薄板軽量形鋼の座屈性能の評価

　鉄骨部材は、板厚が6mm以上の重量鉄骨、板厚が2.3mm以上かつ6mm未満の軽量鉄骨、板厚が2.3mm未満の薄板軽量形鋼の3種類に分類されます。こちらに示しているのは、薄板軽量形鋼の一つであるリップ溝形鋼の軸圧縮実験です。本研究室では、薄板軽量形鋼の崩壊までに至る座屈挙動を実験と解析で詳細に分析することで、薄板軽量形鋼の安全かつ合理的な設計技術の構築に取り組んでいます。

鉄骨部材の新しい形状の探索

　鋼は冷間成形（※鋼板を常温で折り曲げること）によって、様々な断面形状を作ることができます。本研究室では、従来から存在する鉄骨部材の形状にとらわれない、新しい鉄骨部材の形状探索にも取り組んでいます。図は、正方形断面の薄肉鋼管を八角形断面化することに取り組んだ事例です。板厚と外形が同じ正方形の断面を八角形にすることで、その耐力が1.66倍になり、重量は0.88倍になる事を実験と解析から明らかにしています。

薄肉鉄骨部材の耐力劣化挙動の解明

　本研究室では、板厚の薄い鉄骨部材が最大耐力に達した後の耐力劣化挙動について、そのメカニズム解明と評価技術の開発にも取り組んでいます。図は、軸圧縮を受けるリップ溝形鋼の耐力劣化挙動の分析に取り組んだ事例です。リップ溝形鋼の破壊モード（壊れ方）が3つに分類できることに着目し、各破壊モードを簡素化した解析モデルを作成することで、部材の耐力劣化挙動を定量的に評価できることを明らかにしています。