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Evaluation of long-term performance of wood friction-based connectors considering temperature and humidity environment by analytical model.

Research Project

Project/Area Number 21K05720
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 40020:Wood science-related
Research InstitutionToyama Prefectural Agricultural

Principal Investigator

Yoshiaki Wakashima  富山県農林水産総合技術センター, 富山県農林水産総合技術センター木材研究所, 副主幹研究員 (10446635)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 北守 顕久  大阪産業大学, 工学部, 准教授 (10551400)
松原 独歩  近畿大学, 産業理工学部, 准教授 (10560154)
清水 秀丸  椙山女学園大学, 生活科学部, 講師 (70378917)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords応力緩和 / クリープ / メカノソープティブ / 摩擦接合
Outline of Research at the Start

これまでに木材の摩擦接合をダンパーとする高減衰耐力壁の開発に取り組み、その高い耐震性能を明らかにしてきた。木材圧締力はその緩和挙動を考慮すると長期性能の評価が重要となる。本研究は、摩擦接合部の長期性能を評価する解析モデルを作成し、解析に必要な材料定数を各種クリープ試験、応力緩和試験、乾湿繰り返し試験等で評価することにより、各種使用環境に応じた摩擦接合部の長期性能をシミュレーションし、木材摩擦を構造利用することの信頼性確保を目指す。

Outline of Final Research Achievements

To clarify the long-term performance of wood clamping force, various long-term tests were conducted to obtain the material coefficients required for an analytical model. Since creep coefficients under various environments are required, creep tests were performed on Sugi and hardwood under indoor environments at each research institute. For the creep test under constant temperature and humidity, the creep coefficient was obtained by calculating backward from the stress relaxation test results using the analytical model. The coefficients related to mechano-sorptive creep were obtained from the stress relaxation test with cyclic humidity. These coefficients were applied to the analytical model to evaluate the results of stress relaxation tests under temperature and humidity fluctuations. The results showed good agreement between the analytical and test results.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

木材締付力の長期的性能を解析的に評価することにより、様々な温湿度環境における木材摩擦接合部の性能をシミュレートすることができ、木材摩擦を構造利用することへの信頼性が向上する。木材の摩擦接合は高い減衰性能を有し、繰り返しの加力に対しても高い性能を維持するため、木造建築にこれまでにない耐震性能を付与できる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2023

All Presentation (3 results)

  • [Presentation] 異なる応力レベル下における木材の長期的応力緩和挙動2023

    • Author(s)
      若島嘉朗、花島宏奈、清水秀丸、北守顕久、松原独歩
    • Organizer
      木材学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 解析モデルを用いた木材クリープ・応力緩和挙動の評価2023

    • Author(s)
      若島嘉朗、清水秀丸、北守顕久、松原独歩
    • Organizer
      木材学会中部支部
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 異なる応力レベル下における木材の長期的応力緩和挙動2023

    • Author(s)
      若島嘉朗、花島宏奈、清水秀丸、 北守顕久、松原独歩
    • Organizer
      木材学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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