1
論文
1
UDC ;624.
072.
33 :624
.
04
日 本 建 築 学 会 構 造系論文 報 告 集 第362
号・
昭和61
年 4 月鉄 骨
ラ
ー
メ
ン
の
弾
塑
性
変 形 性 状
に
及
ぼ
す
曲
げ
ね
じ
れ
座 屈
の
影
響
正 会 員 正 会 員 tE 会 員松
森
吉
井
野
住
千
捷
孝
秋
*輔
** 士 ** *」
C、§
1.
序
柱
に広 幅
系
H
形
鋼
が用
い ら れ るラー
メ ン で は,
構
面
外 変
形に対 す る 安 定性
は 高 く,
特
に柱
の曲
げ ね じ れ 座屈
を
心 配 す るこ と は ない と思
わ れ る。文
献
7
)
の実 験
では,
広 幅 系 (
H − 100
×100 )
と そ れに近い断
面 (
H
−
135
×100)
が柱 部 材
に用い ら れ た が, 骨 組の最
終 段階
での層 間 変 形
角
が1
/
10
程 度
に なっ て も顕
著
な面 外
変
形
は認
め ら れ な か っ た。
骨
組
の面 外 変 形
を 問 題にす る 場合
,
柱
頭 が 面 外 方向
に横 移 動
で き る場 合 と
で き ない場
合
と で は挙
動
が大
き く異
な る。
通 常
,
単
一 H
形 鋼 柱
の弱軸 曲 げ 方 向
の構 面
には,
耐 水 平 力 要 素
と し て のブレー
スか耐
震壁
が入る ので,
柱
頭
で の面 外 変 位
は拘 束
さ れて い るも
のと 考
え ら れ る。
こ のよ う
に考
えて く る と,
わ が国
で は地 震 力
で設 計 さ
れ る場 合
が多
い の で,
柱
の細 長 比
も比 較 的 小
さ く,
構 面 外
へ の安 定 性 も問 題
な いよ
うに思
わ れ るが,
中 幅 系
か細 幅 系
のH
形 鋼 柱
が用
い ら れ るラー
メ ンにつ い ても
そのよ う
な塲
合
の問 題
につ い て十 分 検 討
し て お く必 要
が ある。
し か しな がら,
こ の ことに着 目
した骨 組
の研 究
は みあ
た ら ない。 そこ で,
本 研 究
で は柱 頭
,
柱 脚
が面 外
に拘 束
さ れ た中 幅
系
H
形 鋼
を柱 材
に用
い た骨 組
に一
定 鉛 直 荷 重
と変 動 水 平 力
が作 用
し た と き,
柱
に生
じ る曲 げ
ねじれ座 屈
が骨 組
の耐
力 や挙
動に どの よ うに影 響
す る か を実 験
に よっ て調
べ た。
§
2.
実 験
実
験
に 用 いた試
験体
はH
形 断 面 部
材
よ り な る一
層
一
スパ ン門形
ラー
メ ンである。
実 験 変 数
と して,(1
)
柱
の 九・
d
/ん (ん
:圧縮
フ ラ ンジの断面 積 (
=2・b・t
ノ〉 図
一
1
,
図
一
2
参 照 )
(
2 )
柱
の軸 力 比
n
(
=PIP
。.
,P − P
’
+W
/
2
:柱
の軸 力
,
Ps
:柱
の降 伏 軸 力
,
図
一
2
参 照 )
(
3
−
) 水 平 加 力 法
を選
ん で い る。
(
1
)
は部 材
の曲 げ
ね じれ座
屈に関
す る変 数
で,鋼
構
造 塑 性 設 計 指 針
2 )に は,
は り材
に対
して塑 性
ヒ ンジ
に十
分
な回 転 容 量 を期 待
する場 合
の補
剛間 隔
と して,
モー
メ ン トこう配
が一
].
O
≦M
/
Mp
≦0.
5
の場 合 (
M
:補 剛 材
で拘 束
さ れて いる点
の曲
げモー
メ ン トの う ち,
絶
対値
が 小 さい方の値
,
M
。 :全 塑性
モー
メ ン ト)
,
次の よ うに規定
さ れてい る.SS41
貼
・
d
/
A
∫≦375
かつ
1
,/
iy
≦95
SM
50
1
。・
d
/At
≦300
かつ
1
,ノiy
≦75
こ こ に,
ら
:補 剛 間 隔
is
:弱軸
ま わ り の断
面2
次 半
径d
:断 面
せい柱 材
に対
し ては研 究 が あ ま
り ない こと もあ
っ て特 別
の規 定
は な く,
は り材
の規 定 を準 用
し て良
い こ と に なっ て い る。
こ の実 験
で は, こ の規 定
を参 考
に し柱 頭
・
柱 脚
が面 外 変 位
に対
して拘 束
され て い ると考
え,1
,;h
と
してh ・
d
/ん
の値
が規 定 値 以 内
の もの と超
え るもの の2
種 類
の柱 断 面
を選
ん だ(
表
一
1
参 照 〉
。
(
2
)
の柱 軸 力 比
n は0
.
