2022 Fiscal Year Research-status Report
Development of Damage-Controlled RC Beams with Super-Elastic Alloy in the Yield Hinge Region and Application to Mid-Rise Multi-Unit Apartment Buildings
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22K04414
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| Research Institution | Osaka Metropolitan University |
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Principal Investigator |
鈴木 裕介 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (90635400)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒木 慶一 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (50324653)
高木 次郎 東京都立大学, 都市環境科学研究科, 准教授 (90512880)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 超弾性合金 / 損傷制御 / 降伏ヒンジ領域 / 中層RC造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、中層RC建物を対象として、地震被害を最小限にとどめ迅速に回復できる継続利用性のある損傷制御型の梁部材開発を目的としている。特に、地震荷重時に降伏ヒンジ領域となる梁端部下端に超弾性合金を配筋し同領域に損傷誘導のためのスリットを設けたRC梁部材を開発しその設計法を提案する。想定している実験変数は、超弾性合金の種類・導入量・配筋方法、部材のスラブ筋量及び強度、スリット幅及び深さ、せん断補強筋量及び強度、シアスパン比などである。
2022年度は、超弾性合金の導入量や配筋方法、スリット深さを変数とした静的載荷実験を通して、構造性能及び損傷性状について従来梁部材との比較検討を行った。その結果、提案部材の破壊モードとして指向通りの性状が観察された。具体的には、梁端下端（超弾性合金を配筋しスリットを設けた側）が圧縮となる加力方向では上端筋降伏に対して下端コンクリートの圧壊が先行した。また、せん断ひび割れによる損傷が顕著となる通常のRC梁に対し、提案部材は曲げ破壊が支配的となることが確認できた。梁端上端が圧縮となる加力方向では上端コンクリートの圧壊に対し下端筋降伏が先行していることが確認できた。また、大変形領域にわたって超弾性合金が配筋されたスリット部のひび割れが拡幅することによって全体変形が進展した。しかしながら、提案部材のせん断耐力やエネルギー吸収量の評価については、課題が残った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通り、提案部材開発のための実験が順調に進捗している。次年度に予定する実験の計画に向けたデータ分析及び、シミュレーションについても概ね予定通りに進めることができているため、上記の自己評価とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず、2022年度に実施した実験に対し、FEMによる数値解析を行い、今後の実験ための各挙動の詳細分析、及び実験変数を包括するパラメトリックスタディを実施する。その上で、更なる実験計画を行い、2022年度の課題として残った提案部材の構造特性評価をより精緻に行う予定である。
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| Causes of Carryover |
試験体製作について外注を予定していたが、鉄筋加工や配筋、型枠製作、コンクリート打設などで研究代表者の所属機関（大学）で学生教育もかね、自らで実施することができたため。また、材料費の一部として、実験に用いた超弾性合金を試用品として廉価で入手できたため。
次年度は実験変数を拡大する予定であるため、その試験体製作における材料費及び製作費に利用予定である。
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