2013 Fiscal Year Annual Research Report
吊り天井ならびに天井懐に設置された設備機器の耐震設計法に関する研究
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24246094
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
元結 正次郎 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (60272704)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水谷 国男 東京工芸大学, 工学部, 教授 (40468913)
脇山 善夫 国土技術政策総合研究所, その他部局等, その他 (50339800)
石原 直 独立行政法人建築研究所, その他部局等, その他 (50370747)
山下 哲郎 工学院大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (80458992)
西川 豊宏 工学院大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (80594069)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 建築 / 天井 / 設備機器 / 耐震性能 |
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| Research Abstract |
平成２５年度は、主として吊り下げられた設備機器の振動台実験および単体要素実験を行い、実際に観察されている被害状況を実験にて再現することを試みた。特に、2011年の東北地方太平洋沖地震で多数確認された吊りボルトの破断現象に至るプロセスや破断条件などについて検討を行った。具体的には、ブレースが設置された場合でもブレース取り付け部材のすべり挙動によりブレースによる揺れを抑制する効果が低減し、周期が長くなることにより応答加速度・変位がますます大きくなること、また、吊りボルトの破断現象は吊り荷重、揺れの振幅（部材角）および回数にて規定されることを明らかにした。
天井については、周辺要素との間に恣意的な隙間を設けない場合でも不可避的な施工誤差から発生する隙間によって発生する天井面と周辺要素間の衝突現象をコンピュータにて再現する方法について一般化することを試みた。その結果、通常建築で用いられている復元力および減衰力モデルではなく、Herzモデルと呼ばれる非線形剛性モデルを採用することにより従来よりも高精度にて衝突現象を再現することが可能となることを示した。また、実際に福井市にある学校建築における天井について調査し、耐震設計を考える上でのアルゴリズムについて検討した。さらに、これまでは在来工法天井を主として対象としてきたが、所謂システム天井についても振動台実験を実施し、在来工法天井との相違点について検討を行った。これらの研究成果の速報については日本建築学会学術講演梗概集（計８編）に投稿している。また、アメリカ・ネバダ大学におけるワークショップにて発表している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成25年度はおおよそ目標としていた項目について実験的・解析的検討を行うことができた。前年度、遅れていた設備機器についても要素実験および複合実験を行い、これまで曖昧であった設備機器の地震時の損傷についてひとつの過程を見出した。ただし、2014年4月施行の告示などに関する解説書作成作業にも関与したこと、および、振動台に不具合が発生し数か月間使用できなかったこともあり、多角的な実験の実施ならびに実験データの整理など十分とは言えない点も挙げられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度は最終年度であり、振動台実験不具合によって実施できなかった天井・設備機器の動的実験を行うとともに、これまで行ってきた実験のデータ整理を重点的に行うことで、天井の耐震設計法に関する知見を整理する。特に、天井と周辺要素間に隙間がない場合の天井の耐震設計法の考え方についてまとめる。また、設備機器の耐震設計法については、実際に近い状態での振動台実験を行い、吊りボルトの破断被害発生メカニズムについて明らかにする。さらに、天井と設備機器の相互作用についても実験的・解析的検討を通して明らかにする。
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