JP6773279B2 - Fire resistance test method for segments - Google Patents

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Description

本発明は、セグメントの耐火試験方法に関する。 The present invention relates to a segment fire resistance test method.

トンネルの覆工に用いるセグメントの実大耐火性能確認試験(セグメントの耐火試験)では、実際のトンネルで作用する設計断面力を付与しながらRABT60加熱曲線(ドイツ交通省の指針に規定された道路トンネル内での車両火災を想定した火災曲線であり、加熱開始後5分で1200℃まで昇温させ、60分まで保持した後も徐冷するという一般的な建物火災を想定した加熱よりも厳しい加熱条件)に基づいた加熱を行い、着目する部位の温度が許容温度を下回ること、過大な変形、爆裂がないことを確認する(例えば、特許文献1参照)。 In the full-scale fire resistance performance confirmation test (segment fire resistance test) of the segment used for tunnel lining, the RABT60 heating curve (road tunnel specified in the guideline of the German Ministry of Transport) is applied while giving the design cross-sectional force that acts in the actual tunnel. It is a fire curve assuming a vehicle fire inside, and the heating is stricter than the heating assuming a general building fire, in which the temperature is raised to 1200 ° C in 5 minutes after the start of heating and then slowly cooled after being held for up to 60 minutes. Perform heating based on the conditions), and confirm that the temperature of the site of interest is below the permissible temperature and that there is no excessive deformation or explosion (see, for example, Patent Document 1).

また、試験の際にセグメントに所望の軸力と曲げモーメントを導入する手法としては、従来、PC鋼棒を緊張することによって軸力を与え、セグメントに取り付けたブラケットを油圧ジャッキで押圧することによって曲げモーメントを与えるようにしている。 In addition, as a method of introducing a desired axial force and bending moment to a segment during a test, conventionally, an axial force is applied by tensioning a PC steel rod, and a bracket attached to the segment is pressed by a hydraulic jack. I try to give a bending moment.

特開2008−286593号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-286593

一方、近年、トンネル断面の大型化が進み、これに伴い実大耐火試験に用いるセグメント試験体(供試体)のサイズが大きくなり、導入する軸力や曲げモーメントが大きくなっている。また、正曲げ、負曲げともに対応できる加力方法が必要になっている。 On the other hand, in recent years, the tunnel cross section has become larger, and along with this, the size of the segment test piece (specimen) used for the full-scale fire resistance test has increased, and the axial force and bending moment to be introduced have also increased. In addition, there is a need for a applying method that can handle both forward bending and negative bending.

このため、セグメントの実大耐火性能確認試験を実施するにあたり、大型試験体を燃やせる耐火炉が限られるという大きさの問題、さらに力を導入するための設備(ブラケット、ジャッキ)が大型化し高価になるという問題が生じている。 For this reason, when conducting a full-scale refractory performance confirmation test of a segment, there is a problem of the size that the refractory furnace that can burn a large test piece is limited, and the equipment (brackets, jacks) for introducing force becomes large and expensive. There is a problem of becoming.

本発明は、上記事情に鑑み、好適に耐火試験を実施可能なセグメントの耐火試験方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a fire resistance test method for a segment capable of suitably performing a fire resistance test.

上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。 To achieve the above object, the present invention provides the following means.

本発明のセグメントの耐火試験方法は、セグメントの試験体をプレストレストコンクリート試験体とし、且つ、コンクリートに埋設される補強スタッドジベルを取り付けた補強プレートが前記プレストレストコンクリート試験体の端部のPC鋼材の定着面に支圧プレートと重なるように設置されるとともに、前記プレストレストコンクリート試験体の端部側に割裂補強筋鉛直方向及び水平方向にそれぞれ設けられた、前記セグメントの試験体を用いることを特徴とする。
Fire test method segments of the present invention, the test body segments and prestressed concrete test body, and a reinforcing plate fitted with a reinforcing stud dowels embedded in the concrete is a PC steel end of the prestressed concrete test body together are placed so as to overlap with the bearing capacity plate fixing surface, split裂補strong muscles on the end side of the prestressed concrete test body is provided on each of the vertical and horizontal directions, characterized by using a specimen of said segments And.

本発明のセグメントの耐火試験方法においては、安価でコンパクトな試験体を用いて耐火試験を行うことが可能になる。 In the segment fire resistance test method of the present invention, it is possible to perform a fire resistance test using an inexpensive and compact test piece.

本発明の一実施形態に係る試験体を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the test body which concerns on one Embodiment of this invention. 図1のX1−X1線矢視図である。It is the X1-X1 line arrow view of FIG. 図1のX2−X2線矢視図である。It is the X2-X2 line arrow view of FIG. 図1のX3−X3線矢視図である。It is the X3-X3 line arrow view of FIG. 図1のX4−X4線矢視図である。It is an arrow view of X4-X4 line of FIG. 端部補強プレートを示す正面図である。It is a front view which shows the end reinforcement plate. 端部補強プレートを示す側面図である。It is a side view which shows the end reinforcement plate. 側面補強プレートを示す正面図である。It is a front view which shows the side reinforcement plate. 側面補強プレートを示す側面図である。It is a side view which shows the side reinforcement plate. 試験体の応力分布(水平方向)の概念図である。It is a conceptual diagram of the stress distribution (horizontal direction) of a test piece. 土木学会定着具性能試験方法を示す図である。It is a figure which shows the fixing tool performance test method of the Japan Society of Civil Engineers. 解析モデルを示す図である。It is a figure which shows the analysis model. 解析結果を示す図である。It is a figure which shows the analysis result. 補強対象範囲を示す図である。It is a figure which shows the reinforcement target range. ビード幅とのど厚の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the bead width and the throat thickness. 溶接継手の形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of a welded joint.

以下、図1から図16を参照し、本発明の一実施形態に係るセグメントの耐火試験方法について説明する。 Hereinafter, the fire resistance test method of the segment according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 16.

ここで、本実施形態は、トンネルの覆工に用いるセグメントの耐火試験方法に関し、特に、セグメントの試験体(供試体)の形状を工夫するとともにPC鋼材の導入緊張力によって所望の軸力と偏心による曲げモーメントを導入するようにし、安価で且つコンパクトなセグメント試験体を用いて好適に耐火試験を実施可能にする方法に関するものである。 Here, the present embodiment relates to a fire resistance test method for a segment used for tunnel lining. In particular, the shape of the test piece (specimen) of the segment is devised, and the desired axial force and eccentricity are obtained by the introduction tension force of the PC steel material. The present invention relates to a method of introducing a bending moment according to the above-mentioned method so as to preferably perform a fire resistance test using an inexpensive and compact segment test piece.

