火災に対する建築構造の損傷予測に関する研究

建筑结构火灾损失预测研究

• 批准号: 04J53161
• 负责人: 鈴木 淳一
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J53161/
• 关键词: 耐火性能; 耐火設計; 耐震設計; 耐震性能; 応力再配分能力; リダンダンシー; 火災; 熱応力; ロバスト性; 火災外力; 架構骨組; 構造性能

現行耐火設計の要求性能の余裕度を全体架構を対象とした一連の解析によって詳らかとした。建築実務において想定される多様な設計対象に対して画一的に耐火性能を定めようとする場合、架構において想定される最も危険側の条件、つまり、外側スパン火災における火災層と崩壊温度の関係を代表して「高層建築物の崩壊温度は下層ほど低温である」とするのは、零次近似として大きな誤りはない。一方、現行の耐火設計のように架構の応力再配分作用を完全に無視した状況下において外柱、内柱に対して独立した崩壊温度を与える方法は、耐火設計として安全側の推定を与えているとはいえない。このような設計法を採る場合、個材に対して独立な崩壊温度のうち最も低温となるものをその区画火災の崩壊温度とするのが耐火設計上の穏当な判断といえる。外側スパン火災においては架構の応力再配分自体も小さく、外柱の座屈が架構全体の崩壊を支配する要因となり得る。既存架構の部材断面、荷重条件等を踏まえると、現行の設計限界を満たす最低限の耐火被覆を施した場合、外側スパン火災においては架構の崩壊はより外柱の座屈モードに以降しやすくなる。しかし、架構全体の応力再配分を考慮することによって、外柱の座屈温度を適切に捉え耐火設計に反映することによって、より架構の耐火性能は向上する。耐火設計において、要求性能を架構全体の構造性能によって確保するか、耐火被覆等を用い、架構へ入力される火災外力の低減によって確保するかは、設計上の自由度と捉えることができる。耐震設計と耐火設計の調和とは、一方の設計によって得た性能の向上を他方の設計にも顕在化させ、より合理的に両者の要求性能を確保することである。耐火被覆に依拠した設計のみでは、これを実現することは困難であるが、構造的側面から耐火設計を見据えれば、その調和のための問題は明確になり、より高度な設計が実現できるものと考えられる。

针对整个框架的一系列分析详细介绍了对当前防火设计的一系列分析。当试图确定建筑实践中假定的各种设计时，试图确定防火性能，即框架中假定的最危险的一侧，即代表外部跨越的倒塌温度的“高涂层建筑物的塌陷温度与下层一样低”不是一个主要误差，而是零近似值。另一方面，在框架完全忽略的压力重新分布动作的情况下，给出塌陷温度独立于外支柱和内支柱的方法，例如当前耐火的设计，给出了安全侧估计作为防火的设计。当采用这种设计方法时，是一种防火判断，即材料的独立塌陷温度的最低温度被用作截面燃烧的倒塌温度。在外部跨越大火中，应力再分配本身很小，外支柱的屈曲可能是整个支柱塌陷的一个因素。根据现有药丸的横截面和负载条件，在满足当前设计限制的最低抗性涂层的情况下，支柱的塌陷更可能是外支柱的屈曲模式。但是，考虑到整个支柱的应力重新分布，在防火设计中适当批准并反映了外支柱的弯曲温度，框架的进一步防火性能得到了改善。在防火的设计中，是通过整个框架的结构性能确保需求性能，还是通过使用防火涂层来确保进入框架中的火力外力，它可以被视为自由度在设计中。地震设计与防火设计之间的和谐是为了改善另一个设计中一种设计的性能，并确保更合理的需求性能。只有依靠耐火涂层的设计才能实现这一目标，但是如果您从结构方面看耐火的设计，和谐的问题将是清晰的，并且可以实现更高级的设计它被考虑。

项目成果

Evaluation of Fire Resistance of Aluminum Alloy Members

• DOI: 10.3210/fst.24.237
• 发表时间: 2005
• 期刊: Fire Science and Technology
• 作者: Jun-ichi Suzuki;Y. Ohmiya;T. Wakamatsu;K. Harada;S. Yusa;M. Kohno

火災時における鋼架構の崩壊温度とリダンダンシー 〜耐震設計が耐火性能に与える効果〜

火灾时钢框架的倒塌温度和冗余度-抗震设计对耐火性能的影响-

• 发表时间: 2006
• 期刊: 日本建築学会構造系論文集 第608号
• 作者: 鈴木淳一;阿部修太郎;鈴木弘之;大宮喜文;若松孝旺
• 通讯作者: 若松孝旺