肘形架構の構面外座屈に関する実験的研究

Abstract

単材の曲げ捩れ座屈に関する研究は多いが, 振れ剛性の低い薄肉開断面材で構成されている骨組について, 骨組全体としての安定問題を扱った論文は数少ない1)一4)。特に, その実験的研究はRenton4)によるもの以外, 見当たらないようである。Rentonは, 反り抵抗を無視して, 薄肉開断面材から成る骨組の安定問題をマトリックスによって一般的に解く方法を示し, 等辺山型鋼から成る1スパン2層立体骨組の弾性座屈に関する実験を行ない, ほぼ理論値と等しい座屈荷重を得た。本研究は, 反り抵抗を有し2軸対称のH型断面材を用いて, 立体骨組の一部を取り出した肘形剛節骨組を作製し, その構面外への変形に対する剛性ならびに構面外座屈荷重を実験的に求め, 立体座屈たわみ角法3)による理論値と比較検討するものである。

An experimental study is made of the out-of-plane buckling of a symmetrical elbow-typerigid frame. The frame is composed of two straight members of aluminium alloy wide-flangesection. The end supports are made so that the members can rotate freely in the plane perpendi-cular to the plane of the frame; warping is constrained at all member ends. A load is symmetri-cally applied at the joint in such a way that each member is primarily subjected to axial forcebefore buckling. The deflection of the joint is measured by a traveling telescope.A theoretical assessment is based on the slope-deflection method which is developed for thin-walled cross-sections and takes account of the axial forces existing in members. The effect ofwarping is also taken into account in the theory. An excellent agreement is seen between theexperiment and theory. A considerable effect of warping is observed in the both.