【論 文レ UDC ：624
．
075．
2．
014．
2：624．
04 日 本 建 築 学会 構造系論 文 報告 集 第 370 号・
昭和 61 年12月複 曲率
曲
げ
を
受
け
る
H
形 鋼
柱
の
塑
性
変
形
能
力
に
及
ぼ
す
軸 力比
お よ
び
曲
げ
モ
ー
メ
ン
ト比
の
影
響
正 会 員 正 会 員 正．
会 員 正 会 員 山林
．
今
谷
勲
＊崎
達司
＊ ＊原
光 ．
司 ．
郎
＊＊＊門
一
・ 弘
＊ ＊ ＊＊1．
序 塑性設計 法へ の適 用 性 あるい は骨組の じん性 を考慮し た耐震 設計法に関する基礎 資料を得る こ とを目的と し て，H
形鋼柱の塑性変 形 能力お よび弾塑 性変形 性 状に 関す る研 究 が 内 外で 多く行わ れ て き た。
その結 果，H
形鋼 柱の塑性 変形能 力は，
フ．
ランジ幅厚比， ウェ ブ幅厚 比；軸力比， 構面 内・
外の細長 比， 両材 端に作用す る曲 げモー
メ ン トの比 率， 鋼 材の 降伏 応 力 度 等，
局 部 座 屈 あ るいは横座 屈に か か わ る多く の要 因に支 配され る こと が 明らかに さ れ て き た。．
上記 諸 要 因の うち，
フ ラ ンジ幅 厚 比，
ウェ ブ 幅 厚比，
および構 面 内・
外の細 長 比につ い ては，
実 験 的あ るい は 理 論 的 研 究 も比 較 的 多く1，−
9）；これ らの要因と塑性 変形 能力と の関係が明ら かに さ れ ている。
軸 力 比 が塑性変形能力に及 ぼ す影 響につ い て は，Augusti
’｝ は軸力比の増 大と と もに塑性変 形 能 力が単調 に減 少す る ことを 示し てい る。一
方，
加藤らS｝，
鈴 木 ら6 ），
牧 野らη，
中 島らs 〕，
お よ び 松 井ら9［は軸 力比 が小 さい （作 用軸力と降 伏軸力との比が大略O．
3
以下）範囲、
で軸 力の増加に伴う 塑性変形能力の低 下が大き く．
大勢 と しては単調 減少であ る が，
高 軸力 比め 範囲で は単 調 減 少と な ら ない場 合も ある こ と を示し て い る。
し か し そ の 理 由につ い て の考 察は不 十 分で ある。
またAugusti
’），
加 藤ら3 ）・
4 ），
鈴 木らG〕・
］°），
お．
よび松 井ら9 ，の 実 験 的 研 究で は，軸 力比が比 較 的小さい場 合も含め資 料を得てい る が，
軸 力 比が小さい場 合の資 料 数は少ない。 この た め軸力比 がH
形 鋼柱の塑性変形 能 力に及 ぼ す影 響を定 式 化で き る段 階には達して いない。
両 材 端に作用す る曲げ モー
メン トの比 率が塑性変 形 能 本 研 究は文 献14）〜
17）に発 表し た内 容を さ らに検討し，
新た な 知見を 加 え，
ま と め た ものである。
．
L 寧 鹿 児 島 大 学 助教授・
工博．
＃ 前田建 設 工 業 （株 ）・
工 修 ＊ ＃ 川鉄 建 材工業 （株 ）・
工修 ＊＊＃ 世紀 東 急 工 業 （株 ）・
工 修 （昭和 61 年6月 9日原 稿 受理 ｝ 力に及ぼす 影 響につ い て は，
単曲 率曲げ を研 究 対 象と し たもの が多く，
複 曲 率 曲 げをも含 めた研 究と し て は加 藤 らの研 究3 ｝が挙げ ら れる の み で あ る。 加 藤ら の研 究にお い て も曲げモー
メ ン トの比 率は一
1，
0，
1 （負は複 曲 率 曲げ を表す）の3
種類の み を変数と し て お り，
両材端に 作用 する曲げモー
メン トの比率と塑 性変形 能 力との関 係 を定量的に検 討し， 定式 化を行う に は資料の範 囲お よ び 数が不 足してい る。
ま た， 横 補 剛 間 隔が塑 性 変 形 能 力に及 ぼ す影響につ い て は， 加 藤ら3） お よび鈴 木ら6）の 実 験資料に よ れば， 両 材 端に作 用 する曲げモー
メ ントの比 率ρが零および一
1 の場 合に は，
．
軸 力比 にか か わ らず H 形 鋼 柱の塑 性 変 形 能 力と横補剛 間 隔との間には ほ ぼ反 比 例の関 係が成 立し てい るこしか し一1
くp＜0
の範 囲に対して も反 比例の 関 係が成 立する か否か は， 資 料が皆無で あ る た め不明で ある。
’
、
地 震等に起 因す る水 平力 が中低層剛節骨組に作 用し た．
と き，
柱は一
般に軸力 と複曲 率曲 げ を受け る。
ま た内柱 におい ては軸 力変動は少な く， 作用軸力と降伏軸力との 比も比 較 的 小さい と予 想さ れ る。
し た がっ て，H
形 鋼’
柱の塑 性 変形 能力に関 し て は，
主 要因で あ る板要素の幅 厚 比， 構 面 内・
外の細 長 比の ほ か に， 軸力 比が比較的 小 さい範 囲で の作 用 軸 力および複 曲 率 曲 げ となる範 囲で の 両 材 端の曲げモー
メ ン トの比 率の影 響を把 握 し て お く必 要が あ る が，
前述の ご と く，
これ らの点に関しては未 解 明な点が多い。 以 上の こ と よ り，
本 研 究で は，1．
比 較 的 小さい軸 力 比 を 含む軸 力 比， 2．
複 曲 率 曲 げの範囲で の両 材端に作 用す る曲げ モー
メン トの比率，3．
横 補剛 間 隔を主な変 数と し た実 験 を行い，
実 験 結 果に基づい てH
形 鋼 柱の 塑性 変形 能力に及 ぼ す軸 力 比お よび曲げモー
メン ト比の 影響を定量的に論ずる。2．
実 験 2．
1 実験計画 お よ び 試 験体 両材 端に作用 す る曲げ モー
メン トの比率お よび軸力 比一 69
一
Architectural Institute of Japan
NII-Electronic Library Service
Arohiteotural エnstitute of Japan
が H 形 鋼 柱の塑 性 変 形 能 力に及 ぼ す影 響 を 調べ る 目的 で実 験 を計 画 し た
。
実 験で採 用 し た各 変 数の値は次の と お り で あ る。
両 材 端に作用 する曲 げモー
メン トの比率： p≡
O，−
O．
4お よ び一
〇．
8 （負は複 曲 率 曲 げ を表す） 軸 力 比 ： n＝
O，
0．
15，
0．
3，
お よ びO．
6 横補 剛 間 隔 ：1
，／iy
＝ 45，60
，75
，90
， お よ び105
こ こに，
p＝ ・M
：／Mi，
M
，，
M 、
＝ 両 材 端に作用す る曲げモー
メ ン ト，IM
，1
≧IM21
， n＝
P ／Py，P ＝一
定 鉛直荷重， Py＝
全 断 面 降 伏 軸 力，
1。≡
横 補 剛 支 点 間 隔， ら＝
弱軸回 り の断 面2次 半 径繭
麒 ⊥晶
一．
．
ト 唱 闘”
佃
鴫 纏 閑 摺 擢 躍隔
”
胛
り 噐 擢 躍 霧 躍 噐 踞 牆 諾”
“
り ＝□
廬
區 図一
1 ρキ0の試 験体の形 状寸法 （単位 ：mm 〕 両材端の 曲げ モー
メ ン トの比 率ρが零でない場 合の 試 験体の形 状・
寸 法 を図一
1に示す。同 図に示 す よ うに，
全 試験体と も試験 部は市 販の軽 量H 形 鋼H−
150×75×3．
2
×4．
5
（材質SWH
41 ）を 用い，
両 端 部に はエ ン ドプ レー
トが溶 接さ れて い る。 な お p＝
0の場 合の試 験 体 上 端 部には水平加力 用の ピン を設 置 する た めの穴が設け ら れ てい る （図一2
