Structural design and quasi-fireproof design of Steel rebar- timber composite member and its structural system

钢-木组合构件及其结构体系的结构设计和准防火设计

基本信息

批准号：
22H00238
负责人：
塩屋晋一
金额：
$ 27.46万
依托单位：
Kagoshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

鉄筋コンクリート造や鉄骨造と同等以上の構造性能を発揮する鉄筋集成材と、構造の設計方法を構築することを目的に下記の事項を実施した。1)実大寸法断面の鉄筋集成材梁の長期クリープ載荷試験:上端と下端に二段の鉄筋を配筋した実大鉄筋集成材梁の試験体と比較用の無筋の実大集成材梁の試験体と加力装置の設計と製作を行い、令和5年度4月から本格的にクリープ試験を開始できるように準備した。2)梁端に変形を集約する梁と柱の接合骨組の弾塑性性状と評価モデルの解明:梁の鉄筋にネジ鉄筋を用いることを想定して、柱と梁の接合方法を開発して、低降伏点鋼の鋼製バンパーと摩擦ダンパーを組み込む場合について開発を行った。ネジ鉄筋のロックナットエンドプレートの接合性能と鋼製タンパーの力学的特性を把握した。令和5年度から接合部の本格的な検証実験ができる状況を整えた。3)燃えしろ(炭化層)を耐火被覆とする梁の準耐火性能(60分)の燃焼実験:実大寸法の一段筋と三段筋の梁の3体の燃焼試験を、外部の性能評価機関で実施して、開発していた60分燃焼時の耐力の計算方法で推定される耐力を、保証できることが確認されて、梁については、準耐火構造の燃えしろ設計が可能になることが実証された。また燃焼時の内部の抵抗機構も、内部のひずみや温度から明らかになった。4)高軸力を受ける鉄筋集成材の柱の曲げ性能に関する加力実験:建物１階の柱の柱脚を除く、柱の曲げ特性と評価方法を実験と解析により明らかにした。柱の曲げの設計方法を整備した。5)鉄筋集成材架構のための耐震壁の加力実験と評価:鉄筋集成材の柱の高耐力を活かすCLT耐震壁を開発して、実験で検証した。大地震を多数回、経験しても、無損傷で高耐力と異次元のエネルギー消費性能を発揮することを実証した。

进行以下项目的目的是创建增强层压木材和结构设计方法，其结构性能相当于或优于钢筋混凝土或钢框架结构。 1）全尺寸截面钢筋层合木梁长期蠕变载荷试验：全尺寸钢筋层合木梁试件，上下两端布置两级钢筋，我们设计并制作了全尺寸无筋层合木梁进行对比，并准备了试件和施力装置，并准备从2020年4月开始进行全尺寸蠕变试验。 2）阐明梁端变形集中的梁柱节点框架的弹塑性特性和评估模型：假设梁加固采用螺纹钢筋，我们开发了一种柱梁连接方法。开发了一种包含低屈服点钢制保险杠和摩擦阻尼器的外壳。研究了螺纹钢筋锁紧螺母端板的连接性能和钢夯的力学性能。 2020年起，具备开展关节全面验证实验的条件。 3）焦化层（焦化层）防火涂料梁准防火性能燃烧试验（60分钟）：三段全尺寸梁、一级加固、三级加固燃烧试验外部性能评价。经证实，通过开发的60分钟燃烧强度计算方法估算的强度在发动机上进行时可以得到保证，并且已经证明可以设计梁的半防火结构。燃烧过程中的内阻机制也从内应变和温度揭示。 4）高轴力增强层合木柱弯曲性能加载试验：通过试验分析，明确了除建筑首层柱基础外的柱的弯曲性能及评价方法。开发了柱弯曲的设计方法。 5）加强层合木框架剪力墙的荷载实验与评价：我们开发了一种利用加强层合木柱高强度优点的CLT剪力墙，并通过实验进行了验证。事实证明，即使经历了多次大地震，它仍然完好无损，并表现出不同维度的高强度和能耗性能。