機械式接合システムによる鋼構造建築物の耐震性能・品質保証に関する総合的研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13305037
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 井上 一朗 京都大学, 工学研究科, 教授 (40029294)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中島 正愛 京都大学, 防災研究所, 教授 (00207771) ; 吹田 啓一郎 京都大学, 防災研究所, 助教授 (70206374) ; 上谷 宏二 京都大学, 工学研究科, 教授 (40026349) ; 立山 英二 近畿大学, 理工学部, 教授 (80088426) ; 小川 厚治 熊本大学, 工学部, 教授 (80112390)
• Keywords: 鋼構造 / H形鋼 / 高力ボルト接合 / 超高力ボルト / 制震ダンパー / 耐震性能 / 構造品質

Research Abstract

本年度の研究実績は以下のようにまとめられる.
(1)方杖ダンパー接合システムにおける梁の横座屈耐力
H形断面の柱と梁の接合に方杖ダンパーを活用した高力ボルト接合構造システムにおいて,梁の横座屈補剛の方法とその効果について理論的・実験的に検討し,設計法を確立し提案した.
(2)H形断面柱弱軸方向接合部の設計と実験
H形断面柱の弱軸方向と梁の接合方法にういては,前年度の予備実験結果に基づいてU形ダンパーを用いる方法を選択し,その剛性・耐力の理論式を誘導し,実験によって確認した.また,U形ダンパーは鋳鋼製(SCW410)とし,十分な塑性変形能力があることを実験的に確認した.
(3)基礎・柱脚システムの構築
基礎梁にH形鋼を導入し,スプリットティ形式で鋼柱と高力ボルト接合する信頼性の高い柱脚構造を実現するための接合方法の考案し,その力学特性について実験的検討を行って実用化へのデータを得た.
(4)骨組の耐震設計と地震応答解析
方杖ダンパー接合システムに関して,5層および10層の骨組を試設計し,その地震応答解析を行って従来の角形鋼管柱・H形鋼梁ラーメン構造と比較した.その結果,従来型骨組より耐力が小さいにもかかわらず変形応答はむしろ小さくなることを明らかにした.
(5)実大実験計画と試験体の設計
上記の接合部,柱脚に関する検討結果に基づいて,次年度に行う2層実大骨組の施工実験・載荷実験のための計画を策定した.

Research Products

• [Publications] 井上一朗, 吹田啓一郎, 竹内一郎, 宇野暢芳, 森田周平: "エネルギー吸収機能を有する柱梁高力ボルト接合構造の力学挙動"日本鋼構造協会鋼構造論文集. Vol.9,No.34. 37-44 (2002)
• [Publications] 吹田啓一郎, 狩野直樹, 井上一朗: "高力ボルト接合されたパネル降伏型H形断面柱梁接合部の耐力"日本建築学会構造系論文集. 第559号. 219-224 (2002)
• [Publications] 百野泰樹, 井上一朗, 聲高裕治, 張 ししゅん: "高力ボルト接合を用いたH形鋼柱梁制震接合システムの力学モデルに関する研究"日本建築学会近畿支部研究報告集、構造系. 第42号. 193-196 (2002)
• [Publications] 岩崎晃久, 竹内一郎, 井上一朗, 吹田啓一郎, 聲高裕治, 宇野暢芳: "エネルギー吸収要素を組み込んだH形鋼柱梁接合部に関する研究"日本建築学会近畿支部研究報告集、構造系. 第42号. 193-196 (2002)
• [Publications] 竹内一郎, 宇野暢芳, 吹田啓一郎, 金尾伊織, 中島正愛: "方杖ダンパーで接合された鋼梁の横座屈と合成梁効果(その1 実大載荷実験), (その2 横座屈耐力と座屈補剛)"日本建築学会大会学術講演梗概集. C-1構造III. 485-488 (2002)