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

2002 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 えん剛 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: 座屈 / 鉄骨部材 / 座屈補剛 / 錬成座屈 / 変形能力 / 繰り返し荷重

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補剛された部材の力学的特性を、部材、接合部での連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裏的な関係を求め、最終的に補剛材の設計式を得ることを目的とする。ここでは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を梁部材の板要素との連成座屈挙動および接合部の局部座屈、破断との関連でとらえて取り扱うものである。
本年度は昨年度の結果を基に実設計を考慮して、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定量的に明らかにしている。また骨組分解架構形式の接合部を含む曲げ実験結果から変形能力について言及している。解析は汎用プログラムを用い初期不整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、変形能力を設計式の形で提示している。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設計式を提示した。分解架構の曲げ実験では梁部材、接合部の素材特性と各位他要素の連成座屈との関係で把握し局部座屈と破断および梁部材の細長比との関係を検討した。

Research Products

• [Publications] 小野徹郎, 横川貴之ほか: "延性亀裂発生に及ぼす鋼材の力学的特性の影響"日本建築学会大会梗概集. 875-876 (2003)
• [Publications] 小野徹郎, 李英姫ほか: "アングル材を用いた柱梁半剛接接合部の力学的特性"日本建築学会東海支部研究報告集. 40. 341-344 (2002)
• [Publications] 小野徹郎, 佐藤篤司: "延性亀裂発生を考慮した梁部材の塑性変形能力"日本建築学会東海支部研究報告集. 41. 371-320 (2003)
• [Publications] 小野徹郎, 岩田篤資: "低YR780N/mm^2鋼梁の曲げ実験"日本建築学会東海支部研究報告集. 41. 321-324 (2003)