の挿図参照）。 試 験 体の フランジ幅 厚 比は約8．
5， ウェ ブ 幅厚比は約44
で，
日本建築学会 「鋼 構 造 塑 性 設 計 指 針」に示され るH
形鋼柱の幅 厚 比 制 限 値に近い値である。 各 試験体の実験 条 件ならびに実 測に より求め た断 面 寸 法等を表一1
に示す。 同 表 中， 試 験 体 名団 回 囲 は各試 験 体の実 験条 件を表して おり，
囲 （3桁 ）は1
，／らの概 数，
回 （2
桁）は n×100
の概数，
囲 （1桁 ）は ρXIO の絶 対 値の概数で あ る。 末 尾に A を付 した試 験 体は焼 な ま し （600℃2
時 間 保 持，
炉 中 冷 却 ） を行っ たもの で あ る。試験 体に使 用し た H 形 鋼より引 張 試 験 片 を採取し， 鋼 材の機械 的性 質 を求 めた。 その結 果 を表
一
2に示す。
た だ し，
降伏だ な が認め られ な かっ たフ ランジ部の降 伏 応力度は 0．
2％ 残 留 ひずみ 時の応 力度を降 伏 応 力 度と し， ひずみ硬 化 開 始 時の ひずみ度は降 伏ひずみ度に等 し い と し た。 2．
2 実験 方 法加 力装 置の 概 要を図
一
2に示す。
同 図は pキOの場合 で， p＝G
の場合は水平 加 力 装 置が異な るの で，
同 図 中 の挿図に水平加 力部 （試 験 体上端部）の みを示して いる。
試 験 体の下端部 は 高 力 ボル トを用いて口 形 加 力フ レー
ムの下部 ビー
ム に固定さ れ る。 ρ＝O
の場 合は加 力 点で （B） Di監 」δck Roller■
o
一
’
＝
：
：
，
P」
匸．
5teel 3ar Pin in溌
o しoad Ce LOod C∈
o＆dO呵 臼ε一
F−．
吟・
「liDisp
，
τ r．
o己dhg Fr襯 疑、
L玉
し・to6dCe101Broce llJ迅⊂k9
：．
：1
…：引
．
Speci而
enI
圃1
＿．
− B引
r Frame ：、
： ： ： ： P ｝n ［：’
’
”
… oδdCe1 ， … Dl5P・
Tr，
：1．
P．
C，
Sしe壇1 Tesしing，
P伽 Spεcimen 【ρ・
−
o．
4Coun しerbaldnce Pin一
曹
： 二 1卩
…；幽一
曹
OI1o orr一
剛
・
J40k−
（B）一
Roller 0110ac 馳 （A ） 図一
2 加 力 装 置の概 要一
70
一
N工 工一
Eleotronio Library表
一
1 実 験条 件 L或b （cm） D・
（cm ） B （cm） tf （cm ） tu （⊂ 凱） A （・而 λf λw 几biy 口 ρ 息・
1xSte ビ1 04500075 115．
047．
490．
426o．
29410．
5．
3251．
8744．
60．
000．
0012．
0A 06000010014
唱
．
927，
490．
4280、
30610，
7，
3391．
7860．
50 』0O．
OO ⊥6．
2B 07500012514，
977．
490．
4240．
30210．
6．
327L8174．
70，
000．
0020．
2A 09000015014．
927．
490，
43Z0．
30610．
8．
3361．
7889．
60．
000．
0024 β B 10500017514．
977．
430．
4230．
294 上0．
5．
325L86104．
O0，
00O．
0028．
2A D45004 フ6 ユ5，
017．
440．
441D．
3371L4．
322L6745．
70．
00一
〇．
338．
8C 06000496．
515．
047 」50．
4370．
338 工1−
4．
3301．
6758．
1O．
00一
〇．
3811，
2C 075004130 ／4．
977．
52o．
4370．
33811．
3．
3281．
6678．
60．
OD一
〇．
4115，
2−
C 09000415314．
977．
5工 0．
4370，
33811．
3，
3281．
66gz．
7O．
00一
〇，
391 ア．
8c 1050041 フ2．
515．
OO7．
53D．
4360．
3371L3．
3301．
67104．
20．
00一
〇．
3920．
1c 045008 乃 14．
95 λ460．
427．
0，
29010，
5．
3351，
ア944．
60．
00一
〇。
8工 6，
7D 075003125． ．
14．
947．
4日 0．
4250．
29010．
4。
3351．
7974．
2O、
00一
〇．
8011．
2D lO500317514．
947．
49O，
4250。
29010，
4．
3301．
79103．
7O，
00一
〇，
8015．
7D 0451547514．
987．
500．
4380．
31211．
0．
3281．
7944．
8O．
13一
〇．
408．
7E 06015410015．
037．
510．
4400．
31211．
0．
3271．
ア959．
50、
13一
G．
4011．
5E 07515412514．
927．
50o。
4390．
3121LO．
3281，
7874．
90，
工5一
〇．
40 工4．
5E 09015415015．
037．
52o．
4380．
31211．
O，
325L7989．
Z0．
14一
〇．
4017．
2F 105154 工7514。
917．
49’
o．
4380．
31210．
9，
3241．
78104．
2O．
115 一
〇，
3920．
3F 045300 フ515．
03．
7．
500．
4390．
31211，
0．
3221．
7644．
60．
300．
0012．
1G 075300 工2514．
937．
480，
4390．
31211．
0．
3221．
7574．
90，
310．
0020．
3G 10530017514．
997．
490．
4380．
312ll．
03221．
75104．
80．
310 』O28，
3G 0453047515．
007．
470．
440031211．
0．
3261．
7944．
90．
26一
〇。
408．
6E 06030410015．
037500．
4370。
31211．
0．
3291．
7959．
50．
Z6一
〇．
4011，
5E 0ア53041Z514．
937．
490．
4380．
312 工1．
0，
3281．
79 ア4．
70，
30一
〇．
4014．
4E 090304一
ユ5015．
017．
500．
439O．
312．
11．
0，
3231．
フ989，
5028一
〇．
4017．
3F 1053D417514．
907．
49D．
4390．
31Z11．
O．
3Z31，
78lO4．
20．
30一
〇．
3920．
3F 0453DS7515．
037．
51Q．
438O．
312 ユ1．
o．
323L フ644，
60，
31一
〇，
816．
7G 075303125 よ5。
027，
510．
4380．
31211．
0．
3231．
7674。
00．
30一
〇．
8011．
2G 10530817515．
017，
50D．
4380．
312ll．
0．
3231．
76104．
80．
30一
〇．
7915．
フ G 0456047515．
007．
500．
