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2021 年度 実施状況報告書

円形孔を複数有する集成材梁の孔配置と耐力に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K04796
研究機関大阪市立大学

研究代表者

岡本 滋史  大阪市立大学, 大学院生活科学研究科, 講師 (20769806)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード円形孔 / 集成材 / 割裂
研究実績の概要

本研究の目的は、集成材梁の中心に円形孔を複数有する集成材梁の割裂耐力が低下しない孔の配置基準の提案と実務で求められる範囲で孔の間隔が短くなった時の割裂耐力の低減方法の提案である。初年度は、有限要素解析で孔が1つの場合と2つの場合の孔周りに作用する繊維直交方向の引張応力度の変化を調べた。解析仕様は、孔径Dが梁せいHの0.05倍から0.5倍、孔間距離が梁せいHの0.1倍から2.5倍である。この結果をもとにして孔が1つの場合に対する孔が2つの場合の耐力低下の割合を定めた。そして、今年度は孔が2つの場合の耐力低下を実験で確認するために、梁せいHが300mmで孔径Dが0.4H、0.2H、0.1Hの孔が1つの場合と孔が2つの場合の曲げせん断実験を実施した。孔が2つの場合の孔間距離は0.3HからHである。研究課題18K13867「集成材有孔梁の耐力評価法の提案」の成果である円形孔が1つの場合の集成材梁の耐力算定式と有限要素解析で得られた孔が2つの場合の耐力低下の割合を用いて孔が2つの場合の実験結果を推定したところ、実験値と計算値は概ね一致することが確認できた。また、梁せいHが150mm、孔径Dが0.4H、孔間距離がHの実験も追加で行い、実験値と計算値が概ね一致することが確認できた。今年度の検討は最終年度に行う予定であったが、孔を複数設けても割裂耐力が低下しない孔の配置基準である1.5Hの孔間距離を設けると試験体が曲げ破壊する恐れがあったため、当初予定していた2年目の検討内容の実験は実施していない。

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2年目の検討内容である孔を複数設けても割裂耐力が低下しない孔の配置基準の確認は、実験を行っても成果が得られないと判断し実施していない。そこで、3年目に実施予定であった検討内容を2年目に実施した。

今後の研究の推進方策

2年目に行えなかった梁せいが大きい場合や孔を3つ設けた場合の実験を実施し、複数孔の耐力低下について検討を進める。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] Study on the strength of glued laminated timber beams with round holes: proposal of the design formula for the splitting strength2022

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Shigefumi,Akiyama Nobuhiko,Araki Yasuhiro,Aoki Kenji,Inayama Masahiro
    • 雑誌名

      Journal of Wood Science

      巻: 68 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1186/s10086-022-02013-w

    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2022-12-28  

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