JPH0725674Y2

JPH0725674Y2 - 建築用構成材の試験装置

Info

Publication number: JPH0725674Y2
Application number: JP1988045161U
Authority: JP
Inventors: 祥三永谷; 新一高田
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1988-03-31
Filing date: 1988-03-31
Publication date: 1995-06-07
Anticipated expiration: 2003-03-31
Also published as: JPH01148844U

Description

【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野本考案は、建築用パネルなどの建築用構成材の面内せん
断試験等を行う建築用構成材の試験装置に関する。

B.従来の技術建築用構成材の性能試験は、JIS A1414により規定され
ており、その試験の１つに面内せん断試験がある。

第11図は、この種の従来の面内せん断試験装置を示すも
ので、床面１上に水平に設置され、被試験用の建築用パ
ネル２をセットする基台３と、この基台３に相対向して
床面１上に垂直に設置された加圧用フレーム４と、建築
用パネル２に面内せん断方向の荷重を加える油圧ジャッ
キ５とを備えている。

この装置を利用して建築用パネル２を、JIS A1414で規
定されたＡ法により面内せん断試験する場合は、まず、
建築用パネル２を基台３上に垂直に載置し、その載置端
側の左右角部を基台３上に取り付けた滑り止め部材6,7
により挾持して、建築用パネル２が基台３上をその長手
方向に移動できないよう保持する。そして、建築用パネ
ル２の上端の左右角部にＬ字状の加圧板8,9を係合し、
この両加圧板8,9をその両者間に差し渡されたタイロッ
ド10（図面では１本しか示されていないが、建築用パネ
ル２の前後両面にある）により固定する。

次に、建築用パネル２の油圧ジャッキ連結側において、
建築用パネル２の前後両面に離間して配置したタイロッ
ド11（図面では一方のみ図示）の下端を基台３に固定
し、その上端を加圧板８の上面に摺接可能に当接する押
え板12に連結して、負荷時に建築用パネル２が基台３か
ら浮き上がらないように保持すると共に、押え板12をタ
イロッド13を介して加圧用フレーム４に連結する。さら
に、建築用パネル２の上端縁には、固定枠14に取付けた
倒れ止め部材15を係合し、これにより建築用パネル２の
前後方向の倒れを防止する。

次に、加圧用フレーム４の上端と対向する加圧板８の側
面にロードセル16を介して連結具17を取り付け、連結具
17に油圧ジャッキ５のヘッド端を回動可能に連結すると
共に、油圧ジャッキ５のピストンロッド5aを加圧用フレ
ーム４の上端部に取り付けた連結具18に回動可能に連結
する。

かかる状態で、油圧ジャッキ５を伸長させて建築用パネ
ル２を負荷し、この時の荷重をロードセル16で測定する
と共に、水平方向の変位量及び垂直方向の変位量を測定
し、これにより建築用パネルの面内せん断試験を行う。

次に、JIS A1414で規定されたＢ法による面内せん断試
験に付いて述べる。

この試験法にあっては、第11図に示すタロッド11及び13
を取り外し、これに代えて建築用パネル２の下端を複数
のボルト・ナット19により基台３に固定した形態とな
る。この状態で上述のＡ法と同様に油圧ジャッキ５を伸
長させて建築用パネル２を負荷して面内せん断試験を行
う。

C.考案が解決しようとする問題点上述した従来の面内せん断試験装置は、面内せん断試験
専用のものであり、建築用パネルのような建築用構成材
の引張，圧縮あるいは曲げ試験に供する実大強度試験機
が別途に必要である。このため、従来はこれら２つの装
置を試験室内に設置しなければならず、スペース効率，
作業効率の上から問題があり、またコストも高いという
問題がある。

また、油圧ジャッキ５の一端が加圧用フレーム４に連結
されているため、建築用パネル２の高さに応じて油圧ジ
ャッキの荷重点の高さを調節しなければならず、そのた
め別途にホイストが必要となるという問題もある。

さらにまた、従来のＡ法及びＢ法による面内せん断試験
装置は、試験体である建築用パネルの押し方向のみの荷
重方式であるため、建築用パネルの引き方向に対する特
性または押し引きによる建築用パネルの特性を評価する
ことができないという問題があった。

本考案は、試験室内でのスペース効率を向上し、試験体
に対する荷重点の高さ調節を容易にするとともに、押
し，引きによる試験体の特性評価を可能にする材料試験
機を提供することを目的とする。