1
,
0
.
3
,
0
.
6
の3
種 類
,
(
3
)
は単 調 載 荷 (
単 調 挙 動
を調
べ た後
,
大
きい水 平 変 位
で の1
サイ
ク ル の繰
り返 し)
表一
1
柱 部材 }GroupColumn
sectio ロb
/tfd
/仁 wh・
d
/Afh
/iy
G1BH
−
100x50x3
.
2x64
,
231
.
333384
G2BH
−
100x50x3
.
2x3
.
27
.
831
.
36259
フft
「
d
」
* 九 州 大 学 教授・
工博 # 三重大 学 教授・
Ph
.
D
,
工博 * * * 久 留米工業 大学 講 師・
工修 〔昭 和6e
年7
月10
日原 稿 受 理 〕π
d
■」
「「
柄
コ四
図一
1
断
面 形 状H
澗
P
ー
占
W
P
宀
L
幽
」
図一
2
加 力 条件 OOQ7 五
一
66
と
,
±0.
5cm
ご との漸 増 定 変 位 振 幅
に よる各 2
サイ
ク ル の繰 り 返 し とし た。
試
験 体
は合 計
12 体
で,
そ の実 験 条 件 (
実
測値
を用
い て計算
した値 ) を表
一
2
に示
す。
表
の試
験 体
名
の最 初
の記
号T
は 曲 げ ね じ れ座
屈の影 響
を調
べ る シ リー
ズ
を,2
番 目
のM
とR
は そ れ ぞ れ単 調
載荷
と繰
り返
し載 荷
を表
す
。3
番
目の数字
は グルー
プ番 号
を表
し,
4
番
目の数
字
は軸 力 比
で,1
,
2
,
3
は そ れ ぞ れ n=
O
.
1
,0,
3
,0.
6
に対 応
し ている。
図
一
3
に参 考
のた め,
柱断面
の幅
厚 比
と新 耐 震 設 計 法
3 ) の構 造
ラ ン ク と の関係
を 示 してい る。Gz
は ん・
d /A
∫の値
は大
きいが,
幅 厚 比
に関
し て は ランク1
の範 囲
にあ
る。
図
一
2
に示
す よ うに,
こ の実 験
で は, は り中央
お よ び両 柱 頭
に一
定 集 中 荷 重
を加
え る よう計 画
し た。W
とP ’
で柱
の軸 力 比
n
は所 定
の値
と な る。W
の み によ
る柱 頭
の最 大 曲
げ応 力 度
は,
柱の降 伏 応 力度
の ほ ぼ ユ/
5
〜
1/4
と なっ て い る。
試 験 体
は柱 崩
壊
形
に な るよ う
に設 計
さ れ ている。2.
2
試 験 体
図
一
4
に試
験 体
の形 状 寸 法 を 示
す。
試 験 体
は表
一
1
に示
すSS
41
の柱 とSS
41
の圧 延
H − 100
×100
×6
×8
の は り か ら な る全 溶 接 構 造
であ
る。
柱
・
は り接 合 部
パネ
ル30
20
(b
/t
奪)〆
δ竏
RANK Iv1
1i
il
一
弐ミ塾⊃コー一
一
一
一
一
1
G2 1 (亜 ⊃
l
c’淋
… .・・
馬
表一2
実 験条件
∈ro巳
PFrameNa皿
e・
=
P 〆PyP ω w 〔t )〔
占
陬
曝
瓦
h/⊥xh 〆1yhd 債 fk TM−
ILT 剛一
12 珈一
130、
10.
30.
63,
19.
417.
52.
32,
8Z,
6B,
309,
118,
15 う 154.
臼 55.
7 32 与,
32 自484.
384.
5 呂5933 フ 33933611.
,
66157 G1TR一
廴lTR−
12TR−
13o.
上 o.
30,
色 ユ.
19,
318.
72,
82.
92.
9 ア,
92 ア.
928.
工154.
054,
154.
224.
」 26.
424.
3B5、
ア 35.
584.
2329330327L.
6D1,
5ア L59 TH−
21 τM一
−
22TM ユ3D,
lo.
