柱崩壊と梁崩壊 (塑性設計の話) 第3部 その2 塑性設計の注意点 第4回岐阜建築鉄骨技術交流会 (かんたん構造講義)

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・図解「建築の構造と構法」 26~33ページ ・必携「建築資料」 16 ~19ページ
半地下水処理施設基礎への適応事例 マルフジエンジニアリング(株)       渡邉 哲也.
トラス部材の変形シミュレーション ~フィンクトラスに対する変形シミュレーション~
× △ ○ 3大構造の比較 大空間が作れるか? 木構造 鉄筋コンクリート構造 鋼構造
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「地震保険及び建物構造の 基礎知識と支払査定基準の解説」
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使用限界状態 コンクリート工学研究室 岩城 一郎.
ひび割れ面の摩擦接触を考慮した損傷モデル
建築構造演習 座屈実験(第3回) 鋼構造研究室.
塑性加工 第1回 今日のテーマ 塑性変形とは(塑性変形した後どうなる?) (応力(圧力)とひずみ(伸び)、弾性変形) 金属組織と変形
応力-ひずみ関係 断面積A,長さLの物体に,(軸)力Pが作用した際,ΔLだけ伸びた(あるいは縮んだ).
4章:曲げモーメントを受ける部材 キーワード:非線形挙動、断面解析、終局耐力、 等価応力ブロックによる塑性解析、
今日の学習の目標 ① 荷重ー変形量線図を理解しよう。 ② 応力ーひずみ線図を理解しよう。 ③ 比例限度・弾性限度・降伏点・引張り強さ・
材料強度学の目的 機械とは… 材料強度学 外部から力を加えて、人に有益な仕事をするシステム 環境 力 材料 材料の破壊までを考える。
H30.2.5破壊実験フィンクトラスの改良点 初代フィンクトラス 改良型フィンクトラス.
壁式鉄筋コンクリート構造 ・図解「建築の構造と構法」    116 ~119ページ ・必携「建築資料」     76~77ページ.
信頼性設計法を用いた構造物の 崩壊確率の計算
制振模型製作 山田研究室  浦冨明日香.
応力(stress, s, t ) 自由物体図(free-body diagram)において、外力として負荷荷重P が作用したとき、任意の切断面で力の釣り合いを考慮すると、面における単位面積あたりの内力が存在する、それを応力といい、単位は、Pa(N/m2) で表す。面に垂直に働く垂直応力、s と平行に働くせん断応力、
鉄骨構造の特徴 Steel Frame Structure
鉄骨構造の接合方法 ・図解「建築の構造と構法」    132 ~137ページ ・必携「建築資料」    108~111ページ.
鉄筋コンクリート構造の材料(2) ・図解「建築の構造と構法」     93~97ページ ・必携「建築資料」   材料:78~81ページ.
4章:曲げモーメントを受ける部材 キーワード:非線形挙動、断面解析、終局耐力、 等価応力ブロックによる塑性解析、
鉄筋コンクリート構造の特徴 ・図解「建築の構造と構法」 84~90ページ ・必携「建築資料」 ラーメン構造:74~75ページ
コンクリート構造物の設計法 コンクリート工学研究室 岩城 一郎.
構造力学Ⅰ(シラバス) 建築物,橋などの構造設計の際に必要となる, [トラス,ラーメン]などの構造[骨組]が
鉄骨鉄筋コンクリート構造 Steel framed Reinforced Concrete
在来軸組木造住宅例 の設計図書 ・図解「建築の構造と構法」    20~25ページ.
曲げを受ける鉄筋コンクリート部材 (状態III)
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半正定値計画問題(SDP)の 工学的応用について
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第22回講義の要点 断面諸量 コンクリート工学研究室 岩城 一郎.
問14(第1回):鉄筋コンクリートに関する次の記述のうち、正しいものの数を数字で答えよ. a
ここでは、歪エネルギーを考察することにより、エネルギー原理を理解する。
6章:せん断力を受ける部材     キーワード: せん断破壊(shear fa****)、 斜めひび割れ、 急激な破壊 設計:せん断耐力>曲げ耐力.
建築構法の変遷と分類 教科書 p.10~15.
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建築物の安全基準 建築物の安全性に関する基準を明記している 法律の代表的なものに建築基準法というもの があります。この建築基準法に書かれている 様々な条件に適合していないと日本では建物 を建設することはできません。凄まじい量の規 制がありますが、安全に関するもので建物を 建設する際に満たす必要のあるものをピック.
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大型ホイールのディスク成形における 有限要素シミュレーション 有限要素 シミュレーション 工具と素材形状の最適化 材料の歩留り向上
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問題14(11.曲げモーメントを受ける部材):  次の図は,曲げモーメントを受ける鉄筋コンクリート断面(単鉄筋長方形断面)の仮定を示したものである.この図の記述について,間違っているものを解答群から一つ選べ. a. 図中のうち,Ⅰ:弾性解析(全断面有効)では,ひび割れ前の純弾性状態に対して,用いられる断面仮定であり, 
各種荷重を受ける 中空押出形成材の構造最適化
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柱崩壊と梁崩壊 (塑性設計の話) 第3部 その2 塑性設計の注意点 第4回岐阜建築鉄骨技術交流会 (かんたん構造講義) 吉田設計 吉田 久二男

