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耐震壁とフラットスラブから構成される欧米型RC厚肉床壁構造の非線形有限要素解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K06661
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 建築構造・材料
研究機関武庫川女子大学

研究代表者

田川 浩之  武庫川女子大学, 生活環境学部, 准教授 (60422531)

研究分担者 杉浦 徳利  武庫川女子大学, 生活環境学部, 教授 (50411955)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード平面による構成 / RC厚肉床壁構造 / デザイン代 / 連層耐震壁 / フラットスラブ / 非線形有限要素解析 / 建築構法の変遷 / 建築設計 / 心棒効果 / ティモシェンコはり要素 / 非適合1次四辺形要素 / 有限要素解析 / デザイン代(しろ) / ロッキング連層耐震壁 / 耐震性能 / 建築教育 / 建築構造 / 大規模計算
研究成果の概要

「平面による構成」であるRC厚肉床壁構造について、建築構造・計画・歴史の観点から多面的に検討した。「平面による構成」の建築作品に対して、プロットコル分析を行い、デザインプロセスを検討するとともに、自重や地震動に対して有限要素解析を行い、構造安定性、安全性を評価し、デザイン代を明らかにした。その結果、独立柱を加えるなど比較的軽微な設計変更により、構造上の条件を満たすことが可能であることを示した。連層耐震壁は心棒と等価とみなせることを示した。連層耐震壁、フラットスラブ、鉛直荷重支持柱等から構成される「建築スタジオ」をはり要素と平板要素、もしくはソリッド要素によりモデル化して有限要素解析を実施した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、建築設計と構造工学を結びつける契機とすることを目指し、両分野で共通して重要なテーマと考えられる「平面による構成」のRC厚肉床壁構造を対象に据え、建築構造・計画・歴史の観点から多面的に検討した。建築設計の観点から、プロトコル分析を通してデザインプロセスを明らかにするとともに、構造工学の観点からは、有限要素法に基づく構造解析を実施し、構造安定性、安全性を評価し、RC厚肉床壁構造のデザイン代を明らかにした。また、建築設計のお手本として設計された「建築スタジオ」全体に対する有限要素解析に挑戦した。建築設計と構造工学を結びつけて包括的に実施したことが、本研究の大きな学術的、社会的意義と考える。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Application of the continuous column concept to the morphogenesis of a super-high-rise building and a large spatial stadium2019

    • 著者名/発表者名
      Misaki OKADA, Hiroyuki TAGAWA, Seika FUJIWARA, Noritoshi SUGIURA
    • 雑誌名

      Proceedings of the IASS Annual Symposium 2019, Form and Force

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ロッキング連層耐震壁をはり要素、平面応力要素でモデル化した場合の心棒効果2019

    • 著者名/発表者名
      田川浩之
    • 雑誌名

      計算工学講演会論文集

      巻: 24 ページ: 1-6

    • NAID

      40021914186

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 日本と西洋における建築構法の変遷とその展開 日米で異なる均一型,集約型架構形式に関する一考察2020

    • 著者名/発表者名
      田川浩之、戸川屋凪美、鈴木利友
    • 学会等名
      令和2年度日本建築学会近畿支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 開口部を設けたロッキング連層耐震壁による心棒効果2020

    • 著者名/発表者名
      田川浩之
    • 学会等名
      令和2年度日本建築学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 「平面の構成」によるデザインプロセスにおける構造的及び意匠・計画的観点の関係2019

    • 著者名/発表者名
      西村萌、杉浦徳利、田川浩之
    • 学会等名
      2019年度日本建築学会近畿支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 「平面の構成」によるデザインプロセスにおける観点の抽出とその特徴 デザインプロセスにおける構造的及び意匠・計画的観点の関係 その1、22019

    • 著者名/発表者名
      西村萌、杉浦徳利、田川浩之
    • 学会等名
      日本建築学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] RC厚肉床壁構造のデザイン代に関する基礎的検討 「平面による構造」の作品に対する有限要素解析を通して2018

    • 著者名/発表者名
      田川浩之、木守亜美、杉浦徳利
    • 学会等名
      平成30年度日本建築学会近畿支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 「平面による構成」のデザインと構造の関係 RC厚肉床壁構造によるデザイン代に関する基礎的検討2018

    • 著者名/発表者名
      木守亜美、杉浦徳利、田川浩之、松下聡
    • 学会等名
      日本建築学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 伝統建築から着想を得た互入式心棒配置による制振効果2018

    • 著者名/発表者名
      岡田美咲、田川浩之、杉浦徳利
    • 学会等名
      日本建築学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Numerical Simulation of Progressive Collapse of Perimeter Frame in Super-high-rise Framed-tube Structure using Simple Structural Model2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Tagawa, Misaki Okada, Noritoshi Sugiura
    • 学会等名
      13th World Congress on Computational Mechanics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] RC厚肉床壁構造のデザイン代に関する基礎的検討 「平面による構成」の作品に対する有限要素解析を通して2018

    • 著者名/発表者名
      田川浩之、木守亜美、杉浦徳利
    • 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
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 「平面による構成」のデザインと構造の関係 RC厚肉床壁構造によるデザイン代に関する基礎的研究2018

    • 著者名/発表者名
      木守亜美、松下聡、杉浦徳利、田川浩之
    • 学会等名
      日本建築学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Seismic Simulation of U.S. and Japanese Type Steel Moment-resisting Frame Structures using Practical FEM Macro Models2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Tagawa, Gregory MacRae
    • 学会等名
      STESSA2018 Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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