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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

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1

 

1

UDC ;624

072

33 :

624

04

日 本 建 築 学 会 構 造系論文 報 告 集 第

362

昭和

61

年 4 月

鉄 骨

変 形 性 状

座 屈

正 会 員 正 会 員 tE 会 員

** 士 ** *

C、

 

§

1.

  柱

広 幅

H

い ら れ るラ

メ ン で は

外 変

形に対 す る 安 定

は 高 く

げ ね じ れ 座

心 配 す るこ と は ない と

わ れ る。

7

実 験

では

広 幅 系 (

H − 100

×

100 )

と そ れに近い

面 (

H

135

×

100)

柱 部 材

に用い ら れ た が, 骨 組の

終 段

での

層 間 変 形

1

10

程 度

に なっ て も

面 外

め ら れ な か っ た

 

面 外 変 形

を 問 題にす る 場

頭 が 面 外 方

横 移 動

で き る

場 合 と

で き ない

と で は

き く

な る

通 常

一 H

形 鋼 柱

の弱

軸 曲 げ 方 向

構 面

には

耐 水 平 力 要 素

と し て のブレ

スか

が入る ので

で の

面 外 変 位

拘 束

さ れて い る

と 考

え ら れ る

こ の

よ う

えて く る と

わ が

で は

地 震 力

設 計 さ

れ る

場 合

い の で

細 長 比

比 較 的 小

さ く

構 面 外

へ の

安 定 性 も問 題

な い

うに

わ れ るが

中 幅 系

細 幅 系

H

形 鋼 柱

い ら れ るラ

メ ンにつ い て

その

よ う

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

研 究

は み

た ら ない。 そこ で

本 研 究

で は

柱 頭

柱 脚

面 外

拘 束

さ れ た

中 幅

H

形 鋼

柱 材

い た

骨 組

定 鉛 直 荷 重

変 動 水 平 力

作 用

し た と き

じ る

曲 げ

ねじれ

座 屈

骨 組

力 や

動に どの よ うに

影 響

す る か を

実 験

に よっ て

調

 

§

2.

実  験

  実

に 用 いた

験体

H

形 断 面 部

よ り な る

スパ ン

門形

メ ンである

 

実 験 変 数

と して

  (1

の 九

d

/ん (ん

:圧

フ ラ ンジの断

面 積 (

    

2・b・t

〉 図

1

2

参 照 )

 

2 )

軸 力 比

n

=PIP

, 

P − P

W

2

    

軸 力

Ps

降 伏 軸 力

2

参 照 )

  (

3

) 水 平 加 力 法

ん で い る

 

1

部 材

曲 げ

ね じれ

屈に

す る

変 数

で,

造 塑 性 設 計 指 針

2 )に は

は り

して

塑 性

ヒ ン

回 転 容 量 を期 待

する

場 合

間 隔

と して

メ ン トこう

O

M

Mp

0.

5

場 合 (

M

補 剛 材

拘 束

さ れて いる

げモ

メ ン トの う ち

対値

が 小 さい方の

M

。 :全 塑

メ ン ト

次の よ うに規

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

補 剛 間 隔

is

:弱

ま わ り の

2

次 半

d

断 面

せい

  柱 材

し ては

研 究 が あ ま

り ない こ

と もあ

っ て

特 別

規 定

は な く

は り

規 定 を準 用

し て

い こ と に なっ て い る

こ の

実 験

で は こ の

規 定

参 考

に し

柱 頭

柱 脚

面 外 変 位

して

拘 束

され て い る

と考

,1

;h

して

h ・

d

/ん

規 定 値 以 内

の もの と

え るもの の

2

種 類

柱 断 面

ん だ

1

参 照 〉

2

柱 軸 力 比

n は

0

1

0

3

0

6

3

種 類

3

単 調 載 荷 (

単 調 挙 動

調

べ た

きい

水 平 変 位

で の

1

ク ル の

り返 し

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

ft

d

 * 九 州 大 学   教授

# 三重大 学   教授

Ph

 

D

工博 * * * 久 留業 大学   講 師

   〔昭 和

6e

7

10

日原 稿 受 理 〕

π

d

1

面 形 状

H

P

W

 

P

L

2

 

加 力 条件 OOQ7 五

66

(2)

±

0.

