JP2014237964A - 壁パネル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】面材に使用される波形鋼板1Aのせん断降伏強度τy、弾性せん断全体座屈強度τo、及び弾性せん断局部座屈強度τlが0.16≦√(τy/min(τo,τl))≦1.0の関係を満たす壁パネルであって、波形鋼板1Aは、使用される鋼板が応力ひずみ関係において降伏棚を示さない材料である壁パネルを提供する。
【選択図】図1
Description
すなわち、特許文献1に示す波形鋼板では、単に低降伏点鋼を用いており、面材が降伏した後の材料の剛性低下によって、せん断変形が進展するとともに、塑性座屈が発生することから、壁の耐力が低下するという問題があった。
本発明では、前記一般化幅厚比の概念を面内せん断力が作用する波形鋼板に展開し、波形鋼板の弾性せん断座屈強度に対する波形鋼板のせん断降伏強度の比の平方根√(τy/min(τo,τl))を、せん断座屈に対する波形鋼板の一般化幅厚比として定義する。すなわち、本値が大きくなるほど、波形鋼板の全体寸法に対して板厚が薄くなり、せん断座屈が生じやすくなることを意味している。
ここで、せん断降伏強度τyは、材料によって決定され、材料の降伏強度を√3で除して算出される。弾性せん断全体座屈強度τoは、波形鋼板1Aを直交異方向性平板とみなした既往の座屈式、またはFEMによる座屈固有値解析から算出される。弾性せん断局部座屈強度τlは、波形鋼板1Aの平坦部(帯板要素)に対し、既往の平板座屈式またはFEMによる座屈固有値解析を適用して算出したものである。
波形鋼板1Aは、使用される鋼板のランクフォード値(r値)が1.1以上(好ましくは1.3以上)である。
そのため、波形鋼板1Aの厚さを小さくすることで軽量化を図ることと、変形性能(エネルギー吸収性能)を高めることで耐震性能を向上することと、を両立することができるという効果を奏する。
第1実施例は、表2に示すように、材料特性の限定をした実施例1〜9による壁パネル(上述した実施の形態による壁パネル1)と、比較例1〜7による壁パネルにおいて、各種パラメータを変えて変形性能を評価したものである。
壁パネルの材料は、成分(C、Si、Mn、P、S)毎に表2に示すように符号A〜Hの8種を採用している。各実施例及び各比較例の評価対象となる数値等は、機械的性質(降伏棚の有無、降伏強度σy、n値、r値)と、波形鋼板の全体寸法(幅、高さ)および図6に示す断面寸法(板厚、ピッチ、ウェブ幅、山高さ)、前記(1)式の√(τy/min(τo,τl))の値である。
次に、第2実施例は、表3に示すように、材料特性の限定をした実施例10〜15による壁パネルにおいて、機械的性質(降伏棚の有無、降伏強度σy、n値、r値)および波形鋼板の全体寸法についてはそれぞれ同じ値であり、波形形状、波目方向を変えて変形性能評価と鉛直力回避の評価を行ったものである。波形形状は、波形鋼板の断面形状を示している。また、波目方向は、波形鋼板の波筋が配置される方向を示している。そして、各パネルの材料の成分は、実施例10〜15はすべて同一で符号「A」が採用されている。
また、表3における変形性能の評価についても、上述した表2の評価方法と同様である。そして鉛直力伝達回避の評価は、「○」が回避可であり、「×」が回避不可を示している。
1A 波形鋼板
1B 枠体
Claims (6)
- 前記波形鋼板は、使用される鋼板の降伏強度が100N/mm2以上195N/mm2以下、かつ材料の加工硬化指数n値が0.22以上0.39以下であることを特徴とする請求項1に記載の壁パネル。
- 前記波形鋼板は、使用される鋼板のランクフォード値(r値)が1.1以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の壁パネル。
- 前記波形鋼板は、使用される鋼板のランクフォード値(r値)が1.3以上であることを特徴とする請求項3に記載の壁パネル。
- 前記波形鋼板は、断面形状が略矩形状であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の壁パネル。
- 前記波形鋼板は、波筋が水平方向に配置されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の壁パネル。
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