超薄肉鉄骨開断面材のゆがみ座屈に関する実験的研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13450221
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 森野 捷輔 三重大学, 工学部, 教授 (00027278)
• 研究分担者: 川口 淳 三重大学, 大学院・工学研究科, 講師 (50224746)
• キーワード: 軽裏薄板構造 / リップ付き溝形鋼 / 構造実験 / 圧縮材 / 曲げ材 / 局部座屈 / ゆがみ座屈 / 耐力評価

研究概要

近年我が国で施工例がふえつつあるスチールハウスでは、板厚0.8mm以上1.6mm未満の開断面形鋼部材が用いられるが、板厚が非常に薄いため、局部座屈に加えて板要素接合線が初期の断面位置から移動するゆがみ座屈が発生する。本研究は、超薄肉形鋼部材の局部座屈・ゆがみ座屈・全体座屈の相互関係を明らかにする自的で計画されたもので、本年度は、昨年度までに実施したリップ付溝形鋼短柱部材の中心圧縮耐力および薄板軽裏リップ溝形鋼部材の等曲げ耐力の評価を行なった。得られたそれぞれの結旺を以下に示す。
I.中心圧縮を受けるリップ付溝形鋼短柱部材
圧縮実験結旺をもとに局部座屈型崩壊モデルおよびゆがみ座屈型崩壊モデルを作成し、降伏線理論を用いて計算したリップ付溝形鋼短柱部材の耐力は、実験値をよく近似した(計算値に対する実験値の比は平均値0.99、標準偏差0.088)。また、ゆがみ座屈型崩壊モデルではリップをフランジの部として考えることにより、実験の破壊形状に類似できることがわかった。
II.曲げを受ける薄板軽裏リップ溝形鋼部材
有限帯板解析法に基づき求めた弾性ゆがみ座屈強度およびvon-Karman型の後座屈強度評価式を用いて計算した耐力は、実験値を適切に評価した。なお、現行の日本建築学会鋼構造座屈設計指針による評価では、横補剛間隔が小さいおよびフランジ幅が広いものは危険側となる場合が多く、ゆがみ座屈の起生を考慮する必要性が大きい。

研究成果

• [文献書誌] 半谷公司, 菅野良一, 森野捷輔: "面材により部分拘束された曲げを受ける薄板軽裏リップ溝形鋼のゆがみ座屈挙動"日本建築学会構造系論文集. 第567号. 157-164 (2003)
• [文献書誌] S., Morino, J., Kawaguchi, Y., Mizun, K., Hanya: "Distortional Buckling of Light-Gauge Lipped Channel Short Columns"International Journal of Steel Structures. Vol.3, No.3. 203-217 (2003)
• [文献書誌] 半谷公司, 清水秀夫, 高阪廣作, 菅野良一, 森野捷輔: "リップ溝形鋼の高温圧縮試験、薄板軽裏形鋼造の高温時構造特性に関する研究(その2)"日本建築学会大会学術講演梗概集. C-1. 585-586 (2003)
• [文献書誌] 三木辰浩, 半谷公司, 森野捷輔, 川口淳, 菅野良一: "薄板軽裏リップ溝形鋼に関する実験的研究(その2):曲げを受ける単一梁材の耐力評価"日本建築学会大会学術講演梗概集. C-1. 589-590 (2003)