2020 Fiscal Year Research-status Report
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19K15137
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
高塚 康平 京都大学, 工学研究科, 助教 (90758351)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 露出柱脚 / 弾性剛性 / 面外変形 / 有限要素法解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
①露出柱脚の弾性剛性に関する解析的検討
2019年度に引き続き，露出柱脚を構成する鋼製ベースプレート・アンカーボルト・基礎コンクリートの弾性応答時の挙動を確認するため，および露出柱脚を構成する各要素の寸法の違いが弾性剛性に及ぼす影響を検討するために，中低層建物を想定して設計された露出柱脚を対象に有限要素法解析を行った．2019年度は曲げモーメントを受けた際に圧縮側となるベースプレートを対象とした検討を主に行ったが，2020年度は引張側となるベースプレートを対象とした分析を行い，アンカーボルトの配置や露出柱脚を構成する各要素の寸法の違いが引張側ベースプレートの面外変形に及ぼす影響を検討した．
②露出柱脚の弾性剛性の算定式の提案
上記①の結果をふまえ，引張側ベースプレートの面外変形を求めるための力学モデルを構築した．2019年度の検討では計算の簡便さを優先して片持ち梁としてモデル化したが，より実際に近い挙動を再現するために4本の梁からなる交差梁としてモデル化した．引張側ベースプレートの面外変形に関しては，既往の研究でその算定式がいくつか提案されているが，いずれも十分な精度とは言えず，かつアンカーボルトの配置が変わった場合に柔軟に対応できない．しかし，本検討で提案した手法は，こうした露出柱脚の寸法等が変化した場合でも柔軟にかつ簡便に対応できるモデルの構築に成功した．
そして，2019年度構築した圧縮側ベースプレートの挙動を表す力学モデルと併せ，露出柱脚の弾性剛性の算定式を提案した．この算定式の結果を指針式による算定結果や2019年度の算定式と比較したところ，今年度の算定結果の方が，最も有限要素法解析結果に近い結果を得ることができた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2019年度の検討により，圧縮側ベースプレートの挙動に基礎コンクリートのばね定数が大きく影響することが分かったため，この影響を検証するための実験を実施する予定であった．しかし，コロナ禍により2020年度に実験を実施することが困難な状況・情勢となったため，解析的・理論的な検討を先行して行った．ただし，こうした解析的・理論的検討も十分に行えなかったため，(3)の「やや遅れている」と判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
2019年度末の研究計画通り，2021年度は露出柱脚を対象とした実験を行い，これまでに実施してきた解析の検証を行う．また，前述した基礎コンクリートのばね定数に関する検討は埋込み柱脚の検討においても非常に影響が大きいため，露出柱脚だけでなく埋込み柱脚を対象とした実験も行う予定である．そして，先行して分析を進めていた露出柱脚を対象とした弾性剛性算定式の完成，および使用の簡便さを考慮した略算式の提案を行う予定である．
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| Causes of Carryover |
コロナ禍のため，2020年度に実施予定であった実験を行うことができず，かつ代替として行った解析的検討も十分な期間行うことができなかったため，2020年度に使用予定であった研究費を当初の計画通り使用できなかった．しかし，2020年度の研究でも，やはり解析結果を検証するための実験を実施する必要があると判断したため，2020年度使用予定であった予算の残りを2021年度に使用することとした．
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