そして、セグメント試験体をプレストレストコンクリート試験体とし、安価且つコンパクトな試験体を用いる場合には、耐火試験中の温度上昇の影響や、定着部の健全性を考慮した試験体を設計する必要がある。すなわち、通常のプレストレストコンクリートの定着部では、試験体サイズを小さくするために試験体サイズと導入力の関係から決められた余裕ある配置を満足できない。このため、定着部は、狭いエリアに大きな力を作用させるための特殊な補強が必要となる。 When the segment test piece is a prestressed concrete test piece and an inexpensive and compact test piece is used, it is necessary to design the test piece in consideration of the influence of the temperature rise during the fire resistance test and the soundness of the fixing portion. .. That is, the fixed portion of ordinary prestressed concrete cannot satisfy the sufficient arrangement determined from the relationship between the specimen size and the introduction force in order to reduce the specimen size. For this reason, the fixing portion requires special reinforcement for applying a large force to a narrow area.

このように、コンパクトな試験体を用いて耐火試験を実施するためには、最適なPC鋼材の配置と、局部応力への補強方法を設定/確立することが重要になる。 As described above, in order to carry out the fire resistance test using the compact test piece, it is important to set / establish the optimum arrangement of the PC steel material and the reinforcement method against the local stress.

そして、コンパクトな試験体を用いるための補強の重要なポイントとして、次の3点が挙げられる。 The following three points are important points for reinforcement for using a compact test piece.

1−1) 断面力を再現するのに必要な偏心量を確保する。
1−2) セグメントの主筋とPC鋼材を干渉させない。
1−3) 温度上昇による過度な影響を受けない。
1-1) Secure the amount of eccentricity required to reproduce the cross-sectional force.
1-2) Do not interfere with the main bar of the segment and the PC steel material.
1-3) Not excessively affected by temperature rise.

これら3点の条件を満足するために、本願の発明者らは、次の2−1)〜2−7)についての検討が必要であることを見出した(試験体:図1から図5、支圧プレート:図6及び図7、側面補強板:図8及び図9参照)。 In order to satisfy these three conditions, the inventors of the present application have found that it is necessary to study the following 2-1) to 2-7) (test specimens: FIGS. 1 to 5, Support plate: see FIGS. 6 and 7, side reinforcing plate: see FIGS. 8 and 9).

2−1) 試験体1の端部に取り付ける支圧プレートを大きくし、支圧力の加わる面積を増やす。 2-1) Enlarge the bearing plate attached to the end of the test piece 1 to increase the area to which the bearing pressure is applied.

2−2) 支圧プレートの変形による局所的な支圧応力を緩和するため、板厚を部分的に増やす。 2-2) Partially increase the plate thickness in order to alleviate the local bearing stress caused by the deformation of the bearing plate.

2−3) 補強プレート2を試験体1の定着面(端部)に設置するとともに補強プレート2にスタッドジベル3を設置し、支圧応力の集中を緩和する。 2-3) The reinforcing plate 2 is installed on the fixing surface (end) of the test body 1 and the stud gibber 3 is installed on the reinforcing plate 2 to alleviate the concentration of bearing stress.

2−4) 側面の縁端距離不足を補うため、側面補強プレート4+補強スタッドジベル3を設置する。 2-4) Install the side reinforcement plate 4 + reinforcement stud gibber 3 to make up for the shortage of the side edge distance.

2−5) 割裂補強筋6は、鉛直および水平の両方向とも一箇所あたりD16×4本(φ40mm仕様)とし、グリッド筋相当の定着長を確保する。 2-5) The split reinforcing bars 6 are D16 x 4 (φ40 mm specifications) per location in both the vertical and horizontal directions, and a fixing length equivalent to that of the grid bars is secured.

2−6) 割裂補強筋6の定着長が取れない箇所は、補強スタッドジベル3と割裂補強筋6を溶接する。 2-6) Weld the reinforcing stud gibber 3 and the split reinforcing bar 6 at the portion where the fixing length of the split reinforcing bar 6 cannot be obtained.

2−7) 割裂補強筋6の配置は、補強効果を優先し、セグメントの設計かぶり内に配置する。 2-7) The split reinforcing bars 6 are arranged within the design cover of the segment, giving priority to the reinforcing effect.

そして、本願の発明者らは、2−1)〜2−7)の点について鋭意研究に取り組み、2−1’)〜2−7’)の対策を講じることにより1−1)〜1−3)の3点の条件を満足できることを見出した。 Then, the inventors of the present application worked diligently on the points of 2-1) to 2-7) and took measures of 2-1') to 2-7') 1-1) to 1-. It was found that the three conditions of 3) can be satisfied.

2−1’) 試験体1の定着面に40mm厚の補強プレート2を設置する。なお、必ずしも補強プレート2の厚さは40mmに限定しなくてもよい。 2-1') A 40 mm thick reinforcing plate 2 is installed on the fixing surface of the test piece 1. The thickness of the reinforcing plate 2 does not necessarily have to be limited to 40 mm.

2−2’) 2−1’)に加え、PC鋼棒の定着部に標準寸法の支圧プレート(一部特注品)を重ねて設置する。 In addition to 2-2') 2-1'), a standard-sized bearing plate (some custom-made products) is placed on the fixing part of the PC steel rod.

2−3’) 2−1’)の補強プレート2にスタッドジベル(D19−150mm)3を設置する。また、端面スタッドジベル3は用心として配置し、充填性等の施工性を考慮して配置量を決定する。 2-3') A stud gibber (D19-150 mm) 3 is installed on the reinforcing plate 2 of 2-1'). Further, the end face stud gibber 3 is arranged as a precaution, and the arrangement amount is determined in consideration of workability such as filling property.

2−4’) 側面補強プレート4はt=12mmとし、D19−150mmのスタッドジベル3を配置する。スタッドジベル3は、側面補強プレート4の一体化と水平方向補強筋6の定着部を兼用するため、補強筋位置に設置する。 2-4') The side reinforcing plate 4 has t = 12 mm, and a stud gibber 3 having a D19-150 mm is arranged. The stud gibber 3 is installed at the reinforcing bar position because the side reinforcing plate 4 is integrated and the horizontal reinforcing bar 6 is fixed.

2−5’) 鉛直方向補強筋6は、D16×4本相当の鉄筋量を割裂応力が最大となる端面より200mm付近に配置する。水平方向補強筋6は、スタッドジベル3と同径のD19×4本を鉛直方向と同様に配置する。 2-5') In the vertical reinforcing bar 6, the amount of reinforcing bars equivalent to D16 × 4 is arranged in the vicinity of 200 mm from the end face where the split stress is maximized. As the horizontal reinforcing bar 6, D19 × 4 having the same diameter as the stud gibber 3 is arranged in the same manner as in the vertical direction.

