2006 Fiscal Year Annual Research Report
小径木丸太とテンション材を用いた格子シェルの構造設計法に関する研究
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16560508
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
藤本 益美 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 助教授 (50117983)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
今井 克彦 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (30301253)
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| Keywords | テンション材 / 小径木 / テンセグリティ / 鉛直荷重載荷実験 / 台形型4ストラットモデル / 材長不整 / 座屈荷重 / 離散的取扱い法 |
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| Research Abstract |
小径木丸太とテンション材を用いたシステムトラスで構成される格子シェルの構造設計法に関する設計資料を得ることを目的としている。
本年度は、まず、小径木丸太の材長不整が単層ピン接格子ドームの初期不整ならびに座屈荷重に及ぼす影響について幾何学的非線形性を考慮した数値計算により検討した。その結果、単層ラチスドームの座屈荷重は、材長不整の平均値、標準偏差の両方の影響を受けるが、特に標準偏差の影響が大きく、材長不整の標準偏差の増加に伴い低下し、工学的に想定しうる標準偏差の範囲では、5割程度に低下することを明らかにした。
さらに、テンセグリティを格子シェルに適用するために、台形聖4ストラットモデルで構成されたシリンダー状構造物を対象として、組立実験ならびに静的載荷実験を行い、施工法、軸力導入精度、形状発生精度、荷重変形性状を把握し、実験結果と離散的取扱法による数値解析結果とを比較検証した。その結果を纏めると、
1)テンセグリティで構成されたシリンダー状構造物は簡便な組立が可能であり、PC鋼俸部材、桧丸棒部材の軸力導入精度、ならびに、形状初期不整は実用的に有意な精度であった。
2)複数のテンション材が軸力消失した後の載荷点釣合径路は、4隅点と妻面ローラー支持の場合には、剛性がほとんど低下せず、4隅点ローラー支持の場合には、剛性が低下するが安定な性状を示した。
3)非対称荷重の影響により、テンション材の軸力消失荷重ならびに載荷点釣合径路の初期剛性が低下することを示した。
4)数値解析結果は、導入軸力及び形状初期不整と定性的に対応し、載荷実験結果を工学的に有意な精度で評価している。
5)小径木丸太とテンション材を用いたシステムトラスは、構成されたテンセグリティからなるシリンダー状構造物に適用可能である。
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Research Products
(7 results)
