2017 Fiscal Year Research-status Report
十字形鉄骨を内蔵したCES造柱梁接合部の応力伝達機構
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16K06570
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
松井 智哉 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20402662)
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| Project Period (FY) |
2016-10-21 – 2019-03-31
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| Keywords | 鋼コンクリート合成構造 / CES造柱梁接合部 / 繊維補強コンクリート / せん断強度 / 静的加力実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では、鉄骨と繊維補強コンクリートのみで構成されるCES 構造における柱梁接合部、その設計手法を構築することを目的としている。特に、これまでの研究で扱っていなかった十字形鉄骨を内蔵した柱梁接合部を対象としている。H29年度はCES造柱梁接合部の構造因子が接合部のせん断強度に及ぼす影響を明らかにすることを課題として、静的加力実験を実施した。
CES柱梁接合部試験体は梁曲げ降伏型試験体1体、接合部パネルせん断破壊型試験体が4体の計5体である。基本的に柱および接合部パネルの内蔵鉄骨は十字形鉄骨を用いるが、接合部パネルせん断破壊型は、接合部パネルにおける鉄骨形状による影響を明らかにするために、直交方向Ｈ形鉄骨のフランジを省略した試験体、直交方向Ｈ形鉄骨を省略してＨ形鉄骨とした試験体が含まれる。これらの試験体を用いた静的加力実験を実施することにより、CES柱梁接合部の強度、変形性能、損傷と変形の関係を比較分析し、柱梁接合部パネルの構造性能に内蔵鉄骨形状が及ぼす影響が明らかになるように計画を行った。
実験結果より、弱軸鉄骨フランジは、せん断降伏耐力計算値の7割ほどのせん断力を負担していること、弱軸フランジ外側のコンクリートの負担せん断力は比較的小さいこと、鉄骨により縦横囲まれたコンクリート部分については、弱軸鉄骨ウェブによってコンクリートが2つの領域に分けられた断面をもつ場合は、分けられていない断面に比べて若干負担せん断力が小さいことなど、内蔵鉄骨形状の違いが強度特性に及ぼす影響を把握することができた。
なお、これらの構造実験による成果は、2018年度日本コンクリート工学会年次大会（査読中）および2018年度日本建築学会大会で発表予定である。
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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
当初予定の構造実験を遂行し、内蔵鉄骨形状の違いが強度特性に及ぼす影響を実験により把握することができた。現在は接合部パネルのせん断強度評価式の提案について検討を進めているとともに、FEM解析によるシミュレーション解析に着手していることから、本課題は順調に進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年である平成30年度は、ＦＥＭ解析により引き続き接合部のせん断応力伝達機構について分析を行い、CES柱梁接合部パネルの構造性能評価手法の提案を行う。
CES 造接合部のせん断強度式の改善を目指し、FEM 解析により実験結果をシミュレートすることにより、解析モデルの有効性を確認し、各種構造因子がCES 造接合部の強度および応力伝達メカニズムに及ぼす影響を明らかにする。解析の分析結果および実験結果に基づき、接合部の鉄骨形状がせん断強度に及ぼす影響を反映し得るせん断強度評価方法を提案し、CES柱梁接合部の構造性能評価手法を構築する。
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