フィンガージョイントを用いた丈断面集成材のモーメント抵抗接合に関する研究

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集成材をモーメント抵抗接合する場合に,断面欠損が少なく金属を用いない接合方法としてフィンガージョイントがあり,研究が進んで,日本でもドームなどの大スパン架構に使われている.フィンガージョイントに関する研究は多く行われているが,互いの集成材の繊維方向が平行にフィンガージョイントされている場合についてのみである.しかし接合する部材に角度がついた場合に,互いの部材の繊維が平行ではなくなるため,この方法の有効性及びより合理的な接合方法などは明らかでない.本研究では,集成材が互いに角度を持ってフィンガーによりモーメント抵抗接合される場合の接合性能を明らかにすることを目的としてラミナ引張試験およびL型接合曲げ実験を行った.その結果,以下の結論を得た.ラミナ引張試験の結果から繊維が平行な場合,フィンガージョイントによる接合部の断面欠損による強度の低下は1割程度で接合効率がよい.ラミナの繊維が30度の角度でフィンガージョイント接合した場合は,ほとんどがフィンガージョイント部で破断することなく繊維角度30度の母材で破断した.この事から部材相互が少なくとも30度以上の繊維角度をもってフィンガージョイント接合された場合フィンガージョイント部で破断することはないと考えられる.モーメント抵抗接合では,ドリフトピンによるものが最も変形能力があったが,耐力は120度接合唐松合板フィンガージョイントによるものが最も高かった.これに対して互いの部材に角度をもったフィンガージョイントによるモーメント抵抗接合はドリフトピンのモーメント抵抗接合に比べると耐力は低いが金物接合よりは耐力も高く,剛性が高いことから接合部の一体性が高いことがわかる.90度接合米松フィンガージョイントでは,最終的に接合部で引張せん断破壊を起こしたが,120度接合唐松合板フィンガージョイントでは,繊維角度による異方性が緩和されていることから,接合部で引張せん断破壊せずに,最終的にフィンガージョイント部が破断して破壊に至った.このことから,接合部に異方性が緩和された材質のものでより強度の高いものを用い,フィンガージョイントの位置・圧締方法などを考えることにより,より効率のよい接合が行える可能性があると考える.