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2014 年度 実施状況報告書

内陸直下地震等の過大入力対策としての超高強度鋼材の建築構造への活用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 25420580
研究機関神戸大学

研究代表者

多賀 謙蔵  神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40578259)

研究分担者 田中 剛  神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90243328)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード鋼構造建物 / 高強度鋼材 / 異種鋼材H形断面
研究実績の概要

本研究は、法の想定を超える巨大地震に対する損傷低減手法として、高強度鋼材を用い、弾性限変形を大きくすることが有効な手段であると考え、柱に高強度鋼材、梁に相対的に強度の低い鋼材を用いた高耐震性の架構の実用化に向けた知見の蓄積を図る目的で解析的・実験的研究を行うものである。架構全体の設計情報に資するための解析的研究により、今年度は以下の知見を得た。
①鋼材種の各組み合わせにおいて、それぞれ損傷低減目標の限界値の目安を示した.②高耐震化により側柱の要求断面2次モーメントが中柱より小さくなることと、これを満足する断面選定法を構造計画上の留意点として明らかとした.③同程度の耐震性能を持つ場合、鋼材強度の高い組み合わせほど鋼材量を低減でき、コスト上昇を抑えることが出来る.
一方、部材設計のための知見を得る目的でフランジに780N/mm2級鋼,ウェブに490N/mm2級鋼を用いた異種鋼材H形鋼柱について十字架構実験を行い,架構を形成した場合にパネルの塑性変形が高強度鋼材である柱フランジに与える影響を検証するとともに,非線形有限要素解析により力学的挙動を把握することを試み、以下の知見を得た。
④柱梁耐力比1.27の試験体以外では,梁およびパネルで十分にエネルギーを吸収する前に柱フランジが破断した.⑤柱梁耐力比およびパネル耐力比が小さい場合,引張側柱フランジの早期破断を生じうる.
以上、既往の研究で得られた知見と合わせて異種鋼材H形断面柱の設計方針を示すための基礎資料をえることができた.

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

26年度中実施予定とした実験的検討ならびに解析的検討が予定通り進んだ.

今後の研究の推進方策

H25年度、H26年度に実施した解析的検討ならびに実験的検討から得られた知見を体系的に整理し、「異種鋼材H形断面柱の設計方針」としてまとめる.

次年度使用額が生じた理由

当年度に必要な物品購入等を行った結果、余剰金とし残った.

次年度使用額の使用計画

最終年度の論文投稿費等の一部として有効に活用する.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] 鋼構造建物の耐震性能向上における高強度鋼材の活用に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      穐山 貴志、小早川 拓、多賀 謙藏
    • 雑誌名

      鋼構造年次論文報告集

      巻: 22 ページ: 338-343

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 780N/mm2級鋼を用いた異種鋼材H形断面柱の部材性能に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      大和田 尚吾、木下 康仁、浅田 勇人、多賀 謙藏、田中 剛
    • 雑誌名

      鋼構造年次論文報告集

      巻: 22 ページ: 710-715

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 鋼構造建築物の耐震性能向上における高強度鋼材の活用法に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      三木佑斗、穐山貴志、多賀謙蔵
    • 学会等名
      日本建築学会近畿支部研究報告会
    • 発表場所
      大阪工業技術専門学校
    • 年月日
      2014-06-27 – 2014-06-28
  • [学会発表] フランジに780N/mm2級鋼材を用いた異種鋼材H形断面を柱材とする鋼架構の力学特性に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      加藤彰浩、大和田尚吾、山下怜士、浅田勇人、多賀謙藏、田中剛
    • 学会等名
      日本建築学会近畿支部研究報告会
    • 発表場所
      大阪工業技術専門学校
    • 年月日
      2014-06-27 – 2014-06-28

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公開日: 2016-05-27  

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