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鉄骨造建物に関する耐震研究と東日本大震災での文教施設に関する被害調査・分析
建築物理研究センター(准教授) 山田 哲
都市工学センターにおいては、鉄骨造建築を対象にした耐震研究を行ってきた。その中で、地震応答のようなランダムな繰り返し履歴のもとでの梁端接合部の変形能力評価や、水平2方向繰り返し曲げを受ける柱の履歴挙動ならびに塑性変形能力の評価などで研究成果を挙げることができ、鉄骨造建物の耐震研究を大きく進めることができた。成果の一部である、任意の載荷履歴のもとでの梁端接合部の履歴挙動ならびに梁端部フランジにおける歪履歴の解析結果の例を図1に示す。図中、青線が解析結果、黒線が実験結果である。
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| 解析モデル | 接合部の履歴 | 梁端フランジの歪履歴 |
また、2011年に発生した東日本大震災では、学校体育館を中心とする鉄骨造文教施設の被害調査ならびに分析を行い、図2に示す東日本全域にわたる学校体育館の被害分布や、新耐震で建てられた学校体育館であっても、写真1,2に示すように、鉄骨造による屋根架構と鉄筋コンクリート造の接合部や柱脚部で大きな被害が発生していることや、写真3に示すように非構造部材に大きな被害が発生していることなどを調査し、その後の分析を踏まえ、今後の対策に取り組んでいる。
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| 写真1 定着部の破壊 | ||
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| 図2 学校体育館の被害分布 | 写真3 非構造部材(天井)の被害 |
写真2 柱脚部の破壊 |
