| 研究課題/領域番号 |
21K04338
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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 | 東京都立大学 |
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研究代表者 |
北山 和宏 東京都立大学, 都市環境科学研究科, 教授 (70204922)
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| 研究分担者 |
晉 沂雄 明治大学, 理工学部, 専任准教授 (60727006)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 建築構造・材料 / 鉄筋コンクリート構造 / 柱梁接合部 / 接合部降伏破壊 / 軸崩壊 / 力学モデル / 耐震性能 / 降伏破壊 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
地震を受ける鉄筋コンクリート建物の柱と梁との交差部（柱梁接合部）が曲げ降伏した後に鉛直軸力を保持できずに軸崩壊すると、建物の崩壊を招き危険である。それでは、柱梁接合部の軸崩壊は如何なる条件でどのように発生するのか。
この疑問を解明するため、立体柱梁部分骨組に三方向の力を載荷する実験および有限要素解析を実施し、曲げ降伏後に軸崩壊する柱梁接合部の破壊機構を追究して力学モデルを構築する。このモデルを用いて骨組の諸元を変数とした解析を実施し、軸崩壊する柱梁接合部を有する骨組の定量的な耐震性能評価を可能にする。
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| 研究成果の概要 |
地震動を受けた鉄筋コンクリート骨組の柱梁接合部が降伏破壊した後に柱の圧縮軸力を保持できなくなり、建物の崩壊に至る危険な破壊形式がある。そこで建物外周部にあって梁が三本貫入する柱、および互いに直交する二本の梁が貫入する隅柱の各柱梁接合部が降伏破壊後に軸崩壊に至る力学機構を、柱梁部分骨組に二方向水平力および変動する柱軸力を載荷する実験によって検討した。また軸崩壊直前の柱梁接合部の力学モデルを構築した。
建物外周部の柱梁接合部が二方向水平力によって降伏破壊後に軸崩壊すること、柱主筋の座屈が軸崩壊を引き起こすこと、接合部横補強筋を密に配筋することで軸崩壊を抑止できること、などを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
地震動を受けた鉄筋コンクリート（RC）建物の柱と梁との交差部（柱梁接合部）が降伏破壊した後に三方向地震動によって軸崩壊に至る力学挙動を実験によって詳細に把握するとともに、その力学モデルの原案を提示した。
この成果は降伏破壊したRC柱梁接合部の軸崩壊を防止するための新しい耐震設計法の提案に活用できる。これは新規に設計する鉄筋コンクリート建物の耐震性能の向上および建物の長寿命化に貢献するため、社会的な意義は大きい。
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