2019 Fiscal Year Annual Research Report
Proposal of a universal design method for wooden vibration control housing that enables continued use after a large earthquake
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19H00790
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
坂田 弘安 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (80205749)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山崎 義弘 国立研究開発法人建築研究所, 材料研究グループ, 主任研究員 (70644425)
松田 和浩 名城大学, 理工学部, 准教授 (80567397)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 戸建て木質住宅 / 木質耐力壁 / 木質制振住宅 / 耐力壁の性能劣化 / 制振設計法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地震による経済的損失を抑え，早期復興を実現するには，国民の生活基盤を支える戸建て木質住宅の耐震性向上は最優先課題の一つであり，継続使用性まで確保しなければならない．従来型の耐震構造では，継続使用性の確保までは困難であることが昨今の震災で明らかとなり，その対策として制振技術が注目を浴びている．近年は戸建て木質住宅用制振デバイスの研究開発が活発であり，高い性能を示すデバイスも市場に登場しているが，それらを木質住宅に対し適用するための汎用設計法が存在しないため，その普及が妨げられている．
本研究では，建物の継続使用性には構造体の損傷だけでなく，仕上げ材などの非構造体の損傷も影響することに着目し，地震により構造体・非構造体に生じる損傷の多寡と性能劣化・修復費用の関係を明らかにし，さらには制振デバイスによる損傷抑制効果を明示できる木質制振住宅の設計法を提案し，制振技術の健全な普及に貢献することを目的としている．
前述した目的を達成するために，昨年度に以下の2つのことを実施した．
一つめとしては，繰り返し載荷による木造耐力壁の静的載荷実験を実施し，従来から用いられている載荷履歴を与えた場合の結果をもとに，任意のランダム載荷履歴を受ける場合の性能を予測する手法の提案に向けた基礎的データを収集した．
二つめとしては，仕様が様々にある壁紙や内外装材などの非構造体に関して，文献調査を中心に類型化を行い，様々な変形履歴を受けた後，壁紙のシワや割れといった”視認”できる損傷を層間変形角との関係でデータ整理した．さらに，このデータを用いて非構造体の損傷度合いと層間変形角の関係を示す関数を提示した．
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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
本年度は，大きく二つのことを行う予定であったが，それぞれに対して以下のような状況であるため，おおむね順調に進展していると判断した．
一つめの，繰り返し載荷による木造耐力壁の静的載荷実験を実施し，従来から用いられている載荷履歴を与えた場合の結果をもとに，任意のランダム載荷履歴を受ける場合の性能を予測する手法の提案に向けた基礎的データの収集を予定通りできた．
二つめの，仕様が様々にある壁紙や内外装材などの非構造体に関して，文献調査を中心に類型化を行い，様々な変形履歴を受けた後，壁紙のシワや割れといった”視認”できる損傷を層間変形角との関係でデータ整理し，さらに，このデータを用いて非構造体の損傷度合いと層間変形角の関係を示す関数を提示した．ただし，実務者へのヒアリングが不十分であるので，さらに継続して進める必要がある．
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| Strategy for Future Research Activity |
非構造体の損傷度合いを調べる目的で軸組構法木造耐力壁の繰り返し載荷実験により，昨年度に提案した非構造体の損傷度合いと層間変形角の関係を示す関数の精度検証ならびに必要に応じてその改良を行う．対象とする試験体は重要度が高く，かつ比較的実験しやすいものとし，筋かい無しの２Pの軸組構法を対象として非構造体の損傷評価や補修の費用算定など，本プロジェクト独自のプロセスを一通り行う．
具体的なパラメータとしては，加力履歴（単調載荷，従来載荷，ランダム載荷），内外装材の種類（内装材・外装材各1種），開口の有無を考え，12仕様である．各仕様2体ずつで24体の試験体を対象とする．
実験における計測計画であるが，通常の耐力壁実験で行われる荷重計測および基本的な変位計側に加え，損傷状況の記録に重点をおき，最大変形時，除荷後の荷重０時，変形０時の３回，正負とも損傷状況を記録する．この際に，静止画・動画により，画像情報をふんだんに取り込むことを考えている．これらのデータから，修復費用を算出する予定であるので，修復費用の算出に支障の無いよう，データ測定に当たっては，プレ実験などから得たデータをもとに修復業者に慎重にヒアリングを行う予定である．
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Research Products
(3 results)
