| 研究課題/領域番号 |
15380115
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
林産科学・木質工学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
平井 卓郎 北海道大学, 大学院・農学研究科, 教授 (20173205)
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| 研究分担者 |
辻野 哲司 岩手大学, 教育学部, 教授 (20003965)
小泉 章夫 北海道大学, 大学院・農学研究科, 助教授 (40183040)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
10,300千円 (直接経費: 10,300千円)
2004年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2003年度: 8,500千円 (直接経費: 8,500千円)
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| キーワード | 複数アンカーボルト / 先孔クリアランス / 径長比 / 有効せん断耐力 / 初期剛性 / エネルギー容量 / 段階的線形解析 / モンテカルロシミュレーション / アンカーボルト接合 / 弾性床上の梁理論 / 破壊面圧変位 / 耐力壁線 / 一面せん断試験 |
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| 研究概要 |
1.在来軸組構法の土台を想定し、以下の点を考慮したアンカーボルト接合部の1面せん断耐力試験を行った。(1)アンカーボルト位置(土台端部と中央部)。(2)加力方向(繊維方向と繊維直交方向)。(3)ボルト径(12、16mm)。(4)土台の先孔クリアランス(0、3、6mm)。これにより、繊維直交方向加力となるアンカーボルトの耐力は加算しないのが安全なこと、また、繊維方向加力となる16mmアンカーボルトは、破壊が脆性的でばらつきが大きく、12mmアンカーボルトに比べ安全率が低く、耐力に比べエネルギー容量が小さいことが明らかとなった。
2.実験結果に基づくモンテカルロ・シミュレーションにより、複数アンカーボルトの有効せん断耐力を推定した。その結果、12mmアンカーボルトは先孔クリアランスによる耐力低下と複数部材効果による耐力上昇が相殺し、複数アンカーボルト配置による耐力低下の考慮が不要なことが分かった。一方、16mmアンカーボルトは破壊が脆性的でばらつきが大きいため、複数アンカーボルトを同一耐力壁線上に配置した場合、全体としての有効耐力が80-90%程度まで低下することが分かった。
3.アンカーボルト接合部の耐力性能に及ぼす土台厚(ボルト径長比=土台厚/ボルト径)の影響を評価するため、弾性床上の梁理論と破壊面圧変位(FBD)仮定に基づく段階的線形解析を実施した。解析結果を実験結果と比較して解析方法の妥当性を検証した後、在来軸組構法、枠組壁工法などで用いられる各種の土台厚を想定し、ボルト1本あたりの荷重-すべり曲線を求めた。
4.数値解析によって得られた荷重-すべり曲線を用い、複数アンカーボルトの有効せん断耐力に関するモンテカルロ・シミュレーションを行い、土台厚、先孔径による有効耐力の違いを比較した。その結果、土台が薄くなり、各アンカーボルトの最大耐力時変位が小さくなると、先孔クリアランスによる有効せん断耐力低下を無視できなくなることが分かった。
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