所属
大学院環境学研究科 都市環境学専攻 環境・安全マネジメント 教授
大学院担当
大学院環境学研究科
学部担当
工学部 環境土木・建築学科
職名
教授
連絡先
オザキ フミノブ
尾﨑 文宣
OZAKI Fuminobu
学位 1
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博士(工学) （ 2003年3月 筑波大学 ）
研究キーワード 5
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構造耐火
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構造工学
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鋼構造
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火災工学
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信頼性工学
経歴 8
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名古屋大学 大学院環境学研究科 教授
2024年7月 - 現在
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名古屋大学 大学院環境学研究科 准教授
2013年4月 - 2024年6月
国名：日本国
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新日鐵住金(株) 鉄鋼研究所 主幹研究員
2012年10月 - 2013年3月
国名：日本国
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新日本製鐵(株) 鉄鋼研究所 主任研究員
2010年10月 - 2012年9月
国名：日本国
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新日本製鐵(株) 鉄鋼研究所 研究員
2007年10月 - 2010年9月
国名：日本国
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東京理科大学 火災科学研究センター ポストドクトラル研究員
2006年4月 - 2007年9月
国名：日本国
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スイス連邦工科大学チューリヒ校 客員研究員
2004年8月 - 2006年2月
国名：日本国
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日本学術振興会 特別研究員(PD)
2003年4月 - 2006年3月
国名：日本国
論文 40
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細長比が大きな鋼柱の耐火性能評価— 等辺山形鋼を用いた鋼柱の中心圧縮高温載荷実験 — 査読有り
長野友樹，尾崎文宣
日本建築学会構造系論文集 91 巻 ( 842 ) 2026年4月
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鋼構造隅肉溶接接合部の耐火性能評価T 字継手の隅肉溶接接合部に対する高温および火災冷却時引張載荷実験 査読有り
林真杜，尾崎文宣
日本建築学会構造系論文集 91 巻 ( 841 ) 2026年3月
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Post-fire shear strengths of drilling screws and post-fire transitions of failure modes for screwed connections 査読有り
Liu, Y; Ozaki, F
JOURNAL OF STRUCTURAL FIRE ENGINEERING 16 巻 ( 1 ) 頁： 37 - 65 2025年2月
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鋼構造隅⾁溶接接合部の耐⽕性能評価 査読有り
林真杜、尾崎⽂宣
JSSC鋼構造年次論文報告集 32 巻 頁： 270 - 276 2024年11月
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試験片形状が鋼材の高温機械的性質に与える影響 査読有り Open Access
小野木武司、尾崎文宣
日本建築学会技術報告集 30 巻 ( 76 ) 頁： 1351 - 1356 2024年10月
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高強度薄鋼板を用いたH形鋼梁の高温せん断耐力 査読有り Open Access
田畑智彬, 尾崎文宣, 木村慧, 小野木武司
日本建築学会構造系論文集 89 巻 ( 820 ) 2024年6月
