| Project/Area Number |
21K04338
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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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 Metropolitan University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
晉 沂雄 明治大学, 理工学部, 専任准教授 (60727006)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 建築構造・材料 / 鉄筋コンクリート構造 / 柱梁接合部 / 接合部降伏破壊 / 軸崩壊 / 力学モデル / 耐震性能 / 降伏破壊 |
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| Outline of Research at the Start |
地震を受ける鉄筋コンクリート建物の柱と梁との交差部（柱梁接合部）が曲げ降伏した後に鉛直軸力を保持できずに軸崩壊すると、建物の崩壊を招き危険である。それでは、柱梁接合部の軸崩壊は如何なる条件でどのように発生するのか。
この疑問を解明するため、立体柱梁部分骨組に三方向の力を載荷する実験および有限要素解析を実施し、曲げ降伏後に軸崩壊する柱梁接合部の破壊機構を追究して力学モデルを構築する。このモデルを用いて骨組の諸元を変数とした解析を実施し、軸崩壊する柱梁接合部を有する骨組の定量的な耐震性能評価を可能にする。
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| Outline of Final Research Achievements |
It is fatal collapse behavior in reinforced concrete (R/C) buildings consisting of beam-column frames that the beam-column joint region which failed in joint-hinging is not able to sustain the column axial load during earthquakes. Such a collapse mechanism for R/C perimeter column-beam joints and corner column-beam joints was investigated through tests using beam-column subassemblages subjected to bi-directional lateral loads and varying column axial load. A kinematic model for axial collapse in a beam-column joint after joint-hinging failure was proposed. Primary findings drawn from the study are as follow.
Axial collapse at a perimeter column-beam joint occurred after joint-hinging failure as well as a corner column-beam joint. Local buckling of column longitudinal bars in a joint region caused axial collapse of the joint. Closely-spaced joint lateral hoops contributed to prevention of axial collapse of the joint.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
地震動を受けた鉄筋コンクリート（RC）建物の柱と梁との交差部（柱梁接合部）が降伏破壊した後に三方向地震動によって軸崩壊に至る力学挙動を実験によって詳細に把握するとともに、その力学モデルの原案を提示した。
この成果は降伏破壊したRC柱梁接合部の軸崩壊を防止するための新しい耐震設計法の提案に活用できる。これは新規に設計する鉄筋コンクリート建物の耐震性能の向上および建物の長寿命化に貢献するため、社会的な意義は大きい。
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