釘接合部のせん断剛性のばらつき

いやあ、ブログかなりサボってしまいました。

空前のコロナブームでデスクワークが進みに進み、ようやくブログに手が回るようになりました。

ここ半年で普段の業務の中でもかなりの実験をやっておりまして、その中でも今年めちゃめちゃやったなあ、と言えるのが、いわゆるロケット型せん断試験です。

自分が実施したのは、ツーバイ材を用いた釘のロケット型せん断試験ですが、その剛性が非常にばらつくこと、大きいものでは倍半分ものばらつきがあります。

そのばらつきの原因は

①そもそもの母材のばらつき

②釘のばらつき

③ロケット型せん断試験の製作のばらつき

④主材－側材間の微小な隙間による剛性低下

⑤主材－側材間の摩擦

などが考えられます。

②は鋼材なのでほとんど考えられないだろうと思います。③はないものとして考えると、①・④・⑤が大きな原因でないかと考えました。

特に④は既存の研究・理論を応用することで計算できるので、例えば、微小な隙間が0mm～1mmまで変化することを考えパラメトリックスタディをしてみました。

そうすると、1mm程度の隙間ができたところで、ほとんど剛性が低下しないんですよね。1割も低下しないくらいです。

そうなると、剛性のばらつきは①か⑤の要因によるものと考えられます。

が、これは設計上非常に管理しづらいです。

設計で用いる数値としては、統計処理した下限値を用いるのが、現実的だということを改めて認識しました。