鋼構造部材：鋼板の要素を集成圧縮力を受けたとき …...第章局部座屈第...

第 �章局部座屈 �

第�章局部座屈� 鋼構造部材：鋼板の要素を集成圧縮力を受けたときの強度 �� 板要素の座屈に影響される

� 板要素の座屈 �� 局部座屈板要素が先に座屈 �� 機能不能 �� 全体座屈応力の再配分 �� 部材全体の耐荷力に影響

図 �� 断面構成の例


�� 板の弾性座屈

平板のたわみの支配方程式

��

��

��

��

� � ��

� 板剛度

一様面内圧縮力を受ける平板

横方向の面外分力

��

��

板厚、� 面外方向のたわみ

平板の座屈の支配方程式

��

��

��

��

��

��

図 �� 平板の曲げ

図 �� 平板の座屈


� �辺単純支持

��

�

��

�

��

��

��

��

��

��

��

� � ��幅方向 �波� ��最小座屈荷重��

��

� � ��

��

��

��

��

��

��

��

��

� オイラー座屈応力

�� 板の座屈係数

� � � �� で極小値

� � � �� で極小値

� � � �� で極小値

��大 �� 大

図 �� 平板の辺長比と座屈係数 �との関係

�辺単純支持、�辺に等分布圧縮荷重

��

� ��

��

��

��

��

��大：��

��

�

��

� � � �� 最小 � � ��

��

板 ��

��

��

柱 ��

��

��


表板の座屈係数 �種々の境界条件と荷重条件の場合�

荷重圧縮曲げせん断

支持条件 �辺単純支持 �辺固定

�辺単純支持

�辺単純支持

�辺自由

�辺単純支持 �辺単純支持

状況

��

t

座屈係数 � �

��

�

�

��

��

� � ��

� � �

� � ��

� � ��

��

� � ��

� � ��

� � ��

� � ��

� � ��

��

� � �

� � ��

� � �

� � ��


図�� 橋梁の側面図


図�� 橋梁の断面の例


図�� 合成桁橋

�� 腹板 �� 上フランジ �� 下フランジ �� 端補剛材 �� 中間補剛材

�� 添接板 �� ソールプレート �� 端支材 �� 中間支材 �� 端対傾構

�� 中間対傾構 �� ガセットプレート �� 主桁 �� ジベル �� 支承

�� 床版 �� 舗装 �� 地覆 �� スラブ止め

第 �章局部座屈

図�� トラス橋

� モーメントプレート

�� 中間支材

�� ガセットプレート

�� 上横構 �� 下横構

�� 端床桁 �� 中間床桁

�� 縦桁 �� 端縦桁

�� 連結山形 �� 端柱

�� 上弦材 �� 下弦材

�� 垂直材 �� 吊材

�� 斜材 �� 橋門構

�� 格点 �� 格点長

�� ブラケット �� 支承

�� ローラー �� 銘板


図�� 種々の面内力を受ける板要素

�� トラス橋上弦材 �� プレートガーダーの圧縮フランジ

�� プレートガーダーの腹板 �� プレートガーダーの端支点付近腹板

�� 圧縮フランジと水平補剛材間の板パネル �� 連続桁橋の中間支点付近の腹板内

�� 箱桁橋の圧縮フランジ


図�� プレートガーダー橋の主桁断面に作用する種々の組合せ断面力

第 �章局部座屈 ��

�� 板の強度

図 �� 部材とそれを構成する板要素

図 �� 板縁の拘束条件と座屈係数


図 �� 単純支持された板の上下端を圧縮した場合の挙動

図 �� 板と柱の座屈曲線柱細長比パラメータ板幅厚比パラメータ �


図 �� 板の実際の耐荷力の無次元表示

�� が小さい場合のひずみ硬化

�� 降伏 ��が ��～��

�� 遷移曲線 �非弾性座屈�

�� 弾性座屈 ��

�� 後座屈強度 �� 図 �� 板の座屈強度実験の例

�� 限界座屈パラメータ

� 降伏応力に近傍で板の座屈を防ぐのに必要な幅厚比パラメータ

� 降伏応力に近傍で板の座屈を防ぐのに必要な幅厚比と弾性座屈理論から求まる幅厚比の比


�� 局部座屈と全体座屈�� 幅厚比

板の座屈強度 �柱の座屈強度

��

�

��

��

�

��

��

鋼 � � ��

��

��

��

� ��

��

��

�� 幅厚比

��

��

図 �� 板の耐荷力曲線

� � 幅厚比パラメータ，� 細長比パラメータ

� � � 板が局部座屈 � � � 局部座屈防止

設計板座屈強度を降伏応力以上 ��局部座屈防止

��

��

��

過大評価！

限界座屈パラメータ��

� � ��

��

� ��

��


鉄道橋設計標準

最大幅厚比��

�

��

� ��

��

�

�� 限界座屈パラメータ

� 座屈係数

�例� 両縁支持の ��製板要素

��

�

��

� � �

��

��

� ��

表 �� 鉄道橋で用いられている板の最大幅厚比


道路橋示方書

最小板厚規定 �� 表 ��

幅厚比に応じた局部座屈に対する許容応力

��

��

��

�

� ��

��

� � ��オイラーの座屈強度の ��を基準耐荷力

安全率を考慮して許容応力度を設定

�例� ��材の片縁支持板 ��

��

�

��

� � ��

��


表 �� 圧縮応力を受ける両縁支持板の最小板厚 �道示�


表 �� 両縁支持板の局部座屈に対する許容応力度 �道示�


表 �� 自由突出板の局部座屈に対する許容応力度 �道示�


�� 補剛板の強度� 柱高圧縮応力

�� 板の細長比小

� 断面二次モーメント大

�� 薄肉構造

� 単に薄くしただけ

�� 板の局部座屈

� 補剛材

� 補剛板の全体座屈防止

� 補剛材自身の座屈防止

図 �� 補剛された板の座屈


表 �� 圧縮応力を受ける補剛板の最小板厚 �道路橋示方書�


� ��

��

� ��

��

� ��

��

� 補剛板の全幅 ��

板厚 ��

� 座屈係数 ��

� パネル数

表 �� 補剛板の局部座屈に対する許容応力度 �道路橋示方書�

鋼構造部材：鋼板の要素を集成 圧縮力を受けたとき …...第 章局部座屈 第...

Documents

鋼構造部材：鋼板の要素を集成圧縮力を受けたとき …...第章局部座屈第...