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ボルトの高温および加熱冷却後のせん断強度 査読有り Open Access
児玉拓夢、尾崎文宣
JSSC鋼構造論文集 31 巻 ( 121 ) 2024年3月
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高力ボルト接合柱継手を有する鋼柱の耐火性能評価 継手内の柱材断面間にクリアランスが設けられた鋼柱の高温中心圧縮実験 査読有り Open Access
照瀬稜也、尾崎文宣
日本建築学会構造系論文集 89 巻 ( 817 ) 頁： 354 - 365 2024年3月
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The effects of strain rate on the effective yield strength of high-strength steel at elevated temperatures 査読有り
Kimura, K; Onogi, T; Ozaki, F
JOURNAL OF STRUCTURAL FIRE ENGINEERING 15 巻 ( 1 ) 頁： 24 - 49 2024年2月
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Tensile strengths of super high-strength steel strand wire ropes and wire rope open swaged socket connections at fire and post fire 査読有り
Yamaguchi, T; Ozaki, F
JOURNAL OF STRUCTURAL FIRE ENGINEERING 15 巻 ( 1 ) 頁： 50 - 75 2024年2月
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Ozaki, F; Iwai, Y; Knobloch, M
STRUCTURES 60 巻 2024年2月
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単純支持された薄鋼折板屋根部材の崩壊温度 査読有り Open Access
趙賢陳、尾崎文宣、佐藤由悟、宮林航希
JSSC鋼構造論文集 30 巻 ( 120 ) 頁： 63 - 74 2024年1月
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Bending strength of full-scale wide-flange steel beams considering strain rate effects at elevated temperatures 査読有り
Kimura, K; Onogi, T; Yotsumoto, N; Ozaki, F
JOURNAL OF STRUCTURAL FIRE ENGINEERING 14 巻 ( 4 ) 頁： 598 - 625 2023年11月
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断面内に温度勾配を有する鋼構造建築物の崩壊温度 査読有り
愛清和希、尾崎文宣
JSSC鋼構造年次論文集 31 巻 頁： 291 - 298 2023年11月
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アンケート調査に基づく事業継 続計画に関する想定曲線の提案 査読有り Open Access
大渕正博，藤井 中，鈴木理恵，吉澤睦博，近藤正芳，尾崎文宣，森保宏
日本建築学会技術報告集 73 巻 頁： 1215 - 1220 2023年10月
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応答スペクトルに関する地震動ハザードの近似評価 査読有り Open Access
大渕正博、吉澤睦博、尾崎文宣、森保宏
構造物の安全性および信頼性 JCOSSAR2023 Vol.10 巻 2023年10月
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建築基準法により設計された建物の信頼性評価に基づく耐震性能水準の評価 査読有り Open Access
大渕正博、吉澤睦博、尾崎文宣、森保宏
構造物の安全性および信頼性 JCOSSAR2023 Vol.10 巻 2023年10月
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建築基準法の地震荷重を対象としたキャリブレーション(その2) 査読有り Open Access
大渕正博、山崎賢二、小笠原さおり、日下彰宏、尾崎文宣、森保宏
構造物の安全性および信頼性 JCOSSAR2023 Vol.10 巻 2023年10月
