| 研究課題/領域番号 |
17K07870
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
木質科学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
澤田 圭 北海道大学, 農学研究院, 講師 (10433145)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 降伏理論 / 非線形解析 / 降伏耐力 / 初期剛性 / 腐朽 / 腐朽劣化 / せん断性能 / 機械的接合部 / 破壊形状 / 抵抗メカニズム / めり込み強度 / 腐朽分布 / 釘 / 曲げ強度 / 質量減少率 / 木質構造 / 釘接合 / ボルト接合 |
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| 研究成果の概要 |
木造住宅の中で構造性能上重要な箇所は接合部であるため、腐朽による住宅の構造性能の変化を理解するためには、腐朽と接合性能の関係を把握することが必要となる。腐朽は木材内部で偏在して進行することも多い。そこで、木材内部の腐朽分布と接合部のせん断挙動を調べた。釘頭近傍が腐朽した場合と釘先端付近が腐朽した場合を調べると、釘頭近傍が腐朽した方が荷重低下は大きい。降伏理論に基づき腐朽部と健全部が混在する釘接合の降伏耐力を計算した結果、計算値と実験値は近い値を示した。鋼板挿入接合部に対して非線形解析を行った結果、鋼板近くの木材が腐朽している方が、初期剛性、降伏耐力ともに小さな値となった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では木材内の腐朽部の位置や、腐朽の範囲が接合部の性能に及ぼす影響を調べた。その結果、腐朽分布を有する接合部のせん断挙動を、降伏理論および非線形解析を用いて定性的に評価することができた。これにより、腐朽発生時における接合部のせん断抵抗メカニズムが明らかとなり、学術的に意義深い。またこの成果は木造住宅の劣化診断として社会還元できる。今までの木造住宅の劣化診断は腐朽の有無によって判断していた。しかし本研究の成果を活用すれば、劣化診断時に腐朽部位や腐朽範囲の情報から接合部の残存性能が推測できるため、工学的論拠に立った木造住宅の保全計画が実施できる。
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