4390、
31211．
0．
3281．
7944．
60．
52一
〇．
408．
6E 06060410014。
917．
500．
4380，
3121 工』．
3261．
7859．
50．
52一
〇．
4011。
6E 105604 ユ75尸
ユ5．
D37．
5D0．
4390．
3ユ21 工．
O．
3231．
79104．
20．
6D一
〇．
392D．
1F 090000A15014．
987．
500．
440O．
31411．
0．
3001．
7089．
30．
00』
O．
0024．
2H 090004A15015．
087．
510．
445o，
3正4ll．
1．
3061．
7189．
20．
OO一
〇．
40 工7．
2 日 090304A15015．
147．
460．
437O．
314u．
o．
3101．
729Q．
50，
30一
〇．
4017．
2H105154A175 ユ5
．
067．
520．
438o．
31411．
o．
3111．
71・
lo4．
40．
L5一
〇．
3920，
1H 105300A．
1フ5 ユ5．
017．
53o．
438O．
333U．
3．
3161．
75105．
40．
30O．
0028．
41 L＝
＝
試験 体 長，
2b＝ 横 補 勵 支点 間 長，
D＝
断 面 せ い，
B＝
フ ラン ジ幅 ， tf．
＝
フ ラ ン ジ 板 厚，
ヒw＝
ウ エ ブ板 厚，
A＝
断面積，
λf・
＝
（b／ tf）戸ヲ，
λw＝
（D／tw）厨， b＝
B／．
2，
ey＝
・
σ ＞t／．
E，
σ）r＝
降 伏 応 力 度 （t／G耐），
E＝
2，
100t／ cm：
，
ix，
iy＝
：
そ れ ぞ れ 強軸及 び 弱軸 回 りの 断 面二 次 半 径，
n＝
P／Py，
P＝一
定 鉐 直 荷 箆，
Py＝
全 断 面 降 伏 軸 力，
p＝
M2／ Ml，
MhMl＝
横 補剛 支 点で の 曲げ モー
メ ン ト（IM il ＞ IM，1，
一
様 曲 げの と き，
ρ＝
1），
．
Stee1；
表2の番 号 と 対応さ せ て い る。 表一
2 鋼 材の機 械 的 性 質 Sヒ巳
el σy （ヒ1c鵬2） σu （t／cm2 ） εsしノεy6f α ） 巳s し！E （z） flan臼eA w已b2。
872．
794．
084．
41 11124，
ア 26．
4L191．
48 B flange web3．
152．
794．
614．
32 エロ 25．
531．
11．
BlL43 c fユan8e web3．
062．
954．
144．
31 ユ926．
128．
8 ユ．
フ62．
14 Df毒
：
晉
ge3．
，
082 544．
564．
17 1u23．
42 ア，
81．
861．
33 flangeE web3．
092，
野14．
484．
38 11122．
130．
01．
631．
48 F nange web3、
012．
914544．
3ぐ ll123．
927．
91．
76L80 flaロ9巳 G 肥 b2、
982．
804．
484，
32 11125．
529．
9L93L64 flang巳 H web2．
762．
67 自．
183．
go 111426．
邑 30．
82．
001．
51 fla口呂eI曾
eb2．
833．
164．
064．
28151631．
130．
30．
97D．
93 σy＝
降伏応力 度，
bU＝
引 張強さ，
εSt著
ひ ず み 硬 化 開 始 時 の ひずみ度，
εy”
cry／E，
Eコ
ヤ ン グ係 数．
（＝
2100t ／ Cfif ），
Est ＝ ひずみ 硬 化 域 で の接線係数，
ef＝
のひ 率．
構 面 外変位 拘 束，
構 面 外 回転お よ び構 面 内 変 形 自由と な る よう設 計さ れ た水 平 加 力装 置が試 験 体の上端 部に取り 付け ら れ る （詳 し く は文 献11参 照）。 ρ40
の場 合は試 験 体の上 端 部に水平力お よび 曲 げモー
メ ン ト加 力用のT
形骨組が 取 り付け られ る。
こ の 骨組は ρ の値に応 じ て水 平 加 力 点が調 整で きるように なっ て おり， 構 面 外 補 剛 装 置 （構 面 外 変 形 拘 束，
構 面 内 変 形 自由 ）を介し て口 形 加 力フ レー
ム に連結さ れて い る。
ジャ ッ キA
を有す る装置は 鉛 直荷重 載 荷装置で，
鉛 直性を保ちつ つ 試 験 体の上端部の水平変位に追 従で き る よ う設計さ れており，
試験体上端部と鉛直荷重載荷装置 の間には中心合わ せ ができ る よ う設 計さ れ た球 座が挿入 さ れて いる。 この球座の回 転 中 心は；ρ；O
の試 験 体で は水平 加 力点 （反曲点 ）と一
致して い る が，
ρキ0の場 合は試 験 体の上端 部で ある。
こ の た め， ρキ0の条 件 下 で鉛 直 荷 重P
を受 け．
る試 験 体では水 平 力 作 用 線上 （計一
71
一
Architectural Institute of Japan
NII-Electronic Library Service
Arohiteotural エnstitute of Japan
画上の反曲点）におい て も鉛直荷重
’
と水平 変 位による付 加曲げモー
メ ン ト M「’
＝
P （ムー
A） こ こ に，A
，＝
試 験 体 上 端部の水平変位，
A ＝
水 平 力 作 用 線上で の水 平 変 位 が生 ずる。 こ の 付 加 曲 げモー
メ ン トM ’
は ジャ ッ キB
に よ り一
様 曲げモー
メ ン トを試験体に加え ることによっ て相殺さ れ る。 ↓P H巳
．±
。9．pa ／／
！°
ノ ー．
！°
実験で は， まず 所定の
一
定 鉛 直 荷 重 を 試 験体断面 中心 に加 え， 次に繰返し水平 力を加えた。
水 平加 力 中， 鉛直 荷重，
試験 体上端 部および水 平 力 作 用 線 上での水平変 位 を常時測定し， 鉛 直荷重につ い て は所 定の値 とな る よ う 調 整し，
反 曲 点高さにつ い て は，
大き さがP
（△厂A
）の一
一
ff
曲げモー
メ ン トを水 平 加 力 と 併 行し て加え ること に よ り計 画 上の値を保っ た。 鉛 直 荷 重 等は図一
2中に示す3
台の ロー
ドセル により測定し，
変位は電 気 摺 動 型 変 位 M！Mpc1．
5 LO ／鹽
一
、’
、・
一
o．
’
噛
一
噌
1
驢
「 ‘ F」
一
20 ▼ 臼enge B凵Ckl［ng ▽ wOb 〃 ↓ しaterat〃
．
−
°
01
1
雪・
5？
！
ひア
一
セ
ー
噛
一
噛
1嚇
齟
一’
−
Ti：o一
1，
5
1
／
1
／
ノ／
曁
・
一・
一
一・
「 亠・
！’
／，
’
／』 丶．
ノ．
t ／’
’
°
隔
P−F一層
’
’’
’
r
導
罫
．、か
7
ノ鹽’
e／eウo r5 〔al tb／iv＝
45，
p＝−
o．
8 1．
o ’’
’
’
，
’
”’
， 〃O．
5 〃 M！Mpcβ
瀞
” ＿
一一一
＼こ一一
岳1
’
1。53。 ，ノ
＼拳
、1
ズ 丶
一
評
’
昌
〆、
章
1
’
1
’1
！
ノ
∫
1
， 1 ， 1闘
”∫
θ！ep、一
， o闘
， ’ Io ，脚
r 1 15 「 ρ 1 厂，
F ’1
．
α5 1 ・ ’ノ
1
’ げ し＿
一
，
＿＿一
一
1 」＿唱
鬯
