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幅厚比の大きい溶接H形鋼ばりの曲げ変形挙動

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1

論  文】 UDC :624

014

2 :624

072

2 日本建 築 学会構造系 論文報告 集 第397 号

1989 年 3 月

幅厚 比

溶接

H

形 鋼

挙 動

正 会 員 正 会 員 正 会 員 正 会 員

二 *

* * 明** *

** * *  1

序   低 層 大ス パ ン構 造に用い られ る鉄 骨 架 構の断 面 設 計に おい て

部 材は

地 震 や風 な どの水 平 荷 重 よ りも固 定 荷 重や雪などの鉛 直 荷 重に よる応 力

特に曲 げモ

メ ン ト に よっ て決定さ れ る。 こ のた め, 断面せいを 大き く し て 曲げにす る耐力と 剛性を確 保す る と と もに

フ ラン ジ 幅を大き く して横 抵 抗を増 大さ せ

補 剛 材を少な く して 鉄 骨 を軽 量 化 すること が

構 造計画上 の要点と な る。 し たがっ て

こ のような部 材に は

ウェ ブ

フ ラ ンジ と も 幅 厚 比の大き い断 面が多く用い ら れ る。   構 造 計 算 指 針’1 の耐 震 設 計 法で は

こ のよ うな架 構に つ い て も

大 地 震に対する安 全 性の検 討 を規 定し て い る

構造物の耐震性を評価する ために は 構を構 成する部 材の

変形 関 係 を塑 性 域に至るまで明らか にする こ と が 重要であ る

 本 論 文は

曲げ を受け る溶接

H

形鋼ばりの

変形 関 係に関 する実験的研究で あ り

ウェ ブ幅厚比が鋼 構造 設 計 規 準z 〕 (以 後, 規 準と略 記す る)の制 限 値の

2.

5

倍 ま での範 囲, フランジ幅 厚 比が規 準の制 限 値を満 足す る 範 囲の断 面 を対 象とし て いる

 

方, 上 記の耐 震 設 計 法で は, こ の ような断 面 部 材に 局部座屈が生じ や すい ことか ら, その架 構 を構 造ラ ンク 】

V

に 分類し

架 構の靱 性に応じた地 震 時 水 平 力の低 減 係 数を定め てい る

しか し, その根 拠と な る局 部 座 屈を伴 う部材の荷 重

変 形 関 係に関す る実 験 的 研 究は少 な く

十分に把 握さ れてい る とは言い難い

 

H

形 鋼ば りの局 部 座 屈するく は 塑性設 計へ の適 用を目 的と して い る

これ ら は

塑性ヒン ジが 全 塑 性モ

メ ン ト を保持し な が ら十分に回転で き る よ う に幅 厚 比 を制 限しよ うと す る研究であ り

主に フランジ 座 屈に着 目して いるSL4 ) 。   規準の比制限を満足 す る範 囲の

H

形 鋼ば りの局 部 座 屈につ い て は

座屈を伴うは りの荷 重

変 形 関 係に関 本 論 文の

部は

文 献 14 )に既に発 表し て い る

 

川 鉄建 材工業 (株 ) (熊 本 大 学 大 学 院 生

工修 〕  * “ 川鉄建 材工業 (株 ) 技術研 究 所

工 博 8綿 熊 本 大 学  教 授

工博 * * *t 熊 本 大 学  助 教 授

丁博     〔昭和63年7月6日原 稿 受 理 ) する研 究SL6] お よび座屈後 挙 動に関 す る研究7) が報告さ れ て お り

これ ら は

ウェ ブ座 屈に も着 目して いる。  ウェ ブ幅厚比が規 準の制限を超え る例と して は

高せ ん断 力 下で の ウェ ブ座 屈に関す る研究e)

i°) が あ る

 

本論 文で対 象 と する よ うな曲 げ卓 越 型で ウェ ブ幅厚 比 が規 準の制 限 を超える場 合とし て は

せ ん断 曲げ を受け る は りの変 形 能 力に関する研 究1]) h

よ び軽 量H関 す る研究12〕

]3)ら れ る

こ の う ち前 者

フ ラ ンジ幅厚比が極端に小さ く

主にウェ ブ座 屈の影 響 につ い て述べ てお り

後者は 幅 厚 比が規 準の制 限値 前 後の比 較 的 限 定さ れ た断面を扱っ ている点で, 必 ずしも 大ス パ ン構 造を対 象に し た研 究で は ない

 これら の状 況よ り本 論 文で は

幅 厚 比の大きい溶 接H 形 鋼 を 用い た低 層 大ス パ ン架 構が極 限 的な地震 を受け る 場合の耐 震 設 計に関す る基礎 資料と して

局 部 座 屈 を伴 うは りの荷 重

変 形 閧 係を実 験に よっ て明ら かにす る

 は りの耐 力お よび変 形 挙 動 を制 約 する要 因と して

局 部座屈の ほ かに横 座屈 を考 慮する必 要が あるが

こ こで は局 部座屈のみ を取り上 げる

  実験は

地 震 時の外 力に よっ て変 形 が

方 向に偏っ て 崩 壊に至 る場 合を想 定し た単調載 荷 実 験, お よ び繰 返し 外 力 を受 けて耐 力が減少し崩壊に至る場合 を想 定し た繰 返し載 荷 実 験を行う

さ ら に

実 験 結果 をも とに 荷 重

変 形 関 係つ い ての 験 式 を求め る

 

2.

実   験  2

1 試 験 体  試 験 体の形 状を図

1に示 す

試 験 体は

,SS

 41の鋼 板 (公 称 板 厚3

2

4

5

6mm )を用い

サブマ

ジ ア

クのすみ肉 溶 接に より

H

形 断 面に集成さ れて い る

試 験 体の端 部に は 載 荷 装 置 (図 中の エ ン ドブロ ッ ク)にボ ル ト接 合によっ て取り付 ける た めに鋼 板が溶 接さ れてい       図

1  試 験 体の形 状

60

−一

(2)

また

試験 体の 中央には

載荷 点 を補 強す る た めに カ バ

トお よびスチフナ プレ

トが溶接さ れ

載 荷ブロ ックが 形 成 されて いる。  試 験 体の断面は

ウェ ブお よ びフ ラ ンジの公 称板厚に 対す る幅厚比が以 下の値 となるように定め ら れて いる。     フ ランジ幅 厚 比 :

b

f

9

12

15      ウェ ブ幅 厚 比   :

H

/w

60

70

80

90

100

       

110

, 

150

, 180 こ こ に

,b

: フ ラン ジ半 幅

 H :断 面せい。

 