2−6’) 水平方向補強筋6と補強スタッドジベル3の溶接は、のど厚8mm(L=60mm)のフレア溶接とする。軸力導入部の水平割裂補強筋6のフレア溶接長は、「鉄筋定着・継手指針(2007年度版:社団法人土木学会」に基づき決定する。 2-6') Welding of the horizontal reinforcing bar 6 and the reinforcing stud gibber 3 shall be flare welding with a throat thickness of 8 mm (L = 60 mm). The flare welding length of the horizontal split reinforcing bar 6 of the axial force introduction portion is determined based on the "Reinforcing bar fixing / joint guideline (2007 version: Japan Society of Civil Engineers)".

2−7’) 端部付近の補強筋6の最小純かぶりは25mm(最大骨材寸法20mm+5mm)とする。熱面側の鉄筋は、温度上昇によりコンクリートに悪影響(爆裂)を与える可能性があることから、耐熱養生を表面に実施し、かぶり内に配置する補強筋6及び補強スタッド3に熱影響が生じない対策を講じる。 2-7') The minimum pure cover of the reinforcing bar 6 near the end is 25 mm (maximum aggregate size 20 mm + 5 mm). Since the reinforcing bars on the hot surface side may have an adverse effect (explosion) on the concrete due to the temperature rise, heat-resistant curing is performed on the surface, and the reinforcing bars 6 and the reinforcing studs 3 arranged in the cover are affected by heat. Take no measures.

上記のようにして、本願発明者らは、セグメント試験体をプレストレストコンクリート試験体とし、安価且つコンパクトな試験体を用いる場合であっても、目標とする断面力を安全且つ確実にセグメント試験体に導入することができ、緊張力導入時、耐火試験時ともに補強部及びPC鋼材が健全で、試験体を必要最小限に抑えることができることを確認した。 As described above, the inventors of the present application use the segment test piece as the prestressed concrete test piece, and even when an inexpensive and compact test piece is used, the target cross-sectional force can be safely and surely obtained as the segment test piece. It was confirmed that it could be introduced, and that the reinforcing part and the PC steel material were sound during both the tension introduction and the fire resistance test, and the test piece could be suppressed to the minimum necessary.

これにより、本実施形態のセグメントの耐火試験方法によれば、安価且つコンパクトな試験体を用いて精度よく耐火試験の実施することができ、大断面シールドセグメントの実大耐火試験に要するコストを削減することが可能になる。 As a result, according to the segment fire resistance test method of the present embodiment, it is possible to carry out the fire resistance test with high accuracy using an inexpensive and compact test piece, and the cost required for the full-scale fire resistance test of the large cross-section shield segment is reduced. It becomes possible to do.

ここで、以下に、実際に行ったPC(プレストレスコンクリート製の試験体(セグメント)の実大耐火性能確認試験に関する検討の内容について具体的に説明する。 Here, the contents of the examination regarding the full-scale fire resistance performance confirmation test of the PC (prestressed concrete test piece (segment)) actually performed will be specifically described below.

本実大耐火性能確認試験の検討では、セグメントの試験体に対し、実際のトンネルで作用する設計断面力を与えながらRABT60加熱曲線に基づいた加熱を行い、着目する部位の温度が許容温度を下回ること、過大な変形、爆裂がないことを確認した。 In the examination of this full-scale fire resistance performance confirmation test, the test piece of the segment was heated based on the RABT60 heating curve while giving the design cross-sectional force acting in the actual tunnel, and the temperature of the part of interest was lower than the allowable temperature. It was confirmed that there was no excessive deformation or explosion.

また、供用中の設計断面力(軸力、曲げモーメント)の再現は、PC鋼棒を用いたプレストレスの導入によって行った。 In addition, the design cross-sectional force (axial force, bending moment) in service was reproduced by introducing prestress using a PC steel rod.

以下に、導入緊張力(プレストレス量)の設定根拠を示すとともにPC鋼棒の配置、定着部の補強方法についての検討結果を示す。 The basis for setting the introduction tension (prestressed amount) is shown below, and the results of studies on the arrangement of PC steel rods and the method of reinforcing the fixing part are shown.

[導入緊張力(PC鋼棒径)設定の予備検討]
はじめに、導入緊張力(PC鋼棒径)設定の予備検討について説明する。
[Preliminary examination of introduction tension (PC steel rod diameter) setting]
First, a preliminary study of the introduction tension force (PC steel rod diameter) setting will be described.

PC鋼材の仕様は、市販品を用い、引張強度の高い一般PC鋼棒「B種2号」用いることとした。高温時のリラクセーションによるプレストレス損失が大きいため、引張強度の高いB種を用いることとした。
表1は本検討で使用したPC鋼棒の仕様を示している。
As for the specifications of the PC steel material, it was decided to use a commercially available product and to use a general PC steel rod "Class B No. 2" having high tensile strength. Since the prestress loss due to relaxation at high temperature is large, it was decided to use type B having high tensile strength.
Table 1 shows the specifications of the PC steel rods used in this study.

[PC鋼材応力度の制限値]
次に、使用したPC鋼材の応力度の制限値について説明する。
[Limited value of PC steel stress]
Next, the limit value of the stress degree of the used PC steel material will be described.

PC鋼材の配置及び本数を検討するにあたり、PC鋼材応力度の制限値を以下のように設定した。 In examining the arrangement and number of PC steel materials, the limit value of the stress degree of PC steel materials was set as follows.

3−1) プレストレス直後の応力度:0.85σpy=790N/mm
3−2) プレストレス中の応力度の90%(有効係数:2.4)参照):0.90σpy×0.9=753N/mm
3−3) 降伏応力度の0.7倍:0.70σpy=651N/mm
3-1) Stress degree immediately after prestress: 0.85σ py = 790N / mm 2
3-2) 90% of stress during prestress (see effective coefficient: 2.4)): 0.90σ py × 0.9 = 753N / mm 2
3-3) 0.7 times the yield stress: 0.70σ py = 651N / mm 2

なお、本試験の試験体は仮設であるため、制限値として3−1)とした。また、温度上昇によるリラクセーション増加により有効径数が0.9と大きいため、3−2)となる。さらも。加熱面から175mmに配置される負曲げ試験体のPC鋼材(グラウトあり)は、耐火試験では火に曝されるコンリート面の急激な膨張を考慮し、3−1)、3−2)に加え、3−3)を制限値とした。 Since the test body of this test is temporary, the limit value was set to 3-1). Further, since the effective diameter is as large as 0.9 due to the increase in relaxation due to the temperature rise, it becomes 3-2). Furthermore. The PC steel material (with grout) of the negative bending test piece placed 175 mm from the heated surface is added to 3-1) and 3-2) in consideration of the rapid expansion of the concrete surface exposed to fire in the fire resistance test. 3-3) was set as the limit value.

