| 研究課題/領域番号 |
19K15080
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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小区分22020:構造工学および地震工学関連
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| 研究機関 | 仙台高等専門学校 |
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研究代表者 |
吉野 裕貴 仙台高等専門学校, 総合工学科, 助教 (70756428)
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 非構造部材 / 横座屈 / ラーメン骨組み / H形断面梁 / 屋根折板-梁接合部 / 柱梁接合部 / 大空間構造物 / 接合部 / 有限要素法 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，現状の梁-非構造部材接合方法では梁の座屈拘束効果が不十分なことに着目し，大断面梁と屋根折板の曲げ剛性比をパラメータする新たな接合方法（接合条件，接合部の形状）を適用したH形鋼梁の横座屈に対する拘束効果を明らかにする。
大空間構造物における体育館を模擬した縮小模型振動台実験及び屋根折板の保有性能を考慮した数値解析モデルによって梁の動座屈を含む架構全体の崩壊挙動を把握し，現行の耐震設計法では想定されていない梁の動座屈に対する連続補剛材による補剛効果を考慮した実構造物の損傷を把握する。
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| 研究成果の概要 |
現行の設計指針では，屋根折板のような非構造部材は横補剛材として考慮されていない。一方で，屋根折板はH形鋼梁の横座屈荷重を増加する可能性がある。一方で，梁は柱に取りつくため，横座屈変形に対して材端拘束される。
本論文では，繰返し載荷を受ける部分架構載荷実験により屋根折板-梁接合部の連続補剛効果が梁の横座屈に及ぼす影響を明らかにし，設計指針の座屈設計式を用いた新たな横座屈耐力評価法を提案した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
実大スケールのラーメン架構内の梁を対象とし，実際の梁-屋根折板の接合方法を再現した部分架構載荷実験を行うことで，梁の横座屈に対する連続補剛材による補剛効果を考慮した現行の耐震設計法では想定されていない実構造物の損傷を把握することができる点である。
また，非構造部材の損傷を事前に予測することができ，早急に対応が必要とされている大地震により設計時には想定していない既存の学校体育館屋根の非構造部材の損傷等についてもより精度の高いシミュレーションが可能となる。
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