| 研究課題/領域番号 |
21K20458
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0304:建築学およびその関連分野
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
戸塚 真里奈 千葉大学, 大学院工学研究院, 助教 (60893774)
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| 研究期間 (年度) |
2021-08-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 木質構造 / 引きボルト / 割裂 / 繊維方向圧縮 / めり込み / 接合部 / 縦圧縮 / 木質ラーメン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
木質構造を中大規模建物に用いると，今まで想定されていなかった変形や破壊が生じることがある。実際に，申請者が予備試験として行った大型の引きボルト接合部の引張実験では，これまで想定されていなかった繊維方向の圧縮変形及び割裂破壊モードが見られた。本研究は，中大規模木質構造に有用な引きボルト式接合部の変形・破壊のメカニズムを解明し，評価法を提案することを目的とする。
本研究により，大型の引きボルト接合部を用いた木質構造を中大規模建物に採用しやすくなり，中大規模木質構造の増加につながる。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、中高層木質構造でよく用いられる接合部の一つである引きボルト式接合部に着目した実験および解析的研究を行った。引きボルト式接合部はすでに知られているボルトの降伏，座金下木材の圧縮降伏，木材のせん断破壊，木材の曲げ破壊のほかに割裂破壊が生じることが分かった。割裂破壊は脆性的な破壊で最大耐力後に荷重がゼロまで低下する危険な破壊であった。さらに割裂破壊の原因は木口面付近のボルト周りの応力集中であることが分かった。
割裂破壊の評価手法として破壊力学を用いた手法を提案し実験値を概ね評価出来るとこを確認した。また，割裂破壊は木質構造用ねじを木材の断面を横断するように打つことで防止できることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果により，中高層木質構造に引きボルト式接合部を用いた場合の破壊モードを明確にできた。また，今まで破壊メカニズムがわかっていなかった引きボルト式接合部の割裂についてそのメカニズムを明らかにしたことで破壊荷重を予測できるようにした。また，引きボルト式接合部は柱脚だけでなく，柱梁接合部や梁の継手としてもつかわれる。提案する柱脚の評価法は鉛直荷重をゼロとすれば柱梁や梁継手に応用できる。
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