| 研究課題/領域番号 |
21H01474
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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 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
尾崎 文宣 名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (40434039)
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| 研究分担者 |
鈴木 淳一 国立研究開発法人建築研究所, 防火研究グループ, 主任研究員 (10453846)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2022年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2021年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
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| キーワード | 鋼構造 / 火災時リダンダンシー / 火災後レジリエンス / 荷重再配分能力 / 鋼部材 / 火災リダンダンシー / 建築鋼構造 / 耐火実験 / 鋼構造建築物 / 耐火 / リダンダンシー / レジリエンス / 鋼構造耐火 / 耐火構造実験 / 火害後性能 / 構造耐火実験 / 耐火設計 / 構造耐火 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
火災罹災後の鋼構造の早期復旧・再利用を可能にさせるために、架構が有する火災時の荷重再配分能力(リダンダンシー)に着目した載荷加熱実験と解析的検討を行い、火災および火害後の架構レベルでのリダンダンシーの効果を解明する。さらに鉄骨部材の火害後健全性・再利用評価のため、熱影響を受けた鉄骨部材の火害範囲を精度良く推定する手法として、高力ボルト接合部の初期導入軸力の変化に着目した火害範囲推定法を提案する。これより補修・取替え範囲が小さく済む火害後回復力(レジリエンス)に優れた構造を見出し、鋼架構の火災時リダンダンシーとレジリエンスの関係を明確にして、これらが評価可能な耐火設計・評価法を提案する。
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| 研究成果の概要 |
本課題では建築鋼構造全体の耐火性能向上と火災後早期復旧・再利用を可能にさせるため、建築鋼構造が有する火災時の荷重再配分能力(リダンダンシー)に着目した鉄骨フレームの載荷加熱実験を行い、フレーム全体の火災時リダンダンシーの実挙動を明らかにした。さらに今まで不明であった建築鋼部材の各種耐火性能と火災後の構造性能を明らかにし、火害後回復力(レジリエンス)を向上させるために必須の火害診断実務に利用可能な実験データを取得した。また火災後の補修・取替え範囲が小さく済むためにレジリエンスの定量化が可能な計算モデルを提案し、そのパラメトリック計算を行うことで火災後レジリエンスに優れた建物を提示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
鋼構造建築物に対しては、火災時リダンダンシーの既往研究は理論と解析に限定され、実験的に確かめられた現象では無い。また火災罹災後の建築物の早期復旧が望まれるが、復旧・再利用まで配慮した設計法は構築されていない。巨大地震後の大規模火災などでは、通常の消防力も期待できず、建物群はより大規模な火災に被災することが想定され、震災後の早期復旧を図るためにも、火災時の回復力(レジリエンス)が大きな建物が必要である。本課題は耐火安全性の向上と火災後の早期復旧の技術提案を目指し、載荷加熱実験を行うことで建物のリダンダンシーを解明し、また火災後補修・取替え範囲が小さく済む高レジリエントな建物の条件を見出した。
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