簡易的な煉瓦壁面外補強法における補強効果の基本性状の検証

• 研究課題/領域番号: 20K04797
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 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: 北九州市立大学
• 研究代表者: 保木 和明 北九州市立大学, 国際環境工学部, 准教授 (70599026)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 耐震補強 / 組積造 / 面外 / コンクリートネジ / エポキシ樹脂 / 有限要素法 / 煉瓦壁 / 目地補強

研究開始時の研究の概要

これまで，地震災害軽減化を目的とした耐震補強技術をめざし，「組積造を対象とした簡易的耐震補強技術の確立とその利用法」を検討してきた。ここでは，要素試験体を用いた非熟練工による施工確認実験やせん断実験により，その施工の簡易性や補強効果を検討してきているものの，試験体数が限られているため，その耐震補強の効果については十分に明らかにされていない。そこで，本研究では，さらなる実験データの蓄積および設計法確立のための破壊モード分類法を提案する。所定の成果を挙げることを目標に，要素試験体の実験的検討，汎用解析コードを利用した解析的検討，そして，これらの実験・解析結果を基に煉瓦壁の破壊モードを検討する。

研究実績の概要

令和5年度は，組石壁を対象とした簡易的耐震補強技術の確立とその利用法の向上をめざして，本補強工法の施工性および組石造の耐震性能について，解析的および調査的検討を行った。本補強工法は，エポキシ樹脂とコンクリートネジを用いた目地置換構法が主となる簡易的補強工法である。これらの施工では，主に人力で運搬できる機器を用いて作業可能なものである。なお，本研究において提案する補強法の破壊モードは，補強部の目地周辺の破壊として，コンクリートネジにより煉瓦と煉瓦の完全分離を防ぐ破壊を推奨している。
本補強工法の基本的施工手順は，1）目地の掘削作業，2）目地部の穿孔作業，3）コンクリートネジの打ち込み作業，4）エポキシ樹脂の注入作業である。施工性の検討では，人力で運搬できる機器を使用して十分施工可能であることが示唆された。さらに，より効率的な施工方法の一つとして，補強範囲を小さくすることが考えられることから，補強範囲を検討変数としてその効果を検討した。
組積造建物に対する補強効果を検討するため，まずは，組石造建物の耐震性評価および被害推定を試みた。つぎに，要素試験体の実験結果を基に簡易的な解析モデルを用いた地震応答解析を実施し，補強前後の建物の耐震性能について検討を試みた。また，前年度より継続している解析モデルと既往の実験データを比較・検討することで，より精度向上をめざした解析モデルの妥当性の検証を行った。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究開始当初，新型コロナウイルスの影響により実験的検討が計画通り実施できなかったこともあり，やや遅れていたものの，修正した計画通りに進められていることから，「概ね順調に進展している」と判断した。

今後の研究の推進方策

今後は，可能な限り実験的検討を行うことを視野に入れて，解析的検討を中心に実施することとする。まずは，数値解析の安定性を向上させた解析モデルの構築をめざす。さらに，地震被害の調査を基に，本補強工法の利用の促進について検討する。