[耐火性能の検討]
次に、耐火性能の検討について説明する。
[Examination of fire resistance performance]
Next, the examination of fire resistance performance will be described.

本試験では、PC鋼棒を用いたプレストレスの導入により設計断面力の再現を行う。加熱面付近や把持金物付近に配置するPC鋼材は、加熱による熱影響を受ける。PC鋼材の熱影響特性を把握し、PC鋼材の物性変化の生じない温度域となる配置を決定することで、試験の精度と安全を確保する。 In this test, the design section force is reproduced by introducing prestressed concrete using a PC steel rod. PC steel materials placed near the heating surface or near the gripping hardware are affected by heat due to heating. The accuracy and safety of the test are ensured by grasping the thermal effect characteristics of the PC steel material and determining the arrangement in the temperature range where the physical properties of the PC steel material do not change.

ここで、一般的なPC鋼材は、次のような熱特性を有する。
4−1) リラクセーションが増加する(温度と加熱時間により変化する)。
4−2) 引張強度は300℃を超えると急激に低下し、500℃で常温の50%程度になる。
4−3) 降伏点は350℃で75%程度、500℃で30%程度となる。
Here, a general PC steel material has the following thermal characteristics.
4-1) Relaxation increases (varies depending on temperature and heating time).
4-2) The tensile strength sharply decreases when the temperature exceeds 300 ° C, and reaches about 50% of the normal temperature at 500 ° C.
4-3) The yield point is about 75% at 350 ° C and about 30% at 500 ° C.

上記の通り、PC鋼材は300℃に達すると、強度(引張・降伏)、弾性係数ともに急激に低下するため、本試験ではPC鋼材の温度上昇が150℃以下となるように配置を設定する。 As described above, when the PC steel material reaches 300 ° C., both the strength (tensile / yield) and the elastic modulus sharply decrease. Therefore, in this test, the arrangement is set so that the temperature rise of the PC steel material is 150 ° C. or less.

そして、実現場の実積に基づいてPC鋼材の配置方針となる熱特性を把握し、この実現場の試験結果で加熱面から130mmの鉄筋の温度上昇が150℃程度であったことから、本試験では、加熱面からPC鋼材図心までの最小距離を175mmと設定した。また、加熱面からの距離が175mmとなるPC鋼棒には、セメントグラウトを実施することとした。 Then, based on the actual product of the realization field, the thermal characteristics that are the placement policy of the PC steel material were grasped, and the test result of this realization field showed that the temperature rise of the reinforcing bar 130 mm from the heating surface was about 150 ° C. In the test, the minimum distance from the heated surface to the center of gravity of the PC steel material was set to 175 mm. Further, it was decided to carry out cement grout on the PC steel rod having a distance of 175 mm from the heating surface.

また、実現場の試験結果では、加熱面から250mmの把持金物付近の主筋の温度上昇が150℃程度であったことから、把持金物とPC鋼材のあきを50mm以上確保することとした。 Further, in the test result of the realization site, the temperature rise of the main bar near the gripping metal fitting 250 mm from the heating surface was about 150 ° C., so it was decided to secure a space of 50 mm or more between the gripping metal fitting and the PC steel material.

[PC鋼材配置に関する検討]
次に、PC鋼材配置に関する検討について説明する。
[Examination of PC steel layout]
Next, a study on the arrangement of PC steel materials will be described.

はじめに、PC鋼材定着部の最小中心間隔及び最小縁端距離に説明する。
PC定着部の設計にあたっては、設計で考慮される緊張力に対してコンクリートの支圧破壊及び横方向の割裂破壊が生じないように設計しなければならない。各定着工法には、定着具の最小配置間隔、最小縁端距離、割裂補強筋の径及び本数配置が示されている。
First, the minimum center spacing and the minimum edge distance of the PC steel fixing portion will be described.
When designing the PC fixing part, it must be designed so that the bearing force fracture and the lateral split fracture of the concrete do not occur due to the tension force considered in the design. In each fixing method, the minimum arrangement interval of the fixing tool, the minimum edge distance, the diameter and the number arrangement of the split reinforcing bars are shown.

なお、一般PC鋼棒(φ40)の定着具の配置及び割裂補強筋量について、公的に示されたものがないため、「3. 3)PC鋼棒(φ40mm)の配置に関する検討」において、FEM解析により必要な最小中心間隔、最小縁端距離、割裂補強筋量を算定した。 Since there is no officially indicated arrangement of the fixing tool for general PC steel rods (φ40) and the amount of split reinforcing bars, in “3.3) Examination of arrangement of PC steel rods (φ40 mm)”, The required minimum center spacing, minimum edge distance, and split reinforcement muscle mass were calculated by FEM analysis.

[PC鋼材の配置]
そして、PC鋼棒(φ40mm)の配置に関する検討内容、検討結果は次の通りである。
[Arrangement of PC steel materials]
The contents and results of the examination regarding the arrangement of the PC steel rod (φ40 mm) are as follows.

まず、定着部背面の応力分布概念を図10に示す。
一般的に、PC定着部の背面は割裂防止のためグリッド筋などで補強がされているが、一般PC鋼棒(φ40)については、各メーカーが定める定着部の設計施工マニュアルに割裂補強筋等に関する構造細目の規定がない。NEXCO設計要領では、定着突起の設計にFEM解析等で補強量を決めるよう定められており、本検討においてもFEM解析によって定着部の背面の割裂補強筋量を求めた。その結果、定着部1か所1断面にあたりの補強筋はD16を4本とした。
First, FIG. 10 shows the concept of stress distribution on the back surface of the fixing portion.
Generally, the back surface of the PC fixing part is reinforced with grid bars to prevent cracking, but for general PC steel rods (φ40), the split reinforcing bars etc. are described in the design and construction manual of the fixing part specified by each manufacturer. There are no structural details regarding. In the NEXCO design procedure, it is stipulated that the amount of reinforcement should be determined by FEM analysis or the like in the design of the anchoring projection, and in this study as well, the amount of split reinforcement on the back surface of the anchoring portion was determined by FEM analysis. As a result, four D16s were used as the reinforcing bars per one cross section of the fixing portion.

