2021 Fiscal Year Annual Research Report
Seismic Response Control of Existing Wooden Houses by Connecting with Shelter
| Project/Area Number |
17K06655
|
|---|
| Research Institution | Shibaura Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
小澤 雄樹 芝浦工業大学, 建築学部, 教授 (50388120)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 木造住宅 / 耐震性能 / シェルター / 応答制御 / オイルダンパー / 倒壊解析 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
近い将来に予測される大地震に対して、耐震性能の不足する既存木造住宅の安全性を向上させていくことは、社会的に喫緊の課題である。建物倒壊から人命を保護するための手段の一つとして耐震シェルターがある。本研究で提案する手法は、木造住宅をシェルターと連結することで、地震応答制御の手段として利用しようとするものである。
過去に行われた解析的検討によって、耐震性能の不足する既存木造住宅をシェルターと連結することで、既存部分の応答を低減可能であることが確認された。ただし、柔な既存住宅を高剛性のシェルターと連結することで、過剰な水平力流入によりシェルター自身を損傷させる危険性が高まる。そのため、本研究では連結部材にオイルダンパーを用いることで、エネルギー吸収を図ると同時に、ダンパーのリリーフ機構により過剰な水平力流入を抑制する手法を提案し、その効果を解析的に検討した。
2021年度はそれまでの研究に引き続き、倒壊解析ソフトウェアwallstatを用いたより詳細な検討を行った。具体的には、地震力を25keinから100keinまで徐々に増大することで、建物が実際に倒壊に至るところまでシミュレーションを行い、建物の倒壊可能性を定量的に評価した。
検討の結果、平屋の既存住宅部分が偏心を有するモデルでは、連結部材に剛な鋼管を用いることで変形は大幅に抑制できるが、シェルター自身が損傷する可能性が高いこと、ダンパーを用いることで建物全体の応答を抑えつつ、ねじれ変形を抑制する効果が見られることなどが明らかとなった。
また、２階建てモデルを用いた検討では、連結部材に剛なパイプを用いると１層の変形を抑える一方、２層部分の応答が大幅に増大して層崩壊の危険性を高めてしまう。一方、ダンパーを用いることで1層の応答を低減しつつ、2層部分の応答増大を抑制できることなどを定量的に明らかにした。
|
Research Products
(2 results)
