形 状を採用し た。図3. 1 −60 は閉断面 のコ ーナに於け る応力 集中係数の 例であ る゛ 。薄膜 疑似 法で得 られた結果であ るが、Eq（i ）がコー ナ 部の薄膜 が回転体形 状であ ると の仮定 で微分 方 程式を 解い て得 られたのに対し．A はそ の仮
3.5
3.0
2.5 定を 設けず に、差分法 で算出し た結果 であ る。 ら ．xa
はコ ーナ 内側の半径、δは板厚、T 。は通常 2.0 部の応力、T ．。。はコ ーナの内側 に沿っ た応力
であ る。図3. 1 −61 はコーナ溶接部 を示し 1.5 ていて、b b がa = t の曲線、c c がa ＝2t
の曲線であ る。図6 0 によれ ばa ＝2 七で1 ．。。 1.0
÷t 。≒1 となり、a ＝t では^ max÷t 。≒1.25 と なる。応力 集中については、応力集 中係数も 含め て、コ ストを最小にす る為の現場的 研究が 必要 であ ると思われる。
1：
二 似（22'; の ミぶ 瓦 よ ・）宍 弓 。
X y
≒
べ 言
Jべ
八
卜 へ
心
0
0.5 1.0 1.5 2.0 J
図3 ．1 −60
一 一一一今 完 全 焙 込・み 溶 接
r−
−
−−・リ
ーー1111r
図3 . 1−61
V 。
3 。1 . 4 曲 げ 振 り 理 論 に よ る 解 析
振り現象は単純振りと曲げ振りの組み合わせ であり、前項 では単純振りのみを考えてい たが、本項 では曲げ振りも考慮した構造 解析の方法につき論じる。曲げ振り 現象は断面 内 応力分布 に大きな影響を与える。薄肉断面 の振りに関する基礎理論は添 付資料3.1 −2
べ
ので、本項 ではこれらを出発点 とし て構造 解析の方法を論じ る。用いる算式のうち、番号 がアルファベ ット で示されているものは添付資 料から引用し た式であ る。引用式 に関連す る用語の定義は添付資料3.1 −1 に一覧表にし て示す。
3
1 。4 . 1 断 面 応 力 の 分 布 形 状
曲げ振り理論は単純振りと 曲げ振りの両方を含んだ理論であっ て、単純振り理論 で述べ た断面応力はそのままこの項に適用さ れる。本項では曲げ 振り現象によって発生するmm 応力及び垂直応力 の分布について明かにする。断面の主 軸に一 致させ て直角座標（x 、y ） を設定す る。断面力は剪断応力に対応 する曲げ振りモーメントT 。だけが存 在し、垂直応力 は、力とモ ーメント の両方が断面内で釣 り合っ てし まい、断面力を形成しない。剪断応力 及び垂直応力 は断面の 回転角度 叫こ対し て次の式で算出される。
［ 曲げ振り断面係数］
Cbd こ平丿Jo −2 平oJi ＋4平oa ム 但し、a 1 ＝As ÷ 工o
J 0 ＝# t d s J 1 ＝# R t d sJ2
＝ § 工t d sJ 3= I R^ t d SJ4
＝I R 工t d sJ5
＝I 工H d s[
曲 げ 振 り 剪 断 流 常 数]
I ）
R
T ■
＝ §
S I
O
S y
0
1
−d t
r sd s
1
−d t
S S
注 記l ．r 。の 原 点 は 剪 陶i中 心 で あ る 。
q べ)＝ −( Ψ0 J 6−J 7 ＋2a 1 J 5) ÷Io ‥ ‥・(ae) 但 し 、 Ψ 、は 式(n) で 与 え ら れ 、 a ;、 Io、R 及 びI は 式( ○ に 於 け る 定 義 に よ る 。3.1‑
55
J ら
1
一 tf
＝
J7 ＝ §
J 8
一一 f[ 曲げ振りm 断流]
q ≪
‑
‑
1
一 ｔ
1
− t
平oi 九d s0 [ 曲 げ 振 り 剪 断 応 力]
てw
q ● Tw
一 一
[ そ り 常 数]
里 〇二 （ § t
[ そ り 関 数]
Ψ ＝ 巫 〇 一
Ｓ50ぐ
t d s ）d s
（/ R t d s ）d s0
（,f I t d s ）d s0
SJの
t Rd s ＋2a i
q w d ‑0
‑ ＝ 一一EC bd t
S ぶ0
S
ぶ0r s ds ＋2As
[ 曲げ振 り垂 直応力]d^
⑧
a :: ＝E 平 d Z 2
Ｓ50
t 工d s 十q 心
八
S イ
0
1
−dSdS ） ÷^ t d st
‥ ‥ べac)
(ad)
(n)
‥ ・‥(1)
(aa ）
d z'
r 。d s −2As ÷j
Ｓ50
d s‑t
ハ∇
︱づ七
［ 断面内の分布形状］
断面内の剪断応力分布は剪断流で定 まり、垂 直応力分 布は そり関 数で定まる。図3. 1‑62
〜6 9 迄は、図3 . 1 − エ2 及び1 3 に示す 魚腹型及び箱型断 面の種々のヶ 一又に つい て、 曲げ挨りmm 流と反り関数を 計算し た結果 であ る。 数値 計算に必要な算式は全て 添 付資料3.1 −4 （ 魚腹型）及び5 （ 箱型）に示さ れている。こ れらは上に示し た一般 形状 に対 する式を二つの断面 に適用し た結果 であ る。図‑12 及び1 3 に於いてはX 一y 座標の原点 が、後で行う構造解析に便利 な様に、 それぞれ図示 の位 置に設定 されているが3.
上記の計算式を実行するに当たっ ては重心 に原点を設定する。計算 結果は各 グラフに示し た特定 の形 状と部材寸法に対するもので、 そ の絶対値 は計 算値に グラフ に示し た率を乗じ た結果である。グラフ には断面 の形状、重心、剪断中心 が示されていて、剪断流とそり関
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