D.問題点を解決するための手段本考案にかかる建築用構成材の試験装置は、床面に所定
間隔あけて垂直に設置された一対の支柱と、この支柱間
に上下動可能に取付けたクロスヘッドと、クロスヘッド
を上下動させる昇降手段と、支柱間の床面上にクロスヘ
ッドと平行に設置された建築用構成材セット用基台と、
クロスヘッドの一端側に設置され建築用構成材の上端に
水平方向へのせん断荷重を付与するアクチュエータとを
備えてなるものである。

請求項２の考案では、アクチュエータと建築用構成材の
荷重点とを、荷重方向に対し直角な方向に相対変位しア
クチュエータの押し及び引き方向の荷重を建築用構成材
に伝達するスライド継手で連結した。

E.作用上下動可能なクロスヘッドを設け、そこに水平方向への
せん断荷重を付与するアクチュエータを取付けたので、
クロスヘッドの移動によりアクチュエータの高さを建築
用構成材の高さに合わせて調節できる。また、クロスヘ
ッドに実大試験用のアクチュエータを追加するだけで面
内剪断試験および実大強度試験の両者が可能な試験装置
を実現できる。

請求項２の考案では、アクチュエータが建築用構成材に
せん断荷重を付与している時、建築用構成材のせん断荷
重による変形に伴いスライド継手が荷重方向と直角な方
向に変位し、これにより建築用構成材に常に水平方向荷
重を与え得る。

F.実施例以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図〜第５図は、本考案の実施例における建築用構成
材の試験装置の一例を示すもので、第１図は全体構成を
示す正面図、第２図はその要部の平面図である。

図において、床面30には一対の支柱31,32が所定間隔で
垂直に固定され、その上端は、図示しない連結部材によ
って連結されている。支柱31,32間には、クロスヘッド3
3が水平に差し渡され、その両端部は支柱31,32に上下摺
動可能に嵌合され、不図示の油圧クランプ装置でクラン
プされている。クロスヘッド33の中間部分には負荷ジャ
ッキ35が設置され、建築用構成材34の圧縮，曲げ，引張
等の実大試験時の荷重を付与する。本例では、圧縮試験
用の圧盤35aが負荷ジャッキ35に取り付けられている。

各支柱31,32の外側には、クロスヘッド33を上下動作さ
せる昇降油圧シリンダ36,37が支柱と平行に配置され、
各油圧シリンダ36,37のピストンロッド36a,37aは床面30
に垂直に固定されていると共に、シリンダ本体36b,37b
にはクロスヘッド33の両端が固着されている。

なお、支柱31,32、クロスヘッド33、負荷ジャッキ35及
び昇降油圧シリンダ36,37は、建築用構成材（パネル）
の圧縮，曲げ，引張り試験に供する実大強度試験機をも
構成する。

また、クロスヘッド33の右端側前面には、第３図及び第
４図に示すように、ブラケット38が固着されており、こ
のブラケット38の下面に取付けた支持枠39に、面内せん
断試験用の油圧ジャッキ40がクロスヘッド33と平行にか
つ水平に固定されている。

一方、支柱31,32間に位置する床面30上には、第１図に
示す如く建築用構成材34のセット基台41がクロスヘッド
33と平行に固定されている。また、面内せん断試験され
る建築用構成材34の上端左右角部にはＬ字状の加圧板4
2,43が係合され、この加圧板42,43は、建築用構成材34
の両面において、左右の加圧板間に差し渡されたタイロ
ッド44,45により固定されている。

建築用構成材34をJIS A1414で規定されたＡ法により面
内せん断試験するに際し、基台41上にセットする場合
は、建築用構成材34を基台41上に平行にかつ垂直に載置
し、その下端角部を、基台41に取り付けた位置決め兼用
の滑り止め部材46,47により左右から挾持して、基台41
の長手方向に移動できないようにする。

次に、建築用構成材34の油圧ジャッキ連結側において、
建築用構成材34の前後両面に離間して配置したタイロッ
ド48,49の一端を基台41に連結すると共に、その上端を
加圧板42の上面にコロ50（第５図参照）を介して相対摺
動可能に当接する押え板51に連結して、押し方向の負荷
時に建築用構成材34が基台41から浮き上がらないように
保持し、さらに押え板51をタイロッド52を介して油圧ジ
ャッキ40の支持枠39に連結する。また、クロスヘッド33
の下面に取り付けた一対の倒れ止め部材53を建築用構成
材34の上端縁に係合し、これにより建築用構成材34の前
後方向の倒れを防止する。

