2018 Fiscal Year Annual Research Report
吊り天井システムの地震時の損傷発生機構とその被害軽減方法に関する研究
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16H02375
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
元結 正次郎 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (60272704)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水谷 国男 東京工芸大学, 工学部, 教授 (40468913)
山下 哲郎 工学院大学, 建築学部(公私立大学の部局等), 教授 (80458992)
西川 豊宏 工学院大学, 建築学部(公私立大学の部局等), 教授 (80594069)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 吊り天井 / 設備機器 / 耐震性能 / 動的不安定 / 経年劣化 / ヘルスモニタリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成30年度は昨年度に引き続き、「隙間なし天井システムにおける損傷発生機構を明らかにすること（課題Ａ）」について重点的に実験等を実施した。具体的には以下のとおりである。
１．熊本地震で被害が確認されたグリッド・システム天井の最小構成ユニットから成る試験体を用いた振動台実験を行い、地震被害として確認されている天井パネルの落下現象を従来とは異なるメカニズムで発生することを明らかにした。
２．吊りボルトのような極めて細長い部材によって吊り下げられた天井システムが地震力のような動的水平外乱を受けた場合に、昨年度まで実施してきた鉛直外乱を受ける時同様に、吊り材に発生する非線形挙動により吊り材に大きな張力が生じること、およびこの張力により下地材に損傷が発生し天井面の落下が誘発されることを実験的に明らかにした。なお、この現象が質量マトリクスなどを改善した数値解析法を用いて高精度で再現できることを確認した。
３．地震時を含めた被害を軽減するために、設置初期段階からの経年的な力学的特性の劣化を評価するための指標の選出およびその定量的に評価するための分析方法を提案し、その妥当性を実験的に確認した。特に、経年劣化によって落下被害が発生すると考えられている天井ボードについて、浸漬試験により含水率とボードのビス頭抜け強度および剛性の関係を実験的検討により明らかにした。さらに、打音試験を客観的に診断する方法として超低周波音対応騒音計を用いて含水率上昇による材料的劣化に伴い低下する固有振動数を計測する方法の妥当性を示した。
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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
本研究課題に使用していた工学院大所有の振動台の改修設置工事が予定よりも長引き、振動台実験が十分に実施できなかった。その代りに、昨年度同様、被害軽減に向けた経年劣化に関する研究を時間をかけて検討することができたことから、概ね順調と判断している。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究課題の大きな柱の一つである数値解析法の整備に重点を充て、これまで実験的検討で得られてきた結果の再現性を含めて検討する。
世界標準仕様を検討するために、海外の非構造要素研究者と連絡を密にし情報交換を行っていく。特に、非構造要素耐震性能に関する国際グループSPONSEによるworkshopに積極的に参加するようにする。
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