2016 Fiscal Year Annual Research Report
Study of Lateral Buckling for H-shaped beams with non-strucutral members
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15H06810
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| Research Institution | Sendai National College of Technology |
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Principal Investigator |
吉野 裕貴 仙台高等専門学校, 建築デザイン学科, 助教 (70756428)
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| Project Period (FY) |
2015-08-28 – 2017-03-31
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| Keywords | H形鋼梁 / 横座屈 / 連続補剛 / ブレース / 屋根折板 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
東北地方太平洋沖地震のような巨大地震に対して建物の損傷を軽減できる制振ブレース架構はダンパ―の取り付けが容易であることやダンパ―が適用される高層建物として鋼構造建物に多く用いられている。巨大地震による大空間構造物の崩壊挙動について明らかにされつつあるが，これらは構造部材のみで構成された構造物を対象とした研究である。しかし，現行の耐震設計法では非構造部材の影響について考慮されていない。
本研究では，軸力と勾配曲げモーメントを受ける連続補剛されたH形鋼梁の横座屈性能を把握することを目的とする。
昨年度は，屋根折板による梁の横座屈に対する補剛効果を明らかにするために，屋根折板が取り付くH形鋼梁の横座屈載荷実験を行った。その際，単調載荷に加えて繰り返し載荷を受けるH形鋼梁を対象とし，H形鋼梁の横座屈後の履歴吸収エネルギーの低下率や塑性変形性能を把握する。また，実構造物における屋根折板とH形鋼梁の接合部を詳細に再現し，最大耐力以降に屋根折板に作用する応力分布や塑性化の進展状況を明らかにするとともに，屋根折板の水平補剛力及び回転補剛モーメントを計測し，補剛材の要求性能を把握した。
本年度は，昨年度に製作した実験装置に引張ブレースを取り付け，H形鋼梁に圧縮軸力と曲げモーメントを同時の作用させた単調載荷横座屈載荷実験を行った。引張ブレースにより載荷フレームの保有水平耐力はブレースなしの場合に対して2倍程度上昇したが，梁の横座屈耐力は10％程度低下し，塑性変形性能が無補剛の場合の半分程度に低下してしまう危険性があることを明らかにした。
エネルギー法による変分原理を用いて弾性横座屈荷重式を誘導し，有限要素法汎用プログラムを用いた弾性固有値解析を行い，誘導した弾性横座屈荷重式の妥当性を検証した。また，弾塑性大変形解析を行い，現行の設計指針の設計式に用いられている横座屈細長比への適用を試みた。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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