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超高強度制振主架構における柱梁接合部構成法の開発と設計法構築

研究課題

研究課題/領域番号 16K18188
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 建築構造・材料
研究機関神戸大学

研究代表者

浅田 勇人  神戸大学, 工学研究科, 助教 (70620798)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード鋼構造 / 制振構造 / 超高強度鋼材 / 柱梁接合部 / ブレース / ガセットプレート / 制振骨組 / 接合部 / 耐力評価 / 接合部詳細 / 制振主架構 / 外ダイアフラム形式 / 制振架構 / 高耐震主架構
研究成果の概要

本研究は,制振構造の主架構を想定した汎用鋼の2倍程度の強度を有する超高強度鋼材を用いた柱と,汎用鋼の梁を外ダイアフラムによって接合した部分架構実験および数値解析を行い,主に柱梁接合部の耐震性能を検討した。実験結果より現行の接合部設計指針に準拠して設計した場合,ブレースや床スラブの存在によらず,層間変形角5%を越える大変形時においても安定した挙動を示すことがわかった。また,数値解析によって,ガセットプレートを含めた梁端接合部の応力伝達機構を詳細に調べ,ガセットプレートを考慮した部材剛性および耐力の評価,接合部の推奨ディテールの提示,さらにはその具体的な設計法を提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現行の耐震規定をはるかに超える極大地震動に対しても,地震後の機能維持,事業継続性を実現できる具体的な方策が求められつつある。この目標達成のために,汎用鋼材に比べて,2倍程度の弾性限変形能力を確保できる超高強度鋼材を柱に用いる制振構造は有効とされるが,それを実現する上で,柱梁接合部の構成法,超高強度鋼材の溶接施工の煩雑さやコスト低減が現実的な課題としてあった。この課題克服のため,本研究では,通常の溶接施工条件でも施工可能な外ダイアフラム形式接合部を採用することを考え,この接合部構成法の応力伝達機構を適切に踏まえたディテールを用いることによって,十分に必要性能を確保できることを提示した。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (11件)

  • [国際共同研究] University of Washington(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 角形鋼管柱に接合される梁端接合部が曲げと軸力を受ける場合の耐力評価2018

    • 著者名/発表者名
      ASADA Hayato、TANAKA Tsuyoshi、YOSHIMI Nobuyuki
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 83 号: 753 ページ: 1701-1711

    • DOI

      10.3130/aijs.83.1701

    • NAID

      130007537625

    • ISSN
      1340-4202, 1881-8153
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 外ダイアフラムにより高強度鋼柱と合成梁を接合した部分架構実験2018

    • 著者名/発表者名
      竹内 佑騎,浅田 勇人,田中 剛,多賀 謙蔵,矢橋健太郎
    • 雑誌名

      鋼構造年次論文報告集

      巻: 26 ページ: 645-652

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ブレース付き外ダイアフラム形式柱梁接合部の繰返し載荷実験2017

    • 著者名/発表者名
      竹内 佑騎,浅田 勇人,田中 剛,多賀 謙蔵
    • 雑誌名

      鋼構造年次論文報告集

      巻: 25 ページ: 280-286

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 軸力と曲げを受ける角形鋼管柱梁接合部の全塑性耐力2016

    • 著者名/発表者名
      吉見信之,浅田勇人,田中剛
    • 雑誌名

      鋼構造年次論文報告集

      巻: 24 ページ: 269-276

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ガセットプレートが取り付く外ダイアフラム形式箱形断面柱梁接合部の弾塑性挙動 -その 3 床スラブを有する部分架構実験-2018

    • 著者名/発表者名
      竹内 佑騎,浅田 勇人,田中 剛,多賀 謙蔵,矢橋健太郎,竹島 徹,中尾 尊澄,梅本 優也
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ガセットプレートが取り付く外ダイアフラム形式箱形断面柱梁接合部の弾塑性挙動-その 4 床スラブを有する部分架構実験に関する考察-2018

    • 著者名/発表者名
      矢橋健太郎,浅田 勇人,田中 剛,多賀 謙蔵,竹内 佑騎,竹島 徹,中尾 尊澄,梅本 優也
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ガセットプレートが取り付く外ダイアフラム形式箱形断面柱梁接合部の弾塑性挙動 その2 床スラブを有する場合2018

    • 著者名/発表者名
      矢橋健太郎,浅田 勇人,田中 剛,多賀 謙蔵,竹内 佑騎,竹島 徹,中尾 尊澄,梅本 優也
    • 学会等名
      日本建築学会近畿支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ガセットプレートが取り付く外ダイアフラム形式箱形断面柱梁接合部の弾塑性挙動 その3 床スラブを有する部分架構実験2018

    • 著者名/発表者名
      竹内 佑騎,浅田 勇人,田中 剛,多賀 謙蔵,矢橋 健太郎,竹島 徹,中尾 尊澄,梅本 優也
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ガセットプレートが取り付く外ダイアフラム形式箱形断面柱梁接合部の弾塑性挙動 その4 床スラブを有する部分架構実験に関する考察2018

    • 著者名/発表者名
      矢橋 健太郎,浅田 勇人,田中 剛,多賀 謙蔵,竹内 佑騎,竹島 徹,中尾 尊澄,梅本 優也
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 角形鋼管柱に接合されるH 形鋼梁が曲げと軸力を受ける場合の耐力評価 -その1 全塑性耐力の誘導-2017

    • 著者名/発表者名
      浅田勇人,田中剛,吉見信之
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 発表場所
      広島工業大学
    • 年月日
      2017-08-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 角形鋼管柱に接合されるH 形鋼梁が曲げと軸力を受ける場合の耐力評価 -その2 耐力評価式の誘導と有限要素解析による検証-2017

    • 著者名/発表者名
      吉見信之,浅田勇人,田中剛
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 発表場所
      広島工業大学
    • 年月日
      2017-08-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ガセットプレートが取り付く外ダイアフラム形式箱形断面柱梁接合部の弾塑性挙動 -その1 部分架構実験-2017

    • 著者名/発表者名
      中尾尊澄,浅田勇人,田中剛,吉見信之,多賀謙蔵,竹内佑騎,竹島徹,梅本優也
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 発表場所
      広島工業大学
    • 年月日
      2017-08-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ガセットプレートが取り付く外ダイアフラム形式箱形断面柱梁接合部の弾塑性挙動 -その2 有限要素解析-2017

    • 著者名/発表者名
      竹内佑騎,浅田勇人,田中剛,吉見信之,多賀謙蔵,竹島徹,中尾尊澄,梅本優也
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
    • 発表場所
      広島工業大学
    • 年月日
      2017-08-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ガセットプレートが取り付く外ダイアフラム形式箱形断面柱梁接合部の弾塑性挙動2017

    • 著者名/発表者名
      竹内佑騎,浅田勇人,田中剛,吉見信之,多賀謙蔵,竹島徹,中尾尊澄,梅本優也
    • 学会等名
      日本建築学会近畿支部研究発表会
    • 発表場所
      大阪工業技術専門学校
    • 年月日
      2017-06-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 角形鋼管柱に接合されるH 形鋼梁が曲げと軸力を受ける場合の梁端接合部の耐力評価2017

    • 著者名/発表者名
      吉見信之,浅田勇人,田中剛
    • 学会等名
      日本建築学会近畿支部研究発表会
    • 発表場所
      大阪工業技術専門学校
    • 年月日
      2017-06-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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