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2014 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, 建築研究部評価システム研究室, 主任研究員 (50339800)
石原 直  独立行政法人建築研究所, 建築生産研究グループ, 主任研究員 (50370747)
山下 哲郎  工学院大学, 建築学部, 教授 (80458992)
西川 豊宏  工学院大学, 建築学部, 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
研究実績の概要

鋼製下地在来工法天井に対する幾何学的非線形動的解析による検討により、吊りボルトに発生する不安定現象が地震時における大規模な天井落下被害の一原因になりえることを示した。また、鋼製下地材間の接合金物の開発が進む一方で、未だ不明な点が多い天井仕上げ材と鋼製下地材間のビスの頭抜け挙動について、ビス頭の直径をパラメータとした実験を行うことでビス接合部の耐力を定量的に明らかにした。また、システム天井の典型的な仕様であるシングルライン天井において、水平方向の慣性力により天井を支持するCチャンネルが周辺壁面を貫通する破壊が生じる可能性があるため、振動台実験によりフロアレスポンスとCチャンネルの軸力の関係を調べ、軸力が壁面との衝突等の影響で床加速度から算定する慣性力より増幅されることを明らかにした。
また、配管振れ止め金物の静的繰り返し載荷実験を行い、振れ止めの支持点と配管の重心位置とが離れている場合に、配管に大きな水平力が加わると、吊りバンドと振れ止め支持点の間の吊りボルトに大きな力が集中し、吊りボルトが破断する現象を再現した。このことから、配管の耐震性能を検討する上で、配管吊りバンドおよび振れ止め金物接続部の構造も重要であることを示した。さらに、建築設備に用いられる天吊り機器とそれに接続されるダクト、配管の地震時挙動への応答を把握するため振動台実験を行い、天吊り機器と支持する吊りボルトが衝突現象による剛性の低下、機器へのブレース非設置時おける共振による吊りボルト破断が実験的に再現されるとともに、機器類の崩落や破断に至る過程を評価するためのデータ収集が成された。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] 床応答スペクトルの略算法に基づく非構造部材等の設計用地震力2015

    • 著者名/発表者名
      石原直、元結正次郎、脇山善夫
    • 雑誌名

      日本建築学会技術報告集

      巻: 21 ページ: 511-515

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 鉄骨造平屋建てにおける屋根面柔性を考慮した水平方向振動特性の簡易評価手法2014

    • 著者名/発表者名
      金子健作,元結正次郎
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 706 ページ: 1805

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 鋼製下地在来工法天井における野縁方向水平剛性評価法2014

    • 著者名/発表者名
      元結正次郎,佐藤恭章
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 703 ページ: 1395-1402

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 建築設備における天吊り配管と吊りボルトの耐震性能に関する実験的研究2014

    • 著者名/発表者名
      武田和也,西川豊宏,山下哲郎,大橋和正
    • 雑誌名

      空気調和・衛生工学会論文集

      巻: 208 ページ: 21-28

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 振動台実験によるシステム天井シングルライン工法の力学特性および損傷評価に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      小泉秀斗, 坂本有奈利, 久田嘉章, 山下哲郎
    • 雑誌名

      日本地震工学会論文集

      巻: 14 ページ: 144-163

    • 査読あり
  • [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] NUMERICAL SIMULATION FOR THE DAMAGE OF THE JAPANESE STYLE OF CEILING IN EARTHQUAKES2015

    • 著者名/発表者名
      Shojiro MOTOYUI, Yasuaki SATO
    • 学会等名
      Structural Engineering Frontier Conference (SEFC) 2015
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-19
    • 招待講演
  • [学会発表] 天井落下の発生メカニズムと対策2015

    • 著者名/発表者名
      元結正次郎
    • 学会等名
      第19回震災対策技術展
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2015-02-05 – 2015-02-05
    • 招待講演
  • [学会発表] 不可避的な隙間を有する天井の地震時衝突挙動に関する検討 その1 衝突に関わる基本特性および解析手法の検討 他4編2014

    • 著者名/発表者名
      角友太郎,元結正次郎,金子健作,菅野嵩晃
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-14
  • [学会発表] 非構造部材に用いられる要素の力学的性状 その1 仕上げボードの材料特性、他1編2014

    • 著者名/発表者名
      天野聡志,元結正次郎,他6名
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-14
  • [学会発表] ラインタイプシステム天井の動的性状に関する検討 その1 ラインタイプシステム天井の動的実験概要と損傷状況2014

    • 著者名/発表者名
      森大,元結正次郎,佐藤恭章,山下哲郎,中西規夫,末岡利之
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-14

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公開日: 2016-06-03  

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