| 研究課題/領域番号 |
23K26244
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| 補助金の研究課題番号 |
23H01550 (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 (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 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
石原 直 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (50370747)
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| 研究分担者 |
吉敷 祥一 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (00447525)
沖 佑典 国立研究開発法人建築研究所, 建築生産研究グループ, 主任研究員 (10805328)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2027-03-31
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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 |
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2026年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2025年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2024年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2023年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | ねじれ振動 / 設計用地震力 / 非構造部材 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
構造躯体に偏心があり、地震時にねじれ振動を生じる場合には、平面的な位置によって揺れ方が異なるため天井の設置位置（建物内での部屋の
位置）によっては整形な建物に比べて外力が大きくなる可能性も考えられる。しかし、現状の設計ではその危険性が看過されているおそれがあ
る。
本研究では、構造躯体に偏心がある場合の天井の地震応答を理論、解析、実験によって明らかにする。地震時の外力分布等を検討するとともに
、不均等外力を受ける天井の耐力・剛性も明らかにする。本研究により天井の耐震設計の高度化が促され、建物の地震後継続使用の実現等に貢
献する。
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| 研究実績の概要 |
天井の地震力等に対する構造躯体の偏心の影響に関しては、理想化した構造躯体のモデルを設定し、小規模の部屋を想定した「単点入力」、大規模の部屋を想定した「多点入力」の理論を整理し、応答解析用プログラムを構築した。両者とも線形応答を対象として、構造躯体のモード解析を基に、固有モード別に天井に与える影響を評価し、重ね合わせることで天井の地震応答を評価した。2023年度は建物が単層（1階建て）の場合に絞って検討を行った。理論の整理に当たっては、申請者の既往の研究も参考として、固有周期や刺激関数等として表現される各モードの振動特性を求めるための図解法も示し、各種パラメータの影響を図として表示して理解しやすくした。構造躯体のパラメータは、弾力半径比（質量と剛性の平面的な分布を表す指標の比）、偏心の大きさ、固有周期などである。天井のパラメータは固有周期に加え、「多点入力」では建物内での平面的な位置と建物との平面的大きさの比である。応答解析の結果から、構造躯体の偏心が大きくなると地震力も大きくなるが、偏心がない場合に比べて最大でも1.2倍程度に収まり、偏心によって極端に大きくなることはないことなどを明らかにした。
また、不均等な外力を受けた場合の天井の耐力・剛性、損傷・破壊形態を検討するため、小規模な試験体に対して偏心した水平荷重を与える実験を行った。試験体はいわゆる在来工法の耐震天井で、平面寸法は約3m×約3mとした。集中荷重の作用位置を変えた3体の実験結果から、天井の初期剛性や最大耐力等に与える荷重の偏心の影響はさほど大きくないことを確かめた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
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
応答解析用プログラムの作成などはおおむね予定通りに実施できた。一部に検討が十分でなかった点もあったが、次年度に補足検討を行う予定である。また、実験に関しては予定変更があったが、おおむね順調に進めることができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の予定通り、次年度は多層建物における地震力の検討や動的実験用のフレームの製作、小規模試験体での実験等を実施する。
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