鉄骨構造部材の塑性ひずみ損傷度及び残存性能評価に関する基礎実験

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研究目的建築構造物の長寿命化、建築資材の延命・循環を図るためには、被災後の構造物や一旦解体された鋼部材の残存性能を診断し、構造物や部材が継続使用可能かどうかを判定する技術が必要になる。本研究は、塑性ひずみによる損傷を受けた鋼部材を対象に、残存性能推定方法を構築することを最終目標としている。平成17年度科学研究費補助金によって実施した研究において、SN490B材によるH形梁を塑性化するまで加力し、塑性化部位から採取した試料の引張破断試験を行うと共に、簡易硬さ計による硬さ計則を行った。その結果、試料の一様伸びと硬さ変化率との間には明瞭な負の相関が見られ、硬さ変化率に基づいて残存変形性能を推定できる可能性があることが確認された。本年度は、昨年度に得られた知見の一般性を検証することを目的としている。本年度の研究実施昨年度とは製造ロットや歪履歴が異なるSN490部材実験残材を入手し、引張破断試験及び硬さ計則を実施した。これらの試料についても、一様伸びと硬さ変化率には負の相関が見られ、鋼材の製造ロットや歪履歴によらず、両者の関係は同一直線によって近似できることを確認した。さらに、梁部材の塑性変形性能に大きな影響を及ぼす補歪エネルギーに着目し、硬さ変化率との関係を調査した。両者には負の相関が見られ、繰り返し載荷を受けた試料に限定すると、硬さ変化率から補歪エネルギーの値を概ね推定できることを確認した。以上より、一様伸びや補歪エネルギーなど、鋼部材の塑性変形性能に支配的な影響を及ぼす因子を、硬さ変化率から推定できることが分かった。今後は、鋼部材の塑性変形性能を推定するための具体的な手順を考案することが課題である。