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2021 年度 実績報告書

拡大孔・長孔を適用した高力ボルト摩擦接合による高汎用性を可能とする設計施工法

研究課題

研究課題/領域番号 19H02288
研究機関大阪大学

研究代表者

桑原 進  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (10243172)

研究分担者 畑中 祐紀  大阪大学, 工学研究科, 助教 (50876969)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
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
研究実績の概要

・2020年度までのすべり実験と解析で未検討であったパラメータに対するすべり実験,FEM追加解析を実施した。すべり実験ではボルト径(M16),ボルト強度(F14T),摩擦面処理(アルミ溶射処理摩擦面)を,FEM解析ではボルト径(M16, 22, 24),添板厚を従来の変数に加え,それらの影響を明らかにした.特にアルミ溶射処理摩擦面によるすべり実験では,これまでの赤錆処理摩擦面の場合と異なり,スロットの向きによるすべり係数値の逆転が生じることを確認した。これはアルミ溶射処理摩擦面のすべり係数が初期の剛性低下により主すべり時の耐力ではなく,0.2mm変位時の耐力で決定することに起因する。
・スロット孔を使用した梁継手の繰返し曲げ実験を行い,その力学性状を明らかとした。また,スロット孔を用いたすべり試験による結果から梁継手のすべり耐力が,ボルト孔のクリアランスからボルトと孔壁の支圧による耐力上昇が開始する継手回転角が概ね類推することができることを確認した。
・スロット孔・拡大孔のすべりに伴う回転量の増大を反映した梁継手の力学モデルを作成した。同力学モデルは汎用骨組解析プログラムに搭載されている力学モデルを組み合わせることにより構築しており,一般の設計者も容易に解析を実施することができる。また,同力学モデルを組み込んだ骨組の静的プッシュオーバー解析,動的地震応答解析を実施し,ボルト孔の拡大によるすべり量,梁継手のすべり耐力が骨組の力学挙動に及ぼす影響について検討・考察した。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022

すべて 学会発表 (6件)

  • [学会発表] スロット孔を有する高力ボルト摩擦接合部に及ぼすアルミ溶射摩擦面とボルト軸径の影響 その1 すべり試験2022

    • 著者名/発表者名
      前川陽一
    • 学会等名
      2022年度日本建築学会大会(北海道)
  • [学会発表] スロット孔を有する高力ボルト摩擦接合部に及ぼすアルミ溶射摩擦面とボルト軸径の影響 その2. FEM解析2022

    • 著者名/発表者名
      木下哲平
    • 学会等名
      2022年度日本建築学会大会(北海道)
  • [学会発表] スロット孔を使用した高力ボルト摩擦接合およびボルト支圧接合による H形鋼梁継手の漸増繰返し曲げ載荷実験(その1. 実験計画)2022

    • 著者名/発表者名
      野嶋亜門
    • 学会等名
      2022年度日本建築学会大会(北海道)
  • [学会発表] スロット孔を使用した高力ボルト摩擦接合およびボルト支圧接合による H形鋼梁継手の漸増繰返し曲げ載荷実験(その2. 実験結果)2022

    • 著者名/発表者名
      稲森遼冴
    • 学会等名
      2022年度日本建築学会大会(北海道)
  • [学会発表] ボルト支圧接合梁継手のすべり挙動を考慮した平面骨組の地震応答性状 その1 解析概要とプッシュオーバー性状2022

    • 著者名/発表者名
      森健志
    • 学会等名
      2022年度日本建築学会大会(北海道)
  • [学会発表] ボルト支圧接合梁継手のすべり挙動を考慮した平面骨組の地震応答性状 その2 地震応答性状と最大応答の簡易予測法2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木良介
    • 学会等名
      2022年度日本建築学会大会(北海道)

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公開日: 2022-12-28  

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