薄肉リブ付円筒シェル構面の張間方向水平載荷実験 : 薄肉リブ付円筒シェル構造物に関する実験的研究(その2)

【論 　 文

1

UDC ：624

．

074

．

4 ：62

−

477 日本建 築 学会幡造系諭文掘告 集 第 392 号

・

昭和 63 年10月

薄 肉

リ ブ

付

円

筒

シ

ェ

ル

構

面

の

張 間方

向

水 平 載 荷 実 験

薄 肉

リ

ブ付

円 筒 シェ ル

構 造 物

に

関

する

実 験 的研 究

（

その

2

）

正 会 員 正 会 員 正 会 員

笹

水

大

川

永

松

健

明

＊

＿

＊ ＊

実

＊ ＊ ＊ 　 序 　本 構 造 物は

，

厚さ

lmm

以 下の_薄鋼 板コイル （材 質 規 格 ：SS　34

，

_{亜 鉛 め}っ き 仕 上 げ）を折り曲げ加工 し た単 材を接 合し

，

全体を 円筒シェ ル状に し た もの である

。

　す な わ ち

，

薄鋼 板コ イル を 図

一

1（a）に示 す よ うな

U

字形 断 面の折 板に 1次 加工 す る。U 字 形 断 面の 自由 辺（以 下， リブ と称する） 先 端にはt 同 図に示す よ う な突 出 部 が設 け られて いる。 次に

，2

次加工 に おい て， 図

一1

（

b

） に示す よ うに

U

字形断面の

3

辺にそ れ ぞ れ材の長さ方 向 と直 角に凹 凸 をつ け る と と もに_， 材を任 意の半 径に曲 げ 加工 し た も の が単 材と な る

。

こ の加工機 械は ト ラッ ク で 搬 送が可能であ り

，

建設現場で_薄鋼 板コ イル を 加 工し て 　 　 　 ゆ 　

Ptrlpa

9

｛

L

（a ｝　 1次 加 工 し た 箪 材 の 甌 面 　 　 　 3听 一 2

｛

R 　 　 　 注 ）　 　〔　 ） 内 效 字 は 概 略 寸 法を示す 〔b）　 2次加工 _した単 材の形 状 　 　 　 の ら e1 互

「

一’

　　

　一

津

f

し

丿

（e ）　 2 次 加 エ し た単 材の 断 面 　 　 　 　 図

一

1　 単 材の断 面形状 本論文の

一

部は

，

昭和62年 度日本 建 築 学 会 大 会 学 術 講 演 会で発 表し tlt，

・

z， e 　 ’_{信 州 大 学 　 教 授}

・

_工博 　騨 東亜建設 工業 （株 ）

・

工修 　1＃ 信 州 大学 　 研 究 生 　 　 （昭 和 63 年 4 月ア日原槝 受理 ｝

↑

〜7

冂

・

［

図

一

「

図

一

2　は ぜ止め部分の_詳細 図 部材を製作す るこ と がで き る

。

　構 法は_幅約30cm の_単材を横に並べ て隣り合う 2枚 の リ ブ先 端の突 出 部 分 を 図

一

2に示 す よ うに重ねてかし め

，

はぜ止めとする

。

こ の よ うな接 合を繰り返 すこと に よ り， 単材を次々 に連 続さ せ て 円筒シェ ル状の構 造 物

・

を 形 成す る

。

か し めとはぜ止めに は自 走式の シ

ー’

マ _{を使 用} して い る

。

なお

，

構 造 物の両 妻 面は

，

1次 加工段 階の折 板を縦に並べ ， 2次 加 工 部 材と同 様 リブ先 端の突 出 部 分 を重ね て か しめ， はぜ 止めとし ている

。

　このよ うに

_，

本 構 造 物は

，一

般に建 築 構 造 用

．

鯛材とし ては用い られ て い ない 材 質 規 格

SS

　34の薄 鋼 板そ の も の を構 造 部 材 として い るだけで な く

，

部 材 相 互の接 合 も フ ァスナ

ー

を用い て い ない特 殊な構 造 物であ る た め

，

各 種 外力 が作 用し た と きの_構造 挙 動 を 明 ら かにす る 必 要 が あ る。 　そ の た め

，

前報 （その

1

_）3｝ で は

，

ス パン

9m ，

幅約 3m の大 き さの部分構 面に対 し て砂 袋を用い た載 荷 実

．

験を行い_， 鉛直荷重に_対する載 荷 能 力 を 明らか に した

。

　 本報告は

，

前 報と同 様な構 法で作 成し たスパン 9m

，

幅約

1．5m

の 大き さの 部分構 面 頂 部に張 聞 方 向 （ア

ー

チ方 向）の_{水平 力}を加え_{， 水 平荷}重に_対する_本構造物の 力 学的挙動 を把 握す る と と もに

_，

終局荷 重 設 計 法に よ り

，

多 雪 区 域に建 設し た場 合

，

屋根の積雪量 に応 じて ど の程 度 までの地 震 力 が 作 用 荷 重 として許 容 され る かを推 測し た もの であ る

。

　 §1

．

試 験 体 　試験 体の 名 称 を 9HH と し， その形状 寸 法を 図

一

3に 示す

。

鋼 板は厚さlmm の もの を使 用 してお り

，

スパ ン は 9m で

，

構 面の桁 行 方 向 長さ は 1

．

55m _（単 材 5枚 分） と した

。

基 礎は同 図 （の に示す ように

，

長 方

’

