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中高層RC,SRC建物の新しい耐震補強方法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K22009
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分23:建築学およびその関連分野
研究機関名城大学 (2020-2021)
名古屋工業大学 (2019)

研究代表者

市之瀬 敏勝  名城大学, 理工学部, 教授 (10151474)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード鉄筋コンクリート / 耐震補強 / 破壊 / 鉄骨鉄筋コンクリート / 梁断面 / 終局強度 / 破壊モード / 軸力伝達機構 / 高強度コンクリート / 地震被害 / 建物 / 鉄骨ブレース
研究開始時の研究の概要

研究は4体の縮小試験体で行う。実験パラメータは,補強方法(鉄筋コンクリート壁,鉄骨ブレース),新補強の有無の2種類である。新補強のない試験体では,ひずみの集中により,小さな変形で柱の鉄筋の座屈と破断が生じるものと予測される。新補強のある試験体では,ひずみが分散し,大きな変形まで強度を維持するものと期待される。
本研究で指摘しようとしている問題は,「曲げ降伏型にすれば変形性能が高まる」という世界共通の常識を覆すものである。よって,挑戦的研究としての意義を有すると考える。

研究成果の概要

古い鉄筋コンクリート(RC),鉄骨鉄筋コンクリート(SRC)建物には耐震性に劣るものが多く,耐震補強が施されてきた。2011年の東日本大震災では,多くの耐震補強の有効性が確認されたが,中高層RC, SRC建物では,ひずみの集中のため大きな破壊が生じる例が散見された。本研究では,引張ひずみが分散するような追加補強を提案し,実験によってその有効性を確認した。補強試験体は変形角2%という大変形まで紡錘形の履歴ループを示し,地震エネルギーを吸収できることが確認できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

耐震性の低い中高層RC, SRC建物は世界中に数多く存在する。本研究で検討した破壊(ひずみ集中)は,国際地震工学会のジャーナルで論文として紹介され,日本だけでなく海外どこでも起こり得るものとして注目された。なお研究代表者はこの論文の共著者である。今回提案した補強方法は,ひずみの集中を防止し大きな地震エネルギー吸収能力が可能になる。しかも施工コストは高くないと推察される。したがって,今後,全世界での適用が期待される。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Purdue大学(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] パデュー大学(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 鉄骨コンクリート基礎梁と鉄骨柱脚の接合部実験2021

    • 著者名/発表者名
      市之瀬 敏勝, 楠原 文雄, 児玉 修祐, 八木 茂治
    • 雑誌名

      日本建築学会技術報告集

      巻: 27 号: 66 ページ: 750-755

    • DOI

      10.3130/aijt.27.750

    • NAID

      130008054531

    • ISSN
      1341-9463, 1881-8188
    • 年月日
      2021-06-20
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A POTENTIAL VULNERABILITY IN HIGH-STRENGTH REINFORCED CONCRETE SHEAR WALL RETROFITS2021

    • 著者名/発表者名
      L. Laughery, T. Ichinose, M. Maeda, H. Alwashali
    • 雑誌名

      17th World Conference on Earthquake Engineering

      巻: 3b ページ: 0053-0053

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Experimental Evaluation of Structural Performance of Foundation Beams under RC Shear Walls with Door openings2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木卓, 真田靖, 市之瀬敏勝, 楠原文雄ほか
    • 雑誌名

      Japan Architectural Review

      巻: 4(1) 号: 1 ページ: 66-75

    • DOI

      10.1002/2475-8876.12191

    • NAID

      130007777636

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 柱と杭が水平2方向に偏心する杭頭接合部の非線形FEM解析2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木 卓,市之瀬 敏勝
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 43

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 鉄骨ブレーズを曲げ強度にも有効にするRC耐震補強方法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      市之瀬 敏勝
    • 雑誌名

      日本建築学会東海支部研究報告書

      巻: 58 ページ: 205-208

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 鉄骨ブレースを曲げ強度にも有効にするRC耐震補強方法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      市之瀬 敏勝
    • 学会等名
      2019年度 日本建築学会東海支部研究集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 日本建築学会

    • URL

      https://www.aij.or.jp/paper/detail.html?productId=628177

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-07-04   更新日: 2023-01-30  

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