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2021 年度 実績報告書

鉄筋を複合する革新的木質ハイブリット部材ラーメン構法の構造設計法に関する基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 19H02290
研究機関鹿児島大学

研究代表者

塩屋 晋一  鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (80170851)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード木質ハイブリッド / 集成材 / 耐火 / 梁と柱の接合 / 柱 / クリープ / カーボンニュートラル / 鉄筋
研究実績の概要

木質構造では、耐火被覆を行わず木の表面を、そのまま顕わしにする燃えしろ設計の要望が極めて強い。鉄筋集成材でもその概念の開発が必要である。実大梁の耐火燃焼試験を実施して、設計方法の方針を整備した。この研究において、新たな概念の燃焼中の集成材内の温度分布のモデル化の方法を考案して、燃焼中の耐力と変形の評価方法を開発した。この方法は、一般の集成材の耐火設計方法の開発にも応用でき、今後、その開発に多大な貢献をする。この成果は査読論文集に2編としてまとめ既に1編は投稿した。2023年の木質工学世界会議でも2編にまとめて発表する。
高軸力を受ける十字形、T形の柱に繰返しの水平加力実験を行い、弾塑性性状を明らかにして既に開発している解析モデルを検証し改良した。代表的な目標変形で大地震後の残留変形の抑制性能を明らかにした。柱脚が曲げ降伏した以降にせん断破壊に転じるメカニズムを明らかにした。せん断耐力の評価方法を整備した。この成果は国内の査読論文集に1編にまとめて2023年の木質工学世界会議でも発表する。
一昨年、考案した柱と梁の乾式の接合方法の検証実験を継続した。接合部の鉄骨の接合において下端のフランジのダンパーのみを降伏させる場合を実験により検証した。ダンパーは建物が大地震を受けて建物に倒れが残っても、ダンパーのボルトのナットを緩めることにより、容易に、その倒れを解消でき、再度、ボルトを取り替えて張力を導入することにより、アルミプレートを再利用できることなどが明らかになった。この成果は2021年の木質工学世界会議で発表した。
高温環境下と自然環境下における鉄筋集成材梁のクリープたわみの特性と、評価方法を捨て明らかにしており、その成果は査読論文集に2編掲載された。
自然環境下のクリープ試験については,現在も継続しており、提案している方法でクリープを評価できることこと確認している。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (16件)

  • [雑誌論文] 実大寸法断面の鉄筋集成材梁のモーメント-曲率関係とせん断耐力の評価2022

    • 著者名/発表者名
      塩屋晋一
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 87 ページ: 205,216

    • DOI

      10.3130/aijs.87.205

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 高温環境における鉄筋集成材梁のクリープたわみに関する実験的研究2022

    • 著者名/発表者名
      松岡直, 塩屋晋一
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 87 ページ: 104,115

    • DOI

      10.3130/aijs.87.104

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 長期載荷を受ける鉄筋集成材梁のクリープ特性に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      塩屋晋一,福留幹太,松岡直
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 86 ページ: 1190,1201

    • DOI

      10.3130/aijs.86.1190

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 柱脚が曲げ降伏する鉄筋集成材柱の弾塑性性状に関する実験的研究(その2):長方形断面柱のせん断力-変形関係の評価2021

    • 著者名/発表者名
      塩屋晋一 , 大田崇央 , 伊集貴洋
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 86 ページ: 589,597

    • DOI

      10.3130/aijs.86.589

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Experiment of a new connection between column and beam producing high-energy dissipation and re-centering2021

    • 著者名/発表者名
      Kodai Nagano, Tsunayoshi Haruguchi, Jinseok Park, Shinichi Shioya
    • 雑誌名

      World Conference on Timber Engineering  2021 CD

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Horizontal - loading test of steel bar - timber composite column for mid-rise building2021

    • 著者名/発表者名
      M. Mukai, Takao Ohota, Kazuya Mori, Riko Kawasaki, Shinichi Shioya
    • 雑誌名

      World Conference on Timber Engineering  2021 CD

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Long-term loading test on creep of steel bar-timber composite beam2021

    • 著者名/発表者名
      Nao Matsuoka, Takeshi Izak, Kanta Fukudome, Shinichi Shioya
    • 雑誌名

      World Conference on Timber Engineering  2021 CD

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heat resistance of steel bar -timber composite beam2021

    • 著者名/発表者名
      Nao Matsuoka, Kanta Fukudome, Shinichi Shioya
    • 雑誌名

      World Conference on Timber Engineering  2021 CD

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stiffness and strength of full-scale steel bar-timber composite beams with comparative small-depth2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Mori, Shinichi Shioya
    • 雑誌名

      World Conference on Timber Engineering  2021 CD

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [学会発表] "長期載荷を受ける鉄筋集成材梁の曲げクリープ特性に関する研究 その5. 昨年からのクリープの経過報告"2022

    • 著者名/発表者名
      松岡直、塩屋晋一
    • 学会等名
      日本建築学会研究報告,九州支部, 第61号・1号構造系
  • [学会発表] " 乾式接合を用いる鉄筋集成材梁に関する研究,その1. 接合の鉄骨の下端フランジのみをすべり降伏させる実験"2022