5cm

ご との

漸 増 定 変 位 振 幅

に よる

各 2

ク ル の繰 り 返 し とし た

 

験 体

合 計

12 体

そ の

実 験 条 件 (

い て

計算

した

値 ) を表

2

験 体

最 初

T

は 曲 げ ね じ れ

屈の

影 響

調

べ る シ リ

,2

番 目

M

R

は そ れ ぞ れ

単 調

載荷

載 荷

3

目の数

は グル

プ番 号

4

目の

軸 力 比

1

2

3

は そ れ ぞ れ n

O

1

0,

3

0.

6

対 応

し ている

 

3

参 考

のた め

柱断面

厚 比

新 耐 震 設 計 法

3 ) の

構 造

ラ ン ク と の関

を 示 してい る。

Gz

は ん

d /A

∫の

きいが

幅 厚 比

し て は ランク

1

範 囲

 

2

す よ うに

こ の

実 験

で は は り

中央

お よ び

両 柱 頭

定 集 中 荷 重

え る よ

う計 画

し た

。W

P ’

軸 力 比

n

所 定

と な る。

W

の み に

柱 頭

最 大 曲

応 力 度

柱の降 伏 応 力

の ほ ぼ ユ

5

1/4

と なっ て い る

試 験 体

柱 崩

に な る

よ う

設 計

さ れ ている。

 

2.

2

試 験 体

 

4

験 体

形 状 寸 法 を 示

試 験 体

1

SS

 

41

の柱 と

SS

 

41

圧 延

H − 100

×

100

×

6

×

8

の は り か ら な る

全 溶 接 構 造

は り

接 合 部

30

20

b

t

δ

RANK  Iv

            

1

        

1i

        il

 

弐ミ塾⊃コ

ー一

1

     G2      1 (

亜 ⊃

    

l

c

  淋

… .・

一2

実 験

条件

∈ro

PFrameNa

e

P 〆PyP ω w 〔t )

h/⊥xh 〆1yhd 債 fk TM

ILT 剛

12 珈

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

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

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

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

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

ぞ れ

6mm

鋼 板

2

枚で せ ん

断 補

強 して い る。

面 外

変形

す る

境 界 条 件

面 外 変

ね じれ

変 形

拘 束

面 外 曲 げ

して は

定 と

なっ てい る。

横 座 屈 防 止

ユ ニ ッ トが取 り付 け ら れ て い るの で

5

面 外 変 位

ね じ れ

拘 束

,ま た

面 外 曲 げ 変 形

し て は

座 屈 防 止

ユ ニ ッ トに

り 回

さ れて いるの で

固 定

え られ る

し た がっ て

柱 脚

中 間

での HANK  UIRANK  I工

020

RANK  I

30

    

40

    

50

    

60

    

70

    

80

 

3

 

柱 部 材 と構 造ランク との関 係         750              750 嘱

π

一 一

 .

桝  

Σ

  目

1DO脳

 

1 。

         .

 2毘 5

 一.

一 一

      .

随 5哩

       

         

I

  

I

      

1

        .

  

1

μ

1

llB

 

I

   

i

      !         d

150

κ

15D

7

×

1D    臥

 

1

 

8

 

3

  .