形 断 面の 連 続 基 礎の上 部にコ ン クリ

ー

トベ ンチヒュ

ー

ム管 を置い

一

₈₈

一

NII-Electronic Library Service 饌

_蟹

継

　 　 　 （a ） 立 面 図

≒

鰯

嬲 出5°°

　 　　　

5 『±愚 （b）平面 図

螺

犁 黜 4？5 _鞳 　 （c ） 側 面 図 （d） 基 礎 配 筋 詳 紬 図 図

一

3　試 験体9HH 形 状 寸 法 てコ ン ク リ

ー

トを 打 設し_，上 部 構 造の建 方を終え た後に

，

ヒュ

ー

ム管 内に コ ン ク リ

ー

トを充てん して柱 脚 を 固 定し た

。

　な お

，

試験体は連続す る円筒シェ ル の

一

部を取り出し

・

_{た ア}

ー

_チ状の部分構 面であり， 両 妻 面に は何 も設 けて い ない

。

　§2

．

載 荷 方 法 　 図

一

4に加 力 方 法 を 示 す。 すな わ ち

，

パ ワ

ー

ショベ ル 　 　 　 　 試 賦1

．

ド　 　 　 　手 切式ワ イ ン ナ　

凵

一

1

’

・

ヒル　 　反 ノ」 蜀

仁

］

（a ） 立 面 図

癖

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一

区

　　『

　

1

歴5 　 　 　 （b） 平 面 図 加 力 ’i，

じ一

ム

酊 舛 加 ノ1

、

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　 　 　 咀2

二

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一

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↓ 　 ノ

1．

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丿 　 　

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L

（C ）A

−

A詳_脚図 匚　

一

1 　 1 x4

．

500 （d）B部 欝 細 図 図

一

4 加 力 方 法 写 真

一

1 加 力 用 治 具

戸’

一

’

凵

』

國

層

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騨

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1

　

丶

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ガ

ll

　

濃

∴

　 　

洞

1

聾

一

鹸 _躑

_ジ

紘 写真

一

2　 加 力 装 置 全 景 を反 力と して

，

_試験体頂部に_取り付け た加 力ビ

ー

ム と_， 手 動 式ウィンチ （容量 ：

3t

_）， ロ

ー

ドセル _（容 量 ：5t）

，

パ ワ

ー

ショ ベ ル をワ イ ヤロ

ー

プ を 介し て

一

直 線に連 結 し

，

ウイン チを操 作して ワイヤロ

ー

プに張 力をか け

，

試 験体頂部にア

ー

チ 方 向の水 平 力 を加え た。 　 加 力ビ

ー

ム は

，

図

一

4（c）および写 真

一

1に示す よ う に試験体 頂部の リ ブ部 分4か所で高 力ボル ト接 合 し

，

な るべ _{く構 面}の幅に

一

様に荷 重 が 伝わる よ うに設 置 し た。 その _際

_，

同 図 （

d

）に示すよ うに_， 先 端 をシ

ー

ム し た リ ブ_相互の す き間に は ゴ ムパ _{ッ キ}ンを挿入し_， さ ら に

，

リ ブの外 側か ら

一

L

形 断 面 と匸形 断 面 をし た補 剛 金 物 （長 さ60cm ） を 当て て高 力ボル ト接 合 すること に よ り

，

荷 重 点に お け る薄 鋼 板の 局 部 変 形を防ぎ

，

力の分 散 をは か っ た。 　この よ う に試 験体頂 部に設け た加 力 ビ

ー

ム を介 して載 荷 し た た め

，

加 力 点は試 験 体 頂 部か ら若 干 （45mm ）上 が っ た位 置と な っ て い る

。

　写真

一

2に試 験 体お よ び加 力 装 置の全 景を示 す。 　§

3．

測 定 方 法 　

3．

1 変位の測 定

　

試験 体各部の変 位は_， 図

一

5に示 す

20

か所につ い て， それ ぞ れ 同 図中に示す X

，

Y

、

　Z の 3 方向の変位を測 定 し た。

　

測 定 方法 は前 報と 同様である。 すな わ ち

，

各 測定点に おい て

，

部 材相互の リ ブ先 端をシ

ー

ム す る際

，

穴あ き薄 鋼板ピ

ー

ス を

一

緒に はぜ 止 め してそこか ら下げ振 りを 降 ろ し

，

その下に測 定 架 台を セッ トす る

。

測 定 架 台は

，

ス

一

₈₉

一

N工 工

一

Eleotronio _Library

o 印_dirtntse： よる9亅睫甜 宛 紐 四 　 苗 職 の 哺 直 証「血i贈足 K［皿 　 図ト_{う　 試 験 体 各 部}の変 位測 定 位 置

隣

1

湿 写 真

一

3　スプラインを利用し た測 定 架 台 OON 　 　 i　　　　　　 F＝

1

翁離

：

：

（a ）ワイ ヤ

ー

ス トレイ ンゲ

ー

ジ 　 　 貼布 位 置 図

一

6 ノ

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し

ノ

　

