吊り天井脱落解析技術の高精度化および天井耐震化に関する数値解析的検討
Abstract
近年，地震時に体育館やコンサートホールといった大規模空間を有する施設において，施設内部の吊り天井が脱落し，散乱する被害が問題視されている．このような現状を受け，国土交通省は天井の耐震化に関する技術基準を策定した．また，吊り天井の脱落メカニズム，および技術基準に基づく耐震天井の耐震余裕度を調査するために，実大スケールの体育館を試験体とした吊り天井脱落実験が実施された．実験結果から，耐震天井は一定の余裕度を確保していることが確認された．しかしながら，同時に，耐震余裕度が過剰である可能性も示唆された．そこで本研究では，磯部らによって開発されたASI-Gauss法に基づく地震時天井脱落挙動解析技術を用い，技術基準によって定められているいくつかの吊り天井耐震対策に対し，有効性の検討を行う．また，数値解析の実施に付随し，天井脱落解析技術における吊り天井のモデル化手法に改良を加えることによって，同解析技術の再現精度向上を試みる．
In this study, the effectiveness of earthquake-resistant measures for suspended ceilings was examined through several finite element analyses of earthquake-resistant ceilings and three-types of partially earthquake-resisting ceilings (installation of 1. braces, 2. clearance beside walls, 3. reinforced clips). For the numerical analysis, the Adaptively Shifted Integration (ASI) –Gauss code was applied. Furthermore, the ceiling collapse simulation was improved by introducing the eccentricity of hangers to the numerical model of suspended ceilings. In the case of partially earthquake-resisting ceilings with braces installed, it was confirmed that the ceilings collapsed at the larger parts due to the differences of stiffness in the suspended ceilings than in the case of non-resistant ceilings.