木造接合部の性能評価と高性能化に関する基礎研究

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本研究は,木質構造接合部において困難とされている,剛性,耐力,変形能力の全てに優れた特性を発揮する、木材に挿入接着した厚肉パイプと金属添板間の高力ボルト接合により,施工と解体が容易で高い強度効率を持ち,大地震時にはパイプと添板間の摩擦によるエネルギー吸収が可能な木質構造接合法…(1)や,より安価な国産製材を用いた鋼木複合断面構造を構成する鋼木間一体化接合方法としてトルシア形高力ボルトを用いた鋼木間の接合法…(2)の開発を目的としている。上記目的に対して本年度は以下の通り研究を実施した。(1)昨年度までに得られた知見を基に,金属板を木材に挟み込み接着厚肉パイプとボルト接合した接合部や,梁部材小口面と柱部材にT型金物をラグスクリュー等で固定し,T型金物同士を金属添板を用いて摩擦接合する接合部といった,より施工性が高く,高性能な新たな接合方法を提案した。またこれらの接合方法を用いた試験体に対し,接合部の曲げ要素実験を行い、接合部のモーメント-回転角関係を得て,安定した剛塑性に近い復元力特性と高い靭性能を実現できることを確認した。(2)提案一体化接合部の経時によるせん断特性の変化を把握するために,昨年開始したクリープ実験を継続して行なうとともに,昨年製作しておいた梁部材や軸力材の構造特性の経時変化評価実験を行なった。この結果、試験体作成から一年経過するとボルト張力や一体化接合部のせん断剛性の低下が観察された。このため一体化接合部のせん断特性の経時劣化を防止する案として、木材繊維方向への支圧による一体化接合方法を3通り考案し、せん断特性評価実験を行なった。この結果試験体作成から数日後の試験においてはこれまでの一体化接合方法と同程度のせん断性能を有することが分かった。この一体化接合方法の経時によるせん断特性の変化は今後観察する必要がある。