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Bending-strength evaluation of wide-flange steel beams subjected to local buckling at elevated temperatures 査読有り
Zhao, XM; Ozaki, F; Hirashima, T; Kimura, K; Murakami, Y; Suzuki, J; Yotsumoto, N
JOURNAL OF STRUCTURAL FIRE ENGINEERING 14 巻 ( 2 ) 頁： 202 - 227 2023年5月
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Proposal of steel stress-strain relationships and simple analytical models of beams considering strain-rate effects at elevated temperatures 査読有り
Ozaki, F; Umemura, T
JOURNAL OF STRUCTURAL FIRE ENGINEERING 14 巻 ( 1 ) 頁： 90 - 113 2023年2月
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信頼性理論に基づく鋼構造耐火設計法の開発 − 鋼部材温度係数と崩壊温度係数を用いた限界状態設計法の提案 − 査読有り Open Access
鏡千紗都、尾崎文宣、森保宏
日本建築学会構造系論文集 2023年2月
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鋼構造建築物の火災後レジリエンス評価 査読有り
佐藤禄郎，尾崎文宣
JSSC鋼構造年次論文報告集 2022年11月
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高力ボルト接合柱継手内にクリアランスを設けた場合の鋼柱の高温軸力載荷挙動 査読有り
照瀬稜也、尾崎文宣
JSSC鋼構造年次論文報告集 2022年11月
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高力ボルト接合部の加熱冷却後のボルト軸力とすべり耐力評価 査読有り
韓 錫鉉、尾崎文宣、多田健次、鈴木淳一
JSSC鋼構造論文集 2022年9月
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Tensile and shear strength for a self-drilling screw and transition of failure-modes and shear-strengths for self-drilling screwed connections at elevated-temperatures 査読有り
Ozaki, F; Liu, Y; Ye, K
JOURNAL OF STRUCTURAL FIRE ENGINEERING 13 巻 ( 3 ) 頁： 321 - 346 2022年8月
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Bending and flexural-buckling strength of steel members considering strain-rate-effects at elevated temperatures 査読有り
Ozaki, F; Umemura, T
JOURNAL OF STRUCTURAL FIRE ENGINEERING 13 巻 ( 3 ) 頁： 347 - 369 2022年8月
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床スラブの火災時メンブレン作用（その２）：デッキ合成スラブと無耐火被覆鋼梁による床システムの載荷加熱実験 査読有り Open Access
吉田徹，平島岳夫，鈴木淳一，尾崎文宣，木村慧，村上行夫
日本建築学会構造系論文集 87 巻 ( 797 ) 2022年7月
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1570MPa 級高炭素鋼線を用いたワイヤロープの高温時および加熱冷却後引張強度 査読有り Open Access
山口卓巳，尾崎文宣
日本建築学会構造系論文集 87 巻 ( 793 ) 2022年3月
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リップ付き溝形鋼短柱の高温局部座屈耐力評価 査読有り Open Access
趙賢陳、佐藤太勇、尾崎文宣
日本建築学会構造工学論文集 68B 巻 2022年3月
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乾式間仕切壁内部に配された無被覆鋼梁の火災時簡易温度評価法 査読有り Open Access
韓 錫鉉，葉 凱，尾崎 文宣，木村 慧
日本建築学会技術報告集 第 28 巻 巻 ( 68 ) 2022年2月
