| 研究課題/領域番号 |
08650662
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
建築構造・材料
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
山田 大彦 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90005471)
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| 研究分担者 |
藤本 勝茂 (藤本 勝成) 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50271888)
植松 康 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60151833)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1997年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1996年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
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| キーワード | 軸組筋違構造 / 単一山形筋違 / 高力ボルト摩擦接合 / 接合部の応力伝達特性・変形特性 / 3次元弾塑性接触問題 / FEM解析 / 単1山形筋違 / 地震災害 / 局部応力 / 弾塑性接触問題 / 接合部破断 |
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| 研究概要 |
鋼構造軸組筋違構造に多用される単一山形鋼筋違が、新耐震設計法に基づいて保有耐力接合されているにも拘らず、筋違母材の全断面降状を待たずに接合部第一ボルト位置の断面欠損部で破断する現象を解明することを目的として、基礎的な調査・実験に加え、3次元塑性接触問題のFEM解析を行った。
初年度は、高力ボルト引張試験モデルを解析し、ボルト初期張力の導入、ボルトの滑り現象、母材或いは添え板とボルトの接触現象、ボルト穴周りの応力集中、更に母材或いは添え板の降伏現象などによる、応力伝達特性の変化を明らかにした。また、それに対するボルト数の影響を明らかにした。アブリケーションMARCによる本解析手法は、単一山形鋼筋違を持つ軸組筋違構面の弾塑性解析に適用可能であることを確認した。
最終年度は、75mm・75mm・6mm(SS400)の単一山形鋼からなる引張筋違モデルを解析した。軸組は剛材部からなる3m・4mのピン接合骨組とし、ガッセットブレートは9mm(SS400)とした。高力ボルト(F10T M16)の数は、3,4,5の3ケースとした。これにより、筋違方向に直交する構面内並びに構面外の変形及びねじれ変形など、二次応力の発生要因が考慮される。ボルト数3のみ非保有耐力接合である。加力は一方向加力とした。以下の現象を明らかにした。。
1.筋違が全断面降伏する過程において、ボルト数の剛性、降伏耐力、変形に対する影響は極めて小さい。
2.筋違軸力と層間変形角の関係は、概略、弾性-弾塑性-塑性の3折れ線で表される。
3.接合フランジの第1ボルト付近での降伏並びに第1ボルトの滑り現象は、早期に発生し、第1折れ点に対応する。
4.第1折れ点以降、高力ボルトによる力の伝達は後続ボルトへと移る。断面降伏は、突出フランジへ進展する。
5.第2折れ点は、筋違全断面の降伏荷重時である。層間変形角はボルト数により若干変化し、1/240〜1/300である。
今後更に、(1)ボルトの偏心量、(2)部材の降伏応力レベル、(3)圧縮筋違、(4)繰り返し載荷などの影響を解析する。
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