高強度化された木質構造接合部を対象とした割裂耐力の推定方法の提案

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20H02303
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分23010:建築構造および材料関連
• 研究機関: 関東学院大学
• 研究代表者: 神戸 渡 関東学院大学, 建築・環境学部, 教授 (90453000)
• 研究分担者: 瀧野 敦夫 大阪工業大学, 工学部, 准教授 (10403148) ; 澤田 圭 北海道大学, 農学研究院, 准教授 (10433145) ; 岡本 滋史 大阪公立大学, 大学院生活科学研究科, 講師 (20769806) ; 鈴木 賢人 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (80757055) ; 小林 研治 静岡大学, 農学部, 准教授 (90576240) ; 中島 昌一 国立研究開発法人建築研究所, 構造研究グループ, 主任研究員 (90734210) ; 落合 陽 東京都市大学, 建築都市デザイン学部, 講師 (90822346)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 集成材 / 割裂耐力 / せん断耐力 / 接合部 / ドリフトピン

研究成果の概要

本研究では、集成材の梁端部にもうけたドリフトピンを用いた鋼板挿入型接合部を対象として、その割裂耐力とせん断耐力に関する検討を行った。これらの接合部では、割裂破壊とせん断破壊が発生すると言われているが、その破壊性状が明確になっておらず、耐力式の活用も難しい現状である。そこで接合部の試験を行い、詳細な観察を通して破壊性状の分類・定義づけを行った。それらの耐力を推定するために新しく材料試験を行い、それらの5%下限値を得て、耐力式に適用した。その結果、木規準より正しく破壊性状を判定し、且つ木規準よりも精度よく耐力を算出できることを示した。

自由記述の分野

構造工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

現行の木規準には、破壊性状がどのようなものであるかが明確に示されていない。また、割裂破壊定数もしくはせん断強度が用いた場合、どのような荷重変形関係になるのか、その精度はどの程度であるのかが示されていない。そのため設計者が判断に困る現状となっている。
本研究では破壊性状を明確にすることができた。本研究では新たに実施した材料試験の5%下限値を用いて評価することを提案した。この値を用いた場合、破壊形式を正しく判断できるだけでなく、現行の式よりも精度よく耐力が算出することができる。設計者に対して、より設計しやすくなる情報を提供することができた。