各試験体の測 寸 法 を表

1に示す

表中の試験体 名

以 下の

2

つ の形 式に分け ら れ るが, ど ちらもフラン 表

1 試 験体の測寸法と実験条件 試 験 体 名  H (皿 皿)  B (ロ ロ) W 〔皿皿〉  f 〔  )  〜 (皿 ) dWbf λ 7 ヘ

i

1270

5108

5 L2006L

39

7431

7 A

2

r3L4

4108

3 145071

79

7228

0 ▲

3

1359

7108

8 L70082

49

7725

5 A

4

r405

8108

O L95093

39

6923

8 A

5

1449

匠 108

9 2200103

797821

7 へ

5

L494

6108

2 2450114

39

712D

5 B

1

L269

6144

3 L50061

112

9529

9 B

2

且 315

5143

8 L75072

012

9126

5 B

3

1359

5144

8423557205G82

413

0023

8 B

4

且 405

玉 且44

a 235093

112

9521

9 B

5

且 449

2 且44

5 2550 ユ03

612

9720

2 B

6

1494

9144

1 30001 孟4

412

9419

0 C

1

且 270

416 σ

3 1δ5D6 監

316

1828

7 C

2

1315

0180

3 195071

8161829

5 c

3

13605179

8 230082

516

1422

9 c

4

1404

8180

4 265093

1161920

8 c

5

1449

2180

9 295σ 103

616

24L9

 

L C

6

1494

5L8D

3 a300114

31618177 札15K

1479

E108

1 1890144

89

18497 へ18E

1576

4107

9 1949174

89

1652

6 B15K

1B18K

上 479

45760144

1 且436a235

8925492703 互44

8174

了 L2

2312

1943835

5 C15K

1479

4179

6 3409 ユ44

815

2526

5 C18K

1575

8 且80

2 3548174

515

3027

5 汽

1

22 匠9

5108

5 1200E 且

19

743 互7 歳

3

2359

5LO8

2 170082

49

71257 ヘ

5

2449

3108

1 2201103

59

702h

9 己

2270

4144

5 1499 肌

3 且2

9729

8 B

3

2350

3143

94

235

572D5082

512

92240 B

5

2451

1144

0 2651104

0 且2

9320

3 C

1

22705180

3 16506 且

316

18287 C

3

235951 了9

o 229982

41 駐

07230 C

5

2449

5179

5 2950103

516

IL19

3 H :断 面 せい

B : フ ラン ジ全 幅

 w :ウ:=ブ板厚

  f: フランジ板 厚

b

Bf2

 d

H

2

f

1: ス パンの1/2

1り:弱 軸回り の細 長 比 ジ幅厚比

ウェ ブ幅厚 比お よ び載 荷 方 法を表し て い る

   

形 式 1:

匿]

1また は 2

   

形 式2 :

司[

κ

1

 回

に記入 され て い る

A

B ,

 

C

そ れ ぞれ フ ランジ 幅 厚 比 9, 12,15 に対 応 し, 以後この記 号に従っ て

A ,

B ,C

シリ

ズと 呼ぶ

。固

に記入 さ れて い る1

6ま た は 15

18は ウェ ブ幅 厚比60

180に対応 して い る

試 験体名の尾 に付し た

1

ま た は

2

載 荷 方 法を表し

1は単 調 載 荷

2は繰返 し載荷を表して いる。 これ らの 試 験 体の う ち

その名称が形 式2で示さ れて い る 6体は

今回新た に追加し た実験で あ り

その他の実 験の概 要に つ い ては

既に文 献 14)で報 告し て い る

 実 験に供 し た試 験 体は 単 調 載 荷の 24 体 お よ び繰 返 し載 荷の 9体で ある

繰 返し載 荷の試 験 体 名が単調 載 荷の試 験 体 名と末尾の数 字 を除い て

致す る 場 合

これ らの断面 形状お よ び部材 長は

と なっ てい る。  試 験体の ス パ ン は

新た に追加し た試験 体を除き

曲 げ 降 伏時のせ ん 断 力 が ウェ ブ有効断 面の 降伏せん断 力に 対し て

30

% と な る よ うに して いる。 これ は

1層 山 形 ラ

メン

150

の設計例をもとに定 めたもの である

  引 張試験より得ら れた材 料の機 械 的 性 質を表

2に示 す。 表 中の板 厚の値は

1の ウェ ブおよ びフランジ の板厚と対 応して いる

 2

2 載 荷 装 置  載 荷 装 置の概 要 を図

2に 実 験状況 を写真

一1

に示 す

載 荷は 単 純ば りに中 央集中 荷 重 を加え る方 法であ り, 50t 複動 油圧 ジャ ッキ を用い て行っ た。  試 験体の支持条 件は

一1

に示すエ ン ドブロ ッ ク を 介して

端 ピン他端

と なっ て い る

2  材 料の機 械 的性 質 阪厚 (皿囗)   σ μ lt〆  2)   σu (t/cm2 }   E 〈t〆c巴2) ε u (黠) 4

235573

063104

434

5920802UO31

229

8 3

235

892

863094

254

342070205038

339

6 σソ:降 伏 点

σ

:引 張強さ

E :ヤング係 数

 e

:伸び

1Q 印loc賦

 

 

 

 

/ Pln

_−

Loαd cdI

 

Spoclm  Pl臥

Pln

2 載 荷 装 置 写 真

1  実 験 状 況

一 61

(3)

 横 補 剛は

中 央 載 荷 点t 両端 支持 点お よ び その 中 間に 数か所 配 置し てい る

横補剛間 隔は

新たに追 加し た試 験 体 を除き

,300・

ん/

H

(ん 1圧縮フ ラ ンジの断 面 積 ) による計 算 値程 度 と してい る

追 加 し た試 験 体につ い て は, 既に行っ た実験結果 15 ) を も とに

横 座 屈が発 生し な い よ う に横 補剛間 隔を定め て い る

 

載荷点に接す る横 補 剛 区 間の弱 軸 回り の細 長 比 福 を

一1

に示 す。 な お

補 剛 位 置で の面 外 方 向の 支持 条件 は

単純 支持と なっ て い る

 2

3 載 荷 方 法  単 調 載 荷 実 験で は, 載 荷 装 置に支 障 をき た さ ない範囲 内で耐 力が最 大 耐 力の 1/2程度に な る まで変 形を与え

