• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2013 年度 実績報告書

吊り天井ならびに天井懐に設置された設備機器の耐震設計法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 24246094
研究機関東京工業大学

研究代表者

元結 正次郎  東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (60272704)

研究分担者 水谷 国男  東京工芸大学, 工学部, 教授 (40468913)
脇山 善夫  国土技術政策総合研究所, その他部局等, その他 (50339800)
石原 直  独立行政法人建築研究所, その他部局等, その他 (50370747)
山下 哲郎  工学院大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (80458992)
西川 豊宏  工学院大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (80594069)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード建築 / 天井 / 設備機器 / 耐震性能
研究概要

平成25年度は、主として吊り下げられた設備機器の振動台実験および単体要素実験を行い、実際に観察されている被害状況を実験にて再現することを試みた。特に、2011年の東北地方太平洋沖地震で多数確認された吊りボルトの破断現象に至るプロセスや破断条件などについて検討を行った。具体的には、ブレースが設置された場合でもブレース取り付け部材のすべり挙動によりブレースによる揺れを抑制する効果が低減し、周期が長くなることにより応答加速度・変位がますます大きくなること、また、吊りボルトの破断現象は吊り荷重、揺れの振幅(部材角)および回数にて規定されることを明らかにした。
天井については、周辺要素との間に恣意的な隙間を設けない場合でも不可避的な施工誤差から発生する隙間によって発生する天井面と周辺要素間の衝突現象をコンピュータにて再現する方法について一般化することを試みた。その結果、通常建築で用いられている復元力および減衰力モデルではなく、Herzモデルと呼ばれる非線形剛性モデルを採用することにより従来よりも高精度にて衝突現象を再現することが可能となることを示した。また、実際に福井市にある学校建築における天井について調査し、耐震設計を考える上でのアルゴリズムについて検討した。さらに、これまでは在来工法天井を主として対象としてきたが、所謂システム天井についても振動台実験を実施し、在来工法天井との相違点について検討を行った。これらの研究成果の速報については日本建築学会学術講演梗概集(計8編)に投稿している。また、アメリカ・ネバダ大学におけるワークショップにて発表している。

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

平成25年度はおおよそ目標としていた項目について実験的・解析的検討を行うことができた。前年度、遅れていた設備機器についても要素実験および複合実験を行い、これまで曖昧であった設備機器の地震時の損傷についてひとつの過程を見出した。ただし、2014年4月施行の告示などに関する解説書作成作業にも関与したこと、および、振動台に不具合が発生し数か月間使用できなかったこともあり、多角的な実験の実施ならびに実験データの整理など十分とは言えない点も挙げられる。

今後の研究の推進方策

平成26年度は最終年度であり、振動台実験不具合によって実施できなかった天井・設備機器の動的実験を行うとともに、これまで行ってきた実験のデータ整理を重点的に行うことで、天井の耐震設計法に関する知見を整理する。特に、天井と周辺要素間に隙間がない場合の天井の耐震設計法の考え方についてまとめる。また、設備機器の耐震設計法については、実際に近い状態での振動台実験を行い、吊りボルトの破断被害発生メカニズムについて明らかにする。さらに、天井と設備機器の相互作用についても実験的・解析的検討を通して明らかにする。

  • 研究成果

    (12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 (11件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] 吊りボルトに支持された建築設備配管の地震時の挙動に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      金恵英,水谷国男,橋本信,元結正次郎
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: 60 ページ: 393-398

    • 査読あり
  • [学会発表] 天井の動的性状を踏まえた設計地震力について クリアランスを有さない天井の動的挙動 その12013

    • 著者名/発表者名
      元結正次郎,佐藤恭章
    • 学会等名
      日本建築学会学術講演梗概集
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      20130830-20130901
  • [学会発表] 天井ボードの衝突実験および解析的検討 クリアランスを有さない天井の動的挙動 その22013

    • 著者名/発表者名
      角友太郎,元結正次郎,佐藤恭章,沖佑典
    • 学会等名
      日本建築学会学術講演梗概集
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      20130830-20130901
  • [学会発表] 弾性体への衝突を考慮した中規模天井の衝突実験 クリアランスを有さない天井の動的挙動 その32013

    • 著者名/発表者名
      沖佑典,元結正次郎,佐藤恭章,角友太郎
    • 学会等名
      日本建築学会学術講演梗概集
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      20130830-20130901
  • [学会発表] 天井の衝突振動解析と実験結果との比較 クリアランスを有さない天井の動的挙動 その42013

    • 著者名/発表者名
      佐藤恭章,元結正次郎,角友太郎,沖佑典
    • 学会等名
      日本建築学会学術講演梗概集
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      20130830-20130901
  • [学会発表] 鋼製下地在来工法天井におけるクリップの挙動に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      金井崇紘,湊川諒,元結正次郎
    • 学会等名
      日本建築学会学術講演梗概集
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      20130830-20130901
  • [学会発表] 軽量鉄骨下地間仕切壁における面外構造特性に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      湊川諒,元結正次郎,佐藤幸博,佐々木康人
    • 学会等名
      日本建築学会学術講演梗概集
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      20130830-20130901
  • [学会発表] 地震時の建築設備用配管の挙動と損傷に関する実験 (その1)振動台を用いた設備配管に関する実験概要と損傷状況2013

    • 著者名/発表者名
      橋本信,水谷国男,松島俊久,元結正次郎,千葉隆文,金恵英,川島隆朗
    • 学会等名
      日本建築学会学術講演梗概集
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      20130830-20130901
  • [学会発表] 地震時の建築設備用配管の挙動と損傷に関する実験(その2) 振動台実験による吊りボルト断裂現象の再現2013

    • 著者名/発表者名
      金恵英,橋本信,水谷国男,川島隆朗,元結正次郎,中井拓也
    • 学会等名
      日本建築学会学術講演梗概集
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      20130830-20130901
  • [学会発表] Shaking table test of piping systems2013

    • 著者名/発表者名
      Haeyoung KIM, Kunio MIZUTANI
    • 学会等名
      Earthquake Response of Non-structural Components, US-JPN workshop
    • 発表場所
      University of Navada, US
    • 年月日
      20130422-20130423
    • 招待講演
  • [学会発表] Impact force on JPN style of ceiling2013

    • 著者名/発表者名
      Shojiro MOTOYUI
    • 学会等名
      Earthquake Response of Non-structural Components, US-JPN workshop
    • 発表場所
      University of Navada, US
    • 年月日
      20130422-20130423
  • [学会発表] Shaking table tests of ceiling in Japan2013

    • 著者名/発表者名
      Shojiro MOTOYUI
    • 学会等名
      Earthquake Response of Non-structural Components, US-JPN workshop
    • 発表場所
      University of Navada, US
    • 年月日
      20130422-20130423
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2015-05-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi