| Project/Area Number |
20K14874
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 23010:Building structures and materials-related
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| Research Institution | Kogakuin University |
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Principal Investigator |
Matsuda Yoriyuki 工学院大学, 建築学部(公私立大学の部局等), 助教 (20763189)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 鋼構造 / 制振構造 / 合成梁 / ガセットプレート / 梁継手 / 数値解析 / 制振建物 |
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| Outline of Research at the Start |
鋼構造建物の梁は、一般的に鉄骨梁とコンクリートスラブがスタッドコネクタを介して一体となった合成梁であり、コンクリートスラブに圧縮力と引張力が作用する場合では挙動が異なる。さらに、梁継手が取付き、制振構造ではガセットプレートと補剛スチフナも取付く。これらの建物挙動への影響度は評価が困難であるため、設計ではこれらの挙動は簡便化・排除されている。
本研究の目的は、これらの挙動を包括した鋼構造制振建物の剛性と耐力、および繰返し変形性能の評価手法を確立することである。そのために、縮小架構の載荷実験、および実験を再現できる解析モデルを用いた分析を実施し、合成梁と接合部の挙動を弾性から破壊まで解明する。
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| Outline of Final Research Achievements |
The purpose of this reserch project is to clarify the elasto-plastic behavior of the composite beam with gusset plate and beam joint in passive controled building from loading tests and numerical analysis. Furthermore, the method for constructing an analysis model is shown based on these, and to contribute to the establishment of a rational design method and evaluation method.
Conducted a loading tests of reduced subassembly with a concrete slab, gusset plate and beam joint, and push-out tests of headed stud and beam joint. Then, analysis studies was carried out based on these tests. From the push-out tests, it is shown that the beam joint has a steeper decrease in strength than the headed stud, but shows high stiffness and ultimate strength, and it is possible to present a useful analysis and design method. The analytical model was able to reproduce the experimental results well, and based on this, it was possible to consider behavior that cannot be measured in the experiment.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
過去の地震被害から制振ダンパーを鋼構造に適用する例が増加し、その研究が盛んに行われている。一方で、一般的な鋼構造制振ではガセットプレート、コンクリートスラブ、梁継手部が取付けられるが、これらの相互作用については議論されていない。本研究では、要素実験や縮小部分架構実験から、梁継手による剛性・耐力・歪挙動への影響度や、鋼梁―コンクリートスラブ間のせん断力伝達を明らかにしている。さらに解析モデルの提示とそれに基づく検討によって、実験では計測できない挙動まで解明を試みており、得られた成果の学術・社会的意義は大きいと考えられる。
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