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2020 年度 実施状況報告書

低層鉄骨造建築物の大判ガラスに見られる地震被害の被害低減のための研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K04703
研究機関国土技術政策総合研究所

研究代表者

脇山 善夫  国土技術政策総合研究所, 住宅研究部, 室長 (50339800)

研究分担者 清水 斉  広島工業大学, 工学部, 教授 (30709118)
渡壁 守正  広島工業大学, 環境学部, 教授 (40744743)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード低層鉄骨造 / 大判ガラス / 地震被害 / 常時微動測定 / 強制加振実験 / 強震観測
研究実績の概要

検討対象である大判ガラスに被害を生じた低層鉄骨造建築物について、昨年度に引き続いて、強震観測および作成した解析モデルの改善等を継続して実施した。
強震観測については、観測機器を設置して計測を開始した2019年11月以降、検討対象建物での振幅レベルが小さいものも含めて16の地震について強震記録を得ている。得られた中で最も大きなものは2021年2月13日23時8分頃の福島県沖の地震の際に記録されたものであり、水平X方向について、1階床レベルにおいて430gal、2階天井裏の躯体レベルにおいて1,099galの加速度をそれぞれ記録しており、東日本大震災の際に大判ガラスに被害を生じたコーナー部の近傍において揺れが大きくなっているのを確認している。また、一連の観測記録には小振幅レベルのものから大振幅レベルのものまで含んでおり、それらの記録を用いて入力レベルに対する固有振動数の振幅依存性について検討している。
解析モデルについては、モデルの改善を進めるとともに、東日本大震災の際に全国強震観測網の観測施設で対象建物に最も近い施設で記録された強震観測記録や対象建物で実施している強震観測記録を入力とした解析を実施した。一連の解析検討により、建物におけるねじれの影響について検討するとともに、東日本大震災で記録された強震観測記録の入力によって当該コーナー部に配置された大判ガラスにおいてガラスが損傷するレベルの応答が生じる可能性について検討した。

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

大判ガラスに被害を生じた低層鉄骨造建築物について昨年度に引き続いて強震観測を実施して年度末までの研究期間に16の地震記録を得ており、対象建築物の振動特性について検討するとともに、解析モデルの改良および強震観測記録を用いた解析を実施した。一連の検討では、対象建物で震度6弱に相当する地震による強震観測記録を得るとともに、強震観測記録及びモデル解析から、対象建物で以前に地震被害を生じた箇所の近傍で揺れが大きくなることを確認するとともに、モデル解析によって大判ガラスに被害を生じる応答の発生について検討を行っていることから、おおむね順調に進展していると判断している。

今後の研究の推進方策

これまでの検討では、実際に大判ガラスの地震被害を生じた建築物を対象に、強震観測等及びモデル解析等によって対象建築物の振動特性の把握を進めてきて、震度6弱程度までの地震による建物の応答について確認するとともに、モデル解析により大判ガラスの損傷の可能性について検討した。最終年度は被害発生プロセスについて更に検討するとともに耐震安全性確保のための設計上の配慮事項について検討する。

次年度使用額が生じた理由

今年度は、新型コロナ感染拡大防止の影響等により旅費を要する打合せ等が中止になったこと等により次年度使用額が生じた。生じた次年度使用額については、当初の計画通りに研究を進める上で必要となる直接経費(物品費、旅費、人件費・謝金)として使用する予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] 常時微動計測・振動実験・強震観測に基づく大判ガラスを有する低層鉄骨造建物の振動特性に関する調査研究2021

    • 著者名/発表者名
      渡壁守正、脇山善夫、稲井慎介、渡壁尚仁、山田菜々子、清水斉
    • 雑誌名

      2020年度広島工業大学紀要研究編

      巻: 第55巻 ページ: 87-94

  • [学会発表] 振動実験・強震観測に基づく大判ガラスを有する低層鉄骨造建物の振動特性に関する調査研究(その5)強震観測に基づく捩れ振動2021

    • 著者名/発表者名
      山田菜々子、渡壁守正、脇山善夫、渡壁尚仁、稲井慎介、清水斉
    • 学会等名
      日本建築学会中国支部研究発表会
  • [学会発表] 振動実験・強震観測に基づく大判ガラスを有する低層鉄骨造建物の動特性に関する調査研究(その6)大判ガラスを有する建物の地震応答解析2021

    • 著者名/発表者名
      高田秀樹、渡壁守正、脇山善夫、渡壁尚仁、稲井慎介、清水斉
    • 学会等名
      日本建築学会中国支部研究発表会
  • [学会発表] 振動実験・強震観測に基づく大判ガラスを有する低層鉄骨造建物の振動特性に関する調査研究(その7)地震応答解析に基づく捩れ振動特性2021

    • 著者名/発表者名
      山下航平、渡壁守正、脇山善夫、渡壁尚仁、稲井慎介、清水斉
    • 学会等名
      日本建築学会中国支部研究発表会
  • [学会発表] 大判ガラスを有する低層鉄骨造建物の振動特性に関する調査研究 (その1)研究の背景および建物の常時微動計測・強制加振実験2020

    • 著者名/発表者名
      脇山善夫、渡壁守正、稲井慎介、清水斉
    • 学会等名
      2020年度日本建築学会大会(関東)学術講演会
  • [学会発表] 大判ガラスを有する低層鉄骨造建物の振動特性に関する調査研究 (その2)地震観測システムの構築2020

    • 著者名/発表者名
      若目田美冴、脇山善夫、渡壁守正、楠浩一、清水斉、小林礼奈、稲井慎介
    • 学会等名
      2020年度日本建築学会大会(関東)学術講演会
  • [学会発表] 大判ガラスを有する低層鉄骨造建物の振動特性に関する調査研究 (その3)強震観測に基づく低層鉄骨造建物の振動特性2020

    • 著者名/発表者名
      渡壁守正、脇山善夫、小林礼奈、山田菜々子、稲井慎介、清水斉
    • 学会等名
      2020年度日本建築学会大会(関東)学術講演会
  • [学会発表] 大判ガラスを有する低層鉄骨造建物の振動特性に関する調査研究 (その4)地震観測記録とシミュレーション結果の比較2020

    • 著者名/発表者名
      稲井慎介、渡壁守正、脇山善夫、清水斉
    • 学会等名
      2020年度日本建築学会大会(関東)学術講演会
  • [学会発表] 大判ガラスを有する低層鉄骨造建物の振動特性に関する調査研究 (その5)大判ガラスを含めた建物の地震応答有限要素解析2020

    • 著者名/発表者名
      楊克倹、渡壁守正、脇山善夫、張 Kaiwei、大月俊典、宇佐美祐人、清水斉
    • 学会等名
      2020年度日本建築学会大会(関東)学術講演会

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公開日: 2021-12-27  

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