2021 Fiscal Year Annual Research Report
木造軸組の仕口への合理的な方杖型耐震補強の実験的研究
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19K15081
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
本間 小百合 山口大学, 大学院創成科学研究科, 助教 (60772499)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 薄鋼鈑 / 木質軸組 / 制震部材 / 方杖型 / 鋼製ダンパー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでに、木造軸組構造や軽量鉄骨造などの小規模な建物に対して薄鋼板を用いた靭性型方杖部材を提案し、その単調載荷実験を行った。その結果、薄鋼板を用いた特徴の一つに、抵抗部であるストラットが降伏耐力に達した後、ねじれ座屈が生じることが挙げられた。また、極端に板厚を薄くするとねじれ座屈が先行することが確認された。ねじれ座屈後、徐々に荷重が低下するも、ある一定の荷重を保持したまま変形のみが増大し、再び荷重が上昇することが確認された。そこで、本年度は、ストラットの繰り返し載荷実験を行い、繰り返し載荷実験と単調載荷実験での挙動を比較し検討した。合わせて、有限要素解析との比較を行いねじれ挙動の予測を試みた。
その結果、繰り返し載荷実験と単調載荷の比較では、大変形時に耐力上昇が見られる点は共通しているが、繰り返し載荷時にねじれ座屈を観察した荷重-変形関係における変形量は、単調載荷時よりも小さいことが分かった。これは，ほとんど塑性化を伴わずに、弾性的なねじれ座屈が耐力低下の主要因であることを示唆している。
また、有限要素解析との比較では、実験で観察されたねじれ座屈の耐力と解析結果で得られたねじれ座屈の耐力との対応が良く、薄鋼板を用いたストラットに対する解析モデルの妥当性を確認した。
薄鋼板を用いたストラットの繰り返し載荷実験を基に、ダンパー部の復元力特性を多直線近似でモデル化を行い、仕口部が半剛接合となる木造軸組を想定しフレーム解析を行った。その結果、木造軸組のようなスリップを有する骨組に対して、同方杖を入れることで、方杖が主架構（柱・梁）よりも早期に降伏し、エネルギー吸収効果を発揮することが分かった。
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