| 研究課題/領域番号 |
22K20471
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0304:建築学およびその関連分野
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| 研究機関 | 地方独立行政法人北海道立総合研究機構 |
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研究代表者 |
高島 将人 地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 建築研究本部 北方建築総合研究所, 研究職員 (60964054)
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| 研究期間 (年度) |
2022-08-31 – 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 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 鋼構造 / 座屈拘束ブレース / 接合部 / 偏心 / 圧縮載荷試験 / 一面摩擦接合 / 鋼材量 / コスト / 繰返し載荷試験 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
制振部材である座屈拘束ブレース（以下、BRB）の接合部には、二面摩擦接合を採用することが多いが、必要となる接合部材が多いため施工性が低く、鋼材使用量が多いというデメリットがある。一方で、一面摩擦接合は、二面摩擦接合に比べ接合部材が大幅に減るため、施工性の向上に期待ができる。しかし、接合部に偏心が生じるという力学的な課題があるため、これまでBRBには用いられていない。
本研究では、接合部の繰返し載荷実験を行い、一面摩擦接合部の偏心が耐力と変形性能に及ぼす影響を解明することで、BRBに適用できる一面摩擦接合部の最適な形状を提案する。提案する一面摩擦接合部は、施工の合理化に大きく貢献できる。
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| 研究成果の概要 |
部材数の削減と施工性の向上を目的として、座屈拘束ブレースを対象とした新たな一面摩擦接合形式を提案した。提案形式の特徴は、リブプレートをブレース材軸から偏心させて配置することで、ブレースとガセットプレートの図心が一致している点である。提案一面摩擦接合部の構造性能を把握するため、軸方向圧縮載荷試験を実施し、提案一面摩擦接合部は従来の二面摩擦接合部と同等の圧縮耐力を有することを確認した。また、鋼材使用量とコストの積算を行い、提案する一面摩擦接合は従来の二面摩擦接合より、鋼材使用量とコストを低減できることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年、建築物の耐震性・安全性を確保しながら施工の合理化を行い、省資源化と低コスト化を達成していくことが求められている。特に、鋼構造部材は製造時に多くのCO2を排出するため、使用量の削減が必要である。本研究では、提案する新しい一面摩擦接合形式が、従来の二面摩擦接合形式と比較して、同等の圧縮耐力を有することと、鋼材量とコストを削減できることを示した。提案する一面摩擦接合部は座屈拘束ブレースに適用できる可能性が高いと考えられ、これが実用化されれば、施工の簡略化と鋼材量の削減に大きく貢献できる。
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