Establishment of technology to maintain the functionality of interior spaces during earthquakes by elucidating the interaction between ceilings, walls, and equipment
| Project/Area Number |
22H00232
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 23:Architecture, building engineering, and related fields
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
吉敷 祥一 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (00447525)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
巽 信彦 愛知工業大学, 工学部, 講師 (60835544)
聲高 裕治 京都大学, 工学研究科, 教授 (80343234)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥41,210,000 (Direct Cost: ¥31,700,000、Indirect Cost: ¥9,510,000)
Fiscal Year 2024: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2023: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
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| Keywords | 機能維持 / 非構造部材 / 建築設備 / 相互作用 / 振動台実験 |
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| Outline of Research at the Start |
建築物に対する現行の耐震設計は“地震後も使い続けられる建築物（継続使用性）”を必ずしも保証しておらず、非構造材や設備機器の損傷が“地震後の継続使用”を阻害する要因となっている。本研究課題では、天井、壁、設備機器が複雑に接続した室内空間を１つのシステムとして扱い、実大実験と数値解析により地震時挙動を明らかにすることで、室内空間の“地震後の継続使用”を可能とする耐震設計法を構築する。具体的には、(a)部分実験による天井、壁、設備機器の力学挙動の把握、(b)接続部実験による相互作用の解明、(c)室内空間ユニットの振動台実験による性能検証、(d)数値解析を援用した耐震設計法の構築を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、初年度～3年目（2022～2024年度）には、(a)部分実験による個々の力学挙動の把握、(b)接続部実験による相互作用の解明として、部材レベルでの実験を行う。これらの実験については、反力フレーム、多自由度載荷装置、動的アクチュエータなどを所有する東京工業大学すずかけ台キャンパスにて実施する。
初年度（2022年度）は、これまでの研究を継続させる形で(a)部分実験による個々の力学挙動の把握を重点的に進める。具体的には、(Ⅰ)複雑な天井要素の模型実験、(Ⅱ)軽量鉄骨乾式間仕切り壁の面外・面内変形を複合させた載荷実験、(Ⅲ)吊り形式建築設備機器の低サイクル疲労性能に着目した動的実験を実施した。また、(b)接続部実験による相互作用の解明として、(Ⅰ)では形状の異なる天井面同士の接続部分に着目した静的実験を行った。さらに、(Ⅲ)ではコンクリート床版下部への接合部（インサート）を含む実験に先立ち、ねじ部材の曲げ性能に関する要素実験を行った。以上の実験結果の分析より、個々の力学挙動や保有性能を把握するとともに、地震応答解析にて力学挙動を再現できる数値解析モデルの構築を進めている。
これらの実験研究と並行して、実際の天井・壁・設備機器が接続する部位、例えば共用廊下などのディテールについて、設計事務所や軽量鉄骨メーカー等へのヒアリング調査に着手した。この調査は初年度～2年度目まで継続して行う。また、実験可能な規模と実施可能な実験施設の調査を実施し、振動台実験の計画を進める。
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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
初年度(2022年度)において複雑形状の天井に関する実験、および建築設備機器に用いられるねじ部材の曲げ性能に関する要素実験を実施するまでに至っており、また研究成果を査読付き論文としてまとめている段階である。以上から進捗状況としては「おおむね順調に進展している」と判断している。
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| Strategy for Future Research Activity |
建築設備機器に用いられるコンクリート床版下部への接合部（インサート）の調査を行っており、これらの成果を活かした実験計画を進めている。来年度には実験実施に着手する。また、これらの実験研究と並行して、実際の天井・壁・設備機器が接続する部位、例えば共用廊下などのディテールについて、設計事務所や軽量鉄骨メーカー等へのヒアリング調査に着手し、振動台実験に関する具体的な計画と連携させている。
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Report
(2 results)
Research Products
(11 results)
