接合強度の耐力発現機構の解明と耐力評価方法の確立

• 課題番号: 2003004428
• 研究機関名: 森林総合研究所
• 研究分担: 森林総合研究所
• 研究期間: 継続2001～2005
• 年度: 2003
• 摘要: 接合強度の耐力発現機構の解明と耐力評価方法の確立当年度の試験研究方法：１）ベイツガ、スギ、サザンパイン、ベイマツの製材について、荷重角度（＝負荷方向と材の繊維方向とのなす角度）を0度、30度、60度、90度、また、割裂長さ（＝材端から接合具中心までの距離を繊維平行方向に測定した距離、荷重角度が0度の場合、端距離と等しくなる）を接合具直径の2倍、4倍、6倍、8倍と変化させた試験体（厚さは直径の2倍とした）を作成し、ドリフトピン（直径6mm）の面圧試験を行った。その後、得られた荷重－変形曲線について、塑性化指標を求めた。２）大変形を受けたト型柱梁接合部をエポキシ接着剤によって補修修復した接合部を再加力し、耐力回復を確認した。破壊後の試験体接合部を分解し、補修法の有効性を検証した。３）接合部のデータベースの拡張性および継続性の基礎となる考え方を整理した。４）MOEを測定したラミナ（長さ3000mm×幅110mm×厚さ30mm）を準備し、カラマツとスギの構成比を4：0、3：1、2：2、1：3、0：4とした4層の集成材を作成した。この集成材から直方体のブロック（長さ150mm×幅105mm×積層方向厚さ120mm）を切り出し、試験用ドリフトピンと同径の半円形の溝を加工し、溝にドリフトピンを軸方向に直交で、積層方向に平行に圧入した。得られた荷重－変形曲線から、PickPointにより5％オフセット値および剛性を求め、積層構成との関係を検討した。当年度の研究成果：１）せん断型金属接合具の耐力発現機構の基礎的解明（一般研究費）ベイツガ、スギ、サザンパイン、ベイマツの製材について、荷重角度（４種類）、割裂長さ（４種類）を変化させて、ドリフトピンの面圧試験を行った。ベイツガは荷重角度および割裂長さが増加するとより弾性的な変形挙動を示し、スギやサザンパインについては荷重角度および割裂長さの増加によってより塑性的な（ねばりのある）変形挙動を示すようになることがわかった。２）大変形領域における実大接合部の性能評価（一般研究費）加重して破壊後、接合具近傍を分解すると、処女加力によって形成された接合具周りの空隙が、エポキシ接着剤により充填されていることが観察された。特許出願した手法による空隙充填が、接合部の耐力回復に効果的であることが確認できた。３）接合データベースの開発（一般研究費）データベースに収録する強度特性値は、特徴点の抽出条件を等しく担保することが重要であり、そのためには作業担当者に明示的に注意を促すと共に、抽出結果からその条件を追跡できるようにシステムを構成する必要があることが明らかになった。４）地域産材を活用した異樹種構成集成材の接合強度試験(交付金プロ)カラマツとスギとでラミナのＭＯＥの差が大きい構成の場合、５％オフセット値は、表層からのカラマツの構成比によらずほぼ一定の値を示し、剛性は、カラマツの構成割合が多くなるに従って高くなる傾向を示した。ラミナのＭＯＥの差が小さい構成の場合、５％オフセット値はカラマツの構成比が高くなるほど増加する傾向を示したが、剛性については構成比の影響は認められなかった。
• カテゴリ: 加工 データベース なす