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3 3 2 部 材 実 験

1 ) 試 験 体

部 材 実 験 は 曲 げ 圧 縮 実 験を 行 っ た。 S  U  S  3 0  4 製 の 試 験 体 はBlt こ2 0,     30,5  0 の3 体 ,SUS304N2 製 の試 験 体 はBlt =2 0, 30 の2 体 で あ る。 ま た, ST K R400 で はBlt =17,    2 1,    2 2.   2 5,   2 8,   3 0,3 卜 3 5,3 9,4

 3 で あ る。 こ れ ら の 試 験 体 は い ず れ も短 柱 圧 縮 試 験 同 様 の 製 法で あ り ,素 材 の 機械 的 性 質 は表‑3.5、3.6 お よ び3.7 に示 す もの で あ る。

試 験 体 は 中 央 部1 箇 所 にスチフナ を 溶 接 し ,こ の 左 右を 片 持 梁 に 置 換 で き る もの と し た3 点 曲 げ形 式 の 試 験 体 で あ る。 片 持 梁 部 分 の長 さ乙はフラン ジ幅j の約5 倍 と し た。 試 験 体 の 形 状 と 各 部 寸 法を 図‑3.31.1  (SUS304 ),図‑3.31.2  (SUS304N2 ), 図‑3.31.3  (STKR400 )に 示 す。

1    10

BC −S −2  0

95 9 0 95 芒 掛

BC −S −3  0

O︵

65   150  65  

BC‑S −5  0

50

50

50

50

L L

図 一3.31.1 試 験 体(SUS304 )

羽7 11

30  220     , 50

BC‑SN −2  0

BC −SN‑3  0

300     300    5  0」

」 二竺= 岫士 = 当

図 一3.31.2 試 験 体(SUS304N2 )

雀白 ぺ

BC −SR − 1 7,   21,    22,    25,    28,    30,    31,    35,    39,    43

図‑3.31.3 試験体(STKR400 )

2 )実験方法

実験はH形 断面部材と同様に3 点 曲げ 形式で行い、100 tの万 能型試 験機を 用 い て一方 向単調載荷を 行った。 実験で は軸力 比ρ=03 を 常に導入し た。

測定は、 終局時において 局部 座屈崩 壊する側 の挙動 に着目し、 試験体支点 位置、

中央スチフナ 位 置で の変 位およびスチフナ の回転量を 測定し、 H 形試験体同 様スチフナ 位置を 仕口 とした片持梁 として 評価し た。 図一3.32に試験体と変 位計 の位置を、

また、 図一3.33に軸力装 置を示す。 軸力 はH 形試験体同様軸力 比ρが常 に0.3 を 保つ よ う にロー ドセル で確認 しながらオイル ジャッキ で加力 した。

変 形の解析モ デル はH 形試験体( 図 一3.14)と同じであ る。

20

図‑3.32  試験体と変 位計 の位 置

試験体

オイル ジャッキ ロー ドセル

図‑3.33  軸力装置

3 )実験結果

試験体及び実験結果一覧を 表‑3.10  (SUS304,SUS304N2,STKR400 )に示 す。 試験

体名 の表示 は B C : Beam‑Column,     S : SUS304, S N : SUS304N2、S  R:STKR400、Bit の順で表す。

ここでMpc: 軸力を 考慮した全塑性モーメント ( 付 録2.2 参照)

ら じ:Mpc に対 応 し た弾性変 形量    ( 付録2.2 参 照)

M。: 最大モーメント

4 : 最大モーメント に達し たとき の変 形量 Ve: 塑 性変 形 倍 率u  − ^pc)/ らc]

この場合のモーメント は(3.7)式 肛 =(2£+pNydo とする。

実験結果 の グラフ はM/S 関係を 図 一3.34.1 (SUS304 )、図 一3.34.2(SUS304N2  )、

および図‑3.34.3 (STKR400 )に示す。 また、 M 7 Mpcとδμ脳 の関係を 図 一3.35.1

(SUS304、SUS304N2 )および図‑3.35.2 (STKR400 )に示 す。

この実験で扱 った 幅厚比の範囲で はM 7 Mpc は いず れもl 以 上にな ってお り、

幅厚比の小さい試験体(5/f =20,30)では最大耐力以 降の耐力 低下 が緩 やかであ る。

耐力 と変形の無次元化で は、本来M/Mpc =1 のとき3 μ脳 も1 にな るべきであ る が、 実際にはd/ δpcが1 〜2 の範囲でばらついた値 とな ってい る。  これ はSpcを 計

算す る際のヤン グ係数の値を、ステンレス 鋼で は1970tf  /(m'^( 比例限界値 のsecantmodulus

)としてい るためら。が小さ く計 算された ものと思 われる。

S U  S 3 0 4 製とSUS304N2 製でM 7 Mpcを比較すると同じ幅厚比では前者 の方が高くなって いる。

実験状況を 写真‑3.5 に示 す。 また、 破壊状況を 写真‑3.6.1 (SUS304 )、写真‑3.6.2

(SUS304N2 )、写真‑3.6.3 (STKR400 )に示 す。

−  

表‑3.10  試 験 体 及 び 実 験 結 果

試験体名  B(mm)t(

m) B/t L(cm)  M,。(tfcm) 

限」(tfon)∂po(cm) δu(cm)

BC‑S‑20 BC‑S‑30

BC‑S‑50  60.0 90.0150.03.03.03.020.030.050.028.043.073.050.397.9233.4 82.6148.2262.70.200.250.341.451.071.05 BC‑SN‑20

BC‑SN‑30 60.591.03.03.020.230.328.043.0 51.2119.982.2144.8o。200.291.811.20 BC‑SR‑17

BC‑SR‑21 BC‑SR‑22 BC‑SR‑25 BC‑SR‑28 BC‑SR‑30 BC‑SR‑31 BC‑SR‑35 BC‑SR‑39

BC‑SR‑43 100.2124.7100.1100.0 90.1150.7100.5175.7 90.1100.55.65.74.34.23.24.83.14.82.22.217.921.923.323.828.231.432.436.641.045.747.862.547.850.041.775.047.887.541.747.8240.7356.2218.1206.7107.3462.3130.7610.2 78.0 99.6330.9481.7279.8285.6121.1523.8167.1549.1 66.6 85.80.300.370.340.360.230.450.270.500.230.282.702.021.541.610.931.600.871.190.470.45

j−3.0

3 2.5

2 .0

1.5

1.0

0.5

0 .0

3.0

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