なお、FEMモデルの大きさは、「プレストレストコンクリート工法設計施工指針(土木学会)」(図11参照)の定着具性能試験方法に準じた試験体サイズ(一辺が最小縁端距離の2倍で、高さは最小縁端距離の4倍)とした。 The size of the FEM model is the size of the test piece (one side is twice the minimum edge distance) according to the fixture performance test method of "Prestressed Concrete Construction Method Design and Construction Guideline (JSCE)" (see Fig. 11). The height was 4 times the minimum edge distance).

一般PC鋼棒(φ40)に対する最小縁端距離(最小鋼材間隔)は、これを規定する指針がないため、「ディビダーク工法設計・施工マニュアル」に示されたφ26、φ32、φ36の鋼棒に関する値から推定した。 The minimum edge distance (minimum steel material spacing) with respect to general PC steel rods (φ40) is the value for φ26, φ32, and φ36 steel rods shown in the “Dyckerhoff Construction Method Design and Construction Manual” because there is no guideline to specify this. Estimated from.

表2にPC鋼棒(φ40)の最小縁端距離を示す。
FEMモデルの要素は全てソリッドで、節点数5460、要素数4700である。モデル概要図とFEMモデル図を図12に示す。
また、解析条件の一覧を表3に示す。
Table 2 shows the minimum edge distance of the PC steel rod (φ40).
The elements of the FEM model are all solid, with 5460 nodes and 4700 elements. A schematic diagram of the model and a FEM model diagram are shown in FIG.
Table 3 shows a list of analysis conditions.

そして、解析結果をY方向の直応力コンター図(Y軸方向中心断面)として図13に示す。なお、コンターレンジは0〜5N/mmとしている(正が引張)。 Then, the analysis result is shown in FIG. 13 as a direct stress contour diagram in the Y direction (center cross section in the Y axis direction). The contour range is 0 to 5 N / mm 2 (positive is tension).

これに基づき、補強範囲、割裂補強筋量を次のように設定する。 Based on this, the reinforcement range and the amount of split reinforcement are set as follows.

[補強範囲]
図14(及び図13)に示すように、コンクリート引張応力の許容値を定め、それ以上の引張応力が発生している範囲を補強範囲とする。
[Reinforcement range]
As shown in FIG. 14 (and FIG. 13), the allowable value of the concrete tensile stress is determined, and the range in which the tensile stress higher than that is generated is defined as the reinforcement range.

緊張時のコンクリート圧縮強度はFck’=30N/mm、緊張時のコンクリート引張強度はFTK=0.23×Fck 2/3(コンクリート標準示方書、設計編)=2.22N/mmとなる。 The compressive strength of concrete during tension is F ck '= 30 N / mm 2 , and the tensile strength of concrete during tension is F TK = 0.23 x F ck 2/3 (concrete standard specification, design) = 2.22 N / mm. It becomes 2 .

ひび割れを防止したい場合のひび割れ発生に対する安全率はn=1.85(コンクリート標準示方書、設計編)、安全率n=1.85を考慮したコンクリート引張応力の許容値はσ=FTK/n=0.22/1.85=1.20N/mmとなる。 When you want to prevent cracks, the safety factor for cracking is n = 1.85 (Concrete Standard Specification, Design), and the allowable value of concrete tensile stress considering the safety factor n = 1.85 is σ = F TK / n. = 0.22 / 1.85 = 1.20 N / mm 2 .

[割裂補強筋量]
解析モデルは、断面において左右対称であるため、半分(左)のみを考慮する。補強範囲の引張応力σy(N/mm)を表4に、引張応力σyに対応する要素面積A(mm)を表5に示す。
[Split reinforcement muscle mass]
Since the analytical model is symmetrical in cross section, only half (left) is considered. Table 4 shows the tensile stress σy (N / mm 2 ) in the reinforcing range, and Table 5 shows the element area A (mm 2 ) corresponding to the tensile stress σy.

補強範囲に発生している引張応力を要素面積で積分し、補強範囲に発生している引張力を算出する。引張力を割裂補強筋量で除し、許容鉄筋引張応力を満足していることを確認する。許容鉄筋引張応力は、NEXCO設計要領書の定着部設計の項に示された値とした。 The tensile stress generated in the reinforcement range is integrated with the element area, and the tensile force generated in the reinforcement range is calculated. Divide the tensile force by the amount of split reinforcing bar and confirm that the allowable reinforcing bar tensile stress is satisfied. The allowable reinforcing bar tensile stress was the value shown in the section of fixing part design in the NEXCO design manual.

許容鉄筋引張応力はσsa=120N/mm(SD345)、補強範囲に発生する引張力はΣ(σ・A)=81511N、割裂補強筋量(D16、4本)はA=198.6×4=794.4mm、そして、鉄筋引張応力はσ=81511/794.4=102.6N/mm<120N/mm・・・OKとなる。 Allowable rebar tensile stress σ sa = 120N / mm 2 ( SD345), the tensile force generated in the reinforcing range Σ (σ y · A) = 81511N, split裂補strong muscle mass (D16,4 present) is A s = 198. 6 × 4 = 794.4mm 2, and, rebar tensile stress will be σ s = 81511 / 794.4 = 102.6N / mm 2 <120N / mm 2 ··· OK.

[PC鋼材の配置]
以上の結果から、PC鋼棒(φ40mm)の配置に関しては次のことが言える。
[Arrangement of PC steel materials]
From the above results, the following can be said about the arrangement of the PC steel rod (φ40 mm).

5−1) 最小中心間隔は、200mmとしてよい。
5−2) 最小縁端距離は、310mmとしてよい。
5−3) 割裂補強筋量は、一箇所当り680m(D16×4本程度)以上とする。
5−4) 補強範囲(位置)は、支圧面から200mm以深が適当である。
5-1) The minimum center spacing may be 200 mm.
5-2) The minimum edge distance may be 310 mm.
5-3) The amount of split reinforcing muscles shall be 680 m 2 (about D16 x 4) or more per location.
5-4) The appropriate reinforcement range (position) is 200 mm or deeper from the bearing surface.

そして、PC鋼材の本数及び配置は、「導入緊張力(PC鋼棒径)の設定根拠」、「PC鋼材配置に関する検討」に加え、以下の方針に従って決定すればよい。
なお、表6、表7にPC鋼材導入軸力(径・本数の決定根拠)を示している。
Then, the number and arrangement of PC steel materials may be determined according to the following policy in addition to "grounds for setting the introduction tension force (PC steel rod diameter)" and "examination of PC steel material arrangement".
Tables 6 and 7 show the PC steel material introduction axial force (the basis for determining the diameter and number).

