JPS5897636A - コンクリ−トの応力測定法 - Google Patents

コンクリ−トの応力測定法

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JPS5897636A
JPS5897636A JP19744181A JP19744181A JPS5897636A JP S5897636 A JPS5897636 A JP S5897636A JP 19744181 A JP19744181 A JP 19744181A JP 19744181 A JP19744181 A JP 19744181A JP S5897636 A JPS5897636 A JP S5897636A
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JP
Japan
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stress
concrete
strain
measuring
young
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Pending
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JP19744181A
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English (en)
Inventor
Koji Hario
針生 幸治
Atsushi Nakayama
淳 中山
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Sakata Denki Co Ltd
Original Assignee
Sakata Denki Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
    • G01L1/22Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ゛この発明はコンクリートの応力測定力法に関するもの
である。
コンクリート構造物においてコンクリート内に発生して
いる実際の応力やり□リープの量を正しく測定すること
は、コンクリート構造物の力学的、工学的研究の上に欠
かせない]kgIIな91本である。然しなから、これ
を正しく測定するためには釉々の困iiが伴うのが通例
である。
一般にコンクリート内の応力′5r(I!j定するには
次の二つの方法がある。その一つはコンクリートのひず
み(ε) t−111定し、これにコンクリートのヤン
グ係数(EC)Th乗じて応力(σ)を求める方法即ち
σ= 1iic @gの関係よプ応力(σ)を求める方
法であり、もう一つは応力針をコンクリート内に埋め込
んで応力t−1接測定する方法である。
しかしながら、これらの方法には次のような欠点がある
。即ち、前者においては、コンクリートのヤング係数(
Ec)は鋼の場合のヤング係数(l5=2.1 X I
 O’に4f/cd ) <7)如く一様ではな(、そ
のコンクリートの構成材料、施工法などKよシその値が
2 X l O’〜3 X I O’ k41f/−も
の範囲に亘って変化するのが普通であシ、シかもこれを
現場の実際に施工されたコンクリ−tVcついて正しく
知ることは一般的に困難である。
また、コンクリートのひずみはコンクリートの硬化時、
載荷時のクリープや吸水、乾燥による膨張、収縮の現象
などによるものと応力によるひずみが重畳したものであ
り、ひずみ計のみによって応力によるひずみを区別する
ことは不可能である。このため、前述のσ= Ec *
 gなる関係から求めた応力(σ)は一般に非常に信頼
性かうすいものとなるのが普通である。
また、後者の応力針をコンク’)−トに埋め込んで直接
応力を求める方法は、応力針のヤング係数を現場毎に変
化するコンクリートのヤング係数と同じKすることが一
般的に困難であるため、コンクリートのヤング係数と応
力針のヤング係数と応力針のヤング係数の比に応じその
値がlよシ小さい場合はいわゆる応力集中の現象により
コンクリート内に発生している応力(σ)よりも大きな
値を示し、またlより太さい場合はこれと反対の現象に
よシ小さな値を示す傾向が生ずるのが一般であるし、ま
た応力針の形状により、コンクリート内の応力分布は、
応力針を纒め込むことによシ、これがなかった場合とは
違ったものとなるのが普通であり、前述の如くコンクリ
ートには硬化時の収縮や吸水膨張、クリープ等の性格が
あるため、なおさら複雑な現象を示すことになる。
これらのため、現在の応力針によるコンクリートの応力
測定法もその信elfは前者同様非常に低いものとなっ
ている。
本発明は従来の応力測定法がもつこれらの欠点を補うも
のであシ、任意の時点にコンクリートに応力を発生せし
める手段とひずみを一定する手段の組合せKよって各掬
定時のコンクリートのヤング係数と応力以外によって生
じたひずみの量を知ることKよって正確なコンクリート
応力を求める測定方式である。応力発生の手段として外
部から既知の油圧を作用せしめる方法と現場に発生して
いる応力から一定比率の二つの応力を作シ出す方法があ
〕、以下この二号法について詳述する。
第1図において、応力C一定を対称とするコンクリート
ブロック10内部にはフラットジヤツキ2が埋め込まれ
ており、バイブ3によってIFB圧ボ7プ4に接続され