星亜

 

1

500 Verticat Leむd

 

O

,。stln .跏 e 図

4

  試 験 体

Test

 

Bed

 

 

 

 

δ

5

 

加力装 置

一 67 − 一

(3)

面 外 変 形

で あ る

 

3

お よ び

4

に それ ぞ れ

機 械 的 性 質

試 験体

実 測 値

か ら

め た

性 能

し てい る

 2

3

力装

加 力 方

 

装置

を 図

5

示 す

試 験体

支 持

PC

固 定

さ れ る

試 験 体

の は り

中 央 点

屈 防 止

ユ ニ ッ トの

き,

他 端

支 持

ム に

ル トで

さ れ た

横 座 屈

止 めフ レ

ム に

取 付

い てい る

こ のユ ニ ッ

試 験 体

面 内変

追 随 す

る が,

a

柱 表

3

 

材料の

機械

的性 質

Frame

 

Na

皿e (

。・〉 馬 (t)cm2 ) εs 匸/ε

yE5t

!E (誕) ε

b

(黙)

F3

564

8014

81

120

3 TM

11TM

12 w3

1

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

12

TR

13

w3 』

34

311

0

226

6

TM

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

m ・) (

m ・) εs!ε

yEst

〆E (%) εb α ) F2

924

2518

81

228

1 TN

11

w3

474

7113

01

12L8

F2

884

2919

21

227

9

TM

12

w3

46

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 2L6

F3

004

601

51

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

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

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

4

 

部 材の断面 性 能

外 変 形

お よ びね じ れ

変 形

拘 束

す る

ム はロ

して

試 験 機

の ベ ッ ド

に設

され る

 

定 鉛 直 荷

P ’

と は り

W

試 験 機

に よ り

ば り

形 式

2

の 加

を介

し て

両 柱 頭

と は り

央 点

え られ る

2

照 )

e

水 平

力 は 複 動

ャ ッ

に よっ て

ら れ る

ャ ッ

ムに 固

され た

反 力

フ レ

ム に

けられて い る

 

加 力

ま ず

所 定

の鉛

荷 重

P

W

を 加えた

水 平 力

H

え る。

水 平

加 力

伴 う試 験 体

水 平変

試 験

のベ ッ ド上に設 置 され たロ

によっ て

支持

フ レ

全 体

水 平

移 動

する ことに より試 験

柱 脚

じ る

 

2

4

  測 定

 

6

の フ ランジの ひ

み を ワ

ヤス トレ

ジで

測定

し た

7

外変

形の

測 定 個

3

変 位 計

を 用い た

測 定 法

して いる

3

つの

変 位 (

δ,

δ,お よ

δs

測 定 値

か ら

面 内変 位

X

L

__

』 ・ 〔a) 単 調

載荷

5Q                              50 可r       「r

1

 

1

t

闢 謹

1

i

9

  伊

 

L

  

1

s・。

    」

 

b

) 繰り返 し載 荷 用 図

6

 

ひず み ゲ

ジ貼 付

Co ユ巳mnSeC 匸iDn Hea

S巳c し⊥on

GrσupFrameName 真(c皿Zl1 (c

り Z(c

)Z (cm3 )Mc (【

cm )A(cm

}工(cm )z(cm )Zp(

m )MP(t

。m) τ 凹

711TM

12 刪

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

3836835936774

572

874

385

183

184

8270253268 TM

21T 岡

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 2L972L492L11383368361

A

:断 面 積

t

;断 面

2

次モ

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

メ ン

Mp

在し ない場 合の全 塑 性モ

*ン ト P

W

P

 

      D/Splac− mロnt … 「         DlsplaCement TTamsducer 図

7

 

面外変 形の測 定点と測 定 法

一 68 − 一

(4)

面 外 変 位

y

ね じ れ

θ が

ま る。

柱 頭

抵 抗 型 変 位 計

し た。

荷 重

試 験

計 力 部

平 力

はロ

セ ル

いて

測定

し た

 

§

3.

