| 研究課題/領域番号 |
14550566
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
建築構造・材料
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| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
倉本 洋 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (20234544)
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| 研究分担者 |
前田 匡樹 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30262413)
中治 弘行 豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (80314095)
角 徹三 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (40026092)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2003
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| キーワード | 鉄骨コンクリート柱 / 繊維補強コンクリート / 構造性能 / 調合実験 / 構造実験 |
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| 研究概要 |
本研究課題は、21世紀における健全なストック型社会を形成するための「安全で高品質・低コストな長期耐用型建築物」の建設に適した新しい構造システムの開発を念頭に置いたものである。具体的には、鉄骨とコンクリートのみから構成される鉄骨コンクリート(Concrete Encased Steel:以下、CES)構造システムの開発を念頭に置いて、その第一段階として、CES柱の構造性能の把握、応力伝産メカニズムの解明並びに構造性能評価法の検討を目的とした。
平成14年度は、CES構造に適した繊維補強コンクリートの製造方法を検討するための調合実験、およびCES柱の構造性能及び応力伝達メカニズムの把握を目的とした構造実験をそれぞれ実施した。調合実験では、体積混入率を2.0%とした繊維径0.66mmで繊維長30mmのビニロンファイバー(RF4000)および換算径φが0.6mmて繊維長35mmのステンレスファイバー(F430D)を用いたものが靭性に富み、CES構造により適した繊維補強コンクリートであることを確認した。CES柱の構造実験では、体積混入率で1.0%のRF4000を用いた試験体、2.0%のRF4000を用いた試験体および2.0%のF430Dを用いた試験体の3体の曲げせん断実験を実施し、CES柱がSRC構造と同程度の優れた耐力・履歴性状を有し、修復性にも優れていることを確認した。
平成15年度は、繊維補強コンクリートを用いたCES柱の構造性能に及ぼす軸力の影響を把握するために、3体の試験体を用いて軸力比を実験変数とした曲げせん断加力実験を行った。また、ファイバーモデルによる繰り返し載荷の曲げ解析を実施し、実験結果との比較検討を行った。構造実験では、軸力比(N/bDFc)て0.32および0.57の一定軸力を作用させた試験体2体、および軸力比で-0.32〜0.57の範囲で変動軸力を作用させた試験体1体についてCES柱の構造性能を検討し、軸力比で0.6程度の高軸力下においても相対部材角で1/20rad.の大変形に至るまで安定した復元力特性を示すことを確認した。曲げ解析では、コンクリートの引張応力負担を無視し、断面平面保持仮定の下に断面要素分割法を用いた剛性マトリックスによる増分型解析法を用い、繰り返し載荷を受けるCES柱の荷重-変形関係を計算した。
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