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複合材料による鉄筋コンクリート構造補強の新築比較における経済効率と技術的妥当性

ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ТА ТЕХНІЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ПІДСИЛЕННЯ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ КОНСТРУКЦІЙ КОМПОЗИТНИМИ МАТЕРІАЛАМИ В ПОРІВНЯННІ З НОВИМ БУДІВНИЦТВОМ (原題)

Олександр Іванович Валовой, Максим Олександрович Валовой, Станіслав Віталійович Пастухов, Віктор Сергійович Малашенко

Актуальні проблеми сталого розвитку📚 査読済 / ジャーナル2026-05-15#その他経営インパクト: コスト削減対象セクター: construction
DOI: 10.60022/3(5)-87s
原典: https://doi.org/10.60022/3(5)-87s

🤖 gxceed AI 要約

日本語

本論文は、損傷した鉄筋コンクリート構造を撤去・新築する代わりに、複合材料で補強する工法の技術的・経済的正当性を検討。ウクライナの復興を背景に、炭素繊維テープや鋼繊維補強コンクリート等を用いた補強と、新築とのコスト比較を実施。事例研究では、適応的再利用により資本支出の57%を節約し、CO2排出を削減できるSavings Ratio 1.93を達成。欧州の循環経済原則に合致し、ウクライナ復興に有効と結論。

English

This paper examines the technical and economic justification for strengthening damaged reinforced concrete structures with composite materials rather than demolishing and rebuilding. Using a case study of an industrial complex, it demonstrates a Savings Ratio of 1.93, preserving 57% of capital costs and reducing CO2 emissions. The method aligns with circular economy principles and is proposed for Ukraine's post-war reconstruction.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

日本では、建設廃棄物削減や既存ストック活用の観点から、本論文の適応的再利用アプローチは参考になる。ただし、ウクライナ復興特有の状況が前提であり、日本の建築基準や実務への直接適用には調整が必要。SSBJや有報との関連は薄い。

In the global GX context

This paper contributes to the global discourse on circular economy and low-carbon reconstruction, particularly relevant for post-disaster rebuilding. The technical and economic framework for comparing strengthening versus new construction, including monetized CO2 savings, offers a methodology applicable to climate-resilient infrastructure planning.

👥 読者別の含意

🔬研究者:Provides a combined technical and economic model for evaluating structural strengthening with composite materials, including environmental cost-benefit analysis.

🏢実務担当者:Offers a cost comparison framework and case study data for construction firms considering adaptive reuse over demolition.

🏛政策担当者:Supports evidence for incentivizing building retrofits and integrating circular economy principles into post-war reconstruction policy.

📄 抄録（日本語訳）

本稿は、鉄筋コンクリート構造物を解体する代わりに修復することの実現可能性を検討するものである。ウクライナのインフラへの損害は1,760億米ドルを超え、総復旧需要は5,240億米ドルを超えるため、効果的な再建方法の探索は極めて重要になりつつある。本研究の目的は、損傷した部材の断面増大を革新的な複合材料を用いて行う方法と、新規建設とを比較した技術的・経済的正当性を示すことである。方法論は非線形変形モデルと有限要素法に依拠しており、これにより運用荷重の作用下で直接補強された構造物の応力-ひずみ状態を解析することが可能となる。追加補強材の実際の作業条件係数は、実際の相対ひずみとその限界値との比を形式的に記述するものであり、考慮されている。研究の技術的部分は、組み合わせ補強の高い効率性を示している。すなわち、曲げを受ける鉄筋コンクリート部材の引張領域への炭素繊維複合テープの適用と、圧縮領域への鋼繊維補強コンクリート、反応性粉末コンクリート、または玄武岩繊維強化ポリマー補強材（BFRP）を用いた追加コンクリート層（オーバーレイ）による増設を組み合わせることである。研究の経済的部分は、数学的財務モデリングを用いており、再生（建物コアの近代化、空間的適応、および設備システムの近代化）のコストと、完全な解体および新規建設（解体、がれき撤去、新規建設）のコストを比較する。環境上の利点（回避されたCO₂排出量と建設廃棄物の削減）も考慮されている。比較の主要指標は貯蓄率であり、これは直接的な財務的節約と金銭換算された環境上の利点の両方を累積するものである。Radex Park Marywilska産業複合施設の再生の例を用いて、そのような解決策の相当なマクロ経済的見通しが証明されている。適応的再利用が必要なレベルの構造的信頼性を提供し、新規建物の建設と比較して資本支出のほぼ57%を節約し、炭素排出量を削減しながら、貯蓄率1.93を達成することが可能であることが確立されている。提案されたアプローチは、循環経済の欧州の原則と一致しており、ウクライナの戦後復興への最も合理的で費用対効果の高いアプローチの一つとして認識されている。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

📄 Abstract（原文）

The article examines the feasibility of restoring reinforced concrete structures instead of demolishing them. Since the damage to Ukraine’s infrastructure exceeds 176 billion US dollars and total reconstruction needs surpass 524 billion, the search for effective rebuilding methods is becoming critical. The aim of the work is the technical and economic justification of methods of cross-section enlargement of damaged elements with innovative composite materials in comparison with new construction. The methodology relies on a non-linear deformation model and the finite element method, which makes it possible to analyse the stress-strain state of structures strengthened directly under the action of operational loading. The actual coefficients of the working conditions of the additional reinforcement, which formally describe the ratio of the actual relative strains to their limiting values, are taken into account. The technical part of the study shows the high efficiency of combined strengthening: the application of carbon-fibre composite tapes in the tensile zone of bent reinforced concrete elements together with the build-up of the compressed zone by an additional layer of concrete (overlay) made of steel-fibre-reinforced concrete, reactive-powder concrete or with basalt-fibre-reinforced polymer reinforcement (BFRP). The economic part of the study uses mathematical financial modelling that compares the costs of revitalisation (modernisation of the building core, spatial adaptation and modernisation of engineering systems) with the costs of complete demolition and new construction (demolition, debris removal, new construction). The environmental benefit (avoided CO₂ emissions and reduced construction waste) is also taken into account. The key indicator of comparison is the Savings Ratio, which accumulates both direct financial savings and monetised environmental advantages. Using the example of the revitalisation of the Radex Park Marywilska industrial complex, the considerable macroeconomic prospects of such solutions are proven. It is established that adaptive reuse provides the necessary level of structural reliability and makes it possible to reach a Savings Ratio of 1.93, preserving almost 57 % of capital expenditures and reducing carbon emissions in comparison with the construction of new buildings. The proposed approach is consistent with the European principles of the circular economy and is recognised as one of the most rational and cost-effective approaches to Ukraine’s post-war reconstruction.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。