| 研究課題/領域番号 |
20K04784
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 広島工業大学 |
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研究代表者 |
貞末 和史 広島工業大学, 工学部, 教授 (20401573)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 鋼コンクリート合成構造 / 柱RC梁S構造 / ずれ止め / 頭付きスタッド / 傾斜スタッド / 柱梁接合部 / 合成梁 / 終局耐力 / 柱RC梁S混合構造 / 接合部 / 建築構造・材料 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
傾斜型頭付きスタッドを鋼コンクリート合成構造に適用することで、鋼とコンクリートの組合わせによる合成効果・相乗効果を活かせる設計が容易になる。本研究では、傾斜型頭付きスタッドの特性を活かせる対象として、「RC柱と鉄骨梁で構成される混合構造の柱梁接合部」および「RC床スラブと鉄骨梁で構成される合成梁」を取り上げて、本構造への適用効果について明らかにする。
傾斜型頭付きスタッドの適用効果の検証は静的載荷実験によって行い、地震力を受ける本構造の耐力を増大できることを実証する。さらに非線形FEM解析を行なって、床スラブの効果を含めた柱梁接合部の応力伝達機構を明らかにし、耐力式を構築する。
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| 研究成果の概要 |
頭付きスタッドのせん断剛性とせん断強度を増大できる傾斜スタッドを柱鉄筋コンクリート梁鉄骨構造の柱梁接合部および合成梁に適用した効果について、構造実験を行って検証した。実験の結果、合成梁に対しては傾斜スタッドの効果が認められたものの、柱梁接合部に対しては傾斜スタッドを用いることによる効果は限定的であった。しかしながら、実験と解析の結果を基に、応力伝達と抵抗機構について検討することによって、傾斜スタッドを効果的に適用するための条件について明らかにすることができ、さらに、傾斜スタッドを適用した柱鉄筋コンクリート梁鉄骨構造における柱梁接合部と合成スラブの終局耐力の評価式を構築することができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
鉄骨とコンクリートで構成される建築構造の構造部材に、せん断剛性とせん断強度が大きい傾斜スタッドを用いれば、鉄骨とコンクリートを容易に剛結でき、鉄骨とコンクリートを組み合わせて用いることの合成効果・相乗効果を設計に反映できる合理的な構造の建物を造ることができる。「頭付きスタッドを傾斜させる」という簡単な改良だけで、頭付きスタッドの施工本数の軽減による省力効率化が図れ、建築物の生産性が向上する。さらに、鉄骨とコンクリートを組み合わせた構造体は建築・土木に関わらず多様にあり、本研究で得られた成果は鉄骨とコンクリートを剛結する接合工法として幅広い展開が期待できる。
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