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冷間成形角形鋼管柱の高温座屈耐力と座屈後残余耐力評価 査読有り Open Access
岩井祐希奈，尾崎文宣
日本建築学会構造系論文集 89 巻 ( 790 ) 2021年12月
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Post-fire mechanical properties and buckling strength of cold-formed steel hollow section columns 査読有り
Ye, K; Ozaki, F
JOURNAL OF CONSTRUCTIONAL STEEL RESEARCH 184 巻 2021年9月
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高力ボルト接合柱継手を含む鋼柱の高温載荷実験 査読有り Open Access
太田和弥, 尾崎文宣
日本建築学会構造系論文集 86 巻 ( 785 ) 2021年8月
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Impact fracture energies of cold-formed steel square hollow section in and after fire 査読有り 国際共著
Ye, K; Ozaki, F; Knobloch, M
JOURNAL OF CONSTRUCTIONAL STEEL RESEARCH 183 巻 2021年8月
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床スラブの火災時メンブレン作用（その１）RC スラブと無耐火被覆鋼梁による合成床システムの載荷加熱実験 査読有り Open Access
平島岳夫，木下晃一，吉田徹，鈴木淳一，尾崎文宣，木村慧，村上行夫
日本建築学会構造系論文集 2021年7月
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耐火性能評価試験の要求耐火性能を満たす被覆鋼梁の区画内全体火災時における破壊確率評価 査読有り Open Access
鏡千紗都、尾崎文宣
日本建築学会構造系論文集 2021年4月
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延焼を考慮した鋼構造平面骨組の崩壊温度 査読有り Open Access
岩井祐希奈、尾崎文宣
JSSC鋼構造論文集 2021年3月
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Impact fracture energy of steel welded connections in fire and post-fire 査読有り
Ye, K; Ozaki, F
JOURNAL OF CONSTRUCTIONAL STEEL RESEARCH 170 巻 2020年7月
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局所火災時における無耐火被覆鋼梁の破壊確率評価 査読有り
小野雅和、尾崎文宣
日本建築学会構造工学論文集 2020年3月
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鋼材ひずみ速度が建築鋼部材の耐火性能に及ぼす効果 －ひずみ速度を考慮した鋼材高温時応力～ひずみ関係の定式化と片持梁の面内数値解析－ 査読有り
梅村巧, 尾崎文宣
日本建築学会構造工学論文集 2020年3月
科研費 4
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持続可能な建設工事を実現する完全無耐火被覆鉄骨造の耐火設計技術の開発
研究課題/研究課題番号：24K01025 2024年4月 - 2027年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
尾崎 文宣, 鈴木 淳一
担当区分：研究代表者
配分額：18070000円 （ 直接経費：13900000円 、 間接経費：4170000円 ）
建設労働者の減少と材料・エネルギー費高騰の死活問題に直面している。本課題では建築鉄骨造の耐火関連工事を大幅に削減可能な完全無耐火被覆構造の設計技術を新開発するために、鋼材ひずみ速度の上昇に伴う鉄骨部材の高温強度の向上効果に着目し、現行設計では未考慮の鋼材ひずみ速度の効果を設計に新反映、耐火構造部材として未考慮の構造部材の火災時荷重支持能力の定量化、スプリンクラーが設置された無耐火被覆鉄骨造での火災発生と成長、および盛期火災のリスク評価、リスク評価に基づく火災被災後の再利用を踏まえたレジリエンス評価を行う。これより持続可能かつ省CO2な無耐火被覆鉄骨造の耐火設計技術を開発する。
