オトギ研究室

公園施設をよりよく知るための研究活動について③

国土交通省告示 第410号仕様規定適合確認実験(協力:京都大学大学院 工学研究科 工学博士 聲高裕治教授)

 アルミ合金造の建築物を設置する場合、国土交通省告示 第410号の仕様規定に適合している必要があります。その仕様規定第5「接合」において、「ボルト孔の径は、ボルトの径より 0.5ミリメートルを超えて大きくしてはならない。」と規定されています。しかし同時に、「接合部の実況に応じた一方向又は繰り返し加力実験によって前2項に定める接合と同等以上に存在応力を伝えることができるものであ ることが確認された場合においては、適用しない。 」と記載されています。弊社アルミ製品は施工性に配慮し、0.5ミリメートル を超えた数値にて製作する場合がある(0.5ミリメートル以内にて製作する場合もあります)ことから、実験によって0.5ミリメートル以上とした場合でも、弊社製品の安全性は変わらないことの証明を目的とし、京都大学大学院 工学研究科の工学博士 聲高教授にその証明実験を依頼しました。

 実験場内で組み立てた本製品の支柱・梁桁・接合金物に積雪及び吹き上げの設計荷重を実際に負荷する加力実験を行い、各々の部材の変位を測定することで製品の安全性を検証します。尚、試験体は、2種類のボルト孔径の製品を準備し、各々の製品に下記荷重を加力し、その変位を測定します。

★ボルト孔径① 13mm(ボルト径12mm+1.0mm)
★ボルト孔径② 14mm(ボルト径12mm+2.0mm)
★積雪荷重加力試験 ①30cm(2520N) ②50cm(3720N) ③90cm(6120N) ④塑性限界値(18000N/㎡)
★吹上荷重加力試験 ①34m/s(1770N) ②40m/s(2730N) ③34m/s(3840N) ④塑性限界値(18000N/)

組立てた製品の桁部2箇所(2スパン)に加力用のジャッキを設置します。
支柱・柱頭金物・桁の各部位に変位計を装着します。
変位計から集積したデータをもとに加力と変位の相関関係をグラフ化します。
塑性限界値まで加力した後、製品を分解してボルト孔の変位を確認し、加力がボルト孔に与える影響を検証します。

<表解説>

 各加力に対してのたわみ量は、規定値以下の数値であり、高い強度を持つことを示しています。また、ボルト孔径については変位は見られず、加力に対して、ボルト孔から接合部が崩壊しないことを示した実験結果と判断いたします。

<総括>

積雪、吹上げ共に、最大18kNの荷重に対して、ボルト孔の変位は見られず、また、接合部や本体の破損・崩壊も発生しませんでした。

この結果により、国土交通省告示第410号 第5「接合」規定に対して、本施設のボルト孔サイズ(ボルト径+1.0mm(2.0mm))は、規定に定める接合と同等以上に存在応力を伝えることができるものであることが加力実験によって証明されたことになります。

聲高教授と弊社開発チーム
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