| 研究課題/領域番号 |
15H04075
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
竹内 徹 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (80361757)
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| 研究分担者 |
松井 良太 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (00624397)
薛 松濤 東北工業大学, 工学部, 教授 (70236107)
熊谷 知彦 明治大学, 理工学部, 講師 (70376945)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 耐震設計 / 防災拠点 / 鉄骨置屋根構造 / 支承部 / 応答制御 / 摩擦ダンパー / 免震支承 |
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| 研究実績の概要 |
今年度では検討用の鉄骨置屋根体育館モデルを設定してRCアンカー部を含む 80％縮小試験体を製作し、繰り返し加力実験による耐力および破壊形式の確認を行った。さらに検討対象となる応答制御型支承のうち、スライディングしながらエネルギー吸収を行うエネルギー吸収型摩擦ダンパー支承を試作し、静的・動的繰り返し加力実験による履歴特性、軸力・振幅・振動数依存性を確認した。その結果、アンカーボルト定着部の側面破壊耐力以下に滑り荷重を抑えることで定着部および均しモルタルの破壊が抑制し得ることを確認した。ゴムシート支承については適用した体育館の微動測定を行い、RC片持ち架構の動的特性について分析した。
一方、さまざまな形状の鉄骨置屋根体育館モデルを設定し、各モデルにおけるRC片持ち架構の構面外応答と屋根架構部の水平・鉛直応答の連成効果を分析することにより、鉄骨屋根支承部の応答せん断力を評価しうる手法を提案した。また、静的・動的繰り返し加力実験により得られたエネルギー吸収型摩擦ダンパー支承の履歴特性を組み込むことで、支承部の応答せん断力及び変形が定着部の破壊クライテリア以下に制御可能であることを確認した。また、エネルギー吸収型支承を用いた際の応答低減効果に関する簡便な評価法を導出した。
以上の成果は2編の審査付き論文および2編の学術会議発表(うち1編は国際会議)で発表し、さらに被害事例の分析と合わせて著作として出版した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
今年度では検討対象となる鉄骨置屋根体育館支承部に関し、H27年度で予定されていた従来型の支承部実験を実施するのみならず、H28年度に実施予定であったエネルギー吸収型摩擦ダンパー支承の試作、および静的・動的繰り返し加力実験の一部を実施することができた。その結果、アンカーボルト定着部の側面破壊耐力以下に滑り荷重を抑えることで定着部および均しモルタルの破壊が抑制し得る目処を付けることができた。
ゴムシート支承については、当初の予定通り適用した体育館の微動測定を行いRC片持ち架構の動的特性について分析した。
また、さまざまな形状の鉄骨置屋根体育館モデルを設定し、各モデルにおけるRC片持ち架構の構面外応答と屋根架構部の水平・鉛直応答の連成効果を分析することにより、鉄骨屋根支承部の応答せん断力を評価しうる手法をの目処をつけた。これはH28年度に予定されていた研究の一部であり、当初の研究計画を前倒しで実行できている。
以上の成果は2編の審査付き論文および2編の学術会議発表(うち1編は国際会議)で発表し、さらに被害事例の分析と合わせて著作として出版した。取りまとめた成果についてはH28年度に日本建築学会より刊行予定の「ラチスシェル屋根構造設計指針」に反映される予定である。また、各出版物について講習会が予定されている。
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| 今後の研究の推進方策 |
H28年度は検討対象となる鉄骨置屋根体育館支承部に関し、均しモルタル部に着目した従来型支承、ゴムシート支承、エネルギー吸収型摩擦ダンパー支承の縮小試験体を制作し、それぞれのアンカー部の破壊性状についての実験的検討を行う。さらに具体的な既存体育館の応答制御型支承部による耐震改修の検討を行う。
また、球面滑り支承を用いた鉄骨置屋根構造の屋根免震化についての検討に着手する。まず典型的な円筒ラチスシェル屋根学校体育館を想定し、球面滑り支承の試作および振動台実験を実施する。さらに得られた履歴特性を用いて免震支承の導入が屋根応答に与える影響、およびRC片持ち架構の応答に与える影響に関する解析的分析を行う。
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