| 研究課題/領域番号 |
18K04452
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| 研究機関 | 福岡大学 |
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研究代表者 |
堺 純一 福岡大学, 工学部, 教授 (30215587)
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| 研究分担者 |
田中 照久 福岡大学, 工学部, 助教 (90588667)
倉富 洋 福岡大学, 工学部, 助教 (50709623)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 鋼コンクリート合成柱 / 鉄骨梁 / 柱梁接合部 / 応力伝達機構 / 弾塑性挙動 / FEM解析 / 載荷実験 |
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| 研究実績の概要 |
十字鉄骨とコンクリートを用いた八角形合成柱材（SC柱）およびその柱と鉄骨梁で構成された混合構造骨組の構造設計法を開発することを目的に研究を行っている．
2020年度は，SC柱と鉄骨梁で構成された柱梁接合部の柱と梁の応力伝達機構の解明を明らかにすべく，２シリーズのFEM解析と，鉄骨梁フランジとSC柱で構成された部分試験体の載荷実験を行った．
一つは，本混合構造の接合部の利点として，ダイアフラムとバンドプレートを用いることにより，梁フランジの全強（引張強度）を柱に伝えることができることを以前に実験的に明らかにしているが，そのディテールでダイアフラム幅とバンドブレートの高さの設計法を詳細に検討することを目的とした．既往の研究で，梁フランジとSC柱からなる部分試験体の引張実験を行った実験をFEMで解析して追跡を行った．その結果，実験で得られた荷重変形関係をFEM解析で追跡できることがわかった．さらに，この解析で，梁フランジから直接柱鉄骨ウエブに流れる力と外ダイアフラムおよびバンドプレートに流れる力の割合を明らかとした．予想していたとおり，外ダイアフラムの幅を広げることで，柱鉄骨ウエブに直接流れる力を抑制できることが分かった．この結果をもとに，新たに部分試験体を製作し，引張試験を行った結果，FEM解析の結果と一致することが分かった．この結果を基に，力学的に合理的な接合部のディテールの設計法について，さらに検討すべきであることを示した．
二つ目のシリーズでは，既往の研究でSC柱と鉄骨梁で構成された十字形骨組の載荷実験を行っているが，この骨組についてもFEM解析を行った．骨組のFEM解析については未だ，実験結果を精度良く追跡できるほどの成果を得ることはできなかった．今後，さらに解析を進めて，柱梁接合部での応力伝達機構を明確にしていきたいと考えている．
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