ノ

し

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1

ジ

一

ゲ ン イ レ ト ス

」

“ ワ 　 　 　 　 　（b ）ワ イ ヤ

ー

ス トレインゲ

ー

ジ 　 　 　 貼 布状況 試験体 各部の ひずみ測定位置 プライン軸と軸受を利 用して

，

水平 を 維持 しな がら_{上 下} す る機 構と なっ て おり_， 測 定 板 上の

1mm

_{方 眼 紙}で

X ，

Y

方向の変位を読み取り，

Z

方向は測 定 板と下 げ振り 先 端の 距離をlmm 単 位の スケ

ー

ル で読み取る方 法と し た。

　

写真

一3

に スプラインを利用した測 定 架 台を示す

。

　

基礎につ い て は_， 図

一

5中の○ 印の箇 所， 合 計

8

か所 に _{ダ イ}ヤル ゲ

ー

ジ （

D ．

G ．

）を設 置し

，

それ ぞれ の基礎 の鉛 直 方向変位を測 定 し た

。

　3

，

2 　ひずみ の測 定

　

試 験 体 各部の ひず みの_{測 定}に は_， ゲ

ー

ジ長さ5mm の

一

₉₀

一

単 軸ワイ ヤ

ー

ス トレインゲ

ー

ジ （

W ．

S ．

　

G．

）を用い た1

，

　

ひずみ 測 定 位置は

，

図

一

6（a_＞に示 す よ うに試 験 体 中 央 部の ア

ー

チ 4断 面につ いて_{合 計 20 点}と し た が

，

同 図 〔

b

）に示 す よ うにすべ _{て部 材}の ア

ー

チ方 向の ひずみを 測 定し た。

　

な お

，

本試 験体につ い て は

1

指 示の不徹定の た め

，U

字 形断面底 部折り曲げ部の ひずみ を計 測し な かっ た

。

　 §

4．

材料の性質 　試験体に使 用 し た 薄 鋼板の _{機 械 的 性 質}と亜 鉛 付 着量お よ び単 位 重 量 を 表

一1

に示す。 ま た

，

図

一

7に は

，

薄 鋼 板の応 カ

ー

ひずみ関 係の

一

_部を示す。

　

な お

，

基 礎コ ン ク リ

ー

トに は

，

設 計基準 強 度 Fe

！

210 kg_／cmZ の レデ

ー

ミ クス トコ ンク リ

ー

トを使 用し た。 　 §

5．

理 論 解 析 　5

．

1　 解 析 仮 定と方 法 　 本構 造物の よ う な薄 板 構 造の耐 力 や 剛 性 評 価 を厳 密に 行うために は_， 有 効 幅の評価に関する基 礎 研 究を行う必 要が ある がq）

，

本 報に お いて も

，

ま ず構 造 物の全 体 挙 動 を把 握 すること を主 眼にお き， 前報同様

，

以 下に示 す 仮 定の も とに骨 組 構 造 物とし て の理論 解 析を行い

，

_{実 験 値} との 対 応 を 試み た

。

　 5

．

1

．

1　部材の_{仮 定 断面 性 能} 　単 材の断面性能は， 日本 建 築 学 会の 「軽 鋼 構 造 設 計 施 工指 針 同 解 説」（昭 和60 年 IQ月）5）_{に規 定する突 出フ ラ} 表

一1

使用 材料の機械 的性質等 飼 顴 厚 さ 　 （

囗

ロ

， 焜 　略 降 伏_点 〔k監f！

ロ

囗

り 引 張り強さ 〔k犀f’ロロ豊_｝ 伸 び 〔％ ） 亜 鉛付碧 重 　（‘1囗81 1

．

0ss3434

．

239

．

639

．

3283 σ（kg  m り 50 LO 30 10 0 1 図

一

7 単位 重 醤 at （ks ！

■

1 2

　

3

　

4

　

5

　 も

　 　 　 e（xlO

’

！_） 薄 鋼 板の応 カ

ー

ひずみ関 係

　

−

49

 

　 　 　 　

再

9

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　 　 　 　11

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　 16t

．

1 丶1−一

一

一

一

一

一

一

t．

t’

t

亅

一

116

図

一8

単 材の仮 定 有 効 断面 4　6

NII-Electronic Library Service 表

一

2　単材の仮定 断 面 性 能 断 面 積 A （cm2） 断面2次モ

ー

メン ト 　 　 Ilc 。り 断 面 係 数 Z （cロヨ｝ 塑 性 断 面 係 数 Zp （cロ3｝ L 　28 33

．

　50 6

．

　096

．

53 図

一

9　 解 析モデル

」

「∵

一 ） 　　 　　 　　 　 　） MP　 　 　　 　 　 　　 　 　 　Mp 　 　 　 　 （e ）

∠

［

鰍

一 ） 　　　　　　　　） Mp　 　　 　 　 　　 　 　 　　Mp 　 　 　 　 （b ） Mp

　

