2009 Fiscal Year Annual Research Report
構造部材・耐火被覆材・区画部材の相互作用が鋼構造物の高温時構造安定性に及ぼす影響
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20246088
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
鈴木 弘之 University of Tsukuba, 大学院・システム情報工学研究科, 教授 (20114093)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻本 誠 東京理科大学, 工学部, 教授 (90115600)
原田 和典 京都大学, 工学研究科, 准教授 (90198911)
衣笠 秀行 東京理科大学, 理工学部, 教授 (00224999)
大宮 喜文 東京理科大学, 理工学部, 准教授 (10287469)
平島 岳夫 千葉大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (20334170)
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| Keywords | 建築構造・材料 / 防災 / 火災 / 耐震 / 鋼構造耐火 / 地震後火災 / 高温構造安定 / 変形追随性 |
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| Research Abstract |
主題に関わって設定した5課題に取り組み、下記の成果をそれぞれ得た。
1.変形と加熱を同時に受ける被覆鋼部材における鋼材と被覆材の相互作用を明らかにすべく、角形鋼管柱に対する載荷と加熱の同時作用実験を実施した。吹き付け系・巻き付け系・ボード系3種の被覆材を対象とし、鋼柱に全体座屈・局部座屈が発生する前および後における被覆材の火災時変形追随性能の相対比較を試み、両要素の間の相互作用の実態の一端を明らかにした。
2.予め損傷、すなわち地震を想定した面内せん断角を与えた石膏ボード乾式間仕切り壁を、次には壁炉に配して加熱し、壁の区画保持性能の劣化度を調べる初年度からの研究を継続した。本年度は特に両面貼りボード壁の性能把握に注力し、スタッドによる面外座屈防止、ステープル鋲打増による2層ボードの一体性強化などが、地震時せん断性能と火災時耐火性能の両者に如何に効果があるかを実験によって調べた。次項は得た成果の一端である。
3.ステープル鋲打数を増すと2層ボードの一体性が向上し、加熱時のボード脱落を遅延せしめ得て壁の耐火性能向上を得る一方、地震せん断時には、これがより大きなせん断亀裂をもたらし、逆に耐火性能に悪影響を及ぼすことが判明したことを踏まえ、鋲打量と耐火性能の間の関係をシリーズ実験によって明らかにした。
4.火災時における鋼架構に発生する変形の大きさを解析によって検討する研究を継続した。内柱のみが加熱される火災下では梁の塑性変形が勝って柱の部材角は僅少に止まる一方、側柱も加熱されるときの終局時の柱の部材角は僅少には止まり得ないことが、理論的考察から明らかとなっている。
5.地震によって損傷を被った鋼架構がさらに火災を受ける場合の架構の崩壊温度を火災応答解析と理論解析の両面から研究した。層間残留変形角、梁端破断ないし柱脚破断を被災した架構が層全体火災あるいは部分火災を受けたときの耐火性能の劣化の程度が、系統的に明らかになりつつある。
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[Presentation] 損傷を被った間仕切壁の耐火性能に関する実験その1:研究概要, その2:面内せん断実験, その3:加熱実験, その4:考察2009
Author(s)
鈴木弘之, 大宮喜文, 鈴木淳一, 小寺賢, 市原嵩紘, 伊藤卓, 大熊晃一路, 足立格
Organizer
日本建築学会2009年度大会
Place of Presentation
仙台
Year and Date
2009-08-29
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