| 研究課題/領域番号 |
19H02288
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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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| 審査区分 |
小区分23010:建築構造および材料関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
桑原 進 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (10243172)
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| 研究分担者 |
畑中 祐紀 大阪大学, 工学研究科, 助教 (50876969)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
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| キーワード | 高力ボルト / 摩擦接合 / スロット孔 / 拡大孔 / 梁継手 / FEM / 力学モデル / OS法 / すべり試験 / FEM解析 / リラクセーション / 最大耐力 / 建築鋼構造 / 高力ボルト摩擦接合 / すべり耐力 / 摩擦接合部 / すべり係数 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年の構造物の巨大化に伴う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，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，本研究では，最終的な目標である．そのため，拡大孔・スロット孔を適用した高力ボルト摩擦接合部の①すべり耐力や最大耐力を検証，②設計方法を確立，③高力ボルト締付け施工の問題点を検証，さらに，④拡大孔・スロット孔を適用した接合部の解析モデルを提案し，適用によって発生する骨組の応力が構造性能に及ぼす影響について検討する.
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| 研究成果の概要 |
本研究の最終目的は，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である．そのために（１）同摩擦接合部のすべり耐力や最大耐力を実験ならびにFEM解析により検討し，孔形状・寸法・方向，すべり耐力と降伏耐力の比，摩擦面処理などの変数が及ぼす影響を明らかとした。（２）梁継手に同接合部を適用した場合の力学性状を載荷実験で明らかにし，骨組解析に使用する力学モデルを提案した。（３）前述の力学モデルを適用した骨組解析より地震時の最大応答を検討した。（４）高力ボルト導入張力に及ぼす締付け施工法の影響とリラクセーション性状を確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
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．この要求に答えることが本研究の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．また，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法あり，近年の技能者の不足・高齢化を鑑みれば，国内でも同工法の重要性は今後も大きく高まる．
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