2015 Fiscal Year Research-status Report
鋼製独立柱とのダンパー連結を用いた木造戸建て住宅の耐震性能向上法
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15K06293
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
辻 聖晃 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00243121)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 耐震補強 / 木造住宅 / オイルダンパー / 連結制震 / 鋼製独立柱 / 床の面内剛性 / 最適ダンパー量 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
木造住宅の内部に鋼製独立柱を設置し，これと木造住宅の2階床面をオイルダンパーで連結することにより，木造住宅の耐震性能を向上させる構法について，以下の研究を実施した．
(1)各層が劣化スリップ型の復元力特性を有する2層せん断型モデルと，ノルマルバイリニア型の復元力特性を有する1自由度モデルを，ダッシュポットで連結した3自由度モデルについて，ダッシュポットの減衰係数をパラメタとして種々の地震動に対する弾塑性時刻歴応答解析を実施し，以下のことを明らかにした．(a)本構法の適用によって木造住宅2階の変位応答が増大し，層間変形角が1/30を超える場合には，ダンパー連結と2階の耐震補強と併用することにより，1階，2階とも，レベル2相当の地震動に対しても層間変形角を1/30以下に抑制することが可能となる．(b)層間変位が1/30における等価弾性剛性を用いて計算した1次減衰定数がピークとなる連結ダンパー量と，木造住宅の最大層間変位を最小にするようなダンパー量にはかなりの差があり，減衰定数をピークにするようなダンパー量よりも多くダンパーを入れることでさらに変位応答を低減することができる．
(2)木造住宅の床の面内剛性を考慮するため，床の面内剛性を弾性バネで表現した2層4自由度モデルを導入し，床の面内剛性を無限大とした(1)の結果と比較することにより，以下のことを明らかにした．(c)床の面内剛性の木造建物の層剛性に対する比と，床の面内剛性の鋼製独立柱の剛性に対する比の両者が，本構法の性能に対して影響を与える．(d)上に示した2つの比がともに1以上あれば，本構法による地震時応答低減性能は剛床仮定によっても概ね評価できるが，いずれかが1を下回る場合には，床面内剛性が地震時応答低減性能に与える影響は無視できないため，床面内剛性を考慮できるモデルによる検討または床面内剛性の補強が必要である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の平成27年度の研究計画のうち，鋼製柱の柱脚の固定度の影響については，検討を実施することができなかったが，それ以外については，目標とする成果を達成することができたため，「おおむね順調」と判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度は，以下の研究を実施する予定である．
(1)平成27年度の積み残し課題となっている，鋼製柱の柱脚の固定度が本構法の性能に与える影響の定量的評価と，固定度の評価方法の確立．
(2)木造建物の復元力特性を再現可能な木製縮小模型を用いた振動台実験による，本構法の性能検証と，本構法を実建物に適用する際の課題の抽出．
平成29年度以降は，上記の研究の継続的実施に加えて，骨組モデルに対する数値解析を通じた本構法の性能検証を実施する予定である．
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| Causes of Carryover |
平成27年度は，当初計画とおり，数値解析的検討を中心に研究を実施した．物品費として小型パーソナルコンピュータを想定して金額を計上していたが，既設の機器を用いても可能な範囲での検討により当初の目的を達成できたため，次年度使用額が生じた．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成28年度は，小型振動台を用いた振動実験を実施する予定である．平成27年度の未使用額は，実験の供試体作成費の一部として使用する予定である．
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