L、
、
、
、
、
ノ’
∫ 丶、
ノ ノ／
ノ7、
’
…一
丶
く
＿
ノ
’
ノ
’
’
、曽
’
’
（b） 1，〆ら＝
105，
ρ；−
0，
8 図一
3 繰返しMIM ．−
e／e． 曲線の例一
72
一
N工 工一
Eleotronio Library計 （図
一
2 中，Disp．
Tr．
と略 記 ）に より測 定し た。 諸 座 屈の発 生 点は主と し て視察に よ り判 定し た が，
構 面 外 変 形 発 生 点の判 定の参考資料と して用い る た め，
試 験 体 下 端 部より 1／3 （1＝ 下端部よ り反 曲 点まで の距 離 ）の 点で の構 面 内・
外の変 形も測 定し た。 ま た試 験 体 各 部に てん付 したW ．
S ．G．
（図一1
参 照）により ひずみ測 定を 行い， 鉛直荷重の中心合わ せ および下 端 部での塑 性ひず み の進 行 状 況の把 握に利用し た。 2．
3 実 験 結 果’
一
定 鉛直荷重P
の下で水平 力H
を受 ける柱 部 材の水 平 力 （H
）一
水平 変位 （4
）曲線に はP ・
A
モー
メ ン トに 起 因 する耐 力 低 下が含ま れ る。
こ こ では，
局 部 座 屈や横 座屈 （局 部 座 屈 発 生後の構面外 変形を含む〉に よる耐 力 低 下 を明 瞭に表すことが で き， かつ 既往の実験 資料と の 比較ができ るよ うに，
下 端 部の曲 げモー
メン ト M ＝ Hl十PA お よび図一3
（a＞の挿図で定義さ れる回 転 角 θ＝A
／l
を 求め，MIMpc 一
θ／θ． 曲線を得た。 実 験で得られ た繰 返 しM ／M
ρ。一
θ／epc
曲線の数例を図一
3 （a），
（b）に示 す。 同 図の縦 軸の無 次 元 化に用い たM
． は軸 力による低 下 を考 慮し た全 塑性モー
メ ン トで あり，
横 軸の無
次 元 化に 表一
3 塑 性 変 形 能 力 試験体 名 実 験 値 Ro，
95 0蝨50QO4．
36．
9 0600000750004厂
．
1 3。
45．
34．
7 0900002 』 42 1050002．
33．
3 0450048．
411，
0 0600046．
38．
2 0750044．
66．
7 0900043．
96，
0 1050043．
54，
9 045008 〔12．
5 脚 〔15．
9｝注 ）・
0750085．
37．
9 ユ050083，
65．
2 0451545．
37．
0 O日Ol544，
56．
2 0751543，
43．
9 0901542．
73，
s 1051542，
ユ 3．
2 0453002，
13．
3 0753001，
92．
8 1053000．
71．
4 0453044．
35，
6 06030 ら 2．
6．
3．
9 0753042，
02．
5 0903042．
23，
4 1053041．
1LS 0453084．
87．
4 0753082．
83，
4 1053D82．
12．
9 0456043．
54．
9 0606042．
33，
8 1056041・
．
42．
8 090000A4，
76．
6’
090004A6．
38．
3 090304A2．
22．
6 105154AL62．
7 105300AL ／ 1．
5 注）曲 げモー
メン ト で 負 領 域 の M一
θ 曲線よb得た値 用い たepc
は下 端 部の曲 げモー
メ ン トがMp
。に運
・
し た と き の弾性回転 角で次式で定 義さ れ る。epc
＝Mpe・1
／（ηEI
）『
’
こ こに，EI 一
強 軸回りの曲げ剛性，
η＝
座 屈 撓 角 法の係 数の 1つ で，
ずsin ゑ／（sin z−
zcos z），
z＝IVj57ET
。 図一
3中，
▼，
▽，
お よ び ↓印は視 察によ り判 定し た 座 屈 発 生 点で， そ れ’
それフ ランジ座 屈，
ウェ ブ座 屈，
お よび横座屈発 生点であ る。 塑 性変形 能 力R
を文 献7）と同 様，
R
＝ （e
・ ・／e
・ ・）一
；
こ こ に，
θcr＝
限界変形量 で定 義し，M
／M
ρ．一
θ／e
． 。曲 線よ り各試 験体の塑性 変 形 能 力 を求め た。
測定装置の都合で処女 載 荷 時に十 分な変 形 を与える ことができ なか っ た試 験 体045008 （図一
3 （a） 中 破 線 参 照〉を 除き，
上 記の塑 性 変 形 能 力R
を処 女 載 荷 曲 線 上で得，
045008試 験 体．
につ い て は図一3
（a）に 示すM
／醒餌τθ／娠 曲 線の うち曲 げモー
メ ン ト領 域で負 側の曲線 を処 女 載荷曲線とみ な して R の値を求め た。
045008
試 験体を除’
ぎR
の値を処 女 載 荷 曲線 より得た の で， 各試験 体の処女載 荷時のM
／Me
，7．
e
／e
． 。曲 線 を図一
4 （a）〜
（の に示 し，
これ より得られた塑 性変形 能 力R
を表
一3
に示す。 た だ し045008試 験 体のR
の値は前 述し た よ う に曲げ モー
メン トtt
負 側のM
／M
。ビ θ／ep。曲 線よ り得た もの であ る。 ま た，
実 験で の観 察 結 果を図一
3
と同 記 号を用い て示 して い る が，一
部の曲 線につ い て は曲 線との対 応が不明確と な る こ と を避け る た め に，
諸 座 屈の発 生 時 変位 を図の上 部に示して いる。
3．
実 験 結 果の検 討お よび考察荷 重
一
変 形 曲 線にっy
、て若 干の検 討 を行っ た後， 軸力 比が フランジ限 界ひずみ および塑 性 変 形 能 力に及ぼ す影 響，
両 材 端の曲げモー
メ ン トの比 率が塑 性 変 形 能 力に及 ぼ す影 響につ い て検 討・
考 察 を 行 う。．
3．
1
荷重一
変形曲線図
一
4 （a）一
（の に示すMIM
．一
θ／e．，曲 線に おい て， 使 用 鋼 材の応 力 度一
ひずみ度 関 係に降 伏 棚 が 認 められた 焼 鈍 試 験 体では明 瞭な降伏 現 象が現れて い る （図一
4（d
） 中，
試 験 体 名 末 尾にA
を付 し た試 験 体参照）。
しか し， ほ かの試 験 体では弾 性 域か ら塑 性 域へ 至る領 域での剛 性 変化が緩 慢であ り，MIM
． T・
1〜
1．
2の範 囲で の 剛 性 低 下 が少ない。
こ の原 因 は 焼 鈍 試 験体を除き，
使 用 鋼 材の 応 力 度一
ひずみ度 関 係が バ イ リニ アー
型であっ た た めで ある。 こ の ことは， 文 献11 ＞において，
鋼 材の応 力度一
ひずみ度 関 係をバ イリニ アー
型と仮 定して得られ る弾塑 性 解 析 曲 線と実 験 曲 線との比 較を行い， 確 認 済である。
n＝0
の焼 鈍 試験 体に おい て もM 一
θ曲 線の 剛 性が急 激に低下す る と きの MIM ． の値が 1．
0 より大きい （図一
4 （d
）参照〉 。 これは種々 の拘 束をうけ る材 端 部で は 塑 性 関 節 形 成点 （塑 性化
領 域で曲率が最 大 と なる点 ） が一 73 一
Architectural Institute of Japan
NII-Electronic Library Service
ArchitecturalInstitute ofJapan MXMpct.5 h.e O,5 o M/Mpc1.5 1.0 O.5
K
5 tO t5{a)
