木造建築における伝統的接合法の強度発現機構の解明及びそれに基づく補強法の開発

木结构建筑传统连接方法强度发展机理的阐明及基于此的加固方法的开发

• 批准号: 05J04347
• 负责人: 宇京 斉一郎
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Forestry and Forest Products Research Institute
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J04347/
• 关键词: 伝統的接合法; 鎌継; 追掛大栓継; 引張耐力; 画像相関法; ひずみ分布; 応力集中; 腰掛け鎌継; 応力-ひずみ関係

前年度に実施した鎌継の引張実験に引き続き、せん断面積及び圧縮力が作用する面の寸法を変化させた追掛大栓継の引張実験を行い、画像相関法を用いてひずみ分布の計測を行った。また接合部を作製した部材のせん断強度を測定し、部材のせん断強度と引張耐力の関係について考察を行った。結果は以下の通りである。1.強度発現機構追掛大栓継ではせん断面の繊維方向長さが増すと引張耐力は増加し、同様に繊維方向長さを増加させても耐力が頭打ちとなった鎌継と異なる結果を示した。鎌継と追掛大栓継のせん断面におけるひずみ分布を比較すると、鎌継ではせん断ひずみが大きい箇所で繊維直交方向の比較的大きい引張ひずみが生じることが確認されたが、追掛大栓継では荷重終盤に局部的な破壊が生じるまで同箇所での引張ひずみは微小な値に留まった。このことについて有限要素法を用いて検討した結果、追掛大栓継の目違いが部材の回転変形を抑制し、繊維直交方向の引張変形を抑制する効果があることを明らかにした。追掛大栓継ではせん断応力による単一の応力、鎌継ではせん断応力と引張応力の複合応力が要因となって初期破壊に至ることが明らかとなった。2.幾何学的パラメータによる引張耐力の推定画像相関法によるひずみ分布の測定結果および有限要素法による解析結果を用いて、せん断面の寸法とせん断応力集中の関係を求めた。弾性域の応力分布から求めた応力集中係数と部材のせん断強度(いす型せん断試験体より求めた強度)を用いて耐力の推定を行った結果、鎌継では推定値と実測値とは比較的良く一致した。一方、追掛大栓継においては、推定値が実際の引張耐力より低くなったものの、せん断面積の増加とともに推定値が増加する傾向を示した。鎌継と追掛大栓継では破壊機構が異なるため、予測された荷重レベルは異なるが、弾性域のせん断応力の集中を考慮することによって耐力を推定できることを確認した。

In the past year, the application of the method of cross-section area and compression force has been studied. The relationship between the breaking strength and tensile strength of the components was investigated. The result is that the following is not the case. 1. The results of the tensile strength increase and the tensile strength increase in the direction of the cross section of the strength development mechanism are shown. The internal distribution of the large bolt is compared with the internal distribution of the large bolt. The internal distribution of the large bolt is compared with the internal distribution of the large bolt. The internal distribution of the large bolt is compared with the internal distribution of the small bolt. The finite element method is used to investigate the results, to suppress the deformation of components, and to suppress the deformation of components in the orthogonal direction. The main reason for the failure of the bolt is that the bolt is not stable. 2. The relationship between the stress concentration and the stress distribution is determined by the geometric correlation method and the finite element method. The force distribution of the property domain is calculated by the force concentration coefficient and the strength of the component. The result of the estimation of the endurance is consistent with the result of the comparison. On the one hand, when chasing large bolts, the estimated value becomes lower than the actual tensile strength, and the estimated value tends to increase with an increase in the cross-sectional area. To determine whether the force concentration in the fault zone is different from that in the fault zone, it is necessary to estimate the force tolerance.

项目成果

鎌継手におけるせん断面の繊維方向長さが引張強度に与える影響-画像相関法によるひずみ分布解析

纤维方向剪切面长度对镰状接头拉伸强度的影响——图像相关法应变分布分析

• 发表时间: 2007
• 期刊: 木材学会誌 53・2
• 作者: 宇京斉一郎;林知行;原田真樹;軽部正彦
• 通讯作者: 軽部正彦