2018 Fiscal Year Research-status Report
Nonlinear Finite Element Analysis of Western Type RC Thick Wall and Floor Structure consisting of Shear Wall and Flat Slab
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17K06661
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| Research Institution | Mukogawa Women's University |
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Principal Investigator |
田川 浩之 武庫川女子大学, 生活環境学部, 准教授 (60422531)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉浦 徳利 武庫川女子大学, 生活環境学部, 教授 (50411955)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | RC厚肉床壁構造 / 有限要素解析 / 平面による構成 / デザイン代（しろ） / ロッキング連層耐震壁 / 心棒効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成30年度は、RC連層耐震壁とフラットスラブから構成されるRC厚肉床壁構造について、建築構造・計画の両面から基礎的な検討を行った。主な実施内容を以下の3項目に纏める。
(1)武庫川女子大学建築学科の修士学生ならびに教員あわせて18名の被験者に対して、RC厚肉床壁構造のデザイン上のもととなる「平面の構成」による作品を制作してもらい、プロットコル分析を通して、そのデザインプロセスについて分析した。さらに、それらの作品に対して、有限要素法に基づく3次元構造解析を実施し、自重などに対して壁・床板に生じる応力度を算出し、RC厚肉床壁構造の「デザイン代（しろ）」、すなわち、構造的制約をどのくらい緩和でき、建築デザインを許容できるか、すなわち、構造面の制約を満たす建築デザインの許容度、について明らかにした。それらの結果、設計者が思い描く当初のデザインを大きく変更することなく、床板の厚さを増す、独立柱を追加するなどの比較的軽微な変更によって、構造安全性を確保することが可能であることを示した。
(2)建物を高さ方向に貫く弾性の心棒は地震外乱時にある特定層への変形集中を低減し，層崩壊メカニズムを阻止する．RC厚肉床壁構造の耐震性能を評価する上で、連層耐震壁による心棒効果を明らかにすることは重要である。平成30年度の研究では、この連層耐震壁をこれまでのベルヌーイ－オイラーはり要素から、ティモシェンコはり要素，平面応力要素（適合・非適合4節点四辺形要素，8 節点2次四辺形要素）に代えてモデル化し、ロッキング連層耐震壁の動的な心棒効果について定量的に評価した。
(3)RC厚肉床壁構造で設計された「建築スタジオ」の構造解析モデルの途中まで作成した。
上記の検討結果について、日本建築学会年次大会、近畿支部研究発表会、World Congress on Computational Mechanics、日本計算工学会などの論文に纏め、発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成30年度は、(1)「平面による構成」の作品に対する、プロットコル分析によるデザインプロセスの解明、有限要素解析によるRC厚肉床壁構造のデザイン代（しろ）の検討、(2)RC厚肉床壁構造のRC連層耐震壁による心棒効果の検討、などに、計画していたよりも多くの時間・労力をかけた。これは、本研究を進めていく中で、これら基礎的な検討に大きな意義があると考えたためである。そのため、(3)「建築スタジオ」の構造解析モデルの作成、解析実施に対しての研究作業がやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
「建築スタジオ」の構造解析モデルの作成を進め、早い段階で有限要素解析を実施する。
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| Causes of Carryover |
平成30年度は予定していたよりも物品費等の支出が少なくて済んだため、この分を最終年度に物品費、旅費などで用いたい。
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