また、JIS A1414のＢ法による面内せん断試験にあって
は、Ａ法におけるタイロッド48,49及び52を省略し、こ
れに代えて建築用構成材34の下端枠を第１図の破線に示
すボルト・ナット54により基台41に固定する。その他の
支持機構はＡ法と同一である。

油圧ジャッキ40のピストンロッド40aは、スライド継手5
5及び荷重検知用のロードセルブロック56を介して建築
用構成材34の加圧板42に連結され、油圧ジャッキ40の伸
縮により、面内せん断試験に必要な押し，引きの荷重力
を付与するようになっている。

第６図〜第８図は、スライド継手55の詳細を示すもので
ある。

図において、スライド継手55は、互いにクロスして係合
し合うコ字状の第1,第２継手部材60,61を有している。
第１の継手部材60は、油圧ジャッキ40のピストンロッド
40aに螺合される基板60aと、この基板60aに平行に取り
付けた支持板60b,60cと、この支持板60b,60cの先端間に
固定した結合ブロック60dとから構成され、結合ブロッ
ク60dの外側面には、押し荷重を受ける一対のスライド
ローラ62a,62bが上下方向に位置して装着され、さらに
結合ブロック60dの内側面には、引き荷重を受ける一対
のスライドローラ63a,63bが左右方向に位置して装着さ
れている。

また、第２の継手部材61は、ねじ杆64によりロードセル
ブロック56に結合される基板61aと、この基板61aに平行
に取り付けた支持板61b,61cと、この支持板61b,61cの先
端間に固着した結合板61dとから構成され、基板61aの内
面には、上記押し荷重用のスライドローラ62a,62bが上
下方向に転動する受板65が固着され、さらに結合板61d
の内面には、上記引き荷重用のスライドローラ63a,63b
が上下方向に転動する受板66a,66bが固着されている。
ここで、スライドローラとは、自転する複数のピンロー
ラから成り、これらのピンローラを長円軌道に沿って公
転可能に構成したものである。

このように構成された第1,第２の継手部材60,61がその
結合ブロック60dと結合板61dとが内側でクロスするよう
に組み合わされた状態では、継手部材60,61は軸線方向
に遊びのない状態に結合され、そして軸線と直交する上
下方向（クロスヘッドの昇降方向）には、例えば10mm程
度相対移動できるようになっている。

次に、上述のように構成された本実施例の動作について
説明する。

まず、JIS A1414のＡ法により建築用構成材34を面内せ
ん断試験する場合は、滑り止め部材46,47及びタイロッ
ド48,49により建築用構成材34を第１図に示すように基
台41上に固定した後、昇降用油圧シリンダ36,37を動作
することによりクロスヘッド33を支柱31,32に沿い上下
動させて、油圧ジャッキ40の高さを建築用構成材34の加
圧板42と対向する位置に調節する。その後、油圧ジャッ
キ40のピストンロッド40aと、加圧板42に取り付けたロ
ードセルブロック56とをスライド継手55により結合す
る。

かかる状態で油圧ジャッキ40を伸長させると、これによ
る押し荷重はピストンロッド40a−第１の継手部材60−
係合ブロック60d−スライドローラ62a,62b−受板65−第
２の継手部材61を経て建築用構成材34の上端角部に伝達
され、建築用構成材34をせん断変形させる。この時の荷
重はロードセルで測定されると共に、水平方向及び垂直
方向の変位量が測定され、これにより建築用構成材34の
面内せん断試験が行われる。

油圧ジャッキ40により建築用構成材34に押し荷重を与え
た時、建築用構成材34は第９図に示すように変形する。
これに伴い油圧ジャッキ40の中心軸線L₁と建築用構成材
34のせん断荷重軸線L₂との間にずれｄが生じるが、この
ずれｄはスライド継手55の継手部材60,61間の相対移
動、即ち変形側の第２の継手部材61が固定側の第１の継
手部材60に対しスライドローラ62a,62bを介して下方へ
スムーズに変位し、これにより建築用構成材34に対し常
に水平方向荷重を与えることになる。

また、建築用構成材34に引き方向のせん断荷重を付与し
た場合は、その引き方向の力は、ピストンロッド40a−
第１の継手部材60−結合ブロック60d−スライドローラ6
3a,63b−受板66a,66b−第２の継手部材61を経て建築用
構成材34に伝達され、これを第10図に示す如く第９図と
逆の方向にせん断変形させる。そして、建築用構成材34
の引き荷重によるせん断変形による油圧ジャッキ40の中
心軸線L₁と建築用構成材34へのせん断軸線L₂間のずれｄ
は、スライド継手55の継手部材60,61間の相対的移動、
即ち変形側の第２の継手部材61が固定側の第１の継手部
材60に対しスライドローラ63a,63bを介して下方へスム
ーズに変位し、これにより建築用構成材34に対し常に水
平方向荷重を与えることになる。

