
ひび割れ発生確率(%)
90
90
5月
8月 × 11月
福島 69%
80
70
60
50
相対湿度の影響
40
30
20
10
0
0
100
100
ひび割れ発生確率(%)
ひび割れ発生確率(%)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
夏季の発生確率
夏季の温度分布
若松 77%
若松<福島
若松≒福島
2月
5 7.5 10 15 20 25
誘発目地間隔(m )
小名浜 72%
80
70
30
35
0
5 7.5 10 15 20 25
誘発目地間隔(m )
30
35
誘発目地
相対湿度が
低いと発生確率は高くなる
15m・・・あまり効果がない
60
50
5m、7.5m・・・効果が大きい
40
相対湿度に大きく影響される
30
20
10
0
0
5 7.5 10 15 20 25
誘発目地間隔(m )
30
35
温度ひび割れ解析結果において
相対湿度も重要な要素となる.
100
相対湿度
相対湿度の年変動
90
は地域ごとに様々
80
若松(年平均相対湿度77%)
福島(年平均相対湿度69%)
小名浜(年平均相対湿度72%)
70
60
50
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
特定の月の相対湿度を入力するとどうなるのか?
年平均相対湿度と月平均相対湿度の比較
■ 年平均相対湿度(若松77%、小名浜72%)
■ 年平均相対湿度>月平均相対湿度の場合
1、2月の平均相対湿度(若松80.5%、小名浜59%)
打設開始1月
解析期間2ヶ月
解析結果を危険側に評価してしまう
ひび割れ発生確率(%)
60
50
年平均
月平均
40
30
50%以上
20
10
小名浜 年平均
小名浜 月平均
0
相対湿度
77%若松80.5%
若松
小名浜
> 59%
72%
小名浜
まとめ及び今後の展望
まとめ
福島県内3地域の気象条件を反映させた温度ひび割
れ特性を明らかにできた。
しかし
現行の年平均相対湿度による評価では、季節により
月平均相対湿度が年平均相対湿度を大幅に下回る
場合、著しく危険側に発生確率を評価してしまう。
今後は・・・
•プログラムの改良
•県内の相対湿度に
関する観測データ収集
ひび割れ発生危険度マップ (例)
ダウンロード

福島県内におけるコンクリート構造物の 温度ひび割れ特性に関する解析