大変形に至る まで の

変形 関 係を求め た。  こ の実 験結果に よ る と

最大耐 力に達 し た直後に急 激 な 耐 力 低 下 を 示 す が

その低 下は 比較 的 小さ く そ れ以 後の増 大に伴っ た耐 力 低 下は

極めて緩 やかにな ること が分かっ た

こ の こと から

耐 震 設 計に用い る終 局 耐 力を, 耐 力 低 下が緩や か な領 域まで低 減する必 要が あると考えた

実 験 結 果では 緩やか な耐 力 低 下に移 行 す る変形 量は

おおむ ね塑 性 率 μ= 3程 度 ある

 繰返し載荷実験では こ の果 をも とに 塑性 率μ

3

を変位 振幅に定め (図

一3

参照), 定変位繰返 し荷重下 にお け る履歴性状を求め た

変位 振幅は

正側と負側で 同

と し

繰 返し回数は

10回 以上 と して いる。  た だ し

こ こ で言 う塑 性 率と は

3に示 す よ うに

最 大 耐 力 以 後の変 形 量の

そ の耐 力に対 応する弾 性 変 形 M/M     cal 図

3 変 位 振 幅 P (a 測定 位置

q

1

      (b)  回転 角の計 算 方 法       図

4 変位の測定

一 62 一

量に対する倍 率で ある

し た が っ て

変形 量だ けで な く 耐 力の低 下に も関 係す る値で あ る

 これ は

本 実 験の ほとんどの試 験体が

最大 耐力が全 塑 性モ

メ ン トに達 し ないか

ま た は

最 大 耐 力 以後す ぐ に全 塑性モ

メン ト を下 回っ て し ま う性 状を示して い るこ と など を勘 案して

定め た計算方 法である

 2

4 測定 方 法   荷 重の測 定に はロ

ドセル

変 位の測 定に は ダイアル ゲ

ジ また は電 気 式変位 計を用いた

変 位の測 定 位 置を 図

4(aに示す

 荷 重

P

による曲 げモ

メ ン ト

M

の値は, 試 験 体 中 央 の載 荷ブロ ッ ク に接する位置で の計 算 値 (

M =L ・

P

/2) と し, 以後の実験結果で は, こ の値を用い て整理 して い る

 試 験 体の変形 は

局 部 座 屈 が 発 生 し耐 力 が 低下し始 め る と左右非対称と な る。 その た め

試験体 中央の た わ み お よ び回 転 角の測 定 値か ら図

一4

b

)に示す方 法で片持 ばりとし て の回 転 角 θを求め て いる。  

3.

実 験 結 果   実 験 より得 られ た荷 重

変 形 関 係 を 図

5

7に示 す

図 中の縦 軸は 曲 げモ

メ ン トM を 全 塑 性モ

メ ン ト

Mp

で除し, 横 軸は, 回 転 角 θを

M

ρに対 応す る回 転 角 θ (ウェ ブの せ ん断 変 形 を 考 慮 し た弾 性 計 算 値 ) で除し て無 次元化し た もの で あ る

M

。 お よび 亀は次 式 でさ れ る。

Mp 一

β

∫つ

ay・

d

W

・。W

 

(・) 餅

一 一 ・

…・

…・

……・

…・

………・

……・

(・) ・・p

・ 。

9fzvll

7i

tG

………・

…・

…・

…・

…・

(・) 佑

…一 ・

…一 ・

…一 …・

……・

(・) こ こ に

P =d

f

σyf

σsw : それぞれフ ラ ンジ お よび ウェ ブ板要 素の降 伏 点E :ヤング係 数 (

2100 t/cmE ),

G

:せ ん断弾性 係 数 (

810t/cm2 )

1 :強 軸 回り断 面 2次モ

メ ン ト

 

3.

1

 単 調載 荷実験  単調載 荷実験よ り得ら れ た荷 重

変 形 関 係 を図

5に 示す

目視に よ る座屈波の 発 生は

全 試 験体と もフ ラ ン ジ が先行してお り

ウェ ブの座屈 は

フランジ板 要素の 座 屈波に よ る回転に伴っ て発 生し てい る。  

2,3

の試 験体におい て

フランジの座 屈と ほ ぽ同時に 圧 縮 側 フランジに構 面 外変形 が 発生し た が

横 座 屈によ る影 響は, お お む ね 無視で き る

 荷 重

変 形 曲 線の全 般 的な特 徴は

フ ラン ジ に座屈波 が発 生し た直後に急 激な耐 力低下 を示すが

変形の増 大 に伴っ て耐 力の低 下は次 第に緩やか に なり

直 線 的な負

(4)

畔 翼 e 鐇 罧 怛 幡 ⊃ 畷 灘   り II 図 £ ≧ £ ≧ £ ≧

偽 丶 Nl Φ n n1 N OA ‘

0

o 0

o

1

N1n

£ ≧

偽 \ N1 恥

n9 N mA

Φ 臥 Σ \ o o =   

 一

   ,

      守 」1 11 ゆ1 £ ≧ 巴 蝶 糎

e

錙 騨 旭 優 颶 愚

  甲 1

圏 Oo )

11 } \ 工  

9 の O 日 & \ 恥 曵 OO

雪 丶 工

O

& ミ 臼

伍 脚 z 。ゆ

 

V

       

話 こ \   7 O =

3 丶 工  

9

6 O 」 £ ≧

O   11 鞏 \ 工  

U

9 り

m

0 0

母 ≧ O ON         雲

ま 虫 く OO

11 ; 丶 工  

O

9

0 O

£ ≧ 日           2OoD

聖 \ 工  

O 頃

口 O

Σ ≧ & ミ 呂 mH

国 ’

Ψ

了 マ q 丶    

ノ ノ

                     

O 卜 鬨 雪 \ 工  

ρ

9

 

q 0

丑 ≧ 0

O

丑 ≧ 口

        2OO

3 \ 工  

O

9 頃 0 的

O 0 」 臥 Σ ≧ 0 い

O

」 £ ≧

63

(5)

