建築構造演習 座屈実験(第1回) 鋼構造研究室 概略 目的 :弾性座屈と非弾性座屈の理論的座屈 耐力を理解する。 評価 :出席 30% + レポート 70% 耐力推定の問題については、導出方法と推定 耐力に配点する。 評価基準 (伊山担当分のみ) : 80以上: 優 70以上: 良 60以上: 可 鋼材と木材の座屈 講義日程 10月10日(第一週):座屈に関する理論、実験方法の講義 講義後、記録シートおよび荷重ひずみ関係をダウンロードしておく 10月17日(第二週): 座屈実験準備(測定、記録、試験体 製作) 講義後、最大耐力の推定 10月24日(第三週): 座屈実験(設置、載荷、観察、記録) 講義後、荷重ー変形関係ダウンロード 推奨:カメラ持参 各学生ごと レポート提出 提出日:11月30日(金)17時(時間厳守) 実験方法 材料試験(教員側で行う。) 短柱の圧縮試験を行い、応力ーひずみ関係を 調べる。 ヤング率、タンジェントモジュラスが得られ座屈 耐力の推定が可能となる。 座屈試験(諸君らが行う。) 試験体を作成し、圧縮試験を行い、計測、観察、 最大荷重について調べる。 実験に用いる材料 材料と寸法 種類 材質 サイズ(公称値) 細長比(λ) A B C D 木材 つが 70mmx70mm 50 75 100 125 鋼 SS400 L-50x50x6 200 150 100 50 試験装置 操作盤 モーター ロードセル (荷重計) 材料試験 •幅1:高さ3 の形状の試験体を圧縮して、 ひずみー応力度関係を得る。 ひずみの計測(ひずみゲージ) 木材用 鋼材用 ひずみゲージ 原理 電気抵抗小 電気抵抗大 ひずみ計測装置(データロガー) 材料試験で得られたデータは http://stahl.arch.t.u-tokyo.ac.jp/KOZOENSYU にアップロードされているので、各自ダウン ロードして用いること。 座屈実験概要 セットアップ 制御装置 荷重 変位 データロガー 変位計 デジタル データ コンピュータ (記録) 変位 ナイフエッジの考慮 ナイフエッジがあるため、座屈長さ Lと、材料の長 さ Leが異なる。 クロスヘッド ナイフエッジ (ピン接合を実現) Le 木材の場合 ナイフエッジの高さを L から引いて Le を求め、 木材を切る。 L 鋼材の場合 ナイフエッジの高さを Le に足して L を求め、 λ を求める。 マーキングの必要性 試験体のセンターリングのためのマーキング •横から見えるように側面に明記 弱 •強軸・弱軸を明記 作業の手順 1. 試験体製作 1. 2. 3. 4. 5. 2. 3. 4. 5. 木材断面形状測定(高さ、幅) 木材試験体長さ計算(指定されたλに合うように) 木材切断(まっすぐ) 鋼材長さ計測、細長比計算 マーキング(センター、強軸・弱軸、グループ名) 試験体設置 変位計設置 載荷・データ収集 データ整理、レポート作成 2 週 目 3 週 目 レポート作成提出要領 幹事を中心に、グループごとレポート作成。 すべての実験結果について記述すること。 内容 概要 座屈理論 (理論式、導出方法など) 実験方法 (試験体形状、加力方法など) 実験結果 (最大耐力、変形形状、荷重変形関係など) 考察 (実験値ー理論値、誤差の理由、破壊性状など) 各自の感想 各学生 レポート提出 提出日 :11月30日(金)17時(時間厳守) 提出場所: 11号館6階エレベーターホールボックス
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