| 研究課題/領域番号 |
16H04451
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
多賀 謙蔵 神戸大学, 工学研究科, 教授 (40578259)
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| 研究分担者 |
浅田 勇人 神戸大学, 工学研究科, 助教 (70620798)
田中 剛 神戸大学, 工学研究科, 教授 (90243328)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 鋼構造建物 / 柱脚部 / 局部座屈 / 高強度鋼材 / 塑性変形能力 / 付加鋼材 / 載荷実験 |
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| 研究実績の概要 |
今後備えるべき内陸直下地震や海溝型巨大地震などによる極大地震動に対しても建築物の損傷を小さくするための手法構築にあたって、終局時に過酷な応力状態となる柱脚に着目し、合理的な柱脚部材断面形状ならびにその設計法を提示することを目的とした解析的検討ならびに実験的検討を行った。
はじめに、先行研究により効果が期待できる補強タイプについての詳細な数値解析（柱脚部の有限要素解析）を行って実験結果を予測し、載荷計画等の実験計画詳細に反映させた。
次に、補強方法の異なる4種の試験体を製作し、曲げせん断実験（軸力なし）ならびに軸力を載荷したうえでの曲げせん断実験を実施し、補強効果の確認を行い、次の知見を得た。
無補強モデルでは全塑性耐力を超えてすぐに耐力低下が見られ，柱脚において高強度鋼材によって限界状態が決まる場合，塑性変形能力は期待できない。
これに対し、全断面普通鋼材を用いたH形断面でウェブの幅厚比が比較的小さい試験体ならびに全断面普通鋼材を用いたH形断面の中央に高強度鋼材あるいは普通鋼材による補強材を付加した断面の柱脚は，塑性変形能力が向上することを確認した。特に、H形断面の中央に補強材を付加した断面の柱脚は、付加鋼材が弾性状態を保って軸力を負担することで圧縮側フランジの応力負担を緩和し，比較的ウェブの幅厚比が大きいH形断面であっても塑性変形能力が向上し，安定した挙動を示し、提案工法が有効であることを確認できた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
平成28年度中に実施予定とした解析的検討ならびに実験的検討がほぼ予定通り進んだ。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の予定通り、次のように研究を進める。
・効果的な補強方法が見いだせたので、補強範囲をどこまでとするのが合理的か、あるいはより過酷な荷重条件下ではどのような挙動をするか、を載荷実験等により検討する。
・H形断面柱脚についての検討を進めているが、得られた知見を箱形断面材の補強に展開する。
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