こう配に移 行す ることである

  座 屈 波 発 生 直 後の急 激な耐 力 低 下は

最 大 耐 力に対し て 95

85%程 度まで であり そ れ以 後の負こ う配は極 め て緩 やか である

特に

大 変 形 域におい て も急 激 な 耐 力の低 下 が 認 め られない ことは注 目で きる

 公称板厚による比が規 準を満足 する試験体

A ,B

, 

C

の 各シ リ

ズ と も, ウェ ブ幅 厚比が

H

/w

60

70の試 験体

特に

A −

1

1は

構 造 計 算 指 針1) では幅 厚 比ラン ク

FA

に属して い る〉と制限を超え る試験 体 の荷 重

変形 関 係を比 較す る と

幅 厚比 が大き く な る に 従っ て耐力が低 下し て い るが

その性 状に著し い差 異は 認め ら れ ない。  3

2  繰 返 し載 荷 実 験   繰 返し載 荷 実 験よ り得られた荷 重

変 形 関 係を図

6 に示す

初 回の載 荷 時に局 部 座 屈 波が発 生し た後, 繰り 返 しの初 期の段 階で は

や や 大き く耐 力が低 下し てい る が

お お むね 4

5回程 度の繰り返し で安 定 し た履 歴 曲 線に収れ ん し てい る。 ま た, 履歴曲線に お け る弾性 剛性 の繰り返 しに伴う変化は

ほ と ん ど 認 め ら れ ない

 図

7は

繰返 し載 荷 実験 より得ら れ た荷重

変形関 係の荷 重が 正の領 域に着 目して

各繰 り返し ご との曲 線 を順 次 連 続さ せ て描い たもの で あり

比較の ために同

形 状の試 験 体の単 調 載 荷 実 験より得られた荷 重

変 形 関 係 を併せ て表 示し て い る。 図による と

ウェ ブ幅 厚 比が 鬥/Hpt

0 囗

5 M/Hp 【

D D

5 2A

司 ハ

    M〆MpLO e

5 (o)H/w

60        

A

3

l       A

3

2 2

  る A

  08

W / H 5A     b       (c}H/w

100 図

7  単 調 載 荷 と繰 返し載 荷の対 応 関 係

64

比 較 的 小さい場 合には, 両 者は良 好な対 応 を示し ている が

ウェ ブ幅 厚 比が大き くな る に従っ て両 者に は大き な 差 異が生じ て い る

  文 献 6)では

繰 返し載 荷 時の荷 重

変 形 関 係 と単 謂 載 荷 時の荷 重

変 形 関 係 との 対 応 関 係は

局 部 座 屈 を 生 じ ない場合と同様に座 屈を生 じるにつ いて も

単調載 荷 時の形曲線が繰返 し載荷 時の変形曲線を包絡 す るこ と が報告さ れて いる

ま た

文献 7)で は

繰返 し変位 振 幅 θ/θ。 が約±5

0の場 合に は

両 者は大 略 対 応す る が

θ/θρ

=L7dL

 

9

の場 合で は

最 大 耐 力 以 後 の酎力低が単調 載荷の場 合に比べ緩 慢とな る こと が報 告さ れて いる

 本 実 験の変 位 振 幅は

θ/島

2

2

3

0 とほ ぼ

定で あり

幅 厚 比の大き さ に よっ て も両 者の対 応 関 係に差 異 が現れ る ことが分か る

しか し, エ ネルギ

吸収 能 力を 過 小 評 価す る とい う意 味におい て

返 し載荷時の

関 係

調載荷 時 荷 重

変 形 関係

全側に推 定すること ができ る。  3

3  最 大 耐 力と有 効 幅による終 局 耐 力  図

8にウェ ブ幅 厚 比と最 大 耐 力の関係 を示す

図の 縦 軸は

実 験 中に観 測 され た最 大 耐 力

Mma.

を 全 塑 性 モ

メ ン トMρ で無 次元化し た もの であ り

横軸は

ウェ ブ幅 厚 比d/w を降伏ひずみ εyw に よっ て修正 し た もの である

図よ り

ウェ ブ

フ ランジ幅 厚比 と最 大 耐力の 関 係と し て

実 線 (4

1で述べ の よ う な傾向 が 認 め られ る

 幅厚比が規準の制 限値を満足 し ていない場 合の終 局耐 力の定 方 法 と して

制 限 値を 超 え る部 分を無 効と み な し た有 効 幅 (図

9参 照 )に基づい て全 塑 性モ

メ ン ト を算定す る方 法が慣 用さ れてい る16ト

 こ の規 準の有 効 幅に基づい た終 局 耐 力 eMy を 全 断 面 有 効と し た全 塑 性モ

メ ン ト

Mp

で無 次 元 化 し て整 理す

Mmax

Mp

1

2 1

t 1

0 ag 氏8 0

°

2 3 4 5 6

      岳

   図

8 Mm

x〃Mグ d/w

v砺 関係

(6)

rb。

↑4「    

24b

f   IlOd ・

w 図

9 鋼 構 造 設 計 規準の有効幅 ると 次 式 とな る

 

 

 

一8

鴇 染

一 …・

…・

…・

こ こ ・

r

fw

Esr

εyw :そ れ ぞれフ ラン ジ お よびウェ ブ板 要 素の降 伏

ひずみ (εyf; cryf/E

εyw

σyw /E )

αr

αが そ れ ぞ れ フ ランジお よびウェ ブの有 効 幅による 耐力の低 減 係 数で あ り

降 伏ひずみ に よっ て修 正さ れ た 幅 厚比の関 数と して次式の よ う に表さ れ る

 

  

ar

 

aw

d

ここ ・

de

 

2

…・

…・

・) ≦1

0

de

  llO w   2

40 π

o

q ≦1

e  図

一8

の破線は

上式によ る計 算 値を シ リ

ズごとに つ な ぎ合わ せ た曲線で あ る。 た だ し

計算には

1 に示す断 面の実測寸法

お よ び表

一2

に示す降伏点を 用 い て い る。 曲 線の 不 連 続 部 分は

ウェ ブ幅 厚

M

: H/w が 110以 下と150 以上の試 験 体で ウェ ブ 板 厚が異なっ て お り

(5) 式の パ ラメ

タr の変 化が不 連 続と なっ た た めに生 じ た もの である

 実 験 値で は, ウェ ブ幅 厚 比が同じ な らば, フ ラン ジ幅 厚 比 が 大きい試 験 体ほ ど最 大 耐 力が低 下す る性 状 を示し てい るの にし て

計算値で は

フ ランジ幅厚比の最も 小さい

A

シ リ

ズが

B

シリ

ズを下回っ て お り, 実 験 値 と は異なっ た性 状 を示して い る

こ の ことに注 意し な が ら,計算値と実験値を 比較す る と,

A

シ リ

ズで は, ウェ ブ幅厚比の全 域に わ たっ て実 験 値が計算値 を上回っ てい る

ほ かの シ リ

ズで も ウェ ブ幅厚比が比較的 小さい 範 囲で は

同様の ことがえ る が ウェ ブ幅 厚 比が大き い 範 囲では

逆に実験値が計 算値 を下 回っ て い る

 以 上の比 較に用い た実験値は

最大 耐 力で あり, そ れ 以 後の急 激な耐力低下を考 慮して 95

85 % 程 度まで 低 減し た値を終 局耐力と す る な らば, 規 準の有 効 幅に基 づ い た局耐 力の算 定 方 法は

ウェ ブ幅 厚 比が制 限を 大 幅に超え る範 囲で は

危 険 側の評 価を与え るこ とにな る

 この よ う に

5

)式に よ る計 算値 と実 験 値の相 関 関 係は

ほ と ん ど認め ら れ ない

その原因 と し ては 規 準 の幅 厚 比 規 定が

部 材を構 成す る板 要素が降 伏する まで 局 部 座 屈を起こ さ ない た め の制限で あ り

その制 限 を超 過 し た部 分を無 効と す る有効幅は

,Karman ,

 