また、Ｂ法により面内せん断試験を行う場合は、建築用
構成材34の下端を第１図に示すようにボルト・ナット54
により基台41に固定し、油圧ジャッキ40を伸縮すること
により、上述と同様にして建築用構成材34に押し方向ま
たは引き方向のせん断荷重を付与する。

上述のような本実施例にあっては、実大強度試験機のク
ロスヘッド33に油圧ジャッキ40を取り付け、これによっ
て建築用構成材34の面内せん断試験を行うようにしたか
ら、実大強度試験機を面内せん断試験機として利用で
き、これに伴い試験室内における建築用構成材試験装置
の占有スペースが減少し、試験室内を有効利用できるほ
か、試験設備の低コスト化が可能となる。また、油圧ジ
ャッキ40はクロスヘッド33と共に昇降用油圧シリンダ3
6,37により上下動可能であるため、建築用構成材34の高
さに対する油圧ジャッキ40の荷重点位置を容易に調節す
ることができる。

また、油圧ジャッキ40と建築用構成材34の荷重点間は、
押し及び引き荷重を伝達可能なスライド継手55を介して
連結するため、建築用構成材34の変形に伴い荷重軸線が
ずれても建築用構成材34に常に水平方向荷重を付与で
き、建築用構成材34の押し，引きに荷重によるせん断試
験が可能になるほか、建築用構成材34の面内せん断特性
の評価を拡大できる。

なお、本考案の面内せん断試験における油圧ジャッキ40
と建築用構成材34間の結合手段は、上記実施例に示した
スライド継手55に限定されない。

G.考案の効果上述のように本考案によれば、せん断荷重を付与するア
クチュエータを上下動可能なクロスヘッドに取付けたの
で、クロスヘッドの移動によりアクチュエータの高さを
建築用構成材の高さに合わせて調節できる。クロスヘッ
ドに実大強度試験用のアクチュエータを追加するだけで
面内剪断試験および実大強度試験の両者が可能な試験装
置を実現でき、これにより試験室内で建築用構成材の試
験装置が占めるスペースを小さくして、試験室を他に有
効に利用できる。

請求項２の考案では、建築用構成材のせん断変形により
荷重軸線がアクチュエータの軸線からずれても建築用パ
ネルに常に水平方向荷重を付与でき、建築用パネルの面
内せん断特性の評価を拡大できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の建築用構成材試験装置の一例を示す全
体の正面図、第２図は第１図の要部の平面図、第３図は
本実施例におけるせん断荷重機構部の詳細を示す要部の
正面図、第４図は第３図の右側面図、第５図は第３図の
V-V線に沿う断面図、第６図および第７図は本実施例に
おけるスライド継手の上面および正面半断面図、第８図
は同じくスライド継手の分解斜視図、第９図及び第10図
は本実施例における動作説明図、第11図は従来の面内せ
ん断試験装置の正面図である。 30:床面、31,32:支柱 33:クロスヘッド 34:建築用構成材 35:負荷ジャッキ 36,37:昇降用油圧シリンダ 38:ブラケット 40:油圧ジャッキ 41:基台、42,43:加圧板 44,45:タイロッド 46,47:滑り止め部材 53:倒れ止め部材 55:スライド継手 56:ロードセルブロック 60,61:継手部材 62a,62b,63a,63b:スライドローラ 65,66a,66b:受板

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】床面に所定間隔あけて垂直に設置された一
対の支柱と、この支柱間に上下動可能に取付けたクロス
ヘッドと、前記クロスヘッドを上下動させる昇降手段
と、前記支柱間の床面上に前記クロスヘッドと平行に設
置された建築用構成材セット用基台と、前記クロスヘッ
ドの一端側に設置され前記建築用構成材の上端に水平方
向へのせん断荷重を付与するアクチュエータとを備えて
なる建築用構成材の試験装置。
【請求項２】前記アクチュエータと建築用構成材の荷重
点とを、荷重方向に対し直角な方向に相対変位し前記ア
クチュエータの押し及び引き方向の荷重を建築用構成材
に伝達するスライド継手で連結した請求項１記載の建築
用構成材の試験装置。