実 験 結 果 と考

 

9

か ら

11

実験

に よ る

水 平 力 と水 平 変

関 係

無 次元 化

し て

す。

1

9

処 女

載 荷

挙 動

の み

を取

性 崩 壊 機 構 直

と 比

し た

の で

の ため の

諸 量

を 図

8

す。

10

11

におい て,

最 初

に フ ランジ お よ び ウェ

局 部 座 屈 が 発 生

し た と きの        

H

       

eHmax

HPNHPN

o

凵 囗 ー

RigidPlastic

Mechanism

12

H’H・・

 

TM

11

ω

O

い d’Af

337

 h’iy

84

b’ヒ看

4

4

   

r醒

 

  ’

  

  

 ’

 厂

   ’

〆’

〔n

q3

hd’Af

339

   丶    My

85

   \  b’tド 4

3

         d’tw

31

5)

。,

3、、

1

My

611

 

 

1

 ’

♪ d〜

3D !         

i

ムノムPN

2

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5

 

4

 

72

2

  4  

61q

 

2

 

i4

 

t

β 

18

        

 

 、

 、

  、

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

 

  

 

  、

  

 

  

 噛

/ 膏

       ,

 

 

  

  

 

  

  

 ’

1

0

      〆

 

 

  

  

 

  

  

r

r

 、

 

111

 

  

  

 

  

  ’

r3

−一

_

一’

(a)

Gl

te

m

・・     \ 図

8

 

記号 の定 義

H

HPN

ism 3m 〔a

H

’HPN

d

}  

TM

23n

O

6

hd

’Ar522

h’iy

101

b’ヒf

7

9

d’tw

30)

1

0H

Hp

  

 一

  

 

 

 、

 

 

TM

1

9d

 

 、

 

 

 

 、

 

L、

 

 

 

F

 

 

 、

 

1

}△ !△

 

 

2

10

 

8

 

6

41

2

24

 

6

 

8

L

0

 

12

 

14

、 噛

 

  

1 、

L

1、

 

TM

22

1

0

 

 、

       !

n

〇3

hd仏F100 h’ly

10。

b’L

84:d’亀w

コ1>

_

 

 

      (

b

G

, 図

9

 

水 平 カ

水 平 変位 関係

調

HiHPN TR

12 \

n

O

3

      1

0 hd1A 「

330

 

h

’iy

86b

’tf

4

2 沂

d

月w

31

1

△PN

5 5

FlangeLB

〔13’

2cy

⊂le

丶.

▼Web  LB

10 〔B ’

2

⊆ycle }

\ .

b

) H’

HPN

      (e) 図

10

水平 カ

水 平 変位関 係 (繰り返 し〉

5

HIHPN

TR

13

丶1.

 、

/ 甚 n

σ

6hd

/A832710

、.

\ く

1

\ h’ly

84 1

b

’t「

43

1

d/tw

31

△ ’ ムPN 5 5 ダ ノ

1丶

 、

  

 

1

  

 、

  

 

 、

  

 

  

1.

Web

     LB (

5

2

⊂ycle

10

丶〜

 

5 CNPHH TR

23

1110

n

0

6

hd ’Af

634

 

   \ h/iy

98b1 吐f

8

0d ’覧w

32 △’△PN 5 5 :’ ▽ F[angeL (4’2cycl ▼ Web

 

L

B

 1、

  、、

済 〔4’2cy こ[

1、

、一

10 \

丶、

\ (

f

69

(5)

測 定 点

を そ れ ぞ れ▽ お よ び▼ の記 号で

してい る

げね じれ

増加

定 鉛 直 荷 重

保 持

で き な く なっ た

点 を 示

し てい る

10

載 荷

験で は

各 試 験 体

と も

載 荷

に よ り

げ ねじれ

して ゆき

最 大 耐 力 後

は そ の

増 加

と と もに

下 して い く

 

