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事業継続を目標性能とした既存不適格鉄骨大スパン建屋の終局限界状態の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H01583
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分23010:建築構造および材料関連
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

井戸田 秀樹  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10203192)

研究分担者 齊藤 大樹  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00225715)
長江 拓也  名古屋大学, 減災連携研究センター, 准教授 (90402932)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2020年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
キーワード建築構造 / 鉄骨大スパン構造 / 耐震安全性 / 耐震改修 / 繰返し履歴モデル / 事業継続 / 既存不適格 / 鉄骨大スパン建屋 / 鉄骨大スパン / 終局限界性能 / 既存不適格建物 / 鉄骨大スパン建築 / 耐震性能 / 終局耐震性能 / 横座屈 / 大スパン構造 / 鉄骨構造 / トラス梁 / 曲げ座屈 / 破断 / 制振構造
研究成果の概要

H形鋼梁と組立トラス梁を対象とし、座屈後の大変形領域に至る梁の繰返し挙動を主に実験的な手法で解明するとともに、細長比、幅厚比、モーメント勾配をパラメータとした汎用的な繰返し履歴モデルを提案した。H形鋼梁については、梁に接合される柱と補剛材の影響を終局状態に至るまで実験で確認し、梁の境界条件が終局挙動に与える影響を明らかにした。また、柱の境界条件によって梁の座屈モードが異なることを解明した。一方、トラス梁については、梁端部の弦材の破断が梁の終局状態を決定するため、座屈後の挙動を破断も含めて定式化するとともに、破断を考慮した繰返し履歴モデルを提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

座屈によって性能が決定される既存不適格の梁に対して、座屈発生後の終局状態に至る繰返し性能を実験および解析によって明らかにし、それを数学的な繰返し履歴モデルとして提案した。提案した履歴モデルは、耐震改修が必要な鉄骨構造物の保有耐震性能を合理的に評価する上で有用なものであり、現状の保有性能を精度良く評価することで合理的かつ現実的な鉄骨大スパン建物の耐震改修方法を導くことができる。また、梁の境界条件が与える影響を明確にしたことで、耐震改修時の課題や注意点をより具体的に把握することができる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] 局部座屈と横座屈を考慮したH形鋼梁の繰返し履歴モデル2019

    • 著者名/発表者名
      大谷友香,井戸田秀樹
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 第84巻,第765号 ページ: 1475-1484

    • NAID

      130007753061

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 逆対称曲げを受けるH形鋼梁の横座屈性状に及ぼす梁端拘束条件の影響2021

    • 著者名/発表者名
      小野和也、井戸田秀樹
    • 学会等名
      日本建築学会東海支部研究報告集,第59号,pp.97-100
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 組立て型方杖補強付き鋼構造ラーメン骨組の繰返し載荷実験2021

    • 著者名/発表者名
      谷本憲保、井戸田秀樹
    • 学会等名
      日本建築学会東海支部研究報告集,第59号,pp.101-104
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 横座屈で耐力が決まるH形鋼梁の塑性変形能力2021

    • 著者名/発表者名
      川澄将輝、井戸田秀樹
    • 学会等名
      日本建築学会東海支部研究報告集,第59号,pp.105-108
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 既存不適格鉄骨大スパン山形ラーメン架構の大変形繰返し挙動2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤 嘉邦、井戸田秀樹
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集,構造III,pp.897-898
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 鉄骨山形ラーメン架構の繰返し終局挙動2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤嘉邦・井戸田秀樹
    • 学会等名
      日本建築学会東海支部研究報告集
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 既存不適格鉄骨トラス梁の大変形繰返し挙動 その1 トラス梁の大変形繰返し載荷実験2019

    • 著者名/発表者名
      浅野七生哉,井戸田秀樹
    • 学会等名
      日本建築学会東海支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 既存不適格鉄骨トラス梁の大変形繰返し挙動 その2 弦材の繰返し曲げ座屈実験2019

    • 著者名/発表者名
      浅野七生哉,井戸田秀樹
    • 学会等名
      日本建築学会東海支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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