研究課題
基盤研究(B)
三年間に渡り、スリットを鋼板に入れることにより、耐力及び剛性の算定・調整が簡易、変形能力に富であり、かつ、施工・取付が容易である鋼板耐震壁(以下、「スリット入り鋼板耐震壁」とよぶ)の開発研究を行った。本耐震壁は地震時に梁から受けると想定される水平力に、スリットに挟まれる鋼板部分(柱状部とよぶ)が柱のような曲げ変形をして安定した挙動をしつつ抵抗すると期待するものである。45体の単体の耐震壁と6体の鉄骨骨組に対して計5つの実験と、有限要素法による弾性解析を行った。以下に行った主な研究とその成果を記す。・単体の耐震壁の基礎的な性状を調べ、本耐震壁の耐力・剛性を妥当に評価する式を示した。・単体の耐震壁に関して、使用する鋼板の鋼種や寸法を一定にしたまま、耐力と剛性をスリットの入れ方に関する二つの変数(αおよびβ)によって独立的に変化させる方法を明らかにした。・単体の耐震壁の骨格曲線を表現する方法を提案した。・スリット入り鋼板耐震壁の耐力の劣化と不安定な挙動の原因である面外挙動のメカニズムを明らかにし、鋼スチフナによる面外補剛法をもちいて実用可能な耐震壁の設計条件を明らかにした。・スチフナによる面外補剛では実用不可能な設計条件の耐震壁でも、コンクリート系のプレキャストパネルを面外補剛にもちいることで実用可能になることを明らかにした。・鉄骨の柱梁架構に取りつけられた時の耐震壁の挙動を明らかにし、耐震壁の耐力は単体時と同様の評価が可能であるが、剛性は柱状部の幅厚比(b/t)が大きいと単体時より著しく減少すること等を示した。・耐震壁が取りつけられた骨組の応力分布の変化を調べ、耐震壁が取りつけられることによる架構の構造性能の向上を示した。・単体および耐震壁付骨組の弾性有限要素解析によって柱梁部分や耐震壁の応力分布や、壁を梁に取りつけるためのボルトの応力を検討した。
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