2013 Fiscal Year Research-status Report
コンクリート系共同住宅の財産保護に資する二次壁の制振デバイス化に関する研究
Project/Area Number |
25420582
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Research Institution | Kyushu University |
Principal Investigator |
吉岡 智和 九州大学, 芸術工学研究科(研究院), 准教授 (40304852)
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Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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Keywords | 方立て壁 / 摩擦ダンパー / 制振デバイス / 損傷制御 |
Research Abstract |
本研究では,従来構造計算上無視してきたコンクリート系共同住宅の方立て壁等を対象に,簡易な摩擦ダンパーを用い,地震時に壁に入力されるせん断力をコントロールし,損傷を抑制しながらエネルギー吸収可能な制振デバイスの開発を目指している。 今年度(2013年度)は,コンクリート系共同住宅の方立て壁を想定した実大試験体(壁厚150mm,壁高さ1976mm,壁長1000mm)を1体計画し,実大壁のための加力装置を設計・製作した。その上で,当該試験体を用い,摩擦ダンパー部の動作,壁板の損傷状況等の確認を目的とした水平加力実験を実施した。方立て壁試験体は,上下に分割した上で鋼板(PL9)で連結し,その下部は下部壁に定着した18-19φ(PC鋼棒)で摩擦接合(ボルト張力180kN/本を導入)し,鋼板上部は摩擦ダンパーとして動作するように長孔(30φ×610mm)を設け,上部壁に定着した4-M20(普通ボルト)で締め付けた。締め付けボルト張力は,摩擦力100kNの発揮させるため32kN/本(すべり係数0.8を想定)を導入した。加力は,大地震時挙動を摸擬するため,部材角R=1/400,1/200,1/100,1/50,1/100,1/200,1/400rad.となる水平変位を順次 与えた(R=1/50のみ5回繰り返し)。 実験結果として以下の事項を確認した。(1)壁せん断力が±110kNで概ね頭打ちとなるbilinear型の荷重変形履歴曲線を描き,R=50サイクル時に摩擦ダンパー部のすべり変位が層間変位に占める割合は88%程度となり,摩擦ダンパーが想定通り動作し壁せん断力を制御可能なことを確認した。(2)縦筋は引張降伏せず,曲げせん断ひび割れが生じたものの残留ひび割れ幅は0.2mm以下となり,壁の損傷を概ね抑制可能なことを確認した。
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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
本年度(2013年度)は,簡易な摩擦ダンパーを適用した実大RC方立て壁試験体1体を計画し,その水平加力実験を行った。その成果として,摩擦ダンパーが想定通りに作動し,制振デバイスとしてエネルギー吸収が可能であることを確認でき,当初設定した本年度(2013年度)の研究計画を概ね達成できた。さらに,摩擦ダンパーが約110kNの伝達力を発揮した場合のRC方立て壁に生じるひび割れ損傷等に関する実験資料を収集でき,次年度以降に計画する試験体の実験条件を設定する場合の参考資料が得られた。
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Strategy for Future Research Activity |
次年度以降は,本年度(2013年度)と同様の実大RC方立て壁試験体を用い,摩擦ダンパーの摩擦力を変更した場合の水平加力実験を行い,摩擦力の大きさと方立て壁のひび割れ損傷等の関係を確認し,荷重変形復元力特性の立ち上がり剛性・除荷剛性を把握するための実験資料を収集する。その上で,方立て壁のアスペクト比を小さく(<2.0)することで,壁の損傷を抑制しつつより大きな摩擦力を負担できることを確認する目的の水平加力実験を実施することとしている。得られた実験結果は随時学会発表等行うとともに,実験結果を基に対象とする方立て壁の荷重変形復元力特性の評価方法をとりまとめ発表する予定である。
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Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
試験体の作製,加力装置の組立等の実験準備補助のため計上した学生アルバイト謝金が不要となったため。不要となった理由は,当該助成研究を主たる研究テーマとした担当した修士学生,学部学生のみで準備作業が行えたことによる。 次年度以降に,追加実験のための試験体の製作費に充当する。
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