膚

PMp

　　　　：

／

　　

P

＝

2

’

171じ 　　 　曜祕 重

9°

） 　　　　　 　　　　） MP 　　　　　　　 Mp 　 　 　 　 （e ） 　図

一

10　崩 壊機構の形成過程 　　　  鋼 材の応 カ

ー

ひずみ関 係は完全弾塑性と す る

。

す 　　な わ ち

，

部材の 曲 げモ

ー

メ ン トが 全 塑 性モ

ー

メ ン ト

Mp

　　に達 す る と

，

その値を保 持し た ま ま曲 率は自由に増 大す 　 　ること がで き る。 　　　   塑性ヒ ンジ は

，

材 軸 上の 1点に発 生 する

。

　　　  軸 方 向力に よ る 全 塑性モ

ー

メ ン トの値の減 少は無 　　視 して考え_る。 　　　なお

，

計 算の結 果か ら

，

その 影 響の度 合い を確 認する。 　　　  力のつ りあい は

，

変形前の位置 で考え る

。

　 　 　5

．

2 解 析 結 果

　　　

構 造モ デルの 塑性ヒ ン ジ形 成 過 程は_， 図

一

_坤に示す 　　 よ うになっ た

。

なお， 計 算の結果得ら れ た各 部 材に生じ 　　る軸方向力の_最大 値は

，

降 伏 軸 力の 7％ 程 度であ り

，

　　前 記  の仮 定は差しつ か え ない もの と判 断し た。 　　　§

6，

実 験 結 果 と考 察 　 　 　 6

．

1 実 験 経 過 　　　試 験 体へ の載 荷は単 調載 荷と し，

2t

ま で加 力し たが 　　 日没に なっ た ため

一

旦除荷し

，

翌日崩 壊 荷重 までの加 力 　 　 を行っ た。 　　　 1回 目の載 荷 途 中0

．

6t の段 階で

，

_加力 方向側 柱 脚 部

’



_{近 傍}の最 外 縁 部材（

Zi

　_{1 個所で リブか ら突出し た シ}

ー

ム部 　　分に若 干の曲 がりが 観ら れた。 2回 目の載 荷では， 2

．

lt

　　

時に も う

一

方の最 外縁 部 材の シ

ー

ム_部分にも曲が りが 観 　 　 ら れ た

。

　

　

　

　

　

臨 　 　 　

ヒ

ン ジの 幅 厚 比 制 限 （

b

／t≦16

，

こ こ に_，

b

：有 効 幅

，

　 t ：_厚さ）に準 拠 し

，

図

一

8に示す断 面の実 線 部 分 を 有 効 断 面と仮定し て算 出し た。

　

表

一

2に_単材の仮 定 断 面 性 能を示す。 な お， 試 験 体9 HH は単 材5枚で構 成さ れ て い る ため

，

試 験 体 全 体と し て の断 面 性 能は

，

表

一

2の値 を5倍し た もの に なる。 　5

．

1

．

2 構 造 物の モデル化 　試験 体 構 面を 図

一9

のよ うに線材置換し

，

円弧ア

ー

チ を 18分 割し た 剛接直線 部材の_集合に モデル 化する

。

　

5．1．3

　 解析 方 法 　 図

一

9に示し た構 造モデル に文寸して

，

部 材の曲 げ 変 形 と軸 方 向 変 形を考 慮し た剛性マ ト リク ス法に よ る弾塑性 解 析 を行っ た

。

　解析方 法は

，

荷 重 増 分 法に より

，

崩 壊に至る までの塑 性ヒンジの形 成 過 程 を求めて い く単 純 塑 性ヒ ンジ解 析 法 で あ る

。

　 解析 上の主 要な仮 定は_， 次の とお りである

。

写真

一

4　崩 壊状況 写 真

一

5　 崩 壊 状 況 　 　 　 　 （加 力 方 向 側 ）

、

『

蘿苧　　讃_纂1じ_：

．

．一

鳶彰

，

」

写真

一

6　崩 壊 状 況 　 　 　 （加 力 方 向の反 対 側 ）

一

₉₁

一

N工 工

一

Eleotronio _Library

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一

11 試験 体9HH 各 部の変 位

　

崩壊は2

．

6t時に生 じ た

。

写 真

一

4

〜

写 真

一

6に崩 壊 状 態を示す

。

　

写真

一

5

，

6に示す よ うに

，

ア

ー

チ中 間 部に生 じた塑 性 ヒン ジの位 置は試 験 体の幅 方 向に

一

定と は な らず， 加 力 側で45

°

〜

53

°

，

反 加 力 側で 50

°

− 75°

の範囲 にばらつ _き

，

前 報の 9V に比べ て

，

反 加 力 側の ばらつ きが 大きい結 果 と なっ た。

　

ま た

，

ア

ー

チ 底部に関し て は， 前 報の

9V

と 同 様

，

基 礎コ ン クリ

ー

トの_拘束 を受けて_， 塑 性ヒンジは柱 脚か ら 20cm 程度 立 ち 上が っ た場所に発 生し た。

　

