2017 Fiscal Year Annual Research Report
Deformation capacity evaluation of steel frame considering spatial behavior
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15K06294
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
金尾 伊織 京都工芸繊維大学, デザイン・建築学系, 教授 (80372564)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 横座屈 / 横補剛 / 補剛力 / 補剛モーメント / 立体骨組 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
鉄骨建物の耐震性を評価する場合，座屈が発生した時点で建物は崩壊したとみなされるが，他の健全な部材などにより座屈の進行が抑制される可能性がある．そこで，骨組内の梁について梁横座屈後の面外変形に着目した補剛条件を提示することを目的とする．
2015，2016年度は，横補剛を有する立体骨組の数値解析を行い，横補剛剛性をあげても梁の面外変形を完全に抑えることはできず，立体骨組における補剛に発生する補剛力は小さく，立体的な挙動によって補剛に要求される条件は平面と異なる可能性を確認した．また，現行規準では補剛軸剛性および補剛力のみが規定されており，補剛曲げ剛性や補剛曲げモーメントへの規定はないが，立体骨組では補剛曲げモーメントが重要になる可能性を示した．さらに，面外変形を抑制するための横補剛方法について，必要補剛剛性，必要補剛力を検討した．
2017年度は，得られた知見を裏付けるため，小型H形鋼梁の繰返し大変形挙動実験を実施した．2本の梁を平行に配置し，その間に横補剛を配置し，その変形，補剛力および補剛曲げモーメントを計測した．解析から得られた知見の通り，横補剛で繋がれた2本の梁は，横座屈を十分に拘束できず，補剛力も小さく，補剛モーメントが大きいことを実験的に確認できた．
また，立体骨組解析を実施し，立体骨組内の梁に配置した横補剛に要求される補剛剛性，補剛力および補剛モーメントについて検討し，現行規準に示されている曲げ剛性よりも大きな補剛材の曲げ剛性が必要であることを示した．さらに，提案した面外変形を抑制するための補剛方法について，必要な補剛軸剛性および補剛曲げ剛性を検討した．現行規定の剛性があれば変形が抑制されることを確認し，梁単体では特に大きな剛性が必要ではないことを確認した．
以上より，面外変形を抑制するための補剛方法を提案し，立体骨組内の梁における補剛材への必要条件を示すことができた．
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