l,li.=45,n=O.)Yss
×･li---･----･
hZ8
wyeeql･p
20 N.s-.
60004 pc s..-./////elepc o 5 10{b)
l,li.=60, MIMpcL51.0 O.5 o 15n==O 20
/epc
5 10 15 (c} lbli.=75,n=O MIMpci.o oo4A
A O.5
epc -74-o 5 10
(d)
tbliv==go,n=o M!Mpc LO O,5 0 5 (e) lbli.=105, MIMpc1.5 LO O.5 00s 10n=Oepc
0 5 (f) n=O,15, M/Mpc L5 1.0O.5
10p=-O.4, pc 15lb/iv=45N75' o (g) L t O n==O.15,5p=-O,4, epc 10tb/iv=90-105 o 5(h}i6 lefiv=45,n!O.3I5pc
伽
M／MpcL5 t．
O
O ．
5
M51 1．
o O，
5 oO、
5
Io （1） π嘗
0．
3曾
ρ箒一
〇』
4，
lo／iv＝
60曾
90 5 lo 〔j ｝ 1ゾi”＝
75，
π＝
O、
3 ／epc M／Mpc唱
1．
5
1．
O
O．
5
o
M／Mpc 5Io
（k｝ tb／ら＝
105，
n＝
O．
3 L5 、．
。O ，
5
O pc5
Io （且） n＝
0．
6，
ρ＝−
0．
4t5 C 図一
4 処女 載荷時の 〃／職一
efe． 曲線 材 端 部より断 面せい の1
／2
程 度 部材側にずれ る12 ） （付 録 参 照）こと が主因 で あ ろ う。
045008試 験体を 除 き，
いずれ の試験 体 も 処 女 載 荷 時 に耐 力 低下が生 じ てい る。
1，／iyの値が小さい試 験 体で はフランジ座 屈 （図一
4中▼ 印 ）が 先 行し，
その後の ウェ ブ 座 屈 （同▽ 印 ）ある い は横 座 屈 （同 ↓印 ）に より耐 力 低下が 生 じ，le
／iy
の 値が 大 き くかつ ρ＝
Oの 試 験体 （105
回0
＞で は横座 屈が先 行 し，
その後 発 生し たフラ ンジ あ るいは ウェ ブ座屈により耐 力 低 下が 生 じ て いる。
1
，／i
．＝105
の試 験体で1
も ρ の 値が小さ く （絶 対 値で大 き く）な る と横 座 屈 発 生の時 期が遅 く な る （図一
4 （k
） 参 照）。
3．
2 フ ラ ンジの限 界ひずみ に及ぼす軸 力 比の影 響 試 験 体 下 端 部 より5cm の ウェ プライン上の フ ラ ンジ に てん付 し たW ．S，
G ，
（図一
1 参照）による ひずみ測 定 結 果注〕よ り得ら れ た ε 。。
／ε。−
n 関係 を 図一
5に示 す。
同 図 注 ） 付 録に示す よ うに，
柱部材の固定 端 部で の塑 性 化 領 域で 曲 率が最 大と な る位 置は材 端 部よ り断 面せい D の 1／2程度 部 材 側
．
につ れ る。
本 実 験で の ひずみ 測 定位 置は材 端部よ り D／3である。
したがっ て最 大 曲 率が生ず る位 置での ひ ずみ に 比べ る と，
測 定値は や や小さいと予 想され る。
の縦 軸 εcr／ε。は最 大 耐 力 （M x） 時の圧 縮 フラン ジ の ひずみ （限 界ひずみ）εcr と nrO の場 合の ε，
．
（＝
ε。） との比で あ る。
軸 力 比 以外が同一
条 件の下で， 軸 力 比 n の値 を0， 0．
15， 0．
3， 0．
6と変化さ せ た シ リー
ズ は 3シ リー
ズの みで，
実 験 資 料 数 が 少ないが 同 図 よ り下記i
）〜
iii
）の事 柄が認め ら れ る。
i
）圧縮フ ラ ンジの限 界ひずみ εEr
は軸 力比 n が小さい範囲で急減し
，
大きい範 囲で は変 動が少ない。
ii
） 材 端か ら反曲点まで の距 離・
1の 変 化 （1の値は045
囿4
が最 小，
105 回 4 が最 大）， すな わちフ ラ ン ジ材 長 方 向が応 力こ う配の変 化が ε。
。／ε。−
n 関 係に与える影 響 に小さ い
。
ilD
軸 力比の増 加に伴っ て ε， ．が減 少する範 囲は， 塑 性 中 立 軸がウェ ブ内に位 置する軸 力 比の範囲 （n〈A
．／A，
Aw＝
ウェ ブ断 面 積，
A＝
全 断 面 積，
本 試 験 体で はAw
／A
＝ ・o．
36）に ほぼ対 応 し て い る 。 同一
断 面 形 状 を有す る部材に お け る ε。。／ε。−
n 関係に 影 響を与える要 因とし て，
フランジに お ける材 長 方 向の 応 力こう配お よ びウェ ブの フランジ座屈拘 束 効果を挙 げ ること がで き る。 しか し上 記ji
）およびiii
）か ら推 察さ一
75
一
Architectural Institute of Japan
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Arohiteotural エnstitute of Japan
ε
cr／ε
。1
．
o
．
8
．
6
．
4
．
2
o
、
＼
O 、 O o◎
45
圃4
△06
（凅4
一
ト075
［且〕4
／090
［n
】4
●105
匠〕4
．
● 。一
6・
一
ノ、
＼
・
！ ム，
t
．…
△…
…
一
，
N
2
．
4
．
n
図一
5 フ ラ ンジ限 界ひずみ に及 ぼ す 軸 力 比の影 響 れるように，
軸 力 比 n が小さい範 囲で n の変 化に伴う εcr の変化が著し く かつ n の値が大きい範 囲で ε。。
の変 化が少な く な る現象は， 塑性中立軸がフラン ジ内に位置 す る 場合に比ベ ウェ ブ 内に位置す る場 合には軸 力 比の変 動によるウェ ブ圧 縮 領 域の変 化が大 きいため，
ウェ ブの フランジ座 屈 拘 束 効 果が軸 力 比の変化に伴っ て大き く変 化 することに起 因 す る もの であ ろ う。 本 実 験 条 件 下に限 定さ れ る が， ε。。
／ε。−
n 関 係 を 図一
5 中の一
点鎖線 ee，
／εo＝1− 2n
ただし εcr／e。≧o．
4
で近似す れば実験資料の分布と よ く対応す る。
なお試験 体 045004， 06004， 075004， 090004， およ び 105004 に おける ε。の値は，
それ ぞれ 2．
20％，
3．
17％，
2．
09％，2．
60 ％，
および2．
56
％ であっ た。 3．
3 塑性 変形 能 力に及 ぼ す軸力 比の 影 響 軸 力 比 以 外の実 験 条 件がほぼ同一
で あ る場 合，
軸 力 比 n がO−
O．
3の範 囲で はn の増 加に伴い塑性変形能 力が 急減し，
