| 研究概要 |
本研究は，テンション材(PC鋼棒部材)と小径木丸棒で構成されている単層2方向格子シェルような，ハイブリッド格子シェルを対象としている。実験的方法，数値解析的方法によって，ハイブリッド格子シェルの構造特性の基礎資料を得るとともに構造設計法の確立をめざしている。
本年度は，2010,2011年度のテンション材で補剛された単層屋根型円筒2方向格子シェル，単層推動2方向格子ドームに引き続いて，テンション材で補剛された単層球面2方向格子ドームの鉛直荷重載荷実験を行なった。実験変数としては，荷重作用位置ならびに,テンション材に導入する初期軸力の設定値を採用した。初期軸力はテンション材の端部をノードに締付けることにより部材に導入される。導入軸力推定値は実験測定値の0.8から1.2倍を示し，工学的に有意な精度で得られた。試験体架構への中央載荷実験から，設定された導入初期軸力の範囲内では，載荷点に接続する小径木丸棒の曲げ座屈モードを示し，設定初期軸力の大きい試験体の座屈荷重が初期軸力の小さい試験体に比べて大きくなっている。偏心載荷の場合には，明瞭な座屈点が現れず，最大荷重は両試験体とも互いにほぼ等しい値を示した。
離散的取扱い法による数値解析による構造設計用データの蓄積として，等分布雪荷重が作用すし，テンション材で補剛され，小径木丸棒で構成された単層球面2方向格子ドームを対象とした。ドームの構造単位数，子午線方向アーチ半開角，境界条件，テンション材の初期軸力，形状初期不整をパラメータとして数値的に弾塑性座屈荷重を求めた。その結果，テンション材で補剛された2方向格子ドームの場合も初期軸力による座屈荷重が増加することその増加効果が最大となる初期軸力が現れることを確認した。
これら、実験による成果，数値解析による成果は，ハイブリッド格子シェルの構造設計法を提案する上で重要である。
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