2019 Fiscal Year Annual Research Report
The effect of moisture on the creep failure of timber structural joints
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16K07804
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
中島 史郎 宇都宮大学, 地域デザイン科学部, 教授 (00344010)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中川 貴文 京都大学, 生存圏研究所, 准教授 (60414968)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 接合部 / 接合具径 / 荷重比 / 長期継続荷重載荷試験 / クリープ破壊 / モデル化 / 粘弾性体 / せん断破壊 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
接合部試験体を構成する木材の材幅に対する接合具の径の比率（以下、［接合具径/材幅］と呼ぶ）が［3.0/30］、［3.5/30］、［4.0/30］、［4.5/30］、［6.5/30］、［7.0/30］となる6仕様の試験体に対する長期継続荷重載荷試験のうち昨年度までに試験が終了しなかったものを追加して行った。長期継続荷重載荷試験は、湿度一定環境下において実施した。なお、載荷した荷重は短期加力試験により得られた最大耐力の95％、92.5％、90％、87.5％、85％、80％、75％、70％とした。
一連の実験により得たクリープ破壊試験においても、［接合具径/材幅］が小さい試験体は接合具が曲げ変形をしながら木材が割裂破壊し破壊に至り、［接合具径/材幅］が大きい試験体は接合具が変形せず木材がせん断破壊して破壊に到るという既に得ている知見を再確認した。
また、接合部がクリープ破壊に到る時間を木材の破壊形態に着目して予測するために作成したモデルの妥当性を再検証するために、湿度一定環境下において木材のクリープ割裂破壊試験とクリープせん断破壊試験を継続して行い、木材がクリープ破壊に到る時間を測定した。一連の実験により木材がクリープ割裂破壊に到る時間と木材が割裂破壊しながら接合部がクリープ破壊に到る時間がほぼ同じであること、また、木材がクリープせん断破壊に到る時間と木材がせん断破壊しながら接合部がクリープ破壊に到る時間がほぼ同じであることを再確認した。
接合部がクリープ破壊するときの木材の破壊性状に対するクリープ破壊モデルにより、接合部がクリープ破壊に到る時間を推定できることを確認した。［接合具径/材幅］に応じて、接合部を構成する木材の破壊性状を定め、同破壊性状によって木材がクリープ破壊に到る時間を求めることによって、接合部がクリープ破壊に到る時間を得ることができることを再確認した。
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