| 研究概要 |
接合部パネルの設計の考え方には,日米の間に大きな相違が存在するが,現在の処,この相違の理由は合理的には説明されていない.この一因として,未だに接合部パネルのせん断挙動が柱および梁部材の弾塑性挙動に及ぼす影響が十分に解明されていないこと,実験資料の蓄積が不十分であることが挙げられる.昨年度にH形断面柱梁接合部について,接合部パネルと梁部材の耐力の等を変数とした計11体の実験を行い,弱パネル形式の試験体は,強パネル形式の試験体に比べ,骨組の耐力が低下するが,高い塑性変形能力を示すことを明らかにした.本年度は,昨年度の実験ついて,有限要素解析を実施し,骨組および接合部パネル,梁部材の荷重-変形挙動を実験結果と解析結果で比較すると共に,破壊の起点となる可能性のあるa)スカラップ底,b)梁フランジ溶接始終端の鋼製エンドタブと梁フランジのスリット部,c)梁フランジ中央の溶接ルート部および止端部の相当塑性歪および応力三軸度について,検討を行った.また実験中の目視観察を行うことが出来ない部位について,実験後の試験体を切断し,マクロ試験を実施した.同一梁部材角時の有限要素解析より得た歪集中点の相当塑性歪は,いずれも弱パネル形式となることで,増大した.これは,接合部パネルがせん断変形することに起因して,溶接部近傍で局所的な曲げ変形(kink現象)が生じるためである.骨組の全体変形角が等しい時点の歪集中点の相当塑性歪は,反対に弱パネル形式の方が減少した.これは,弱パネル形式となることで,接合部パネルのせん断変形の影響が卓越し,梁部材角が減少するためである.また,この結果は,実験中の目視観察による破壊状況および実験後のマクロ試験により確認した亀裂進展状況および破壊状況とも対応していた.以上より,骨組の耐力が十分確保されている場合は,接合部パネルの塑性化を許容しても問題ないと判断される.
|