6−1) PC鋼材の使用径は、26mm、32mm、36mm、40mmの4種類とする。
6−2) PC鋼材の発生応力度を、「PC鋼材応力度の制限値」以下とする。
6−3) PC鋼棒径は「降伏応力度の0.7倍」に最も近い値となる必要最小径とする(伸び量を大きく)。
6-1) There are four types of diameters used for PC steel: 26 mm, 32 mm, 36 mm, and 40 mm.
6-2) The generated stress of PC steel shall be less than or equal to the "limit value of PC stress".
6-3) The diameter of the PC steel rod shall be the minimum required diameter that is the closest to "0.7 times the yield stress" (larger elongation).

PC鋼材配置の決定方針は次のようにする。 The decision policy for arranging PC steel materials is as follows.

7−1) セグメントの構造鉄筋の配置を優先する。
7−2) 高さ方向の配置は、図心、偏心量150mm(負曲げ)、偏心量450mm(正曲げ)を基本とする。
7−3) 原則として、PC鋼材配置に関する検討に示す最小中心間隔、最小縁端距離を確保する。
7−4) 負曲げPC鋼棒の中心間間隔は、把持金物(負曲げ試験体)による熱影響を考慮し、380mmとする。
7−5) 軸力PC鋼棒の中心間間隔は、把持金物(負曲げ試験体)による熱影響と吊治具インサートを考慮し、290mmとする(要補強)。
7−6) 負曲げ試験体(PC鋼棒φ40)のナット締付け及びジャッキセット必要スペースから、物理的な最小中心間隔を115mmとする(要補強)。
7−7) 側面の縁端距離は100mm以上を確保する(要補強)。
7-1) Prioritize the placement of structural reinforcing bars in the segment.
7-2) The arrangement in the height direction is based on the center of gravity, the eccentricity of 150 mm (negative bending), and the eccentricity of 450 mm (forward bending).
7-3) As a general rule, secure the minimum center spacing and minimum edge distance shown in the study on PC steel layout.
7-4) The distance between the centers of the negatively bent PC steel rods shall be 380 mm in consideration of the heat effect of the gripping hardware (negative bending test piece).
7-5) The distance between the centers of the axial force PC steel rods shall be 290 mm in consideration of the heat effect of the gripping hardware (negative bending test piece) and the hanging jig insert (reinforcement required).
7-6) Set the minimum physical center spacing to 115 mm from the required space for nut tightening and jack setting of the negative bending test piece (PC steel rod φ40) (reinforcement required).
7-7) Secure a side edge distance of 100 mm or more (reinforcement required).

[補強方針及び補強方法]
次に、補強方針及び補強方法について説明する。
[Reinforcement policy and reinforcement method]
Next, the reinforcement policy and the reinforcement method will be described.

本試験体のPC鋼棒配置は、前述の通り、1−1)、1−2)、1−3)を重視して決定している。 As described above, the arrangement of the PC steel rods of this test piece is determined with an emphasis on 1-1), 1-2), and 1-3).

1−1) 断面力を再現するのに必要な偏心量を確保する。
1−2) セグメントの主筋とPC鋼材を干渉させない。
1−3) 温度上昇による過度な影響を受けない。
1-1) Secure the amount of eccentricity required to reproduce the cross-sectional force.
1-2) Do not interfere with the main bar of the segment and the PC steel material.
1-3) Not excessively affected by temperature rise.

このため、「PC鋼材配置に関する検討」に示した最小中心間隔及び最小縁端距離を満足しない定着部が生じる。
Case−1、Case−2を例に説明すると、Case−1では、正曲げPC鋼棒の上面縁端距離125mmは、φ32の最小縁端距離137.5mmを満足していない。Case−2では、負曲げPC鋼棒の中心間隔115mm、側面縁端距離100mm及び下面縁端距離175mmは、φ40の最小中心間隔310mmと最小縁端距離200mmを満足していない。
For this reason, a fixing portion that does not satisfy the minimum center spacing and the minimum edge distance shown in "Study on PC Steel Arrangement" is generated.
Explaining Case-1 and Case-2 as an example, in Case-1, the upper surface edge distance of 125 mm of the forward bending PC steel rod does not satisfy the minimum edge distance of φ32 of 137.5 mm. In Case-2, the center distance of the negatively bent PC steel rod is 115 mm, the side edge distance of 100 mm, and the lower surface edge distance of 175 mm do not satisfy the minimum center distance of φ40 of 310 mm and the minimum edge distance of 200 mm.

ちなみに、施工基準(カタログ)に示されるPC鋼棒の最少配置寸法は、標準寸法の支圧プレートを用いた破壊試験により決定したものである(プレストレストコンクリート工法設計施工指針(土木学会)定着具性能試験方法)。 By the way, the minimum placement dimensions of PC steel rods shown in the construction standards (catalog) were determined by a destructive test using a bearing plate with standard dimensions (prestressed concrete construction method design and construction guidelines (JSCE) Fixture Performance. Test method).

以上のように、最小配置寸法を満足できない定着部があることから、本試験(本実施形態のセグメントの耐火試験方法)では、コンクリートの支圧応力度(割裂応力度)を上記の破壊試験と同等以下とするため、前述の通り、2−1)〜2−7)の方針のもと補強を実施することとした。
また、試験の確実性と作業の安全性を考慮し、条件が最も厳しいPC鋼棒φ40mmを想定して補強量を決定し、全箇所に適用することとする。
As described above, since there is a fixed portion that does not satisfy the minimum arrangement dimension, in this test (fire resistance test method for the segment of the present embodiment), the bearing stress (split stress) of concrete is referred to as the above-mentioned fracture test. As mentioned above, it was decided to carry out reinforcement based on the policies of 2-1) to 2-7) in order to keep the equivalent or less.
In addition, considering the certainty of the test and the safety of work, the amount of reinforcement is determined assuming the PC steel rod φ40 mm, which is the strictest condition, and it is applied to all places.

2−1) 支圧プレートを大きくし、支圧力の加わる面積を増やす。
2−2) プレートの変形による局所的な支圧応力を緩和するため板厚を部分的に増やす。
2−3) 支圧プレートにスタッドジベルを設置し、支圧応力の集中を緩和する。
2−4) 側面の縁端距離不足を補うため、側面プレート+補強スタッドジベルを設置する。
2−5) 割裂補強筋は、鉛直および水平の両方向とも一箇所あたりD16×4本(φ40mm仕様)とし、グリッド筋相当の定着長を確保する。
2−6) 割裂補強筋の定着長が取れない箇所は、補強スタッドジベルと割裂補強筋を溶接する。
2−7) 補強筋の配置は、補強効果を優先し、セグメントの設計かぶり内に配置する。
2-1) Enlarge the bearing plate to increase the area to which the bearing pressure is applied.
2-2) Partially increase the plate thickness to relieve local bearing stress due to plate deformation.
2-3) Install a stud gibber on the bearing plate to ease the concentration of bearing stress.
2-4) Install a side plate + reinforced stud gibber to make up for the lack of side edge distance.
2-5) The split reinforcing bars shall be D16 x 4 (φ40 mm specifications) per location in both the vertical and horizontal directions, and the anchorage length equivalent to the grid bars shall be secured.
2-6) Weld the reinforcing stud gibber and the split reinforcing bar at the part where the fixing length of the split reinforcing bar cannot be obtained.
2-7) Reinforcing bars should be placed within the design cover of the segment, giving priority to the reinforcing effect.