WinteriT

〕 が導いた有 効 幅 (支 持 縁 付 近の拘 束 効 果に よ る応 力 上 昇 に期 待し て座 屈 後の終 局 耐 力を評 価す る方法 )と は

本 質的に異な っ て い る こと が挙げられる

ま た

有効幅の 考え方は, 部 材 を構 成す る個々 の板 要 素に対 して適 用さ れ るもの で

ウェ ブとフ ラン ジが相 互に座 屈 を拘 束ま た は誘 発し て連成 効果を も た ら す場合に は 適 用に限 界が あ ること

な ど も原因 と し て挙げられ る

  4

荷重

変 形関係の推 定  実 験 結 果 を もとに

荷重

変形 関係を推 定す る た めの 実 験 式 を導く。  実 験よ り得ら れ た荷重

変形曲線は

近似 的に図

10 の破 線の ように表 現 する こと がで き る。   図 より

荷 重

変 形 関 係 を 特 徴づけるもの と して

最 大 耐 力

Mmax

M

。 , 最 大 耐 力 以 後の劣 化 曲 線の こう配 島

お よ び劣化曲線か ら得ら れ る近似 直線と弾性 直 線 との交 点 M。/Mp の 3つ の 要素を選ぶ こと がで き る

 こ こ で は

Mmax/Mp

彪 お よ び

 

Mo

Mp

の そ れ ぞ れ につ い て

回 帰 分 析により実 験 式を導く。  回帰モデル は

対 数を と り

線 形また は非 線 形 式と し て い るe ま た, 回 帰 係 数は

実 験 式を簡 単にす る た めに

4個 以 内 として い る

 実 験 式に付 し た cov は 実 験 式か らの実 験 値の ばら つ きを示す変動 係数であり, 近似的に対 数 値の標 準 偏 差 と し

自由度を考慮し てい る

 回 帰に用い た実験資 料の 数は

,M _

Mp

で は単調お よび繰 返 し載 荷実験の

33

個で あ り

島 お よび

M

。/

M

。 では

単 調 載 荷 実 験の

24

個であ る。  本 実 験は SS 41程 度の降 伏 点を有す る溶接

H

形鋼ば りを 対 象 とし たもの で あり, フランジ およびウェ ブ幅 厚 比は 次 式の範 囲 となっ てい る

      9≦

b

f

≦16,  61≦d/w ≦175

 7  し たがっ て, 以 下の実 験 式は, こ の範 囲におい て適 用 す ることがで き る

また, 補 剛 間 隔が大き く

横 座 屈に よっ て終局状態に達する場 合に は, 適 用で き な い

M/MpLo

OPMM    堕 イ Mp  

      1  

−一

     =

 kd M−m  2M

M/Mp  1

0 妬 Mp O  I

O     並 煮 で

MP

 

I  )

i

      F

コ kd M 

M。 θ/θP    O   l

0 図

10  荷 重

変 形 曲 線の単 純 化 θ/θe

一 65 一

(7)

 

4.1

最大 耐力

Mmax

Mp

 終 局 状 態 が 局 部 座屈に よっ て支配 さ れ る場 合の最 大 耐 力は

板 要 素の座屈 後の終 局 耐 力に基づ い た効幅の概 念に ウェ ブとフランジの連 成 効 果 を考 慮す ること に よっ て説 明で きると考え (5)式と 同 形 の数 式モデルを 用 い て回帰を試み た

ただ し

a

 aw は

回 帰 係 数お よ び 幅 厚 比パ ラ メ

タ p

q に よっ て表さ れ る関 数で あ る

 有 効 幅を

KarmanM

の形で表 現 すると

 

b

b

Ci

/p

 

de

d =C2

q と な り

α r

 aw は (6)式 と同 形 の モ デル とな る。 また, Winteri7 ) 式で は 

b

。/

b・

C

,/p

c,/p2

 

d

d

 

 

C3

/q 

 

CVq

’ で表現 す ること が できる (こ こ に

Ci

− C4

:回帰 係 数 )

 回 帰 分析は こ れ らの モ デルを含めい くつ か のモ デルを 用い て行っ た

その結果, 最も変動係数の小さい 実 験 式と して次 式が得ら れ た

 

 

 

一 8

1

 

……・

…・

……・

(・      ar= 1

75

1

23

p

  α w

1.

58− 0.

239・

q      cov = O

0327

こ こに

p

 q

 r :(5 >式と同様に

次 式で表さ れ る。

 

  

P−

VE

 

q

v

 

r= =

w

3

 実 験 値と (8 )式の相 関 を 図

11に示 す

図 中の縦 軸は実 験 値

横 軸は (8)式に よる計 算 値である

ま た 変 動 係 数 をユ

96倍 して求め た95% 信 頼 限 界 を, 破 線 で 小 し て い る

 パ ラ メ

タ r は ウェ ブ フ ラン ジ相互の拘 束91 に係す る量で あ る と推察さ れ る

し か し

そ の中に ウェ ブお よびフ ラン ジ幅 厚 比 を 含んで いること

さ らに

f

/ω は

般に

1− 2

程度の比 較 的 小さい範 囲で変 化 する 量で あ る こと か ら

パ ラ メ

タ r は

幅 厚 比パ ラ メ

p お よびq に よっ て

ある程 度 表 現で き る と考え た

1

2 1

1 』 1 9 α

O 芒 OE 匸   Ω X 凵 a8

  諦

    \

     / 〆    ノ

6

  l /

  

今/ /        /       /     /   凸/

      /       /      

  

/ °

/       4 / Moun    6 / /     / o  A

series ロ B

 itaC

 

0

7  0

7   0

8    〔Lg    LO     1

工    1

2        Calculated by  

Eq .

