| 研究課題/領域番号 |
23K22911
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| 補助金の研究課題番号 |
22H01641 (2022-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
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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 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
井戸田 秀樹 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10203192)
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| 研究分担者 |
齊藤 大樹 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00225715)
渡辺 研司 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90361930)
長江 拓也 名古屋大学, 減災連携研究センター, 准教授 (90402932)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円)
2024年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2023年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
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| キーワード | 事業継続 / 耐震改修 / 鉄骨大スパン建築 / 外部補強 / エネルギー吸収ダンパー / 大スパン鉄骨建物 / 連結制震 / 既存不適格鉄骨大スパン / 耐震補強 / 連結制振 / 既存不適格鉄骨大スパン建物 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
日本の高度成長期に建てられた鉄骨大スパン工場建屋は十分な耐震性能を有していないものが多く，大地震時の対策が急務である。本研究はこうした建物を対象とし，工場の稼働を一時停止することなく事業を継続したまま建物外部から耐震補強をするための技術を開発することが目的である。工場建屋の部分的な損傷は許容するが，建物倒壊や梁の落下等事業継続に支障のある崩壊は起こさないことを目標性能としており，合理的かつ経済的な改修の実現が可能という点が本研究成果の大きな特徴である。
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、事業継続を目標性能とした既存不適格鉄骨大スパン建物の耐震改修技術の確立である。そのためには、以下の３つの課題を解決する必要がある。［課題１］既存不適格工場建物の大地震時の大変形挙動の把握、［課題２］地震直後の一時的な業務停止がサプライチェーンに及ぼす影響から決まる工場建物の目標性能の決定、［課題３］課題１で把握した挙動に構造要素を付加することで、課題２で決定した目標性能を満足するための合理的な改修技術の確立。
令和４年度は以下の５つの項目について取り組んだ。１）目標性能の範囲に対応した構造性能の把握と定量化、２）既存建物の終局性能の把握と耐力評価式の提案、３）座屈拘束材を付加した鋼アングル材の繰返し載荷実験による性能向上の確認、４）動的載荷実験に向けた立体骨組の静的予備実験、５）有限要素法解析による補剛効果の解明。
事業継続の観点からみると、工場施設などの大スパン鉄骨建物には、建物自体が損傷しても地震後の生産施設の稼働停止時間を最短にする性能が求められる。令和４年度に得られた上記５つの成果は、既存不適格大スパン建物の実性能を精緻に把握し、補強によって付加すべき性能を明確にするとともに、そのための具体的な情報を提供するものである。したがって、本研究課題の遂行において意義のある成果であり、令和５年度以降の研究の方向付けと内容の具体化に向けて重要な情報が得られたといえる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
令和４年度は本研究課題の初年度であり、現在までの進捗状況は「研究実績の概要」で説明したとおりである。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和５年度以降の研究の推進方針は下記の通りである。
１）目標性能の範囲に対応した構造性能の把握と定量化：令和４年度に整理した事業継続のための目標性能を踏まえ、その性能を満足するために必要な付加性能について具体的な検討を行う（令和５年度）。
２）エネルギー吸収デバイスを接続した組立トラス梁およびＨ形鋼梁骨組の動的載荷実験：エネルギー吸収デバイスの接続による既存骨組への影響が顕著と思われる組立トラス梁を対象とし、実験および解析によって制振の効果を検証する（令和５年度、令和６年度）。
３）動的載荷実験に向けた立体骨組の静的予備実験：実大骨組の動的載荷実験に向けた予備実験を行い、令和６年度に予定している実大振動実験の実験パラメータや試験体詳細についての基礎的な情報を得る（令和５年度）。
４）エネルギー吸収デバイスを接続した組立トラス梁およびＨ形鋼梁立体骨組の動的載荷実験：実大骨組を対象とした動的載荷実験を行い、提案する耐震改修技術の検証を行うとともに、今後の課題を整理してさらなる研究進展のための情報を整理する（令和６年度）
令和５年度に予定していた研究内容を前倒しして一部を令和４年度に実施しているが、令和５年度以降の研究計画について大きな変更はない。
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