2016 Fiscal Year Annual Research Report
Fundamental Study on Bearing Bolt Joint using Half-Moon Shaped Bolts for High-Strength Steel Member
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26420554
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
玉井 宏章 長崎大学, 工学研究科, 教授 (80207224)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 鋼構造 / 制振主架構 / 高強度鋼 / 支圧ボルト接合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
提案する複半月充填支圧ボルト接合を高強度鋼部材に適用するために以下の３項目の研究を行なった．
１）支圧破壊解明では，ボルト，有孔鋼板の崩壊荷重から終局荷重を求め，高強度鋼板（H-SA700A）と14T超高強度充填ボルトとで接合部試験体を製作して，端あき距離を実験変数とする充填支圧ボルト接合部の引張試験を行なう．最大耐力，変形性状，接合効率を示した．剛体ボルトと有孔鋼板との接触問題，大塑性歪，複合非線形有限要素法を用いて解析を行う．高強度鋼H-SA700Aの真応力－真塑性歪をモデル化し，複数本ボルトのせん断耐力分担率を示し，高強度鋼（H-SA700A）の弾性限支圧耐力評価式，所要ボルト間隔，限界ボルト列数の設計式を提示した．
２）充填機構検証では，テーパ面摩擦係数，ワッシャーばね定数，テーパ角との関係式，充填拡径メカニズムを定式化した．(１）ボルト軸方向力導入時の挙動実験を実験的に検討し，ワッシャー複数枚利用した，ばね定数調整機能を示した．(２）接合部試験体を用いた片側繰返し引張試験を行なって,充填ボルトの拡径効果を検証する．テーパ面でのすべりが生じる場合の解析と充填ボルト拡径による形状変化，鋼板の部分塑性化に伴う形状変化を考慮して接合部の剛性評価解析を行なう複合非線形有限要素法を用いた．所要のテーパ面摩擦係数とスリップバックしないためにテーパ角の制限設計式を示した．
３）梁継手への適用では，弾性解析によって梁継手剛性評価式を，塑性解析によって継手耐力評価式を誘導した．(１）充填ボルト接合梁継手について正負交番漸増振幅繰返し載荷試験を行なって，ボルト位置の回転が接合剛性に及ぼす影響を示し，継手の終局状況を確認した．(２）片側圧縮定振幅繰返し載荷試験を行なって，短期荷重時のボルトの充填機構を確認した．ボルトのせん断破壊で終局とならす，変形性能を評価・重視した接合設計法を提案した．
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