<道示による腹板座屈の照査> 1.パネル形状、応力度 腹板高 H - nifty

<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