木質構造の接合部・炭化のばらつき・水分の影響を考慮した火災時耐力に関する研究

考虑木结构接缝、碳化变化和水分影响的耐火性研究

基本信息

批准号：
22H01636
负责人：
平島岳夫
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では、未だ不足している木質構造接合部と火災時残存断面のばらつきに関する耐火実験データを取得してその性状を明らかにするとともに、既往の実験データをも整理・分析して、水分の影響を考慮した木材の高温力学的特性値と火災時における梁・柱・接合部の耐力評価方法を示し、木質構造フレームの火災時崩壊時間をより精度よく計算する方法を提案することを目的とする。2022年度は下記３つの項目を実施した。1)水分の影響を考慮した木材の高温時力学的特性値の提案：　高温時における接合部の耐力・剛性評価に必要となる木材の支圧強度に関するデータを高温時要素実験から取得した。その高温要素実験では、加熱と載荷を同時に行えるよう、ダウエル型金物そのものを熱源とする新たな方法で実施し、その実験方法の有効性を確認し、実験より得た木材の高温時支圧強度の結果を発表した。また木材の高温時力学的特性に及ぼす水分の影響について言及された、最近の国内外の文献を収集・整理した。2)木材の残存断面性能のばらつきの評価と耐力評価用温度・含水率の評価方法の提案：　火災時における残存断面の断面性能の長さ方向のばらつきを把握するため、その加熱実験の計画をたて、大断面構造用集成材の梁を8体製作した。加熱時間は60分・90分・120分、樹種はスギとカラマツとし、加熱時間に応じて元断面寸法を設定した。また既往の構造用集成材梁の載荷加熱実験にて取得した残存断面データを整理し、そのばらつきについて考察した報告を発表した。3)ダウエル金物を用いた木質構造接合部の火災時耐力・剛性の評価方法の提案：　木質構造金物接合部の高温時解析モデルを提案し、既往の木質構造フレームの載荷加熱実験結果との比較により、そのモデルの妥当性を確認した。また接合部の数値解析モデルおよびその解析に基づき考察した結果を発表した。

这项研究旨在获取有关仍缺乏木材结构关节和剩余的横截面的变化的防火性实验数据准确性。在2022财政年度，实施了以下三项：1）考虑到水分的影响，木材在高温下的机械性能的提议：关于木材支撑强度的数据，这对于评估高温下高温下关节的强度和刚度是必要的，这是在高温下进行元素实验获得的。在高温元件实验中，使用新方法使用销二霉菌硬件本身作为热源进行实验，以便可以同时执行加热和加载，并确认实验方法的有效性，并提供了从实验中获得的木材高温压力强度的结果。我们还收集并组织了最近的国内和国际文献，其中提到了水分对高温下木材机械性能的影响。 2）评估木材剩余横截面性能的变化，并提出一种评估温度和水分含量以进行强度评估的方法：为了掌握剩余的横截面表面的纵向变化，在火灾中，我们建立了用于加热实验的计划和制造八束材料的大型木材的计划。加热时间为60、90和120分钟，而树种是雪松和落叶了，原始的横截面尺寸是根据加热时间设定的。我们还发布了一份报告，该报告组织了从结构层压梁上进行的先前的加载和加热实验获得的剩余横截面数据，并讨论了变化。 3）提出了一种使用Dowell硬件评估木结构关节的耐火性和刚度的方法：我们提出了一个在高温下木结构关节的分析模型，并通过将模型与以前的木材结构框架的负载和加热实验进行比较来证实该模型的有效性。我们还根据分析介绍了关节的数值分析模型和考虑结果。