| 研究課題/領域番号 |
17K06651
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
建築構造・材料
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| 研究機関 | 大阪市立大学 |
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研究代表者 |
谷口 与史也 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (30254387)
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| 研究分担者 |
Sanjay PAREEK 日本大学, 工学部, 教授 (20287593)
荒木 慶一 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (50324653)
鈴木 裕介 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 講師 (90635400)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 木質構造 / バサルト繊維シート / ジオポリマー / 曲げ強度 / 曲げ剛性 / グリーンコンポジット / 木質部材 / 耐震 / 耐火 / 繊維補強 / 木材 / 曲げ実験 |
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| 研究成果の概要 |
高強度・高剛性・高耐火性能を有する新しい木質構造部材を開発する。具体的には、杉材に対しバサルト繊維シートとジオポリマーを用いて補強した複合梁の曲げ載荷試験を通して，無補強部材に対する補強効果について比較検討した。その結果、複合部材の構造特性は無補強部材のそれと比較して，耐力が約1.5倍で曲げ剛性が1.9～2.3倍であり，本補強法による木質部材の高強度高剛性化を実証した。また、実験を基とした破壊力学モデルを構築し，耐力及び剛性の向上効果を精度よく模擬できることを示した。並びに，ジオポリマーで被覆したバサルト繊維シート補強杉材試験片の発熱性試験を通し，複合材料の不燃性について実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来の木質構造研究は，耐震性または耐火性改善といったいずれかに特化しているが，本研究では，耐震性，耐火性，及び，断面縮小による設計の自由度など，木質構造建築が持つ複数の課題を複合的に改善可能な新しい木質構造部材の開発を試みている。更には，当部材の母材に（従来，構造材に使用されない中目材も含む）間伐材を，耐火被覆及び耐震補強にジオポリマー結合材（主材がフライアッシュ及びスラグ骨材）と玄武岩繊維補強材を使用するため，本手法は，建築構造の分野で前例のない天然資源有効活用によるグリーンコンポジットの開発となっている。
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