そして、具体的な補強方法として、前述の通り、2−1’)〜2−7’)のようにする(図1から図9参照)。 Then, as a specific reinforcement method, as described above, 2-1') to 2-7') are used (see FIGS. 1 to 9).

2−1’) 試験体の定着面に40mm厚の補強プレートを設置する。
2−2’) 2−1’)に加え、PC鋼棒の定着部には標準寸法の支圧プレート(一部特注品)を重ねて設置する。
2−3’) 2−1’)の補強プレートにはスタッドジベル(D19−150mm)を設置する。端面スタッドジベルは用心として配置するため、充填性等の施工性を考慮し、配置量を決定する。
2−4’) 側面プレートはt=12mmとし、D19−150mmのスタッドジベルを配置する。スタッドジベルは、プレートの一体化と水平方向補強筋の定着部を兼用するため、補強筋位置に設置する。
2−5’) 鉛直方向補強筋は、D16×4本相当の鉄筋量を割裂応力が最大となる端面より200mm付近に配置する。水平方向補強筋は、スタッドジベルと同径のD19×4本を鉛直方向と同様に配置する。
2−6’) 水平方向補強筋と補強スタッドジベルの溶接は、のど厚8mm(L=60mm)のフレア溶接とする。軸力導入部の水平割裂補強筋のフレア溶接長は、「鉄筋定着・継手指針(2007年度版)(土木学会)」に基づき決定した。
2−7’) 端部付近の補強筋の最小純かぶりは25mm(最大骨材寸法20mm+5mm)とする。熱面側の鉄筋は、温度上昇によりコンクリートに悪影響(爆裂)を与える可能性があることから、耐熱養生を表面に実施し、かぶり内に配置する補強筋及び補強スタッドに熱影響が生じない対策を講じる。
2-1') Install a 40 mm thick reinforcing plate on the fixing surface of the test piece.
In addition to 2-2') 2-1'), a standard-sized bearing plate (some custom-made products) is installed on the fixing part of the PC steel rod.
A stud gibber (D19-150 mm) is installed on the reinforcing plate of 2-3') 2-1'). Since the end face stud gibber is arranged as a precaution, the arrangement amount is determined in consideration of workability such as filling property.
2-4') The side plate has t = 12 mm, and a D19-150 mm stud gibber is placed. The stud gibber is installed at the position of the reinforcing bar in order to integrate the plate and also serve as the fixing part of the horizontal reinforcing bar.
2-5') For the vertical reinforcing bars, the amount of reinforcing bars equivalent to D16 × 4 is arranged in the vicinity of 200 mm from the end face where the split stress is maximized. As the horizontal reinforcing bars, D19 × 4 having the same diameter as the stud gibber are arranged in the same manner as in the vertical direction.
2-6') Welding of the horizontal reinforcing bar and the reinforcing stud gibber shall be flare welding with a throat thickness of 8 mm (L = 60 mm). The flare welding length of the horizontal split reinforcement of the axial force introduction part was determined based on the "Reinforcing Bar Fixing / Joint Guideline (2007 Edition) (Japan Society of Civil Engineers)".
2-7') The minimum pure cover of the reinforcing bar near the end is 25 mm (maximum aggregate size 20 mm + 5 mm). Reinforcing bars on the hot surface side may adversely affect concrete due to temperature rise (explosion), so heat-resistant curing is performed on the surface to prevent thermal effects on the reinforcing bars and reinforcing studs placed inside the cover. To take.

[フレア溶接長]
ここで、2−6’)におけるスタッドと水平方向鉄筋のフレア溶接継手長の検討の詳細について説明しておく。
[Flare welding length]
Here, the details of the examination of the flare welded joint length of the stud and the horizontal reinforcing bar in 2-6') will be described.

軸力導入部の水平割裂補強筋のフレア溶接長は、「鉄筋定着・継手指針(2007年度版:土木学会)」に基づき決定した。 The flare welding length of the horizontal split reinforcing bar of the axial force introduction part was determined based on the "Reinforcing Bar Fixing / Joint Guideline (2007 version: Japan Society of Civil Engineers)".

溶接材料は引張強さ490N/mmのものを用いる。 A welding material having a tensile strength of 490 N / mm 2 is used.

せん断強さτ=引張強さσ/√3の関係より、溶接部の設計せん断強度はτ=490/√3=282.9N/mmとなる。 From the relationship of shear strength τ = tensile strength σ / √3, the design shear strength of the welded portion is τ = 490 / √3 = 282.9 N / mm 2 .

ここで、強度計算上の設計のど厚はa≧0.39φ−e=0.39×19−3=4.41となる。ビード幅w=9.5mm(≧φ/2)より、最小のど厚a=8.0(>4.41)mmを確保し(図15)、現場溶接による強度低下を0.9、仮設構造物の安全率として1.25を用い、以下に溶接長を算出する。
溶接長=60mm(≧286.5×345/(8.0×282.9×0.9×1.25)+2×19.0/2)
Here, the design throat thickness for strength calculation is a ≧ 0.39φ−e = 0.39 × 19-3 = 4.41. From the bead width w = 9.5 mm (≧ φ / 2), the minimum throat thickness a = 8.0 (> 4.41) mm is secured (Fig. 15), the strength reduction due to on-site welding is 0.9, and the temporary structure. Using 1.25 as the safety factor of the object, the welding length is calculated below.
Welding length = 60 mm (≧ 286.5 × 345 / (8.0 × 282.9 × 0.9 × 1.25) + 2 × 19.0/2)

また、指針には余裕長として溶接箇所の両端を20mm程度残して溶接するとある。よって、ラップ長は100mm(=20+60+20)となる(図16)。 In addition, the pointer states that welding is performed leaving about 20 mm at both ends of the welded portion as a margin length. Therefore, the lap length is 100 mm (= 20 + 60 + 20) (FIG. 16).

[コーベル部の検討]
次に、コーベル部の検討について説明する。
[Examination of corbel department]
Next, the examination of the corbel section will be described.