3G.
6 1,
9 5.
311.
51.
51.
61.
514.
115.
11 ら.
257.
257,
25b.
325.
3z5.
ユ 25.
6 工D工 1001016286,46222、
552,
らz2.
35 G2Tk−
21TR−
22TR−
230.
10.
3D.
62,
工 6.
212.
81.
61.
61.
614.
4i4.
4 工4.
ら 5B,
257.
055.
525.
325.
325.
499.
999.
39B.
26436396342.
662,
572.
52 n :軸 力 比P
:柱 作 用 軸 力Ps
;降伏軸
力W
:は り荷 重b
/t
ノ:フランジ幅 厚 比d
/
tw
:ウェブ 幅 厚 比σyt :柱フ ラ ンジの降 伏 点 ayw :柱ウェ ブの降 伏 点
h
;階 高ix
:強 軸 まわ りの断
面2
次 半 径 ら:弱 軸 ま わ りの断 面2
次 半 径h
:は り剛比10
と柱 脚 固
定
パネ
ルを
それ
ぞ れ厚
さ6mm
の鋼 板
2
枚で せ ん断 補
強 して い る。面 外
変形
に対
す る境 界 条 件
は,柱
脚
で面 外 変
位
・
ね じれ変 形
が拘 束
,面 外 曲 げ
に対
して は固
定 と
なっ てい る。柱
頭
は横 座 屈 防 止
ユ ニ ッ トが取 り付 け ら れ て い るの で(
図
一
5
参
照)
,
面 外 変 位
・
ね じ れ変
形
が拘 束
,ま た面 外 曲 げ 変 形
に対
し て は,
横
座 屈 防 止
ユ ニ ッ トによ
り 回転
が拘
束
さ れて いるの で,
固 定
に近
い条
件
と考
え られ る。
し た がっ て,柱
は柱
頭
と柱 脚
の中 間
部
での HANK UIRANK I工020
RANK I30
40
50
60
70
80
図
一
3
柱 部 材 と構 造ランク との関 係 750 750 嘱
「
π
一 一
「
.
翻
』.
桝晒
Σ
目.
1DO脳罵
巳
魍 潭.
1 。.
雲一
2毘 5.
一.
一 一
.
一
随 5哩.
レI
I
卜1
.
1
μ
1
嬲
灘llB
I
i
! d』
150κ
15D冥
7×
1D 臥一
1
8
3
.
星亜一
↓
1、
500 Verticat LeむdO
,。stln ,.跏 e 図一
4
試 験 体Test
Bed
→
←
δ
幽
.
繰
到
う
噌
杷
図一
5
加力装 置
一 67 − 一
み
面 外 変 形
が可
能
で あ る。
表
一
3
お よ び表
一
4
に それ ぞ れ,
材料
の機 械 的 性 質
およ
び各
試 験体
の実 測 値
か ら求
め た断
面
性 能
を示
し てい る。
2
。
3
加
力装
置
と加 力 方
法加
力装置
を 図
一
5
に示 す
。試 験体
は支 持
ビー
ム にPC
鋼
棒
で固 定
さ れ る。
試 験 体
の両
柱
頭
の は り中 央 点
に横
座
屈 防 止
ユ ニ ッ トの一
端
が取
り付
き,他 端
は支 持
ビー
ム にボ
ル トで固
定
さ れ た横 座 屈
止 めフ レー
ム に取 付
い てい る。
こ のユ ニ ット
は試 験 体
の面 内変
形
に追 随 す
る が,、
面
(
a)
柱 表一
3
材料の
機械
的性 質Frame
Na
皿e (昏
。
。・〉 馬 (t)cm2 ) εs 匸/εyE5t
!E (誕) εb
(黙)F3
.
564
.
8014.
81
.
120
.
3 TM−
11TM
−
12 w3.
1
フ4
.
31L
.
01.
226
,
6
F3,
434.
80L4
.
01
.
327.
8
TM−
13
w3
,
194.
5414
,
6Ll3
〔}.
1
F3.
564
,
8014
.
8L120
,
3 TR−
11,
TR−
12TR
−
13
w3 』34
.
311.
0
⊥。
226
.
6TM
−
21
,
IM−
22 TM−
23
,
F3.
254
.
33720
.
828
.
3
TR−
Zl,
TR−
23w3
.
434
.
349.
60
.
826.
9
F3.
254337
,
20
.
828.
3
TR
−
22
w3.
254
.
337.
20
.
828
.
3(
b
)
は りFrame
Name
昏
。
m ・) (臥
m ・) εs匸!εyEst
〆E (%) εb α ) F2.