こ の よ う に

，

塑 性ヒンジの発 生 位 置は解 析 結 果と良く

一

_{致す る と は言い難い が}

_，

_{崩 壊 機 構 そ}の もの は解析結 果 と対 応 して いる と 言っ て良い

。

　6

．

2　降伏 荷 重と最 大耐力 　実 験の結 果

，

最大耐力は 2

．

60t と な り， 計 算 値 2

．

17t を20％弱上 ま わ る結 果と なっ た

。

　降 伏 荷重の_計算値は， 両柱脚に塑 性ヒンジが発 生 する と きの荷重

1，

49t で ある

。一

方

，

6

．

3に示す試 験 体各部

の 変 位 図 か らgeneral 　_yield　

loadan

を_読み取る と

，

1

．

3t

〜1．5t

とな り， 降 伏 荷 重に関して は

，

実験 値と計算値

はほぼ

一

致し て い る。

　以上の ことか ら

，

_§5で仮 定 し た部 材 有 効 断 面の採り

方は

，

耐 力 評 価上妥当な もの であると言っ て良いが

，

最

　 〔注 ＞

　general　_yield　loadは

，

試 験 体 各部の荷 重

一

変 形 曲 線におい て

，

弾 性 域に お け る勾 配と塑 性 域に お け る勾配 の 交点か ら お ろ し た 垂線が

，

荷重

一

変形 曲 線と交わ る点の荷 重 を とっ た

。

大 耐 力に_{関 し}て は

，

や や安 全 側の評 価と なっ た。 　

6．

3

　 試 験 体 各 部の変 位 　 図

一

11（a）

一

（t）に

，

変 位 測 定 点20 か所の

X ，Y ，

　

Z

3方 向 変 位 を 測 定 点 別に示す。 な お， 同図 （s）の 測 定 点 （

6

， 2｝および同 図 （ヒ）の 測 定 点 （6

，

3）にっ いて は， 測 定 架 台が基 礎コ ンク リ

ー

ト上 端に載っ てい たことか ら 計 測 値は基 礎回転の影 響 を受けて しまっ た

。

その ため

，

両 図とも荷重

2t

まで の_測定結果 を示し た

。

　図

一

llに おい て， 弾性域にお ける各 点の加 力 方 向 （Y

』

方 向）水 平 変 位 をみ ると

，

いずれも計 算 値に比べ て実験 値が や や大きい 傾向が み られ るもの の

，

そ の差は あ まり 大き く は な く， ま た， 垂 直 方 向 （

Z

方 向 ） 変 位は両 者 が良く

一

致してい ること などか ら

，

§5

．

で仮 定し た有 効 断 面は

，

剛性 評 価に つ いて もほぼ妥当であるということ がで き る。 　また

，

試 験体の_変形能 力は大き く_， 最 大 耐 力 時に下げ 振り が測 定 板を外れ て ア

ー

チ中 央 部4列の変 位は計測不 能と なっ た た め， 水 平 変 位に関し て は

，

同 図 中で矢印を 用い

，

最 大 耐 力 を保 持し た ま ま大変形す るこ とを示し た

。

　6

．

4 試 験 体 各 部の ひず み 　試 験 体 各 部 に貼 布し た

W ，

S．G ．

の ひずみ と荷 重の関 係を図

一

12 （a_）

一

_（t_）に示す

。

　同図 よ り

，

有効 断 面 と仮 定 した リ ブ先端突 出 部の ア

ー

チ方 向ひずみ は

，

ア

ー

チ中間部の計 測 点で は実 験 値と計 算 値が良く

一

致し ている が

，

両 柱 脚 近 傍の計 測 点では計 算 値よりも実 験 値が小さい_{傾 向}に あ る

。

　

一

方

，

凹 凸の付い た範 囲の ア

ー

チ方 向ひ ずみ は_，

一

部

一

₉₃

一

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一

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．

20 　 　 　 図

一

12　試験体 9HH 各 部の ひずみ （同図 （c_）測定点

3

）を除い て ほ と ん ど検 出さ れ て お らず

，

この範 囲 が 断 面 性 能 評 価に 入 ら な いこと を示し て い る

。

　6

．

5　基礎の回転 　基 礎の_回転を計測し た結果を 図

一13

に示す。 基礎コ ン ク リ

ー

ト下の地 盤 を十 分に締め固め るこ と がで きな かっ た ため

，

加 力途 中から基 礎には回 転が生 じて

，

柱 脚

一

₉₄

一

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一

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．

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一

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　 図

一

13 基礎の回転 完 全 固定の仮定は厳密に は成立して いない。 　し か し ながら

，

柱 脚に_塑性ヒ ンジ が発生し た 1

．

5t 弱

．

ま では回 転 角はほ と ん ど零で あ る た め_， 上部 構 造へ の影 響は考え ない こ と と し た。 　な お

，D ．

　

