2004 Fiscal Year Annual Research Report
伝統構法木造建物の大地震に備えた耐震設計・耐震補強に関する研究
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16201039
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
鈴木 祥之 京都大学, 防災研究所, 教授 (50027281)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鎌田 輝男 福山大学, 工学部, 教授 (30026091)
小松 幸平 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (20283674)
林 康裕 京都大学, 工学研究科, 教授 (70324704)
後藤 正美 金沢工業大学, 工学部, 助教授 (40170469)
斎藤 幸雄 広島国際大学, 社会環境科学部, 教授 (50368809)
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| Keywords | 木造建物 / 耐震性能評価法 / 耐久性能評価 / 伝統構法 / 木のめり込み / 傾斜復元力特性 / 横架材の曲げモーメント / 耐震設計法 |
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| Research Abstract |
本研究では、伝統構法木造建物に高い耐震性能を与える耐震設計法および耐震補強法の開発を行い、また社寺建築など文化財的木造建築物の保全・補強に役立てることを目的として、以下の分担課題に分類して実施した。
(1)木造建物の耐震性能評価法の開発:
伝統構法の構造力学的なメカニズムを調査し、伝統木造軸組構造物の主要な復元力特性である柱傾斜復元力特性の理論解析と検証実験を行った。柱-横架材軸組構造の曲げモーメント特性を接合部要素実験により明らかにした。また、伝統構法の建物に多く用いられる土塗壁や土塗小壁の実験を行って耐震性能を評価した。
(2)既存建物の耐震性能評価実験:
既存木造建物の耐震性能を調べるために、解体予定の伝統的な民家を用いて、静的水平力の繰り返し加力実験を行った。土壁、差鴨居・小壁などの耐震要素で構成される軸組の復元力特性を大変形に至るまでを調べ、部材の損傷状態をひずみ測定から推定した。また軸組の復元力特性をもとに地震応答解析から耐震性能を評価した。
(3)木造建物の耐久性能評価:
上記の伝統構法民家の構造詳細調査に併せて木造部材の構造的劣化特性を調査した。現地では、各部材の目視調査に加えて、含水率、超音波による非破壊試験などを行い、解体後には構造部材の破壊試験を行うとともにサンプルを取りだして、材質、比重、腐朽菌の調査を行った。
(4)木構造解析法の開発:
伝統構法木造建物の主要な耐震要素である柱-横架材の構造メカニズムを明らかにするために、木のめり込みを調べる要素実験、木と木のめり込みや摩擦効果を含むような部分要素実験を実施し、木のめり込み・摩擦を明らかにした。これより、柱-横架材などの接合部や柱脚部などの理論解析モデルを構築し、柱-横架材軸組構造の解析モデルに展開させた。動的解析においては、立体フレームを対象とした地震応答解析を実施し、水平構面の柔性が立体フレームの挙動に及ぼす影響を調べた。
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