924
,
2518
.
81
.
228
.
1 TN−
11
w3.
474
.
7113.
01,
12L8
F2,
884
.
2919
,
21.
227.
9TM
−
12
w3.
46 塩.
4615
.
81
.
021
.
8
F3
.
104
.
5316
.
0L2282
TM−
13TRq3 w3.
574
.
6812.
60.
923
.
9
F2.
934
.
2918
.
31
.
4Z5.
フ 皿{−
21
w3.
494.
5713.
61
.
223
.
6
F3
.
054
,
6017.
51.
128.
1
TM−
22TM
−
23 w3.
414
.
7412
.
91
.
323.
5 F3.
124.
5616
.
8L325,
B
TR
−
11TR
−
22
w3.
564
。
6614
.
7L
工 2L6F3
.
004
.
601
ア.
51
.
工28
.
1
TR−
12 w3,
414
.
7412
.
91.
323
.
5
F2.
874
.
2919
.
2L226.
6
TR−
21
w3
,
274.
3817.
31
.
122
,
8
F3.
064
.
5116
.
O1
,
327
.
O
TR−
23 w3.
354
.
6014.
31,
ユ24
.
4
F
: フラン ジW
:ウェ ブ σ y :降 伏 点 σ u :引 張 強さε 。:
降伏
ひずみ度
ε。t:ひずみ硬化 開
始 時ひずみ度E
:ヤング係 数E
。t:ひずみ硬 化 係 数 εb :伸び率 表一
4
部 材の断面 性 能
外 変 形
お よ びね じ れ変 形
を拘 束
す る。
支持
ビー
ム はロー
ラー
を介
して試 験 機
の ベ ッ ド上
に設置
され る。
一
定 鉛 直 荷
重
P ’
と は り荷
重
W
は,試 験 機
に よ り単
純
ば り形 式
の2
本
の 加力
ビー
ムを介
し て両 柱 頭
と は り中
央 点
に与
え られ る(
図
一
2
参
照 )
e.
水 平
力 は 複 動油
圧ジ
ャ ッキ
に よっ て与
零
ら れ る。
ジ
ャ ッキ
は支
持
ビ
ー
ムに 固定
され た反 力
フ レー
ム に取
り付
けられて い る。
加 力
は,
ま ず所 定
の鉛直
荷 重
P
’
とW
を 加えた後
,
水 平 力
H
を加
え る。水 平
加 力
に伴 う試 験 体
の水 平変
位
は試 験
機
のベ ッ ド上に設 置 され たロー
ラー
によっ て支持
フ レー
ム全 体
が水 平
移 動
する ことに より試 験体
柱 脚部
に生
じ る。
2
,
4
測 定
法図
一
6
に示
す位
置
の フ ランジの ひず
み を ワイ
ヤス トレイ
ンゲ
ー
ジで測定
し た。
図
一
7
に柱
の面
外変
形の測 定 個
所
と3
台
の変 位 計
を 用い た測 定 法
を示
して いる。
’
3
つの変 位 (
δ,,
δ,お よび
δs)
の測 定 値
か ら柱
の面 内変 位
X
.
下
島
L
__
』 ・ 〔a) 単 調載荷
用⊥
5Q 50 可r 「rー
1
1
ー
t
闢 謹
.
一
.
.
.
.
=
二
.
.
.
二
:
.
、
、
1
日
.
齟
.
.
一
匿
匿
「
一
一
→
.
.
巴
.
i
コ9
帛り
託
伊L
1
,
s・。」
(
b
) 繰り返 し載 荷 用 図一
6
ひず み ゲ
ー
ジ貼 付位
置Co ユ巳mnSeC 匸iDn Hea
皿
S巳c し⊥onGrσupFrameName 真(c皿Zl1 (c
旧
り Z(c皿
)Z (cm3 )Mc (【・
cm )A(cm・
}工(cm )z(cm )Zp(匸
m )MP(t・
。m) τ 凹711TM
−
12 刪一
139.
0569.
0808.
9481541521』
533LD30,
830.
835.
434,
934.
911 呂 98.
256.
921.
72L8521.
07378381362,
76.
373.
2
,
87,
185.
0257Z68 GLTR−
1111R−
12TR−
139,
1079,
1529.
18715015215430.
330,
631.
O34.
634.
93531099B.
056521.
4ア 20.
962
互.
3836835936774,
572,
874.
385.
183.
184.
8270253268 TM−
21T 岡一
22TM−
236.
5156.
3396.
577lO297.
3 ユ0220.
