<道示による腹板座屈の照査> 1.パネル形状、応力度 腹板高 腹板厚 パネル①幅 パネル②幅 垂直補剛材間隔 縁垂直応力度 (圧縮を正) H t b1 b2 bD a σ1 σ2 σ3 τ せん断応力度 = 2000 mm = 10 mm = 400 mm = 1600 mm = 600 mm = 3000 mm = 200 N/mm2 = 120 N/mm2 = -200 N/mm2 = 30 N/mm2 2.パネル①の座屈照査 板の縦横比 応力比 α = a / b1 = 3000 / ψ = σ2/σ1 = 120 / 400 200 = = 7.500 0.600 1)座屈係数 (表-1 参照) α ≧ 1.0 8.4 8.4 kσ = ------------ = --------------- = 0.600 + 1.1 ψ + 1.1 4.941 4.0 4.0 kτ = 5.34 + ----- = 5.34 + -------- = α^2 7.500^2 5.411 2)オイラーの座屈応力度 π・E・t^2 σe = ----------------- = (425・t/b)^2 = 12 (1-μ^2)・b^2 E μ b t : : : : ヤング係数 ポアソン比 板幅 板厚 = = = = 200000 N/mm2 0.3 400 mm 10 mm = = 4.941 x 5.411 x 112.9 N/mm2 3)理想座屈応力度 σ1ki = τki = kσ・σe kτ・σe 112.9 112.9 = = 557.8 N/mm2 610.9 N/mm2 4)座屈照査 1 + ψ 3 - ψ σ1 σ1 τ F = ------- x ----- + √{( ------- x ----- )^2+( ----- )^2} 4 4 σ1ki σ1ki τki 1 + 0.600 200 = ------------- x ------4 557.8 3 - 0.600 200 30 + √{( ------------- x ------- )^2+( ----- )^2} = 557.8 610.9 4 0.364 座屈安全率(νB) νB = 1.25 + (0.30+0.15ψ) e^-4.3η = 1.455 ψ = 0.600 η = τ/σ1 = 30.0 / 200.0 = 0.150 e = 2.7183 座屈パラメータ(R) R = 0.90 - 0.10ψ = 0.90 - 0.10 x 0.600 = 照査式 R^2 0.840 R^2 ≧ νB・F = 0.706 ≧ νB・F = 1.455 x 0.364 = 0.530 ---- OK 3.パネル②の座屈照査 板の縦横比 α = a/(2・bD) = 3000 / 1200 = α = = 3000 / 1600 = a / b2 応力比 ψ = σ3/σ2 = -200 / 120 = 2.500 (垂直応力) 1.875 (せん断応力) -1.667 1)座屈係数 (表-1 参照) α ≧ 2/3 kσ = 23.900 α ≧ 1.0 4.0 4.0 kτ = 5.34 + ----- = 5.34 + -------- = α^2 1.875^2 6.478 2)オイラーの座屈応力度 π・E・t^2 σe = ----------------- = (425・t/b)^2 = 12 (1-μ^2)・b^2 12.5 N/mm2 (垂直応力) 7.1 N/mm2 (せん断応力) E : ヤング係数 = 200000 N/mm2 μ : ポアソン比 = 0.3 b : 板幅 = 1200 mm (垂直応力 b=2bD) = 1600 mm (せん断応力) t : 板厚 = 10 mm 3)理想座屈応力度 σ2ki = τki = kσ・σe kτ・σe = 23.900 x = 6.478 x 12.5 7.1 = = 298.8 N/mm2 46.0 N/mm2 4)座屈照査 1 + ψ 3 - ψ σ2 σ2 τ F = ------- x ----- + √{( ------- x ----- )^2+( ----- )^2} 4 4 σ1ki σ1ki τki 1 - 1.667 120 = ------------- x ------4 298.8 3 + 1.667 120 30 + √{( ------------- x ------- )^2+( ----- )^2} = 4 298.8 46.0 座屈安全率(νB) νB = 1.25 + (0.30+0.15ψ) e^-4.3η = 1.267 ψ = -1.667 η = τ/σ2 = 30.0 / 120.0 = 0.250 e = 2.7183 座屈パラメータ(R) R = 0.90 - 0.10ψ = 0.90 - 0.10 x (-1.667) 照査式 R^2 = 1.067 R^2 ≧ νB・F = 1.138 ≧ νB・F = 1.267 x 0.736 = 0.933 ---- OK 0.736 表-1 周辺単純支持長方形板の座屈係数(DIN4114) 荷重 座屈応力 直線分布の 圧縮応力 1 k = α<1 2.1 1 2 k = (α+ ---- ) ・ -----ψ+1.1 α 直線分布の 圧縮応力及 び引張応力 圧縮応力の 大きい場合 k=(1+ψ)k'-ψk"+10ψ(1+ψ) σ1Ki=k・σe ここにk'はψ=0の場合の座屈係数 (第1行欄) またk"はψ=-1の場合の座屈係数 (第3行欄) -1<ψ<0 直線分布の 圧縮応力及 び引張応力 3 8.4 -----ψ+1.1 α≧1 σ1Ki=k・σe 0≦ψ≦1 2 座屈係数 適用範囲 両者の等し い場合 ψ=-1 α≧2/3 k = 23.9 α<2/3 k = 15.87 + 1.87 ------ + 8.6α α2 α≧1 k = 5.34 + 4.00 -----α2 α<1 k = 4.00 + 5.34 -----α2 σ1Ki=k・σe または引張 応力の大き い場合 ψ<-1 4 等分布せん 断応力 τKi=k・σe 2
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