| 研究課題/領域番号 |
19H02282
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分23010:建築構造および材料関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
西村 康志郎 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (00343161)
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| 研究分担者 |
岸田 慎司 芝浦工業大学, 建築学部, 教授 (10322348)
河野 進 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (30283493)
小原 拓 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (50845451)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2019年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
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| キーワード | 鉄筋コンクリート梁 / 貫通孔 / せん断耐力 / 鉄筋コンクリート有孔梁 / 重ね継手 / 塑性ヒンジ / MEMSセンサ / 継続使用 / 継手 / 設計クライテリア / カットオフ筋 / 有孔梁 / 鉄筋コンクリート / 開孔補強筋 / 鉄筋のカットオフ / 光ファイバ / 開口補強筋 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
建物が地震で被災したとき、一部の弱点部材の損傷が原因で取り壊しとなる場合がある。鉄筋コンクリート造建物の梁には配管用の貫通孔、鉄筋の継手などが設けられ、構造性能に影響を及ぼし、弱点となる。本研究では、先ず構造実験と数値解析により複合的な破壊メカニズムを解明する。次に簡易な評価モデルと精緻な解析モデルでの設計クライテリアを提案し、鉄筋コンクリート有孔梁の複合的破壊を考慮した設計法を開発する。建物の様々な規模や形態に適用可能な設計法とモニタリング法により、弱点部材の損傷を制御して多くの建物の継続使用とするシナリオを提案する。
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| 研究成果の概要 |
鉄筋コンクリート造建物の梁では配管用などの貫通孔を設ける場合があり、地震を受けると弱点になり得る。本研究では、貫通孔の数と配置や、鉄筋のカットオフや継手といった配筋の不連続が梁の構造性能に与える影響を把握するために、部材実験などを行った。梁の変形モニタリングを目的として、MEMS加速度センサを用いた多点観測による変形測定法を実験で検証した。梁内のコンクリート圧縮応力伝達を把握するために有限要素解析を行った。実験と有限要素解析の成果を基に、貫通孔を有する梁の開孔部分と無開孔部分のせん断設計法を提案した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
貫通孔を有する鉄筋コンクリート梁の実験研究では、これまで開孔部の破壊に着目させることがほとんどであった。本研究では、無開孔部での圧縮応力伝達の変化を実験により示唆できたことが学術的意義の一つであり、開孔部分と無開孔部分の両方について設計方法を提案したことは社会的意義と言える。また、MEMS加速度センサを用いた多点観測により、梁の変形をモニタリング可能なことを実証したことは、建物の維持管理技術の進展に資する成果と言える。
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