n；O．
3
の 場 合と0．6
の場合とで は その差が少 ない （表一3
中tO45 囿 4，060
圃 4， 105P
］ 4のR
の値 参 照〉。 この傾向は既往の研究 1）・
6），
7）・
9） に おいて も示さ れ て いる。 この現 象を説 明す る た め に 以下の仮 定を 用い て 略 算 を行い，
実験 値と比較 検討する。 仮 定 1） H 形 断 面の フ ラ ン ジ断 面 積は フ ラ ンジ板 厚の 中 心に集 中して い るものとする （図一
6参 照 ）。 WA WA α ド Aπ
、⊥
図ト6 理 想 化 され たH形 断 面一
76
一
理想 化 断 面での 断面 2次モー
メ ン ト1，
塑 性 断 面 係 数Zm
お よ び軸 力に よる低 下 を考 慮し た全 塑 性モー
メ ン トMpe
は容 易に得られ，
それ ぞ れ次式で表さ れ る。 1＝Awd2
（6a十1）／12Z
．＝Amd
（4a
十1
）／4
Mpc＝＝［1−
n2（2a十1）t／（4a十1）］・
Mp
（n≦Aw
／A の と き）Mpc
＝
［2
（1−
n）（2a
十1
）／（4
α十1
）］・
Mp
（n＞Aw／A の と き） こ こ に，d ＝
理 想 化 断 面の断 面せ い， α‘
At／Aw，
Af＝
一
枚の フ ラ ンジ断面積 ，Aw ・
＝
ウェ ブ断 面 積，A
＝
全 断 面積，Mp
＝Zp’
ay， atr＝ 降 伏 応 力 度，
n ＝ 軸 力 比2
）M 一
θ曲線で評 価され る塑性 変形 能 力に及ぼす軸 力比 の影響は， 塑性化領域の 曲率で評 価さ れ る塑 性 変 形 能力 R＝＝（Xcr／Xnc）−
1 こ こ に，
k ．＝
最 大 耐 力 （Mm 。x） 時の 塑 性 化 領 域での 最 大 曲 率，
Xp、；M
．／EI
に及ぼ す軸力 比の影 響に等しい。
3 ）
3．2
節で得ら れ た εer／εo−
n 関係は，最
大 曲 率 を 与え る断 面に おいても成 立し，
最 大 耐 力 時の圧 縮フラン ジの 限界ひずみ εcr は次 式で与え られ る。
εcr＝ （1− 2n
）εo， ただ し εcr ≧0．
4ε。4
） 最大耐力 時の中立 軸 位置は塑 性 中 立 軸 位 置に等 し く，
次式が成 立す る。 Xcr；
εcr／（β・
〔の こ こ に，
β；
圧 縮 側 最 外 縁か ら塑性 中立軸ま での距離と 断 面せいd
の比 上記の仮定を用い る と， 柱部 材の塑 性 変 形 能 力R
と 軸力 が零の場 合の塑 性 変 形 能 力R
。との比RIR
。は次の よ うに求ま る。
n≦Aw／A の と きR
（κcr／κpc｝−
1Ro
Ro一
（
§
・
1
＋默
舞
1｝ εcr／εy ［1一
ト4
α一
nZ（1
十2
α）2］ n＞Aw
／A
の ときR
（κcr／Xpa）− 1
一
1｝
・
k
R
。Ro
一（
、（1櫨
1
−
。鳥
一
1陵
こ こ に・R
・号 ｝
崋
器
号
一
・ 図一
7に計 算 結 果 を 曲 線で示 し，
実 験 値 （Rm
） を○ （045 囿 4 ），
△ （065 国 4 ），
お よ び● （105 ［勾 4） 印で 示 した。 同 図 より下 記の事 柄が認 め られ る。 N工 工一
Eleotronio LibraryR／
Ro
R
／Rol
．
、
（a ） ε。
／ε）
＝
10 wR
／Rol
．
．
（b） εo／εv＝
20 （c ）ε
。
／ev＝
30 図一
7 塑性 変 形能 力に及 ぼす 軸 力比の影響i
）R
／R
。−
n 関 係は n＝
・
O．
3近 傍で最 小 値 を とる。
．
また n≦
0．
3
の 範囲に比べ，
η＞O，3
の範囲 では n の変化に伴う
R
／R
。の変
化が少ない。
iD
横 補 剛 間隔がRIR
。−
n 関 係に及ぼ す影 響は少な い9iiD ん ／A
ω お よび ε0／εy の 変 動 がRIRo −
n 関 係に及 ぼ す影 響は小さい。
iv
） 実 験 資 料の分 布は計 算 曲 線の傾 向と対 応 し て い る。 なお，
図一
7に示し た実験 資料に おい て はA
．IA
．≒ o．
73， ε。／Ey＝
15−
24で あ る。
上 述のRIR
。−
n 関 係に関 する知 見i
）〜
iv
）は， ρ＝
−
0．
4の場 合の実 験 資料 （ε 。．／εe−
n 関 係）に基づ い て得 ら れ たもの で あるが，
前 節で述べ た よ うに，
ε。．
／ε。−
n 関 係における軸 力比 の影 響は主と して塑性 中立軸位置が 軸力比に よっ て変化す るこ とに起 因してい る。
し た がっ て，
鉛直荷重と た わみ による付 加 曲げモー
メン ト分 布の 非線形性に よっ て， 塑 性 化 領 域 が 増 大し， 構 面 外の安 定 性 が 阻 害さ れ る場 合 を 除 き，
上 記 知 見1
）−
iv
）は曲げ モー
メ ン ト比の値に か か わらず成 立すると推 論さ れ る。
柱部材 とし て使 用 される圧 延 H 形 鋼の場 合 ウェ ブ断 面 積
Aw
と 全 断 面 積 A との比 Aw／A は o．
25〜o．
33
（広 幅系
列〉，O．
3〜
O．
4 （中 幅系列）の範 囲に あり，
軸 力比 n がAw
／A
の 値 より小 さい とき塑 性 中 立 軸はウェ ブ 内 に位置す る。
し た がっ て，
図一
7に示 す資 料は本 実験で 用い た断 面 （Aw／A≒0．
36）に関す る もの で あ る が，
n ＞0．
3
の範 囲でRIR
。の値の変 動が少ない とい う知 見は一
般の圧 延H
形 鋼 柱 部 材に対 し ても 成立す る と推察さ れ る。
以 上の こと よ り，
軸力 比 n が 塑性 変形能 力R
に及ぼ す影響は次式で大略評 価で き よ う。
RIRo
＝ 1− Cn・
n，
Cn
± 1．
5〜
2，
5 た だ し， n＞o．
3の と き， RIRo＝
・
1−
o．
3Cn 図一7
（a＞に は上 式でCn
＝2
と した場 合のR
／R
。−
n 関 係 を一
点 鎖 線で示して いるe 3．
4 塑 性 変形 能 力に及ぼす曲げモー
メ ン ト比の影 響 両 材 端に作 用 する曲 げモー
メ ン トの比 率 p 以外がほ ぼ同一
条 件 下に あるH
形 鋼 ば りの 資料に おい てρ＜0．5
の範 囲では ρの減 少に伴い塑 性変形 能力R
が直線 的に 増 加 すること が文 献 13 ）に示さ れてい る。
本 実 験 結 果よ り得られ るp−RIRp
“関 係 を図一
8 （a）， （b
）に示す。
た だ し，
同図 （a）， （b
）は そ れ ぞれ表一
3中の Rm お よ びRo．
