2010 Fiscal Year Annual Research Report
冷間成形角形鋼管柱の火災時高温状態と火災後再使用時の力学的挙動に関する実験的研究
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20560525
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
岡部 猛 熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (40117338)
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| Keywords | 冷間成形材 / 角形鋼管 / 耐火性能 / 耐震性能 / 再使用 |
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| Research Abstract |
平成22年度は、交付申請書に示した研究計画に対して以下の検討【1】【2】を実施した。
【1】冷間成形角形鋼管の一定温度下の加力実験、として「両端ピン支持の柱材の一定高温度下での中心圧縮試験」を完了した。即ち、2種類の断面サイズ□-100x4.5,□-100x3.2の柱試験体について、実験温度を常温、400,500,600,700℃に設定し圧縮試験を行った。特に500,600,700℃に関しては載荷時の変形速度を2種類に設定し、高温時の粘性の程度を調べた。高温実験を完了するには多大の時間と労力を要したが、この実験により、局部座屈が比較的起こりやすい断面サイズの鋼管柱試験体の高温時の座屈挙動に及ぼす鋼材温度の影響が明らかになった。実験結果は有限要素法解析を用いてシミュレートし、全体座屈と局部座屈の連成挙動が幅厚比や温度に依存する模様など、実験と解析の妥当性を相互に確かめることができた。
【2】冷間成形角形鋼管の加熱後再使用時の加力実験、として「短柱の加熱後常温度下での圧縮試験」を完了した。即ち、2種類の断面サイズ□-150x6,□-150x9のBCR295鋼管短柱に対して、鋼材温度を一旦400,500,600,700℃まで加熱した後、常温に戻し、加熱後冷却時の加力実験を実施した。この実験の結果により火災を受けた冷間成形鋼管短柱の火災後再使用時の残存耐力を明らかにすることができた。この実験結果も有限要素法解析を用いてシミュレートし、局部座屈が幅厚比や最高加熱温度に依存する模様など、実験と解析の妥当性を相互に確かめることができた。
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