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2020 年度 実施状況報告書

断面内における繊維不均一性を有するFRP部材の部材強度評価法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K04578
研究機関神戸大学

研究代表者

橋本 国太郎  神戸大学, 工学研究科, 准教授 (40467452)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードGFRP / 部材強度 / 板要素強度 / 繊維不均一
研究実績の概要

本研究では,GFRP(ガラス繊維強化プラスチック)を対象に,簡易に部材強度を評価する手法を開発するために,2020年度は一方向に繊維が入っている一方向材および二方向に繊維が入っている二方向材を使用し,C形部材の各部位(隅角部やそれ以外の部位)から採取したクーポン試験片,および同じC形部材から3つの板要素試験片を切り出し,圧縮試験を実施した.さらにC形部材の引張試験及び圧縮試験を実施した.GFRP材料の強度のばらつきを考慮し,クーポン試験および板要素試験ともに5体ずつの試験片を用意し,部材試験では3体ずつ試験を行った.
クーポン試験片の圧縮試験では,各部位の圧縮強度及び圧縮弾性係数を計測することができ,また板要素試験片の圧縮試験とクーポン試験片の結果を比較することで,部材強度の予測の可能性を検討した.その結果,クーポン試験片の最小圧縮強度と板要素試験の圧縮強度がほぼ一致したことから,実際の部材強度を評価するためには,平均値ではなく最小値を用いることが重要であることが示唆される.また,クーポンの切り出し位置が多くなる場合は,板要素試験を実施することで代用できる可能性も見出した.
また,C形部材の部材試験の結果より,クーポン試験,板要素試験および部材試験との関係性を明らかにすることができた.ただし,一部のクーポン試験が実施できなかったため,2021年度に実施する.
2021年度は,せん断強度に着目し,クーポン試験や板要素試験から部材のせん断強度を予測する手法を検討する.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初予定していた実験はほぼ順調に行うことができているが,昨年度実施予定のクーポン試験の一部が実施できなかったため,上記のような評価とした.

今後の研究の推進方策

2021年度は,FRPのせん断強度に着目し,クーポン試験や板要素試験もしくは部材試験を実施し,それらの結果より部材のせん断強度を予測する手法を検討する.また,FE解析を実施し,より詳細なせん断挙動の解明を行う.

次年度使用額が生じた理由

2020年度実施する予定であったクーポン試験の一部が行えなかったため,その分の費用が使用できなかった.2021年度,そのクーポン試験を実施予定するため,この費用を当てる予定である.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] 断面内の繊維不均一性を有するGFRP部材の部材強度評価法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      二見悠太郎,橋本国太郎
    • 雑誌名

      第8回FRP複合構造・橋梁に関するシンポジウム講演概要集

      巻: 8 ページ: 87-94

  • [雑誌論文] GFRP材のせん断挙動の解明とその評価方法2020

    • 著者名/発表者名
      新居大知,橋本国太郎
    • 雑誌名

      第8回FRP複合構造・橋梁に関するシンポジウム講演概要集

      巻: 8 ページ: 110-118

  • [学会発表] GFRP部材のせん断強度および変形能の評価2020

    • 著者名/発表者名
      新居大知,橋本国太郎
    • 学会等名
      令和2年土木学会関西支部年次学術講演会
  • [学会発表] 断面内の繊維不均一性を有するFRP部材の強度評価法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      二見悠太郎,橋本国太郎
    • 学会等名
      第75回土木学会年次学術講演会

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公開日: 2021-12-27  

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