G ．

    はス ピン ドル不調の た め

，

同 図中に 結果 を 示 して いない。 　§

7．

多釁区 域に お け る本 構 造 物の耐 震 性 能の検 討 　 §6

．

まで に述べ _{た実 験}の 結果

，

張間方向の水 平 力の作 用に対し て

，

本 構 造 物は単 材 を横 並べ _{さ せ た ア}

ー

_チの集 合と考え るこ と がで き， 塑 性ヒ ンジ解 析 法によっ て その 崩 壊 荷 重を ほ ぼ推 定 すること がで きた

。

　そこ で

，

本構造 物を多 雪 区域に建設する場 合を考え

，

屋根の_積雪量 に_応じて

，

どの_程度の_{地 震 力 ま}でが作 用 荷 重と し て許容さ れ る か を終 局荷重設計法に よっ て推 定す る

。

　

7．1

　作用荷重と荷重係 数および荷 重の組み合わ せ 　地 震時の荷重係 数は

，

日本建築 学会の 「鋼 構

．

造 塑 性 設 計 指針 」（1975 ＞fi｝_{の提 案 する地 震 時の値1}

_．

_{5をと り}

_，

_終 局 荷 重 を

，

　 　 　 （自重 〉＋（霑 荷 重 ）＋L5 ×（地 震 力 ）

・

…一 ・

・

（1＞ と し た。 　作 用 荷 重の う ち

，

雪 荷 重は日本 建 築 学 会の 「建 築 物 荷 重 指 針

・

同 解 説　雪 荷 重」（1986＞T｝_に 定め る値を 用い る

。

すな わち

，

設計用 屋 根 上 雪 荷 重 （

S

） を 式 （2 ）に よっ て求め る。 　 　 　

S ニS

。×EXRXI

……・

………・

・

………・

・

…

（2〕 こ こ に

， S

：設計用 屋 根 上 雪 荷重 （

kg

／m2 ） 　 　 　 　

S

。：設 計 用地 上雪 荷 重 （kg／m2 ） 　 　 　 　

E

：_{環 境 係 数} 　 　 　 　

R

：屋 根 形 状 係 数 　 　 　 　 1：用 途 係 数 こ のう ち， 設 計 用 地 上 雪 荷 重 （

S

。）は

，

「

式 （

3

）に よ

NII-Electronic Library Service 表

一3

　 雪 荷 重の設 定 条 件 野 の 平 均rltl

、

1皿 皿 ρ （ke ／111

．

／C閏1） 1矯1摺 継 殳 　　 巳 歴II劃 じ状 係 数 　 　 　 　R 用 途 係 敬 　 　　1 3 且 0

、

岨5氷 1 ；十：荷 重1旨ilでは

、

円 形 屋ll譯勾 配qOh で R』0

，

5　 F 同5e

’

で R

＝

O

．

4 と し てい る

。

木 構 造 物は屡 恨 勾 配45

’

と な る の で 直線 舖 澗し た傴 を とった

。

り求める

。

　 　　

S

，

＝

ρ×

Zs ………・

一 …・

・

………・

・

……

（3） こ こ に_{，　 p} ：雪の設 計 用 平 均 単 位 重 量 （

kg

／m2／cm ） 　 　 　 　

Zs

：地 上 最 大 積 雪 深 （cm ） こ こで は， 前 述の荷 重 指 針に規 定さ れ る屋根形状係 数に 関す る地 域 区 分

B

を対 象に考え

_，

これ ら諸元の値と係 数 を表

一

3の よ うに設 定した

。

　し た がっ て， 式 （

2

），（

3

）よ り， 設 計 用 屋 根 上 雪 荷 重

S

は_， 　 　 　S

＝

3×Zs×1×0

．

45×1

＝

＝

1

．

35　Zs _（kg_／m2 _） 　 　　　 　　 　　　 　

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

…

　

噛

9・

凾

曹

・

・

・

・

…

　

7…

　

7・

・

（4 ） と な る。 　また

，

以 降の計 算に際 し， 使用鋼 材

SS

　

34

の降 伏 応 力度は

，

ay

＝

2

．

1t／cm2 と し た

。

　 7

．

2

　垂 直最 深 積 雪 量lm の多 雪 区 域の場 合 　 本実験に用い た_試験 体と同じ単 材 5枚 幅の解 析モ デル につ い て 検 討 す る

。

　 自重 （晩）は， 単 材の重 量が 4

，

46kg ／m で ある か ら

，

　 　　

Wc≡

4

．

46×π×4

．

5×5

＝

315　

kg

短 期 設計用 屋根上雪 荷重 （

Ws

）は

，

式 （4）に 係 数

0．35

を乗じ た値を も と に し て

，

　 　　

Ws ＝O．

35

×1

．

35XlOO ×

1．

55×9

＝

659　

kg

した がっ て

，

鉛 直荷 重 （Wv ）は

，

　 　　

vav＝Wc

十

Ws

　

