2020 年度研究成果報告書

ヒンジ部損傷抑制コアの効果に関する実験的研究

研究課題

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研究課題/領域番号	18K04451
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分23010:建築構造および材料関連
研究機関	福山大学
研究代表者	都祭弘幸福山大学, 工学部, 教授 (20736714)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード	鉄筋コンクリート造梁 / ヒンジ領域 / エネルギー吸収性能 / 曲げ降伏 / せん断応力度レベル / 定常ループ
研究成果の概要	曲げ降伏型鉄筋コンクリート造梁のヒンジ領域に設置する損傷抑制コアの効果を確認するために従来構造の梁と提案構造の梁試験体を製作し構造実験を実施した。試験体は曲げ強度時のせん断応力度レベルが異なる2シリーズであり、せん断応力度レベル0.05が5体、同0.1が4体の計9体である。正負交番静的載荷実験を行った結果、ヒンジ部損傷抑制コアは曲げ降伏後のヒンジ領域のせん断変形量を抑制できること、また同コアは定常ループにおけるエネルギー吸収性能を改善できること、などの効果が確認できた。ただし、その効果はせん断応力度レベルが高くなると低下する傾向があった。考案した損傷抑制コアについては特許を出願した。
自由記述の分野	建築構造
研究成果の学術的意義や社会的意義	曲げ降伏型鉄筋コンクリート造梁のヒンジ領域コア部を補強することによって、従来構造の梁に比べて曲げ降伏後のせん断変形が抑制されるだけでなく、エネルギー吸収性能が改善されることが確認された。この成果を利用することによって、鉄筋コンクリート造建築物の地震時における層間変形角およびヒンジ部の損傷を抑制できるので建築物の寿命を延ばすことができるだろう。また、未だに明確となっていない鉄筋コンクリート造のヒンジ領域に必要な機能・構造性能を検討する研究と成り得る。