5 ユ9.
820.
623.
422,
623,
775.
16 ユ.
ム 46.
12227ZO.
6Z21.
0638835336077.
77L57z.
976.
ア 74.
573.
2 89,
481
,
583,
587.
785.
183.
6 268252258256270259 G2 工R−
21TR−
22TR−
236.
2466.
3936.
40Z96.
095.
595.
319.
419.
319.
322,
5Z2
,
422,
373.
ユ 63.
343 ユ 2L972L492L11383368361A
:断 面 積t
;断 面2
次モー
メン トZ
;弾性 時の断 面 係数Z
ρ;塑性 断 面 係 数・
M
. :軸 圧縮 力を考 慮し た全 塑 性モー
メ ン トMp
:軸
力が存
在し ない場 合の全 塑 性モー
*ン ト P’
WP
’
「
、」
ゆ
ゆ
D/Splac− mロnt … 「 DlsplaCement TTamsducer 図一
7
面外変 形の測 定点と測 定 法
一 68 − 一
面 外 変 位
y
と
ね じ れ角
θ が求
ま る。柱 頭
の水
平
変
位
を抵 抗 型 変 位 計
で測
定
し た。鉛
直
荷 重
は試 験
機
の計 力 部
で,水
平 力
はロー
ド
セ ルを
用
いて測定
し た。
§
3.
実 験 結 果 と考
察
図
一
9
か ら図
一
11
に実験
に よ る水 平 力 と水 平 変
位
の関 係
を無 次元 化
し て示
す。図
一
ユ1
は図
一
9
の処 女
載 荷
の挙 動
の みを取
り出
し,
塑性 崩 壊 機 構 直
線
と 比較
し たも
の であ
る。
無
次
元化
の ため の諸 量
を 図一
8
に示
す。図
一
10
,11
におい て,最 初
に フ ランジ お よ び ウェブ
に局 部 座 屈 が 発 生
し た と きのH
eHmax
HPNHPN
o
↓
…
+ー
−
ー
鬮
」
凵 囗 ーヤ
ん
巧
…
RigidPlastic
Mechanism
\
△一
12
H’H・・/
TM
−
11
ω・
O・
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337,
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4.
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3
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論
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一
一
一
一’
一
醒
、
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・
細
te
△
m
・・ \ 図一
8
記号 の定 義
H
/HPN
ism 3m 〔a}H
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TM
−
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一
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一
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」
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馳
、
、
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10
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8
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6
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.
、
』
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2
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12
14
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厂
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一
1
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10。,
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コ1>、
_
、
、
噛
一
一
’
〆
(b
)G
, 図一
9
水 平 カ
ー
水 平 変位 関係(
単
調)
HiHPN TR−
12 \.
n=
O
、
3
1.
0 hd1A 「330
h
’iy=
86b
’tf・
4.
2 沂d
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31
厂
’
「
「
厂
厂
△1
△PN一
5 5 ▽FlangeLB
.
〔13’2cy
⊂le丶.
▼Web LB.
−
10 〔B ’2
⊆ycle }\ .
丶 (b
) H’HPN
.
(e) 図一
10
水平 カー
水 平 変位関 係 (繰り返 し〉一
5HIHPN
TR
−
13
、
丶1.
、
馳
.
/ 甚 n;
σ.
6hd
/A百832710、
、.
\ く.
1
\ h’ly=
84 1b
’t「=
431
」
d/tw=
31,
「
.
好
厂
「
厂
厂
△ ’ ムPN 5 5 ダ ノ’
1丶
、
馳
1
、
、
1.
▼Web
LB (5
’2
⊂ycle一
10丶〜
丶
一
5 CNPHH TR−
23
丶瓦
1110
、
丶
n;
0.
6馳
、
、
hd ’Af=
634
\
.
\ h/iy=
98b1 吐f・
8
.
0d ’覧w=
32 △’△PN 5 5 :’ ▽ F[angeL (4’2cycl ▼ WebL
.
B
.