ている。パイプ3の途中には油圧計5が取付けられ、フ
ラットジヤツキ2内の油圧が指示されるようになってい
る。
フラットジヤツキ2内の油圧は油圧ポンプ4によって自
由に制御することができる。フラットジヤツキ2の上刃
にはひずみ計6がフラットジヤツキの面と直角方向のコ
ンクリートひずみを測定されるようKsめ込まれておシ
、コード7ベよって外部のひずみ計測器8に接続され、
コンクリートひずみの変化tllill未定ようになっ
ている。ひずみ計6.フラットジヤツキ2の周囲にはフ
ラットジヤツキ2の直径と等しい直径を有する円筒形の
透水性の柔軟なうすい絶縁筒9が謹め込まれ、その内部
のコンクIJ−)10はその外周コンクリート部分11
とは力学的に絶縁されるが、水分の移動は自由に行われ
るようKなっている。このような状態に於る絶縁筒9内
のコンクリート10の材料的、力学的挙動の性質は殆ん
どその近辺の外部コンクリートのそれと同じものである
と考えられる。
今、この状態に於いて、圧カボンプ4の操作によりフラ
ットジヤツキ2内の圧カ倉例えばp□からp、に変化さ
せ、その時のひずみ計6の指示力g、 カラε、に変化
したとすれば、この時のヤング係数ECは り一1! よシ直ちに求めることができる。
またコンクリートの重要な性質であるポアソン比も歪計
6と直角方向に歪計6′が内部コンクリート10の中K
llめ込まれてい、れげ、この歪計6′がelからt′
2に同様に変化したとすればポアソン比νに 匂−町 によって簡単に求めることができる。またフラットジヤ
ツキ2内の圧力を零にした場合のひずみ計6の指示する
ひずみを1゜とじ、ひずみ計6の設置初期におけるそれ
をεiとすれば、’c”($。−εi)は応ガによらな
いコンクリートのクリープ或は乾燥収縮や吸水膨張など
によるひずみを示すことになる。このようにして求めた
コンクリートのヤング係数Ec Jp gcの値は同じ
材料構成、施工法による近傍のコンクリートに訃いても
また同じであると考えることができる。
今、この装置の近傍に同じようなひずみ計12が設置し
てあシ、その指示値が設置の初期において客1であ夛、
その後の測定時にai[変化したとすれば、ひずみ変化
量Cvは av=ai  a’t      −’ ・’・””−
” (2)となる。しかしながらこのmyの中には応力
によらないコンクリートのクリープなどによるひずみも
含まれており、これらが前述の−Cであるから、応力の
みによるひずみ軸は am : @y −g(・・・・・・・・・・・・(3
)となる。これが求まれば、コンクリートのヤング係数
肛は前述の如く求められているので、結局コンクリート
の応力−は次の如く容易に求められる。
l=軸・EC・・・・・・・・・・・・(4)次に、応
力Cだけを求める場合には、ひずみ計12の設置初期よ
シのひずみ変化量−1yとひずみ計6の設置初期よシの
ひずみ変化量が等しくなるようにフラットジヤツキ2の
油圧を手動または自動的に制御し、継続的K或は任意時
にそれぞれの油圧pat求めれば、このドは測定時のコ
ンクリート応力σを表わすことになる。Kc 。
Cσから求めた応力σと、ひずみ計6のひずみ−とtv
k等しくする方法によって求めた応力Cとは理論上は等
しくあるべきであるが、二つの方法によって求めた値に
差があるとすれば、その差の大いさの程度がこの測定法
の信頼性の程度を表わすことになシ、差が殆んどなけれ
ば、極めて信頼性の高い測定であるととKなる。
次に、コンクリートに既知の応力を生ぜしめる別の手段
を用いた応力測定法について述べる。
第1の方法が既知の応力差を与えてコンクリートの諸定
数及び応力を求めたのに対して第2の方法は、応力自体
の大いさとは無関係に既知の応力比を生ぜしめ3種のひ
ずみ全測定することによシ連立力程式の解としてEc 
、 a(、σを求めるもので、応力測定方式の主旨は第
1の方式と同一である。
第3図に於て、応力測定を対称とする;ンクリートブロ
ック13の中にヤング係数の異った応力針14.応力計
15が埋め込まれてあシ、その上方KpIK述の場合と
同じようにそれぞれ、ひずみ計16及びひずみ計17が
埋めこまれている。またこれらのひずみ針の近傍には他
のひずみ計18が埋めこまれている。今、これらの状態
に於いて、それぞれのひずみ計が設置初期の状態から次
の如き指示の変化を丞したとする。
応力針(14)の応力変化  ・・・・・・・・・p1
4応力針(15)の応力変化   ・・・・・・・・p
Hひずみ計(16)のひずみ変化・・・・・・・・・−
1゜ひずみ計(17)のひずみ変化・・・・・・−・−
1?ひすみ計(18)のひずみ変化・・・・・・・・・
1□。
今、コンクリートのヤング係数i1c、コンクリートの
応力によらないひずみ(クリープひずみ)t” gc 
+求めようとするコンクリート応力を−とすれば次式が
得られる。
これらの式から次の如(Ec 、σ、Ccが求められる
116  Jγ 1111− @1’1 ・以上述べた如き方法によれば、従来の測定方法では困
難とされていたコンクリート内の真の応力が求められる
とともに、コンクリートのクリープ等従来分離が困難と
されてきた応力に電接関係のないひずみや任意時のコン
クリートのヤング係数も正しく求められるので、コンク
リート構造物の安全性や設計の仮定の照査も可能となり
、その測定結果はその後の設計施工の上に貴重な資料を
提供することになる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明のコンクリート応力−1定法の実施例
