| 研究課題/領域番号 |
20K14881
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| 研究機関 | 国土技術政策総合研究所 |
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研究代表者 |
秋山 信彦 国土技術政策総合研究所, 建築研究部, 主任研究官 (20806054)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 集成材 / 鋼板挿入ドリフトピン接合 / ブレース耐力壁 / 靭性能 / 割裂補強 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、標準的な耐震要素のひとつである鋼板挿入式集成材ブレース耐力壁を対象として、大地震時の安全性担保に重要な指標の一つである靭性能の評価方法を確立すべく前年度の検討結果から割裂破壊が抑制される接合部を対象として、集成材で割裂破壊せずドリフトピンで破断する場合の終局変形能を実験的に把握した。ドリフトピンの鋼種は一般利用されているSS400、SN400B、SN490B、径は一般利用されている12mmと16mmと20mm、挿入する鋼板は一般利用されている厚さ12mmを検討対象とした。また、前年度の検討においてスリットの開きによる破壊も認められたため、その破壊を抑制する仕様を検討するため、スリットの開き止めとしてボルトを設けて、そのボルトに生じる荷重を計測した。なお、計画にあったドリフトピンの想定破断面である鋼板との接触面が片側のみとなる単調加力条件の場合と両側となる正負交番繰返し加力条件の場合の違いについて、既往研究の実験結果から把握した。
得られた主な結果を後述する。ドリフトピンの破断は、正負繰返し荷重条件下では径や強度の違いによらず20～30mmで生じた。一方で、既往の実験において、単調荷重条件では30mm以上の変形時においてもドリフトピンの破断は確認されなかった。また、ドリフトピンの強度が高い場合にやや荷重保持能力が改善すること、ドリフトピンの鋼種をSN材としても塑性変形能がSS材と同程度であることが確認された。また、スリットの開きによってボルトに生じる荷重は接合部性能が大きくなるに応じて増大傾向であること、前年度のスリットの開き止めを設けない仕様に対してやや塑性変形能が改善されることを確認した。
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| 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
R3年度までに計画していた「割裂が抑制されてドリフトピンが破断する場合の終局変形性能の把握」についてであるが、構造実験において、実務において標準的に用いられる仕様を対象として、ドリフトピンの径や鋼種の違いによる影響や正負繰返し荷重条件による影響を確認することができ、R4年度に実施するブレース耐力壁の靭性能に関する解析的な検討が予定通り可能となり、R3年度には先行して予備的な解析も実施できたため、「概ね順調に進展している」と判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
R4年度は、前年度までに得られた知見に基づき、割裂破壊が抑制される仕様の接合部をブレース端部に設けた耐力壁について、ドリフトピンが破断する場合に得られる塑性変形性能によって、ブレース耐力壁として得られる靭性能がどの程度になるかを解析的に把握する。前期において、実用される耐力壁の仕様を整理して、整理した仕様について解析的な検討を行う。その際に、導入が想定される非住宅規模の建築物において要求される構造性能を整理して、それに照らして十分な性能を満たすように仕様を整理して研究成果の最大化に努める。また、日本建築学会やその他の研究会に積極的に参加して情報収集に努める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
構造実験における試験体の調達費用に関して、実際の契約金額が当初想定していた金額と異なったことが理由である。但し、その差額は大きくなく研究計画の変更はない。前年度の研究費も含めて、当初計画通りに計画を進めていく。
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