、
1、
ヒ
、、
\
済 〔4’2cy こ[、
1、
\、一
、
10 \丶、
\ (f
)一
69
一
測 定 点
を そ れ ぞ れ▽ お よ び▼ の記 号で示
してい る。
*印
は曲
げね じれ変
形
の増加
に伴
い,一
定 鉛 直 荷 重
が保 持
で き な く なっ た点 を 示
し てい る。
図
一
10
の繰
り返
し載 荷
実
験で は,
各 試 験 体
と も繰
り返
し載 荷
に よ り曲
げ ねじれ変
形
が累
積
して ゆき,最 大 耐 力 後
は そ の増 加
と と もに耐
力
が低
下 して い く。
図
一12
か ら 図一
15
に単 調
実 験
に よ る処 女 載 荷 時
の面
外
変位
お よ びね じ れ角
の測 定 結 果
を 示 す(
TM −
21
お よ びTM −
23
にっ い て は面 外 変 形
の測定
は行
っ てい ない)
。 荷重
はすべ て構 面 内
に加
えたが,
図
か ら わ か るよ う
に面
外変位
が面 内 変 位
と同 時
に生 じ,
明確
な柱
の曲 げ
ね じれ座 屈 現
象
は認
め ら れ な かっ た。骨 組
の水
平 加 力
に伴
う面
内変 位
の増加
とともに柱
の曲
げ ね じ れ変
形
が増 加
して最
終 状 態
に至
っ た。
これは荷 重 線
を骨 組
の構 面
に完 全
に は一
致
さ せ ら れ ない こと と,
骨 組
の元
た わ み,元
ね じ れの た め と考
え られ る。
TM
−
12
とTM −
22
の実 験 終 了 後
の試 験
体
の変 形 状
態 を 写真
一
1
に 示 す。
表
一
5
に各 試 験
体
の実 験 水 平 耐 力
eHm 。x と,
その と きの水 平 変 位
。ム が示
され て い る。
な お,
同表
には実 験 曲 線
の無 次 元 化
に用
いた計 算 値
H
。N,
APN
とHPN
も付 記
し て い る。
TM−
11 ▽:FLang仔
H〔t) しOta /Huこ
配[mgUCkllng (a) y〔mm 〕 TM−
11f
」
一
1
論
、
TM−
1 △〔mm }(
b
}一
] θ/xtn
r.
e 〕 (c) H ω−
so二
:
:
〔
d
) 図一
12
面 外 変形 (TM
−
11
}3
.
1
水
平 カ
ー
水 平 変 位 関 係
図
一16
お よび
17
にP
・
ム モー
メ ン トの影 響
を除
い た処
女 載荷
時
の挙
動 を示
して い る。図
一
16
は グルー
プ
ご とに,
図
一
17
は各 軸 力 比
ご とに ま と め た もの であ る。
1.
0
1
、
0
O
12
4
6
810
PN12
14
16
18
〔a)G
,
[九d
/ん;
333
,
〃ら
;
841
3
)=
0
.
6
〕 ノムPN
O12468101214
(a) (b
}G2
[hd
/A
ノ=
625
,
h
/i
”
=
97
ユ 図一
11
処 女 載荷 曲線 Vtmm , mm へb
2L5n1
匸
川
〔c) 0/
Tln
.
3”
,
,
〔d
) 図一
13
面外 変形 〔TM
−
12
)(
a) y厂
mm1
etxlu.
誥sis
(b
) (c)−
lno.
、
”
.
z。
匸
脚
!
s。
(d
)図
一
14
面 外 変 形 〔TM
−
13
}
70
表
一
5
実 験 結 果と解 析 結 果一
FrameeHmaxe
△!nax △PN
tHmaxt
△maxHa △aeHmaxeHmaxGroupName
(
t
)
(
cm)
物
(
cm)
マ
習
(
t
)
(
cm
)
(
t
)
(
cm
)
tHmaxHa
TM
− 115
.
945
.
524
.
910
.
8184 .964
.
861
.
653
.
080 .
514L221
。
78
TM
−
124
.
504
.
024
.
010 ,
6894
.
143
.
861
.
462
,
250
.
3861
.
172
.
OO
TM
−
132
.
601
。
502
.
260
.
4002
,
402
.
031
.
051
.
08
.
0
.
1911
.
282
。
41
G1TR
−116
.
013
。
004
.
540 .7984 .
594
.
471
,
812
.
780 .
4781
.
342
.
16
TR
−124
.
752
.
043
.
990
.
7164
.
133
.
841
,
522
,
200
.
3841
。
242
。
15
TR
−
132
.
80LOO2
.
22O
.
4242 .381
.
971
.
090
.
890 .
158L423
.
16
TM
−
213
.
643
.
533
.
110 .7323 .143
.
111
.
262
.
Ol0
.
4731
.
171
。
81
TM
−222
.
862
.
092
.
590
.
6512 .
672
.
521
.
171
.
370 .
3461
.
132
.
09
TM
−
231
.
841
.
461
.
840
.
4561
.
941
.
730
.
890
。
850 。
211LO62
.
17
G2TR
−213
。
282
.
043
.
050 .7423 .
083
.
02L271
.
