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鋼の材料特性のばらつきによる鋼構造部材性能の変動の定量化

研究課題

研究課題/領域番号 05452252
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 建築構造・材料
研究機関京都大学

研究代表者

中島 正愛  京都大学, 防災研究所, 助教授 (00207771)

研究分担者 上谷 宏二  京都大学, 工学部, 教授 (40026349)
鈴木 祥之  京都大学, 防災研究所, 助教授 (50027281)
野中 泰二郎  京都大学, 防災研究所, 教授 (60027224)
研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
5,900千円 (直接経費: 5,900千円)
1994年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1993年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
キーワード建物 / 耐震設計 / 変形能力 / 耐力 / ばらつき / 構造解析 / 鋼構造 / 塑性変形能力 / 信頼性 / ひずみ硬化 / 鉄骨柱
研究概要

鉄骨物の構成する主要部材である鉄骨柱材を対象に、「降伏後の材料諸特性のばらつきが部材特性の変動に及ぼす影響を定量化すること」、また「構造部材特性の変動係数の大きさに指針を与えること」を目的とし、平成5〜6年度にわたって研究を実施した。最終年度である平成6年度では、材料特性のばらつきと部材特性のばらつきとの相関を明らかにするための、モンテカルロシミュレーションによる非線形弾塑性解析プログラムを整備するとともに、一連の数値解析を実施した。また平成5年度に実施した、既往の構造実験結果の分析、新たに実施した構造実験(材料特性を微妙に変化させた構造実験)結果ともあわせ、鋼材の降伏後の諸特性のなかで、とくに、鉄骨柱材の最大耐力や塑性変形能力のばらつきに大きな影響を及ぼす因子を同定するとともに、鋼材の降伏後特性の変動係数と鉄骨柱材の最大耐力・塑性変形能力特性の変動係数の関係に対する指針を与えた。本研究から得られた知見は、
・鉄骨柱材の特性は、鋼材の降伏後のひずみ硬化特性に大きく左右されること、
・またその事実は塑性変形能力において特に顕著であること、
・鋼材の降伏応力の最大強度に対する比として定義される降伏比は、ひずみ硬化特性を表す簡便な指標であるが、降伏比がたとえ同じでも、降伏直後のひずみ硬化特性の違いによって、鉄骨柱材の塑性変形能力は大きく変動しうること、
・現在供給されている鋼材の材料特性のばらつきを勘案すれば、鉄骨柱材の最大耐力と塑性変形能力は、変動係数にして、それぞれ10〜20%、50〜100%程度変動しうること、
とまとめられる。

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (17件)

  • [文献書誌] 中島正愛: "ひずみ硬化を考慮した鉄骨柱部材の耐力評価" 鋼構造年次論文報告集. 1. 615-621 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 西野孝仁: "鉄骨筋違材の座屈後耐力の推定" 鋼構造年次論文報告集. 1. 163-170 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中島正愛: "オブジェクト指向型データベースを用いた構造実験情報の管理・保存" 構造工学論文集. 40B. 253-259 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakashima,M.: "Variation of Ductility Capacity of Steel Beam-Columns" Journal of Structural Engineering,ASCE. 120-7. 1941-1960 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中島正愛: "水平力を受ける鉄骨骨組における構造部材への要求塑性変形とその変動" 第9回日本地震工学シンポジウム. 2. 2065-2070 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Maeda, Y., Nakashima, M., and Tsuji, B.: ""Evaluation of Strength of Steel-Beam Columns Considering Strain Hardening Effects, " (in Japanese)." Proceedings of JSSC Tokyo, Japan. 615-622 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nishino, T., Nakashima, M., and Tsuji, B.: " "Prediction of Post-Buckling Strength of Steel Braces, " (in Japanese)." Proceedings of JSSC Tokyo, Japan. 163-170 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakashima, M., Otani, Y., and Tsuji, B.: ""Archiving and Retrieval of Experimental Information Using Object-Oriented Databse, "" Journal of Structural Engineering, The Architectural Institute of Japan. Vol.40B. 253-259 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakashima, M.: ""Variation of Ductility Capacity of steel Beam-Columns, "" Journal of Structural Engineering, ASCE. Vol.120, No.7. 1941-1960 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakashima, M., Kato, M., and Tsuji, B.: ""Ductility Demand and its Variation of Structural Members in Steel Frames Subject to Lateral Force, " (in Japanese)." Proceedings of the Nineth Japan Earthquake Engineering Symposium, Tokyo, Japan. 2065-2070 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中島 正愛: "ひずみ硬化を考慮した鉄骨柱部材の耐力評価" 鋼構造年次論文報告集. No.1. 615-621 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 西野 孝仁: "鉄骨筋違材の座屈後耐力の推定" 鋼構造年次論文報告集. No.1. 163-170 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 中島 正愛: "オブジェクト指向型データベースを用いた構造実験情報の管理・保存" 構造工学論文集. Vol.40B. 253-259 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Nakashima,M.: "Variation of Ductility Capacity of Steel Beam-Columns" Journal of Structural Engineering,ASCE. Vol.120,No.7. 1941-1960 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 中島 正愛: "水平力を受ける鉄骨骨組における構造部材への要求塑性変形とその変動" 第9回日本地震工学シンポジウム. Vol.2. 2065-2070 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 前田泰史: "ひずみ硬化を考慮した鉄骨柱部材の耐力評価" 鋼構造年次論文報告集. 1. 615-621 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 西野孝仁: "鉄骨筋違材の座屈後耐力の推定" 鋼構造年次論文報告集. (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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