1-201
. 1..
4 1.2..・・・ . II-201 d，a' M/Mpc
�-_ � A � /
�::t MlI/ 1/ 11 11
0.8 0.6相1/
(a) g D/t=21 n=O.07 0.4 0.2 。。 5 10 15 20
。/8pc
。
.〆.
II-LUコ 1.5 r
1.2 M/Mpc
0.8 0.6 0.4 0.2
。。 5 10
1.2 M爪1pc
0.8 0.6 0.4 0.2
。。 5 10
0.8 0.6 0.4 0.2
。。 5 10
図3. 1 1
(i) D/t=61 J.-V、J..J
n=0.07
.93 /
TT_hn�
0.8 0.6 0.4 0.2
。
15 20 。 5 10
。/8pc
(k) D/t=61 1.2
n=0.35 1
， ，、子 /
、 TT r、A唱
0.8 0.6 0.4 0.2
15 20 。。 5 10
。/8pc
1.2
(m) D/t=87 Mル1pc
n=O.21 1-905
0.8 0.6 0.4 0.2
15 20 。。 5 10
。/8pc
単調挙動と繰返し挙動の対応(つづき)
⑤
ーと|
② �⑤ーー・噂P
① ③ み ①
④(b)
図3 .1 2
繰返し挙動の変換
8 8 PC
(c)
G)
D/t=61n=0.21
15 20
。/81に
(1) D/t=87
n=O.07
15 20
。/8pc
(n) D/t=87 n=O.35
15 20
。/8pc
一-・』
3. 3. 2 座屈発生時のひずみ度
図3. 1 3にシリーズIの試験体の視察による局部座屈発生時のひずみ度εcrと無 次元化径厚比(β=(D/t)・(σy/E))の関係を示す. このひずみは， 試験体鋼管に材 長方向へ貼付したひずみゲージにより求めたものである. 図中点線で， 文献3. 1 0 による下式で表現される実験式を示している.
εmax=O.44・t/D ( 3. 5)
式(3. 5)は， 残留応力を含む鋼管の耐力時のひずみを表す実験式であり， 鋼管の 圧縮試験により得られたものである(文献3. 1 0によると， 径厚比3 4から106
までの実験が行われているが， ほとんどの試験体の座屈時のひずみ度と耐力時のひず みは等しくなっている). 実験結果はばらつきが大きいが， 式(3. 5)で概ね座屈 時のひずみ度の下限値を捉えているといえる. 推定式より座屈時のひずみが大きいの は， 材長方向， 断面方向に応力勾配があるため， 短住試験体に圧縮力を載荷する場合 よりも局部座屈しにくくなるためと考えられる. また， 塑性設計指針の径厚比を満足 すれば， 本実験からも降伏ひずみの8倍を超えることがわかる.
20
εα/εy
8
値限制比厚径
指
計
D o
性 設 a
--塑
口
0.\AU
O V/
口 // 問 也 、
ロ f l ぃ qa E
軸力比 0: 0.07 口:0.21，0.3 ム: 0.35 16
12
4 " 0・・・・・・一-
2
。
。 0.05
噌EAnU
0.15P 一旦.
- t E n豆之 _..
0.2図3.1 3
局部座屈発生時のひずみ度
3. 3. 3 耐力
本節では， 終局曲げ耐力の検討および鋼構造塑性設計指針3.2)， 鋼構造設計規準3 1)の柱材の設計式の検討を実験結果と比較することにより行う.
( 1 )終局曲げ耐力
表3. 3に柱断面の曲げ強度を示すものとしてMmax/Mpc (Mmax= (H Q.. + pδ) max :柱脚部最大モーメントの実験値〉を示す. 図3. 1 4に終局耐力に関するモー
メント一軸力相関関係を示す. 図中0， ム印はシリーズ1， .， Â印はシリーズEの
-43-止ーー・4・L...
実験結果であり， ム A印は焼きなましを行った試験体の結果である. 図中実線で示 すM-N相関式は， 板厚が径に比べて小さいと仮定して求めた式(3. 2)によるも のである. 図3. 1 5に曲げ耐力と径厚比の関係を示す.
