地震災害時避難施設の耐震補強を考慮した改良復元力特性を有する軸組筋違に関する研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15510152
• 研究機関: 広島工業大学
• 研究代表者: 玉井 宏章 広島工業大学, 工学部, 助教授 (80207224)
• 研究分担者: 龍神 弘明 前田建設工業, 技術本部技術研究所, 主任研究員 ; 高松 隆夫 広島工業大学, 工学部, 教授 (10125148)
• キーワード: 引張筋違 / 耐震補強 / 制震ブレース / 載荷試験 / エネルギー吸収性能 / 性能設計

研究概要

様々な角度の楔や表面粗さの異なる楔を用いた、改良復元力特性を有する軸組筋違付架構試験体を作製した。単調載荷、漸増振幅繰り返し載荷、定振幅繰り返し載荷の3パターンについて繰り返し水平力を作用させる載荷試験を行い、これらの実験結果を相互に比較した。その結果、以下の事項を明らかにした。
1)性能を良好に発揮するために要する楔の形状と表面粗さ、筋違の使用限界・寿命の定量化を行った。
2)本筋違付架構の使用限界層間変位を明らかにした。
3)繰り返し荷重下の復元力特性を示した。
4)本軸組筋違の終局状態における挙動等を実験的に検討した。[高松・玉井]
詳細な実験シミュレーションを実施するためには、楔とスプリングの大きな変位を正確に把握する必要がある。そこで、楔の運動計測システムを新たに構築し、楔の機構性状を計測した。[玉井]
次いで、試験体の楔と楔受けとの間の摩擦係数と最適な楔形状について理論的に考察を加えた結果、エネルギー吸収性能を基本形の2倍とすることのできる機構を提案した。[玉井・高松]
本改良型復元力特性を有する軸組筋違による耐震補強によって、建物の地震応答変位・加速度を低減でき、天井材や照明等の非構造部材の落下を防止しうることを示すために、この筋違を設置した標準的鉄骨造体育館について、作成した数値復元力モデルを用いて地震応答解析の解析プログラムの作成に着手した。[龍神・玉井]

研究成果

• [文献書誌] 小持, 高松, 玉井: "ノンコンプレッションブレースの機構と復元力特性について(その1:Z型ブレース)"日本建築学会大会学術講演梗概集. 構造III・C-1. 761-762 (2003)
• [文献書誌] 玉井, 高松, 小持: "ノンコンプレッションブレースの機構と復元力特性について(その2:X型ブレース)"日本建築学会大会学術講演梗概集. 構造III・C-1. 763-764 (2003)
• [文献書誌] 玉井, 高松, 小持, 松尾: "ノンコンプレッションブレースの耐震性能向上に関する実験的研究"広島工業大学研究紀要. 38巻. 161-168 (2003)
• [文献書誌] 高松, 玉井, 小持: "ノンコンプレッションブレースの履歴性状とエネルギー吸収性能について"鋼構造年次論文集. 11巻. 129-136 (2003)
• [文献書誌] 小持, 高松, 玉井, 松尾, 水田: "ノンコンプレッションブレースの耐震性能向上に関する実験的研究(その1:実験方法と楔形状)"日本建築学会中国支部研究報告集. 27巻. 237-240 (2004)
• [文献書誌] 水田, 高松, 玉井, 松尾, 小持: "ノンコンプレッションブレースの耐震性能向上に関する実験的研究(その2:実験方法と楔形状)"日本建築学会中国支部研究報告集. 27巻. 241-244 (2004)