弾性設計にはない注意が必要となりました。 塑性設計は、昭和56年建築基準法改正から 登場した考え方です。 塑性設計の長所を生かすには、  弾性設計にはない注意が必要となりました。 それは、一言でいえば、 十分に伸びるまで切れない ということです

ビニール片を使った実験

実験 1 ビニールを両側からゆっくり引っ張ってみます。 大きく伸びてから切れました。

実験 2 内部に欠陥がある場合。 伸びたのが欠陥の付近だけであるため、全体としてあまり伸びません。

実験 3 内部に丸穴がある場合。 欠陥ある場合よりは、全体的に伸びました

実験 4 直角の段差がある場合。 伸びたのは、段差の付近だけです。

実験 5 段差を丸めた場合。 細い部分が全体的に延びました

実験1 : 伸びること(塑性変形)により                      力を吸収する 実験2 : 欠陥により伸び能力が低下                     溶接欠陥としたら… 実験3 : 丸穴により伸び能力が低下                 スリーブ穴としたら…         塑性域にはスリーブ穴は設けない 実験4、5:段差による伸び能力の低下           ハンチ等段差を設ける場合                           …要注意

柱崩壊 梁崩壊 柱梁耐力の比較 接続する柱及び梁部材の耐力比による 部材の耐力 全塑性モーメント : Mp Mp=Zp×F 柱崩壊 梁崩壊            柱梁耐力の比較     接続する柱及び梁部材の耐力比による 部材の耐力    全塑性モーメント : Mp      Mp=Zp×F         Zp:部材断面の塑性断面係数         F :材料強度

崩壊個所の実験      厚紙を使った崩壊個所の実験

梁Mp > 柱Mp の場合

梁Mp < 柱Mp の場合

ラーメン構造の代表的な崩壊型

柱崩壊すると 地震被害例  H型柱の   強軸曲げ      で崩壊

柱が大きく曲がっていますがこれは柱曲げ崩壊でなく 2階の柱継ぎ手が破断し、 それに引きずられて1階柱頭が大変形したもの 柱が大きく曲がっていますがこれは柱曲げ崩壊でなく 2階の柱継ぎ手が破断し、             それに引きずられて1階柱頭が大変形したもの

ボックス柱が隅肉溶接であったために 破断して2階が落下

冷間成形角形鋼管設計法 ルート1 : 地震時柱応力を割増す ルート2 : 柱の耐力を梁の耐力より十分大 ものとする ルート1 : 地震時柱応力を割増す ルート2 : 柱の耐力を梁の耐力より十分大               ものとする ルート3 : 全体崩壊メカニズム(梁崩壊)か         局部崩壊メカニズム(柱崩壊)かを         判定し、局部崩壊メカニズムの場          合いには十分な骨組の耐力を         確保する 

建物全体の変位

デザイン、変形、柱梁のバランス等 種々の要素を考慮して、 構造設計をしている デザイン、変形、柱梁のバランス等          種々の要素を考慮して、                  構造設計をしている 仮定荷重の変更 → 建物重量が変わる                  →最初から計算を見直す 部材断面の変更 → 部材剛性が変わる             → 応力状態が変わる                  → 応力計算から見直す               ↓ 一部の変更が、全体に影響する場合がある

大地震に対して、少々の損傷はあっても                   倒壊を防止し人命を守る 塑性変形によるエネルギー吸収の大きい建物では、           耐力が小さくても耐震性能が確保できる        耐震上倒壊を防止するためには   柱や柱脚等鉛直荷重を支持している構造部位の    耐力と変形能力を高めておくことが重要である

参考文献 (財)日本建築センター / 冷間成型角型鋼管設計・施工マニュアル 日本建築学会編 / 阪神・淡路大震災調査報告 建築編3 / 丸善 建築知識スーパームック / 阪神大震災に学ぶ地震に強い建築の 設計ポイント / エクスナレッジ 1999/11出版