esを用い て得られたもの であり，
Rρ。 はρ＝O
の 場 合 の塑 性 変 形 能 力R
であ る。 ま た限 界変形 量 （e
，r）と し て選ん だ測 定 点が1段 階つ れ る．
と，
塑 性変形能 力 R の 値は ±0．
3
程度 変化する。
こ の ため， た とえば045300 試験体に おいてe
．．
の値と して次の測 定 点で の値を採 用 す る と，Rm
の値は 2．
1か ら2，
3へ 変 化し，
p−
R／R． 関 係は 図一8
（a）の黒丸に付 し た矢 印の先 端まで移 動す る。
図一8
（a），
（b
）中，一
点 鎖 線は文 献 13）より得 られ る関 係 式でR
／R
ρo＝ 1− 0．
75ρ．
破線は既提案 評価式7， に おいて1＝1
，／（1一
ρ）の関 係 を 代 入 して得ら れ る もので，R
／R
．，・
・
Vi
：＝万 である。
一
77
一
Architectural Institute of Japan
NII-Electronic Library Service
Arohiteotural エnstitute of Japan
P
O 「 05曹
05一
1．
0P
一
〇．
5一
10 〔a ｝ Rm の場合 〔b） Rt．
sの場 合 図一
8 塑 性 変 形 能 力に及ぼす 曲げモー
メ ン ト比の影響 図一9
R−
1。／iy関 係に及 ぼ す軸 力比の影 響 ly実 験 資 料の 精 度に起 因 して ばらつ きが大き い が， 図
一
8 （a）， （b
）に示す資 料 分 布に対して は，一
点 鎖 線がρ の減 少に伴うR
の増 大 率に関 して ほ ぼ下 限 を 示して い る。
し た がっ てp−RIR
ρ。関 係をR
／R．＝
1−
Cρ・
p，
C
ρ＝0．
7− 1．0
で近 似す れば，
曲げモー
メ ン ト比 pの 変 化に 伴う塑 性 変形 能 力R
の変 化を評 価でき よ う。
3，
5 塑性変形 能 カー
横 補 剛 間 隔 関 係に及ぼ す曲 げモー
メ ン ト比の影響一
78
一
両 材 端に作 用 する曲 げモー
メン トの比 率 が 零 あるいは一
1の場 合に は， 塑 性 変 形 能 力は横 補 剛 間 隔に大 略反比 例する ことが既 往の実 験3］・
6｝に よ り明ら かに さ れ てい る の で，
こ こ ではρ＝−
o．
4の場 合の R−
lb／iy関 係 を 図一
9に示す。 同 図 中，
白 抜の丸 印 等は Rm に関するもの で あ り，
黒 塗の 丸 印 等はR
。．
y：に関 するもの である。一
点 鎖線は資料分布形状と の 比較の た めに記入 し た曲線で あ．
る。
資料分布と一
点鎖 線との比較よ り，Rm ，
R
。．
s5 の場 合 と もH
形 鋼 柱の塑 性 変 形 能 力R
は， 既 往の実 験結果 （ρ＝
0，−
1の 場 合 ）と同 様，
軸 力 比に か か わ らず， 横 補 剛 間 隔lb
／is
に ほ ぼ反 比 例 する こと がわ か る。
した がっ て， 横 補 剛 間 隔が複 曲 率 曲 げ を受 けるH
形 鋼 柱の塑性 変 形 能 力に及ぼ す影 響は，
両 材 端に作用 する曲げモー
メ ン トの比 率お よ び軸 力比に か か わ らず， 下 式で評価で き る。
R
＝C
／（lb
／iv
） こ こ に， C＝
塑 性 変 形 能 力に か か わ る諸 要因の う ち横補 剛 間 隔 以 外の要 因に よっ て定まる係 数。
4．
結 び 複 曲 率 曲げ を受ける H 形 鋼 柱の塑性 変 形 能 力に か か わ る諸 要因の う ち．
軸 力比 n，両 材 端に作 用す る曲げモー
メ ン トの比 率p，
お よび横 補 剛間隔lb
／iy
を変数 とし た 実 験 を行い，
こ れ らが塑 性 変 形 能 力に及 ぼ す影響 を定量 的に調べ た。
本 実 験 条 件 の 範 囲 （0≦n≦0．
6， −
1≦p≦0，
45≦1
。／iy
≦105）におい て，
軸力 比，
両 材 端に作 用す る 曲 げモー
メン トの比率， お よ び横補剛 間 隔がH
形 鋼 柱 の塑 性 変 形 能 力に及 ぼ す影響 は下 記の各 式で評 価できる こ と を示し た。
1
） 軸 力 比に 関 し てR
／Ro＝
1− Cn・
n，
Cn；
1．
5〜
2．
5 ただ し n ＞o．
3の と き RIRo ； 1− o．3・Cn
） 2 ） 3 両 材 端に作 用する曲 げモー
メ ン トの比率に関してRIRpo＝1− C
ρ・
p，
C
ρ＝
o．
7〜
1．
o 横 補 剛間隔に関 してR
＝C
／（1
．／iy
） こ こ に， R。＝
軸 力 比が零の ときの塑 性変形 能 力 R．・
＝
曲 げモー
メ ン ト比が零のと きの塑 性 変 形 能 力Cn，
Cp＝
係 数C
＝ 塑 性変形 能 力にか か わ る諸 要因の うち，
横 補剛 間 隔以外の要 因によっ て定ま る係数 謝 辞 社 団 法 人 鋼 材 倶 楽 部より本 実 験用の鋼材の支 給を受け ま し た。
試験体の製作に際しては鹿 児 島大 学工学 部 中 央 実 験 工 場の御 協 力 を得 まし た。
実験・
資料整理 に際し て は，
昭 和55年 度 卒 論 生 久 井 修一，
坂 部 利 充，
お よび 梅 N工 工一
Eleotronio Library野光 弘， 昭和
56
年度 卒 論 生二田 司， 昭和57
年度 卒 論 生 池田教 仁，．
な ら びに鹿 大 工 学 部 事 務 官 茶 圓 茂 博，
以上6氏か ら御 協 力 を 得ま した
。
こ こ に記して感 謝の意 を表 します。
参 考 文 献
1｝ G
，
Augusti
ごExperimental Rotatien Capacity of SteelBeam
−
C・1・m ・ ・．
ASCE、
V・190，
ST 6，
1964．
6，
PP．
171
〜
188．
2） T
，
V．
Galambos，
M．
G．
Lay ；Studies of t翫e DuctilitシofSteel Structures）ASCE
，
Vol 91，
．
ST 4，
1965．
4，
pp，
125〜
151．
3）加藤 勉，
秋山 宏，
山崎 直司 ：H形断 面材の塑性曲 げ 捩 れ 座 屈 実 験， 日本 建 築 学 会 論 文 報 告 集， 第 222号， 1974．
8，
pp．
11−
22．
4） 加 藤 勉，
秋 山 宏，
帯 洋一
；局部座屈 を伴うH形 断 面 部 材の変 形，
日本 建 築 学 会 論 文 報 告 集，
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7，
pp．
49−
