高強度化された木質構造接合部を対象とした割裂耐力の推定方法の提案
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20H02303
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 23010:Building structures and materials-related
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| Research Institution | Kanto Gakuin University |
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Principal Investigator |
神戸 渡 関東学院大学, 建築・環境学部, 准教授 (90453000)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
瀧野 敦夫 大阪工業大学, 工学部, 准教授 (10403148)
澤田 圭 北海道大学, 農学研究院, 講師 (10433145)
岡本 滋史 大阪公立大学, 大学院生活科学研究科, 講師 (20769806)
鈴木 賢人 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (80757055)
小林 研治 静岡大学, 農学部, 准教授 (90576240)
中島 昌一 国立研究開発法人建築研究所, 構造研究グループ, 主任研究員 (90734210)
落合 陽 東京都市大学, 建築都市デザイン学部, 講師 (90822346)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
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| Keywords | 割裂耐力 / 木質構造 / ドリフトピン / 接合部 / 集成材 / 割裂破壊 / せん断破壊 / 鋼板挿入型接合 / 割裂強度 / 割裂 |
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| Outline of Research at the Start |
近年、中大規模木造建築に対する社会的な需要が高まっている。そのような建築では、木造ラーメンフレームを用いることになる。そのような場合、部材・接合部に必要とされる耐力が大きくなる。接合部の高強度化のためにはドリフトピンやボルトの本数を多くしたり、径を大きくしたりする必要がある。高強度化した接合部では、割裂破壊が発生しやすくなると言われている。一方で割裂耐力を精度よく推定する手法が確立されておらず、そのため合理的な設計の障害となっている。そこで本研究では割裂耐力を推定する手法を提案し、その成果が現行の規準に寄与し、より精度の良い構造物の構造設計につながることを目指すことが本研究の概要である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、初年度の実験結果を踏まえ、実験計画を立案した。
初年度は、ドリフトピンを用いた鋼板挿入型接合部の加力試験を行い、破壊性状の把握と設計式との関係性を検討した。その結果、設計式は安全側の評価をするため設計上の問題とはならないが、その設計式で想定している破壊形式と実験における破壊形式が一致しないという問題点が明らかとなった。
そこで、破壊形式が想定しやすいと想定されるドリフトピンを配置した鋼板挿入型接合部の加力試験を計画した。また、設計式のための材料試験、鋼板挿入型接合部の基礎的な試験体を対象とした加力試験を行うこととした。
材料試験では対象となる材料の適切な設計値を得ることができた。また、基礎的な試験体に対して、ある程度得られた設計値を設計式に入力することで耐力を計算できることがわかった。
鋼板挿入型接合部の加力試験において、割裂破壊とせん断破壊の発生を分類できた。割裂破壊のみが発生する試験体と、せん断破壊が先行して発生し、その後割裂破壊が発生するものであった。割裂破壊した試験体に対して、設計式に含まれている割裂耐力式により耐力を推定したところ、精度よく推定できることが分かった。せん断破壊した試験体は、割裂破壊より精度は低かったが、安全側に設計できることが分かった。この結果、せん断耐力を推定するための材料値が規準にしめされている値が小さいのではないかということが考えられた。また、割裂破壊とせん断破壊の発生が切り替わる要因となるドリフトピン配置が想定されることが示唆された。それらの課題を次年度検討するべきであると考えた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
初年度、材料の入手の困難さ、試験機の使用の困難さがあり、研究を進めることができなかった。そのため、当初の予定を１年ずれて研究を進めている状況である。よって、当初の予定よりは遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度に実施した試験結果により、解明すべき点が明確となっており、それに基づき試験計画を2022年度内から立て始めている。それに従い、2023年度に実施する試験計画を分担者間で立案中であり、方向性はほとんど決定している。
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
