2003 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
03J06622
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Research Institution | Chiba University |
Principal Investigator |
尾崎 文宣 千葉大学, 大学院・自然科学研究科, 特別研究員(PD)
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Keywords | 高温柱の座屈 / 火災応答数値解析 / 接線係数理論 / 弾塑性座屈問題 / 理論座屈温度 |
Research Abstract |
本研究は、火災加熱を受ける建築構造物の耐火性能を検討するものである。この研究では、建築構造物に用いられる主要部材(梁・柱・ボルト接合部等)の火災時耐火性能を、構造力学に基づく理論的アプローチによって、または実験的アプローチによって検討する。さらに、これらと並立して、構造全体の火災時耐火性能を火災応答数値解析によって検討する。 本年度の主要研究課題は、鋼構造物内に配された鋼柱の高温座屈挙動および高温座屈耐力の検討である。本研究では火災応答数値解析と接線係数理論の両者を用い、火災に晒される鋼柱の高温座屈問題を解明する。火災区画内にある柱と梁が同時に温度上昇するとき、柱は梁の線膨張によって外側に押し出される。特に、梁の加熱スパンが大きい場合には、高温柱の局所などは低温度域において容易に塑性化してしまう。構造内に配された柱の高温座屈というものは、弾塑性ビームコラム挙動を呈した後の分岐現象になる場合が多い。この場合の柱の座屈問題は、鋼材の有効剛性の低下と、強制変形による初期不整を含んだ複雑な弾塑性座屈問題である。本年度では、構造内に配された柱の高温座屈挙動を詳細に追跡する為に、コラムディフレクションカーブ(CDC)による数値解析法を用いる。また、接線係数理論によって座屈理論解を評価し、この妥当性および適用可能性を前者の数値解析法によって検討する。 本年度、当研究より得られた成果は次に示すとおりである。 (1)構造内に配された柱とそれに隣接する梁が火災加熱をうけるとき、当該柱の柱頭たは、梁の線膨張に起因する水平方向変形と回転角を受ける。特に、後者の回転角は座屈耐力低下をもたらす重要な影響因子である。 (2)火災高温下における柱の座屈長さは階高の0.7倍に概ね一致し、その座屈耐力は接線係数理論によって概ね評価できる。
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Research Products
(2 results)
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[Publications] 尾崎文宣: "火災加熱を受ける鋼構造骨組の崩壊温度(その41 ブレース鋼架構の座屈崩壊温度)"日本建築学会学術講演梗概集. A-2. 283-284 (2003)
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[Publications] Fuminobu Ozaki: "Finite Element model for high strength bolted beam joint in steel frames subject to fire"Fire Science and Technology(Asia-Oceania Association for Fire Science and Technology). 6A-2. 260-271 (2004)