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2019 年度 実績報告書

耐震壁とフラットスラブから構成される欧米型RC厚肉床壁構造の非線形有限要素解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K06661
研究機関武庫川女子大学

研究代表者

田川 浩之  武庫川女子大学, 生活環境学部, 准教授 (60422531)

研究分担者 杉浦 徳利  武庫川女子大学, 生活環境学部, 教授 (50411955)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードRC厚肉床壁構造 / 平面による構成 / 建築構法の変遷 / デザイン代 / 心棒効果 / 連層耐震壁 / ティモシェンコはり要素 / 非適合1次四辺形要素
研究実績の概要

令和元年度は、連層耐震壁とフラットスラブから構成されるRC厚肉床壁構造について、建築構造・計画・歴史の観点から多面的な検討を行った。主な実施内容を以下の4項目に纏める。
(1)プロットコル分析をした「平面による構成」の建築作品に対し、非線形有限要素法に基づく地震応答解析を行い、地震外乱時における構造安定性、安全性を評価し、厚肉床壁構造のデザイン代について検討した。不整形な形状であっても連層耐震壁をバランスよく配置すれば、十分な剛性、強度を持ち、設計レベルを超える地震動に対しても小さなねじり変形に抑えられた。
(2)これまでの串団子+心棒モデルを改良し、連層耐震壁をティモシェンコはり要素及び非適合一次四辺形要素でモデル化し、時刻歴応答解析を行った。変形や応力を評価、比較し、厚肉床壁構造の主要な構成要素である連層耐震壁は心棒と等価と見なせることを示した。
(3)「建築スタジオ」に対して、連層耐震壁、フラットスラブを平板要素、鉛直荷重支持柱をはり要素で、もしくは建物全体をソリッド要素で、の大きくは2通りのモデル化により非線形有限要素解析を実施した。本建物は、柱、梁ラーメン架構を残した「平面による構成」であるとともに、PC圧着接合を用いたプレキャスト・プレストレスト構造であり、複雑に配筋される。設計図面通りにモデル化することは困難を極め、適宜、簡略化した。建築全体のより詳細な非線形有限要素解析は、今後の研究課題としたい。
(4)建築構法史の観点から、バルセロナ・パビリオンに代表される、西洋の近代化で辿り着いた「平面による構成」の建築と、日本の伝統的な木造軸組み構造に見られる「柱、梁による構成」の建築とを対比して、日本と西洋の建築構法の変遷について俯瞰的に調査、整理し、考察を行った。これらの成果を、日本建築学会近畿支部研究発表会への論文「日本と西洋における建築構法の変遷とその展開」に纏めた。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Application of the continuous column concept to the morphogenesis of a super-high-rise building and a large spatial stadium2019

    • 著者名/発表者名
      Misaki OKADA, Hiroyuki TAGAWA, Seika FUJIWARA, Noritoshi SUGIURA
    • 雑誌名

      Proceedings of the IASS Annual Symposium 2019, Form and Force

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 日本と西洋における建築構法の変遷とその展開 日米で異なる均一型,集約型架構形式に関する一考察2020

    • 著者名/発表者名
      田川浩之、戸川屋凪美、鈴木利友
    • 学会等名
      令和2年度日本建築学会近畿支部研究発表会
  • [学会発表] 開口部を設けたロッキング連層耐震壁による心棒効果2020

    • 著者名/発表者名
      田川浩之
    • 学会等名
      令和2年度日本建築学会年次大会

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公開日: 2021-01-27  

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