| 研究課題/領域番号 |
26420563
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
藤本 利昭 日本大学, 生産工学部, 教授 (30612080)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 建築構造 / 合成構造 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、施工の省力化と高い耐震性を有する新しい耐震構造要素の提案を目指し、鉄骨と繊維補強コンクリートで構成されるCES柱・梁部材の構造性能評価法の確立を目的としたものである。本研究では、CES部材の構造実験を実施することにより、CES部材の構造性能を検討するとともに、耐力性能、変形性能、履歴特性を検証し、CES部材の応力伝達メカニズムについて明らかにする。更に実験の結果に基づいて構造性能評価法の提案を行う。
これまでの耐震設計における地震動の取り扱いは、その地震時の挙動の複雑さから、建物の軸(長辺および短辺方向)の2方向を設定し、各方向について独立に作用するものとして、耐震安全性の確認を行っている。しかしながら、実際の建築物に作用する地震力は、一般的には水平2方向および鉛直方向成分の3次元的な動きとして捉えられる。よって地震時には、一般階の柱は二軸方向に変動する応力を受けることとなる。
ここでは内蔵鉄骨にH形鋼を用いたCES柱の地震力の作用方向（加力方向）の違いが、CES柱の構造性能に及ぼす影響について検討し、更にその耐力性能、変形性能、損傷性能等の基礎的な耐震性能を検証した。
CES柱は、内蔵鉄骨の形状により断面性能が異なる。CES構造がSRC構造と同様に高層建築物に適用されることが考えられることからも、その挙動を明確にする必要がある。そのためには、終局耐力を精度よく評価できる設計式の構築や，復元力特性ならびに履歴特性の適切な評価方法の構築が不可欠である。
よって27年度の研究では、過去の研究においてT形断面およびL形断面の鉄骨を内蔵したCES部材の実験は、全く行われていないため、本試験体の計画及び実験結果は、CES構造の適用範囲を拡大するためには重要な検証項目となる。
以上を勘案して、CES部材の内蔵鉄骨形状を変数とした合計2体の実験を実施した。
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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
研究実績の概要に示したように、当初の計画に沿って実験を行っている。
初年度である平成26年度には、計画で示した通り、内蔵鉄骨にH形鋼を用いたCES部材の強軸曲げ、弱軸曲げ、および比較のための内蔵鉄骨を交差型H形鋼とした合計3体の実験を実施し、内蔵鉄骨にH形鋼を用いたCES柱の地震力の作用方向（加力方向）の違いが、CES柱の構造性能に及ぼす影響について検討し、更にその耐力性能、変形性能、損傷性能等の基礎的な耐震性能を検証した。
2年目である27年度には、計画で示した通り、T形断面およびL形断面の鉄骨を内蔵したCES部材の実験を計画・実施し、内蔵鉄骨形状の違いが、CES柱の構造性能に及ぼす影響について検討し、更にその耐力性能、変形性能、損傷性能等の基礎的な耐震性能を検証した。
以上のように、27年度の実験計画は予定通り終了しており、研究は概ね順調に進展しているものと判断される。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究は，初年度である平成26年度には、内蔵鉄骨にH形鋼を用いたCES部材の強軸曲げ、弱軸曲げ、および比較のための内蔵鉄骨を交差型H形鋼とした合計3体の実験を計画・実施し、2年目である27年度には、T形断面およびL形断面の鉄骨を内蔵したCES部材の実験を計画・実施した。
以上のように、27年度までに予定していた実験は終了している。
このことから、最終年度である28年度は、26、27年度の構造実験および分析結果を踏まえ、内蔵鉄骨にH形鋼を用いたCES柱の地震力の作用方向（加力方向）の違い、内蔵鉄骨形状の違いがCES柱の構造性能に及ぼす影響について検討し、更にその耐力性能、変形性能、損傷性能等の基礎的な耐震性能を総合的に検討していく。
更に既往の研究成果等を含め、CES 構造システムの設計法の確立に向けて、CES部材のひび割れ強度、降伏強度、終局曲げ強度および終局せん断強度等に関する評価式を提案する。さこれらの提案式を基に、構造性能評価に必須である静的非線形荷重増分解析に用いる復元力特性モデルならびに時刻歴地震応答解析に用いる履歴特性モデルの提案を行っていく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
実験に用いる試験体の製作費が，試験体により異なったため，試験体製作費の配分が変わったため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
研究計画には変更はなく，予定通りに研究を行う。
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