一12

か ら 図

15

単 調

実 験

に よ る

処 女 載 荷 時

変位

お よ びね じ れ

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

っ てい ない

。 荷

はすべ て

構 面 内

えたが

か ら わ か る

よ う

外変位

面 内 変 位

同 時

に生 じ

曲 げ

ね じれ

座 屈 現

め ら れ な かっ た。

骨 組

平 加 力

内変 位

の増

とともに

げ ね じ れ

増 加

して

終 状 態

っ た

これは

荷 重 線

骨 組

構 面

完 全

に は

さ せ ら れ ない こと と

骨 組

た わ み,

ね じ れの た め と

え られ る

TM

12

TM −

22

実 験 終 了 後

試 験

変 形 状

態 を 写

1

に 示 す

5

各 試 験

実 験 水 平 耐 力

eHm 。x と

その と きの

水 平 変 位

。ム  が

され て い る

な お

同表

には

実 験 曲 線

無 次 元 化

いた

計 算 値

H

。N

 

APN

HPN

付 記

し て い る

TM

11     ▽:FLang

H〔t)  しOta /Hu

配[mgUCkllng (a) y〔mm 〕 TM

11 

f

         

 

 

1

 

TM

1 △〔mm }

b

}  

] θ/

xtn

 

r.

e 〕 (c H ω

so

     

       〔

d

)       図

12

面 外 変形 (

TM

11

 3

1

平 カ

水 平 変 位 関 係

 

一16

お よ

17

P

ム モ

メ ン トの

影 響

い た

女 載荷

動 を示

して い る。

16

は グル

ご とに

17

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

PN

12

   

14

   

16

  

18

〔a)

G

[九

d

/ん

333

841

3

0

6

〕   ノム

PN

O12468101214

(a) (

b

} 

G2

  [

hd

A

625

 

h

i

97

ユ     図

11

  処 女 載荷 曲線 Vtmm , mm へ

 

b

2

 

L5n1

〔c) 0

Tln

3

        〔

d

) 図

13

  面外 変形 〔

TM

12

a y

mm1

etxlu

sis

b

) (c)

lno

z

s

               (

d

 

14

面 外 変 形 〔

TM

13

70

(6)

5

 実 験 結 果と解 析 結 果

FrameeHmaxe

△!nax △

PN

tHmaxt

△maxHa △aeHmaxeHmax

GroupName

t

cm

cm

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

水平変位

H

.. :弾 性 直線 とメ カニ ズムライン の交 点の水

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

16

から

の こ と がわ か る。

h ・

d

A

.が

塑 性 設 計 指

3〕

規 定 値

G

、で は

12

か ら

14

す よ う な

面 外

び ね じれ

変 形

じて

水 平

し た

平 力

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

きい

G

で は

水 平 耐 力

し た H(

O

TM

22

 

      

i

       r

D

 

 

r

 

i・

  

・/

lll

E

−’

 

 

°

 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

  螺 (a) ・ 圃 T・

22

   

 

Li

..一一一一 .

ρ

L

° ユ幽

1’

 

1『

9

.°

°

7D

°

        (

b

) HCt) TM

22 △〔mm }

1

0

H

痢PN 150100500

50 写 真

1

 最 終状態

t

.』

.’

v

… .

4M

13

(n

O

6

)   ’       

TM

−・

11

 

J ’        n =

0

1

1

’ ▽:

_ .g    ▼;Web      」ocal  8u⊂klin9   ,               l   t  

一 ・

 

 

       

1

’ ’ ほ メ ’       △ ’△PN

pm    O    20   40    邸D    釦     mo  I10       e/

rLO

lted)

c〕 ・繭 _

   

_

・ ・ 二 ・・ニ ニニ ン

 

0   20   30   

o   

0   6D   

o   

omm }

0

 

1

 

2

   

4

H

頒PN

6

   

8

   

10

  

12

  

14

  

16

  

18

1

0

a

  

GI  

hd

A

333

 

ん/

i

84

4

       

TM

21

([

0

1

、   

TM

22C

・・

O

3

_ .

