2018 Fiscal Year Annual Research Report
連続した大地震に対する鉄骨造建物の安全性・機能維持評価と耐震設計法の確立
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17H01302
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
山田 哲 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (60230455)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉敷 祥一 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (00447525)
伊山 潤 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30282495)
清家 剛 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (60236065)
長谷川 隆 国立研究開発法人建築研究所, 構造研究グループ, 上席研究員 (70355999)
石田 孝徳 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (80746339)
田中 剛 神戸大学, 工学研究科, 教授 (90243328)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 鉄骨構造 / 耐震性能 / 非構造部材 / 機能維持 / 連続地震 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、一般的な中低層の鉄骨造建物を対象に、設計レベル、あるいはそれを上回る強い地震を連続して受けた場合に、非構造部材を含む建物の損傷・残存耐震性能や建物としての機能がどの程度残るかを体系的な実験ならびに解析により定量的に評価し、倒壊防止だけでなく機能維持限界も視野に入れた耐震設計法を構築することを目的とする。
２年度目にあたる平成３０年度においては、初年度に実施した複数回の大地震を受ける鉄骨造骨組の地震応答解析による検討を踏まえ、非構造部材を設置した１層１×１スパンの実大架構を用いた実験の具体的な計画を作成したうえで、試験体を製作し、一部の実験を実施した。試験体は角形鋼管を柱に、H形鋼を梁に用いた我国の代表的な中低層鉄骨ラーメン構造を代表する架構とし、間仕切り、外装材も一般に使われる仕様とすることで、一般性のある結果を得られるようにした。
本年度は、非構造部材の設置方法なども含めた具体的な試験体設計や、非構造部材を含む計測計画など、経験の少ない非構造部材まで切歯した実大実験を実施するために大半のエネルギーを費やしたが、これまでに行われてきた構造部材の実験研究で得られてきた知見と対応づけて設計法の構築に結びつけるための実大部材実験の準備や、詳細検討のための有限要素解析の準備なども行った。
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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
東京オリンピックを控え、建設需要が逼迫し、鋼材・高力ボルトといった実大架構実験に用いる試験体の製作に必要な材料の枯渇・高騰、さらには人手不足の影響もあることで全国的に鉄骨製作工場で仕事が回らなくなったことから、本研究においては、年度初頭に実大架構実験に用いる試験体設計は終えたものの、製作できる工場が見つかるまで半年近く要しただけで無く、施工業者もなかなか見つからない状況であった。このように、実験に関わる工期・価格が社会情勢の影響を受け急変したため、結果として原計画の立案時（科研応募時）からは試験体の規模などを縮小せざるを得なくなったが、研究担当者全員で手分けして業界への依頼などを重ね、年度内に実験が実施できた。
今年度は１体の実大架構実験が終わったところまでであるが、現段階でも有意義な結果が得られ、実験結果だけの速報ではあるが２０１９年度の日本建築学会大会にも投稿できたことから、進捗としてはおおむね順調と言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き非構造部材を含む鉄骨造建物の実大架構実験を実施し、設計レベル、あるいはそれを上回る強い地震を連続して受けた場合の損傷・残存耐震性能や、建物としての機能がどの程度残るかを明らかにしていく。併せて、実大部材実験を行い、これまでに行われてきた構造部材の実験研究で得られてきた知見と対応づけ、設計法の構築のための整理を行う。また、解析によるアプローチとして、体系的な地震応答解析（事後解析）ならびに詳細検討のための有限要素解析を実施し、研究成果を設計法に結びつけるための作業を行っていく。
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