ここでは、正曲げ試験体はコーベル型定着体を有した外ケーブル構造となる。また、必要引張力の最大値605kN/本で検討する。 Here, the forward bending test piece has an outer cable structure having a corbel type fixing body. In addition, the maximum required tensile force of 605 kN / piece will be examined.

突起を引きはがす力は605×2×(125/525)=288kNとなる。
試験体端面には、40mmの補強プレートがスタッドにより固定されている。これにより、支圧プレートに発生する引張応力度は288000/(800×40)=9N/mm2となる。
The force for peeling off the protrusion is 605 × 2 × (125/525) = 288 kN.
A 40 mm reinforcing plate is fixed to the end face of the test body by studs. As a result, the degree of tensile stress generated in the bearing plate is 288000 / (800 × 40) = 9N / mm2.

上記の応力度は非常に小さく、プレストレスの減少等の原因となる変形は、コーベル部に生じない。以上により、コーベル型定着体の健全性は十分保たれることが確認された。 The above stress level is very small, and deformation that causes a decrease in prestress or the like does not occur in the corbel portion. From the above, it was confirmed that the soundness of the corbel-type anchorage was sufficiently maintained.

[端部の耐熱養生の検討]
次に、端部の耐熱養生の検討について説明する。
[Examination of heat-resistant curing of edges]
Next, the examination of heat-resistant curing of the end will be described.

試験体の緊張及び固定端付近は補強を施す。また、補強効果を優先し、かぶり部にも割裂補強筋を配置する(端部付近の補強筋の最小純かぶり:25mm(最大骨材寸法20mm+5mm))。そこで、温度上昇により爆裂等の不具合が生じないように、端面より300mmの範囲に耐熱養生(下面、両側面)を施し、コンクリート及び割裂補強筋に過度な温度上昇が生じないように対策を講じる。耐熱養生の仕様は、本試験体の側面養生に準ずる。 Reinforce the tension of the test piece and the vicinity of the fixed end. In addition, giving priority to the reinforcing effect, a split reinforcing bar is also arranged at the cover (minimum pure cover of the reinforcing bar near the end: 25 mm (maximum aggregate size 20 mm + 5 mm)). Therefore, in order to prevent problems such as explosion due to temperature rise, heat-resistant curing (bottom surface, both sides) is applied within a range of 300 mm from the end face, and measures are taken to prevent excessive temperature rise in concrete and split reinforcement. .. The specifications of heat-resistant curing conform to the side curing of this test piece.

以上の検討に基づき、本実施形態のセグメントの耐火試験方法を用いて耐火試験を行った結果、目標とした断面力を、安全且つ確実に導入することができた。また、緊張力導入時、耐火試験時ともに、補強部及びPC鋼材は健全であることも確認された。そして、試験体を必要最小限のサイズに抑えることができ、大断面シールドセグメントの実大耐火試験に要するコストを大幅に削減できることが実証された。 Based on the above studies, as a result of conducting a fire resistance test using the segment fire resistance test method of the present embodiment, the target cross-sectional force could be safely and surely introduced. It was also confirmed that the reinforcing part and the PC steel material were sound both when the tension was introduced and during the fire resistance test. It was also demonstrated that the specimen can be reduced to the minimum required size and the cost required for the full-scale fire resistance test of the large cross-section shield segment can be significantly reduced.

なお、本実施形態に記載した以外のRCセグメントの実大耐火性能確認試験を行い、特にセグメント本体部を用いて正曲げ(鉄筋引張状態)作用時と負曲げ(コンクリート圧縮状態)作用時の試験を行うことで、試験条件等、好適な試験設定条件を決定することができた。 In addition, a full-scale fire resistance performance confirmation test of RC segments other than those described in this embodiment is performed, and in particular, a test during normal bending (reinforcing bar tension state) action and negative bending (concrete compression state) action using the segment body. By performing the above, suitable test setting conditions such as test conditions could be determined.

したがって、本実施形態のセグメントの耐火試験方法によれば、補強プレートと補強スタッドジベルと割裂補強筋を設けて試験体を形成することによって、セグメントの試験体をプレストレストコンクリート試験体として形成することができる。そして、上記のように最適なPC鋼材の配置と、局部応力への補強方法を設定することで、安価且つコンパクトな試験体を用いて耐火試験を行うことが可能になる。 Therefore, according to the segment fire resistance test method of the present embodiment, the segment test body can be formed as a prestressed concrete test body by providing a reinforcing plate, a reinforcing stud gibber, and a split reinforcing bar to form a test body. it can. Then, by setting the optimum arrangement of the PC steel material and the method of reinforcing against local stress as described above, it becomes possible to perform a fire resistance test using an inexpensive and compact test piece.

すなわち、コンパクトな試験体を用いた場合であっても、1)断面力を再現するのに必要な偏心量を確保すること、2)セグメントの主筋とPC鋼材を干渉させないこと、3)温度上昇による過度な影響を受けないことを可能にし、信頼性の高い耐火試験が行えるようにすることができる。 That is, even when a compact test piece is used, 1) the amount of eccentricity required to reproduce the cross-sectional force should be secured, 2) the main bar of the segment should not interfere with the PC steel material, and 3) the temperature rise. It is possible to prevent the undue influence of the fire resistance test and to perform a highly reliable fire resistance test.

以上、本発明に係るセグメントの耐火試験方法の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 Although one embodiment of the segment fire resistance test method according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment and can be appropriately modified without departing from the spirit of the present invention.

1 試験体
2 補強プレート
3 スタッドジベル
4 側面補強プレート
6 割裂補強筋
1 Specimen 2 Reinforcing plate 3 Stud gibber 4 Side reinforcing plate 6 Split reinforcement

Claims (1)

セグメントの試験体をプレストレストコンクリート試験体とし、
且つ、コンクリートに埋設される補強スタッドジベルを取り付けた補強プレートが前記プレストレストコンクリート試験体の端部のPC鋼材の定着面に支圧プレートと重なるように設置されるとともに、
前記プレストレストコンクリート試験体の端部側に割裂補強筋鉛直方向及び水平方向にそれぞれ設けられた、
前記セグメントの試験体を用いることを特徴とするセグメントの耐火試験方法。
The segment test piece was a prestressed concrete test piece.
And, together with the reinforcing plate fitted with a reinforcing stud dowels embedded in the concrete is placed so as to overlap with the bearing capacity plate fixing surface of the PC steel end of the prestressed concrete test specimen,
Split裂補strong muscles on the end side of the prestressed concrete test body is provided on each of the vertical and horizontal directions,
A method for a fire resistance test of a segment, which comprises using a test piece of the segment.
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