研究課題
基盤研究(C)
制振ブレース架構の地震入力エネルギー吸収は、柱・梁架構の梁とブレース頂部との水平方向相対変位による、履歴ダンパーの塑性変形によって行われるので、そのエネルギー吸収性能を良くするためには、ブレース材としては、履歴ダンパー降伏時のブレース材の応力を上回る引張・圧縮強度を保有し、なるべく剛性の高い部材を安価に提供することが求められる。研究代表者は、このような部材の最も簡単な製作方法の一つとして、円形鋼管に、建築架構の上下梁とブレースとの接続のための、平鋼を挿入して、石灰系膨張材を混和したコンクリートを充填したブレース材を提案し、そのブレース材が、ケミカルプレストレスによって、見かけ上の引張強度が高く、剛性の大きなコンクリートが得られ、高引張加力時や高圧縮加力時において、剛性・強度ともに、極めて優れた性能を発揮することを明らかにしてきた。本研究課題では、平成14年からの3年間に、以下の研究成果を収めた。1)平鋼を挿入した場合の膨張コンクリート充填鋼管材のケミカルプレストレスを明らかにして、拘束鋼管降伏時のコンクリート膨張圧の評価方法を提示した。2)鋼管内コンクリートの圧縮特性を明白にし、鋼管及びコンクリートの圧縮特性のモデル化を提案した。3)低添加膨張材を使用して、膨張材の使用量を従来の半分程度に抑えることができることを明らかにした。4)繰り返し加力装置を用いて、低添加膨張材を用いたコンクリート充填鋼管ブレース材の圧縮・引張繰り返し加力実験を行い、本鋼管ブレース材の有用性を確かめることができた。今後の研究課題としては、本ブレース材の繰り返し時の力学特性、とりわけ内部コンクリートの力学特性や平鋼とコンクリートとの界面での付着特性の解明があげられる。
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