文献

J-GLOBAL ID：201802281635703816   整理番号：18A0780804

上フランジを連続拘束されたH形断面梁の崩壊形式と塑性変形性能

COLLAPSE MODE AND PLASTIC DEFORMATION CAPACITY OF H-SHAPED BEAMS WITH CONTINUOUS RESTRAINT ON UPPER FLANGE

著者 (3件)： 五十嵐規矩夫 (東京工業大学環境・社会理工学院建築学系) ,  大西佑樹 (東京工業大学大学院理工学研究科建築学専攻) ,  佐野達彦 (東京工業大学環境・社会理工学院建築学系)
資料名： 日本建築学会構造系論文集  (Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ))
巻： 83  号： 745  ページ： 491-501(J-STAGE)  発行年： 2018年 
JST資料番号： F0393B  ISSN： 1340-4202  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： H形断面梁の上フランジは,しばしば床スラブや母屋部材によって拘束される。梁が横倒れ座屈を被るとき,上フランジへの拘束の補剛効果が重要である。上フランジがそのような長期荷重によって圧縮を受けるとき,横倒れ座屈はめったに起こらない。下フランジが地震や風荷重によって圧縮される場合に,横倒れ座屈が発生する可能性があるが,上フランジに対する拘束が効果的に機能し,弾性の横倒れ座屈強度を増加させる。しかし,H形断面梁の上フランジを連続的に拘束するという効果を考慮した実証研究が極めて少ないため,H形断面梁の弾塑性挙動は完全には理解されていない。一般的な実験で,梁のために床スラブを組み立てることによって,上フランジを連続的に拘束したH形断面梁を模擬して実験を行った。この配置はほぼ実用的であるとみなされるかもしれない。しかし,床スラブとスタッドの影響を完全には排除できないため,H形断面梁自体の挙動は不明瞭である。本研究では,床スラブとスタッドの影響を排除するため,上フランジの連続拘束ジグを提案した。載荷試験を通じて,H形断面梁の大変形挙動を確認した。その結果,以下の結論に到達した。(1)上フランジに対する連続した完全な拘束は,横倒れ座屈に関して梁の最大強度と塑性変形能力を顕著に増加させる。固定端の近くで座屈波が観測される。ウェブは,上フランジに近い側面で変形する傾向があるが,下フランジの側方変位の量は抑制される。(2)上フランジに対する連続した完全な拘束は,ウェブの局部座屈における梁の最大強度と塑性変形能力を若干増加させる。さらに,下フランジの側方変位とウェブの変形は大きくは変化しない。そして,上フランジの連続した完全な抑制は,フランジの局部座屈における梁の最大座屈強度,塑性変形能力,および劣化勾配に影響を及ぼさない。(3)上フランジが連続的に拘束されるとき,補剛部材の提供は横倒れ座屈の拘束と同じ効果を発揮する可能性がある。さらに,上フランジの連続的拘束自体が塑性変形倍率を増加させるため,横補剛の間隔を参照より長くすることが可能である。しかし,非拘束の場合は,繰返し荷重によって劣化が引き起こされるため,注意が必要である。(4)上フランジにより連続的に拘束されたH形断面の崩壊モードは,境界としてのW_F=1.4λ_bによって分割でき,この分割を使用することで崩壊モードに従って最大耐力と塑性変形能力を評価することができる。(5)前述の崩壊タイプの分類により,上フランジに拘束がないケースと同じ方法で,上フランジによって連続的に拘束されたH形断面梁の最大降伏強さを評価することができる。局部座屈の崩壊タイプと横倒れ座屈の崩壊タイプの両方について,塑性限界値を参照として用いることによって塑性変形能力を評価することができる。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： H形断面 ,  *H形梁 ,  *鋼構造 ,  横倒れ座屈 ,  フランジ ,  スラブ ,  建築物 ,  構造部材 ,  小梁 ,  塑性変形 ,  ウェブ【構造】 ,  ジベル ,  大変形 ,  載荷試験 ,  拘束 ,  局部座屈 ,  降伏強さ ,  補強 ,  崩壊 ,  破壊モード
準シソーラス用語： スタッドジベル ,  座屈強度 ,  塑性変形能力 ,  補剛 ,  母屋桁

著者キーワード (12件)： H形断 ,  連続 ,  横座 ,  局部 ,  塑性変形 ,  載荷 ,  H形梁 ,  連続拘束 ,  横座屈 ,  局所座屈 ,  塑性変形能力 ,  負荷試験

分類 (1件)： 金属構造  (RA04050W)

引用文献 (17件)：

• 1) Architectural Institute of Japan : Stability Problems of Steel Structures 2013, 2013.6 (in Japanese)
  日本建築学会 : 鋼構造物の座屈に関する諸問題2013, 2013.6
• 2) Ikarashi, K., Ohnishi, Y. : Elastic Buckling Strength of H-Shaped Beams with Continuous Complete Restraint on Upper Flange, Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ), Vol. 79, No. 706, pp. 1899-1908, 2014.12 (in Japanese)
  五十嵐規矩夫, 大西佑樹 : 上フランジを連続拘束されたH形断面梁の弾性座屈耐力, 日本建築学会構造系論文集, 第79巻, 第706号, pp. 1899-1908, 2014.12
• 3) Kimura, Y., Yoshino, Y., Ogawa, J. : Effect of Lateral-Rotational Restraint and Strength of Continuously Braces on Lateral Buckling Load for H-Shaped Beams, Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ), Vol. 78, No. 683, pp. 193-201, 2013.1 (in Japanese)
  木村祥裕, 吉野裕貴, 小川淳子 : 引張側フランジ補剛されたH形鋼梁の横座屈荷重に及ぼす連続補剛材の水平・回転拘束効果と補剛耐力, 日本建築学会構造系論文集, 第78巻, 第683号, pp. 193-201, 2013.1
• 4) Kimura, Y., Yoshino, Y. : Effect of Lateral-Rotational Restraint of Continuous Braces on Lateral Buckling Strength for H-Shaped Beams with Flexural Moment Gradient, Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ), Vol. 81, No. 726, pp. 1309-1319, 2016.8 (in Japanese)
  木村祥裕, 吉野裕貴 : 勾配曲げモーメントを受ける上フランジ連続補剛H形鋼梁の横座屈荷重と連続補剛材の水平・回転拘束効果, 日本建築学会構造系論文集, 第81巻, 第726号, pp. 1309-1319, 2016.8
• 5) Suzuki, T., Ono, T., Kubodera, I., Fukasawa, T. : Experimental Tests of H-Shaped Steel beams with Restraint from purlin or Slab, Summaries of Technical Papers of Annual Meeting, Architectural Institute of Japan, Structures, pp. 1347-1348, 1977.10 (in Japanese)
  鈴木敏郎, 小野徹郎, 久保寺勲, 深沢隆 : 母屋・スラブ等の拘束を受ける鉄骨H形梁の横座屈実験, 日本建築学会大会学術講演梗概集, pp. 1347-1348, 1977.10

タイトルに関連する用語 (6件)： フランジ ,  拘束 ,  H形断面 ,  梁 ,  塑性 ,  変形性能