‘

＝

974

　

kg

と な る。 　こ の鉛直荷重 が 図

一

14（a_）に示 す よ うに水 平 面上に等 分布す る も の と して

，

図

一9

の解 析モデル の各 節 点に負 担 面 積 分の_集中荷重 を作用さ せ

，

さ らに

，

鉛直荷重 分布 に比例し た水平荷 重を 各 節点に作 用 させ て解 く と， 崩 壊 　 　 　 帖 amoecaemdiano Ca） 　 　 　 w▽

一

嗣

r

_丶

岬

　 　 　 　（b）　　　） 　 　 　 w9

lr

丶

轡

　 ） 　 　 　 （の 　 　 　） 　 　 　 w

▼

朔

喬

晒

　 ） _（d） ） 　 　 　 　Wv bmeeeeaamMmeMem

　

　

　

　

唄

　 　 　 WH

＝

1

、

24W7 　 　 　 Mp 　 　 　 　） _〔e） ） 　 　 　 　崩1藍時 図

一

14　地 震時の崩 壊 過程と 崩壊 機 構 く地

一

ヒ最 深積 雪量 1m の 　 　 　 多 雪 区 域

1

　 　 　 Wv − 一 〔a） Wv

ー

　 　 H 　 　 W 〔b） Wv WH

・

e

．

2LWv

’

　 Mp ）

網

r

丶

岬

　 　） 　 　　（⇔　　　 　） WΨ

凋

_冷

庸

一 　 　） _{〔d ）} ） 　 　 　 Wv 　 　 　 　 　

　

　

　

　

・

1

晒

　 　 　 ） _｛e） ） 　 　 　 崩1裏 時 図

一

15　地 震 時の崩 壊 過 程と崩 壊 機 構 （地上最 深 積 雪 量 2m の 　 　 　 多雪 区 域 ）

一

₉₅

一

N工 工

一

Eleotronio _Library

に至るまで の過 程と崩 壊 荷重 は図

一

14（b）

〜

（e_）と な る

。

　し た がっ て

，

作 用 荷 重と して許 容さ れ る地 震 力 （

Wx

） は 　 　 　1

．

5W

．

！！：L24　

Wv

よ り 　 　 　

Wx＝0．

83

彫v と な り， 地 震層せ ん断 力 係 数0

．

83に相 当する地 震 力ま でを許 容す ることが で きる

。

　7

．

3　 垂 直 最 深 積 雪 量2m の多 雪 区 域の場 合 　7

．

2と同様に計 算する と

，

鉛 直荷 重 （W．）は

，

　 　 　Wv

＝

315十659×2

＝

1633　kg となる

。

計 算 結 果は

，

図

一

15に示 すと お りである。 　し たが っ て_， こ の場 合 作 用 荷 重とし て許 容さ れ る地 震 力 （臥）は， 　 　 　1

．

5Wx

≡

0

．

69 膨v よ り 　 　 　W，

＝

0

，

46Wv と な り

，

地 震 層せ ん断 力係 数

O．

46に相 当す る 地震 力ま で を許容す ること がで き る

。

　§

8．

結 　び 　薄 肉リ ブ付円筒シェ ル の形 態 をし た本構 造 物に関 し て_， 部 分 構 面 を作 成して張 間 方 向の水 平 加 力 実 験 を行 う と と もに_， 多雪 区 域に建 設する場 合 を 考え て_， 屋 根の積 雪 量に応 じ てどの程 度の地 震 力に耐 え 得るか を検 討し

，

次の よ う な結 果 を 得た

。

　  厚さlmm の_単材の_{断面 4隅}につ い て_， 日本建築 学会の _{「軽 鋼構}造 設計施 工 指 針 同 解 説」に規 定す る幅 厚 比 制限 （

b

／t≦16

，

こ こ に

，b

：有 効 幅

，

　 t：厚さ〉を 準 用し て求め た有効断面は_{， 耐}力評価上も剛性評価上も ほ ぼ適 当で あ る

。

　しか し

，

前 報に も述べ た よ うに

，

単 材 断 面の折 り曲げ 部は凹 凸の ある複 雑な形 状をし て い る ことか ら

，

有 効 幅 め 評 価に関して は別 途 詳 細な検 討が 必要であ り， 現在， 部 材の曲げ実験 を計 画中であ る

。

　  張 間方 向の_{水 平}力に対して

，

本 構 造 物は単 材ア

ー

チを横並べ _{し た構造 と考}え る こと がで き_， 塑 性ヒ ンジ解 析法に よっ て耐 力 評 価 を 行うこと がで き る

。

　  使用鋼 材

SS

　34は

，一

般に建 築 構 造 用と し て は 用い ら れ てい ない が

，

 

