連成座屈を考慮した鋼構造部材・骨組の座屈補剛材に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650625
• Research Institution: Nagoya Institute of Technology
• Principal Investigator: 小野 徹郎 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (30024300)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石田 和人 愛知工業大学, 工学部, 教授 (50064952) ; 趙 衍剛 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (50283479) ; 井戸田 秀樹 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (10203192) ; 加藤 征宏 愛知産業大学, 造形学部, 教授 (30309009)
• Keywords: 曲げ部材 / 座屈 / 連成座屈 / 補剛材設計 / 補剛力 / 繰り返し曲げ

Research Abstract

本研究は座屈補剛材設計に対する限界状態を設定し、各限界状態に対する座屈補剛の力学的特性を、達成座屈を考慮した解析と実験をとおして明らかにするとともに補剛材設計に必要な物理量を抽出し、その物理量と限界状態との定義的な関係を求め、最終的に補剛材の設計式を得ることを目的とする。座屈補剛の問題を座屈耐力だけでなく座屈後の変形能力との対応を達成座屈挙動の観点でとらえて取り扱うもので、現在最も必要とされている問題に直接対応するものである。
本年度は実設計を考慮して、片側フランジに補剛材としての2次部材が付く形式の梁部材を対象に単調曲げと繰り返し曲げを受ける部材の変形能力と補剛材の関係を数値解析を主体として考察するとともに骨組分解架構形式の曲げ実験を行いその変形能力を把握している。解析では汎用プログラムを用い初期不整として残留応力、元撓みを与えて補剛材剛性をパラメターとした解析を行っている。結果として引張り側補剛に対する補剛材剛性と耐力変形能力を明らかにしている。また繰り返し曲げ荷重をうける場合について検討し、繰り返しによる影響を補剛材取り付け詳細との関係で明らかにし繰り返し曲げによる補剛効果の低下を評価している。必要補剛剛性は片側補剛の場合補剛材と主材のねじれ剛性比による等価剛性で評価できることを示した。分解架構の曲げ実験では梁部材の素材特性と連成座屈の関係を把握し局部座屈と破断の関係にも踏み込んで検討中である。