8

} 図

11  実験 値と計 算 値の相 関 (Mmax/Mp}

66

 そこで次に 幅 厚 比パ ラメ

タp および qの みを用 い た実 験 式を試み た

回 帰モ デル は線 形 式と し

種々 の モデル を用い て回 帰を行っ た

そ の結 果 (8 )式と同 程 度の変 動 係 数 を有 する実 験 式 とし て次 式 が 得ら れ た

 

 

 

exp

2・・

85

… +1

… P

− 1・71・

・’

1

     

 

P7・

7r・

 

 

 

9…

 (9}      cov

O

0335

こ こ に

exp [ ]:自然 対 数の底 e に対する指 数 関数

  図

8に (9)式に よる計 算 値 (実 線 }と実 験 値 との 対 応 関 係 を 示す

ただし

(9)式の計 算に は

フラン ジ幅 厚 比パ ラメ

タp の値に

,A ,

 

B ,

 

C

各シ リ

ズの 平均値 (そ れ ぞ れ,

0.368

0.

490

0.612

)を用いてい る

 4

2 劣 化 曲 線の こう配 彪  局 部 座 屈波の 成長 に伴っ た耐力の 低 下

降 伏 線理 論91

:o〕 に よっ て把握す ること がで き る。 し か し

そ の理 論 式をそ のま ま応 用する の は複 雑で あり

実 験 値との対 応が 必 ずしも良 好な もの で は な い

そ こ で 簡 略 化し た 降 伏 線 理 論に基づい て 劣 化 曲 線の こ う配 島 の回 帰モ デルを導き, 実 験式を求める

 板 要素に 形成さ れ る崩壊 機 構は, 文献

20

)を も と に 図

12に示す と おりと す る

図中の降伏線 部太線部 ) お よ び軸 方 向 変 形 部分 (横 線 部 )のみに塑 性 変 形が生 じ る もの と し

ほ か は剛 体と す る。  v。n 

Mises

の降伏条件

塑性流れ法則お よ び

降伏線 における せ ん断ひずみ無 視の 仮 定 よ

降 伏 線 部 分のエ ネルギ

散 逸 率 P層 よ

次 式で与え られ る。

 

 

 

 

D

・・+ ・

n2

i

・’・

1

P

…・

…・

(… こ こ に σy :単 純 引 張に お け る降 伏 応 力 t:板 要 素の 厚さ, n :板 要 素に作 用する平 均 軸 方 向 応 力の ay に対 す る比 率

φ:材 軸 と 降 伏 線 との なす 角 度

iH

:降 伏 線 (q}Web 「 b

b 」

 

L

ζb⊥ζb」     (b} Cornpression Flange 図

12  局 部座屈によ る崩 壊機 構

(8)

3 降伏線 部分にお け る t

ay

1,

β 降 伏線 部 分 t σ

’H β LS

 QT f σ匠 b

q

λ 〉

  

2

ρ

ρ

K AK

 

AP

 

B脳

 

BRf σド b

ρ帥K AS

 

AT

 

BS

 

BTf σ

「 えb  ユ+(ζ〆λ ρ 臼K

 l+(ζ〆わ へD

BD W σ7

μd  l+〔ζb〆μd) 畆K1 +(ζb/μd) へC

BC W σ ηd l十 (ζb/ηd> β郎  1

〔ζ b 〆ηの CD w σ d

〔η

μ)

  

2

ρ

K

h

 gs

覊 躍

灘 鬣

の降 伏 応 力 f

avr

 b : フ ランジの 板

降 伏 点

半 幅 w

σy

d :ウ

ブ の 板 厚

降伏点

内 法 高 さ ζ

 η

 λ

 μ :図

且2参

の長さ

β:降伏線転角速度e

・ae

:θ

θ:は り 塑性匕ン

1

ジ にお1ナる 回 転 角 お よ

:ぴ 回 転 角速 度

      :  降 伏 線の 回 転 角ρ

n

ay に よる軸 方 向縮み を考慮 す る と

はり に作 用 する曲 げモ

メ ン ト

M

を含んだ複 雑な関 数と な るの で

簡 単の た めに そ の影 響 を無 視す る

 この 仮 定に より

回 転 角 ρ は, は り塑 性 ビ ン ジの 回 転 角 θに よる幾 何 学 的 な 関 係の み で単 純にめ ら れ, さ らに

(10)式 も次 式の ように簡 略 化さ れ る

        σy

’t

   

D・

2 》冨 ‘・か

… 辱

… … … … 曜

”’

ll  降 伏 線 AK の 回 転 角 ρ。r は

  cos  PAK t  1

η

d ・

θ/ (2

ζ

b

)および COS PAK≒1

ρ二x/2よ り次式と な る。        η

d ・

θ      

……・

…・

…・

……・

…………・

(12)

   

ρ”K

 

ζ

b

 

(12)式よ り

回転 角PAK に対する回 転 角 速 度

PAX

は りの 転 角速 度 θ を用い て次 式で表 され る

PAK

一 ・

……・

…………・

…・

…・

13

)  各 降 伏線の 回転 角は

,b

お よ び

d

に よっ て表さ れ る 無次元 量

C

ρ を用い て

ρ

 

C

ρ

ρ。X で表すこと がで き る

し た がっ て

回 転 角速度は

P

=Cp’

PA

κ と なる

 降 伏 線の長さ

1

. は

幾 何 学 的な関 係か ら容易に求め ら れ る。 表

3に各 降 伏 線につ いての

1

,お よび

P

の数 式を示 す

 降 伏 線 部 分のエ ルギ

散逸率

D

。は

3の数 式 を (

11

)に代入 す ること に よっ て求め ら れ る。  次に 軸 方 向 変 形 部分の エ ネルギ

散逸率 D ” は

材 軸に直 角 方 向の応 力 σ2 および せん断 応 力 τが生じ ない と仮 定すると 次 式に よっ て与え ら れ る

    D.

σ」

ii・V ・

 

一・

 (14 ) こ こ に σ、 :材 軸 方向の 応 力 (

1

σ、

1

σ

,9

,:σ、に対 応 する ひずみ速 度, γ:軸 方 向の塑 性変形が生じ る部 分 の体 積

  各 軸 方 向 変 形 部 分の σ、

tiお よ び V を表

4に示す

4  軸 方 向 変 形 部 分にお け るσ

E、

 V 軸方 向変形部 分 σ1 葦1 〉 ◇ ASBT σ

r

 

 

 

ηd

θ 〆2ζb> 2ζb

竃b

f △貞BD σ

 

 

 

ηd

θ〆(2ζb) ζb

μd

胃 ▽CEF

σ

 

 

θ〆2 q

η>2

d2

ロEFHG  l

 

 

θ/22b

{f+2d

(1

η)}

f a 材 軸 方 向の応 力

E,:alに対応す るひずみ速 度

  V ;軸方向 変形 部 分の体 積

砺r

b

 f: フ ラ ン ジの降 伏点

半 幅お よび板 厚

σ

四,

d

 v:ウ

ブ の降伏点

内 法 高 さ お よ び 板厚

 i:は り塑性ヒ ン ジ にお け る 回転 角速 度

ζ

V

  a

μ :図

12参 照

表 中の σ1お よ び

E

、は

圧縮側を 正 とし て い る

 圦 は

4の数 式を (14)式に代入 する ことに よっ て求め ら れ る。  は り の塑 性ヒ ンジ点に作 用す る曲げモ

メ ン ト

M

に よ る仕 事 率は M

eでさ れ

(1ユ

14

)式および仮 想 速 度の原 理よ り, 次 式が成 立す る。

   

M

θ[=

ZD

十Σ

10

…・

…・

……・

…・

…・

(ユ5 }  上 式よ り,

M

は次式で与え ら れ る。

   

M _

Σ

+Σ

2

_.

