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

高强木结构节点劈裂强度估算方法的提出

基本信息

批准号：
20H02303
负责人：
神戸渡
金额：
$ 11.4万
依托单位：
Kanto Gakuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度は、初年度の実験結果を踏まえ、実験計画を立案した。初年度は、ドリフトピンを用いた鋼板挿入型接合部の加力試験を行い、破壊性状の把握と設計式との関係性を検討した。その結果、設計式は安全側の評価をするため設計上の問題とはならないが、その設計式で想定している破壊形式と実験における破壊形式が一致しないという問題点が明らかとなった。そこで、破壊形式が想定しやすいと想定されるドリフトピンを配置した鋼板挿入型接合部の加力試験を計画した。また、設計式のための材料試験、鋼板挿入型接合部の基礎的な試験体を対象とした加力試験を行うこととした。材料試験では対象となる材料の適切な設計値を得ることができた。また、基礎的な試験体に対して、ある程度得られた設計値を設計式に入力することで耐力を計算できることがわかった。鋼板挿入型接合部の加力試験において、割裂破壊とせん断破壊の発生を分類できた。割裂破壊のみが発生する試験体と、せん断破壊が先行して発生し、その後割裂破壊が発生するものであった。割裂破壊した試験体に対して、設計式に含まれている割裂耐力式により耐力を推定したところ、精度よく推定できることが分かった。せん断破壊した試験体は、割裂破壊より精度は低かったが、安全側に設計できることが分かった。この結果、せん断耐力を推定するための材料値が規準にしめされている値が小さいのではないかということが考えられた。また、割裂破壊とせん断破壊の発生が切り替わる要因となるドリフトピン配置が想定されることが示唆された。それらの課題を次年度検討するべきであると考えた。

今年，我们根据第一年的实验结果制定了实验计划。第一年，使用冲头对钢板插入式接头进行了力试验，研究了断裂性能与设计公式之间的关系。结果，对设计公式进行了安全评估，因此这不是设计问题，但很明显，设计公式假设的失效类型与实验中的失效类型不匹配。因此，我们计划对带有冲销的钢板插入式接头进行力测试，这样可以很容易预测失效类型。此外，我们决定对设计公式进行材料试验，并对钢板插入式接头的基本试件进行载荷试验。通过材料测试，我们能够获得目标材料合适的设计值。还发现，将得到的一定程度的设计值代入设计公式中，即可计算出基本试件的屈服强度。在钢板插入式接头的力试验中，可以对劈裂断裂和剪切断裂的发生进行分类。有仅发生劈裂破坏的试件和先发生剪切破坏后发生劈裂破坏的试件。当我们使用设计方程中包含的劈裂强度方程估算遭受劈裂破坏的试样的屈服强度时，我们发现可以以良好的精度估算它。虽然遭受剪切破坏的测试样本的精度低于劈裂破坏的测试样本的精度，但发现可以在更安全的方面进行设计。因此，认为估算剪切强度的标准中规定的材料值较小。也有人认为冲头的排列方式是导致劈裂断裂和剪切断裂发生切换的一个因素。我们认为明年应该考虑这些问题。