薄肉補剛箱形断面を有する鋼圧縮部材の連成座屈挙動に関する実験的研究

摘要

局部座屈強度を評価するパラメータとして補剛板パネルの補剛材問の板パネルの幅厚比パラメータ月月と、柱の部材座屈のパラメータとして細長比パラメータノとを用いて、柱の支持条件を両端固定支持と両端ピン支持とした合計4体の実験供試体について、軸方向圧縮力栽荷実験を行った。 この実験により得られた主な成果は、以下のとおりである。 1）供試体L3R5（λ≌0．3で、R_R≌0.5）、およびL11R10（λ≌1.1で、R_R≌1.?0）については、計測最大荷重タP_(max)が道路橋示方書（道示）による基準耐荷力の最小値凡血とほぼ一致した。 これらの供試体では、局部座屈と部材座屈とがほぼ同時に発生していた。 2）供試体L3R10（λ≌0.3で、R_R≌1．0）、およびL11R5（λ≌1．1で、R_Rλ0．5）については、計測最大荷重タmaxが道示による基準耐荷力の最小値F_(umin)よりも大きくなった。 これらの供試体では、局部座屈と部材座屈のどちらか一方が先行して発生していた。 また、板パネル、補剛板パネル、縦補剛材、および柱の座屈を評価する4つの座屈判別指標を導入し、座屈の判別を試みた。 その結果は、以下のとおりである。 3）座屈判別指標（ε_(bi)/ε_Y）~2を導入し、4種類の座屈（板パネルの局部座屈、柱の部材座屈、縦補剛材の局部座屈、および補剛板パネルの局部座屈）の発生は、（ε_(bi)/ε_Y）~2＝0.04という条件式により判別することができる。 4）また、実験供試体が部材の終局強度に達する時点の前後に、板パネルの局部座屈の座屈判別指標（ε_(bi)/ε_Y）~2、（ε_(bi)/ε_Y）~2＝4.0に到達していた。 この特性を用いることにより部材の終局強度到達時点をある程度予測することができるので、実際のラーメン構造物などの不静定構造物の破壊形態の推定にも、この成果を利用できる可能性がある。 今後、縦補剛材の局部座屈も考慮できる弾塑性有限変位解析を行い、実験結果に対するより厳密な検討を加える必要がある。 本実験は、薄肉箱形断面部材の耐荷力設計法、および、その照査法を検討するための基礎資料を得ることが目的であり、局部座屈と部材座屈との達成挙動を明らかにするため、今後研究を進めていく上で有用なデータが得られたと考えている。 本実験を行うにあたり、（株）酒井鉄工所（実験当時、大阪市立大学工学部土木工学科4回生）平瀬隆弘氏をはじめ、多くの方々にご協力いただきましたことをここに記し、感謝の意を表します。