__.

___ .

_ .

(15つ       θ      θ  表

3の

P

お よび 表

4の

E

に含ま れ る θ は, 上 式に より

すべ て消 去され る

 降 伏 線理論よ り得られ る崩 壊 荷 重は

真の 崩 壊 荷 重に 対して上界と な る。 そ の た め

(ユ

5

)式 中に含ま れ る係 数 ζ

η

λお よびμは

あ る回 転角θ に対する曲げモ

メ ン ト

M

が最 小値 を と る た めの条 件とし て

次 式を満 足 しな け れ ば な ら ない。

   要

………・

………・

(・6>  ζ

η

λおよびμ は

厳 密に は

回 転 角 θ の増 大に伴っ て変 化す る未 知 量とな る が

以下の式の誘 導に おい て

定 量 とし て取 り扱う

 こ れ によ り,

M 一

θ関 係に おいて Σ

1

)”/θ は θを含ま な い定 数 項と な り

ΣD./θ の項だけ が θの増 大に伴う

M

の低 下 性 状 を 表し てい ること に な る

 

M 一

θ関 係に お け る劣 化 曲線の こう 配 は

,dM

d

θ に よっ て求め ら れ る

耐力が最 大 耐力の 1/2にな る まで の 劣化曲線に おい て

平 均 的なこ う配

K

,を与え る回転 角 をθ匚とす ると

K、は次 式で表さ れ る

      1    η

d

     K[

=−

          4A  ζ

b ・

θ

l

        X(σ yJ

f2

b・

B

.十 σyw

ω2

d ・

β四)

 (17 ) こ こ に

β

4十2

ζ 2 /λ       β.

2

η十(ζ

b

d

) 2

1

μ十

1

/η)  図

10に お ける劣 化 曲 線の こ う 配

k

.は

κ且の弾性 変 形 直 線の こ う配 Mρ/e

に対する比率と して与え られ るの で

次 式が成り立つ

67

(9)

 

 

 

…・

……・

…・

………・

…・

…・

……

(18)   砧は

は りの曲げ剛 性

部 材 長お よ び荷 重 条 件に よっ て定まる量で ある。

K,/Mρは

断 面の形状お よ び降 伏 点の み に よっ て定ま り

M /M.

θ関 係に おける 劣 化 曲線の こ う配 を表 して いる。  そこ で

K,/Mp とお くと

(18)は次式とな る

     産,= =

6

κ{ガ

 

一・

 

 (18

)  (17 )式の

K

,を (1 )式の

Mp

で除し, 薄 肉 断 面 (

D

d

1

)を仮 定し て整理 す る と

,K

. は次 式と な る

 

 

 

K

・一

lk

,,

、                

 

 (19 ) こ こ に 2

f

/ω}2

(σSt/σ。w)

 結局

,K

.の実 験式 を導くこと に よっ て

島 は (18

) 式でさ れ るこ とに な る。   (

19

)式に おいて

断 面 形状のパ ラ メ

タ と降伏 点の みに着目 して

ζ

η

N

μお よ び e,を定 数と する と

K

,の回 帰モ デル は

次 式の ように与え ら れ る。

 

 

 

K・

一一

蕩 繍

調

……・

……・

  (

17

) (

19

)式に よ る と, β,は

b

d

と回 帰 係 数か ら な る関 数であ り

β2は(

b

d

)2と回帰 係数か ら な る関 数で あ る。 し か し

(16)式に戻っ て同 条 件 式を満 足す る ζ

η

入 μ につ い て推 察 する と

そ れ らは

断 面 形 状

d

w

,b,

 

f

に よっ て表さ れ る複 雑な関 数で あ る と言える

し たがっ て β、お よ び β2 を表 現するパ ラ メ

タにつ い て は, より多くの もの を考 慮 する必 要 が ある

 断 面 形 状 を表す パ ラメ

タとして

d

/w

 

b

f

 

d

b

を 選択する

β

β2 は こ れ らのパ

タ お よび

d

b

)2 に よ る線 形 式で表 現で き る と仮 定し, い くつ か の数 式モ デル につ い て 回帰 を行っ た

 

h

.の 実験 値は

最 大耐 力 直後の 急激な耐 力低 下領域

12

5

10

0 渇 ヲ ロ 贔

25E

匸 O Ω X 山

2

5

      /       /     /     /     /   〆   / / / o o       Meo冖     /       /

 

 

_

  

/ /         /       /       /         ノ                  f

。 _ 、

L

(tl ・ /

  

§

0     

2

5   

aD   

5   

1〔)

0  

12

5

    Calculated

 by Eq .

21

) 図

13 実 験 値と計 算 値の相 関 硫♂θμ)

一 68 一

を除い て

最大変形ま での劣化曲線を最小二乗 法に よ り 直線 近 似して求め た値で あ る

回帰に用いた κ. は,(18

) 式よ り 輪

=k

f

 

e

. に よっ て求め た値である

 回帰 を行っ た数 式モ デル の うち最 も変 動 係 数が小さい もの と して

次の験 式が得られ た

 

 

 

K

h

,/・

e

一一

…・

一 …

21 ・     β匚

12

8

(b/

f

)十3

45

d

b

) 2     βΣ

3

72

d

〆w )

74

o

d

b

)      cov

0

207   (21)式と実 験 値と の相 関を図

13に示す

実 験 値は

2

〜−

5く分 布 して お り, こ の 範 囲で のば らつ き が大き い た め に

変動 係 数 が 大きくなっ ている

 本 実 験に お け る

f

/ω の範 囲は

L3

1

8とほぼ

定 で あり

,d

b

近 似 的に

d

/w を

b

f

で除してら れ る

 こ の ことか ら

輪 は

,d

/ω

 

b

f

お よ び降 伏 たは そ れに対 応 する降 伏ひずみ}のみ に よっ て表 現で きると考え

新たな実 験 式を試み た

 回帰モ デ ル は線 形 式とし

種々 の モデル を用い て回 帰 を行っ た

その結 果, 変 動 係 数の比 較におい て

(21 ) 式よ り優れ た実 験 式 が 得られ た

  

K・

一一

・xp

693+51… x

4・

y+ … 79

9

       

 (22)     cov

=0.

