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Development of Design for Connection between Ultra-high Strength Steel Box Column and H-beam in Building Structures with Passive Damping System

Research Project

Project/Area Number 16K18188
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Building structures/Materials
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

Asada Hayato  神戸大学, 工学研究科, 助教 (70620798)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2018: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords鋼構造 / 制振構造 / 超高強度鋼材 / 柱梁接合部 / ブレース / ガセットプレート / 制振骨組 / 接合部 / 耐力評価 / 接合部詳細 / 制振主架構 / 外ダイアフラム形式 / 制振架構 / 高耐震主架構
Outline of Final Research Achievements

The objective of this project is to evaluate the seismic performance of ultra-high strength steel box column and H-beam connection stiffened by external diaphragm with or without gusset plate and develop its design method, to be suitable for building structures with passive damping system. Two series of sub-assemblage tests were performed to investigate the effect of brace force, the connection details and composite slab on the global and local responses. The specimen designed to meet the current design requirements achieved story drift of 5 % without any fractures, regardless of the presence of the brace and composite slab. These large deformation capacities were, in part, achieved due to the preventing local tearing at the beam end. Numerical study was conducted to provide insight into the effect of the connection details at the beam ends including gusset plate on the stress transfer mechanism. As a result, the stiffness and the strength of the member and connection were evaluated.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現行の耐震規定をはるかに超える極大地震動に対しても,地震後の機能維持,事業継続性を実現できる具体的な方策が求められつつある。この目標達成のために,汎用鋼材に比べて,2倍程度の弾性限変形能力を確保できる超高強度鋼材を柱に用いる制振構造は有効とされるが,それを実現する上で,柱梁接合部の構成法,超高強度鋼材の溶接施工の煩雑さやコスト低減が現実的な課題としてあった。この課題克服のため,本研究では,通常の溶接施工条件でも施工可能な外ダイアフラム形式接合部を採用することを考え,この接合部構成法の応力伝達機構を適切に踏まえたディテールを用いることによって,十分に必要性能を確保できることを提示した。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (11 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Washington(米国)

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    • Author(s)
      ASADA Hayato、TANAKA Tsuyoshi、YOSHIMI Nobuyuki
    • Journal Title

      Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ)

      Volume: 83 Issue: 753 Pages: 1701-1711

    • DOI

      10.3130/aijs.83.1701

    • NAID

      130007537625

    • ISSN
      1340-4202, 1881-8153
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      2017-08-31
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      中尾尊澄,浅田勇人,田中剛,吉見信之,多賀謙蔵,竹内佑騎,竹島徹,梅本優也
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      広島工業大学
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      2017-08-31
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  • [Presentation] ガセットプレートが取り付く外ダイアフラム形式箱形断面柱梁接合部の弾塑性挙動 -その2 有限要素解析-2017

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      竹内佑騎,浅田勇人,田中剛,吉見信之,多賀謙蔵,竹島徹,中尾尊澄,梅本優也
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演会
    • Place of Presentation
      広島工業大学
    • Year and Date
      2017-08-31
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  • [Presentation] ガセットプレートが取り付く外ダイアフラム形式箱形断面柱梁接合部の弾塑性挙動2017

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      竹内佑騎,浅田勇人,田中剛,吉見信之,多賀謙蔵,竹島徹,中尾尊澄,梅本優也
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      日本建築学会近畿支部研究発表会
    • Place of Presentation
      大阪工業技術専門学校
    • Year and Date
      2017-06-24
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      吉見信之,浅田勇人,田中剛
    • Organizer
      日本建築学会近畿支部研究発表会
    • Place of Presentation
      大阪工業技術専門学校
    • Year and Date
      2017-06-24
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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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