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木造プレカット仕口の寸法最適化に関する実験的および構造解析的研究

研究課題

研究課題/領域番号 61480063
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 林産学
研究機関名古屋大学

研究代表者

竹村 富男 (竹村 冨男)  名古屋大学, 農学部, 教授 (90014919)

研究分担者 佐々木 康寿  名古屋大学, 農学部, 助手 (90154004)
祖父江 信夫  名古屋大学, 農学部, 助手 (50023495)
都築 一雄  名古屋大学, 農学部, 助教授 (60023438)
研究期間 (年度) 1986 – 1987
研究課題ステータス 完了 (1987年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
1987年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1986年度: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
キーワード木造T型仕口 / 引張圧縮疲労試験 / コンピュータシミュレーション / 三次元応力解析 / 寸法最適化 / 込み栓 / 木造仕口 / 接合強度 / ほぞ差し / 最適寸法 / 静的加力試験 / 動的加力試験 / 試験体取り付け法 / 試験体つかみ具
研究概要

この研究は, 木造プレカット仕口の寸法最適化を実験的・構造解析的に行うことを目的としている. このため, 実大のT型仕口試験体について, 1.仕口接合部の静的加力試験, 2.仕口接合部の動的加力試験, 3.シミュレーションによる仕口寸法の最適化, をそれぞれ実施・検討することにした. 得られた結果を要約すると, 以下のとおりである.
1.仕口接合部の静的加力試験 仕口接合部に引張, 圧縮の鉛直加力または水平加力を負荷し, 接合強度と仕口寸法との関係を調べた. その結果, 引張比例限度荷重はほぞ断面の大小にかかわりなくほぼ一定であったが, 水平および圧縮加力の比例限度荷重は, ほぞ断面積の増加とともに, それぞれ放物線的に増大および一たん上昇後ゆるやかに下降する傾向を示した. これらのことから, 長ほぞのばあい, ほぞ断面の最適寸法は慣用寸法より幾分大きい51mm×51mm, 51mm×72mm付近にあることが判明した.
2.仕口接合部の動的加力試験 仕口接合部に周波数3HZ, 正弦波形の動的加力を加え, 荷重振幅と疲労寿命との関係を調べた. その結果, 荷重振幅と疲労寿命の対数との間には近似的に直線関係が認められること, 疲労寿命は込み栓断面寸法に依存し, この実験では25mm角のとき最大値を示すこと, 疲労限度は繰返し数10^2〜10^6の範囲では得られないこと, などが解明された.
3.シミュレーションによる仕口寸法の最適化 コンピュータシミュレーションにより仕口接合部の二次元および三次元応力解析を行った. その結果は静的加力試験の実験結果と定性的によく合致することが確かめられ, 仕口寸法の最適化にコンピュタシミュレーションの適用が可能なことが初めて明らかにされた. ここで開発されたシミュレーションの方法は, 各種の仕口, 継手の問題に適用できるので, 今後さらに研究を継続し, それらの問題解決に迫りたいと考えている.

報告書

(2件)
  • 1987 研究成果報告書概要
  • 1986 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] 竹村冨男, 佐々木康寿, 今澤城太郎: ACTIVE. 1. 114 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 竹村冨男, 佐々木康寿, 林博行: 第37回日本木材学会大会発表要旨集. 129 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 竹村冨男, 原毅志, 佐々木康寿: 第38回日本木材合体大会発表要旨集. (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 竹村冨男, 伊藤正己, 佐々木康寿: 第38回日本木材合体大会発表要旨集. (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takemura, T. and Sasake, Y.: Proceding of the 1988 International Conference on Timber Engineering. (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takemura,T., Sasaki,Y., and Imazawa,J.: "Optimum Dimension of a Japanese Wooden Joint." ACTIVE. 1. 114- (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takemura,T., Sasaki,Y. and Hayashi,H.: "Strength Properties of a Wood Joint Related to tis Dimension - Effects of Tenon Length and Metal Connectors -" Abstract of 37th Annual Meeting of Japan Wood Research Society. 129- (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takemura,T., Hara,T. and Sasaki,Y.: "Fatigue Test in Alternating Loading of Tension and Compression of a T-type Wood Joint." Abstract of 38th Annual Meeting of Japan Wood Research Society. (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takemura,T., Ito,M. and Sasaki,Y.: "Three Dimensional Analysis of Stresses in a Wood Joint using Computer Simulation Techniques." Abstract of 38th Annual Meeting of Japan Wood Research Society. (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takemura,T. and Sasaki,Y.: "Strength Properties of a T-type Japanese Wood Joint in Relation to its Demension." Proceeing of the 1988 International Conference on Timber Engineering. (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 竹村冨男,佐々木康寿,今澤城太郎: ACTIVE. 1. (1987)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] 竹村冨男,佐々木康寿,林博行: 第37回 日本木材学会大会研究発表要旨集(京都). (1987)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書

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公開日: 1987-03-31   更新日: 2016-04-21  

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