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pp．
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71．
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6，
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pp．
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55．
8） M
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Nakashima，
T．
Nakarnura，
and M．
Wakabayashi： Post−
Buckling Instabi］ity of Steel Beam・
Colunin，
J．
ofStructural Engineering
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ASCE，
Vol 109，
No．
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1983．
6，
pp．
1414〜
1430．
9） 松井千秋，
森 野 捷 輔， 木 村 潤一
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日本 建 築 学 会論文報告 集，
第344号，
1984．
10，
pp．
33−
42．
10） 鈴 木 敏 郎，
玉 松 健一
郎1低 層 鉄 骨 造 骨組 柱 材のエ ネルギー
吸 収 能 力に関 する実 験 的研 究 そ の 1．
単 調載 荷お よ び 定 変 位 振 幅 載 荷 を 受 けるH 形 鋼 柱 材のエ ネルギー
吸収能 力，
日本建築学 会 論 文 報 告 集，
第279号，
1979．
10，
pp，
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11）三谷 勲，
山 崎 達 司 ：H形 鋼 ばり の塑性変形能力及 び曲 げ耐力に及ぼ すモー
メ ン ト勾配の影 響に関 す る 実 験 的 研・
究，
鹿 児 島 大 学工学 部 研 究 報 告，
第25号，
1983．
11，
PP．
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12） 若 林 実，
松井 千秋，
南 宏一，
三谷 勲：鉄骨ラー
メ ン の弾塑 性性状に関す る実大実 験，
京都 大学防災研 究所 年報，
第13号A，
1970．
3，
pp．
329〜
363．
13） 鈴 木 敏 郎，
小 野徹 郎：塑 性 設 計 梁に関す る実 験 的研 究 （2）一
モー
メ ン ト勾 配をもつ 梁一，
日本建築 学 会論文 報告 集，
第171号，
1970．
5，
pp．
31−
36．
14）三 谷 勲， 山 崎 達 司 ：H 形 鋼ばりの塑 性 変 形 能 力に関 す る研 究 （その 1），
日本 建 築 学会大会学 術講 演梗概 集，
1981．
9，
pp．
1875−
1876．
15）三谷 勲，
林 原 光 司 郎 ；同上 （そ の 2），
日本 建築 学 会九 州支部研究報告，
第26号，
1982．
3，
pp．
Z29−
232．
16）三 谷 勲， 林 原 光 司 郎、
今 門一
弘 ：複 曲 率 曲 げ を受 ける H 形 鋼 柱の塑 性変形 能 力 及び耐 力 （その 1），
日本建築学 会 大 会 学 術 講 演梗 概 集，
1983．
9，
pp．
1351〜
1352．
17）三谷 勲．
今 門一
弘 ：同上 （そ の2），
日本 建 築 学 会 中 国・
九州支部研究 報告，
第6号，
1984．
3，
pp．
377r38Q．
付 録 ；材 端 部の塑 性 化領 域の曲 率 分 布につ いて 文 献12）に示さ れ る門 形 骨組の水 平 カー
水平変 位 曲 線お よび 柱脚部の曲 率分布を 図A．
1，
A．
2に示す。
図A．
2の縦 軸は材 端 か らの距 離で D は断 面せい である。
横 軸は曲率で Xp＝
Mρ
／E∬ である。
同 文 献に は処 女 載 荷 時か ら図A．
1中の B点に至る間の 曲率 分布の変化が示さ れ ている が，
同図中の A お よびB点にお ける曲率 分 布の みを図A．
2に示し た。
図A．
2か ら わ か る よ う に，
荷 重一
変形曲 線が塑 性 域に達し て いる 状態に おい て は，
材 端か ら約 D／2離れ た所に曲 率 最 大 点が 現れ て い る。
H〒
「 ユ
rXH
A x／ 75 FCO △ 図一
A．
1 H−
A曲線 5’
o．
25 ）ζP Ol 5 ゆ L5 図一
A．
2 材 端の曲 率 分 布一
79
一
Architectural Institute of Japan
NII-Electronic Library Service
ArchitecturalInstitute of Japan
SYNOPSIS
UDe:624.075.2.014.2:624.04
EFFE)CTS
OF
AXIAL
LOAD
AND
END･MOMENT
RATIO
ON
PLASTIC
ROTATION
CAPACITY
OE
H-SHAPED
STEEL
BEAM-COLUMNS
SUBJECTED
TO
UNEQUAL
END-MOMENTS
by
Dr.ISAO MITANI, AssociatePiof.of Kageshima Univ,,TATSUSHI YAMASAK[, Maeda Construction Co.
LTD. , KOSHIRO HAYASHIHARA, KawatetsuSteel
Pro-ducts Ce. LTD., KAZUHIROIMAKADO, Seikitekyu
ConstructionCo.LTD., Members of A.I.J.
In
order toclarify effects of axiaiload,
unequal end-moments, andlaterally-unbraced
length
on plastic rota-tion capabity,H-shaped
steelbeam-columns
were tested under the conditions of a constant vertical loadand un-equal end-moments,Based on the test results, the effects of axiai load and unequal end-moment ratio, and
