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2013 年度 実績報告書

材料構成則と部材変形解析に基づく建築骨組の損傷制御型構造・耐火調和設計法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23246101
研究機関京都大学

研究代表者

西山 峰広  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50183900)

研究分担者 平島 岳夫  千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20334170)
河野 進  東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (30283493)
坂下 雅信  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50456802)
谷 昌典  独立行政法人建築研究所, 国際地震工学センター, 研究員 (50533973)
原田 和典  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90198911)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード耐火 / 鉄筋コンクリート / 鉄骨 / 付着ーすべり関係 / 骨組 / 火災
研究概要

1.付着構成則のモデル化:コンクリートからの鉄筋引き抜き試験と有限要素解析に基づき,fib Model Codeに記載の常温時付着応力-すべり関係を高温時まで適用可能なように拡張した。また,コンクリートと鉄筋の高温時におけるヤング係数と強度低下が付着応力-すべり関係劣化のメカニズム解明につながる基礎資料を得た。
2.ひび割れがモルタル内温度分布に与える影響:鉄筋コンクリート部材のひび割れ幅と部材内温度分布との関係を調べるために,50×45×150mmのモルタル直方体中央部に0~5mm幅のひび割れを,テフロンシートを挟み込むことにより生じさせた。要素内部温度を測定した結果,ひび割れ幅位置での内部温度上昇が確認された。
3.ひび割れが鉄筋コンクリート梁の耐火性に与える影響:断面300×400mmで,支点間距離2,700mmの鉄筋コンクリート梁に対して,鉛直荷重を加えることにより150mm間隔でひび割れを生じさせ,そのまま加熱し,梁内の温度分布を調べた。試験体は,無載荷の梁,長期荷重,短期荷重をそれぞれ加えた梁,および,梁変形角1/50まで変形させた後,長期荷重まで除荷した梁である。梁断面隅角部鉄筋位置では,ひび割れがある断面での温度が,ひび割れのない断面での温度を最大で90℃上回った。一方,梁断面中央上下鉄筋位置では,ひび割れのない断面の方が最大で118℃高い温度となった。
4.鋼構造不静定骨組の火災時挙動:鋼構造骨組に生じる変位とひずみ,加熱部材の熱膨張を非加熱部材が拘束することによる影響に関するデータを得ることなどを目的として,鋼構造不静定骨組に対して載荷加熱実験を行った。その結果,中段梁の材軸方向の温度分布は,中央部に比べ,高力ボルト継手部では8割程度の温度となり,端部では最高温度で200℃程度低い温度となった。

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] 高温におけるコンクリートと鉄筋の付着-すべり関係に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      富永暖子,西山峰広,坂下雅信
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 35 ページ: 1159-1164

    • 査読あり
  • [学会発表] 鉄筋コンクリート部材の耐火性能に対するひび割れの影響(その1~3)2014

    • 著者名/発表者名
      網倉彩乃,M.Mahdi RAOUF,松田司,坂下雅信,原田和典,西山峰広
    • 学会等名
      日本建築学会大会講演梗概集(近畿)2014年
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      20140912-20140914
  • [学会発表] Study on RC beam-column connection after earthquake in fire2014

    • 著者名/発表者名
      Raouf-fard M. Mahdi, Minehiro Nishiyama and Masanobu Sakashita
    • 学会等名
      New Zealand Society for Earthquake Engineering 2014 Conference
    • 発表場所
      Aotea Centre, Auckland
    • 年月日
      20140321-20140323
  • [学会発表] Precast Concrete Research, Design and Construction in Japan2014

    • 著者名/発表者名
      Minehiro Nishiyama
    • 学会等名
      Departmental Seminar in Civil & Natural Resources Engineering of University of Canterbury
    • 発表場所
      University of Canterbury
    • 年月日
      20140319-20140319
    • 招待講演
  • [学会発表] An Experimental Investigation of Structural Fire Behaviour of a Rigid Steel Frame2014

    • 著者名/発表者名
      Hirashima, K Okuwaki, X Zhao, Y Sagami and K Toyoda
    • 学会等名
      11th International Symposium on Fire Safety Science
    • 発表場所
      University of Canterbury
    • 年月日
      20140210-20140214
  • [学会発表] Research, Design and Construction of Precast Floor Systems in Japan2013

    • 著者名/発表者名
      Minehiro Nishiyama
    • 学会等名
      2013 PCI Convention and National Bridge Conference
    • 発表場所
      The Gaylord Texan Resort & Convention Center, Grapevine, TEXAS
    • 年月日
      20130921-20130924
    • 招待講演
  • [学会発表] 鋼構造骨組の火災時挙動に関する実験(その1~4)2013

    • 著者名/発表者名
      平島岳夫,奥脇一馬,相模裕輝,豊田康二
    • 学会等名
      日本建築学会大会講演梗概集(北海道)2013年
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      20130830-20130901
  • [学会発表] Precast Concrete Research, Design and Construction in Japan2013

    • 著者名/発表者名
      Minehiro Nishiyama
    • 学会等名
      Third Brazilian Meeting on the Integration of Research-Design-Production in the Field of Precast Concrete
    • 発表場所
      the University of Sao Paulo
    • 年月日
      20130708-20130709
    • 招待講演
  • [学会発表] 火災加熱時とその冷却時における鋼構造骨組の挙動2013

    • 著者名/発表者名
      平島岳夫,奥脇一馬,趙玄素,相模裕輝,豊田康二
    • 学会等名
      日本火災学会2013年度研究発表会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      20130000

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公開日: 2015-05-28  

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