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外付け耐震補強接合部における応力伝達メカニズムと力学的挙動を考慮した設計法の提案

研究課題

研究課題/領域番号 17J05503
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 建築構造・材料
研究機関東京工業大学

研究代表者

石田 雄太郎  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード外付け耐震補強 / 耐震補強接合部 / あと施工アンカー / シヤキー / 複合応力 / 応力度分布 / 間接接合部 / 接合部材 / 接合要素 / 3次元FEM解析
研究実績の概要

本年度は,昨年度に実施した外付け耐震補強接合部の接合要素として用いるディスク型シヤキーの一定引張力下における要素実験およびあと施工アンカーとディスク型シヤキーを用いた1スパンの外付け耐震補強接合部の部材実験の結果を分析し,外付け耐震補強接合部の応力分布と,ディスク型シヤキーおよびあと施工アンカーの複合応力下における力学的挙動を考慮した,外付け耐震補強接合部のせん断耐力評価法を提案することを目的とした。
まず,ディスク型シヤキーの一定引張力下における要素実験の結果から,現行のディスク型シヤキーのせん断耐力評価式を基に,鋼製ディスクの抜出しとアンカーボルトによる鋼製ディスクの回転に対する拘束効果低減の2点を考慮することで,ディスク型シヤキーの一定引張力下におけるせん断耐力評価式を構築した。その結果,±20%程度の精度でせん断耐力を評価可能であることを確認した。
次に,あと施工アンカーとディスク型シヤキーを用いた1スパンの外付け耐震補強接合部の部材実験から得られた各接合要素に生じる接合部近傍のひずみ分布を基に,アンカーボルトの力学モデルを用いた数値解析を行い,各接合要素に作用する軸力の分布を明らかにした。そして,接合部の応力分布から中立軸位置を想定し,接合部に作用するモーメントについて検討を行なった。その結果,与えた偏心モーメントと±20%程度の精度で対応することから,数値解析により得られた応力分布の妥当性を確認した。
最後に,外付け耐震補強接合部の応力分布と,ディスク型シヤキーおよびあと施工アンカーの複合応力下におけるせん断耐力を考慮した,外付け耐震補強接合部のせん断耐力評価法を提案した。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 引張力とせん断力を受けるディスク型シヤキーの要素実験とそのせん断耐力評価2020

    • 著者名/発表者名
      石田雄太郎,坂田弘安,高瀬裕也,毎田悠承,佐藤匠,久保田雅春
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 85 号: 768 ページ: 251-261

    • DOI

      10.3130/aijs.85.251

    • NAID

      130007802874

    • ISSN
      1340-4202, 1881-8153
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 引張力を受けるディスク型シヤキーの力学的挙動と引張耐力評価2020

    • 著者名/発表者名
      石田雄太郎,坂田弘安,佐藤匠,久保田雅春
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 42

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 複合応力下における接着系あと施工アンカーの3次元FEM解析2018

    • 著者名/発表者名
      石田雄太郎,坂田弘安,高瀬裕也,毎田悠承,佐藤匠
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 83 号: 751 ページ: 1307-1317

    • DOI

      10.3130/aijs.83.1307

    • NAID

      130007491760

    • 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] 複合応力下における接着系あと施工アンカーの3次元FEM解析モデルの構築と力学的挙動および応力度分布の考察2017

    • 著者名/発表者名
      石田雄太郎,坂田弘安,高瀬裕也,毎田悠承
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: Vol.39 ページ: 937-942

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Mechanical Behavior and Shear Strength Evaluation of Disk Shear-key under Tensile Force and Shear Force2020

    • 著者名/発表者名
      Yutaro ISHIDA, Hiroyasu SAKATA, Yuya TAKASE, Yusuke MAIDA, Takumi SATO and Masaharu KUBOTA
    • 学会等名
      17th World Conference on Earthquake Engineering
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] あと施工アンカーとディスク型シヤキーを用いた外付け耐震補強接合部の力学的挙動 (その1)実験概要2020

    • 著者名/発表者名
      益田一毅,石田雄太郎,坂田弘安,高瀬裕也,毎田悠承,佐藤匠,久保田雅春,坂本啓太
    • 学会等名
      2020年度日本建築学会大会(関東)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] あと施工アンカーとディスク型シヤキーを用いた外付け耐震補強接合部の力学的挙動 (その2)実験結果と考察2020

    • 著者名/発表者名
      石田雄太郎,坂田弘安,高瀬裕也,毎田悠承,佐藤匠,久保田雅春,坂本啓太
    • 学会等名
      2020年度日本建築学会大会(関東)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ディスク型シヤキーのみを用いた増設スラブの接合性能 (その1)実験概要2019

    • 著者名/発表者名
      原田耕成,石田雄太郎,坂田弘安,高瀬裕也,毎田悠承,佐藤匠,久保田雅春
    • 学会等名
      2019年度日本建築学会大会(北陸)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ディスク型シヤキーのみを用いた増設スラブの接合性能 (その2)実験結果と考察2019

    • 著者名/発表者名
      石田雄太郎,坂田弘安,高瀬裕也,毎田悠承,佐藤匠,久保田雅春
    • 学会等名
      2019年度日本建築学会大会(北陸)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 一定引張力下におけるディスク型シヤキーのせん断耐力2019

    • 著者名/発表者名
      石田雄太郎,坂田弘安,高瀬裕也,毎田悠承,佐藤匠,久保田雅春
    • 学会等名
      2018年度日本建築学会関東支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 既存RC建築物の耐震補強接合部におけるディスク型シヤキーの3次元FEM解析 (その1)3次元FEM解析の概要2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤裕貴,石田雄太郎,坂田弘安,高瀬裕也,毎田悠承,佐藤匠,久保田雅春,坂本啓太
    • 学会等名
      2018年度日本建築学会大会(東北)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 既存RC建築物の耐震補強接合部におけるディスク型シヤキーの3次元FEM解析 (その2)解析結果と考察2018

    • 著者名/発表者名
      石田雄太郎,坂田弘安,高瀬裕也,毎田悠承,佐藤匠,久保田雅春,坂本啓太
    • 学会等名
      2018年度日本建築学会大会(東北)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] FEM analysis of Post-installed adhesive anchors under combined stress2018

    • 著者名/発表者名
      Yutaro ISHIDA, Hiroyasu SAKATA, Yuya TAKASE, Yusuke MAIDA, Yuki SHIRAI, Takumi SATO
    • 学会等名
      EURO-C 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 複合応力下における接着系あと施工アンカーの3次元FEM解析モデル構築と考察 (その1)3次元FEM解析モデルの概要2017

    • 著者名/発表者名
      根本夏帆,石田雄太郎,坂田弘安,高瀬裕也,毎田悠承,白井佑樹,佐藤匠
    • 学会等名
      2017年度日本建築学会大会(中国)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 複合応力下における接着系あと施工アンカーの3次元FEM解析モデル構築と考察 (その2)解析結果と考察2017

    • 著者名/発表者名
      石田雄太郎,坂田弘安,高瀬裕也,毎田悠承,白井佑樹,佐藤匠
    • 学会等名
      2017年度日本建築学会大会(中国)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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