キーエレメント指標と火災時の建物の損傷度合いの関連性について

Relevance of Key Element Index and Damage Extent of Buildings under Fire

Abstract


高層建築物の火災を引き起こす要因や火災規模は様々であり,その際の建築物に残存する余剰強度について系統的に議論することは困難である.過去において,建築物に大規模火災が発生した際の崩壊挙動として次のものが挙げられる.アメリカ同時多発テロ事件におけるニューヨーク世界貿易センタービル(WTC-7)のように,7時間程度燃え続けた後に完全崩壊してしまった例と,2005年にマドリードのWindsorビルで発生した大火災のように,ビルが全焼したにも関わらず骨組だけは残存し,丸一日を経ても全体崩壊には至らなかった例である.高層建築物に大規模火災が発生し長時間燃え続けたという状況は同じであるにもかかわらず,建物の崩壊挙動は異なっている.他方,米国の研究調査機関NISTが9.11事件についてまとめた報告書では,火災によって建物のキーエレメントとなる柱が損壊したことがWTC-7の崩壊の要因となった可能性が示唆された.建築物の火災崩壊を予防する観点から,建築物の様々な構造パラメータや火災発生箇所・範囲と,火災時の崩壊挙動の関係性について調べる必要がある.本稿では,前述の調査結果を踏まえ,一般的な鋼構造建築物に対して様々な火災条件における火災崩落解析を行い,キーエレメント指標(以下 )と火災時の建物の損傷度合いとの関連性を調査した.ここで とは,本研究室で考案された,建物の強度に対する柱の寄与度を数値化したものである.また,数値解析には火災崩落解析において実績のあるASI-Gauss法を用いた.


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