，

  の結 果か ら

，

本構 造物に適 用する ことは可 能である

。

　  日本 建 築 学 会の 「建 築 物 荷 重 指 針

・

同 解 説 雪 荷 重 」に規 定 する設 計 用 屋 根上雪 荷 重と自重お よ び 地震力 を作 用荷重と し

，

地 震 力に対す る荷 重 係 数を1

．

5と し て 終 局 荷重設計法によ り

，

多雪 区域にお け る耐 震 性 能につ い て検 討し た

。

　その結 果， ス パン 9m の ときに は， 垂 直 最 深 積 雪 量 2m の _多雪 区 域の場 合で地 震 層せん断 力 係 数O

．

46

，

同 1m の_多雪 区 域の場 合で地 震 層せん 断 力係 数 〔）

．

　83に相 当する地 震 力 までを

，

作 用 荷 重とし て許 容 する こと がで きた

。

　 謝 　 辞 　 本実 験の実 施にあたっ て は， 本 学の 田守 伸

一

_{郎 助 手}

_，

原 山浩

一

技 官， な ら びに， 荒井幹 雄 （現， 日本鋼 管ライ トス チ

ー

ル _{〔株 ））}， 小 沢 和 弥 （本 学 大 学 院 生）， 羅　亮 民 （本 学 大 学 院 生 ）， 武 井 勉 （現

，

清 水 建 設 （株 ））

，

武藤邦芳 （現， 旭 化 成ホ

ー

ムズ （株 ））， 三枝 直樹 （現

，

（株 ）類 設 計 室 ） 等 諸 氏の協 力 を得た。 こ こ に深く感 謝 致し ま す

。

参考文献 1_）笹 川　明， 水 永 健

一，

小 沢 和 弥

，

大松

一

実 ；

“

薄 肉リブ付 　 　円 筒シェ ル構 面の 鉛直載荷実験

一

薄 肉リブ付円筒シェ ル 　 構 造物に 関 す る実 験 的研究 （その 】）

一”

，

日本 建 築 学会 　 大 会 学 術 講 演 梗 概 集

，

昭和 62年10月 2｝ 笹 川　明

，

水 永 健

一，

小 沢和 弥

，

大松

一

実；

’

‘

_{薄 肉}リブ付 　 　円筒シェ ル構 面の張 間方向水 平載荷 実験

一

薄 肉リブ付 円 　 筒シェ ル構 造 物に関する実 験 的 研 究 （その 2）1

− ’

）

_，

日本 　 建 築 学 会 大 会 学 術 講 演 梗概 集

，

昭 和62年10月 3） 笹 川　明

，

水 永 健

一，

大松

一

実：

“

薄肉リブ付円筒シュ

．

ル 　 構面の鉛 直載 荷 実 験

一

薄 肉 リ ブ付 円 筒シェ ル構 造 物に関 　 　す る 実 験 的 研 究 （その 1）

一”

，

日本 建 築 学 会 構 造系論文 　 報 告集

，

第 385号

，

pp

、

58

−

68

，

昭和63年3月 4） 関 谷 　壮

，

斉 藤 　 渥 ：

‘

‘

薄 板 構 造 力学

t’

，

共 立 出版

，

昭 和 　 43年10月 5）　日本 建 築 学 会 編 ：

“

軽 鋼 構 造 設 計 施 工 指 針

・

同 解 説

”

，

技 　 　報 堂

，

昭 和60年 10月 6＞　日本 建 築 学 会 編 ：

“

綱 構 造 塑 性 設 計 指 針

”

，

技 報 堂

，

昭 和 　 　51年7月 7＞　日本建築学会編 ：

“

建築物 荷重 指 針

・

同解説　雪 荷 重

”

，

　 　技報堂

，

昭和 6亅年2月

一

₉₆

一

NII-Electronic Library Service

SYNOPSIS

UDC:624.074.4:62-477

'

HORIZONTAL

LOADING

EXPERIMENT

OF

CYLINDRICAL

THIN

SHELL

WITH

RIB

'

'

Experimental

study on the cylindrical thin shell structure with rib'

(Part

2)

byDr.AKIRA SASACAWA, Professerof Shinshu

sity, KEN･[CH[ M]ZUNAGA, GraduateStudentof

shu-University, and KAZUMI

OHMATSU,

Research

dentof ShinshuUniveTsity,Members of A.I._J.

Horizontal

loading

experiment to a cylindrical shell, that

is

same type of the structure

in

(Part

1),

has

been

conducted inorder to

investigate

strength of theshell structure

for

seisrnic

loading,

The

horizontal

load was along the diamiterof theshell structure and load was applied at thetop of the test

model.

The

testmodel

is

one unit of the cylindrical shell, which

diamiter

is

9m.

Analyses

by

a _plastic

hinge

'

method

has

been

done

also and analyses were compaTed.

Their

results are summerized as

follows

;

'

1

In

orclerto estimate

the

strength and regidity of theeach

panel,

the effective section, which

is

calculated

from

panel' s width-thickne$s ratio rbcomended

by

A.

I.J.

is

suitabte.

2

The

strength and regiclity of the shell struc'ture can

be

estimated

by

_qeglecting

friction

between

each

panel,and thestrength of theshell structure

for

the'

horizontal

Ioading

that

is

along the

diamiter

of theshell

'

structure can

b,e

estimated

by

assuming _plastic

hinges.

-

'

3

Steel

SS

34which ernployed

for

the_panel,norrnally

has.not

been

used

for

_generaL

buildings,

but

itcan

be

appricable forthisshell structure.

4

The

alLowable seismic

load,

which

is

estimated

by

theultimate

load

design

method,

have

been

given with

a load which isestimated

by

A.I.J. "Recomendation

for

_{Building Design Snow load"}

when load factoris 1.5.