の要部断面図、第2図は第1図!−五断面の横断面図、
第3図は他の実施例の要部断面図である。 1・・・コンクリートブロック  2・・・フラットジ
ヤツキ  3・−パイプ  4・・・油圧ポンプ5・・
・油圧計  6,6′・・・ひずみ計  7・・・コー
ド  8・・・ひずみ計測器  9・・・絶縁筒 10
・・・内部コンクリート  11・・・外周コンクリー
ト  12・・・ひずみ計  13・・・コンクリート
シロツク  14・・・応力針  15・・・応力針1
6・・・ひずみ計  17・・・ひずみ計  18−・
手続補正書(搏 昭和iy年 纂月19日 持許庁長官島 回 春材 殿 1、事件の表示 昭和IS年畳願第1會7441  号 2、A男の名称 :1/タリートの応力側魔法 3、補正をする者 事件との関係譬#^麿人 1!! 所 東京番参着区荻14丁膳1曽13号名称 
jIl団電機株式金祉 4、代理人 5、補正の対象 (1)  特許−求のfmBは別紙のとおり、(2) 
 −細書オ6頁才1行目の 「制御することがでする。」の次に下記の文を挿入する
。 「上述の構造はコンクリートの圧縮応力を測定するため
のものであり、引*2力を測定する場合には例えば図1
bK7Pす如き偏置を使用する。この偏置は前述の圧縮
応力用と同一の動作層jjKよるものであるが、油圧ポ
ンプ4によって発生する油圧はスライド回部な上**体
ハと下84体ハの関にある油l[24内に注入され、上
下のコンクリートと!!1IiIIIfる不織1112
cを介してコツタリートに引1149応力を加えること
がでするし、又?IiI慮2・^に角1に橋上を注入す
れば前述の様に圧縮応力な加えること一可濾である。」 2、特許請求の範囲 l コンタリート構造物などのコンクリート内に発生し
ている応力を測定する方法において、滴定すべきコンク
リートの内部ひずみを、該コンクリート内に置設したひ
ずみ計で測定し、一方少なくとも二種の既知の応力に対
する該コンクリートの応力ひずみ変化を測定し、この既
知の応力変化と応力ひずみ変化及び内部ひずみとからコ
ンクリートの応力を測定するコンクリートの応力itg
m法。 2、特許請求の範1i、1y1項記職の応力瀾庫法にお
いて、応力ひずみを測定するひずみ計の鉛直線上の油圧
フラットジヤツキを配し、lII油圧フラットジヤツキ
に油圧ポンプによって既知ニーの応力を発生させ、同時
にその時の応力ひずみ“を116することからなる応力
測定方法。 3 特許請求の範lPI矛1項に記載の応力測定方法に
おいて、二つの応力ひずみ針の鉛直線上にそれfれヤン
グ係数の異る二個の応力針を配し、コンクリートのヤン
グ係数と二個の応力針のヤング係数比によって既知の応
力比を法において、内部ひずみ針及び応力ひずみ計とは
夫々#l綴に透水性と県歌性をもつ絶縁材が配されてい
ることからなる応力測定方法。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l コンクリート構造物などのコンクリート内に発生し
    ている応力を測定する方法において、Ill 定tぺさ
    コンクリートの内部ひずみを、該コンクリート内圧埋設
    したひずみ計で測定し、一方少なくとも二種の既知の応
    力変化に対する該コンクリートの応力ひずみ変化t 6
    111定し、この既知の応力変化と応力ひずみ変化及び
    内部ひずみとからコンクリートの応力を測定するコンク
    リートの応力測定法。 2、特許請求の範囲第1項に記載の応力測定法において
    、応力ひずみを測定するひずみ計の鉛自腺上に油圧フラ
    ットジヤツキを配し、該油圧フラットジヤツキに油圧ポ
    ンプによって既知二種の応力を発生させ、同時にその時
    の応力ひずミラ測定することからなる応力測定方法。 3、特許請求の範囲第1項に記載の応力測定方法におい
    て、二つの応力ひずみ計の鉛直線上にそれぞれヤング係
    数の異る二個の応力計を配し、コンクリートのヤング係
    数と二個の応力計のヤング係数比によって読始の応力比
    を得ることからなるコンクリート応力測定力法。 4、特許請求の範囲第1項に記載の応力#j定力法にお
    いて、内部ひずみ計及び応力ひずみ計とは夫々周縁に透
    水性と柔軟性をもつ絶縁材が配されていることからなる
    応力測定力法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6347209U (ja) * 1986-09-10 1988-03-30
WO2012042510A1 (en) 2010-10-01 2012-04-05 Universidade Do Minho Tube-jack system and method for testing irregular masonry walls

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6347209U (ja) * 1986-09-10 1988-03-30
WO2012042510A1 (en) 2010-10-01 2012-04-05 Universidade Do Minho Tube-jack system and method for testing irregular masonry walls

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