Design Method of RC Beam with Openings, Cut-off Longitudinal Bars, and Lap Splice by Considering Combined Failure Mode
| Project/Area Number |
19H02282
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 23010:Building structures and materials-related
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岸田 慎司 芝浦工業大学, 建築学部, 教授 (10322348)
河野 進 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (30283493)
小原 拓 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (50845451)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | 鉄筋コンクリート梁 / 貫通孔 / せん断耐力 / 鉄筋コンクリート有孔梁 / 重ね継手 / 塑性ヒンジ / MEMSセンサ / 継続使用 / 継手 / 設計クライテリア / カットオフ筋 / 有孔梁 / 鉄筋コンクリート / 開孔補強筋 / 鉄筋のカットオフ / 光ファイバ / 開口補強筋 |
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| Outline of Research at the Start |
建物が地震で被災したとき、一部の弱点部材の損傷が原因で取り壊しとなる場合がある。鉄筋コンクリート造建物の梁には配管用の貫通孔、鉄筋の継手などが設けられ、構造性能に影響を及ぼし、弱点となる。本研究では、先ず構造実験と数値解析により複合的な破壊メカニズムを解明する。次に簡易な評価モデルと精緻な解析モデルでの設計クライテリアを提案し、鉄筋コンクリート有孔梁の複合的破壊を考慮した設計法を開発する。建物の様々な規模や形態に適用可能な設計法とモニタリング法により、弱点部材の損傷を制御して多くの建物の継続使用とするシナリオを提案する。
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| Outline of Final Research Achievements |
Openings for plumbing are often constructed in the reinforced concrete beam, and the beam may suffer damages when the building is subjected to a strong earthquake. We conducted the experimental tests to investigate the influences of the number and location of the openings, cut-off longitudinal bars, and lap splices on the structural performance of the RC beam. The measurement method using MEMS accelerators were also verified in the tests. The numerical model of the RC beam was analyzed by the Finite Element Method to discuss the compressive stress transfer in concrete. We proposed the design method for the portions with the opening and without the opening of the RC beam based on the experiment and the numerical results.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
貫通孔を有する鉄筋コンクリート梁の実験研究では、これまで開孔部の破壊に着目させることがほとんどであった。本研究では、無開孔部での圧縮応力伝達の変化を実験により示唆できたことが学術的意義の一つであり、開孔部分と無開孔部分の両方について設計方法を提案したことは社会的意義と言える。また、MEMS加速度センサを用いた多点観測により、梁の変形をモニタリング可能なことを実証したことは、建物の維持管理技術の進展に資する成果と言える。
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Report
(4 results)
Research Products
(12 results)
