経済性を増進した鋼構造柱梁接合部の開発

• 研究課題/領域番号: 24560676
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 建築構造・材料
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 岡崎 太一郎 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20414964)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 鋼構造 / 接合部 / 構造実験 / 有限要素法解析 / 耐震性能 / 溶接 / 有限要素解析

研究成果の概要

建築鋼構造の経済性を向上するために，柱にH形鋼を使用した柱梁接合部を考案した。角形鋼でなくH形鋼を柱に使用し、施工手順を簡略化することを期待した。柱フランジへの接合と柱ウェブへの接合の二体の実大試験体について、繰り返し載荷実験を実施したところ，角形鋼管柱への接合と遜色ない性能を示した。ただ、柱ウェブに接合した場合，初期剛性が10%小さく，塑性化後に柱ウェブと水平スチフナの変形が層間変形に大きく寄与した。有限要素法解析で実験結果を精度よく再現することに成功し、実験と解析の両方から、柱ウェブへの接合は，梁フランジと柱スチフナの突合せ溶接部が破断に起点となりやすいことが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] 超高層鋼構造建物の現場溶接接合部が有する耐震性能を検証するE-ディフェンス振動台実験 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡崎太一郎、松宮智央、長江拓也、福山國夫、井上貴仁、中島正愛
  • 雑誌名: 日本建築学会構造論文集 巻: 78 ページ: 569-578
  • 査読あり
• [雑誌論文] 筋かい端部をピンとした筋かい付ラーメン架構の震動台実験 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡崎太一郎、引野剛、デミトリウス・G・リグノス、梶原浩一
  • 雑誌名: 鋼構造年次論文報告集 巻: 21 ページ: 367-374
  • 査読あり
• [学会発表] Ｈ形鋼柱と梁の接合部に関する実験的研究 その１ 実験結果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡崎太一郎、小松研介、緑川光正、麻里哲広
  • 学会等名: 日本建築学会大会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス
  • 年月日: 2015-09-04 – 2015-09-06
• [学会発表] Ｈ形鋼柱と梁の接合部に関する実験的研究 その１ 実験計画 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小松研介、岡崎太一郎、緑川光正、麻里哲広
  • 学会等名: 日本建築学会大会
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [学会発表] Ｈ形鋼柱と梁の接合部に関する実験的研究 その１ 実験計画 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小松研介、岡崎太一郎、緑川光正、麻里哲広
  • 学会等名: 日本建築学会北海道支部発表会
  • 発表場所: 釧路工業高等専門学校
  • 年月日: 2014-06-28
• [学会発表] 鋼ラーメン構造の耐震基準及び柱梁接合部設計規定の日米比較 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小松研介，岡崎太一郎，緑川光正，麻里哲広
  • 学会等名: 日本建築学会学術講演梗概集（北海道），構造III，p.809-810
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
• [学会発表] 鋼ラーメン構造の耐震基準及び柱梁接合部設計規定の日米比較 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小松研介，岡崎太一郎，緑川光正，麻里哲広：
  • 学会等名: 日本建築学会学術講演梗概集
  • 発表場所: 北海道大学 （札幌市）
• [備考] Beam to column connection
  • URL: http://labs.eng.hokudai.ac.jp/labo/1-ko/english/wp-content/uploads/2014/03/Beam-to-column-connection.pdf