建築耐火被覆工事の作業従事者の減少と材料・エネルギーコストの急騰により、建設工事の合理化は喫緊の課題である。本課題では建築鉄骨造の耐火関連工事を大幅に削減可能な完全無耐火被覆構造の設計技術を新開発するために、高温時の鋼材ひずみ速度の効果、耐火構造部材として未考慮の構造部材の火災時荷重支持能力の定量化、未解明な鉄骨部材・接合部の耐火性能評価、および建物の盛期火災のリスク評価を行う。これより持続可能かつ省CO2な無耐火被覆鉄骨造の耐火設計技術を開発する。本年度は下記の研究実績を得た。
１）ひずみ速度に着目した鉄骨造の火災応答解析を実施した。また実大ブレース構造の耐火実験に対する数値解析を精緻に行うために、各種鋼材の高温引張試験を実施した。鉄骨造が火災時崩壊に至る場合には、通常の高温素材引張試験で用いられるひずみ速度と比べて１０倍以上となり、鋼部材の高温耐力も向上する効果が確認された。またブレース材による火災時の荷重支持能力効果が確認され、数値解析と実験結果が概ね一致し、解析法の妥当性が確認できた。
２）無耐火被覆鉄骨造となることで、火災時の熱応力の影響が顕著化して柱の高温座屈が誘発される可能性がある。さらに加熱後冷却過程の引張熱応力により溶接部が高温破断する可能性がある。そこで細長比が大きな柱に対して熱応力発生の高温載荷実験と溶接部の高温および冷却過程下の耐火実験を実施し、これらの未解明部材の耐火実験データを蓄積した。
３）無耐火被覆構造を実現するために事務所鉄骨ビルの火災リスクに着目し、区画内全体火災に至る場合の年発生超過確率の定量化モデルを構築した。このモデルにはスプリンクラーと消防による消火効果も考慮し、区画内全体火災の発生リスクを求めるとともに各種災害(地震、風)の安全限界時の目標信頼性指標との比較を行った。
本年度は、ひずみ速度の影響を定量化した数値解析、耐火構造部材として未考慮の構造部材(ブレース材)の火災時荷重支持能力を解明した数値解析を行い、いずれも無耐火被覆構造となった場合でも、部材単体および構造全体の高温荷重支持能力を向上させる効果になり得ることが解析的にも明らかとなった。ひずみ速度の効果は火災時の加熱時間毎に解析的に定量化することができ、またブレース材の効果に関しては、数値解析に取り込む高温素材特性を精緻にモデル化することで実験結果と解析結果が概ね一致することが確認された。
本年度は耐火実験に必要な実験機器と実験期間、実験担当者(研究室の大学院生数)に恵まれていたことから、この好タイミングを逃さずに耐火実験による検討も進めた。これらは、無耐火被覆鉄骨造となることで火災熱応力の影響が顕著化して高温崩壊が誘発される可能性があった細長比が大きな鋼柱の高温座屈・局部座屈に関する耐火実験、さらに加熱後冷却過程の引張熱応力により高温破断の恐れがあった溶接接合部の耐火実験である。大学所有の耐火電気炉を用いて各種鋼部材の載荷加熱実験、および加熱冷却後の構造実験をそれぞれ優先的に実施した。これらの個別部材の耐火性能は、無耐火被覆鉄骨造建物全体の耐火性能や火災時リダンダンシー、および火害後のレジリエンスを向上する上で必要となる貴重な実験データである。また、スプリンクラーや消防力による消火能力を見込むことで、鉄骨造事務所ビルの延床面積あたりの区画内全体火災の年発生確率を定量化できた。これらの消防能力を見込めば、小規模～中規模鉄骨造では区画内全体火災のリスクを十分に小さくすることができ、無耐火被覆鉄骨造が実現できることがわかった。ただしそのためには、防火区画などの性能は保持することが必須であり、建物全体として火災安全性に着目することで無耐火被覆鉄骨造の可能性も拡大できることがわかった。
R7年度は、本研究テーマの最終目標である無耐火被覆鉄骨造の耐火設計技術の開発に向けて以下を取り組む予定である。
１）鉄骨造事務所ビルの延床面積あたりの区画内全体火災の年発生確率が定量化されたことで、実現的に可能な無耐火被覆鉄骨造の必要条件と設計範囲を検討する。スプリンクラーの有無の他、スプリンクラーによる消火性能の必要性能、消防が火災現場に到達するまでの必要最小時間をパラメトリックに変化させ、また区画内全体火災が発生して無耐火被覆鉄骨造が崩壊するまでに至る確率を求めることで、無耐火被覆鉄骨造の設計範囲の定量化を試みる。さらに無耐火被覆鉄骨造とした場合の火災時フェールセーフ機構の検討(防火区画の厳重化等)も行い、構造体のみならず、建物全体の火災安全性までを考慮することで、無耐火被覆構造の可能性を探索していく。
２）無耐火被覆構造によって被害が甚大になる可能性がある柱の局部座屈(幅厚比が大きな場合)、さらにボルト接合部に対するボルト破断時の耐火フェールセーフ機構に関する耐火実験を実施予定である。無耐火被覆となることで、仮に火災による被害が甚大となったとしても部材および架構全体としては倒壊を免れるような構造ディテールを得るために、上記耐火実験を行う。また外装材の取付材料である鋼製ビスの耐火性能が低下することで防火区画が崩壊する可能性がある。無耐火被覆鉄骨造では防火区画の保持は必須事項であることから、これらの取付ビスの耐火性能に関しても実験で調査予定である。
３）本課題の中間年度になることから、今までに得られた研究成果の公表(査読付論文と学会発表)に注力する。本課題で取組んだ区画内全体火災の発生確率の定量化モデルや溶接部および鋼柱の高温構造実験結果、実大ブレースの耐火実験や解析結果に対して研究成果を公表する。 -
鋼構造の火災時リダンダンシーの解明と火災被災後のレジリエンスに優れた構造の提案
