2020 Fiscal Year Annual Research Report
拡大孔・長孔を適用した高力ボルト摩擦接合による高汎用性を可能とする設計施工法
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19H02288
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
桑原 進 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (10243172)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
畑中 祐紀 大阪大学, 工学研究科, 助教 (50876969)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 高力ボルト / スロット孔 / すべり試験 / FEM解析 / リラクセーション / 最大耐力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高力ボルト摩擦接合は溶接接合と比較すると，経験の浅い技能者でも施工環境・条件によらず安定した高い接合部性能を実現しやすい施工方法である.近年の技能者の不足・高齢化を鑑みれば，鋼構造接合部における高力ボルト摩擦接合の重要性は今後も大きく高まる. 近年の構造物の巨大化に伴い，鋼構造物の不可避な製作誤差・施工誤差を施工現場で解消するため，高力ボルト摩擦接合部の拡大孔，スロット孔の潜在的な 需要が高まっている.また，スロット孔を用いる高力ボルト摩擦接合のすべり耐力に関する海外の基規準を覆す既往研究が報告されており，早急な検討と新たな設計法の提案が必要である.本研究では，拡大孔・スロット孔を用いた高力ボルト摩擦接合部を一般的に実用可能にすることが最終的な目標である.同工法は国内だけに限らず，海外展開時，特に鋼構造部材の製造技術，溶接技能が未熟な鋼構造後進国へ の展開にあたり大きな利点となる.令和２年度の成果は以下の通り．1.スロット孔・拡大孔による高力ボルト摩擦接合部のリラクセーション試験：スロット孔・拡大孔を使用した接合部のリラクセーション試験 を継続して実施した。2.FEMによる追加解析：2019年度のすべり実験と解析で未検討であったパラメータに対するFEM追加解析を実施。ボルト径，ボルト強度，添板厚を従来の変数に加え，それらの影響を検討した。3.すべり試験によるFEM解析の検証：2.のFEM解析に よりすべり耐力に大きな影響を及ぼす変数を選定し，すべり試験による検証を行った。4.スロット孔接合部の最大耐力：スロット孔，特に応力方向に対し直交方向のスロット孔に対する最大耐力を引張試験にて確認し，算定式を提案した．。5.梁継手の履歴モデルの作成：スロット孔・拡大孔のすべりに伴う回転量の増大を反映したモデルを作成。骨組の挙動解析を行うための準備を行い，単調載荷解析を実施した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
コロナ禍の中，実験の実施が危ぶまれたが，感染対策をし当初予定していた実験を概ね実施することができた．また，FEM解析についてはWSを増設し，想定よりも多くの解析事例について検討することができた．同解析はリモートでも実施することが可能であったため，感染リスクと低減し生産性を向上させることができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は，これまでの実験結果，解析結果を精査し，設計方法について研究の取りまとめを行う予定である．また，離散的にではあるが，解析で検討した変数の検証実験も行う予定である．
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