4

_ 一

4

\ 、   (n

O

6

i

     

l

         炉         〆       t

              

 

△’△PN       〔

dl

15

面 外 変 形 (

TM

22

0

 

1

 

2

16

 

46810

2

4

b

 

G2

 

hd

A

625

 

h

iv

97

P

A

メ ン トの影 響 を 除いた処 女 載 荷 挙 動

一 71 一

(7)

軸力

き く

影響

してい る。

 

な お

一1

最終状

態 を

み る と

h

d

A

.が

さ い

TM −

12

TM −

22

よ り

面 外 変

形が

き く なっ て い る が, これに は

座 屈

影 響

して お り,

TM −

22

で は フ ラン

に よ り

材 端

での

面 外 回 転 が 大

な り,

中 間 部

で は

変形

目立

た な い

の と

わ れ る

 

17

より

の こと がい え る

G

Gz

挙 動

に は

幅 厚 比

に よ る

影 響 が 若 干 含 ま れ

,b

t

4

2

7

8

さい ので,

両 者 間

と して

h ・

d

A

ね じ れ

座 屈

影 響

え ら れ る。

よ り,

h

d

A

が 大

きい

軸 力 比

o

3

0

6

き く な る ほ ど

面 外 変 形

影 響 が 顕 著

れ る こと がわ か る

し か し,

h ・

d

A

ノが

設 計

限 値

2

倍 程 度

あっ て も,

骨 組

剛 塑 性 崩 壊 荷 重

達 す

る こと がで き

げね じれ

変 形

復 元 力

低 下

え る

影 響

局 部 座 屈

よ り も

さいとい え る

 

3

2

水 平 耐 力

 

5

通 常

塑 性

ヒ ンジ

に よる

骨 組

tHma ,、と

実 験 値

eHmax との

さ れて い る。 

h ・

d

A

が 塑 性 設 計 指 針

制 限 値 内

G

で は

eH mx

tHma )、の

単 調 載 荷 実 験

の と きの

よりも

く なっ て い る。 これは

,h ・

d

/ん

さいた めに

1

0

1

O

1

O

012468101214

       

(a

 

、, PN412101  

8b64210

O

 

I

 

2

   

4

   

6

17

8

  

10

  

12

  

14

  

16

  

18

(c

Gl

G

の比 較

72

耐力

げ ね じれ

けに く く

ま た

柱 断面

比 が

さいた め

り 返 し

載荷

に よ り

に 圧

みが 蓄 積 さ れ, ひ

み硬 化の影 響 が 現 れ た もの と

え ら れる

。一

h ・

d

/ん

塑 性 設 計 指 針

制 限

か ら

き く

れ る

G

,で は,

しの

方 が 単 調

場 合

よ り

くなっ て い る

こ れ は

,h ・

d

A

.が

き い ために

実 験 水

耐 力

げね じ れ

変 形

影 響

き く

れ が 繰

しに

って

助 長 さ

れ る た

め と 考

れ る。

た,

G

,で は

軸 力

き くな る につ れ

曲 げ

ねじ れ

変 形

影 響

き く

れ る た め

eHma

tHmax の

さ く な り

実 験 水 平 耐 力

塑 性

ヒ ンジ

に よ る

最 大 耐 力

の理

づい て くる

全試験 体

につ い て

Hm

Hmax

LO2

1

42

範 囲

にあり

げ ね じ れ

変 形

が 生 じる

骨 組

硬 化

無視

塑 性

ヒ ンジ が

部 材

接 合 部

フェ

ス に

さ れ

断面

抵 抗

メ ン トが

全 塑 性

メ ン トで あ る と

え た 塑

ヒ ンジ 法の

解 析

で ほ ぽ

予 測

で き

この

方 法

骨 組

水 平 耐 力

評 価

である こ と を

し て いる。 ま た

には

1)

に よ る 短

期 許 容 水 平 耐 力

Ha

す る 比

 

Ha

が 示 さ れて いる。 こ こに,

期許 容水平耐 力

と は

柱材

じて いる

最 大 曲

げモ

メン トの

部 材

の短

期 許

容曲

げモ

メ ン トに

し た

水平

であ る

値 よ

,H

。 で

設 計 す

れ ば

十 分

で あ る が

軸 力 比

きい

場 合

に は

安 全

す ぎ る よ う に

わ れ る。

  3

3

形 能 力

 

