木造接合部における木材側の耐力発現に係わるせん断、割裂、支圧強度の長期性能の解明

阐明与木节点中木侧承载强度表达相关的剪切、劈裂和承载压力强度的长期性能

基本信息

  • 批准号:
    22K04406
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.66万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 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

本研究はドリフトピンおよびボルト接合について、木材側の耐力発現に係わるせん断、割裂、支圧強度(めり込み)に関する長期的な強度および変形性能を明らかにすることを目的としている。現状、接合部の設計では、長期的な強度は短期強度の0.55倍であり、長期的な変形量は初期変形量の2倍とされている。しかしながら、これらの長期性能は曲げに関する研究成果を基に定められており、上記の各強度に関しても同等の性能であるかについて検証した研究例はほぼ無い。今年度は研究期間3年間の1年目として、長期的な割裂強度およびせん断強度を検証するDOL試験を開始させた。DOL試験を始めるに当たり、長期試験に適した新たな試験体形状および試験方法を確立させた。せん断強度は、JIS規格(日本産業規格)の木材の試験方法において、ブロック形状の試験体に所定の鋼製治具を用いた試験により算出できることが示されている。しなしながら、その試験方法を長期試験に適応するためには大掛かりな治具が必要になる。そこで、本研究では試験体形状を十字型とし、その両側の突起部分を試験機治具に引っ掛けて引張することでせん断破壊させる新たな試験方法を提案した。割裂強度についても、JIS規格の試験方法とは異なり、実際のドリフトピンおよびボルト接合での横引張による割裂破壊を再現した試験方法とした。DOL試験は来年度まで実験を継続していく計画であり、今後試験結果を考察することで長期性能の解明を行いたいと考えている。また、長期的な変形性能を明らかにするクリープ試験を来年度スタートさせてるために、恒温恒湿室で使用できるテコの原理を利用したレバー式の試験機を製作した。
本研究的目的是阐明冲销和螺栓连接在剪切、劈裂和承载强度(插图)方面的长期强度和变形性能,这些性能与木侧屈服强度的表达有关。目前,在接头设计中,长期强度为短期强度的0.55倍,长期变形为初始变形的2倍。然而,这些长期性能是根据弯曲方面的研究结果确定的,几乎没有研究实例来验证上述强度是否等效。今年,是三年研究期的第一年,我们开始进行 DOL 测试,以验证长期劈裂强度和剪切强度。在开始 DOL 测试之前,我们建立了适合长期测试的新样本形状和测试方法。 JIS标准(日本工业标准)木材测试方法表明,可以通过使用指定的钢夹具测试块状样本来计算剪切强度。然而,为了将该测试方法应用于长期测试,需要大型夹具。因此,在本研究中,我们提出了一种新的试验方法,将试样制成十字形,将两侧的突出物挂在试验机夹具上并拉动以引起剪切破坏。关于劈裂强度,与JIS标准试验方法不同,我们采用了再现实际冲销和螺栓连接中横向拉力引起的劈裂断裂的试验方法。我们计划将 DOL 测试持续到明年,我们希望通过考虑测试结果来阐明长期性能。另外,为了明年开始蠕变试验,明确长期变形性能,我们打造了一款利用杠杆原理、可在恒温恒湿室内使用的杠杆式试验机。

项目成果

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