制震ダンパーと半剛接接合部を活用した中低層鋼構造建築物の構造計画

• Project/Area Number: 13750532
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Building structures/materials
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 原田 幸博 千葉大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (10272791)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 2002: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 2001: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: 制震ダンパー / 鋼構造 / 半剛接接合部 / 中低層建築物 / 構造計画 / 中低層建築

Research Abstract

1.半剛接接合部の変形挙動の推定に関する実験的・解析的研究
柱部材を角形鋼管柱またはH形断面柱とする場合のそれぞれについて、溶接接合を使用しないで構成される半剛接柱梁接合部の変形挙動を正確に推定するため、基礎資料を収集するための部分骨組による繰返載荷実験を行い、かつ有限要素解析ソフトウェアを用いてこれらの実験結果を正確に再現できるような解析モデルの構築を行った。
2.骨組解析用の半剛接接合部周りのモデル化
今年度1.の項目で検証した半剛接接合部を含む骨組の応力解析を行うためのモデルの構築を行った。この骨組解析用モデルの構築に際しては、種々の骨組解析プログラムの仕様を広範囲に調査し、それらに共通的に備わる機能の組み合わせでモデルが構築できるよう考慮した。このことにより、本研究成果の他プログラムなどでの再利用性を高めることができたと考える。
3.半剛接接合部を含む中低層鋼構造建築物の構造計画に関する定性的検討
今年度1.,2.の項目の成果を用いて、平面骨組解析により半剛接接合部を含む中低層鋼構造建築物の試設計を行い、構造計画手法に関する定性的な検討を行った。その結果、半剛接接合部を含む中低層鋼構造建築物の構造設計においては、(1)必要保有水平耐力を確保することは比較的容易である、(2)しかし、建築基準法に定められている「標準せん断力係数0.2に対応する水平力に対し層間変形角1/200以下」を満足することは決して容易ではない、ことが明らかになった。これらの考察により、半剛接接合部を活用した構造計画の基本的な考え方として、安価で管理の容易なボルト接合を活用しつつ補助的な部材(ブレース、方杖、制震ダンパーなど)を活用して骨組の水平剛性を高くすることが現実的であると結論付けられる。