軸力と曲げを受ける鋼構造梁端接合部の耐力評価と設計法の構築

2020 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 19K04689
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 浅田 勇人 神戸大学, 工学研究科, 助教 (70620798)
• 研究分担者: 吉敷 祥一 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (00447525) ; 田中 剛 神戸大学, 工学研究科, 教授 (90243328)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 梁端接合部 / 鋼構造 / 軸力 / 曲げモーメント / 耐力評価

研究実績の概要

本研究は，曲げと同時に軸方向力を作用させた梁端接合部の載荷実験および数値解析を通じて，その現実的な性能を実証し，その結果から，軸方向力の影響を陽に考慮した設計法を構築することを目的とする。具体的には軸方向力を考慮した最大曲げ耐力を明らかにするとともに，塑性変形能力を確保する観点から，梁端接合部に許容できる軸方向力（軸力比）の限界値を明確にする。
研究2年目は，引張軸力下の梁端接合部の耐力および塑性変形能力を実証するために，スカラップ形式の柱梁部分架構試験体の載荷実験を行う予定であった。ただし，新型コロナウイルスの影響によって実験を遂行するまでには至らなかったが，試験体の製作および計測計画を本年度中に完了した。また，実験の実施が困難と判断した段階で，解析的検討を先立って行うことに方針を切り替え，載荷試験の詳細分析に用いる数値解析モデルを構築し予備解析を実施した。予備解析では，試験体に対応するモデルによる試験体の予測挙動を把握するとともに，引張軸力の大小や柱スキンプレート厚を変動させた数値解析モデルを作成し，梁端接合部の耐力ならびに破壊起点位置となるスカラップ底への歪集中について分析した。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

研究2年目は当初載荷実験を行う予定であったが，新型コロナウイルスの影響によって，研究代表者の移動および研究分担者の実験施設の利用が難しくなったため実施できなかった。ただし，その代わりに先行して数値解析モデルの構築し，予備解析の実施を行うことができた。総合的にみてやや遅れていると言える状況にある。

今後の研究の推進方策

研究3年目は，昨年度実施予定であった載荷実験を年度早々に実施し，実験結果の分析を上半期に終える。数値解析モデルのキャリブレーションを行い，妥当性が確認された解析モデルを元に，実験では把握しきれないパラメータの影響分析を行う。さらに本年度下半期にはノンスカラップ形式の載荷実験を行い，接合ディテールの影響を踏まえて，梁に作用する軸力が耐力および塑性変形能力に与える影響を分析する。