18

変 形 能 力

R

= 。

Ama

APN− 1

h ・

d

A

.と の

し てい る。 図

鎖線

指 針

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

18

  変 形 能 力 H

 [)

        Hソ脳        H”訂pm        

MF

l

l

1

1

 

9

f l  slnPN

 

lb

)tS

e

 2  ev

PN (

1

a

EPH  

LL

μ

N       (d)

         

19

 

等 価 塑 性 変形 能 力の決 め 方

(8)

30

20

10

囹 買 貰

60

40

20

ΣWi

HPN ・

PN

      

o

 

  

 

  

TA

117

  

TR −

12

  /

 

 

 

 

R −13

4

1

【_

TR

23

  

  

Σ

i

’△

PN

0

H

11

li

監  ;二

 

1

2

0

Af

200

   

400

    

600

    

800

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

21

 

エ ネルギ

吸 収 能 力

Positi

Ψ

eNega ロ vePOsi ヒiv2  and Frame5 工de Sid已 国e a し工ve S工

de

GrOup 四ame ηPDsnNDs DS TM

1112

5O

2014

60

180

13 TM

2

4

80

1816

90

170

12 TM

13 ★20

7 ★0

1520

0O

160

11

G1TR

ll24

5O ユ436

 

 

3 1O

120

10 TR

1222

80

1525

1o ユ

40

ユ0 TR

139

10

23 ★5

90

080

17 TH

2111

80

206

40

270

16 丁焼

224

50 β2M15 阿

0

5D0

26

TM

234

60

31 恥

6MO

67031 G2TR

2116

20

1726

4o

140

11 TR

224

60

314

80310

21

TR

23 決

2

0

0

441

00

58o

ユ3 * :図

19

Case2

の場 合

M

:図

19

Case

 

3

の場 合 [

Wi

W 、・W2 +

E

i

△1+ △2 +

22

義 0

5o

40

302O

1

D

1ノ

T

  国 匳]囹   [

i

溷 回

図 よ

り,ん

d

が 大

き く な る と

変形 能力

下 す

る が

軸 力比

がそ の

低 下

度 合

影 響

す るこ と が わ か る。

20

に正

等 価 塑 性 変 形 能 力

ηp と

h

d

との

係 を

して い る。 ηの

定 義 を 図

一19

こ こ に,

と は

p ・

A

影 響

いた

座 標 系 (

16

参 照

で の

水平

載荷

すな わ ち

縦 軸 (

H

H

意 味 す

る。 こ の ηρ で

も 軸 力

影 響

き く,

h・

d

A

,が

きい と

軸 力 比

n

増 加 と と も

に η,は

さ く な る

して いる。

6

単 調 載 荷 実 験

お よ び

り 返 し

載 荷 実 験

の 正

負 側

η

, ηp, ηN

を示

し てい る

調

載荷

に お け る

G

,の

負 側

等 価 塑 性

変 形 能 力

ηN は

比 と も 正

ηpとほ ぼ

同 等

形 能力

期待

で き る が

h ・

d

A

ノが

大 き

G

,で は

正 側

で の

載 荷

に よ り

じ た

曲 げ

ね じ れ

影 響

き く

負 側

ep

ま り

期 待

でき な く な る

 

3,

4

 

エ ネルギ

吸 収 能 力

 

21

力 が

最 大 耐 力

9

低 下

し た

での

累 積 塑性 吸 収

性 変 形

との

関 係

図 中

点 鎖 線

は骨

元 力

特 性

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30

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23

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形 と

な る

場 合

し て い る

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お よ び

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お よ び

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低 下

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3.

5

  構 造 特 性 係 数

 

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等 価

性 変 形 能 力

ηを 用 いて

骨 組

構 造 特

一 73 一

表 一 5  実 験 結 果 と 解 析 結 果

参照

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