2022 Fiscal Year Research-status Report
大損傷RC柱のローテク・ローコスト・スモールチェンジな新規耐震補強法の開発
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21K04244
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| Research Institution | Ariake National College of Technology |
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Principal Investigator |
金田 一男 有明工業高等専門学校, 創造工学科, 教授 (50793907)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中田 幸造 琉球大学, 工学部, 教授 (80347129)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 既存ピロティ建物 / 大地震 / 耐震補強 / 鋼板サンドイッチ工法 / 損傷RC柱 / 面内方向 / 面外方向 / 中心圧縮試験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度の関連実験結果をとりまとめ、査読付論文として、日本建築学会技術報告集（DOI https://doi.org/10.3130/aijt.29.156）に論文1本、コンクリート工学年次論文集に論文2本を発表した。
2022年度では、有明高専にて「PC鋼棒で緊結した鋼板サンドイッチ工法により補強した損傷RC柱の中心圧縮実験」、「健全及び損傷試験体の一定軸力下の正負繰り返し水平載荷実験」を行った。
中心圧縮実験は、計4体の損傷RC柱試験体（2021年度に中心圧縮実験を行って損傷させた試験体）に対して鋼板サンドイッチ工法で耐震補強（袖壁長さ比β=0.50）を行い、その後、中心圧縮実験を行った。その結果は，損傷前の健全のRC柱より鉛直方向支持力が大きくなり、鋼板サンドイッチ工法を損傷RC柱の耐震補強に適用し、補強後の損傷RC柱の鉛直方向の軸力支持能力の向上に寄与できることを確認した。
繰り返し水平載荷実験は、健全なRC柱試験体3体を用意し、鋼板サンドイッチ工法で耐震補強を行った。補強する方向（袖壁造成する方向）と直交する方向に載荷した。その実験結果を整理し、日本建築学会九州支部研究報告会で発表した。また、2体の損傷試験体を用意し、上記同様な方法で実験を行った。その結果及び上記の健全試験体を補強した場合の実験結果と比較し、それを日本建築学会九州支部研究報告会で発表した。更に、これらの実験結果を詳細に分析し、コンクリート工学年次論文集に論文投稿した（採用決定）。今後、引き続きデータを整理し、査読論文として発表する予定である。
しかし、2022年度では、研究分担者による琉球大学で実施予定の実物の約1/2モデルの載荷実験（柱断面：250×250mm、高さ750mm）は実施できなかった（実験室全面改修のため）。そのため、補足実験は2023年度で実施する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の計画では、「鋼板サンドイッチ工法を大地震で大きく損傷した（損傷度IV～V）RC柱の耐震補強に適用し、補強された面内方向の耐震性能を明らかする」ことを想定していた。その後、本工法の「軸方向支持能力」や「面外方向の耐震性能」を把握する重要性を認識し、計画以上に以下のことを実施した。
(1)鋼板サンドイッチ工法により補強した損傷RC柱の中心圧縮実験を新たに計画し、実施した。その結果、基準試験体と比較し、補強した損傷RC柱の軸方向支持能力が1.4倍程度向上できることが分かった。鋼板サンドイッチ工法により補強した健全または損傷したRC柱の軸方向支持能力の向上はほぼ同様であることもわかった。その成果をとりまとめる最中であり、査読付き論文に投稿する予定である。
(2)2体の健全RC柱及び2体の損傷したRC柱を計画し、補強後の袖壁ある方向（面内方向）と直交する方向に載荷した。補強後の健全RC柱及び損傷RC柱の実験結果を比較し、日本建築学会九州支部研究報告集に投稿した。更に、その成果を詳細に分析し、査読付論文に投稿し、採用決定している。
(3)本研究に関連する成果は、日本建築学会技術報告集（第 29 巻 第 71 号，156-161，2023 年 2 月，DOI https://doi.org/10.3130/aijt.29.156）に掲載した。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究代表者の金田が2023年度より、琉球大学工学部の客員研究員として赴任することになったため、引き続き、当該課題の研究を行う。2023年度では更に以下の研究を行う予定である。
(1)①鉄筋コンクリート造RC柱試験体（断面寸法：150×150mm、175×175mmの２種類の4体）、②鋼板サンドイッチ工法で補強した健全RC柱（補強する前のRC柱断面寸法：150×150mm、175×175mmの２種類の4体）、③鋼板サンドイッチ工法で補強した損傷RC柱（①で圧壊したRC柱試験体4体）の中心圧縮実験結果をとりまとめ、査読付き論文に投稿する。
(2)2021年度では琉球大学の実験室にて、損傷レベルIII程度の損傷RC柱2体を用意し、載荷実験を行った。論文をとりまとめる際に、データの不足が感じた。しかし、2022年度では、琉球大学工学部の実験室改修のため補足実験は実施できなかった。そのために、2023年度では,2021年度試験体に対応する形式で，主筋の付着を除去した補強RC柱によるせん断破壊実験を実施する予定である。これらの結果を総括して査読付き論文を作成し、投稿する。
(3)実務設計可能な鋼板サンドイッチ工法で補強したRC柱の曲げ終局強度計算式を提案する。
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| Causes of Carryover |
2021年度、2022年度では、コロナの影響で学会がすべて中止となった、また、2022年度では、琉球大学工学部の実験室改修のため補足実験が実施できなかった。そのために、旅費・試験体製作費の使用ができなかった。
今までに生じた残額は、研究目的、計画を遂行するために、2023年度に慎重に活用させて頂く予定である。具体的な計画は以下である。(1)JCI論文発表参加費（福岡）、旅費及び宿泊費100,000円、(2)日本建築学会全国大会参加費（京都）、旅費及び宿泊費140,000円 (登録費9,000、参加費5,000、40,880＊2、JR3,000、宿泊日当40,000)、(3)日本建築学会構造系論文集登載料93,500円、(4)試験体製作費280,000円、(5)その他22,329円。
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