850 ,
4551
。
091
.
77
TR
−
222
.
751
.
372
.
590 .
6532
.
672
.
521
。
161
.
350 .
3431
.
092
.
04
.
TR −231
,
620
.
511
.
700 .4691 .821
.
590
.
900
.
520 .
1381
.
023
.
13
eH”
ux :最 大 耐 力の実 験 値。
A
、、ax :eH ,,ux時
の水平変位
H
.. :弾 性 直線 とメ カニ ズムライン の交 点の水平
力 △。 ,,:弾 性 直線 とメ カニ ズムライン の交 点の水 平 変 位Hp
.:剛塑性 崩 壊 荷重図
一
16
から次
の こ と がわ か る。h ・
d
/
A
.が塑 性 設 計 指
針
3〕の規 定 値
よりも小
さいG
、で は図
一
12
か ら図
一
14
に示
す よ う な面 外
変
位
およ
び ね じれ変 形
が生
じても
,
水 平
耐
力
に達
し た後
の水
平 力
の低 下
は そ れほど顕 著
で なく,
ま たこ の挙 動に軸 力 比 が あ ま り影 響 して い ない。 し か し な が ら, ん・
d
/
ん
の大
きいG
,.
で は,
水 平 耐 力
に達
し た H(O
TM−
22窪
嘔/
・
i
r−
(D
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・/
’
lll
.
.
E−’
一
’
°
2 4 fiyCmm 〕 ,H
面 :塑 性ヒ ンジ法によ る最 大 耐 力の理 論 値 tAmax :塑性ヒ ンジ 法 に よ る tH.ux 時 の 水平変位
Ha
:短 期 許 容 耐 力Aa
:Ha
時の水 平 変 位 1鳶恥 藤 ;蟻・
ぎ爨 庸・
欝・
・
螺 (a) ・ 圃 T・−
22/
璽
ヱ
ー
Li
.
..一一一一 .
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L° ユ幽
1’
1『
.
一
氏
し.
.
.
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.°
°
7D・
°
(b
) HCt) TM−
22 △〔mm }1
.
0
H
痢PN 150100500.
50 写 真一
1
最 終状態,
.
,
t.
.
・
・
・
…
.
・
…
『
.』
』
’
『
.
.’
』
・
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13
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厂
一
一
一
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84
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4
TM
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4
二
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誘
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O
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6
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l
炉 〆 t〆
△’△PN 〔
dl
図一
15
面 外 変 形 (TM
−
22
)
0
1
2
図一
16
46810
「2
↑4
(b
)G2
[
hd
/A
∫=
625
,
h
〆iv
=
97
】P
・
A
モー
メ ン トの影 響 を 除いた処 女 載 荷 挙 動一 71 一
後
の挙
動
に軸力
比
が大
き く影響
してい る。な お
,
写
真
一1
の最終状
態 を
み る と,
h
・
d
/
A
.が小
さ いTM −
12
の方
がTM −
22
よ り面 外 変
形が大
き く なっ て い る が, これに は局
部
座 屈
も影 響
して お り,TM −
22
で は フ ランジ
の座
屈
に よ り材 端
での面 外 回 転 が 大
きく
な り,中 間 部
で は変形
が目立
た な いも
の と思
わ れ る。
図
一
17
より次
の こと がい え る。
G
,とGz
の挙 動
の差
に は幅 厚 比
に よ る影 響 が 若 干 含 ま れ
るが
,b
/
t
!が
4
.
2
と7
.
8
と小
さい ので,両 者 間
の差
は主
と してh ・
d
/
A
.(
曲
げ
ね じ れ座 屈
)
の影 響
と考
え ら れ る。図
よ り,h
・
d
/
A
.が 大
きいと
,軸 力 比
がo
.
3
,
0
.
6
と大
き く な る ほ ど面 外 変 形
の影 響 が 顕 著
に現
れ る こと がわ か る。
し か し,h ・
d
/
A
ノが塑
性
設 計
指
針
の制
限 値
の2
倍 程 度
あっ て も,骨 組
の剛 塑 性 崩 壊 荷 重
に達 す
る こと がで き,
柱
の曲
げね じれ変 形
が復 元 力
の低 下
に与
え る影 響
は局 部 座 屈
よ り も小
さいとい え る。
3
.
2
水 平 耐 力
表
一
5
に通 常
の塑 性
ヒ ンジ法
に よる骨 組
の水
平
耐
力
tHma ,、と実 験 値
eHmax との比
が示
さ れて い る。h ・
d
/
A
.が 塑 性 設 計 指 針
の制 限 値 内
のG
,で は,
繰
り返
し載
荷
実
験
の eH 。mx/
tHma )、の値
が単 調 載 荷 実 験
の と きの値
よりも高
く なっ て い る。 これは,h ・
d
/ん
が小
さいた めに,
実1
.