    • 著者名/発表者名
      朴珍錫,永野功大,梁瀬りん,塩屋晋一
    • 学会等名
      日本建築学会研究報告,九州支部, 第61号・1号構造系
  • [学会発表] 乾式接合を用いる鉄筋集成材梁に関する研究,その2.ダンパーのすべり面を固定した場合の加力実験2022

    • 著者名/発表者名
      梁瀬りん,永野功大,朴珍錫,塩屋晋一
    • 学会等名
      日本建築学会研究報告,九州支部, 第61号・1号構造系
  • [学会発表] "鉄筋集成材梁の燃えしろ設計に関する燃焼試験,その1.燃えしろ設計の考え方と実験概要および結果 "2022

    • 著者名/発表者名
      松下静香,塩屋晋一,川﨑璃子
    • 学会等名
      日本建築学会研究報告,九州支部, 第61号・1号構造系
  • [学会発表] 鉄筋集成材梁の燃えしろ設計に関する燃焼試験,その2. 損傷と内部の温度とひずみの変化2022

    • 著者名/発表者名
      川﨑璃子,松下静香,塩屋晋一
    • 学会等名
      日本建築学会研究報告,九州支部, 第61号・1号構造系
  • [学会発表] 鉄筋集成材梁の燃えしろ設計に関する燃焼試験,その3.内部温度分布の測定方法の提案と曲げヤング係数と曲げ強度の分布のモデル化2022

    • 著者名/発表者名
      松下静香,塩屋晋一
    • 学会等名
      日本建築学会研究報告,九州支部, 第61号・1号構造系
  • [学会発表] 柱脚が曲げ降伏する鉄筋集成材柱の弾塑性性状に関する実験的研究,その9.曲げ圧縮域の圧縮応力-ひずみ関係を把握する圧縮実験2022

    • 著者名/発表者名
      向井基紘,塩屋晋一,森和也
    • 学会等名
      日本建築学会研究報告,九州支部, 第61号・1号構造系
  • [学会発表] 柱脚が曲げ降伏する鉄筋集成材柱の弾塑性性状に関する実験的研究,その10.低層建物を想定した十字形断面柱とT字形断面柱の水平加力実験2022

    • 著者名/発表者名
      羅琅,塩屋晋一,森和也,向井基紘,川口莉央
    • 学会等名
      日本建築学会研究報告,九州支部, 第61号・1号構造系
  • [学会発表] 柱脚が曲げ降伏する鉄筋集成材柱の弾塑性性状に関する実験的研究,その11.曲げ降伏後のせん断耐力の評価と骨格曲線2022

    • 著者名/発表者名
      川口莉央,塩屋晋一,森和也,向井基紘
    • 学会等名
      日本建築学会研究報告,九州支部, 第61号・1号構造系
  • [学会発表] 柱脚が曲げ降伏する鉄筋集成材柱の弾塑性性状に関する研究,その 12. マルチスプリングモデルによる十字形・T字形断面柱の履歴特性の評価モデル2022

    • 著者名/発表者名
      森和也,塩屋晋一
    • 学会等名
      日本建築学会研究報告,九州支部, 第61号・1号構造系
  • [学会発表] 柱脚が曲げ降伏する鉄筋集成材柱の弾塑性性状に関する研究-中層建物を想定した正方形断面柱の実験 その1.実験の概要と荷重変形角関係ラーメン架構への適用2021

    • 著者名/発表者名
      森和也,塩屋晋一,向井基紘, 川﨑璃子
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(東海),構造Ⅲ
  • [学会発表] 柱脚が曲げ降伏する鉄筋集成材柱の弾塑性性状に関する研究-中層建物を想定した正方形断面柱の実験 その 2. 実験結果と骨格曲線2021

    • 著者名/発表者名
      向井基紘,塩屋晋一,森和也, 川﨑璃子
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(東海),構造Ⅲ
  • [学会発表] 損傷抑制とエネルギー消費を発揮するCLT連層壁の開発 -回転変形を許容するせん断力伝達機構の提案-2021

    • 著者名/発表者名
      川﨑璃子,塩屋晋一
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(東海),構造Ⅲ
  • [学会発表] リセンタリング性能を発揮する乾式接合を用いる曲げ降伏型鉄筋集成材梁に関する実験2021

    • 著者名/発表者名
      朴珍錫,永野功大,塩屋晋一
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(東海),構造Ⅲ
  • [学会発表] リセンタリング性能を発揮する乾式接合を用いる曲げ降伏型鉄筋集成材梁に関する実験 その2. 実験方法とせん断力-変形角関係および残留変形抑制2021

    • 著者名/発表者名
      永野功大,朴珍錫,塩屋晋一
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(東海),構造Ⅲ
  • [学会発表] 高温下の鉄筋集成材梁のクリープたわみに関する長期載荷実験2021

    • 著者名/発表者名
      松岡直,塩屋晋一
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(東海),構造Ⅲ

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公開日: 2022-12-28  

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