レジリエントな大空间构造を実现する「损伤制御型トラス梁」の开発に着手
―防灾?减灾机能の强化による安全?安心な建物づくりへの取り组み―
三井住友建設株式会社(東京都中央区佃二丁目1番6号 社長 新井 英雄)は、国立大学法人東京工業大学 科学技術創成研究院 未来産業技术研究所 吉敷 祥一准教授と共同で、鋼製のトラス梁に座屈拘束部材を組み込んだ?損傷制御型トラス梁」(※1)の開発に着手しました。
本構造の適用によって、地震時の被害低減と早期復旧を実現するレジリエントな大空間構造の構築を可能にします。そしてこのたび当社技术研究所(千葉県流山市)にて本トラス梁の加力実験を行い、優れた構造性能を確認しました。
※1 特許出願済み。
【?损伤制御型トラス梁」のイメージ図】
■ 開発の背景
阪神?淡路大震災(1995年)や東日本大震災(2011年)などの被災経験から、公的機関や企業は、災害が発生した場合の損害を最小限に抑え、事業の継続と早期復旧を図るためのBCP(Business Continuity Plan:事業継続計画)の策定に取り組んできました。
一般に、生产施设などの大空间构造の构筑に适したトラス梁は、地震时に圧缩力を受ける部材(上?下弦材または斜材)で座屈が生じ易いため、これらの部材に十分な强度を确保する设计を行う必要があります。しかし、想定を上回る大地震に対しては损伤の范囲や度合いの特定が难しく、経済性と被灾时の修復性の両面を実现する设计に课题がありました。
そこで当社と东京工业大学は、レジリエントな大空间构造を実现する新たな钢製のトラス梁として、耐震性はもとより経済性と修復性に优れた?损伤制御型トラス梁」の开発に着手しました。
■?损伤制御型トラス梁」の概要
本トラス梁は、梁両端部付近の下弦材部分に座屈拘束部材を组み込んだ构造になっています。地震によって生じる力と変形はこの座屈拘束部材が吸収するため、斜材や上弦材、下弦材の座屈を防ぐことができます。このたび本トラス梁の加力実験を実施し、一般のトラス梁では座屈が生じてしまうような大変形まで安定した耐力を発挥する构造性能を検証しました。また、変形は想定どおり座屈拘束部材に集中し、その他の部材には座屈などの损伤がほぼ生じないことを确认しました。
■?损伤制御型トラス梁」の特长
- 座屈拘束部材に変形を集中させる梁构造であるため、大地震后も简易な点検のみで工场や事业所等の生产活动を早期に再开できます。
- 座屈拘束部材の変形が过大な场合であっても、本部材を交换するだけで修復可能であり、復旧期间を大幅に短缩できます。
- 耐震性能は座屈拘束部材の性能や仕様でほぼ决まるため、修復に要するコストをあらかじめ算定できます。
- 设计で用いる地震力を低减できるため、経済的な设计が可能となります。
【トラス梁を使用した建物の损伤イメージ】
【损伤制御型トラス梁の加力実験】
■ 今後の展開
当社では、持続可能な社会の実现に向けたサスティナブルな技术开発など、厂顿骋蝉(※2)に対応するための取り组みを推进しています。今后は、生产施设をはじめ、体育馆、展示场、イベント施设などに适した损伤制御型トラス梁の设计法や施工法を整备し、耐震性や叠颁笔の面でお客様のニーズにより柔软に対応できる大空间构造の実现に取り组んでまいります。
※2
SDGs:持続可能な開発目標(Sustainable Development Goals)、2001年に策定されたミレニアム開発目標(MDGs)の後継として、2015年9月の国連サミットで採択された?持続可能な開発のための2030アジェンダ」にて記載された2016年から2030年までの国際目標です。(引用:外務省HP)
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