これらの図表より， 径厚比が大きくなると曲げ耐力が小さくなる傾向があること，
塑性設計の径厚比制限値(D/t=120/σy)を満足すれば全塑性モーメントを期待できる こと， 許容応力度設計の制限値(D/t=240/σy)を満足する試験体でも全塑性モーメン
トに到達できない場合があることがわかる. 図中に単調加力の実験結果を最小2乗法 により近似した耐力と無次元化径厚比の関係を破線で示している. 最小2乗法による 近似式は下式で与えられるが， この式によれば全塑性モーメントを期待できる無次元
化径厚比はおよそO. 0 7 5程度となる.
Mmax/Mpc=ー0.000219β申2 + 0.0265β-1 + 0.704 ( 3. 6)
径厚比が4 0で焼きなましを行っていない試験体の方が6 1の試験体よりも耐力が 小さくなっている理由は， 材料の降伏比が径厚比が6 1の試験体のものが小さいこと，
鋼管の製法および板厚の違いのよる残留応力の違いによるものと考がえられる.
H P I :指針耐力. H a I :規準耐力
Mmax:曲げ耐力Hma x ::水平耐力. R 9 5 :変形能力
表3.3 耐力および変形能力
No. 話激体 l1Iax ÔIR8.X Hpl Hal 胸部 Hmax Haax R95
(tl∞) (CIll) (tl∞) (伽) Mpc Hpl Hal
1 -201 7. 10 6.00 6.31 4.80 • 1. 15 L 12 L 48 10.98
1-203 5.59 2. 78 5.04 3. 95 1. 13 1.11 1. 42 11. 59 1-205 4.41 2.15 3.85 3.10 1. 16 1. 15 1. 42 12.41 4 II -201 6.67 3. 00 6.31 4.朗 L 01 1. 06 1. 39
11-203 6.04 1. 50 5.05 3. 95 1. 08 1. 20 1. 53
11-205 5. 5 5 0.01 3.85 3.10 1. 12 L 44 1. 79
1-203A 4. 64 1. 20 3.48 2. 72 1. 33 1. 33 1.71 16.20 8 II -203A 5.71 0.02 3.48 2. 72 1. 36 L 64 2.10
ト4D1 3.25 2. 36 3.20 2.49 0.98 L 01 L 31 5.26
10 ト4D3 2.87 2.49 2.59 2.06 0.99 1.11 L 39 4. 98
11 ト4D5 2.02 1. 79 2.03 L 6 5 0.88 1. 00 1. 22 4. 34
12 11-401 3.11 2.25 3.20 2.48 0.93 O. 97 1. 25 13 11-403 2. 74 1. 51 2. 60 2.07 0.92 L 06 1. 33
14 iト4D5 2. 32 O. 42 2.02 L 65 0.86 L 15 L 41
15 1-403A 2.33 1.11 1. 69 1. 34 1. 15 1. 38 1. 74 7.22 16 Iトω3A 2. 35 1. 15 1. 68 1. 34 1.11 1. 40 1. 76
17 1-601 1. 99 1. 67 1.77 1. 38 1. 06 1. 13 1. 44 3.62
18 1-603 1.71 1. 57 1. 45 1. 15 1. 03 1. 18 1. 48 3.11
19 1-605 1. 34 1. 47 1. 15 0.93 O. 95 1. 17 1. 45 3.20
20 11-601 1. 92 1. 50 1. 76 1. 38 1. 03 1. 09 1. 40
21 11-603 1. 71 1. 50 1. 45 1. 15 1. 01 1. 18 1. 48
22 II-605 1. 41 1. 00 1. 15 0.93 0.95 1. 23 1. 52
23 1 -901 1. 32 1. 44 1. 37 1. 08 O. 91 0.96 1. 23 1. 78 24 1-903 1. 06 O. 95 1. 12 O. 90 0.8 O. 94 1. 18 1. 17
25 1-905 0.87 o. 89 0.89 0.72 0.76 o. 98 1. 21 O. 99
26 11-901 1. 32 1. 01 1. 37 1. 08 0.9 O. 9 6 1. 23
27 11-903 1. 09 0.75 1. 12 O. 90 0.8 0.97 1. 21
28 11-905 0.84 0.36 0.89 O. 72 o. 69 O. 95 1. 16
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1
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D/t=61
1.0
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D/t=87
0.5
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0.5
0.5 刊 1 .0
Mp
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0.5
M1.0
Mp
図3.1 4
モーメント一軸力相関関係(曲げ耐力)
1 . 5
Mmax Mpc
1