2014 Fiscal Year Annual Research Report
変形とリダンダンシーを考慮した鋼構造耐火設計の枠組構築
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23360240
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
鈴木 弘之 筑波大学, 名誉教授 (20114093)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 淳一 国土技術政策総合研究所, 建築研究部, 主任研究官 (10453846)
尾崎 文宣 名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (40434039)
河野 守 東京理科大学, 工学部, 教授 (60170205)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 架構の崩壊温度 / 応力再配分 / リダンダンシー / 柱と梁の変形 / 地震後火災 / 火災応答解析 / 間仕切り壁の変形 / 強度諸元のばらつき |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究目的として設定した課題に対して以下の成果を得た。
１．骨組構面に隙間なく組み込まれた乾式壁を、火災終局時における梁の変形に完全に追随させることは、根本的な仕様改良なしには難しいことが、前年度までの実験研究で判明し、これを踏まえて、本年度は、火災の層内延焼を前提とした架構の崩壊温度解明研究を行った。火災層全体が横移動崩壊しない限り、骨組の崩壊温度は非延焼骨組のそれと遜色ないことが、一連の火災応答解析から明らかとなっている。若干の残存非火災区画またはキーエレメントが健全である限り、横移動はこれによって抑止され得、この場合、架構全体の応力再配分作用が働くからである。梁床系は大きく変形するが、メンブレン作用とカテナリー作用が発現して、当該系の構造安定と上階延焼抑止性能は保たれると考えている。地震によって永久層間変形角を被った架構の耐火性能に対しても、全く変わらない結論が得られることも判明している。
2．骨組の変形に追随する必要のない乾式壁については、合板状に貼り合わせたボードの目地の加熱に伴う開きが、壁としての断熱性能を如何に劣化させるかを、実験と解析によって明らかにする研究に取り組み、成果を得ている。
3．鋼の高温強度のばらつきが架構の崩壊温度のばらつきに及ぼす影響を明らかにする研究にも取り組んだ。素材強度の温度に伴う低下推移の様態が大きな影響因子であることが明らかになっており、研究の前提となる実資料の不足を補うべく、溶接部金属の高温強度(昨年度)と母材金属のそれ(昨・本年度)を、特に後者に対してはやや高過ぎる温度域にまで亘って調べた。モンテカルロ火災応答解析によって、架構の崩壊モード毎の崩壊温度のばらつきの範囲、異種崩壊モードが競合する可能性のある崩壊温度の範囲、応力再配分作用が働くことによる低温部材の強度とそのばらつきが架構崩壊温度にもたらす効果や影響が明らかとなっている。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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