2021 Fiscal Year Annual Research Report
低層鉄骨造建築物の大判ガラスに見られる地震被害の被害低減のための研究
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19K04703
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| Research Institution | National Institute for Land and Infrastructure Management |
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Principal Investigator |
脇山 善夫 国土技術政策総合研究所, 住宅研究部, 室長 (50339800)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 斉 広島工業大学, 工学部, 教授 (30709118)
渡壁 守正 広島工業大学, 環境学部, 教授 (40744743)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 低層鉄骨造建築物 / 大判ガラス / 地震被害 / 常時微動測定 / 強制加振実験 / 強震観測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、大判ガラスによるガラススクリーンを外周開口部に用いた低層鉄骨造建築物で実際に過去の地震で被害を受けたものを対象に、強震観測等による振動特性の把握、モデル解析等による構造安全性の検討、観測及び解析等を踏まえた総合的な検討を実施して、被害発生プロセスの解明および耐震安全性確保のための設計上の配慮事項について検討を行ったものである。
観測実施の対象とした低層鉄骨造建築物は、平屋建て（一部2階建て）で、東日本大震災で大判ガラスに被害が確認されている。検討にあたっては、強震観測（2019年11月から2022年2月に実施）、機器設置時に実施した常時微動測定および強制加振、モデル解析を実施している。
初年度より強震観測等を実施するとともに解析モデルの作成を行い、2年度目、3年度目は強震観測を継続するとともに解析モデルの改良を行い、最終年度の3年度目は被害発生プロセスおよび設計上の配慮事項についてモデル解析を踏まえて検討するとともに、観測機器の撤去等を実施した。
観測された地震記録を用いた地震応答解析より、並進とねじれを含んだ振動モードとなっていることを確認した。解析モデルから算出した建物の偏心率はX方向で9％、Y方向で3％と特にX方向において大きくなっており、大判ガラスの変形が建築物のねじれに比例して増大することなどを確認した。要所の柱の曲げ剛性を増大させるなどしてX方向の偏心率のみを小さくして3%としたモデルを用いて同様の地震応答解析を行い、入力波によって大小の差はあるものの、各測点における応答が10～30%低減することを確認した。
強震観測および解析モデルによる検討により対象建築物で過去の地震の際に見られたガラス被害の発生要因について検討し、解析モデルを用いてねじれを低減させる検討より、建築物の過度なねじれを抑制することが同様の被害を防ぐ上で有効であることを確認した。
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