0
1
.
O
1
.
O
012468101214
(a
)
、, PN412101
)
8b64210
O
I
2
4
6
図一
17
8
10
12
14
16
18
(c)Gl
とG
,
の比 較一
72
一
験
水
平
耐力
は曲
げ ね じれ変
形
の影
響
を受
けに く く,
ま た柱 断面
の幅
厚
比 が小
さいた め,
繰
り 返 し載荷
に よ り柱
に 圧縮
ひず
みが 蓄 積 さ れ, ひず
み硬 化の影 響 が 現 れ た もの と考
え ら れる。一
方
,h ・
d
/ん
が塑 性 設 計 指 針
の制 限
か ら大
き く外
れ るG
,で は,繰
り返
しの方 が 単 調
の場 合
よ り低
くなっ て い る。
こ れ は,h ・
d
/
A
.が大
き い ために,
実 験 水
平
耐 力
に曲
げね じ れ変 形
の影 響
が大
き く現
れ, それ が 繰
り返
しによ
って助 長 さ
れ る ため と 考
えら
れ る。ま
た,G
,で は軸 力
が大
き くな る につ れ,
曲 げ
ねじ れ変 形
の影 響
が大
き く現
れ る た め,
eHma ./
tHmax の値
は小
さ く な り,
実 験 水 平 耐 力
は塑 性
ヒ ンジ法
に よ る最 大 耐 力
の理論
値
に近
づい て くる。
全試験 体
につ い て,
。Hm
。.
/
,Hmax
はLO2
−
1
.
42
の範 囲
にあり,
柱
に曲
げ ね じ れ変 形
が 生 じる骨 組
でも
,
ひず
み硬 化
を無視
し,
塑 性
ヒ ンジ が部 材
の接 合 部
フェイ
ス に形
成
さ れ,
断面
の抵 抗
モー
メ ン トが全 塑 性
モー
メ ン トで あ る と考
え た 塑性
ヒ ンジ 法の解 析
値
で ほ ぽ予 測
で き,
この方 法
が骨 組
の水 平 耐 力
の評 価
に有
効
である こ と を示
し て いる。 ま た同
表
には,
文
献
1)
に よ る 短期 許 容 水 平 耐 力
Ha
に対
す る 比 。瓦
/
Ha
が 示 さ れて いる。 こ こに,短
期許 容水平耐 力
と は骨
組
の柱材
に生
じて いる最 大 曲
げモー
メン トの値
が部 材
の短期 許
容曲
げモー
メ ン トに達
し た時
の骨
組
の水平
力
であ る。
表
の数
値 よ
り,H
。 で設 計 す
れ ば十 分
安
全
で あ る が,
軸 力 比
が大
きい場 合
に は安 全
す ぎ る よ う に思
わ れ る。3
.
3
変
形 能 力
図
一
18
に変 形 能 力
R
(
= 。Ama
./
APN− 1
)
と柱
のh ・
d
/
A
.と の関
係
を示
し てい る。 図中
の一
点
鎖線
は塑
性
設
計
指 針
のh ・
d
/
A
!の規 定 値 (
SS
41
) を示
してい る。
8
6
4
2
0
R =
e △max
’△PN
−
1
t
200
400
600
800
図一
18
変 形 能 力 H’
[)”
Hソ脳 H”訂pm日
.
MF・
ll
纛
1
驪
1匠
一
≧
:
癬
〔
9
)。
、
,
f l slnPNlb
)tS.
e
2 ev“
PN (1
,。
。
。
巳
}
a’
EPHLL
μ.
“”
’”
’
N (d)図
一
19
等 価 塑 性 変形 能 力の決 め 方
30
20
10
囹 買 貰60
40
20
ΣWi
’(
HPN ・
△PN
)
o
/
TA
−
117
TR −
12
/
\
ヅ
・R −13
/
4
。ど
,萇
璽
;
;
1
」【_
−
TR
−
23
Σ
△i
’△PN
0
H
.
、
.
11
’
△艶
・
li
二’
・
,「
監 ;二,
・
鰻
∴’
.
’
・
鼕
△
1
△2
0
Af
200
400
600
800
図一
20
等 価塑性 変 形 能力 表d6
等 価塑性 変形 能 力 と 構 造特 性係 数204060
図一
21
エ ネルギ
ー
吸 収 能 力Positi