203

     

b

     

d

こ こ に

X ==

E・t

ε脚  図

14に (

22

)式と実 験値との 対 応 関 係 を示 す

た だ し

(22>式の計 算 に は

フ ラン ジ幅 厚 比パ ラメ

タ x の値に A

B

 

C

各シ リ

ズの 均 値 (それ ぞれ O

0141

,0.

0188,0.

0235

)を用いてい る

 kd/θ P

12

5            

lao            

5 聶 o

2

5 00

α5   0

IO   Og 15   0

m    Og25   0

se

       £

ε,・       図

14 競/佐

d/w

εytU関 係

(10)

 

4,

3

 劣 化 曲 線と弾 性変形直線と の交点

M

fM

ρ  (15t)式でさ れ る劣化曲線におい て

17 )式で用 い た回 転角と同

の θ1に対応す る曲げモ

メ ン トを

M

, と す る と

,M

、は表

一3

お よ び表

4の数 式を用い て

次 式の よ うに表すこと がで き る。        l      d

M

7

ξ

6r

(σ,〆 /2

かβ∫+σyw

 tvz

d ’

β     +σy !

b・d

つy+σ,w

ω

d2・

……・

…一

23

) こ こ Pこ

 γr

d

η

λ十2(1

η)        ん

η

μ/2十(1

η)!/2 ま た

β∫

β” は

(17 )式と同

であ る

 劣 化 曲 線 上の点 (θbM 、) を通り, こう配 K,を 有す る直線によっ て, 劣 化 曲 線 を 近 似す ると, その 直線は次 式で与え られ る

    M

K,

θ十(M,

K,

θL)

 

 

tt・

 (24 )  上 式の直 線と弾 性 変 形 直線

M =

M

ρ/の

θ の交点に お け る

M

の値 が

M

。で あり

次 式で与え ら れ る

       

M

− K1・

乱        

 

 (

25

)      

Mo

=          1

e

./ 

M

ρ)

K

,   (18)式 より

上 式の分 母は 1

島 で表される

本 実 験の結 果に よると

一hd=

0

013

O

058 (平均値 0

032 > で あ り, 以 下の 回 帰モ デル の誘 導で は, 晶 の影 響を 無 視す る

し た がっ て

上 式の分 母 を近似 的に 1と お き

K

,=

Mp ・

K

,を考慮す る と

 

M

。/

M

ρ は次 式の ようにな る。

 

 

 

一K

e

一 …一 ・

一 …一 ・

……・

(26)  上 式において も(20 )式と同様に,断 面 形状の パ ラ メ

タ と降 伏 点の み に着目 し て

ζ

η

λ

μお よ び θ1 を定 数と す る と

妬 /

M

ρの 回帰モ デル と して次式が得ら れ る

 

 

 

1

……・

…一 ・

…・

…・

27 こ こ に 19 )式と同様に z

f

wt

σ。J/σ。w)で ある。 また, 7,お よび 7,は, (

20

)式と同様に断面 形状を表す 無 次 元 量

d

/w

、b

f

 

dfb

お よ帰 係 数 らな る関 数であ る。  い くつ か の数式モ デルにつ い て回帰を行っ た結 果

次 の 実 験式が得ら れ た

た だ し

回 帰に用い た M。/Mp の 実 験 値は

,h

。の実 験 値を求 める時に用い た劣 化 曲 線の 近似 直線と弾性変形直線 (計 算 値 〉との交 点の値で ある。

 

  豊

一 …・

……一 …

8      7i

3

52

b

f

)十53

8

     7,

0ユ16

d

/w)十60

8

     COV

O

0264   (28)式と実 験 値との相 関を図

15に示す。   次に

,d

/wt わ/∫お よび降 伏ひずみの み を用い た実 験 式を試み た

種々 の 形 式モ デル につ い て 回帰を行い

1

2 1

1

oL 9 α

〇 芒 OE = 史 巳 X 凵 q8 a

  / / / di 〆     /   ノ

95%       / Lim醢         ノ

  \

P °       ノ

      /     /   /   0   /        / / / O

  

ノ /  / /o    / / /      / /      / /   口  /       /   0  /   / eP/

 

Mean / oA

5er 絶5 囗 B

 

aC

 

      0

8    〔L9    1

O    L1   1

2     

Calculated

 by 

Eq .

28

) 図

15  実 験 値と計算 値の相 関 〔M。/Mp)

M 。

Mp1

2 1

1 1

0 Qon   o o   @A@ −seri

B−  

C

− 

t

6q.( ) D9 .

B

猫 

D

罅 }

16O .15   0.

20

   0.

25

 

 

0

30

  

 

      哥・ε,

wMe

Mp−

d

/ ・ε

yw

関 係 変動係数 が 比較 的小い 実験式と し て,

。     

一exp 卜 …41 −

28

x

64

x

・ ・ ] ・ ・ 一 一

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−t

・・・・ ・ …  t− (29

   cov

0

0295 ここに,

x

 

y

は,

22

) 式 と同一 である。  変動係数の 比較にお い て,(2

j

式 は (

28

) 式 よ り 12 % 程度大 き く な って い が ,

M

  /

M

ρ およびの実 験 式と比べ ると(

29

) は , か

ば ら

きが 小 さいと 言 え る。  図 一

16

に(

29

式に

る 計 算 値 と

験値との比較 示 す 。ここ でも 一

14

と 同

に ,計 算にはフラ

ジ幅 厚 比 パラメ タ x

に各シリー ズ の平均値を用 いて いる。  以 上の 験 式に関する 考察から , フラ ン

,ウ ェ ブ幅

よび降伏ひず によ って,

Mmax

Mp

,島 , M 。 /M の良

表 一 3   降 伏線 部 分 に お け る t , ay , 1 , , β 降 伏線 部 分 t σ レ ’H β LS ,  QT f σ 匠 b ・q 一 λ 〉   2・ρ . ρK AK ,   AP ,  B 脳 ,   BRf σ ド b ■ρ帥K AS 、   AT 、   BS 、   BTf σ り「 え b   ユ + (ζ〆 λ 〕 ■ρ 臼K   l + (ζ〆わ へ D , BD W σ 7 凵 μ d  l + 〔 ζ b 〆 μ d ) 畆 K1 + (ζ b / μ

参照

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