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J-GLOBAL ID：202102238600077921   整理番号：21A3129228

鉄骨架構に耐震要素として挿入されたCLTの実験による構造特性の検討

EXPERIMENTAL STUDY ON CLT SEISMIC PANEL INFILLED WITHIN STEEL FRAME

著者 (7件)： 福本晃治 ((株)竹中工務店大阪本店設計部構造部門 / 京都大学生存圏研究所) ,  国府田まりな ((株)竹中工務店大阪本店設計部構造部門) ,  久保和民 ((株)竹中工務店大阪本店設計部構造部門) ,  宇佐美徹 ((株)竹中工務店技術研究所) ,  北守顕久 (大阪産業大学工学部) ,  宮内靖昌 (大阪工業大学工学部) ,  五十田博 (京都大学生存圏研究所)
資料名： 日本建築学会構造系論文集(Web)  (Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ) (Web))
巻： 86  号： 787  ページ： 1345-1356(J-STAGE)  発行年： 2021年 
JST資料番号： U2476A  ISSN： 1881-8153  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 中高層建築用のCLTインフィルと鉄骨架構との新しいハイブリッド構造を開発した。この構造システムは,CLTパネル周りを鉄骨架構で保持することにより,CLTパネルの高い構造ポテンシャルを達成することができる。鉄骨架構は,CLTパネルのない高層建築の持続的負荷を支えることができ,長大スパン梁を合理的に構築できる。CLT地震パネルの支圧応力は,高強度モルタル層を通して上部および下部の鋼製梁に伝達することができ,そして,鋼製梁は,境界梁として,高いせん断強度を確保できる。CLTパネルのせん断力は,挿入型鋼製ガセットプレートを有するドリフトピン接合によって伝達される。そして,CLTの支圧応力とバランスした引張応力は,鋼製タイバーによって支える。この構造システムの性能を明らかにするために,著者らは,7つの試験架構を有する一連の1/2スケール構造実験を実施した。一連の構造実験の結果から以下の知見を得た。最初に,CLT試験体の全ては,支圧破壊または剪断破壊に至り,それらの完全な構造ポテンシャルを発揮した。そのため,完全なCLT性能の有利性を活用した構造設計の実施が可能であることがわかった。構造性能は,CLTパネルを鉄骨架構に挿入することによって,水平剛性は最大3.48倍まで,水平耐力は最大2.67倍まで増加した。すべてのCLTパネルは,スリップ型復元力特性を示した。剪断破壊の場合,剪断力の減少は,1/71ラジアンより大きい層変形角度で生じた。支圧破壊の場合は,剪断力の減少は徐々で,それらの変形性能は優れていた。CLTのこれらの破壊モードは,CLTのアスペクト比(H/L)に依存し,低H/Lの場合,剪断破壊が起こる傾向があることが,一連の実験からわかった。せん断破壊における試験架構CLTのせん断強度と弾性剪断係数は,材料剪断試験結果の約70%に低減できた。CLTの層変形を,剪断変形の変形成分,接合面の滑り変位,およびCLTsの回転変形に分離すると,CLTsの回転変形が最大であった。そして,層変形の回転変形比率は,CLTのH/Lによって増加する傾向があった。上記の知見に基づき,次の論文では,解析研究によるCLTの上部と底面での支圧応力の伝達に関する詳細研究を示し,構造システムの構造設計と応力解析方法を提案する。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 耐震構造 ,  *集成材 ,  アスペクト比 ,  超塑性変形 ,  高層建築 ,  引張応力 ,  破壊モード ,  *混合構造 ,  鋼構造 ,  剪断強さ ,  *構造特性 ,  曲げ剛性 ,  骨組
準シソーラス用語： *CLT ,  CLTパネル ,  鋼製骨組 ,  支圧強度

著者キーワード (12件)： CLT(直交集成板) ,  鉄骨架構 ,  混合構造 ,  破壊モード ,  アスペクト比 ,  変形成分 ,  CLT (Cross laminated timber) ,  Steel frame ,  Hybrid structure ,  Failure mode ,  Aspect ratio ,  Deformation component

分類 (1件)： 金属構造  (RA04050W)

引用文献 (13件)：

• 1) Japan Housing and Wood Technology Center:Design and construction manual of building using CLT, 2016. 10 (in Japanese) CLT 設計施工マニュアル編集員会:2016 年版 CLT を用いた建築物の設計施工マニュアル,(公財)日本住宅・木材技術センター, 2016.10
• 2) Naturally wood and Forestry Innovation Investment.: Brock Commons Storyboards Factsheet.(online), available from < https://www.naturallywood.com/wp-content/uploads/2020/08/brock-commons-storyboards_factsheet_naturallywood.pdf > (accessed 2021.4.19)
• 3) Fukumoto, K., Kouda, M., Saito, M., Okazaki, T., Isoda, H. and Yasui, N.:A Case Study and Future Subjects of Steel Frame Hybrid Structure with CLT Infill Shear Walls, AIJ Journal of Technology and Design, Vol. 26, No.64, pp.923-928, 2020.10 (in Japanese) 福本晃治, 國府田まりな, 齋藤真美, 岡崎智仁, 五十田博, 安井昇:CLT 耐震パネルを組み込んだ鉄骨ハイブリッド構造の設計事例と抽出された課題, 日本建築学会技術報告集, 第 26 巻, 第 64 号, pp.923-928, 2020.10
• 4) Kitamori, A., Isoda H., and Niitsu, Y.:Crush behavior of bottom of the CLT Shear Wall under Lateral Loading, Summaries of Technical Papers of Annual Meeting, Architectural Institute of Japan, Structure III, pp.309-310, 2018.7 (in Japanese) 北守顕久, 五十田博, 新津靖:CLT 小幅パネル耐力壁の水平力負担時脚部圧壊挙動, 日本建築学会大会学術講演梗概集, 構造III, pp.309~310, 2018.7
• 5) Bezabeh, M. Tesfamariam, S. and Stiemer, S.: Equivalent viscous damping for steel moment-resisting frames with cross-laminated timber infill walls, Journal of Structural Engineering, ASCE, DOI:10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0001316. 2015

タイトルに関連する用語 (5件)： 鉄骨 ,  架構 ,  CLT ,  実験 ,  構造特性