研究課題/研究課題番号：21H01474 2021年4月 - 2024年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
尾崎 文宣, 鈴木 淳一
担当区分：研究代表者
配分額：17550000円 （ 直接経費：13500000円 、 間接経費：4050000円 ）
火災罹災後の鋼構造の早期復旧・再利用を可能にさせるために、架構が有する火災時の荷重再配分能力(リダンダンシー)に着目した載荷加熱実験と解析的検討を行い、火災および火害後の架構レベルでのリダンダンシーの効果を解明する。さらに鉄骨部材の火害後健全性・再利用評価のため、熱影響を受けた鉄骨部材の火害範囲を精度良く推定する手法として、高力ボルト接合部の初期導入軸力の変化に着目した火害範囲推定法を提案する。これより補修・取替え範囲が小さく済む火害後回復力(レジリエンス)に優れた構造を見出し、鋼架構の火災時リダンダンシーとレジリエンスの関係を明確にして、これらが評価可能な耐火設計・評価法を提案する。
本課題では建築鋼構造全体の耐火性能向上と火災後早期復旧・再利用を可能にさせるため、建築鋼構造が有する火災時の荷重再配分能力(リダンダンシー)に着目した鉄骨フレームの載荷加熱実験を行い、フレーム全体の火災時リダンダンシーの実挙動を明らかにした。さらに今まで不明であった建築鋼部材の各種耐火性能と火災後の構造性能を明らかにし、火害後回復力(レジリエンス)を向上させるために必須の火害診断実務に利用可能な実験データを取得した。また火災後の補修・取替え範囲が小さく済むためにレジリエンスの定量化が可能な計算モデルを提案し、そのパラメトリック計算を行うことで火災後レジリエンスに優れた建物を提示した。
鋼構造建築物に対しては、火災時リダンダンシーの既往研究は理論と解析に限定され、実験的に確かめられた現象では無い。また火災罹災後の建築物の早期復旧が望まれるが、復旧・再利用まで配慮した設計法は構築されていない。巨大地震後の大規模火災などでは、通常の消防力も期待できず、建物群はより大規模な火災に被災することが想定され、震災後の早期復旧を図るためにも、火災時の回復力(レジリエンス)が大きな建物が必要である。本課題は耐火安全性の向上と火災後の早期復旧の技術提案を目指し、載荷加熱実験を行うことで建物のリダンダンシーを解明し、また火災後補修・取替え範囲が小さく済む高レジリエントな建物の条件を見出した。 -
火災高温時における建築鋼構造の鋼材ひずみ速度の詳細検討と耐火設計の高度化
研究課題/研究課題番号：18K04429 2018年4月 - 2021年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
尾崎 文宣
担当区分：研究代表者
配分額：4290000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：990000円 ）
研究課題では、今まで詳細な検討・評価されてこなかった「高温時鋼材のひずみ速度」と「鋼部材の火災時終局強度」の関係を解明するために、ひずみ速度に着目した素材引張試験、鋼部材の高温載荷実験と数値解析を実施し、火災時におけるひずみ速度が部材終局耐力と崩壊温度に及ぼす影響を検討した。
ひずみ速度を変化させた高温引張試験、荷重一定・温度漸増と荷重一定・温度漸増の鋼梁の3点曲げ実験、加熱速度と載荷速度が変化した場合の鋼柱の載荷加熱実験と数値解析を行い、加熱速度や荷重比が異なる場合の梁と柱の耐火性能(崩壊温度、荷重支持能力)とひずみ速度の関係明らかにし、耐火設計に用いるべき最適ひずみ速度を提案した。
本研究でひずみ速度の実態が解明されることで、現行高温素材試験の画一的なひずみ速度設定値が持つ工学的意味と問題点を明らかにし、建築耐火向けの新試験法の提案を目指した。高温曲げ強度はひずみ速度が大きな場合(3or7％/min.)のひずみ2％時応力の有効降伏強度、高温全体座屈はひすみ速度が小さな場合(0.3％/min.)の0.2％offset耐力で評価可能であることが分かった。通常試験のひずみ速度は全体座屈評価に、一方、試験途中でひずみ速度を上昇させた鋼材強度は高温曲げ強度に対応可能で、現行の素材試験結果を活用し、試験途中にひずみ速度を意図的に上げるという新試験法で、梁と柱の高温強度が評価できる。 -
鋼構造における溶接接合部の耐火性能解明と耐火設計法構築
研究課題/研究課題番号：26709040 2014年4月 - 2018年3月
若手(A)
尾崎 文宣
担当区分：研究代表者
配分額：22880000円 （ 直接経費：17600000円 、 間接経費：5280000円 ）
本課題は建築鉄骨造の溶接接合部の耐火性能を解明することを主目的とする。溶接部を設けた鋼板試験体の高温引張実験、通しダイアフラム形式の柱梁溶接接合部の高温曲げせん断実験、母材、溶接金属、熱影響部に対する高温シャルピー衝撃試験、鋼架構の火災応答数値解析結果を用いた延性亀裂発生温度に基づく耐火設計法の提案を行った。各種実験より高温化した溶接接合部は母材部と同等もしくはそれ以上の高温耐力～変形能力を有することが確認され、また脆性破壊に対しては過度な安全側評価となってしまうが耐火実務設計で利用可能な溶接部の火災時延性亀裂に対する性能評価法を提案した。