荷重・材料・構法が持つ各特異性の相乗効果を導入した積雪時の木造架構挙動解析法構築

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09450212
• Research Institution: Akita Prefectural College of Agriculture
• Principal Investigator: 鈴木 有 秋田県立農業短期大学, 木材高度加工研究所, 教授 (90027235)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 後藤 正美 金沢工業大学, 工学部, 講師 (40170469) ; 石川 浩一郎 福井大学, 工学部, 助教授 (50168192) ; 秦 正徳 高岡短期大学, 工学部, 助教授 (40198742) ; 前田 博司 福井工業大学, 工学部, 教授 (00113043)
• Keywords: 木造建物 / 在来軸組工法 / 耐雪抵抗機構 / 載荷実験 / 崩壊挙動 / 挙動解析 / 積雪荷重

Research Abstract

1. 北陸を中心に北日本の多雪地域において、長年にわたって継続して得られた屋根雪と地上雪の同時観測データを基に、「積雪荷重の統計量としての最大値とその地域的変動性状」を明らかにした。
2. 過大な積雪荷重による木造軸組架構の捩れ崩壊が木質構造にとって最も危険な破壊パターンであることに鑑み、この破壊のメカニズムを明らかにすべく、各種の構造要素配列を持った基本的な1/10架構模型を製作し、変動積雪荷重を想定した水平移動を拘束しない載荷実験を行って、崩壊のパターンを分類し、その発生過程と荷重一変位の関係を観測・測定した。
4. これらの崩壊が部材と架構の座屈によって生起することが明らかになったので、ホゾ差し接合部を持つ実大の柱を対象に鉛直載荷座屈実験を行い、接合部の拘束効果と座屈荷重の関係を求めた。
5. 実験対象架構をモデル化し、接合部の拘束効果を定値化して、有限要素法に立脚する立体架構の不安定挙動解析法を座屈固有値解析法に立脚して構築した。そして、この解析法によって、実験で把握した崩壊のパターンが架構の構造要件によって分類でき、かつその限界荷重がやや安全側に推定できることを実験値により検証した。

Research Products

• [Publications] 秦正徳・後藤正美他: "木造軸組の柱の曲げモーメントに関する研究" 日本建築学会構造系論文集. No.507. 101-105 (1998)
• [Publications] 前田博司・鈴木有・秦正徳・石川浩一郎・後藤正美他: "積雪変化の地域差" 第15回日本雪工学大会論文報告集. 69-74 (1999)
• [Publications] 前田博司・石川浩一郎・鈴木有・後藤正美・秦正徳: "屋根上積雪荷重の特異性" 福井工業大学研究紀要. 第29号. 173-180 (1999)
• [Publications] 秦正徳・鈴木有・後藤正美・石川浩一郎・前田博司他: "鉛直荷重を受ける木造立体架構の不安定挙動に関する研究(その1,2)" 日本建築学会大会学術講演梗概集. 構造III. 255-258 (1998)
• [Publications] 秦正徳・石川浩一郎・鈴木有・後藤正美・前田博司他: "両端に接合をもつ実大柱の座屈挙動" 第49回日本木材学会大会研究発表要旨集. 231 (1999)