温度変化によるコンクリートのひび割れについて

いつもお世話になっております。

以下の内容について感覚的にでも良いのでご教示願います。
無筋コンクリートの壁体にH鋼を巻きたてて設置しているとき、温度変化で鋼材が膨張して巻き立て部のコンクリートにヒビが入るでしょうか?
(壁体の幅は200mm、H鋼は100*100の長さが2000mmです。)
道示の考えを基に膨張量を算出すると長さ方向の膨張量は1.2mmです。
1.2mm程度であれば、コンクリートにヒビが入るほどの影響はないだろうと思う反面、仮にひびが入った場合中に水も回りやすくなり腐食にも繋がると考えております。
そういった現場の感覚的な部分が分かりません。皆さんの経験等から感覚的な内容でも良いのでご教示いただければと幸いです。

コメント

#10422

構造については、別のコメントで記載しております。
ご確認いただけますと幸いです。

腐食について懸念しているのは、H鋼についてです。
既設のH鋼周辺のコンクリートをはつり、無収縮モルタルで埋め戻す。H鋼は内部でボルト固定もします。
無収縮モルタルの部分にヒビが入った場合、中で巻きたてたH鋼等が腐食するかもというような懸念です。

お手数おかけしますが、ご教示のほどよろしくお願いします。

#10425

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コンクリートが欠けていると気になりますよね。無収縮モルタルは、その補修にとても相性のよい材料です。

🧱 適したケース
次のようなときに無収縮モルタルがよく使われます。

角が欠けた、えぐれた部分を埋めたい
アンカーまわりや段差ができた部分を補修したい
補修後にすき間やひび割れが出にくいほうがよい
普通のモルタルだと、乾燥していくうちに少し縮んでしまい、補修したところと既存コンクリートの間にすき間や細かいひび割れが入りやすくなります。
無収縮モルタルなら、縮みを抑えてぴったり密着させやすいのがメリットです。

以上 参考となれば
一般的には無収縮モルタルにひびは入らないと思われます
と言いつつも 溶接金網を入れてますけれど

#10419

鉄とコンクリートの膨張率はほぼ同じだから鉄筋コンクリートがあります。
ただし、直射日光を浴びた露出H鋼の膨張がコンクリ内H鋼にどうもたらすかは考えたことがないですが、楽な方に伸びていくので露出側で伸び、コンクリに影響は無いはずです。
でなければ、H鋼を擁壁に貫入させた落石防護柵のほとんどがコンクリクラックを起こしますものね。

#10423

ご教示ありがとうございます。
ただ、落石防護柵が片側固定端なのに対して、本件の構造は両側固定端になります(構造については、別のコメントにて記載しております、ご確認のほどよろしくお願いいたします)。
1スパンの橋の場合、支承の考え方を片方を固定支承、もう片方を可動支承とします(今回とは違い規模も大きく、大きな衝撃によるたわみ量を考慮していますが)。
その考え方と同様に本設計においても片方を可動構造にすべきかと考えています。
その過程で巻きたてた場合のコンクリートの影響について検討しておりました。

鉄とコンクリートの膨張率がほぼ同じというのは盲点でした。
ご教示いただきありがとうございます。

#10426

前段の質問は過去に見たことがあるのでイメージは分かりました。
蓋をするための支えとして、左右コンクリ壁上部側に鋼材を埋め込む形状だったと思います。
膨張量1.2mmだと温度差50℃くらいと思うので、あり得る数値かなと思います。
その膨張量でコンクリクラック入るかは知識がないので分かりません。
ただ、視点を変えると地震による挙動変化にてクラックが入る事も比較的あると思います。

蓋の支えという視点でいけば、片方はFIX、片方はMOVEにしておけば良いと思います。
さらに別視点ですが、蓋の支え=たわみの抑制(wl/8かpl/4)なのだから、蓋にH鋼を張り付ければ良いと思います。
――の蓋の下に▭のH鋼を張り付けるイメージです。

元々、コンクリにH鋼が貫入されているから、それを継続しようと思いがちですが、もとの構造に無理があるなら、違う構造にするのが良いとは思います。

ちなみに露出部H鋼は必ず錆びます。
質問者様が懸念しているのは、コンクラックによってコンクリ内部の鉄筋錆に波及すると言う事ですよね。

ピントずれもあるかも知れませんが、過去記憶イメージでいくとこんな感じです。

#10424

検討しているH鋼は、桁になります。
本件で話している箇所の構造は、別コメントにて記載しております(ご確認いただけますと幸いです。)。
本設計は、組立歩道になります。
U型水路の両側側壁天端にH鋼桁がかかるように設置されており、その上に床板が載っているような構造です。
ですので、主に群集荷重5.0kN/m2が載荷される設計になります。

#10421

本件を投稿したものです。

今回は補修設計の内容になります。
構造の説明をすると、H鋼は桁のような役割を果たしています。
U型の水路があり、その水路の両側壁天端に桁を渡すようにH鋼が架っています。
既設のH鋼は、側壁天端面と上フランジの上面の高さが一緒になるように側壁コンクリートに一緒に巻きたてられています(両側ともです)。
その中で、H鋼の損傷が著しく当て板等の補修も難しいため、今回H鋼を取り換える設計をしております。
一般的に1スパンの橋の場合は、片方を固定支承、もう片方を可動支承とします。
今回もこれと同じ考え方をするべきかを考えております。